• Smart Structures and Systems
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• 제29권1호
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• pp.53-62
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• 2022

The deployment of advanced structural health monitoring (SHM) systems in large-scale civil structures collects large amounts of data. Note that these data may contain multiple types of anomalies (e.g., missing, minor, outlier, etc.) caused by harsh environment, sensor faults, transfer omission and other factors. These anomalies seriously affect the evaluation of structural performance. Therefore, the effective analysis and mining of SHM data is an extremely important task. Inspired by the deep learning paradigm, this study develops a novel generative adversarial network (GAN) and convolutional neural network (CNN)-based data anomaly detection approach for SHM. The framework of the proposed approach includes three modules : (a) A three-channel input is established based on fast Fourier transform (FFT) and Gramian angular field (GAF) method; (b) A GANomaly is introduced and trained to extract features from normal samples alone for class-imbalanced problems; (c) Based on the output of GANomaly, a CNN is employed to distinguish the types of anomalies. In addition, a dataset-oriented method (i.e., multistage sampling) is adopted to obtain the optimal sampling ratios between all different samples. The proposed approach is tested with acceleration data from an SHM system of a long-span bridge. The results show that the proposed approach has a higher accuracy in detecting the multi-pattern anomalies of SHM data.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권4호
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• pp.525-534
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• 2005

본 논문은 무선 센서 네트워크에 있어서 궤도 기반 매취메이킹 서비스를 위한 질의 이탈 및 이의 방지에 관한 것이다. 이러한 문제는 정보 구독 궤도를 따라 전파되는 질의가 정보 발간 궤도와 기하학적으로는 겹침에도 불구하고 정보를 획득하지 못할 때 발생한다 이에 따라 질의를 재 제출하거나 새로운 구독 궤도를 시작함으로 인한 시간 지연이 초래되어 최악에는, 궤도내의 루핑이나 네트워크 전체로의 메시지 범람을 야기한다. 이 문제를 정형적으로 다루고 그 해결책을 제시한다. 먼저, 노드들이 존재하는 영역을 논리적으로 작은 그리드들로 분할하고, 그리드 기반 멀티캐스트 다음-흡 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 궤도 설정을 직선형태로 유지하도록 시도함은 물론 수신 노드들의 분포 및 틈새 없는 그리드 단위의 멀티캐스트를 고려한다 이러한 알고리즘에 의거하여 정보 발간 및 구독을 시행하는 경우 질의 이탈이 궁극적으로 방지됨을 증명한다. 제안 알고리즘이 탐욕적 송출과 같은 비 그리드 기반 알고리즘과 GAE와 같은 고정 크기의 그리드 접근법 보다 이웃 노드들의 전력을 더 적게 소모함을 알 수 있다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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• pp.70-70
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• 2003

경피적관상동맥성형술(CPTCA)이나 스텐트삽입술 후에 발생하는 재협착을 방지하기 위한 방사선을 조사하는 방법 중에 베타 입자를 방출하는 액체 선원을 catheter풍선 내에 넣어 일정 시간 방사선 조사 시키는 방법이 있다. 조사시킬 혈관의 길이가 길어 한번의 방사선 조사가 어려울 경우 영역을 분할하여 두 번에 나누어 조사할 경우가 있다. 조사영역의 겹치는 부근의 흡수선량이 고선량이나 저선량이 되는가를 알기 위하여 두 풍선간의 접근 거리에 따른 혈관내벽의 흡수선량 분포를 알아보았다. 풍선내의 액체 선원은 Ho-l66을 이용하였고 Ho-l66의 물리적 반감기는 26.8시간이고 최대에너지 1.85 MeV, 평균에너지 0.69 MeV와 최대에너지 1.77 MeV, 평균에너지 0.65 MeV를 갖는 베타 입자를 방출한다. Ho-l66 의 방사선 흡수선량을 측정하기 위하여 GafChromic 필름(Nuclear Associates, Carle Place, NY, USA)을 이용하였고, 방사선이 조사된 필름의 optical density는 videodensitometer(Wellhofer, Schwarzen-bruck, Germany)를 이용하여 값을 읽었다. Catheter 풍선은 직경이 3 mm 이고 길이가 20 mm인 것을 이용하였다. 혈관 내벽의 최대 흡수선량을 표준화하여 겹치는 부분의 흡수선량 분포를 접근 거리에 따라 구하였다. 또한 몬테카를로 시abf레이션으로 확인하였다. 두 풍선의 겹치는 부근의 선량 분포는 풍선 중앙에서 중앙사이의 거리가 21 mm 일 때 중앙에서 20% 증가하였고, 거리가 22 mm일 때와 23 mm일 때 각각 10%와 40%의 감소를 보였다. 풍선 도자의 풍선 안에 베타입자 방출 액체 선원을 넣어 혈관내벽에 방사선 조사하는 방법은 비정거리가 짧아 혈관 내벽 부근에만 방사선을 조사시키고 그 외 중요 장기에는 영향을 덜 미치는 장점이 있다. 그러나 혈관 내벽 표면으로 부터의 거리에 따라 흡수선량이 급격히 떨어지는 분포를 이루기 때문에 두 개의 풍선이 겹치는 부근의 흡수선량은 아주 작은 접근 거리에서도 급격한 변화를 보였다. 따라서 시술 중에 겹치는 부분을 아주 적게 분할하여 정확하게 차례차례로 조사시키기 위해서는 신중한 거리 조정을 하여야 한다.

• KIEAE Journal
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• 제12권1호
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• pp.3-10
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• 2012

Recently, the increase of impervious area has been pointed out as a major cause of climate change and biotop area deterioration]. Therefore, quantitative indicators for environmental housing design and planning have been needed especially to control the impervious area. The Biotop Area Ratio(BAR) as the mostly applied environmental planning control instrument in Korea verifying the possibility of utilizing has been used effectively in various aspects. However, the fact that the space types are based on two dimension and ecological functions of spaces are simplified has shown the limitations of this planning instrument in the use as planning and evaluation indicator. In this study, classification criteria and the weighting of the space types in similar indicators Biotopflaechenfaktor (BFF, Berlin), Seattle Green Factor (SGF, Seattle), and Green Area Factor (GAF, Malmo) were analyzed. These indicators are similar in the sense that they apply weights to calculate the area and express a percentage of land area. The findings are as follows: The basic method that can estimate the vegetation volume is proposed to overcome the limitation of the BAR. It also was proven that the introduction of three-dimensional volume rate of biotops area was possible. Finally, the framework of space type classification criteria is proposed through linkages with relevant laws and regulations. With the improvement of the space types, the BAR is expected to be reasonable indicator in outdoor space evaluation in housing project.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제52권11호
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• pp.1207-1215
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• 2009

목 적:학대아동보호팀은 아동학대 의심 사례를 평가/판정하고, 이를 아동보호전문기관이나 경찰에 신고하는 역할을 하는 병원 내 기관이다. 연구자들은 1개 병원 학대아동보호팀에서 20년간(1987-2007) 경험한 76건의 사례를 분석하여 학대 아동의 현황과 후유증을 알아보고자 하였다. 방 법:학대아동보호팀의 사례 기록과 의무기록, 아동보호전문기관의 기록을 함께 분석하였으며, 별도 제작한 양식에 맞추어 현재 보호자들과 사회복지사의 인터뷰를 통해 후유증을 조사하였다. 결 과:총 76건(남아 28명, 여아 48명)의 사례 중, 연령별로는 1세 미만이 6명(7.9%), 1-3세 10명(13.2%), 3-10세 41명(53.9%), 10세 이상 19명(25.0%)이었다. 학대 유형별로는 방임이 9건(11.8%), 성학대 27건(35.5%), 신체학대 44건(57.9%)이었다. 가해자는 친부모가 절반 이상이었으며, 학대 장소는 가정 내가 41건(53.9%)으로 가장 많았다. 총 24명(31.6%)의 아동들에 대하여 후유증에 대한 답변을 받았으며, 평균 추적 기간은 58.5개월이었고 평균 연령은 $8.3{\pm}6.4$세이었다. 이들 중 중등도 이상의 발달장애와 신체적 후유증을 보이는 아이가 각각 6명(25.0%), 3명(12.5%)이었으며, 정신과적 후유증을 총괄 기능 평가 척도(GAF)로 판정하였을 때 가벼운 우울증과 사회적/직업적 기능의 약간의 곤란을 의미하는 70-61보다 악화된 아이들이 13명(54.2%)이었다. 결 론:병원에 기반한 학대아동보호팀이 개입할 아동학대 사례는 전국 범위의 아동학대 사례들과 차이가 있을 수 있다. 이러한 차이점을 감안하여 보다 효과적으로 병원에서 발견, 신고되는 아동학대 사례에 대처하기 위한 노력이 필요하다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-89
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• 2014

목 적 : 토모테라피(Tomotherapy)와 선형가속기(Linac)를 이용한 세기조절방사선치료(IMRT) 시 환자의 정확한 위치잡이를 위해 매일 시행되는 MVCT와 CBCT의 imaging dose를 비교 평가해보고자 한다. 대상 및 방법 : 인체 모형 팬텀(Anderson rando Phantom, USA)을 Head, Thorax, pelvis의 3부위로 분류하여 촬영 부위의 중심에 $0.5{\times}0.5cm2$. 크기로 자른 GafChromic EBT3 film을 팬텀의 표면의 상, 하, 좌, 우와 팬텀의 표면에서 2cm깊이의 상, 하, 좌, 우, 중심에 위치시킨 뒤 토모테라피(Hi Art)와 Novalis Tx의 OBI를 이용하여 surface dose와 inner dose를 각각 3회씩 반복 측정한다. 측정 된 film은 RIP version6.0을 이용하여 값을 산출한 뒤 일원분산분석법을 이용하여 선량의 평균값을 산출한다. 결 과 : 인체모형팬텀을 이용하여 MVCT와 CBCT를 시행한 결과 MVCT inner dose의 측정값은 head에서 $15.43cGy{\pm}6.05$, thorax에서 $16.62cGy{\pm}3.08$, pelvis에서 $16.81cGy{\pm}5.24$로 나타났으며, CBCT inner dose는 head에서 $13.28{\pm}3.68$, thorax에서 $13.66{\pm}4.04$, pelvis에서 $15.52{\pm}3.52$의 값을 나타냈다. Surface dose의 측정 값은 MVCT 시행 시 head에서 $11.64{\pm}4.05$, thorax에서 $12.16{\pm}4.38$, pelvis에서 $12.05{\pm}2.71$로 나타났으며, CBCT의 경우 head에서 $14.59{\pm}3.51$, thorax에서 $15.82{\pm}2.89$, pelvis에서 $17.48{\pm}2.80$을 나타내었다. 결 론 : Inner dose의 경우 kV energy를 사용하는 CBCT보다 MV energy를 사용하는 MVCT에서 head에서 1.16배, thorax에서 1.22배, pelvis에 서 1.08배 높게 나타났으며, Surface dose의 경우 MVCT보다는 CBCT의 head에서 1.25배, thorax에서 1.30배, pelvis에서 1.45배 높게 측정되었다. Imaging dose는 치료 선량에 비해 작은 양이지만 daily로 시행되는 만큼 정상조직에 일정부분 영향을 미칠 것으로 생각된다. 하지만 IMRT치료를 위해서는 영상유도를 통한 IGRT가 반드시 병행되어 치료계획과 실제치료간 오차를 최소화하여야 한다. 따라서 환자가 받는 imaging dose를 최소화하기 위해서는 치료계획 시 Imaging dose를 고려하여 치료계획을 수립하거나 MVCT 촬영 시 Scan 범위를 최소화하여 시행해야 될 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.29-35
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• 2014

목 적 : 본 연구는 이미 상용화가 시작된 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료(Gated RapidArc) 이전의 자동화가 되지 않는 장비들에서 호흡 동조 방사선 치료(Gated radiation therapy)와 체적 세기조절 회전 방사선 치료(VMAT)를 동시에 시행할 수 있게 Gated RapidArc의 정확성을 분석하여 유용성을 평가하고, 진폭모드(Amplitude mode)를 이용하여 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 환자를 적용하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선량 분포의 분석은 물 등가물질 고체 팬톰과 GafChromic 필름(EBT2 QD+, USA)을 이용하였으며, Film QA (ver. 2.2, USA) 필름 분석 프로그램을 이용하여 Gamma 인자(3%, 3 mm)를 분석하였다. 또한, 삼차원 선량 분포의 정확도를 확인하기 위해서 Matrixx(IBA Dosimery, Germany) 선량 측정 장비와 Compass(IBA Dosimetry, Germany) 선량 분석 프로그램을 이용하였다. 고체 팬톰을 이용한 호흡 동조 주기 신호는 4D 팬톰(Dynamic Thorax Phantom, CIRS, USA)과 Varian RPM(Real-Time Position Monitor) 호흡 동조 시스템을 이용하여 만들었으며, 자유호흡(free breathing)과 호흡정지(breath holding) 시에 따른 방사선량 분포를 각각에 대하여 분석 평가하였다. 환자에게 적용하기 위하여 2013년 2월부터 2013년 8월까지 간암환자 4명을 대상으로 4DCT의 영상을 얻기 위하여 충분한 호흡주기 연습후에 환자의 호흡주기에 맞게 위상모드(Phase mode)를 이용하여 환자가 고글의 호흡주기 패턴을 눈으로 보고 정확하게 따라할 수 있도록 하면서 4DCT의 영상을 획득하였다. Gated RapidArc 치료를 위하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 3회 호흡을 시행한 후 40%~60%의 구간에서 5~6초 호흡을 참을 수 있도록 연습을 하고, 치료 시 40%~60%의 구간에서 환자가 숨을 참을 때 Beam On 버튼을 눌러주는 방식의 반자동으로 치료를 시행하였다. 결 과 : 비 호흡 및 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료기법 간의 절대선량은 전산화 치료 계획을 이용한 계산값과 1% 이내의 차이를 보였으며, 치료 기법 간의 차이 또한 1% 이내의 차이를 보였다. Gamma 인자(3%, 3 mm)는 99% 이상의 일치함을 보였으며, 각 장기별 선량 차이는 대체로 95% 이상의 일치함을 보였다. 또한 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료를 위하여 만든 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기와 실제 환자의 호흡주기가 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결 론 : 비 호흡 동조와 호흡 동조 시 체적 세기조절 회전 방사선 치료간의 절대 선량 및 방사선량의 분포가 매우 잘 일치함을 보였다. 이는 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료 기법을 이용하여 호흡에 따라 움직이는 흉부나 복부의 종양 치료에 적용이 가능한 것으로 사료된다. 또한 실제 치료환자를 대상으로 고글을 통하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 치료를 적용한 결과, 5~6초정도 정지된 호흡에서 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료가 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.174-179
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• 2009

사이버나이프 로봇 방사선 수술 시스템은 환자를 치료하는 동안 환자의 내부 기준 마커를 이용하여 종양의 위치를 실시간으로 추적 할 수 있는 시스템이다. 최근 폐종양 치료의 경우 기준 마커의 삽입 없이 폐종양의 밀도 차이를 이용하여 실시간 종양 추적을 할 수 있는 폐종양추적시스템이 개발되어 치료에 적용되고 있다. 최근 개발되어 국내 최초 도입된 폐종양 추적치료시스템의 위치 추적 정확도의 분석은 동적흉부 팬톰과 GafChromic film을 이용하였다. 폐종양추적시스템을 이용하여 종양의 위치 추적 정확도는 평균 오차 $0.85{\pm}0.22$ mm로 분석되었다. 기준마커 삽입 없이 폐종양추적시스템을 이용하여 폐종양 치료에 매우 유용한 것으로 판단되었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.225-232
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• 2014

목 적 : 방사선 치료 시 치료기법에 따라 피부에 흡수되는 선량은 달라진다. 본 연구에서는 유방전절제술을 시행한 환자의 방사선 치료 시 치료 기법에 따른 표면선량 및 깊이에 따른 피부선량을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 조직등가물질로 구성된 팬톰(I'mRT, IBA)을 이용하여 전산화단층촬영을 시행 한 후 치료계획시스템에 의해 인체의 흉벽과 같이 가상의 표적과 정상조직을 설정하였다. 총 5가지의 치료계획(Wedged Tangential technique, 4-field IMRT, 7-field IMRT, TOMO DIRECT, TOMO HELICAL)에 대해 6MV 광자선을 이용해 최적의 치료계획을 수립하였다. 흉벽의 표면선량을 측정하기 위해 Gafchromic EBT3필름 이용하여 팬톰의 표면에 밀착 시킨 후 내측(0~4 cm), 중심측(4~12 cm), 외측(12~16 cm)으로 구분하여 분석 하였고, 깊이에 따른 피부선량을 측정하기 위해 팬톰 단면 사이에 필름을 삽입 후 측정하여 흉벽의 내측(3지점), 중심측(4지점), 외측(3지점)에 대해서 1~6 mm 깊이 별로 측정하여 분석하였다. 결 과 : 흉벽의 표면선량 측정결과 처방선량 기준으로 TOMO DIRECT에서 47~70%로 가장 높게 측정 되었으며, 7-field IMRT의 경우 35~46%로 가장 낮은 선량을 보였다. 깊이에 따른 피부선량 측정결과 TOMO DIRECT와 TOMO HELICAL에서 다른 치료기법에 비해 1 mm, 2 mm, 5 mm깊이에서 처방선량의 75%, 80%, 90% 이상으로 모든 영역에서 상대적으로 높은 선량이 측정 되었으며, 특히 TOMO DIRECT의 경우 접선인자 영향에 의해 중심 측의 1 mm, 2 mm깊이에서 처방선량의 80%, 90%이상의 선량이 측정 되었다. 결 론 : 유방전절제술을 시행한 환자의 방사선 치료 시 선형 가속기를 이용한 치료 기법에 비해 TOMO DIRECT와 TOMO HELICAL에서 표면 및 피부선량이 높게 나타났으며, 표면으로부터 1 mm깊이의 피부영역에서 75% 이상의 충분한 선량을 전달 할 수 있었다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.77-81
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• 2014

목 적 : 현재 전뇌 방사선 치료 시 두부의 고정을 위하여 Optimold가 사용되고 있다. 하지만 Optimold로 인한 산란선에 의해 피부선량이 약 22% 증가하게 된다. 백내장을 일으키는 최소선량이 2 Gy 이므로 특히 수정체에서는 영향이 크다고 볼 수 있다. 이에 전뇌 방사선 치료 시 Optimold 안구 부분의 유무에 따른 수정체에 흡수되는 선량을 비교평가 하고자 한다. 대상 및 방법 : 안구 부분의 Optimold의 유무에 따른 수정체에 흡수되는 선량을 비교평가 하고자 인체모형팬텀(Anderson Rando Phantom, USA)의 수정체 부분에 5mm bolus를 올려 Optimold mask를 만들었다. 모의치료 시 수정체의 선량측정을 위해 bolus 밑에 GAFCHROMIC EBT3 film을 위치시켜 모의치료를 진행하고 전산화치료계획시스템(Pinnacle, PHILIPS, USA)을 통해 치료계획을 수립한 후 치료도 동일하게 진행하여 3회 반복측정 하였다. 안구 부분의 Optimold mask를 제거하고 위와 동일한 방법으로 측정하였다. 디지털 평판 스캐너(Expression 10000XL, EPSON, USA)를 이용하여 film을 스캔한 후 선량을 측정하여 안구 부분의 Optimold mask의 유무에 따른 선량을 비교평가 하였다. 결 과 : 안구 부분의 Optimold mask가 있을 때 모의치료 시 $10.2cGy{\pm}1.5$, 치료 시 $24.8cGy{\pm}2.7$, 안구 부분의 Optimold mask를 제거하였을 때 모의치료 시 $12.9cGy{\pm}2.2$, 치료 시 $17.6cGy{\pm}1.5$로 측정 되었다. 결 론 : 안구 부분의 Optimold mask를 제거하였을 경우 제거하지 않았을 경우에 비하여 모의치료 시 약 3 cGy의 선량이 증가하였고 치료 시 약 7 cGy의 선량이 감소하였다. 전 치료과정 중 수정체의 흡수선량이 약 27%감소되어 방사선감수성이 높은 수정체에 흡수되는 선량이 줄어 백내장을 일으킬 확률과 부작용을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.