• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권4호
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• pp.280-289
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• 2022

In this paper, we present a QRS-complex detection algorithm to calculate an accurate heartbeat and clearly recognize irregular rhythm from ECG signals. The conventional Pan-Tompkins algorithm brings false QRS detection in the derivative when QRS and noise signals have similar instant variation. The proposed algorithm uses amplitude differences in 7 adjacent samples to detect QRS-complex which has the highest amplitude variation. The calculated amplitude is cubed to dominate QRS-complex and the moving average method is applied to diminish the noise signal's amplitude. Finally, a decision rule with a threshold value is applied to detect accurate QRS-complex. The calculated signals with Pan-Tompkins and proposed algorithms were compared by signal-to-noise ratio to evaluate the noise reduction degree. QRS-complex detection performance was confirmed by sensitivity and the positive predictive value(PPV). Normal ECG, muscle noise ECG, PVC, and atrial fibrillation signals were achieved which were measured from an ECG simulator. The signal-to-noise ratio difference between Pan-Tompkins and the proposed algorithm were 8.1, 8.5, 9.6, and 4.7, respectively. All ratio of the proposed algorithm is higher than the Pan-Tompkins values. It indicates that the proposed algorithm is more robust to noise than the Pan-Tompkins algorithm. The Pan-Tompkins algorithm and the proposed algorithm showed similar sensitivity and PPV at most waveforms. However, with a noisy atrial fibrillation signal, the PPV for QRS-complex has different values, 42% for the Pan-Tompkins algorithm and 100% for the proposed algorithm. It means that the proposed algorithm has superiority for QRS-complex detection in a noisy environment.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.4329-4337
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• 2022

Jet impinging device is designed for decay heat removal on horizontal fuel rods in a low temperature heating reactor. An experimental system with a fuel rod simulator is established and experiments are performed to evaluate water film covering capacity, within 0.0287-0.0444 kg/ms mass flow rate, 0-164.1 kW/m² heating flux and 13.8-91.4℃ feeding water temperature. An effective method to obtain the film coverage rate by infrared equipment is proposed. Water film flowing patterns are recoded and the film coverage rates at different circumference angles are measured. It is found the film coverage rate decreases with heating flux during single-phase convection, while increases after onset of nucleate boiling. Besides, film coverage rate is found affected by Marangoni effect and film accelerating effect, and surface wetting is significantly facilitated by bubble behavior. Based on the observed phenomenon and physical mechanism, dry-out depth and initial dry-out rate are proposed to evaluate film covering potential on a heating surface. A model to predict film coverage rate is proposed based on the data. The findings would have reliable guide and important implications for further evaluation and design of decay heat removal system of new reactors, and could be helpful for passive containment cooling research.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.60-67
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• 2024

민간항공사고의 대부분은 인적요인에 의해 발생하고 특히 회전익 항공기는 예상하지 못하거나 의도하지 않게 악기상으로 진입하는 IIMC (instrument meteorological conditions) 상황에서의 사고가 많이 발생하고 있다. 이 연구는 저시정 조건에서 회전익 항공기 조종사의 에러율를 다각적으로 분석하여 비행특성에 관한 통찰력을 얻고 IIMC 상황에서의 사고를 줄이기 위한 방안을 연구하였다. 저시정 조건에서 조종사의 에러 발생율을 모션이 장착된 비행 시뮬레이터를 활용하였으며 65명의 조종사가 실험에 참여하였다. 실험을 통해 획득한 비행 데이터로 비행시정 감소, 공간정위상실 유무, 조종사 자격 등 다양한 조건에 따라 에러 발생율을 비교 분석하였다. 분석결과 다양한 조건에서 비행특성에 대한 특이점을 발견할 수 있었고 조종사의 자격 등급, 계기비행 (IFR; instrument flight rules) 자격 유무, 비행단계별 에러 발생율에 유의미한 차이가 발생하였다. 이와 같은 연구의 결과는 조종사의 교육 및 훈련프로그램을 개선하고 IIMC 상황에서 항공기 사고예방에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권11호
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• pp.771-780
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• 2001

ULSI급 CMOS 소자를 개발, 제작하고 또한 그것의 전기적 특성을 정확히 분석하기 위해서는 공정 및 소자 시뮬레이터의 사용이 필수적이다. 대면적 몬테 카를로 시뮬레이션 결과가 다차원 소자 시뮬레이터의 입력으로 사용되려면 과도한 입자수의 증가로 비효율성을 띄게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 3차원 몬테 카를로 이온 주입 시뮬레이터인 TRICSI 코드를 이용하여 물리적으로 타당하며 또한 효율적으로 시뮬레이션 입자 수를 증가시켜 대면적 이온 주입시의 3차원 통계 분포의 잡음 영역을 최소화하는 방법을 제안하였다. 후속 공정인 열확산 공정이나 RTA(급속 열처리) 공정의 확산 방정식을 푸는 경우 발산을 막기 위해 몬테 카를로 시뮬레이션 결과의 통계 분포에 대한 후처리 과정으로 3차원 셀을 이용한 보간 알고리듬을 적용하였다. 시뮬레이션 수행 결과 가상 궤적 발생법(split-trajectory method)만을 사용한 것에 비해 계산 시간은 2배로 늘이지 않는 범위에서 10배 이상의 이온 입자 생성 분포를 얻을 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제18권2호
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• pp.105-112
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• 2006

목 적: 전자선 조사야 내에서 조직결손이 큰 경우 일어나는 선량의 불균일도를 물 볼루스를 사용하여 감소시키고자 하였으며 이 때 물을 쉽게 제어할 수 있는 방법을 강구하였다. 대상 및 방법: 조직결손이 심하여 일반적인 볼루스를 사용할 수 없는 환자에 대하여 치료계획 장치(Pinnacle, Philips, USA)의 결손조직 보상 기능을 사용하여 이를 보상하는 치료계획을 수립하였다. 결손 된 조직 부분에 해당하는 조직 보상체는 물을 사용하기로 하였고, Mev-green을 환자 몸 위에서 만들어 물을 보다 쉽게 제어할 수 있는 증기를 제작하였다. 제작된 장치는 환자 개개인의의 체표 모양에 맞게 제작하였다. 물을 채운 비닐을 Mev-green 안쪽에 넣어 물이 결손 된 조직을 보상해주는 역할을 하도록 하였다. 자체 제작한 물 볼루스의 효과를 평가하기 위해 CT스캔을 시행한 후 결손조직 보상 기능을 이용하여물 볼루스 사용전후의 치료계획을 수립하여 그 결과를 비교하였다. 결 과: 흉벽 조직결손으로 인해 생긴 선량의 불균일도는 자체 제작한 물 볼루스 사용 시 감소하였고, 또한 폐와 간의 정상조직의 선량 역시 감소하였다. 볼루스를 사용하지 않은 경우 최대 표적선량이 132%였으나 물 볼루스 사용 시는 최대 표적선량이 110.4%로 21.6%가 감소하였다. 그리고 우측 폐에 들어가는 선량이 볼루스를 사용하지 않은 경우 19.49%에서 물 볼루스를 사용한 경우 1.02%로 줄었고 간에서는 볼루스를 사용하지 않은 경우 17.1%에서 물 볼루스 사용으로 인해 6.8%로 감소하여 정상조직을 보호할 수 있었다. 결 론: 자체 제작한 물 볼루스 장치를 사용한 결과 PTV내에서 선량의 균일도가 향상됨을 확인할 수 있었고, 인접장기 선량의 현저한 감소로 정상조직을 더 많이 보호할 수 있었다. 이 방법은 불균등한 체표에서의 전자선 치료 시 발생할 수 있는 정상조직의 부작용을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제20권1호
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• pp.41-52
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• 2002

목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권2호
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• pp.99-111
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• 2008

최근 무선 랜은 SOHO (Small Office Home Office) 및 Hot Spot과 같은 환경에서 공간의 제약에 구애받지 않고, 인터넷에 접속할 수 있는 기술로서 사용자의 요구가 크게 증가하였다. 하지만, 무선 랜 환경에서의 통신은 유선망과 달리 불안정한 무선 채널의 특성으로 인해 연집적인 패킷 손실이 발생하여 통신상의 제약이 많은 특징을 가진다. 연집적인 패킷 손실은 AP(Access Point) 와 무선 단말의 거리가 증가하거나, AP와 무선 단말사이에 장애물 등이 일시적으로 지나갈 때 주로 발생하는 현상이다 결국, 현재 인터넷상에서 가장 광범위하게 사용되고 있는 무선 랜 기술인 IEEE 802.11은 이러한 특성으로 인해 사용자의 요구에 만족할만한 전송 성능을 나타내지 못하며, 특히 전송 계층에 TCP가 사용될 경우 불필요한 혼잡 제어 기법을 사용하게 함으로써 심각한 성능저하를 야기한다. 이러한 무선 랜 환경의 문제점을 해결하기 위해 MAC-layer LDA(Loss Differentiation Algorithm)가 제안되었다. MAC-layer LDA는 MAC 계풍의 Retry limit을 기반으로 CRD(Consecutive Retry Duration)를 무선 구간의 연집된 패킷손실 기간 이상 증가시켜, TCP의 불필요한 Timeout 발생 이전에 손실된 패킷을 효율적으로 복구하는 기법이다. 하지만, MAC-layer LDA 기법은 한정된 Retry limit의 증가로 인해 CRD가 연집된 패킷 손실 구간 보다 적은 경우가 발생하여 심각한 전송성능 저하를 가져온다. 또한, CRD의 증가는 무선 구간의 패킷 처리 시간을 증가시켜 대역폭과 무선 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 재전송 기법인 BLD(Burst Loss Detection) 모듈을 제안한다. BLD 모듈의 알고리즘은 현재 무선 랜 환경에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 재전송 기법으로서, MAC 계층과 TCP에서 사용되는 재전송 기법의 효율적인 연동을 통해 손실된 패킷을 복구한다. ns-2(Network Simulator) 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 BLD 모듈은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하여 전송 성능과 에너지 효율성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제18권2호
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• pp.182-192
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• 1985

[here are so many reports that pulsatile blood flow provides physiologic organ perfusions during cardiopulmonary bypass. So, we compared the recent 30 cases undergoing cardiac surgery by Cobe-Stckert pulsatile roller pump with another 30 cases by Polystan nonpulsatile roller pump. Pulsatile flow was applied during aortic-cross clamping period when synchronized to internal EKG simulator, and perfusion mode was changed to continuous nonpulsatile flow after declamping of aorta. Age, sex, weight, and disease entities were comparable and operative techniques were similar between two groups. 1. There were no differences in average ACC time, ECC time, and Operation time. 2. Postoperative artificial respiration time was 6hrs 30mins in nonpulsatile group and 4hrs 48mins in pulsatile group, and detubation time after ventilator weaning was 2hrs 44mins in nonpulsatile group and 1hrs 43mins in pulsatile group. 3. Average pulse pressure was 8mmHg in nonpulsatile group and 55mmHg in pulsatile group, and a mean arterial pressure was 66.0mmHg in nonpulsatile group and 60.7mmHg in pulsatile group. 4. Mean urine-output during ACC;ECC period was 9.717.3;9.913.2ml/kg/hr in nonpulsatile group and 14.215.0;15.817.5 in pulsatile group [p<0, 05], and thereafter progressive decrease of differences in urine output between two groups until POD 2, and lesser amounts of diuretics was needed in pulsatile group during same postoperative period. Serum BUN/Cr level showed no specific difference and urine concentration power was well preserved in both groups. 5. Plasma proteins and other Enzymes showed no differences between two groups, but serum GOT/GPT level was higher in nonpulsatile group till POD 2. 6. Serum Electrolytes showed no differences between two groups. 7. WBC, RBC, Platelet counts, Hgb and Hct were not different and Coagulogram was well preserved in both groups. 8. Plasma free Hgb level was 7.09mg% in pulsatile group compared with 3.48mg% in pulsatile group on POD 1 but was normalized on POD 2. Gross hemoglobinuria after ECC was noted in 6 cases [20%] of pulsatile group and 4 cases [13%] of nonpulsatile group. 9. In both groups, most patients were included in NYHA class III to IV [28 cases;93% in nonpulsatile group, 22 cases;73% in pulsatile group] preoperatively, and well improved to class I to 11[22 cases; 73% in nonpulsatile group, 30 cases; 100% in pulsatile group] postoperatively. There were 7 operative mortalities in nonpulsatile group only, which were 5 cases of TOF with hepatic failure, 1 case of multiple VSDs with low out-put syndrome, and 1 case of mitral valvular heart disease with cardiomyopathy. We concluded that the new, commercially available Cobe-Stckert pulsatile roller pump device was safe, simple, and reliable.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2899-2904
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• 2015

3차원 순차적 집적회로에서 열에 의한 손상으로 생성되는 계면 포획 전하가 트랜지스터의 드레인 전류-게이트 전압 특성에 미치는 영향을 소개한다. 2차원 소자 시뮬레이터를 이용해서 산화막 층에 계면 포획 전자 분포를 추출한 결과를 설명한다. 이 계면 포획 전자분포를 고려한 3차원 순차적 집적회로에서 Inter Layer Dielectric (ILD)의 길이에 따른 하층 트랜지스터의 게이트 전압의 변화에 따라서 상층 트랜지스터의 문턱전압 $V_{th}$의 변화량에 대해서 소개한다. 상대적으로 더 늦은 공정인 상층 $HfO_2$층 보다 하층 $HfO_2$층과 양쪽 $SiO_2$층이 열에 의한 영향을 더 많이 받았다. 계면 포획 전하 밀도 분포를 사용하지 않았을 때 보다 사용 했을 때 $V_{th}$ 변화량이 더 적게 변하는 것을 확인 했다. 3차원 순차적 인버터에서 ILD의 길이가 50nm이하로 짧아질수록 점점 더 $V_{th}$ 변화량이 급격히 증가하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권9호
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• pp.817-827
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• 2007

유비쿼터스 시대가 도래하면서 거대한 양의 컴퓨팅 서비스 및 장치들은 언제 어디서나 사용자의 요구에 반응하게 된다. 더불어 사용자 특성에 따른 기호에 맞는 개인화된 서비스가 요구된다. 사람의 위치 이동에 따른 동적인 다양한 서비스 제공을 위해서는 사용자의 개입을 최소화하여야 한다. 그리고 사용자 관심 여부에 맞춘 서비스 장치 및 동자 모드들이 자동적으로 결정되어야 할 것이다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 사용자의 요구에 가장 근접한 맞춤형 서비스의 제공을 위하여 다음의 네 가지 단계로 분산 지능형 에이전트 기술을 제안한다. 첫째, 유비쿼터스 환경의 인프라구조인 스마트한 공간을 가상의 시뮬레이터로 설계하여 물리적 자원 및 컴퓨팅 객체 환경을 모델링 한다. 둘째, 분산된 에이전트들의 상호협력을 통한 서비스 목적 달성을 위해서 FIPA 표준안에 따르는 멀티 에이전트 기반 구조를 이용한 지능형 에이전트 기술을 연구한다. 셋째, 에이전트간의 메시지 통신을 이용하여 서비스 적용이 가능한 스마트 공간으로의 사용자의 위치 이동에 따른 이기종 환경에서의 자율적인 서비스 발견 및 구성 방안을 제안한다. 넷째, 휴대가 손쉬운 이동 장비에 사용자의 프로파일 정보를 저장함으로써 언제, 어디에서나 에이전트의 모니터링을 통한 개인화 서비스 방법을 연구한다. 따라서 일반적인 자동화된 서비스 구동 이상의 개인 특성에 맞는 고품질의 서비스를 제공한다.