• 한국산업정보학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.30-36
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• 2008

최근 POC (Point of care)와 같은 의료서비스의 질을 높이기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 서비스의 질을 높이기 위해서는 장비뿐만 아니라 간호사 인력의 확충이 매우 중요하다. 그러나 현재 대한민국의 간호사 인력은 매우 부족하며, OECD 국가 중 최하위를 기록하고 있다. 많은 간호사의 업무중 단순 반복적인 업무를 대체할 경우, 추가적인 인건비 없이도 고급의 간호 인력을 다른 업무에 사용할 수 있다. 수많은 단순 반복적인 간호사 업무 중에는, 본 논문에서는 링거액을 교체하는 업무에 초점을 맞추었다. 그러므로 본 논문에서는 링거의 자동 교체를 위하여, 먼저 링거의 잔량을 검출하는 알고리즘을 구현하였다. 구현된 알고리즘은 실제 현장에 사용할 때 많이 발생할 수 있는 조명 문제의 해결을 위하여 수정된 SQI 알고리즘을 사용하였으며, 이후 간단한 히스토그램 누적 방법을 이용하여 링거의 잔량을 검색하였다. 구현된 알고리즘은 링거 교체에 사용될 수도 있으며, 간호사들에게 경보를 주는 곳에도 사용할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.58-68
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• 2017

광학기술의 발달로 LIDAR장비들은 사양이 급속도로 발전하여 현재 암반의 정보들을 효과적으로 얻어 낼 정도의 정밀성과 정확성을 확보하고 있고 현장 활용이 용이하도록 경량화 및 보급화가 이루어진 상황이다. 본 연구에서는 넓은 영역의 암반 사면을 대상으로 LIDAR를 이용하여 절리면 거칠기를 측정하는 방법의 적용성에 대하여 고찰해 보았다. 점 간격에 따른 네 가지 거칠기 변수와 JRC와의 상관관계를 회귀 분석하였으며 LIDAR를 이용하여 삼차원 삼각망을 구성하고 면 구조인 패치를 검출하여 암반 사면 절리면의 거칠기를 산정하는 연구를 수행하였다. 실내시험을 통하여 네 가지 거칠기 파라미터와 JRC의 회귀식을 제시하였으며, 네 가지 파라미터 모두 점 간격이 커질수록 거칠기 파라미터 값의 감소를 보이며, 더 큰 거칠기를 갖는 시료에서 더 큰 감소폭을 보임을 알 수 있었다. 현장에서 LIDAR 스캔을 통하여 $R_s$ 파라미터와 점 간격을 고려한 거칠기를 산정하는 알고리즘을 제시하였으며 실제 거칠기 측정 결과보다 다소 과대평가 되는 경향이 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.380-386
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• 2016

본 연구에서는 인플루엔자 바이러스 표면에 존재하는 neuraminidase 효소의 활성을 평가 할 수있는 종이칩 기반의 분석 시스템을 구축하였다. 종이칩의 장점을 살려 분석 전문가와 장비 없이 현장 진단(Point-of-care)이 가능하도록 X-Neu5Ac 기질을 이용한 비색분석법을 통해 시료 내 neuraminidase 효소의 존재를 정량적으로 확인 할 수 있도록 설계 및 제작하였다. Neuraminidase 효소의 활성을 확인할 수 있는 종이칩 센서(Paper-based neuraminidase assay sensor; PNAS) 성능 실험 결과 neuraminidase를 0.004 U/mL 농도부터 검출 가능하였으며, 인간 혈청에 각기 다른 농도로 존재하는 neuraminidase 효소의 양을 활성 평가를 통해 정량적으로 검출할 수 있음을 입증하였다($R^2$ > 0.99). 또한, 보관기간에 따른 종이칩의 안정성 평가 결과 빛이 차단 된 $4^{\circ}C$ 환경에서 보관 시 70일까지 초기 성능이 안정하게 유지됨을 확인하였다. 마지막으로, PNAS 상에서 효소 반응의 신뢰성 평가를 위해 미카엘리스-멘텐 동역학 (Michaelis-Menten kinetics)을 적용하여 X-Neu5Ac 기질에 대한 neuraminidase의 동역학 분석 결과 $K_m$ 값은 $8.327{\times}10^{-3}M$으로 확인되었으며, 이 값은 용액상에서의 효소 반응 속도 계산으로부터 산출된 값과($K_m=8.327{\times}10^{-3}M$) 근사한 수치임을 확인하였다. 본 연구로부터 개발된 종이칩 기반의 neuraminidase 효소 활성 평가 시스템은 인플루엔자 바이러스의 신속하고 안전한 검출에 다양하게 응용 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.408-411
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• 2017

본 논문에서는 중성자, 감마선, 엑스선 등의 방사선을 측정하는 통합 제어 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 원격 또는 네트워크상으로 측정 및 분석한 데이터를 디스플레이를 통해 모니터링 및 제어할 수 있는 장비로서, 현장에 가지 않고도 시스템 각 구성 부분의 상태를 보고 변경하여 원격으로 감시 및 관리할 수 있다. 제안하는 시스템은 감마선/엑스선 센서부, 중성자 센서부, 주제어 임베디드 시스템부, 전용 디스플레이 장치 및 GUI부, 원격 UI부 등으로 구성된다. 감마선/엑스선 센서부는 NaI(Tl) Scintillation Detector를 사용하여 저준위의 감마선 및 엑스선을 측정한다. 중성자 센서부는 Proportional Counter Detector(저준위 중성자)와 Ion Chamber Type Detector(고준위 중성자)를 사용하여 중성자를 측정한다. 주제어 임베디드 시스템부는 방사선을 검출하여 초단위로 샘플링하고 누적된 펄스 및 전류값에 대한 방사선량으로 변환한다. 전용 디스플레이 장치 및 GUI부는 방사선 측정 결과와 변환된 방사선량 및 방사능량 측정 수치를 출력하고, 사용자에게 제어 조건 설정 및 검출부에 대한 캘리브레이션 기능을 제공한다. 원격 UI부는 측정된 값들을 취합, 저장하여 원격 감시 시스템에 전달한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 중성자 검출부는 ${\pm}8.2%$ 이하의 측정 불확도가 측정되었고, 감마선, 엑스선 검출부는 7.5%이하의 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권5호
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• pp.620-628
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• 1996

여러 다른 S. aureus strains및 토끼항체를 사용하여 항체감작을 시킬 때 나타나는 S. aureus의 자체응집을 방지키 위한 분석과 함께 cogglutination의 최적 조건을 확립하였다. 적정화된 coagglutination기법을 실험실과 현장에서의 edwardsiellosis의 진단에 응용하였을 때 약 $10\;{\mu}g/m1$의 E. tarda까지 검출 할 수 있었다. 더구나 이 방법은 E. tarda의 FKC, EDTA또는 열탕추출 항원에 대해서 까지 좋은 진단결과를 보여주었다. 현장에서 edwardsiellosis에 감염된 어류로부터 직접 분리된 E. tarda 균주들은 토끼 항체생성을 위해 사용된 E. tarda 219와 응집항체법및 cogglutination법에서 모두 교차반응을 보여 주었다. 이러한 교차반응의 정도는 현장에서 나타나는 여러다른 E. tarda 균주에 감염 될 수 있는 어류의 질병진단에 사용하기에 충분한 정도로 나타났으며 감염어의 조직마쇄물을 1000배 이상 희석하여도 토끼 항 E. tarde 항체로 감작시킨 S. aureus와 coagglutination 될수 있는 양의 E. tarda를 함유하고 있었다. 자연감염 또는 인위감염된 넙치, 틸라피아의 조직마쇄물, 열탕추출항원에 대한 이 방법의 적용 결과는 본방법이 특별한 장비없이 현장에서 질병진단 기법으로 사용할 수 있다는 것을 보여 준다.

• 식물병연구
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• 제26권4호
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• pp.195-201
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• 2020

Xanthomonas oryzae pv. oryzae는 벼 흰잎마름병을 일으키는 세균이며, 벼 흰잎마름병은 벼 주요 재배지에서 꾸준하게 발생하고 있다. 본 연구에서는 벼흰잎마름병균을 신속하고 간편하게 검출하기 위해 등온증폭법 중 하나인 recombinase polymerase amplification (RPA)를 적용하여 현장진단 등을 위한 유전자기반 진단법을 개발하였다. RPA법은 짧은 시간의 등온 조건에서 유전자 증폭이 가능하다는 장점이 있다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단법은 39℃에서 5분간만 반응하면 목표유전자의 증폭이 이루어지므로 기존 진단법보다 신속하고 간편하며 우리나라에 존재하는 K1-K3a의 4종 레이스에 모두 적용가능하며, DNA 추출 없이 식물체 잎의 즙액으로 증폭반응 수행이 가능하며 기존 Taq 기반 PCR보다 약 10배 검출 민감도가 높고 고가의 thermal cycler 없이도 항온수조, 발열블록 혹은 체온을 이용한 증폭반응 수행이 가능하다. 벼흰잎마름병은 벼의 농작물재해보험 대상재해 병충해 중의 하나이므로 과학적 진단결과가 요구되나, 일선 농촌지도 현장에서는 유전자기반 진단을 위한 장비, 기술 등의 부족으로 분자진단이 어려웠다. 본 연구에서 개발한 벼 흰잎마름병 RPA 진단을 활용한다 면 병징 의심부위 마쇄액을 주형으로, 손으로 5분 동안 반응시키는 것만으로도 신속하고 간편하게 벼 흰잎마름병의 목표유전자 증폭산물을 형성하므로 벼 흰잎마름병 진단의 최일선에서 활용할 수 있을 것이다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.645-651
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• 2018

한국인의 암 사망률 1위를 차지하는 폐암은 발견되기 전까지 별다른 증상이 없어 환자는 병을 쉽게 인지하지 못하고, 기존의 진단법 또한 초기단계에는 적용이 어렵다. 해결책으로서, 분자수준에서의 체액분석을 폐암진단에 도입하는 방안이 제시되고 있다. 이를 위한 분석기기 가운데 대표적으로는 칩 기반 바이오센서가 있으며, 이 센서의 큰 장점으로는 고가의 분석장비나 숙련된 분석인력이 없이도 현장에서의 진단이 가능하다는 점이다. 본 미니총설에서는 폐암 진단에 활용가능한 혈액 내 바이오마커와 바이오칩 센서의 연구현황을 소개하고 이들의 발전가능성에 대해 논의하고자 한다.

• 공업화학
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• 제31권6호
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• pp.585-590
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• 2020

암(예: 폐암, 전립선암, 간암, 부신겉질샘암종 등)의 조기 진단은 치료비용, 생존율, 완치 여부를 결정짓는 아주 중요한 단계다. 현재의 암 진단 시스템(예: 조직검사, 컴퓨터단층쵤영, 양전자방출단층쵤영, 자기공명영상, 초음파촬영 등)은 고가의 장비를 사용하거나 훈련된 고급 인력만이 수행 가능하기 때문에 신속한 조기 진단에 적합하지 못하다. 국제 의과학 사회는 현장검사(point of care) 디바이스 개발을 통한 효과적인 질병 관리 시스템 개발을 지향하고 있으며, 다양한 분석법 기반의 디바이스가 개발되어왔다. 이 중에서도 측면 흐름 면역 크로마토그래피 분석법 스트립은 경제적인 비용, 짧은 검사 시간, 사용자의 쉬운 접근성 등의 많은 이점들이 있다. 본 논문에서는 LFIA 스트립의 최신 연구 동향을 바탕으로 암 진단 관점에서의 비색법 기반 LFIA 스트립의 연구 방향 및 잠재적 응용에 대해 논의하고자 한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권1호
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• pp.31-38
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• 2022

본 논문은 전문가 독립적 비지도 신경망 학습 기반 다변량 시계열 데이터 분석 모델인 MSCRED(Multi-Scale Convolutional Recurrent Encoder-Decoder)의 실제 현장에서의 적용과 Auto-encoder 기반인 MSCRED 모델의 한계인, 학습 데이터가 오염되지 않아야 된다는 점을 극복하기 위한 학습 데이터 샘플링 기법인 Subset Sampling Validation을 제시한다. 라벨 분류가 되어있는 발전소 장비의 진동 데이터를 이용하여 1) 학습 데이터에 비정상 데이터가 섞여 있는 상황을 재현하고, 이를 학습한 경우 2) 1과 같은 상황에서 Subset Sampling Validation 기법을 통해 학습 데이터에서 비정상 데이터를 제거한 경우의 Anomaly Score를 비교하여 MSCRED와 Subset Sampling Validation 기법을 유효성을 평가한다. 이를 통해 본 논문은 전문가 독립적이며 오류 데이터에 강한 이상 진단 프레임워크를 제시해, 다양한 다변량 시계열 데이터 분야에서의 간결하고 정확한 해결 방법을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.54-61
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• 2023

IoT 기술과 인공지능의 발전에 따라 다양한 디지털 영상장비가 산업현장에서 사용되고 있다. 영상 데이터는 카메라 또는 센서에서 취득되는 과정 중 잡음에 훼손되기 쉬우며, 훼손된 영상은 영상처리 과정에서 악영향을 미치기 때문에 전처리 과정으로 잡음제거가 요구되고 있다. 본 논문에서는 랜덤 임펄스 잡음에 훼손된 영상을 복원하기 위해 잡음추정에 기반한 스위칭 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 영상의 국부마스크 내부의 화소값의 유사성에 따라 잡음추정과 에러 검출을 진행하였으며, 국부마스크에 존재하는 잡음 비율에 따라 필터를 선택하여 스위칭하였다. 제안하는 알고리즘의 잡음제거 성능을 분석하기 위해 시뮬레이션을 진행하였으며, 확대영상 및 PSNR 비교 결과 기존 방법에 비해 우수한 성능을 나타내었다.