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유한요소법을 이용한 환자별 교정시스템 구축의 기초 알고리즘 개발과 적용 (Finite Element Method Modeling for Individual Malocclusions: Development and Application of the Basic Algorithm)

  • 신정욱;남동석;김태우;이성재
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.815-824
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    • 1997
  • 본 연구는 최근 많은 연구가 행해지고 있는 유한요소를 이용한 교정시스템 구축에 있어서 정상교합자가 아닌 부정교합 환자별 유한요소 모델 구축을 위한 기초 알고리즘 개발에 그 목표가 있다. 기존에는 유한요소 분석을 위해서 한 환자의 치열을 유한요소 모델로 재현하고자 할 때, 전처리 과정에 대부분의 시간을 소요해야만 했다. 본 연구에서는 이 전처리과정을 자동화할 수 있는 기초 알고리즘을 마련하여, 향후 이 방면의 연구를 용이하도록 하였다. 이를 위하여 임의로 선택된 부정교합 환자의 상하악 모형을 이용하여 치아의 삼차원적인 위치를 계측할 수 있는 표준화된 방법을 제시하였으며, 또한 본 연구를 통하여 개발된 프로그램을 이용하여 유한요소의 전처리 과정을 자동화할 수 있는 기초를 마련하였다. 본 연구는 아래와 같은 단계를 거쳐 수행하였다. 1. 상,하악 중절치에서 제2대구치까지 14개의 치아 형상을 상,하악 각각 구축하여 개별 파일로 저장한다. 2. 이 치아에 standard bracket을 치관의 FA point와 bracket slot의 중앙이 일치되도록 부착한다. 3. 대상 환자의 석고 모형을 제작한다. 4. 석고 모형에서 본 연구를 위해 제작된 기구들로 치아의 crown inclination, angulation, 그리고 교합면에서 치관첨까지의 수직거리를 계측한다. 5. 표준화하여 촬영한 석고 모형의 사진을 이용하여 화상처리기법으로 치아의 치열궁 형태를 파악한다. 또한 사진상에서 치아의 수평적 위치 및 회전량을 측정한다. 6. 계측된 crown inclination, angulation, 수직거리, 그리고 치열궁의 형태 및 치아의 회전정 도 등을 회전행열을 이용하여 만든 프로그램에 입력한다. 이 프로그램은 유한요소 전처리 과정에 필요한 치아의 배열상태를 담고 있는 데이터를 결과 파일로 제공하는데, 이 결과 파일은 일반적인 상용 유한요소 프로그램에서도 사용 가능하다. 7. 개개의 치아 파일은 이 결과 파일에 따라 삼차원적인 위치로 배열되어 선택한 특정 환자의 유한요소 모델을 완성하게 된다. 상기와 같은 여러 단계를 거친 후 임의로 선택한 부정교합자의 상,하악 유한요소 모델 구축을 위한 기초 자료를 구축할 수가 있었으며, 개개인 환자의 모형에서 얻은 정보로 유한요소 모델로 재현하기 위한 전처리과정의 기초 알고리즘을 마련하였다.

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여기신호의 상관관계 기반 joint coding을 이용한 MPEG-4 audio lossless coding 인코더 복잡도 감소 방법 (A Complexity Reduction Method of MPEG-4 Audio Lossless Coding Encoder by Using the Joint Coding Based on Cross Correlation of Residual)

  • 조충상;김제우;최병호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권3호
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    • pp.87-95
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    • 2010
  • 오디오 신호를 무손실 압축하여 휴대용 멀티미디어 기기에서 최고의 오디오 품질을 제공하는 기기들이 등장하고 있으며, 무손실 오디오 압축을 위한 기술에서는 2006년 MPEG-4 audio lessless coding(ALS)와 MPEG-4 scalable lossless coding(SLS)가 국제 표준으로 채택 되었다. 2009년에는 MPEG에서 최대 스테레오 음원까지만 지원하는 MPEG-4 ALS simple profile을 정의하였다. 표준화된 무손실 오디오 코덱이 휴대용 멀티미디어 기기에서 널리 이용되기 위해서는 휴대용 멀티미디어 기기에서 가장 널리 쓰이는 스테레오 조건에서 낮은 복잡도를 보여야 한다. 하지만 기존 연구에서는 MPEG-4 ALS의 압축률을 향상시키거나, 혹은 다채널 환경에서의 복잡도를 개선하기 위한 연구들이 주로 이루어졌다. 본 논문에서는 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도와 압축률을 분석하고, 이를 바탕으로 MPEG-4 ALS simple profile 조건에서 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도를 개선하기 위한 방법을 제안한다. 분석 결과 MPEG-4 ALS 인코더의 analysis 블록에서 전체 복잡도의 75% 발생하므로, 기존의 연구에서 개발된 저 복잡도 필터를 인코더에 적용하여 복잡도를 감소시키며, joint coding의 압축 효율과 여기 신호의 상호상관계수의 관계를 기반으로 joint coding 결정 방법을 제안한다. 제안된 방법과 저 복잡도 필터가 포함된 MPEG-4 ALS 인코더의 성능은 MPEG-4 conformance test 파일과 일반 음악 파일을 이용하여 복잡도 및 압축률로써 평가된다. 실험 결과 제안된 방법이 적용되었을 경우 압축률은 유사하면서 인코더 복잡도가 24% 감소한다. 이를 통해 본 논문에서 제안된 방법이 MPEG-4 ALS 인코더의 복잡도 감소에 탁월한 성능을 가짐을 보였다.

3D 프린트를 활용한 자기공명영상검사 보조기구 제작 (Making Aids of Magnetic Resonacnce Image Susing 3D Printing Technology)

  • 최우전;예수영;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.403-409
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    • 2016
  • MRI검사는 조직의 대조도가 우수하여 근골격계 진단에 유용한 검사방법이다. 근골격계 검사 시 환자상태에 따라 보조기구가 이용되는 보조기구의 종류가 다양하지 않을 뿐 아니라 비용도 비싸다. 이에 본 연구는 3D 프린팅 기술의 활용하여 MRI 검사 보조기구를 제작하였다. 보조기구 제작과정으로는 3D 모델링(3D MAX.2014, Fusion360)을 사용해 STL파일로 변환 후 슬라이싱 프로그램(Cubicreater 2.1ver., Cura 15.4ver)을 통해 G-code로 변환시킨 후 FDM방식의 프린트(Cubicon Style, MICRO MAKE)로 출력하였다. 출력물이 MRI영상에 미치는 SNR을 평가하기 위해 FDM에서 사용하되는 PLA, ABS, TPU를 두께 3mm로 된 Water Phantom 케이스를 제작하여 case 사용 전, 후를 시험을 실시하여 비교하였으며, 보조기구 사용 전, 후의 임상영상을 정성적으로 평가 하였다. 영상을 획득하여 나타난 Warter Phantom의 SNR은 T1 NON $123.778{\pm}28.492$, PLA $123.522{\pm}28.373$, ABS $124.461{\pm}25.716$, TPU $124.843{\pm}27.272$ 로 평가되었다. T2 NON $127.421{\pm}26.949$, PLA $124.501{\pm}2 7.768$, ABS $128.663{\pm}26.549$, TPU $130.171{\pm}25.998$ 로 평가되었다. 그 결과 통계 적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 보조기구의 사용 전, 후의 임상영상 평가 결과 고식적 방법 $3.20{\pm}0.88$, 보조기구 사용 $3.95{\pm}0.76$ 으로 보조기구 사용 후 영상의 질이 향상되었다. 향후 3D프린팅을 이용한 보조기구의 제작은 임상적으로 사용이 가능할 것으로 생각되고, 환자들의 검사 시 보다 안전하고 편안한 보조기구제작을 할 수 있어 기존에 쓰이는 보조기구의 문제점들을 개선하는 대안이 될 것으로 전망된다.

Why A Multimedia Approach to English Education\ulcorner

  • Keem, Sung-uk
    • 대한음성학회:학술대회논문집
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    • 대한음성학회 1997년도 7월 학술대회지
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    • pp.176-178
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    • 1997
  • To make a long story short I made up my mind to experiment with a multimedia approach to my classroom presentations two years ago because my ways of giving instructions bored the pants off me as well as my students. My favorite ways used to be sometimes referred to as classical or traditional ones, heavily dependent on the three elements: teacher's mouth, books, and chalk. Some call it the 'MBC method'. To top it off, I tried audio-visuals such as tape recorders, cassette players, VTR, pictures, and you name it, that could help improve my teaching method. And yet I have been unhappy about the results by a trial and error approach. I was determined to look for a better way that would ensure my satisfaction in the first place. What really turned me on was a multimedia CD ROM title, ELLIS (English Language Learning Instructional Systems) developed by Dr. Frank Otto. This is an integrated system of learning English based on advanced computer technology. Inspired by the utility and potential of such a multimedia system for regular classroom or lab instructions, I designed a simple but practical multimedia language learning laboratory in 1994 for the first time in Korea(perhaps for the first time in the world). It was high time that the conventional type of language laboratory(audio-passive) at Hahnnam be replaced because of wear and tear. Prior to this development, in 1991, I put a first CALL(Computer Assisted Language Learning) laboratory equipped with 35 personal computers(286), where students were encouraged to practise English typing, word processing and study English grammar, English vocabulary, and English composition. The first multimedia language learning laboratory was composed of 1) a multimedia personal computer(486DX2 then, now 586), 2) VGA multipliers that enable simultaneous viewing of the screen at control of the instructor, 3) an amplifIer, 4) loud speakers, 5)student monitors, 6) student tables to seat three students(a monitor for two students is more realistic, though), 7) student chairs, 8) an instructor table, and 9) cables. It was augmented later with an Internet hookup. The beauty of this type of multimedia language learning laboratory is the economy of furnishing and maintaining it. There is no need of darkening the facilities, which is a must when an LCD/beam projector is preferred in the laboratory. It is headset free, which proved to make students exasperated when worn more than- twenty minutes. In the previous semester I taught three different subjects: Freshman English Lab, English Phonetics, and Listening Comprehension Intermediate. I used CD ROM titles like ELLIS, Master Pronunciation, English Tripple Play Plus, English Arcade, Living Books, Q-Steps, English Discoveries, Compton's Encyclopedia. On the other hand, I managed to put all teaching materials into PowerPoint, where letters, photo, graphic, animation, audio, and video files are orderly stored in terms of slides. It takes time for me to prepare my teaching materials via PowerPoint, but it is a wonderful tool for the sake of presentations. And it is worth trying as long as I can entertain my students in such a way. Once everything is put into the computer, I feel relaxed and a bit excited watching my students enjoy my presentations. It appears to be great fun for students because they have never experienced this type of instruction. This is how I freed myself from having to manipulate a cassette tape player, VTR, and write on the board. The student monitors in front of them seem to help them concentrate on what they see, combined with what they hear. All I have to do is to simply click a mouse to give presentations and explanations, when necessary. I use a remote mouse, which prevents me from sitting at the instructor table. Instead, I can walk around in the room and enjoy freer interactions with students. Using this instrument, I can also have my students participate in the presentation. In particular, I invite my students to manipulate the computer using the remote mouse from the student's seat not from the instructor's seat. Every student appears to be fascinated with my multimedia approach to English teaching because of its unique nature as a new teaching tool as we face the 21st century. They all agree that the multimedia way is an interesting and fascinating way of learning to satisfy their needs. Above all, it helps lighten their drudgery in the classroom. They feel other subjects taught by other teachers should be treated in the same fashion. A multimedia approach to education is impossible without the advent of hi-tech computers, of which multi functions are integrated into a unified system, i.e., a personal computer. If you have computer-phobia, make quick friends with it; the sooner, the better. It can be a wonderful assistant to you. It is the Internet that I pay close attention to in conjunction with the multimedia approach to English education. Via e-mail system, I encourage my students to write to me in English. I encourage them to enjoy chatting with people all over the world. I also encourage them to visit the sites where they offer study courses in English conversation, vocabulary, idiomatic expressions, reading, and writing. I help them search any subject they want to via World Wide Web. Some day in the near future it will be the hub of learning for everybody. It will eventually free students from books, teachers, libraries, classrooms, and boredom. I will keep exploring better ways to give satisfying instructions to my students who deserve my entertainment.

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위상기반 호흡연동 방사선치료 시 오차 분석 프로그램 개발 (Development of Error Analysis Program for Phase-based Respiratory Gating Radiation Therapy)

  • 송주영;나병식;정웅기;안성자;남택근;윤미선
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권3호
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    • pp.136-143
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    • 2006
  • 방사선 치료 시 환자 호흡에 의한 치료부위의 움직임 영향을 줄이기 위해 환자 복부에 배치한 적외선 반사체 표식자의 호흡에 따른 주기적 움직임을 분석하여 안정된 일정 영역에서만 방사선이 조사되도록 하는 호흡연동 방사선치료 방법이 임상에서 활용되고 있다. 이러한 호흡연동 방사선치료에서 표식자의 운동 주기 중 안정된 특정 위상영역을 기반으로 방사선 조사 구간을 설정하는 방법은 진폭변위를 기반으로 하는 방법보다 안정적으로 치료를 수행할 수 있는 장점이 있으나, 치료 시 방사선 조사 구간 내 표식자 진폭의 변화가 발생해도 설정 위상 기반영역에만 포함되면 방사선이 조사되는 경우가 발생할 수 있어, 실제 호흡량의 변위에 따른 내부 장기의 움직임 정도를 정확히 반영하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이와 같은 위상기반 호흡연동 방사선치료 시 발생할 수 있는 표식자 진폭의 변화와 이로 인한 치료 부위의 움직임에 의한 오차를 분석할 수 있는 프로그램을 개발하여 정확성과 임상 적용 타당성을 분석하였다. 모의치료 시 설정된 방사선 조사 구간 내 가상의 진폭 변위를 주어 작성한 치료 기록 파일과 팬텀을 사용하여 임상에서 발생할 수 있는 진폭 변위의 크기와 불규칙한 변화가 발생하였을 경우의 환경 설정 후 방사선을 조사하고 생성된 치료 기록 파일들을 개발한 프로그램으로 분석하였을 때, 정확한 오차 구간의 판별과 오차 계산이 수행됨을 확인할 수 있었다. 실제 위상기반 호흡연동 방사선 치료 환자에 적용하였을 때에도 설정된 허용기준을 벗어나는 지점의 오차 영역 인식과 오차 계산이 정확히 수행됨을 확인하여, 향후 위상기반 호흡연동 방사선치료 시 발생할 수 있는 방사선 조사 구간 내 환자 호흡량의 변화로 인한 치료 표적의 변위 오차 분석에 유용한 도구로 사용될 것으로 생각된다.

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임플란트 지지 고정성 보철물에서 금과 지르코니아의 마모 비교에 대한 임상 연구 (Clinical study on the comparison of gold and zirconia wear in an implant-supported fixed prosthesis)

  • 김지환;양승원;오남식
    • 구강회복응용과학지
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    • 제33권4호
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    • pp.252-259
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    • 2017
  • 목적: 본 연구의 목적은 지르코니아 전장관과 금전장관으로 수복된 임플란트 지지 고정성 보철물의 장착 후 초기 6개월간의 마모를 비교 분석하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 2015년 1월부터 2016년 1월까지, 대구치 부위에 임플란트 지지 고정성 보철 수복을 요하는 환자를 대상으로 하였다. 총 47개에 대하여 임플란트 지지 고정성 보철물과 대합치에 대해 조사를 시행하였으며, 보철물 장착 1주 및 6개월 후 보철물 및 대합치를 인상채득 하여 교합면의 형태를 인기 하였다. 인상체를 스캔하여 보철물 및 대합치의 교합면 형태를 비교하여 마모 분석을 시행하였다. SPSS (Version 23.0; SPSS, IBM Corporation, Armonk, USA) 프로그램을 이용하여 정규성 분석 후 Mann-Whitney 분석을 시행하였다. 결과: 임플란트 지지 고정성 보철물에서 지르코니아 전장관과 금전장관 보철물의 6개월간 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $50.84{\mu}m$, $42.84{\mu}m$로 통계적 유의차가 없었다(P > 0.05). 대합치가 자연치인 경우, 지르코니아 전장관 및 금전장관 보철물의 6개월간 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $47.72{\mu}m$, $41.97{\mu}m$였으며, 대합치 법랑질의 평균 수직거리 차의 중앙값은 각각 $47.26{\mu}m$, $44.59{\mu}m$이었고, 통계적 유의차는 없었다(P > 0.05). 결론: 조사 기간이 짧았고, 실험군의 개수가 적었다는 단점이 있지만, 임플란트 지지 고정성 보철물 장착 후 초기 6개월간의 마모 비교에서 지르코니아 전장관과 금전장관은 유의한 차이가 없었고, 대합되는 자연치 법랑질의 마모도 유의한 차이는 없었다.

경비위험 분석 및 관리의 최적화 방안에 관한 연구 (A Study on the Optimization Methods of Security Risk Analysis and Management)

  • 이두석
    • 시큐리티연구
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    • 제10호
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    • pp.189-213
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    • 2005
  • 경영환경의 변화에 따른 다양한 위험들을 효과적으로 파악하고 이에 대응할 수 있는 위험관리 시스템을 갖추는 것이 기업의 성공과 실패를 결정하는 필수 조건으로 부각됨에 따라, 다양한 위험들을 효과적으로 평가하고 대응책을 제시함으로써 체계적인 위험관리가 이루어져야 하며, 이제는 전사적 위험관리가 새로운 트렌드로 자리잡아가고 있다. 위험요소 분석의 첫 번째 단계는 위험요소를 인지하는 작업으로, 이는 모든 경비시설내에서 손실에 대한 취약성을 확인하는 것을 말한다. 두 번째 단계는 위험요소에 대한 사정이 있어서 손실의 발생가능성을 고려하는 것이고, 세 번째 단계는 손실의 위험성을 평가하는 것이다. 취약성을 평가하고, 손실발생가능성을 측정하고, 그 손실로 인한 위험성을 계량화(수치화)한 위험분석의 결과를 토대로 위험요소별 평가등급을 정하고 최종적으로 위험수준을 결정하게 된다. 위험수준은 경비안전시스템에 대한 보완대책 수립의 기초가 된다. 손실에 대비하고 손실을 최소화하기 위한 위험관리대책을 수립함에 있어 보험이 가장 주요한 수단이기는 하나, 모든 위험을 다 보험에 맡길 수는 없다. 오히려 경비의 비용효과를 고려하고, 경비화일을 활용하여 발전적인 위험관리대안을 제시해야 한다. 이 때 위험요소의 원천을 제거하는 것이 최상의 방책이며, 그 경로를 차단하는 것이 차선이다. 아울러, 안전에 관한 회사내규를 강화하고, 안전과 위험관리에 관한 교육을 지속적이고 반복적으로 실시하여야 한다. 위험관리는 사업의 손실후 연속성을 위해 가장 효율적인 손실전 준비를 하는 것이다. 따라서 가장 비용효과적이고 생산적인 위험관리 방안을 제시하는 것이 무엇보다 중요하며, 이 기능은 지속적으로 유지 발전되어야 한다. 경영환경의 변화에 따른 다양한 위험들을 효과적으로 파악하고 이에 대응할 수 있는 위험관리 시스템을 갖추는 것이 기업의 성공과 실패를 결정하는 필수 조건으로 부각됨에 따라, 다양한 위험들을 효과적으로 평가하고 대응책을 제시함으로써 체계적인 위험관리가 이루어져야 하며, 이제는 전사적 위험관리가 새로운 트렌드로 자리잡아가고 있다. 위험요소 분석의 첫 번째 단계는 위험요소를 인지하는 작업으로, 이는 모든 경비시설내에서 손실에 대한 취약성을 확인하는 것을 말한다. 두 번째 단계는 위험요소에 대한 사정이 있어서 손실의 발생가능성을 고려하는 것이고, 세 번째 단계는 손실의 위험성을 평가하는 것이다. 취약성을 평가하고, 손실발생가능성을 측정하고, 그 손실로 인한 위험성을 계량화(수치화)한 위험분석의 결과를 토대로 위험요소별 평가등급을 정하고 최종적으로 위험수준을 결정하게 된다. 위험수준은 경비안전시스템에 대한 보완대책 수립의 기초가 된다. 손실에 대비하고 손실을 최소화하기 위한 위험관리대책을 수립함에 있어 보험이 가장 주요한 수단이기는 하나, 모든 위험을 다 보험에 맡길 수는 없다. 오히려 경비의 비용효과를 고려하고, 경비화일을 활용하여 발전적인 위험관리대안을 제시해야 한다. 이 때 위험요소의 원천을 제거하는 것이 최상의 방책이며, 그 경로를 차단하는 것이 차선이다. 아울러, 안전에 관한 회사내규를 강화하고, 안전과 위험관리에 관한 교육을 지속적이고 반복적으로 실시하여야 한다. 위험관리는 사업의 손실후 연속성을 위해 가장 효율적인 손실전 준비를 하는 것이다. 따라서 가장 비용효과적이고 생산적인 위험관리 방안을 제시하는 것이 무엇보다 중요하며, 이 기능은 지속적으로 유지 발전되어야 한다.

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$GafChromic^{(R)}$ EBT2 Film Dosimetry를 위한 품질 관리용 초기 프로그램 개발 (Development of Preliminary Quality Assurance Software for $GafChromic^{(R)}$ EBT2 Film Dosimetry)

  • 박지연;이정우;최경식;홍세미;박병문;배용기;정원균;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제21권1호
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    • pp.113-119
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    • 2010
  • GafChromic EBT2 필름 dosimetry에 필요한 품질 관리용 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 프로그램에서는 EBT2 필름특성에 맞게 붉은색, 초록색, 파란색 및 회색 채널에 따른 필름 교정이 가능하도록 하였다. 또한 평판형 스캐너의 빛의 산란 효과나 필름 내 방사선에 반응하는 물질(active layer)의 두께 차이가 선량 검증에 미치는 영향을 평가할 수 있도록 하였다. EBT2 필름을 이용한 측정 결과는 방사선 치료계획 시스템, ECLIPSE 또는 2차원 이온 전리함 배열의 선량 값과 비교할 수 있다. 개발한 소프트웨어를 이용한 GafChromic EBT2 필름의 선량 검증은 파일 입력, 잡음 제거, 배경 보정(background) 및 반응 물질 보정(active layer correction), 선량 계산 및 평가 단계를 통해서 이루어진다. 절대적 또는 상대적 배경 보정 방법을 선택적으로 적용할 수 있으며 필름 교정 결과 및 교정 곡선에 대한 적합식(fitting equation)은 결과 파일로 출력할 수 있다. 선량 행렬의 화소 크기 조정을 위한 보간법, 대화식 영상 이동 및 회전 기능을 이용하여 선량 행렬 간 구조적 위치를 일치시킨 후, 빔 측면도(beam profile) 및 등선량곡선(isodose curve)을 비교할 수 있다. 또한 거리 및 선량 차이에 대한 허용값을 적용하여 gamma index 및 gamma histogram을 이용한 선량 분석이 가능하다. 60도 동적 쐐기 조사면과 전립선 세기조절방사선치료의 조사면을 이용하여 개발한 소프트웨어의 기초 성능 평가를 수행하였을 때, 동적 쐐기 조사면에서 ECLIPSE와 EBT2 필름 간 절대적 빔 측면도는 3% 오차 범위 내에서 일치하였다. EBT2 필름을 이용한 두 종류의 선량 검증 모두, 99% 이상의 영역이 3 mm, 3%의 gamma index의 평가 기준을 만족하였다. 개발한 선량 검증용 소프트웨어를 이용하여 주기적으로 수행되는 일반적인 품질관리뿐만 아니라 빔의 세기가 조절된 복잡한 조사면의 품질관리에도 활용할 수 있으며, Radiochromic 필름을 이용한 선량 평가에 필요한 유용한 분석 툴을 제공할 수 있다.

고압전자현미경을 이용한 소뇌 평행섬유-조롱박세포간 신경연접의 3차원 재구성 (3-Dimensional Reconstruction of Parallel fiber-Purkinje Cell Synapses Using High-Voltage Electron Microscopy)

  • 이계주;권희석;강지선;유임주
    • Applied Microscopy
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    • 제35권1호
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    • pp.31-39
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    • 2005
  • 신경연접은 신경세포 사이의 신호전달을 위해 형성되는 미세구조로 다양한 생리적, 병리적 상태에 반응하여 형태적, 기능적 변화를 보인다. 현재까지 투과전자현미경을 이용한 신경연접 미세구조의 2차원적 연구들이 많은 유용한 정보를 제공하여 왔으나 신경연접 구성요소들을 보다 정확하게 분석하고 전신경연접부위와 후신경연접부위의 정확한 연결관계를 이해하기 위해서는 신경연접의 3차원 재구성이 요구된다. 고압전자현미경은 고해상도와 시료투과력의 증가로 인해 두꺼운 절편의 관찰이 가능하며 이를 통해 미세구조의 3차원적 특성을 규명하는 것이 용이하므로, 신경연접의 3차원 재구성에 고압전자현미경을 응용하는 것은 많은 수의 연속절편 제작과 오랜 기간의 영상처리가 요구되는 기존의 재구성 방법의 난점들을 극복할 수 있을 것으로 생각된다. 이에 본 연구에서는 고압전자현미경을 이용하여 흰쥐 소뇌 평행섬유와 조롱박세포 간 신경연접의 3차원 재구성을 시도하였다. 3차원 재구성에 앞서 염색방법과 절편 두께의 조절을 통해 고압전자현미경 하에서 신경연접의 적절한 관찰조건을 확립하고자 하였다. 관찰 결과, 절편의 두께가 증가하면 신경연접의 막, 소포와 같은 미세구조들의 겹침 현상이 나타나기 때문에 용이한 3차원 재구성을 위해서는 250 nm 두께의 절편을 제작하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 또한 절편제작 이전의 en bloc 염색 반응시간을 증가시키는 것이 절편제작 후 염색시간을 조절하는 것에 비해 contrast 증가에 더 효과적이었다. 이상의 결과로부터, 고압전자현미경을 이용하여 일련의 두꺼운 연속 절편을 촬영하고 3차원 재구성 프로그램을 이용하여 이미지들을 정렬하였으며 각각의 이미지에서 신경연접 막의 윤곽선을 그린 후 모든 윤곽선을 쌓아 올려 최종적으로 3차원 신경연접을 재구성하였다. 본 연구를 통하여 신경연접의 3차원 재구성에 있어 고압전자현미경의 적용 가능성을 검증하였고 관찰 조건을 확립하였다. 또한 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 재구성은 많은 수의 연속절편 제작이 요구되는 기존의 방법에 비해 효율적이며 신경연접 연결형태에 관한 대규모의 정량 분석에 유용할 것으로 생각된다. 본 연구가 향후 고압전자현미경을 이용한 신경연접의 가소성 연구에 유용한 방법적 정보를 제공하기를 기대한다.

GWB: 유전자 서열 데이터의 관리와 분석을 위한 통합 소프트웨어 시스템 (GWB: An integrated software system for Managing and Analyzing Genomic Sequences)

  • 김인철;진훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.1-15
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    • 2004
  • 본 논문에서는 효율적인 유전자 서열 데이터의 관리와 분석을 위한 웹 기반의 통합 시스템인 GWB(Gene WorkBench)의 설계와 구현에 대해 설명한다. 유전자 서열을 다루는 기존의 시스템들은 서열 데이터의 관리 기능과 분석 기능을 동시에 지원하는 경우가 드물고, 또한 분석 기능 역시 일부 혹은 단일 분석 기능만을 제공하는 단위 프로그램들이 대부분이다. 또 이러한 분석 프로그램들마저 서로 분산되어 있고 다른 수행환경을 필요로 한다. 따라서 이러한 프로그램들을 함께 이용하기 위해서는 많은 수작업과 변환작업을 필요로 하는 등 유전자 서열 데이터를 다루는 많은 생명과학 연구자들이 불편을 겪어왔다. 본 논문에서는 기존 시스템들의 단점을 보완하고 유전자 서열 연구에 효과적으로 도움을 줄 수 있는 보다 편리한 시스템을 구현하고자, 서열 데이터베이스 관리 기능과 다양한 분석 기능들을 하나의 시스템인 GWB로 동합하였다. GWB 시스템 설계의 가상 중요한 이슈는 서로 상이한 분석 프로그램들을 어떻게 하나의 시스템으로 통합할 것이며, 또 이들 프로그램들이 요구하는 서로 다른 서열 데이터 및 서열 데이터베이스 형태를 어떻게 제공할 수 있느냐는 것이다. GWB는 이 문제들을 해결하기 위해 공통의 입출력 인터페이스인 포장기를 이용하여 서로 다른 분석 프로그램들을 시스템에 통합시켰고, 공통 서열 데이터 형식인 KSF를 제안하였으며, 로컬 서열 데이터베이스를 관계형 데이터베이스부분과 색인 순차파일부분으로 나누어 구성하였고, 서로 상이한 서열 데이터 형식간의 변환 기능과 XML 파일로의 변환 기능을 제공하도록 하였다.유의하게 높았다 (P<0.01). 고형물질별 피복지수는 red clover는 V나 V+T(1 : 1)로 피복한 종자에서 높았으며 tall fescue는 T, V, V + T(1 : 1로 피복한 종자)에서 가장 높게 나타났다(P<0.01). 종자피복에 있어서 red clover와 tall fescue 공히 접착제는 CF나 PVA로 하고 고형물질은 V나 V+T(1:1)로 피복함으로서 가장 좋은 피복효과를 얻을 수 있었다.. 쟁점 및 과제들이 제시되었다. cells of these species contained considerable to large amount of neutral mucin, and small to considerable amount of acid mucin, Most of the medium sized and small mucous cells contained neutral mucin and sialomucin, but a few mucous cells contained neutral mucin and strongly sulfomucin or neutral combined with strongly sulfomucin and sialomucin. Most of the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal

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