• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제49권1호
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• pp.14-24
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• 2019

Purpose: To assess the influence of using different combinations of guided bone regeneration (GBR) materials on volume changes after wound closure at peri-implant dehiscence defects. Methods: In 5 pig mandibles, standardized bone defects were created and implants were centrally placed. The defects were augmented using different combinations of GBR materials: xenogeneic granulate and collagen membrane (group 1, n=10), xenogeneic granulate and alloplastic membrane (group 2, n=10), alloplastic granulates and alloplastic membrane (group 3, n=10). The horizontal thickness was assessed using cone-beam computed tomography before and after suturing. Measurements were performed at the implant shoulder (HT0) and at 1 mm (HT1) and 2mm (HT2) below. The data were statistically analysed using the Wilcoxon signed-rank test to evaluate within-group differences. Bonferroni correction was applied when calculating statistical significance between the groups. Results: The mean horizontal thickness before suturing was $2.55{\pm}0.53mm$ (group 1), $1.94{\pm}0.56mm$ (group 2), and $2.49{\pm}0.73mm$ (group 3). Post-suturing, the values were $1.47{\pm}0.31mm$ (group 1), $1.77{\pm}0.27mm$ (group 2), and $2.00{\pm}0.48mm$ (group 3). All groups demonstrated a loss of horizontal dimension. Intragroup changes exhibited significant differences in group 1 (P<0.001) and group 3 (P<0.01). Intergroup comparisons revealed statistically significant differences of the relative changes between groups 1 and 2 (P=0.033) and groups 1 and 3 (P=0.015). Conclusions: Volume change after wound closure was minimized by using an alloplastic membrane. The stability of the augmented horizontal thickness was most ensured by using this type of membrane irrespective of the bone substitute material used for membrane support.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.552-560
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• 2021

현재 국내 수산 양식업은 스마트화를 추진하고 있지만, 여전히 양식 단계의 많은 과정에서 사람의 주관적인 판단으로 진행되고 있다. 수산 양식업 스마트화를 위해서 선행되어야 할 부분은 양식장 내 물고기들의 상태를 효과적으로 파악하는 것이다. 어류 개체 수, 크기, 이동경로, 이동속도 등을 파악하여 실시간 모니터링 할 수 있게 된다면 사료 자동 급이, 질병유무판단 등 다양한 양식자동화를 진행할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 수중 촬영한 어류비디오 데이터를 이용하여 실시간으로 어류의 상태를 파악 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 어류 객체검출을 위해 딥러닝 기반 최신 객체검출 모델들을 적용하여 검출 성능을 비교 평가 하였고, 검출 결과를 이용하여 비디오내의 연속적인 이미지 프레임에서 어류 객체 ID부여, 이동경로 추적 및 이동속도를 측정할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 객체 검출 성능 92%(F1-score 기준)를 보였으며, 실제 테스트비디오 상에서 실시간으로 다수의 어류 객체를 효과적으로 추적하는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 이용하여 향후 사료 자동 급이, 어류 질병 예측 등 다양한 스마트양식 기술에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제65권6호
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• pp.825-833
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• 2022

Objective : ABM/P-15 (anorganic bone matrix/15-amino acid peptide fragment) is a commercially available synthetically manufactured P-15 collagen peptide fragment, that is adsorbed on ABM. This study was done to investigate the efficacy of ABM/P-15 in achieving fusion in the lumbar spine and comparing it with that of recombinant bone morphogenic protein-2 (rhBMP-2) and demineralized bone matrix (DBM). Methods : A retrospective observational study of prospectively collected data of 140 patients who underwent lumbar spinal fusion surgeries in a single specialty spine hospital between 2016 and 2020, with a minimum 6-month follow-up was conducted. Based on the material used for the augmentation of the bone graft at the fusion site, the patients were divided into three categories namely ABM/P-15, rhBMP-2, and DBM group. Results : ABM/P-15, rhBMP-2, and DBM were used in 46, 44, and 50 patients, respectively. Patient characteristics like age, gender, bone mineral density, smoking history, and presence of diabetes mellitus were comparable amongst the three groups. Average follow-up was 16.0±5.2, 17.9±9.8, and 26.2±14.9 months, respectively in ABM/P-15, rhBMP-2, and DBM groups. The fusion was achieved in 97.9%, 93.2%, and 98% patients while the average time-to-union was 4.05±2.01, 10±4.28, and 9.44±3.49 months (p<0.001), respectively for ABM/P-15, rhBMP-2, and DBM groups. The average pre-operative Visual analogue scale score was 6.93±2.42, 7.14±1.97, 7.01±2.14 (p=0.900) for ABM/P-15, rhBMP-2 and DBM groups, respectively, which reduced to 1.02±0.80, 1.21±0.96, and 0.54±0.70 (p=0.112), respectively at the last follow up. Pre-operative Oswestry disability index scores were 52.7±18.02, 55.4±16.8, and 53.56±19.6 (p=0.751) in ABM/P-15, rhBMP-2, and DBM groups, which post-operatively reduced to 33.77±15.52, 39.42±16.47, and 38.3±15.89 (p=0.412) and further to 15.74±8.3, 17.41±10.45, and 16.76±9.81 (p=0.603), respectively at the last follow-up. Conclusion : ABM/P-15 appears to achieve union significantly earlier than rhBMP-2 and DBM in lumbar spinal fusion cases while maintaining a comparable clinical and complication profile.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.665-672
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• 2023

연구목적: 지하공동구는 도시 지하에 전기, 수도, 가스 등의 인프라를 공동 수용하는 시설로 공기 흐름이 부족하여 계절에 상관없이 결로가 자주 발생한다. 결로는 전기 설비의 누전 화재를 일으키는 원인이 되므로 지하공동구 내의 조명 등 각종 시설물 관리를 위해 필요한 제어반은 결로에 노출되지 않도록 문이 닫힌 상태로 관리되어야 한다. 본 논문에서는 딥러닝 객체인식 기술을 활용하여 수km 거리에 반복 배치된 공동구 제어반의 문 열림 여부를 이동 카메라 조건과 조명이 꺼진 조건에서도 인식하고자 한다. 연구방법: 지하공동구를 순찰하는 로봇이 촬영한 영상데이터를 이용하여 딥러닝 객체인식 모델인 YOLO를 모자이크 이미지 증강기법으로 학습시켜 제어반 문 열림과 문 닫힘을 인식한다. 연구결과: 모자이크 이미지 증강기법으로 학습시킨 모델과 사용하지 않은 모델의 성능을 비교한 결과, 모자이크 학습 모델이 더 우수한 성능(모든 클래스에 대한 mAP가 0.994 이상임)을 보이는 것을 확인하였다. 결론: 지하공동구의 조명이 꺼진 상태에서도, 공동구 내부 시설물이 복잡한 환경에서도 제어반의 문열림 여부를 우수한 성능으로 인식하여 지하공동구 재난안전관리에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제46권4호
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• pp.315-323
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• 2023

Post-mortem computed tomography (PMCT) is commonly employed in the field of forensic pathology. PMCT was mainly performed using a whole-body scan with a wide field of view (FOV), which lead to a decrease in spatial resolution due to the increased pixel size. This study aims to evaluate the potential for developing a super-resolution model based on conditional generative adversarial networks (CGAN) to enhance the image quality of CT. 1761 low-resolution images were obtained using a whole-body scan with a wide FOV of the head phantom, and 341 high-resolution images were obtained using the appropriate FOV for the head phantom. Of the 150 paired images in the total dataset, which were divided into training set (96 paired images) and validation set (54 paired images). Data augmentation was perform to improve the effectiveness of training by implementing rotations and flips. To evaluate the performance of the proposed model, we used the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), Structural Similarity Index Measure (SSIM) and Deep Image Structure and Texture Similarity (DISTS). Obtained the PSNR, SSIM, and DISTS values of the entire image and the Medial orbital wall, the zygomatic arch, and the temporal bone, where fractures often occur during head trauma. The proposed method demonstrated improvements in values of PSNR by 13.14%, SSIM by 13.10% and DISTS by 45.45% when compared to low-resolution images. The image quality of the three areas where fractures commonly occur during head trauma has also improved compared to low-resolution images.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제53권4호
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• pp.306-317
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• 2023

Purpose: Biphasic calcium phosphate (BCP), a widely used biomaterial for bone regeneration, contains synthetic hydroxyapatite (HA) and β-tricalcium phosphate (β-TCP), the ratio of which can be adjusted to modulate the rate of degradation. The aim of this study was to evaluate the clinical and radiographic benefits of reconstructing peri-implant bone defects with a newly developed BCP consisting of 60% β-TCP and 40% HA compared to demineralized bovine bone mineral (DBBM). Methods: This prospective, multicenter, parallel, single-blind randomized controlled trial was conducted at the periodontology departments of 3 different dental hospitals. Changes in clinical (defect width and height) and radiographic (augmented horizontal bone thickness) parameters were measured between implant surgery with guided bone regeneration (GBR) and re-entry surgery. Postoperative discomfort (severity and duration of pain and swelling) and early soft-tissue wound healing (dehiscence and inflammation) were also assessed. Data were compared between the BCP (test) and DBBM (control) groups using the independent t-test and the χ² test. Results: Of the 53 cases included, 27 were in the test group and 26 were in the control group. After a healing period of 18 weeks, the full and mean resolution of buccal dehiscence defects were 59.3% (n=16) and 71.3% in the test group and 42.3% (n=11) and 57.9% in the control group, respectively. There were no significant differences between the groups in terms of the change in mean horizontal bone augmentation (test group: -0.50±0.66 mm vs. control groups: -0.66±0.83 mm, P=0.133), postoperative discomfort, or early wound healing. No adverse or fatal complications occurred in either group. Conclusions: The GBR procedure with the newly developed BCP showed favorable clinical, radiographic, postoperative discomfort-related, and early wound healing outcomes for peri-implant dehiscence defects that were similar to those for DBBM.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.143-156
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• 2023

인공위성이 촬영한 영상의 내용을 정확하게 분석하기 위해서는 영상에 존재하는 구름 영역을 정확하게 인지하는 것이 필요하다. 최근 다양한 분야에서 딥러닝(deep learning) 모델이 뛰어난 성능을 보여줌에 따라 구름 영역 검출을 위해 딥러닝 모델을 적용한 방법들이 많이 제안되고 있다. 하지만 현재 구름 영역 검출 방법들은 의미 영역 분할 방법의 네트워크 구조를 그대로 사용하여 구름 검출 성능을 향상하는 데는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 구름 검출 데이터 세트에 다중 브랜치 네트워크 구조 탐색을 적용하여 구름 영역 검출에 최적화된 네트워크 모델을 생성함으로써 구름 검출 성능을 향상하는 방법을 제안한다. 또한 구름 검출 성능을 향상하기 위하여 의미 영역 분할 모델의 학습 단계와 평가 단계의 평가 기준 불일치를 해소하기 위해 제안된 soft intersection over union (IoU) 손실 함수를 사용하고, 다양한 데이터 증강 방법을 적용하여 학습 데이터를 증가시켰다. 본 논문에서 제안된 방법의 성능을 검증하기 위하여 아리랑위성 3/3A호에서 촬영한 영상으로 구성된 구름 검출 데이터 세트를 사용하였다. 먼저 제안 방법과 의미 영역 분할 데이터 세트에서 탐색된 기존 네트워크 모델의 성능을 비교하였다. 실험 결과, 제안 방법의 mean IoU는 68.5%이며, 기존 모델보다 mIoU 측면에서 4%의 높은 성능을 보여주었다. 또한 soft IoU 손실 함수를 포함한 다섯 개의 손실 함수를 적용하여 손실 함수에 따른 구름 검출 성능을 분석하였으며, 실험 결과 본 연구에서 사용한 soft IoU 함수가 가장 좋은 성능을 보여주었다. 마지막으로 의미 영역 분할 분야에서 활용되는 최신 네트워크 모델과 제안 방법의 구름 검출 성능을 비교하였다. 실험 결과, 제안 모델이 의미 영역 분할 분야의 최신 모델들보다 mIoU와 정확도 측면에서 더 나은 성능을 보여주는 것을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.166-178
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• 2023

본 연구는 이용자들의 인식과 경험이 내재된 소셜미디어 사진에서 경관 이미지를 분석하기 위한 방법으로 CNN 딥러닝 방법을 소개하고 평가하는 데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 힐링장소를 연구의 대상으로 설정하여 경관 이미지를 분석하였다. 연구를 위해 텍스트마이닝과 선행연구 고찰을 통해 힐링과 관련되는 7가지의 경관 형용사를 선정하였다. 이후 CNN 딥러닝 학습 사진 구축을 위해 50명의 평가자를 모집하였으며, 평가자들에게 포털사이트에서 '힐링', '힐링풍경', '힐링장소'로 검색되는 사진 중 7가지 형용사마다 가장 적합한 사진을 3장씩 수집하도록 하였다. 수집된 사진을 정제 및 데이터 증강 과정을 거쳐 CNN 모델을 제작하였다. 이후 힐링장소 경관 분석을 위해 포털사이트에서 '힐링'과 '힐링풍경'으로 검색되는 15,097장의 사진을 수집하여 이를 분류하였다. 연구결과 '기타'와 '실내'를 제외한 범주에서 '조용한'이 2,093장(22%)으로 가장 높게 나타났으며, '개방적인', '즐거운', '안락한', '깨끗한', '자연적인', '아름다운' 순으로 나타났다. CNN 딥러닝은 경관 이미지 분석에서도 결과를 도출 가능한 분석 방법임을 연구를 통해 알 수 있었다. 또한, 기존 경관 분석 방법을 보완할 수 있는 하나의 방법임을 시사하였고, 경관 이미지 학습 데이터 셋 구축을 통한 향후 심층적이고 다양한 경관 분석을 제안한다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.225-234
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• 2023

Even at this point in the era of digital transformation, we are still facing many problems in the safety sector that cannot prevent the occurrence or spread of human casualties. When you are in an unexpected emergency, it is often difficult to respond only with human physical ability. Human casualties continue to occur at construction sites, manufacturing plants, and multi-use facilities used by many people in everyday life. If you encounter a situation where normal judgment is impossible in the event of an emergency at a life site where there are still many safety blind spots, it is difficult to cope with the existing manual guidance method. New variable guidance technology, which combines artificial intelligence and digital twin, can make it possible to prevent casualties by processing large amounts of data needed to derive appropriate countermeasures in real time beyond identifying what safety accidents occurred in unexpected crisis situations. When a simple control method that divides and monitors several CCTVs is digitally converted and combined with artificial intelligence and 3D digital twin control technology, intelligence augmentation (IA) effect can be achieved that strengthens the safety decision-making ability required in real time. With the enforcement of the Serious Disaster Enterprise Punishment Act, the importance of distributing a smart location guidance system that urgently solves the decision-making delay that occurs in safety accidents at various industrial sites and strengthens the real-time decision-making ability of field workers and managers is highlighted. The smart location guidance system that combines artificial intelligence and digital twin consists of AIoT HW equipment, wireless communication NW equipment, and intelligent SW platform. The intelligent SW platform consists of Builder that supports digital twin modeling, Watch that meets real-time control based on synchronization between real objects and digital twin models, and Simulator that supports the development and verification of various safety management scenarios using intelligent agents. The smart location guidance system provides on-site monitoring using IoT equipment, CCTV-linked intelligent image analysis, intelligent operating procedures that support workflow modeling to immediately reflect the needs of the site, situational location guidance, and digital twin virtual fencing access control technology. This paper examines the limitations of traditional fixed passive guidance methods, analyzes global technology development trends to overcome them, identifies the digital transformation properties required to switch to intelligent variable smart location guidance methods, explains the characteristics and components of AI-based public facility smart fire safety integrated system (ISFS).

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.392-399
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• 2023

본 논문에서는 김치 제조 공정 중 배추 심 제거 공정의 로봇 자동화를 위한 배추 심 영역 및 깊이를 판별하는 딥러닝 모델을 제안하는 것이다. 또한 계측된 배추의 심 깊이를 예측하는 것이 아닌 discrete 클래스로 변환하여 영역 검출 및 분류를 동시에 하는 모델을 제시하였다. 딥러닝 모델 학습 및 검증을 위하여 전처리 과정을 거지치 않고 수확된 배추 522 포기에 대한 RGB 영상을 획득하였다. 획득한 영상으로부터 심 영역 및 깊이 라벨링 그리고 데이터 증강 기법을 적용하였다. 제안하는 YOLO-v4 딥러닝 모델 기반 배추 심 영역 검출 및 분류 모델의 성능을 평가하기 위하여 mAP, IoU, accuracy, sensitivity, specificity 그리고 F1-score로 선정하였다. 그 결과 배추 심 영역 검출은 mAP 그리고 IoU 값이 각각 0.97 그리고 0.91로 나타났으며, 심 깊이 분류의 경우 accuracy 그리고 F1-score 값이 각각 96.2% 그리고 95.5%로 나타났다. 본 연구 결과를 통하여 배추의 심 영역 검출 및 깊이 정보 분류가 가능하며, 추후 배추 심 제거 공정의 로봇-자동화 시스템 개발에 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.