• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제30권6호
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• pp.461-468
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• 2009

Magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) enables us to perform high-resolution conductivity imaging of an electrically conducting object. Injecting low-frequency current through a pair of surface electrodes, we measure an induced magnetic flux density using an MRI scanner and this requires a sophisticated MR phase imaging method. Applying a conductivity image reconstruction algorithm to measured magnetic flux density data subject to multiple injection currents, we can produce multi-slice cross-sectional conductivity images. When there exists a local region of fat, the well-known chemical shift phenomenon produces misalignments of pixels in MR images. This may result in artifacts in magnetic flux density image and consequently in conductivity image. In this paper, we investigate chemical shift artifact correction in MREIT based on the well-known three-point Dixon technique. The major difference is in the fact that we must focus on the phase image in MREIT. Using three Dixon data sets, we explain how to calculate a magnetic flux density image without chemical shift artifact. We test the correction method through imaging experiments of a cheese phantom and postmortem canine head. Experimental results clearly show that the method effectively eliminates artifacts related with the chemical shift phenomenon in a reconstructed conductivity image.

• The Korean Journal of Pain
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• 제12권1호
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• pp.64-69
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• 1999

Background: The new drug HP228 is a cytokine restraining agent with a broad spectrum of anti-inflammatory, analgesic, and antipyretic activity. Six healthy, adult, male volunteers were studied to determine the independent and interactive effects of HP228 and morphine on pain perception. Methods: Two groups of stimuli were applied to each volunteers before drug administration as control, 20 min after morphine and HP228 administration, and 20 min after combined administration of these two drugs. Two adhesive electrically-conducting pads were applied on opposite sides of the arm approximately 8 cm apart. The electrode were connected to an electrical impulse generator and 50 Hz 1 msec pulses of incrementally increasing intensity were delivered at 1 sec intervals. The analgesic endpoints were the current intensity (mA) at which the subject first detected the stimulus (THRESH), the intensity at which the stimulus was first idenfied as being painful (PAIN), and the intensity at which the subject requested that the stimulus be terminated due to discomfort (LIMIT). A second series of stimuli were applied immediately thereafter using 1-sec duration 50 Hz tetanus pulses with increasing intensities at 2~5 sec intervals. Results: There were significant differences between drug treatments (Morphine, HP228, HP228/Morphine) and control (No drugs) in any of the measurements (PAIN, LIMIT) except THRESH with the twitch and tetanus test. Conclusions: The data suggests that HP228 is an analgesic, but it does not appear to interact with morphine in an additive manner.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제55권6호
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• pp.297-301
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• 2006

In the present work, we investigate the characteristics of new composition material, chalcogenide $Ge_1Se_1Te_2$ material in order to overcome the problems of conventional PRAM devices. The Tc of $Ge_1Se_1Te_2$ bulk was measured $231.503^{\circ}C$ with DSC analysis. For static DC test mode, at low voltage, two different resistances are observed. depending on the crystalline state of the phase-change resistor. In the first sweep, the as-deposited amorphous $Ge_1Se_1Te_2$ showed very high resistance. However when it reached the threshold voltage(about 11.8 V), the electrical resistance of device was drastically reduced through the formation of an electrically conducting path. The phase transition between the low conductive amorphous state and the high conductive crystal]me state was caused by the set and reset pulses respectively which fed through electrical signal. Set pulse has 4.3 V. 200 ns. then sample resistance is $80\sim100{\Omega}$. Reset pulse has 8.6 V 80 ns, then the sample resistance is $50{\sim}100K{\Omega}$. For such high resistance ratio of $R_{reset}/R_{set}$, we can expect high sensing margin reading the recorded data. We have confirmed that phase change properties of $Ge_1Se_1Te_2$ materials are closely related with the structure through the experiment of self-heating layers.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제31권11호
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• pp.3118-3122
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• 2010

The water soluble redox polymer, poly(N-vinylimidazole) complexed with Os(4,4'-dichloro-2,2'-bipyridine)$_2Cl]^+$ (PVI-[Os(dCl-bpy)$_2Cl]^+$), was electrodeposited on the surface of a glassy carbon electrode by applying cycles of alternating square wave potentials between 0.2 V (2 s) and 0.7 V (2 s) to the electrode in a solution containing the redox polymer. The coordinating anionic ligand, $Cl^-$ of the osmium complex, became labile in the reduced state of the complex and was substituted by the imidazole of the PVI chain. The ligand substitution reactions resulted in crosslinking between the PVI chains, which made the redox polymer water insoluble and caused it to be deposited on the electrode surface. The deposited film was still electrically conducting and the continuous electrodeposition of the redox polymer was possible. When cycles of square wave potentials were applied to the electrode in a solution of bilirubin oxidase and the redox polymer, the enzyme was co-electrodeposited with the redox polymer, because the enzymes could be bound to the metal complexes through the ligand exchange reactions. The electrode with the film of the PVI-[Os(dCl-bpy)$_2Cl]^+$ redox polymer and the co-electrodeposited bilirubin oxidase was employed for the reduction of $O_2$ and a large increase of the currents was observed due to the electrocatalytic $O_2$ reduction with a half wave potential at 0.42 V vs. Ag/AgCl.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권1호
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• pp.30-37
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• 2006

Injecting currents into an electrically conducting subject, we may measure the induced magnetic flux density distributions using an MRI scanner. The measured data are utilized to reconstruct cross-sectional images of internal conductivity and current density distributions in Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography (MREIT). Injection currents are usually provided in a form of mono-polar or bi-polar pulses synchronized with an MR pulse sequence. Given an MRI scanner performing the MR phase imaging to extract the induced magnetic flux density data, the current source becomes one of the key parts determining the signal-to-noise ratio (SNR) of the measured data. Since this SNR is crucial in determining the quality of reconstructed MREIT images, special care must be given in the design and implementation of the current source. This paper describes a current source design for MREIT with features including interleaved current injection, arbitrary current waveform, electrode switching to discharge any stored charge from previous current injections, optical isolation from an MR spectrometer and PC, precise current injection timing control synchronized with any MR pulse sequence, and versatile PC control program. The performance of the current source was verified using a 3T MRI scanner and saline phantoms.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.407-416
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• 2021

능동위상배열안테나는 적절한 급전신호 가중치 선택에 따라 대국을 향해 주 빔을 조향할 수 있을 뿐만 아니라 간섭원 방향으로 패턴 널을 형성할 수 있다. 주 빔의 조향을 위한 급전신호 가중치는 방사소자의 위치를 기반으로 쉽게 산출할 수 있다. 그리고 패턴 널 형성을 위한 급전신호 가중치 또한 적절한 요구 방사패턴 설정과 WLSM(Weighted Least Squares Method)을 이용하면 산출할 수 있다. 그러나 일반적인 무선 통신망 환경에서 간섭원의 위치는 미인지 상황에 있다. 따라서 적응형 패턴 널 형성 기법이 필요하다. 본 논문에서는 요구 방사특성 설정에 따른 패턴 널 형성이 가능함을 확인하고, 이를 기반으로 관측 영역 기준 이진탐색 알고리즘을 이용하여 간섭원 적응형 패턴 널 형성 기법에 관하여 연구하였다. 제시된 기법을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 효율적으로 간섭 적응형 패턴 널 형성이 가능함을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.545-550
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• 2011

바이오 분자의 고정 링커로 전기전도도가 높은 방향족 공액구조의 4-(2-(4-(acetylthio)phenyl)ethynyl)benzoic acid (APBA) 분자를 합성한 후, APBA 자기조립 단분자막을 제작하였다. 제작한 APBA 자기조립 단분자막의 구조를 분석하였고, 페로센으로 고정화시킨 APBA의 자기조립 단분자막의 전기화학적 특성을 조사하였다. 부탄티올 단분자막에 APBA를 삽입시켜 혼합 단분자막을 제조하여 XPS로 금 기판에 대한 혼합 단분자막의 수직 배향성을 조사하였다. 또한, APBA 혼합 시간에 따른 APBA와 부탄티올(BT) 혼합 단분자막에 페로센을 고정화하여 전기화학적 산화 환원 특성을 조사하였다. 혼합 단분자막의 전기화학적 활성은 혼합 시간의 증가에 따라 증가하였고, 부탄티올 단분자막 기판을 APBA 용액에 36 h 침지시켰을 때 가장 높은 페로센 분자의 산화 환원 전류값을 얻었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제12권2호
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• pp.204-211
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• 2021

We report, synthesis of high surface area composite carbon aerogel using additive based polymerization technique by incorporating graphitic porous carbon as additive. This additive was separately prepared using sol-gel polymerization of resorcinol-furfuraldehyde in iso-propyl alcohol medium at much above the routine gelation temperature to yield porous carbon (CA-IPA) having graphitic layered morphology. CA-IPA exhibited a unique combination of meso-pore dominated surface area (~ 700 m²/g) and good conductivity of ~ 300 S/m. The composite carbon aerogel (CCA) was synthesized by traditional aqueous medium based resorcinol-formaldehyde gelation with CA-IPA as additive. The presence of CA-IPA favored enhanced meso-porosity as well as contributed to improvement in bulk conductivity. Based on the surface area characteristics, CCA-8 composition having 8% additive was found to be optimum. It showed specific surface area of ~ 2056 m²/g, mesopore area of 827 m²/g and electrical conductivity of 180 S/m. The electrode formed with CCA-8 showed improved electrochemical behavior, with specific capacitance of 148 F/g & ESR < 1 Ω, making it a better choice as super capacitor for energy storage applications.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권4호
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• pp.269-279
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• 2002

인체에 전류주입하면, 내부에는 전압 및 전류밀도의 분포가 형성된다 이때, 인체내부의 전류밀도와 전류를 주입하는 도선에 흐르는 전류는 자장을 형성하게 된다. 인체내부에 유기된 자속밀도는 자기공명영상의 위상을 변화시키므로. 위상영상으로부터 자속밀도를 측정할 수 있다. 자속밀도의 curl을 취하여 전류밀도를 구하면, 주입전류에 의한 내부의 전류밀도 분포를 영상화하는 것이 가능하다. 이러한 자기공명 전류밀도 영상법을 자기공명 임피던스 단층촬영에 응용하여 고해상도의 저항률 영상을 복원하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 인체와 간은 전도성 물체에 전류를 주입할 때. 내부에 형성되는 전압, 전류밀도 및 자속밀도의 3차원적인 분포를 수치적으로 계산하는 방법을 기술한다. 이러한 수치적인 해석기술은 자기공명 전류밀도 영상법의 실험방법 설계와 자기공명 임피던스 단층촬영의 영상복원 알고리즘 개발에 필수적인 부분이다. 본 논문에서는 유한요소법과 Biot-Savart 법칙에 기반하여, 여러가지 모델에서 계산한 결과를 기술하고, 그 해석을 통하여 수치적인 해의 정확도와 유의성을 검증하였다.