• Research in Vestibular Science
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• 제17권4호
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• pp.142-151
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• 2018

Objectives: Excitability o medial vestibular nucleus (MVN) in the brainstem can be affected by changes in the arterial blood pressure. Several animal studies have demonstrated that acute hypotension results in the alteration of multiunit activities and expression of cFos protein in the MVN. In the field of extracellular electrophysiological recording, tetrode technology and spike sorting algorithms can easily identify single unit activity from multiunit activities in the brain. However, detailed properties of electrophysiological changes in single unit of the MVN during acute hypotension have been unknown. Methods: Therefore, we applied tetrode techniques and electrophysiological characterization methods to know the effect of acute hypotension on single unit activities of the MVN of rats. Results: Two or 3 types of unit could be classified according to the morphology of spikes and firing properties of neurons. Acute hypotension elicited 4 types of changes in spontaneous firing of single unit in the MVN. Most of these neurons showed excitatory responses for about within 1 minute after the induction of acute hypotension and then returned to the baseline activity 10 minutes after the injection of sodium nitroprusside. There was also gradual increase in spontaneous firing in some units. In contrast small proportion of units showed rapid reduction of firing rate just after acute hypotension. Conclusions: Therefore, application of tetrode technology and spike sorting algorithms is another method for the monitoring of electrical activity of vestibular nuclear during acute hypotension.

• BioChip Journal
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• 제12권4호
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• pp.332-339
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• 2018

The future neuro-prosthetic devices would be required spikes data monitoring through sub-nanoscale transistors that enables to neuroscientists and clinicals for scalable, wireless and implantable applications. This research investigates the spikes monitoring through integrated CNT front-end amplifier for neuro-prosthetic diagnosis. The proposed carbon nanotube-based architecture consists of front-end amplifier (FEA), integrate fire neuron and pseudo resistor technique that observed high electrical performance through neural activity. A pseudo resistor technique ensures large input impedance for integrated FEA by compensating the input leakage current. While carbon nanotube based FEA provides low-voltage operation with directly impacts on the power consumption and also give detector size that demonstrates fidelity of the neural signals. The observed neural activity shows amplitude of spiking in terms of action potential up to $80{\mu}V$ while local field potentials up to 40 mV by using proposed architecture. This fully integrated architecture is implemented in Analog cadence virtuoso using design kit of CNT process. The fabricated chip consumes less power consumption of $2{\mu}W$ under the supply voltage of 0.7 V. The experimental and simulated results of the integrated FEA achieves $60G{\Omega}$ of input impedance and input referred noise of $8.5nv/{\sqrt{Hz}}$ over the wide bandwidth. Moreover, measured gain of the amplifier achieves 75 dB midband from range of 1 KHz to 35 KHz. The proposed research provides refreshing neural recording data through nanotube integrated circuit and which could be beneficial for the next generation neuroscientists.

• 국제지역연구
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• 제13권3호
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• pp.145-161
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• 2009

본 논문은 변이할당분석모형을 이용하여 2003-2006 기간중 한국으로 유입된 외국인직접투자를 세계성장효과, 산업구성효과, 경쟁효과, 배분효과 등의 요인으로 분해한다. 2003-2006 기간중 한국으로 유입된 외국인직접투자는 세계추세에 못미치는 수준인 것으로 나타났다. 그 결과 산업구성효과와 경쟁효과는 모두 부(負)(-)의 효과를 기록한 것으로 나타났다. 또한 분석결과 다음의 산업들은 양(+)의 경쟁력효과를 기록한 것으로 나타났다: 전기 및 전자장비, 자동차 및 운송장비, 음식숙박업, 운수, 창고 및 통신, 금융, 사업서비스. 이와 같은 분석결과를 종합하면, 한국은 일부 제조업분야와 대부분의 서비스분야에서 외국인직접투자를 유치하는데 경쟁력을 지니고 있다고 평가할 수 있다. 향후 한국의 외국인직접투자 유치정책은 경쟁력을 지닌 산업을 중심으로 시행되는 것이 적절할 것이다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제54권2호
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• pp.157-162
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• 2022

본 술기의 목적은 운동피질 주변에 발생한 뇌종양 환자의 수술에서 TceMEP로 인해 발생하는 위양성을 방지하고 수술 중 운동영역의 정확한 매핑과 피질척수로 보존하기 위함이다. 또한 검사과정에서 발생하는 시행착오를 줄이고 검사시간을 최소화하여 검사결과에 대한 빠른 피드백으로 수술하는 의사에게 정확한 정보를 전달함에 있다. 본 술기의 가장 중요한 요소는 첫번째로 일정 세기의 자극역치로 검사해야 하는 것과 두번째로는 일정 수준의 마취농도를 적정 수준으로 유지하는 것이 수술 중 발생하는 위양성을 막는 기본적이 요소이다. 세번째로는 수술하는 반대쪽 부위에 다중 채널을 이용한 기록전극의 설치로 최대한 많은 근육에서 TceMEP파형과 집접피질자극 및 직접피질하 자극에 대한 반응을 측정하는 것이다. 이런 조건들이 수술이 진행되는 동안 원활하게 유지된다면 검사에서 오는 위양성이 아닌 그 밖의 요인들에서 발생할 수 있는 원인들을 예측할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.61-69
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• 2022

배달산업이 COVID-19 상황과 함께 요식업을 중심으로 크게 성장함에 따라 배달업 종사자가 크게 증가했다. 그와 함께 개인형 모빌리티(Personal Mobility: PM)를 활용한 새로운 배달 형태가 등장했으며, 이륜차 혹은 PM 관련 사고는 꾸준히 증가하고 있다. 본 연구는 안전 배달 모니터링 환경을 구축하기 위해 PM의 주행 분석 장치의 제작한다. 이를 위해 주행 분석 장치와 장치에서 수집된 데이터를 클라우드 서버를 통해 처리하는 시스템을 구성했으며, 이 시스템을 통해 PM의 운전상황에서 운전 중 발생할 수 있는 특수한 상황(가/감속, 과속방지턱 통과)을 인식하고 기록하고자 한다. 그 결과 장치 내 측정 센서(IMU)에서 수집한 각속도, 가속도, 지자기 값을 통해 운행 여부 및 인도 주행 여부, 경사로 주행 여부를 판단해 낼 수 있었다. 이 기술은 기존의 영상기반 기록장치보다 약 1600배 이상의 주행 정보 저장 효율을 달성할 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권2호
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• pp.267-278
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• 2022

Pre-stressed concrete circular spun piles are widely used in various infrastructure projects around the world and offer an economical deep foundation system with consistent and superior quality compared to cast in-situ and other concrete piles. Conventional methods for measuring the lateral response of piles have been limited to conventional instrumentation, such as electrical based gauges and pressure transducers. The problem with existing technology is that the sensors are not able to assist in recording the lateral stiffness changes of the pile which varies along the length depending on the distribution of the flexural moments and appearance of tensile cracks. This paper describes a full-scale bending test of a 1-m diameter spun pile of 30 m long and instrumented using advanced fibre optic distributed sensor, known as Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA). Optical fibre sensors were embedded inside the concrete during the manufacturing stage and attached on the concrete surface in order to measure the pile's full-length flexural behaviour under the prescribed serviceability and ultimate limit state. The relationship between moments-deflections and bending moments-curvatures are examined with respect to the lateral forces. Tensile cracks were measured and compared with the peak strains observed from BOTDA data which corroborated very well. By analysing the moment-curvature response of the pile, the structure can be represented by two bending stiffness parameters, namely the pre-yield (EI) and post-yield (EI_cr), where the cracks reduce the stiffness property by 89%. The pile deflection profile can be attained from optical fibre data through closed-form solutions, which generally matched with the displacements recorded by Linear Voltage Displacement Transducers (LVDTs).

• 산업과 과학
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• 제3권1호
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• pp.17-22
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• 2024

인류의 출현과 함께 시작된 역사에는 기록이라는 수단이 있기에 현재에 사는 우리는 데이터를 통해 과거를 확인할 수 있다. 생성되는 데이터는 일정 순간에만 발생하여 저장될 수도 있지만, 과거로부터 현재까지 일정 시간 간격 동안 계속해서 생성될 뿐만 아니라 다가올 미래에도 발생함으로써 이를 활용하여 예측하는 것 또한 중요한 작업이다. 본 논문은 수많은 데이터 중에서 시계열 데이터의 활용 동향을 알아보기 위해서 시계열 데이터의 개념에서부터 머신러닝 분야에서 시계열 데이터 분석에 주로 사용되는 Recurrent Neural Network와 Long-Short Term Memory에 대해 분석하고, 이런 모델들을 활용한 사례의 조사를 통해 의료 진단, 주식 시세 분석, 기후 예측 등 다양한 분야에 활용되어 높은 예측 결과를 보이고 있음을 확인하였고, 이를 바탕으로 향후 활용방안에 대하여 모색해본다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권1호
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• pp.73-79
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• 2008

망막색소변성(retinitis pigmentosa: RP)과 연령 관련 황반변성(age-related Macular Degeneration: AMD)은 망막변성으로 인해 실명에 이르는 대표적인 질환이며 망막이식장치의 개발을 통해 치료될 수 있다고 간주되고 있다. 최근에 국내에서도 망막이식장치 개발을 위한 연구팀이 조직되었다. 성공적인 망막이식장치 개발을 위하여 여러 가지 선결요소가 필요하지만 그 중 한 가지가 이식장치에 인가할 전기자극을 최적화하는 것이다. 변성망막의 전기적 특성은 정상 망막과 다르리라 예측되므로 우리는 장차 개발될 망막 이식장치에 인가할 전기자극 최적화를 위한 가이드라인을 제공하기 위해 정상 망막과 변성 망막의 전압자극 파라미터에 관한 실험을 하였다 망막을 분리한 후 망막절편을 신경절세포 층이 다채널전극의 표면을 향하게 하여 전극에 붙인다 in-vitro 상태에서 망막 신경절세포의 전기신호를 기록하기 위해 전극 직경: $30{\mu}m$, 전극간 거리: $200{\mu}s$, 전극 임피던스 1kHz 에서 $50k{\Omega}$인 8행 8열의 다채널전극을 사용하였다. 다채널전극의 60채널 중 두 채널을 자극전극과 접지로 사용하여 단극전기자극을 인가하였고 나머지 전극을 기록전극으로 사용하였다. 가한 전기자극은 전압자극으로 전하균형을 맞춘 이상성자극을 아노딕 사각파를 먼저 주고 캐쏘딕 사각파가 나중에 나오는 형태로 두 사각파간의 지체는 없도록 하였으며 동일한 자극을 2초 간격으로 50회 반복하여 인가하였다. 다양한 전기자극을 사용하였는 바 첫째는 사각파의 크기를 달리하였다 $(0.5{\sim}3V)$. 둘째는 사각파의 시간을 달리하였다 $(100{\sim}1,200{\mu}s)$. 전하밀도는 옴의 법칙과 쿨롱의 법칙을 이용하여 계산하였다. 전기자극으로 유발된 반응은 50회 자극에 대한 평균치를 얻은 후 자극 후 히스토그램(PSTH)을 그려 분석하였다. 전압자극의 크기를 $0.5{\mu}3V$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극은 1.5V이었고 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $2.123mC/cm^2$이었다. 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었다. 이때 계산된 전하밀도의 역치는 $1.698mC/cm^2$이었다. L-(1)-2-amino-4-phosphonobutyric acid (APB)을 사용하여 ON-경로를 차단한 후에 전기자극을 인가하였을 때도 자극에 의해 망막신경절 세포의 반응이 유발되는 것을 확인하였다. APB-변성망막에서 전압의 크기를 2V로 고정하고 자극 지속시간을 $100{\sim}1,200{\mu}s$로 달리하였을 때 믿을 만한 망막신경절세포가 유발되는 자극의 역치는 $300{\mu}s$에서 관찰되었으며 이는 정상망막의 결과와 같았다. 추후 APB-변성망막을 가지고 좀더 실험이 진행되어야 정상망막과 변성망막의 전하밀도에 관한 명료한 비교가 가능할 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.68-74
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• 2017

본 논문은 컬러 필터 어레이 (CFA) 영상에 대한 공동의 컬러보간(Demosaicking)과 임의 배율의 다운샘플링(arbitrary-ratio down sampling)알고리즘을 제시한다. 컬러보간은 단일 센서를 사용하는 다양한 영상 저장 시스템에서 영상 신호 처리 파이프 라인의 필수적인 부분이다. 또한, 스마트폰과 같은 소구경 카메라 시스템에서는 영상 센서에서 획득되는 고해상도 영상이 보다 작은 해상도의 영상으로 스크린에 다운샘플링되어 디스플레이 된다. 기존 방법에서는 이러한 과정들을 거치기 위해 "컬러보간 후 다운샘플링" 모듈의 순서대로 영상을 처리하게 된다. 하지만 이러한 독립적이고 순차적인 방법은 많은 메모리 소모와 계산량을 필요로 하게 되고, 또한 영상 처리 과정에서 아티팩트(artifact)가 발생하여 영상 디테일의 손상을 가져오게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 컬러보간과 다운샘플링을 동시에 동작하도록 하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법에서는 입력되는 컬러 필터 영상으로부터 고주파 및 저주파 성분으로 신호를 분해하는 방법에 기초하여 임의의 배율에서 컬러 필터 영상으로 역 사상(inverse mapping)을 하고 컬러보간 및 다운샘플링을 동시에 수행하게 된다. 제안하는 알고리즘은 종래의 기술보다 더 나은 영상 품질 성능을 나타내면서 동시에 보다 적은 계산량이 필요로 하는 것을 보여준다.

• 한국재료학회지
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• 제21권4호
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• pp.216-219
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• 2011

Perovskite manganites such as $RE_{1-x}A_xMnO_3$ (RE = rare earth, A = Ca, Sr, Ba) have been the subject of intense research in the last few years, ever since the discovery that these systems demonstrate colossal magnetoresistance (CMR). The CMR is usually explained with the double-exchange (DE) mechanism, and CMR materials have potential applications for magnetic switching, recording devices, and more. However, the intrinsic CMR effect is usually found under the conditions of a magnetic field of several Teslas and a narrow temperature range near the Curie temperature ($T_c$). This magnetic field and temperature range make practical applications impossible. Recently, another type of MR, called the low-field magnetoresistance(LFMR), has also been a research focus. This MR is typically found in polycrystalline half-metallic ferromagnets, and is associated with the spin-dependent charge transport across grain boundaries. Composites with compositions $La_{0.7}(Ca_{1-x}Sr_x)_{0.3}MnO_3)]_{0.99}/(BaTiO_3)_{0.01}$ $[(LCSMO)_{0.99}/(BTO)_{0.01}]$were prepared with different Sr doping levels x by a standard ceramic technique, and their electrical transport and magnetoresistance (MR) properties were investigated. The structure and morphology of the composites were studied by X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscopy (SEM). BTO peaks could not be found in the XRD pattern because the amount of BTO in the composites was too small. As the content of x decreased, the crystal structure changed from orthorhombic to rhombohedral. This change can be explained by the fact that the crystal structure of pure LCMO is orthorhombic and the crystal structure of pure LSMO is rhombohedral. The SEM results indicate that LCSMO and BTO coexist in the composites and BTO mostly segregates at the grain boundaries of LCSMO, which are in accordance with the results of the magnetic measurements. The resistivity of all the composites was measured in the range of 90-400K at 0T, 0.5T magnetic field. The result indicates that the MR of the composites increases systematically as the Ca concentration increases, although the transition temperature $T_c$ shifts to a lower range.