• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권4호
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• pp.237-242
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• 2013

뇌병변 등의 방사선 치료에 있어 CT (Computed Tomography) 영상만을 이용한 종양 체적(Tumor volume) 윤곽의 정확한 설정은 CT 영상의 부족한 연부조직 대조도 특성에 의하여 한계를 가진다. 따라서 자기공명영상(Magnetic Resonance Images, MRI)이 보다 정확한 목표 체적의 윤곽을 그려내기 위해 광범위 하게 사용되고 있다. 치료계획을 위해 획득한 자기공명영상에 진단단계에서 얻어진 CT영상의 전자밀도를 융합하는 방법과 자기공명 영상으로부터 만들어진 가상의 CT를 이용하는 방법 등이 자기공명 영상장치를 기반으로 한 방사선 치료 계획의 선량계산을 위하여 소개되어 왔다. 본 연구는 MRI기반의 선량계산의 가능성을 확인 해보기 위해 15명 환자의 진단 MR 영상을 통하여 Look Up Table (LUT)을 만들어 MRI 기반 선량계산과 기존의 CT 기반 선량계산을 비교 검증 하였다. 여기서 lMRI는 획득한 MR 영상에 LUT를 이용한 전자밀도 보정을 한 것이며 wMRI는 획득한 MR영상을 물 밀도로 동일화 시킨 것이다. 6 MV anterial 방향의 조사가 CT, lMRI, wMRI에 적용되어 치료계획으로 비교되었으며 또한 환자의 병변위치에 따라 2문 조사에서 5문 조사의 치료계획이 비교되었다. CT기반 치료계획을 기준으로 하여 등선량 분포와 DVH의 차이는 wMRI 보다 lMRI에서 더 적었으며 최대선량 차이가 91 cGy vs. 57 cGy, 평균선량이 74 cGy vs. 42 cGy, 최소선량 차이가 94 cGy vs. 53 cGy로 측정되어 각각의 선량 평가 면에서 그 차이가 wMRI보다 lMRI에서 더 적었다. 이러한 결과는 wMRI의 경우 공동내 선량계산에서 CT기반 선량계산과 차이가 나기 때문이다. 따라서 본 연구의 결과는 lMRI 기반 선량계산의 가능성이 있음을 보여준다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제33권4호
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• pp.167-172
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• 2008

최근 한양대학교에서는 고해상도 연속절단면 컬러해부영상자료를 이용하여 표준한국인 성인남성 체적소 모델 HDRK-Man을 개발하였다. HDRK-Man 은 기존의 다른 모델들과 마찬가지로 누워있는 인체의 영상을 사용하여 제작하였기 때문에 등과 엉덩이 부분이 납작하다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 HDRK-Man 체적소 모델을 변형이 용이한 면(surface) 모델로 변환하였고 전신외형을 보정한 후 외형 보정이 선량 계산에 미치는 영향을 평가하였다. 면 모델로의 변환 작업은 상용 소프트웨어인 $3D-DOCTOR^{TM}$, $Rapidform^{(R)}$2006, $Rhinoceros^{(R)}$4.0을 사용하였고, 전신외형의 보정작업은 $MAYA^{(R)}$8.5을 사용하였다. 면의 형태로 변환된 모델은 곧바로 몬테칼로 선량계산에 사용한 수 없으므로, 다시 체적소 모델로 변환하여 선량계산을 수행하였다. MCNPX 몬테칼로 코드를 이용하여 보정 전후의 유효선량을 계산하여 비교해 본 결과 전체적으로 큰 차이는 없었으며, 예상대로 전 (AP), 좌(LLAT), 우(RLAT) 방향에 비하여 후 (PA)방향에서 상대적으로 가장 큰 차이를 보였다. 본 연구를 통하여 변환된 면(surface) 모델은 방사선 방호 분야에서 활용할 수 있는 다양한 자세를 갖는 변형된 인체모델 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제40권2호
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• pp.66-76
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• 2010

폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA)은 수면 중에 반복적으로 상기도의 완전폐쇄나 부분폐쇄가 일어나는 질환으로서 흡기된 공기는 반드시 상기도라는 연조직 관(tube) 구조를 통과해야 하므로 상기도의 폐쇄경향은 관의 형태 및 관을 통과하는 공기의 유체역학적 특성에 따라서도 큰 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 OSA 환자 3인의 치료 전 상기도 CT 이미지를 이용하여 개별화된 3차원 유한요소모델 A, B, C를 제작하고, 비공 당 170, 200, 230 ml/s의 흡기유량에 대하여 3차원 전산유체역학 해석을 시행하였다. 상기도의 유속, 음압 그리고 압력강하를 측정한 결과 관찰된 3개의 모델에서 모두 단면적이 가장 작은 부위에서 유속이 증가하였고, 음압이 크게 나타났다. 기도의 형태는 구개인두와 구인두 부위에서 좁아지는 형태를 가지며, 최소 단면적 영역과 하인두 단면적의 차이가 클수록 유속과 음압의 변화가 크게 나타났다. 비강 부위의 최고 압력과 최소 단면적 영역의 최저 압력의 차이를 의미하는 압력강하는 상기도 저항을 종합적으로 판단할 수 있는 유용한 지표이며, 유량에 따라 증가하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권2호
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• pp.110-119
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• 2010

본 논문에서는 MR 영상에서 밝기값 분포와 기울기 정보를 이용한 전립선 자동 분할 기법을 제안한다. 첫째, 적응적 밝기값 프로파일과 다해상도 기법을 이용하는 활성형상모델을 통해 전립선 표면을 추출한다. 둘째, 표면 형상의 지역적 최적화로 인한 흘을 방지하기 위하여 기하학 정보를 이용한 흘 제거 기법을 수행한다. 셋째, 해부학적으로 변이가 큰 표면 형상은 2차원 기울기 정보를 이용하여 보정한다. 이때, 보정된 표면 형상은 한정된 정점의 개수로 산정되어 매끄럽게 표현되지 않기 때문에 표면재구성 및 평활화 기법을 이용하여 부드러운 형상으로 표현한다. 제안방법의 평가를 위하여 육안평가와 정확성 평가 그리고 수행시간을 측정하였다. 정확성 평가는 두 명의 임상전문의의 수동분할 결과와 자동분할 결과 간의 평균거리차이와 중복볼륨비율을 측정하였다. 실험 결과 평균거리차이는 0.3${\pm}$0.21mm 측정되었고, 중복볼륨 비율은 96.31${\pm}$2.71% 측정되었다. 20명의 환자 데이터에 대한 전체 수행시간은 평균 16초로 측정되었다.

• 대한교통학회지
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• 제35권4호
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• pp.321-331
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• 2017

이 연구는 원형교차로의 안전성을 다루고 있다. 연구의 목적은 학교와 인접한 원형교차로에서의 보행자 사고에 영향을 미치는 요인을 분석하는데 있으며, 이를 위해 이 연구는 학교 위치에 따른 보행자 사고를 비교분석하는데 중점을 두고 있다. 교통사고자료는 도로교통공단의 '교통사고분석시스템(TAAS)'를 이용하여 8개년도(2007-2014년) 자료이다. 보행자 사고모형을 개발하기 위해 다중선형회귀모형이 이용되며, 종속변수는 교통사고율이다. 독립변수에는 교차로의 기하구조 요인과 교통량 등이 포함된 28개 변수가 선정된다. 연구의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 모형개발에 앞서 학교와 인접한 원형교차로와 인접하지 않은 원형교차로의 사고가 차이가 있는지 확인하기 위해 가설검정을 실시한 결과, 차이가 있는 것으로 분석된다. 학교와 인접한 원형교차로일수록 사고가 오히려 적게 발생하는 것으로 평가된다. 둘째, 수정된 $R^2$값이 0.651-0.788으로 통계적으로 유의한 총 5개의 모형이 개발된다. 셋째, 학교와 인접한 원형교차로(모형 I-III)의 공통변수로는 분리교통섬 유무와 횡단보도 유무, 그리고 특정변수로는 원형교차로 유형, 초등학교 유무 및 정류장 유무가 채택된다. 넷째, 학교와 인접한 원형교차로와 인접하지 않은 원형교차로(모형 III-V)의 공통변수에는 분리교통섬 유무, 그리고 특정변수로는 원형교차로 유형, 초등학교유무, 횡단보도 유무, 감속시설 유무, 제한속도표지판 유무 및 유입차로 수가 선정된다. 따라서 학교 인접 원형교차로 유무에 따라 학생들의 안전을 확보하기 위해서는 학생들이 원형교차로 횡단 시 대기할 수 있는 공간을 제공해주는 분리교통섬과 안전하게 횡단할 수 있는 횡단보도의 설치가 권장된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.862-869
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• 2010

소형 SCR 시스템(처리용량 25,300 Sm3/hr, 내부용적 $2.4{\times}2.4{\times}3.1\;m^3$)의 촉매성능개선을 목적으로 배기가스 유동제어에 관한 수치 해석적 연구가 수행되었다. 유동제어를 위해 여러 형태의 배플이 제안되었으며 CFD 해석을 통해 최적의 배플형상을 결정하였다. 유동 균일화를 위해서 설치된 배플의 유무에 따라 본 연구의 SCR 시스템에서의 촉매층 전단 5 mm에서 유속에 대한 RMS(%) 값은 약 6.2%의 차이를 보였다. 수치해석에 의해 결정된 격자 형상의 배플에서 사용된 배플판의 두께범위가 0~8 mm에서는 RMS(%) 값의 변화가 없었으나 두께 10 mm가 되면 2.5% 가량 수치가 증가하여 유동에 영향을 주었다. 격자 형상의 배플은 원뿔대 형상, 믹서 형상 배플에 비해 상대적으로 높은 유동안정도를 나타내며 형상에 따라 RMS(%) 값은 10% 이상의 차이를 나타내었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제32권6호
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• pp.542-549
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• 2007

본 연구의 목적은 네 종류의 복합레진의 연마 후의 표면 거칠기에 있어서의 차이와 염색액에 담근 후 색 안정성에 있어서의 차이를 평가하기 위한 것이다. 필러 크기와 함량이 다른(나노입자형, 혼합형, 미세입자형, 흐름성) 네 종류의 광중합 복합레진(색상 A2)을 사용하였다. 산화 알루미늄 마모 디스크(Super-Snap)로 연마하기 전과 후에 평균 표면 거칠기(Ra)를 표면 조도 측정기 (Surftest Formtracer)로 측정하였다. 2% 메틸렌 블루 용액으로 착색하기 전과 후 표본의 색은 SCI geometry를 이용해 spectrophotometer(CM-3700d)로 측정되었다. 표면 거칠기와 색 변화 값은 one-way ANOVA, Scheffe multiple comparison test와 Student t-test로 분석되었다. 연마 후, 표면 거칠기 값은 복합레진의 종류에 관계없이 감소하였다. 연마 후 표면 거칠기와 착색 후 색 안정성에 있어서, 나노입자형 복합레진이 흐름성 레진을 제외한 다른 복합레진들과 유사하였다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권4호
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• pp.211-215
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• 2015

원자력사고 등의 방사선비상시 환경으로 누출된 방사성물질은 일반인의 내부피폭을 야기할 수 있다. 특히 감마선 방출핵종의 내부피폭의 경우 전신계수기가 널리 사용되지만 현장에서 신속히 내부피폭을 분류하는 용도로는 부적합하다. 본 연구에서는 휴대용 감마스펙트로메터를 비상시 내부피폭 신속분류에 적용하기 위하여 몬테카를로 전산모사 방법을 이용하여 NaI 검출기의 계측효율을 BOMAB 팬텀의 크기별로 평가하였다. 두 가지 측정 지오메트리에서 계측효율을 비교한 결과 앉은 모델에서의 계측효율이 서 있는 모델에 비해 약 1.1배 높은 계측효율을 나타내었다. 하지만 측정 지오메트리에 의한 계측효율 차이보다 신체크기에 따른 계측효율 차이가 크게 발생하는 것을 확인하였다. 특히 신체크기가 작은 4세 팬텀의 경우 표준남성과 비교하면 약 2.4~3.1배의 높은 계측효율을 나타내어 신체크기가 상이한 일반인을 대상으로 내부피폭을 모니터링할 경우 반드시 계측효율에 대한 고려가 필요한 것으로 확인되었다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.97-103
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• 2015

파이프의 길이(Length)와 직경(Diameter), 거칠기(Roughness)에 변화를 주면서 수직 원형관내 자연대류 열전달을 측정하였다. 고부력 조건에 대한 높은 Rayleigh수를 구현하기 위하여 상사성에 기초한 물질전달실험을 수행하였다. Pr수는 2,014였다. 수직 원형관의 길이(L)는 0.1m, 0.3m, 0.5m였으며 이는 Gr수 $4.2{\times}10^7$, $1.1{\times}10^9$, $5.5{\times}10^9$에 해당한다. 각 수직 원형관에 대하여 직경(D)을 0.005m, 0.01m, 0.03m로 변화시키면서 열전달을 측정하였다. 실험결과 모든 직경(D)에 대해서 높이(L) 0.1m에서의 열전달 계수는 Le Fevre의 수직평판에 대한 층류 자연대류상관식과 일치하였다. 동일한 직경(D)에 대해서 길이(L)가 감소할수록 열전달이 증가하였다. 그리고 동일한 길이(L)에 대하여 직경(D)이 증가하였을 때는 열전달이 감소하였다. 파이프 내부 표면에 거칠기를 주어 일반 수직원형관과 열전달을 비교하였을 때, 층류영역에서는 열전달의 차이가 있었으나, 천이영역에서는 열전달 차이가 없었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.475-481
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• 2019

스플린트는 마비, 구축 등이 나타난 환측에 적용하는 대표적인 보조기로서 전통적으로 숙련된 전문가의 수작업을 통해 제작된다. 제작과정은 열가소성 소재를 가열한 후 부드러워진 소재를 환측 부위에 접촉하며 해당 부위의 표면에 피팅시키는 과정을 반복하여 이루어진다. 이러한 전통적 방식은 저온화상의 위험, 제작자의 숙련도에 따른 완성도의 차이 등 여러 문제점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 3D 프린팅 기술을 이용한 다양한 접근이 시도되고 있으나 3D 스캐너를 이용하는 경우 고비용의 문제, 수작업 측정의 경우 정확도의 문제 등의 단점을 나타내고 있다. 본 연구는 인체의 좌우 대칭성에 착안하여 건측 아래팔의 기하 특징을 이용하여 환측 스플린트를 3D 프린팅 기술로 제작하는 가능성에 관한 사전 연구이다. 디지털 사진과 사진측량기법을 이용하여 건강한 성인 남성으로부터 양측 아래팔의 3차원 가상 모델을 생성하고, 매 20mm 위치마다 둘레 길이 및 단면적을 측정하였다. 동일한 피험자네서 우세측과 비우세측 사이의 둘레 길이 및 단면적은 허용할 만한 수준의 차이를 나타냈으며, 우세측과 비우세측 사이에서 동일한 변수들 간에 높은 수준의 양의 상관관계를 나타냈다. 이러한 결과로부터 건측 아래팔의 기하 특징을 이용하여 3D 프린팅 기술의 적용을 통해 환측 스플린트 제작 가능성을 확인하였다.