• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.265-271
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• 2018

본 연구에서는 임피던스(impedance)를 이용하여 저비용으로 구조물의 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 임피던스 기법은 구조물 건전성 모니터링을 위한 국부적 결함탐지의 대표적인 기법으로써, 압전재료를 구조물의 표면에 부착하여 구조물의 전기-역학적 어드미턴스(electro-mechanical admittance) 신호를 모니터링 함으로써 결함을 추정하는 기법이다. 이 기법을 적용하기 위하여 일반적으로 고가의 임피던스 분석기(impedance analyser)가 사용되는데, 기술의 효과적인 보급을 위해서는 저비용의 기법을 개발할 필요가 있다. 본 연구에서는 임피던스 분석기를 대체하여, 일반적으로 실험실에서 사용되는 함수발생기(function generator)와 디지털 멀티미터(digital multimeter)만을 이용하여 전달 임피던스(transfer impedance)를 측정함으로써 구조물에 발생하는 결함을 탐지할 수 있는 기법을 연구한다. 즉, 건전상태와 손상상태에서 측정되는 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 판정할 수 있는 기법을 연구한다. 강재 시편에 대한 전달 임피던스 실험을 수행하였는데, 출력 전압의 진폭비를 이용한 손상지수를 비교함으로써 결함 유무를 합리적으로 판정할 수 있었다. 본 연구는 임피던스 기반 저비용 결함탐지기법을 위한 기초연구로써, 향후 결함의 위치 및 정도를 판정할 수 있는 연구가 보완된다면 구조물 건전성 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.463-470
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• 2022

정맥주사는 환자의 치료를 위해 주사 약물, 수액, 비경구 영양, 혈액제제의 투입 등에 광법위하게 이용되고 있으며 입원 환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치로서, 채혈, 말초 카테터 삽입 및 기타 IV요법 등에 해당하며 연간 10억건 이상 발생하고 있다. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중에 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경손상 등을 초래할 수 있다. 정맥주사를 자주 시술하는 간호사들도 비만, 피부색, 나이 등의 요인으로 정맥 검출이 쉽지 않아 실수들이 발생하는 경우도 있다. 이에 정맥주사 시 실수를 줄이기 위해 손등이나 팔의 정맥 구조를 시각화할 수 있는 보조 장비들에 대한 연구들이 발표되고 있다. 본 논문은 정맥주사 시 정맥의 구조를 시각화하는 정맥검출 장비 개발에 관한 연구에 대한 내용으로서, 정맥검출을 위한 실험 모듈을 제작하고 각기 다른 파장대를 지닌 NIR(근적외선) LED와 Filter의 파장대 조합에 따른 획득 영상의 밝기 비교를 통해 최적의 조합을 선정하는 연구를 진행했다. 또한 구현한 정맥검출 실험 모듈을 통해 획득한 정맥 영상의 선명화를 위해 그레이스케일 변환, 히스토그램 평활화, 샤프닝 필터 적용하고 이진화 이후 마킹을 통해 혈관 부분을 녹색으로 변환하는 영상처리 알고리즘을 도출하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.485-491
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• 2022

정맥주사는 입원환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치로서 비경구 영양투여, 혈액제제 등의 투입 등에 광범위하게 이용되고 있으며 이외에도 말초 카테터 삽입, 채혈, 기타 IV 요법에 사용되는 시술로서 연간 10억 건 이상이 발생한다. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중에 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경 손상 등을 초래할 수 있다. 이에 정맥주사 시 실수를 줄이기 위해 손등이나 팔의 정맥 구조를 시각화할 수 있는 보조 장비들에 대한 연구들이 발표되고 있다. 본 연구는 정맥주사 시 정맥을 시각화하는 정맥 검출기에 850nm 파장대를 조사하는 LED의 수량에 따른 성능 차이에 대한 연구이다. 피부 위에 조사된 NIR 검출기능이 있는 CCD 및 CMOS 카메라 렌즈에 NIR Filter 부착하여 영상을 획득하고 획득된 영상을 영상처리 알고리즘을 통해 정맥 이미지를 선명화하고 선명화된 이미지를 피부 위에 투영하는 원리로 작동되는 정맥 검출기를 제작한 이후 제작된 정맥 검출기 앞단에 NIR LED 수량에 차이를 주어 4가지 LED PCB를 제작했다. 이후 각각의 PCB를 정맥 검출기 앞단에 부착하여 정맥 영상을 검출하고 성능평가를 위해 획득한 정맥 영상을 바탕으로 성능 비교 설문지를 만들어 설문을 실시했다. 설문은 K병원에 재직 중인 간호사 20명을 대상으로 진행했다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권3호
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• pp.255-260
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• 2022

본 논문은 딥러닝 알고리즘을 이용하여 딸기 영상 데이터의 병충해 존재 여부를 자동으로 검출할 수 있는 서비스 모델을 제안한다. 또한 병징에 특화된 분할 이미지 데이터 세트를 제안하여 딥러닝 모델의 병충해 검출 성능을 향상한다. 딥러닝 모델은 CNN 기반 YOLO를 선정하여 기존의 R-CNN 기반 모델의 느린 학습속도와 추론속도를 개선하였다. 병충해 검출 모델을 학습하기 위해 일반적인 데이터 세트와 제안하는 분할 이미지 데이터 세트를 구축하였다. 딥러닝 모델이 일반적인 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 81.35%이며 병충해 검출 신뢰도는 73.35%이다. 반면 딥러닝 모델이 분할 이미지 학습 데이터 세트를 학습했을 때 병충해 검출률은 91.93%이며 병충해 검출 신뢰도는 83.41%이다. 따라서 분할 이미지 데이터를 학습한 딥러닝 모델의 성능이 우수하다는 것을 증명할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.40-48
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• 2023

본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제42권1호
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• pp.46-53
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• 2024

북미 지역이 원산지인 늑대거북(Chelydra serpentina)은 1990년대부터 한국에 수입되었다. 늑대거북은 전국의 대형마트와 펫샵에서 약 20달러 정도의 낮은 가격으로 팔렸다. 이후 큰 크기에 강력한 포식자인 늑대거북은 2014년부터 야생에서 발견되기 시작했으며, 2022년 10월 생태계교란생물로 지정되었다. 이후 2023년 6월 30일까지는 늑대거북의 생태계교란종 지정에 따른 유기를 줄이기 위해 수거 시스템을 운영하였다. 이번 연구에서는 생태계교란종에 대한 법적관리종 지정과 수거 시스템이 늑대거북의 유기와 사육 포기에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 생태계교란종 지정은 늑대거북의 유기에는 영향을 미치지 않았다. 반면, 사육 포기 사례는 수거 시스템 운영 직후부터 확인되었다. 늑대거북의 41.8%는 구입 후 3년 내 그리고 67.5%는 3 kg이 되기 전에 사육 포기되었다. 생태계교란종 지정이 늑대거북의 유기에 영향을 미치지 않았다는 결과는 아마도 수생거북의 특성상 개체 파악이 어렵다는 한계가 작용했을 것이다. 반면, 수거 시스템은 자연으로 유기될 수 있는 늑대거북의 상당수를 회수하는 효과가 있는 것으로 판단된다. 따라서, 추후 새롭게 생태계교란종으로 지정하는 외래종에게도 수거 시스템을 적용하는 것이 야생으로의 유기를 제한하는 데 효과적일 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제3권2호
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• pp.154-158
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• 1999

목적 : 1.5T와 3.0T에서의 FLASH (fast low-angle shot) 기법를 이용한 운동중추영역의 뇌기능 자기공명영상에서 TE 값 변화에 대한 $T_2^{*}$ weighting 효과를 관찰하고 TE 값의 변화에 따른 BOLD (blood oxygen level dependent) 효과를 서로 비교하고자 한다. 그리고 활성화 영역에서 활성화상태와 휴식상태의 정량적인 값인 $T_2^{*}$에 의한 차이값을 영상화 하고자 한다. 대상 및 방법 : 24세에서 35세까지의 오른손잡이 10명의 건강한 남녀 (남:8명, 여:2명)를 대상으로 가능한 2Hz의 속도로 오른손에서 finger-tapping task (엄지 손가락과 나머지 네 손가락을 차례로 서로 마주치게 하는 운동)를 시행하였다. 운동자극은 처음에 한벤의 휴식상태 (3영상)를 가진 후2번의 활성화상태 (6영상)와 휴식상태 (6영상)를 반복하였다. FLASH (TR/flip angle: $l00ms/20^{\circ}$, FOV: 230mm) 방법를 이용하여1.5T'에서는 26, 36, 46, 56, 66 ms 의 TE를 사용하였고 3.0T에서는 16. 26, 36, 46, 56 ms의 TE를 사용하였다. 영승L을 얻은 후 PC에서 상관계수방법을 이용하여 자체 개발한 프로그램과 상관계수 0.45를 사용하여 분석 하였다. 기능적 영상에서 활성화된 영역에서 l.5T와 3.0T에서 각각의 TE에셔 활성화 상태와 휴식상태 의 차이값을 사용하여 fitting을 하여 적절한 TE값을 찾고 기능적 $T_2^{*}$영상을 구하였다. 결과 : FLASH기법을 사용하여 뇌 기능영상을 얻기에 최적의 TE 값은 1.5T에서는 $61.89{\pm}2 2.68{\;}ms,{\;}3.0T에서는{\;}47.64{\pm}13.34였다$. 뇌 활성화 영역에서 자화율 변화에 따른최대 선호 강도변화는 1.5T에서는 TE, 66ms에서 3.36%. 3.0T에서는 TE. 46ms에서 10.05%로 3.0T가 1.5T에 비해 약 3배 정도 변화가 큰 것을 알 수 있었다. 산출된 최적의 TE 값은 각각의 TE 값에서 얻은 활성화 상태와 휴식상태의 차이값의 최대의 TE 값와 일치하였다. 결론 : 뇌 기능영상에서 3.0T MRl는 1.5T에 비해 deoxyhemoglobin에 의한 자화율의 변화를 약 3배정도 잘 반영하므로 뇌 기능영상 측정시 보다 유용성이 있는 것으로 사료된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제36권4호
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• pp.313-318
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• 2013

핵의학과에서 $^{18}F$-FDG PET/CT 검사는 종양의 진단 뿐 아니라 치료병기를 설정하는데 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 정상 조직이나 양성 종양 간의 FDG 섭취를 초래하는 다양한 요인이 있어 정확한 진단에 혼란을 초래할 수 있다. 본 연구의 목적은 유방암환자에서 $^{18}F$-FDG PET/CT 지연 검사가 악성 종양과 양성 종양을 구별 하는데 있어 유용성을 가지고 있는지에 관하여 알아보고자 함에 있다. 본원을 내원하여 $^{18}F$-FDG PET/CT 검사를 받은 환자 중 방사선 치료나 화학 치료를 받은 환자를 제외한 액와림프절에 FDG섭취를 보인 27명의 환자를 대상으로 하였으며, $^{18}F$-FDG 투여 후 50분 후에 검사를 시행하였고 90분 후에 지연상을 획득했다. 종양의 병기 설정은 방사선 검사나 병리학적 검사를 바탕으로 확정된 결과를 바탕으로 분류 하였으며, 액와 림프절의 SUV는 Siemens사의 Syngo Aquisition Workplace로 측정하였다. 27명의 환자는 18명의 악성종양 군과 9명의 양성종양 군으로 분류하였고 악성종양 군은 액와림프절의 개수에 따라 1-3개는 N1, 4-9개는 N2, 10개 이상은 N3로 분류 하였다. 실험 결과는 평균${\pm}$표준편차로 표현하였고, SPSS (V.18 Inc., USA)를 사용하여 통계분석을 실행하였다. 50분 검사와 90분 검사 간의 비교 시, 악성종양 군의 RI-SUVmax는 양성종양 군에 비해 5배 이상의 증가를 보였다. N그룹에서의 RI-SUVmax는 N1에서 N3로 갈수록 점점 감소되는 경향을 보였지만 통계적 유의성을 확인 할 수 없었다. 그럼에도 불구하고 유방암 환자에서 RI-SUVmax는 액와림프절의 악성과 양성을 판단하는 좋은 지표가 되었고 이를 구별하는데 유용할 것으로 사료된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권2호
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• pp.226-232
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• 2009

배경: 흉부 둔상은 전체 흉부 손상의 90%정도를 차지하며 외상과 관련된 사망률의 20%를 유발시킨다. 흉분 둔상에 의한 손상 후 이환율과 사망률의 주요 원인은 발견되지 못한 손상이 남아있기 때문이다. 그리하여 흉부전산화단층 촬영은 외상환자의 진단적 검사에서 매우 자주 사용되어져 왔다. 그러나 흉부 컴퓨터 촬영은 가격이 비싸고, 방사선 노출을 증가시킬 수 있다. 이번 연구를 통하여 흉부둔상 환자에서 흉부단순촬영과 비교하여 흉부전산화단층촬영을 통하여 얼마나 더 많은 정보를 얻을 수 있는지 조사해 보고 그리고 흉부 컴퓨터 촬영의 진단과 치료에 있어서의 역할을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 2006년 11월부터 2007년 7월까지 응급실로 내원한 환자 100명을 대상으로 하였다. 이 중 74명의 자동차 관련사고 환자와 26명의 낙상 사고 환자가 있었으며 흉부엑스선과 흉부전산화단층 촬영을 동시에 시행한 환자를 전체 응급실 환자 중에 선택하였다. 자료는 차트를 통하여 혈역학적 소견, 중재적 치료 여부, 손상의 중증도(RTS)와 종류를 조사하였으며, 초기 응급실 내원환자 중 흉부단순촬영과 흉부전산화단층촬영을 시행한 환자를 대상으로 발견되지 못한 병적 소견을 각각 질환별로 분석하였다. 결과: 100예의 환자 중 흉부엑스선 검사상 하나 이상의 병적소견을 보인 환자가 79예였으며 21예의 환자에서는 흉부엑스선 검사상 정상 소견을 보였으며, 이 21예의 환자 중 17예에서 흉부전산화단층촬영상 이상소견이 발견되었다. 흉부엑스선 검사상 발견하지 못한 소견으로는 기흉, 혈흉, 폐좌상, 흉골 골절 등이 있었으며 이러한 병적 소견의 진단은 흉부전산화단층촬영이 흉부엑스선 검사보다 통계적으로 유의하게 우수한 것으로 나타났다. 하지만 치료에 있어서는 흉부전산화촬영 시행 후 발견된 병변으로 흉관삽입술등의 치료를 시행한 환자는 31명에 불과했고 흉관삽입술, 개흉술 등의 흉부외과적인 치료 없이 집중관찰을 위하여 입원한 환자가 42명이었으며, 흉부엑스선촬영과 환자의 이학적 소견으로 진단되어 치료를 시행한 환자가 27명이었다. 결론: 흉부전산화단층촬영은 진단에 있어서 흉부엑스선 촬영보다 통계적으로 의미 있게 진단에 도움이 되는 것을 알 수 있었으나 발견되지 못한 병변이 증가할지라도 치료의 변화와 방법의 변화가 있는 경우는 매우 소수에 불과했다. 그리하여 응급실에서의 흉부전산화단층촬영의 오남용을 막기 위하여 선별적인 흉부전산화단층 촬영을 고려해야 할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.388-398
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• 2020

본 연구는 시설 내 소형 수박 재배 시 관수개시점에 따른 토양수분 함량별 생육, 수량 및 생리적 반응 특성의 차이를 구명하고 소형 수박 생산에 유리한 관수조건을 구명하고자 수행하였다. 토양수분 센서를 이용하여 정식 후 14일부터 수확 7 ~ 10일 전까지 관수개시점별 5처리(-10, -20, -30, -40, 50 kPa)를 두어 관수하였다. 토양수분 함량이 가장 낮은 개시점-50 kPa 처리에서 전반적인 지상부 생육특성은 저조하였으나, 근장 및 뿌리 건물율은 증가하였다. 광합성률, 기공전도도 및 증산율 비교 시, 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 낮았고, -20 kPa ~ -40 kPa 처리 시 광합성률은 높게 조사되었다. 착과율 및 총 상품수량은 -30 kPa 및 -40 kPa 처리에서 각각 84.7 ~ 85.5%, 5,144 ~ 5,305 kg/10a으로 유의하게 증가하였다. 식물체의 외부환경 관련 스트레스 지표 물질로 알려진 프롤린, ABA, 총 페놀 및 시트룰린의 함량은 토양수분 함량이 낮아질수록 증가하였으며, 특히 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 높게 조사되었다. 따라서 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 시설 내 안정적인 소형 수박 생산을 위하여 관수개시점을 -30 kPa ~ -40 kPa 수준으로 조정하여 토양수분 함량을 조절하는 것이 수박 생육 향상 및 상품수량 증대에 가장 유리한 것으로 판단되었다.