• Medical Lasers
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• 제10권3호
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• pp.123-131
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• 2021

Optical imaging modalities with properties of real-time, non-invasive, in vivo, and high resolution for image-guided surgery have been widely studied. In this review, we introduce two optical imaging systems, that could be the core of image-guided surgery and introduce the system configuration, implementation, and operation methods. First, we introduce the optical coherence tomography (OCT) system implemented by our research group. This system is implemented based on a swept-source, and the system has an axial resolution of 11 ㎛ and a lateral resolution of 22 ㎛. Second, we introduce a fluorescence imaging system. The fluorescence imaging system was implemented based on the absorption and fluorescence wavelength of indocyanine green (ICG), with a light-emitting diode (LED) light source. To confirm the performance of the two imaging systems, human malignant melanoma cells were injected into BALB/c nude mice to create a xenograft model and using this, OCT images of cancer and pathological slide images were compared. In addition, in a mouse model, an intravenous injection of indocyanine green was used with a fluorescence imaging system to detect real-time images moving along blood vessels and to detect sentinel lymph nodes, which could be very important for cancer staging. Finally, polarization-sensitive OCT to find the boundaries of cancer in real-time and real-time image-guided surgery using a developed contrast agent and fluorescence imaging system were introduced.

• 천문학회보
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• 제42권1호
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• pp.46.2-46.2
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• 2017

Atmospheric propagation effects at millimeter wavelengths can significantly alter the phases of radio signals and reduce the coherence time, putting tight constraints on high frequency Very Long Baseline Interferometry (VLBI) observations. In previous works it has been shown that non-dispersive (e.g. tropospheric) effects can be calibrated with the frequency phase transfer (FPT) technique. The coherence time can thus be significantly extended. Ionospheric effects, which can still be significant, remain however uncalibrated after FPT, as well as the instrumental effects. In this work, we implement a further phase transfer between two FPT residuals (i.e. so-called FPT2) to calibrate the ionospheric effects based on their frequency dependence. We show that after FPT2, the coherence time at 3 mm can be further extended beyond 8 hours, and the residual phase errors can be sufficiently canceled by applying the calibration of another source, which can have a large angular separation from the target (> $20{\circ}$). Calibrations for all-sky distributed sources with a few calibrators are also possible after FPT2. One of the strengths and uniqueness of this calibration strategy is the suitability for high frequency all-sky survey observations including very weak sources. We discuss the introduction of a pulse calibration system in the future to calibrate the remaining instrumental effects and allowing the possibility of imaging the source structure at high frequencies with FPT2, where all phases are fully calibrated without involving any sources other than the target itself.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.127-135
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• 2010

시뮬레이션에서 모델의 검증 문제는 그 모델의 신뢰성을 의미하며, 그에 따라 모형의 정당성을 입증하는 가장 중요한 열쇠 중 하나이다. 하지만 지금까지 연구된 다양한 방법들 중 시계열형태의 자료를 이용한 검증 방법론은 개념적인 측면에서는 정립되었으나 구체적인 기법에 대한 연구는 부족한 상태이다. 그리하여 본 연구에서는 Wavelet 변환과 Power Spectrum을 이용한 시계열 데이터의 시뮬레이션 검증 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 첫 번째로 비주기적인 신호분리가 가능한 Wavelet 변환을 이용하여 스펙트럼을 추출하고, 두 번째로 스펙트럼 분석을 이용하여 실제 시스템에서 출력 데이터의 패턴이 시뮬레이션을 통해 나온 패턴과 일치하는지의 여부를 Coherence를 이용해 검정하였다. 실제 사례를 통하여 다른 검증방법들과 비교한 결과, 시뮬레이션 모델링의 완성도에 따른 모델의 일치도 여부를 보다 명확하게 검증하였다. 본 연구에서 제시한 방법을 통해, 하나의 통계량을 통한 검증이 아닌 한 구간별 검증을 통해 지금까지의 획일적인 타당성 검증 방법에서는 할 수 없었던 다양한 상황에서의 시뮬레이션 모형의 타당성 검증이 가능하게 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권1호
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• pp.14-19
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• 2010

Baroreflex sensitivity (BRS) is a parameter of the cardiovascular system that is reflected in changes in pulse interval (PD and systolic blood pressure (SBP). BRS contains information about how the autonomic nervous system regulates hemodynamic homeostasis. Normally the beat-to-beat SBP measurement and the pulse interval measured from the electrocardiogram (ECG) are required to estimate the BRS. We investigated the possibility of measuring BRS in the absence of a beat-to-beat SBP measurement device. Pulse arrival time (PAT), defined as the time between the R-peak of the ECG and a single characteristic point on the pulse wave recorded from any arterial location was measured by photoplethysmography. By comparing the BRS obtained from conventional measurements with our method during controlled breathing, we confirmed again that PAT and SBP are closely correlated, with a correlation coefficient of -0.82 to -0.95. The coherence between SBP and PI at a respiration frequency of 0.07-0.12 Hz was similar to the coherence between PAT and PI. Although the ranges and units of measurement are different (ms/mmHg vs. ms/ms) for BRS measured conventionally and by our method, the correlation is very strong. Following further investigation under various conditions, BRS can be reliably estimated without the inconvenient and expensive beat-to-beat SBP measurement.

• 한국음향학회지
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• 제20권5호
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• pp.92-99
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• 2001

1999년 10월에 수행한 한국 동해 중북부 해역의 토모그래피 실험은 저주파수음원을 블라디보스톡 부근의 대륙붕 해역에 위치시켰고 수직선배열 수신기를 울릉도 부근에 고정시켜 원거리 음향 신호의 변화특성을 파악코저하였다. 음원은 위상 변조된 신호이며 울릉도 부근해역의 수직선배열 수신기를 이용하여 자료를 수집하였다. 수신된 자료에 대해 도달시간 및 그 변화를 파악하였다. 이를 위해 위상 변조된 신호를 복조하였으며 특성을 파악하기 위해 도달시간 확산 및 상관성 분석을 수행하였다. 분석결과 단주기성 변화가 존재하고 있으며 이는 내부파에 의한 매질의 수직 변동에 의한 영향이라 할 수 있다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제25권4호
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• pp.807-817
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• 2014

본 논문은 최근 많은 관심을 받는 미세먼지 (PM10)의 일별 평균농도에 대해서 전국 16개 시도에서 2008년부터 2011년까지 관측한 다변량 시계열 자료에 대한 연구이다. 다변량 시계열 모형을 이용해서 시간 및 공간에 대한 상관관계를 동시에 고려, 일변량 혹은 특정 지역에 국한해서 분석한 기존의 연구와 차별성을 두었다. 또한 Davis 등 (2013)이 제안한 부분 스펙트럼 일관성 (partial spectral coherence)을 통해 다른 지역간의 상호 의존성을 파악하고 이를 토대로 변수 선택을 통해 희박벡터자기회귀모형 (sVAR; sparse vector autoregressive model)을 적합하는 방법론을 적용하여 고차원 자료 분석의 단점 및 한계를 보완하였으며 예측력 비교를 통해서 sVAR 모형 적합의 타당성을 검증하였다.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.17-21
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• 2013

Optical coherence tomography (OCT) allows non-invasive, cross-sectional optical imaging of biological tissue with high spatial resolution and acquisition speed. In principle, it is analogous to ultrasound imaging, but uses near-infrared light instead of ultrasound, measuring the time-delay of back-scattered light from within biological tissue. Compared to ultrasound imaging, it exhibits superior spatial resolution (1~10 um) and high sensitivity. Therefore, OCT has been applied to a wide range of applications such as cellular imaging, ophthalmology and cardiology. Here, we describe a novel application of OCT technology in visualizing microneedles embedded in tissue that is developed to deliver drugs into the dermis without the injection mark in the human skin. Detailed three-dimensional structural images of microneedles and biological tissues were obtained. Examining structural modification of microneedles and tissues during insertion process would enable to evaluate performance of various types of microneedles in situ.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권6호
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• pp.423-430
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• 2007

광 간섭 단층 촬영(optical coherence tomography : OCT)은 생체 미세 조직의 단면을 약 $1{\mu}m$ 해상도의 영상으로 획득하기 위한 고해상도 영상 기법으로 영상 진단 의학에 주로 응용된다. 본 논문에서는 OCT 시스템의 원리를 알아보고 이론을 바탕으로 시스템을 직접 구현한다. 또한 안광학과 치과학 영역에서의 응용을 실험적으로 알아보기 위하여 쥐 눈과 인간의 대구치 표본을 이용하여 실험하였다. 구현한 시스템을 이용하여 두 가지 표본 실험을 통해 2-D 영상 데이터를 획득한다. 획득한 2-D 영상을 MATLAB과 OPEN-GL을 이용하여 생체 조직 정보 획득에 용이한 3-D OCT 영상을 구축하고 분석한다. 3-D 영상 구축에 OPEN-GL을 이용함으로써 MATLAB에 비해 처리 시간을 약 10배 단축하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1310-1323
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• 2023

A reactor coolant pump (RCP) is essential for transporting coolant in the primary loop of pressurized water reactors. In the advanced passive reactor, the absence of a long pipeline between the steam generator and RCP serves as a transition section, resulting in a non-uniform flow field at the pump inlet. Therefore, the characteristics of the pump should be investigated under non-uniform flow to determine its influence on the pump. In this study, the pressure pulsation characteristics were examined in the time and frequency domains, and the sources of low-frequency and high-amplitude signals were analyzed using wavelet coherence analysis and numerical simulation. From computational fluid dynamics (CFD) results, non-uniform inflow has a great effect on the flow structures in the pump's inlet. The pressure pulsation in the pump at the rated flow increased by 78-128.7% under the non-uniform inflow condition in comparison with that observed under the uniform inflow condition. Furthermore, a low-frequency signal with a high amplitude was observed, whose energy increased significantly under non-uniform flow. The wavelet coherence and CFD analysis verified that the source of this signal was the low-frequency pulsating vortex under the steam generator.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권6호
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• pp.48-55
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• 2009

궤환 간섭 채널은 송신 안테나와 수신 안테나가 동일 지점에 고정되어 있고 주위에 있는 이동하는 물체와 고정된 물체에 의해 형성된 다중경로를 통해 발생하는 채널로, 일반적인 기지국과 이동국의 채널 모델과는 다른 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 시외 지역과 고속도로변에서 궤환 간섭 채널을 측정하고, 채널의 특성 파라미터의 분석 방법에 대하여 기술한다. 측정된 표본을 통해 산란함수, 지연 전력 스펙트럼, 도플러 전력 스펙트럼을 구하였고, coherence 대역폭, coherence 시간, 최대 초과 지연, 평균 초과 지연, rms 지연 확산, 도플러 천이, 도플러 확산, 확산 계수 이상 8가지 파라미터의 결과와 지연과 도플러의 누적 분포도로 채널을 분석하였다. 많은 것들이 관찰되었지만, 주목할 점으로는 고속도로변은 고속으로 이동하는 차량에 의해 높은 도플러 주파수와 에너지가 큰 궤환 신호가 발생하고, 시외 지역은 차량의 소통이 적어 낮은 도플러 주파수가 발생한다는 것이다.