• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.40-47
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• 2015

ICT(정보통신: Information and Communication Technologies)에서 주요 분야로 각광받고 있는 가상현실(VR: Virtual Reality)영역은 이미 엔터테인먼트, 디자인 및 시뮬레이션 교육 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히, 문화관광분야를 비롯하여 사회 전반적인 영역에 더욱 확산 되고 있는 추세이다. 따라서, 본 논문에서는 문화관광 분야에서 가상현실 콘텐츠의 시장 선점 가능성 및 경쟁력 확보를 위하여 개선된 VR 콘텐츠를 기획 및 제작하였다. HMD(Head Mounted Display)에서 발생하는 인지부조화로 인한 시뮬레이션 멀미(simulation sickness) 현상을 개선시키기 위해 아웃포커스, 렌즈더스트, 모션블러 효과, 흔들림 효과를 최소화 하였다. 또한, 제작된 콘텐츠는 사용자의 몰입도 향상을 위해 효과적인 UI 디자인을 고려하여 설계하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.133-133
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• 2001

무선 근거리 지역망(Wireless LAN;WLAN) 환경에서 다중 채널을 이용하여 실시간 서비스를 제공하기 위한 매체 접근제어 계층에서의 채널의 사용 구간 할당 방법을 제안하고, 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제한된 방식의 실시간 서비스 지원 성능과 채널의 사용 효율을 분석한다. 제안한 채널 사용 구간 할당 방안은 개선된 매체 접근 제어 프로토콜 RICH-DP (Receiver-Initiated Channel-Hopping with Dual Polling)를 바탕으로 한다. 무선 환경에서 RTS-CTS를 사용하는 프로토콜은 SRMA, MACA, MACAW, IEEE 802.11, FAMA 등이 있다. 최근에 단일 채널을 환경에서 RICH(Receiver Initiated Channel-Mopping) 프로토콜이 제안되었다. RICH는 충돌 회피를 위해서 경쟁 구간에서 충돌 감지(carrier sensing)을 사용한다. RICH는 제한된 어플케이션에 국한되는 단절이 있다. 반면에 RICH-DP는 다중 채널 환경에서 충돌 감지와 특별한 코드(spreading code) 할당 없이 일반화된 충돌 회피를 제공한다. 실시간 서비스를 이용하자 차는 단말들로 하여금 RICH-DP를 사용하여 서비스를 제공할 때, 대역폭에 대한 정보를 AP(Access Point)로 전송토록 함으로써 비경쟁 구간에서 뿐 아니라, 경쟁구간에서도 높은 채널 효율이 얻어질 수 있도록 하고 있다. 제한된 방안의 성능 평가를 위한 모의 실험은 OPNET를 이용하여 실시간 서비스 데이터를 7개의 상태 천이를 갖는 VBR 소스로 모델링하고 비동기 트래픽들은 Poisson 소스로 모델링하여 실시간 서비스 단발들의 이용 대역폭과 채널 처리율과 시스템 지연시간을 성능 평가 인자로 하여 수행하였다. 논문에서 제한된 방법을 적용한 개선된 RICH-DP을 모의 실험을 통하여 분석한 결과 기존의 제한된 RICH-DP는 실시간 서비스에 대한 처리율이 낮아지며 서비스 시간이 보장되지 못했다. 따라서 실시간 서비스에 대한 새로운 제안된 기법을 제안하고 성능 평가한 결과 기존의 RICH-DP보다 성능이 향상됨을 확인 할 수 있었다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제3권1호
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• pp.28-32
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• 2016

Background Congenital muscular torticollis (CMT) is a benign condition. With early diagnosis and appropriate management, it can be cured completely, leaving no residual deformity. However, long-standing, untreated CMT can lead to permanent craniofacial deformities and asymmetry.Methods Nineteen patients presented to the author with congenital muscular torticollis. Three dimensional computed tomography (3-D CT) scans was obtained upon patient’s admission. Adjustment of skull’s position to Frankfort horizontal plan was done. Cervical vertebral segmentation was done which allowed a 3D module to be separately created for each vertebra to detect any anatomical or positional changes.Results The segmented vertebrae showed an apparent anatomical changes, which were most noticeable at the level of the atlas and axis vertebrae. These changes decreased gradually till reaching the seventh cervical vertebra, which appeared to be normal in all patients. The changes in the atlas vertebra were mostly due to its intimate relation with the skull base, while the changes of the axis were the most significantConclusion Cervical vertebral segmentation is a reliable tool for isolation and studying cervical vertebral pathological changes of each vertebra separately. The accuracy of the procedures in addition to the availability of many software that can be used for segmentation will allow many surgeons to use segmentation of the vertebrae for diagnosis and even for preoperative simulation planning.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.115-122
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• 2021

Oral cancer surgery typically consists of resection of lesion, neck dissection and reconstruction, and it has an impact on the position of hyoid bone. Therefore, morphological change of airway can occur since the geometric parameter of airway is correlated with the hyoid bone. Airflow is affected by geometry of the airway. In this study, flow characteristics were compared between pre- and post-surgery models by both particle image velocimetry (PIV) and numerical simulation. 3D model of upper airway was reconstructed based on CT data. Velocity is accelerated by the reduced channel area, and vortex and recirculation region are observed in pre- and post-surgery models. For the post-surgery model, high pressure distribution is developed by significantly decreased hydraulic diameter, and the longitudinal flow stream is also interrupted.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.175-179
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• 2016

최근 의료 영상 기술의 발전은 진단, 수술계획, 또는 교육에 도움이 되는 수술 시뮬레이션을 만들어 왔다. 개선된 고화질 영상과 3차원 시각화는 의료 영상 가용성을 향상시키고 수술, 교육 분야에서 더 잘 이용할 수 있게 되었다. 실제 인간의 시각은 입체이다. 따라서, 외과의사의 판단을 통해 2차원 영상을 스테레오로 재구성하여 처리하는 것이 함께 필요하다. 이러한 과정을 줄이기 위해, 3차원 (3D) 이미지가 사용되어 왔다. 3D 영상은 복잡한 상황에서 외과 의사가 매우 짧은 시간에 판단할 수 있도록 3D 시각화를 강화하여 제공한다. 3D 화상 데이터 세트에 기초하여, 가상 내시경 수술 계획, 실시간 상호 작용 가상 의료 시뮬레이션이 가능하게 되었다. 본 논문은 새로운 이미징 기술의 최근 응용 프로그램을 설명하고 이의 기본과 특별히 주목할만한 의료 3D 복원 기술에 관한 것이다. 최근 CT, MR 및 기타 영상 양식의 기술발전은 흥미로운 새로운 솔루션과 어깨 영상의 활용 가능성을 넓혀왔다. 특히, 의료 기기에서 파생 된 3차원 (3D) 이미지는 고급 정보를 제공한다. 이 프레젠테이션은 어깨와 팔꿈치의 수술실습에서 원리, 3D 영상기술의 잠재적 응용가능성, 시뮬레이션, 3D프린팅을 설명한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.280-288
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• 2009

본 연구는 3차원 볼륨렌더링 영상의 체적변화를 위한 정밀한 모형을 고안, 제작하고 방사선치료계획 시스템의 재구성 과정에서 모형의 길이, 면적, 부피에 대한 변화를 평가하고자 하였다. 모형을 이용한 표준화된 전산화치료조준계획을 절편두께 1.25, 2.5, 5, 10mm로 시행한 후 3차원 재구성 영상을 절편두께와 모형의 형태에 따라 스캔방향(X), 두께(Y), 테이블 이동거리(Z), 면적(A), 부피(V)에 대한 변화와 분석자간 측정편차 및 최소값과 최대값을 측정하였다. 모형의 횡단면을 재구성한 3차원 볼륨렌더링 영상에서 절편두께가 1.25mm와 2.5mm에서 모형의 형태에 따라 X, Y, Z축 방향으로 최대 0.13cm(p<0.05)의 감소를 보였고 길이, 면적, 부피에 대하여 0.1cm, $0.8cm^2$, $3.99cm^3$(p<0.05) 정도의 감소를 보여 모형과 매우 근접한 영상을 획득하였다. 그러나 절편두께 5mm, 10mm에서 절편두께와 스캔 단면적이 증가하고 원형의 모형일수록 X, Y, Z축 방향으로 최대 0.58cm(p<0.05)의 감소를 보였고 길이, 면적, 부피에 대하여 최대 0.45cm, $8.21cm^2$, $11.03cm^3$(p<0.05)의 감소를 보였다. 모형을 이용한 방사선치료계획의 3차원 볼륨렌더링 영상의 절편두께와 모형의 형태에 따라 체적의 변화가 다양하게 발생하였으며 전산화치료조준계획을 시행할 경우 절편두께가 3mm 이하일 때 임상적으로 적절한 3차원 볼륨렌더링 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권1호
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• pp.13-18
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• 2017

본 논문은 GATE (geant4 application for tomographic emission) 시뮬레이션을 이용하여 다양한 모양과 재질의 팬텀에서 CTDI (computed tomography dose index)를 평가하였다. GATE 시뮬레이션은 실린더 기둥, 타원 기둥과 육각 기둥 형태와 물, PMMA (polymethyl methacrylate), polyethylene 그리고 polyoxymethylene 재질의 다양한 지름(1 ~ 50 cm)의 팬텀을 모사하여 $CTD_{I100center}$ 값을 비교하였다. 120 kV, 200 mAs에서 실린더 기둥, 타원 기둥과 육각 기둥의 $CTDI_{100center}$ 값은 각각 11.1, 13.4 그리고 12.2 mGy이었다. 이 결과는 동일 볼륨이지만 팬텀의 형태에 따라 $CTDI_{100center}$ 값의 차이가 있음을 알 수 있다. 그리고 물, PMMA 그리고 polyoxymethylene 팬텀의 $CTDI_{100center}$ 값을 비교했을 때 물질의 밀도가 높을수록 상대적으로 $CTDI_{100center}$ 값이 낮게 측정되었다. 하지만 polyethylene의 경우 지름이 15 cm ($CTDI_{100center}$ : 35.0 mGy) 이 상에서는 PMMA 보다 $CTDI_{100center}$ 값이 증가하였다. 그리고 30 cm ($CTDI_{100center}$ : 17.7 mGy) 이 상의 지름에서는 물 보다 더 높은 $CTDI_{100center}$ 값을 보였다. 본 실험을 통해 팬텀의 재질 및 모양에 따른 $CTDI_{100center}$ 값을 GATE 시뮬레이션을 이용하여 평가하였다. CT 선량 평가시 다양한 재질 및 인체에 가까운 모양의 팬텀을 사용함으로써 좀 더 정확한 환자선량을 평가할 수 있을 것이다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권17호
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• pp.188-204
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• 2009

본 연구는 3차원 컴퓨터 그래픽 제작 산업분야에서 최근 가장 경쟁력 있는 분야로 대두되고 있는 연구/개발(R&D) 분야에서 "불의 표현을 중심으로 국내 관련업체들의 기술적 한계를 제시하고 해외 및 국내 애니메이션 제작에서 성공한 기술적 R&D의 과정과 그 결과를 통해 이러한 기술적 한계를 어떻게 극복해야 하는지에 대한 해답을 제시함으로써 과도기를 거쳐 제2의 도약기를 준비하는 국내 컴퓨터 그래픽 애니메이션 산업의 부흥에 도움이 되고자하는 목적으로 연구를 진행하고 있다. 흔히 CT와 IT의 상호 보완적인 특징을 활용한다면 이러한 문제 해결을 넘어 기술적 우위를 확보할 수 있다. 우리는 특히 컴퓨터 그래픽 제작 과정 중 물, 불, 바람, 구름 등의 Simulation System분야와 수십만 캐릭터의 집단행동 또는 단체행동 System 활용도를 중심으로 연구를 진행하였다. 그 중에서 본 논문은 불의 표현에 중점을 두고 실제 작업에 활용된 데이터를 기준으로 그 해답을 제시하였으며 기존의 국내에서 사용하던 전통적 활용방법과 각 연구단체에서 활발하게 진행 중인 프로젝트를 소개하고 본 연구의 적용과정과 결과를 소개함으로써 현업 종사자들에게 향 후 R&D 분야의 나아갈 방향을 제시하고자한다. 창조적인 부재에 너무 집착한 나머지 기술적인 연구 개발부분에의 소홀함이 향 후 미국이나 일본과의 더 큰 기술적 문제로 대두될 수 있음을 명심하고 지금부터라도 과감하고 결단력 있는 기술력의 연구 개발이 필요한 시점이다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제4권1호
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• pp.9-12
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• 2017

Purpose Surgery for separating craniopagus twins involves many critical issues owing to complex anatomical features. We demonstrate a 3D printed model and virtual reality (VR) technologies that could provide valuable benefits for surgical planning and simulation, which would improve the visualization and perception during craniopagus surgery. Material & Methods We printed a 3D model extracted from CT images of craniopagus patients using segmentation software developed in-house. Then, we imported the 3D model to create the VR environment using 3D simulation software (Unity, Unity Technologies, CA). We utilized the HTC Vive (HTC & Valve Corp) head-mount-display for the VR simulation. Results We obtained the 3D printed model of craniopagus patients and imported the model to a VR environment. Manipulating the model in VR was possible, and the 3D model in the VR environment enhanced the application of user-friendly 3D modeling in surgery for craniopagus twins. Conclusion The use of the 3D printed model and VR has helped understand complicated anatomical structures of craniopagus patients and has made communicating with other medical surgeons in the field much easier. Further, interacting with the 3D model is possible in VR, which enhances the understanding of the craniopagus surgery as well as the success rate of separation surgery while providing useful information on diagnosing and surgery planning.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.87-94
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• 2013

Purpose: Pineapple is now the third most important tropical fruit in world production after banana and citrus. Phytosanitary irradiation is recognized as a promising alternative treatment to chemical fumigation. However, most of the phytosanitary irradiation studies have dealt with physiochemical properties and its efficacy. Accurate dose calculation is crucial for ensuring proper process control in phytosanitary irradiation. The objective of this study was to optimize phytosanitary irradiation treatment of pineapple in various radiation sources using Monte Carlo simulation. Methods: 3-D geometry and component densities of the pineapple, extracted from CT scan data, were entered into a radiation transport Monte Carlo code (MCNP5) to obtain simulated dose distribution. Radiation energy used for simulation were 2 MeV (low-energy) and 10 MeV (high-energy) for electron beams, 1.25 MeV for gamma-rays, and 5 MeV for X-rays. Results: For low-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 0.75 cm from the pineapple skin, which is good for controlling insect eggs laid just below the fruit surface. For high-energy electron beam simulation, electrons penetrated up to 4.5 cm and the irradiation area occupied 60.2% of the whole area at single-side irradiation and 90.6% at double-side irradiation. For a single-side only gamma- and X-ray source simulation, the entire pineapple was irradiated and dose uniformity ratios (Dmax/Dmin) were 2.23 and 2.19, respectively. Even though both sources had all greater penetrating capability, the X-ray treatment is safer and the gamma-ray treatment is more widely used due to their availability. Conclusions: These results are invaluable for optimizing phytosanitary irradiation treatment planning of pineapple.