• 제목/요약/키워드: Hardware limitation

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Physical Modeling of Chemical Exchange Saturation Transfer Imaging

  • Jahng, Geon-Ho;Oh, Jang-Hoon
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제28권4호
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    • pp.135-143
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    • 2017
  • Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST) imaging is a method to detect solutes based on the chemical exchange of mobile protons with water. The solute protons exchange with three different patterns, which are fast, slow, and intermediate rates. The CEST contrast can be obtained from the exchangeable protons, which are hydroxyl protons, amine protons, and amide protons. The CEST MR imaging is useful to evaluate tumors, strokes, and other diseases. The purpose of this study is to review the mathematical model for CEST imaging and for measurement of the chemical exchange rate, and to measure the chemical exchange rate using a 3T MRI system on several amino acids. We reviewed the mathematical models for the proton exchange. Several physical models are proposed to demonstrate a two-pool, three-pool, and four-pool models. The CEST signals are also evaluated by taking account of the exchange rate, pH and the saturation efficiency. Although researchers have used most commonly in the calculation of CEST asymmetry, a quantitative analysis is also developed by using Lorentzian fitting. The chemical exchange rate was measured in the phantoms made of asparagine (Asn), glutamate (Glu), ${\gamma}-aminobutyric$ acid (GABA), glycine (Gly), and myoinositol (MI). The experiment was performed at a 3T human MRI system with three different acidity conditions (pH 5.6, 6.2, and 7.4) at a concentration of 50 mM. To identify the chemical exchange rate, the "lsqcurvefit" built-in function in MATLAB was used to fit the pseudo-first exchange rate model. The pseudo-first exchange rate of Asn and Gly was increased with decreasing acidity. In the case of GABA, the largest result was observed at pH 6.2. For Glu, the results at pH 5.6 and 6.2 did not show a significant difference, and the results at pH 7.4 were almost zero. For MI, there was no significant difference at pH 5.6 or 7.4, however, the results at pH 6.2 were smaller than at the other pH values. For the experiment at 3T, we were only able to apply 1 s as the maximum saturation duration due to the limitations of the MRI system. The measurement of the chemical exchange rate was limited in a clinical 3T MRI system because of a hardware limitation.

교육용 레이다 시스템의 제작 및 실험 (Construction and Experiment of an Educational Radar System)

  • 지영훈;이훈열
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.293-302
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    • 2014
  • 원격탐사에서 주로 사용되는 레이다 시스템에는 인공위성, 항공기 및 지상용 SAR 시스템을 비롯하여 산란계와 도플러 레이다 등이 있다. 이러한 시스템들은 고가의 장비들로 구성되며, 운용하는 데에 매우 전문적인 기술을 필요로 한다. 일반적인 대학이나 연구소에서는 장비의 구성과 운용에 대한 경험을 얻기 힘들기 때문에 레이다 및 SAR를 이용한 새로운 적용 분야를 이해하고 개척해 나아가는데 필수적인 하드웨어적 원리를 배우고 실습하기에 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위하여 이 논문에서는 미국 MIT에서 제공하는 Cantenna 시스템의 설계도를 기반으로 한 레이다 시스템을 저가로 제작하고 실험한 내용을 소개한다. 제작된 레이다는 총 세 가지의 방식으로 운영되었는데, 첫째, 도플러 레이다를 이용하여 이동하는 차량의 속도를 측정하였고 둘째, 거리해상도를 가지는 레이다 방식을 이용하여 이동하는 두 물체의 움직임을 측정하였다. 마지막으로, 지상용 SAR 방식으로 방위각 해상도를 높여 이차원의 영상을 획득하였다. 추가적으로 영상화에 사용되는 Deramp-FFT 알고리즘과 ${\omega}-k$ 알고리즘의 비교 및 안테나의 위치 측정 오차에 따른 영향을 분석하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 향후 샘플링 주파수의 증가, I/Q 샘플링 및 보다 안정적인 회로를 구현하면 무인 항공기에 탑재할 수 있는 가벼운 SAR 시스템으로도 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

병렬 분산 컴퓨팅을 이용한 초다광원 3차원 물체의 홀로그램 고속 생성 (Fast Hologram Generating of 3D Object with Super Multi-Light Source using Parallel Distributed Computing)

  • 송중석;김창섭;박종일
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.706-717
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    • 2015
  • 컴퓨터 생성 홀로그램(CGH: computer-generated hologram) 기법은 일반적인 범용 컴퓨터(PC: personal computer)에서도 홀로그램을 쉽게 생성해주는 기술이다. CGH 알고리즘의 연산량은 생성하려는 홀로그램의 해상도 크기와 3D (three-dimensional) 물체의 광원 개수에 따라 결정되기 때문에, 초다광원 물체나 초고해상도 홀로그램을 생성하기 위해서는 방대한 양의 연산이 요구된다. 따라서 CGH 기법을 실용적으로 사용하기 위해서는 CGH 연산량을 줄이거나, 하드웨어의 연산 속도를 높이는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 병렬 분산 컴퓨팅을 이용하여 초다광원 3차원 물체의 홀로그램을 고속으로 생성할 수 있는 시스템을 제안한다. 기존의 방법들은 주로 단일 PC를 이용하여 고속으로 CGH를 연산하는 방법을 사용했기 때문에 연산 능력을 증가시키는데 한계가 있었던 반면, 본 논문에서 제안하는 방법은 서버 PC가 일반적인 GPU가 장착되어 있는 다수의 클라이언트 PC들의 연산 능력을 효율적으로 사용하여 초다광원 물체에 대해 고속으로 CGH를 연산할 수 있다. 실험 결과, 제안하는 방법을 사용하면 157,771개의 광원을 갖는 초다광원 3차원 물체에 대해 1,5361,536 해상도를 갖는 홀로그램을 약 121ms로 생성할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 클라이언트 PC의 수를 증가시킬수록 디지털 홀로그램을 생성하는 시간이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

다중 채널과 동시 라우팅 기능을 갖는 고성능 SoC 온 칩 버스 구조 (High Performance SoC On-chip-bus Architecture with Multiple Channels and Simultaneous Routing)

  • 이상헌;이찬호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권4호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 현재까지 다수의 버스 프로토콜과 구조가 발표되었지만, 대부분 공유 버스 구조를 가져 시스템 성능 저하의 원인이 되었다. 기존의 공유버스가 갖는 문제점들을 해결하기 위해 고성능의 버스 프로토콜인 SNP (SoC Network Protocol)와 버스 구조인 SNA (SoC Network Architecture)가 제안되었는데, 이를 수정/개선한 버스 구조를 제안하고자 한다. 개선된 SNA는 다중 마스터의 다중 버스 요청에 대해 다중 라우팅을 지원함으로써 성능을 향상시켰으며, 내부 라우팅 로직의 최적화로 면적을 감소시켰다. 또한 성능감소 없이 AMBA AHB 프로토콜과 완벽히 호환 가능한 XSNP(Extended SNP)를 인터페이스 프로토콜로 사용한다. 현재 라우팅 로직을 최적화하여 개선된 SNA의 하드웨어 복잡도가 크게 증가하지 않았고, 기존 SNP를 사용하는 IP는 호환성 문제나 성능 감소 없이 개선된 SNA를 통해 통신할 수 있다. 더불어, SNA는 AMBA AHB와 인터커넥트 버스 매트릭스를 대체할 수 있으며, 다중 채널을 동시에 보장하고 다양한 토플로지를 지원가능 하도록 설계되어 사용하는 IP 수에 따라 설계자에 의해 다양한 토플로지를 선택할 수 있다. 한편, SNA는 적은 수의 인터페이스 와이어를 가지기 때문에 오프 칩 버스로도 사용될 수 있다. 제안된 버스 구조는 시뮬레이션과 어플리케이션 동작을 통해 검증이 완료되었다.

신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 (Vergence Control of the Parallel-axis Stereo Camera using Signal Processing)

  • 이광순;김형남;허남호;엄기문;안충현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권2호
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    • pp.151-156
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    • 2003
  • 본 논문에서는 신호처리를 이용한 평행축 입체 카메라의 주시각 제어 방법을 제시한다. 평행축 입체 카메라는 양안식 입체 카메라 중 가장 간단하게 만들 수 있는 장점이 있는 반면에, 좌·우 영상 센서 사이의 거리가 일정하게 고정되어 있어, 물체의 거리 변화에 따른 입체 영상 시차 조절 기능인 주시각 제어 기능이 없다는 단점이 있다. 영상 센서(UD)와 렌즈를 분리하고 영상 센서가 평행하게 수평으로 움직이며 주시각을 제어하도록 하는 수평 이동축 입체 카메라는 평행축 입체 카메라의 단점을 보완할 수 있지만, 실제 구현에 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 주시각 제어를 위한 CCD의 이동은 실제 영상에서 피사체의 이동으로 나타난다는 사실을 이용하여, 평행축 입체 카메라로 얻은 영상에서, CCD의 이동으로 인해 사라지는 부분만큼을 제거하고 영상의 수평 수직 방향에서 원래 영상의 크기로 복원하기 위해 보간하는 신호처리의 과정을 통한 주시각 제어를 제안한다. 제안된 방법을 통해 얻어진 실험 결과는 CCD의 이동량에 따라서 화질의 열화 정도가 다르게 나타남을 보여 주지만, 실제 시스템에서 CCD의 이동량은 크지 않기 때문에 화질 열화를 거의 느끼지 않으면서 주시각이 제어된 입체 영상을 얻을 수 있음을 보여 준다.

디자인 초기단계에서의 3차원 가상인간(Virtual Human) 활용에 관한 연구 - 지게차 레이아웃 결정 단계를 중심으로 (A Study on the Application of 3D Virtual Human in the prior stage of Design Works - With the emphasis on the determining design layout of a forklift truck)

  • 김관명
    • 디자인학연구
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    • 제12권4호
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    • pp.294-303
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    • 1999
  • 최근 들어 컴퓨터 환경의 비약적인 발전에 따라 디자인 과정도 크게 변화하고 있다. 자동차나 지게차 등과 같은 운송기기의 디자인이나, 작업장의 디자인의 경우 초기 디자인 과정중에서 레이아웃을 결정하고 인체 공학적인 데이터를 추출함에 있어서 설문이나 2D의 라인드로잉에 의존해 오고 있다. 이러한 방법의 문제점은 신뢰성이 많이 떨어질 뿐만 아니라 2D 마네킨을 사용하므로써 실제 사각으로 움직이는 인간 몸체의 움직임이 고려되지 못하며, 움직임 범위가 확정된다 하더라도 그 범위내에서의 움직임에 대한 인체의 피로도나 안락도 정도에 관해서는 전혀 측정할 수가 없었다. 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전은 일반 생활환경 뿐 아니라 디자인환경에서도 가상환경 (Virtual Environment) 이라는 큰 흐름을 가져 왔다. 특히 기존의 컴퓨터를 응용한 디자인에서는 Visualization이나, CAD&CAM을 통한 데이터의 교환이 주된 관심사였으나, 최근 들어 빠르게 소개되고 있는 가상환경에서는 디자인초기단계에서 디자인 레이아웃 결정 뿐 아니라 사용자가 느끼게 되는 미세한 감각까지도 데이터화할 수 있게되었다. 본 연구에서는 이와 같이 디자인에서 사용할 수 있는 가상환경의 일반적인 특성를 밝히고, 초기 디자인 과정에서 디지털화된 환경의 이용가능성을 모색하였다. 이러한 연구는 실제 지게차 디자인의 사례를 통하여 살펴보았으며 이 사례연구를 통하여 디자이너가 활용할 수 있는 가능성과 문제점이 무엇인지 밝혔다. 마지막으로 3차원 가상인간의 적용을 통해 초기 디자인 단계에서 새롭게 적용될 수 있는 디지털화 디자인 작업의 잇점에 대하여 논의 하였다.

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자동현상기 지능화에 필요한 연산처리 기법의 개발을 위한 방사선 필름의 영상 지수의 분석 (Analysis of Image Factors of X-ray Films: Study for the Intelligent Replenishment System of Automatic Film Processor)

  • 박성태;윤종현;박광보;오용호;이형진;인경환;김건중
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제21권1호
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    • pp.35-39
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    • 1998
  • We analyzed image factors to determine the characteristic factors that need for intelligent replenishment system of the auto film processor. We processed the serial 300 sheets of radiographic films of chest phantom without replenishment of developing and fixation replenisher. We took the digital data by using film digitizer which scaned the films and automatically summed up the pixel values of the films. We analyzed characteristic curves, average gradients and relative speeds of individual film using densitometer and step densitometry. We also evaluated the pH of developer, fixer, and washer fluid with digital pH meter. Fixer residual rate and washing effect were measured by densitometer using the reagent methods. There was no significant reduction of the digital density numbers of the serial films without replenishment of developer and fixer. The average gradients were gradually decreased by 0.02 and relative speeds were also gradually decreased by 6.96% relative to initial standard step-densitometric measurement. The pHs of developer and fixer were reflected the inactivation of each fluid. The fixer residual rates and washing effects after processing each 25 sheets of films were in the normal range. We suggest that the digital data are not reliable due to limitation of the hardware and software of the film digitizer. We conclude that average gradient and relative speed which mean the film's contrast and sensitivity respectively are reliable factors for determining the need for the replenishment of the auto film processor. We need more study of simpler equations and programming for more intelligent replenishment system of the auto film processor.

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글로벌 교육의제에 반영된 학습 담론에 대한 비판적 고찰 : 교육의제에'학습'은 어디에 있는가? (Critical Review on Discourses of Learning in Global Education Agendas)

  • 김진희;조원겸
    • 비교교육연구
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    • 제27권3호
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    • pp.101-127
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 글로벌 교육의제들 속에서 드러나고 있는 학습 및 학습 성과에 대한 논의가 어떻게 변해 왔는지를 비판적으로 분석하고 이를 바탕으로 국제교육개발협력이 나아갈 방향성과 시사점을 얻는데 있다. 이를 위해 국제교육계의 3대 글로벌교육회의라 일컬어지는 1990년 좀티엔 세계교육회의, 2000년 다카르 세계교육포럼, 그리고 2015년 인천 세계교육포럼으로 줄기를 잇는 국제 선언을 분석의 축으로 삼고자 한다. 여기서 다루어진 핵심 내용과 방향이 무엇이고 학습을 다루는 목적과 위상, 그리고 한계를 고찰하였다. 연구결과 글로벌교육의제에서 학습 담론이 거의 생략되어왔고, SDGs 교육의제 하에서의 학습 담론도 개념의 모호성으로 인해서 개발도상국에서 제대로 수용되지 못하는 문제가 드러났다. 또한 '학습성과'를 '학습평가'로 등식화하면서 양질의 교육을 보장하기 위해서 '평가'에만 몰입하는 방향이 나타나는 모순적 상황이 한계로 드러났다. 이에 앞으로의 국제교육개발협력사업은 첫째, 선진국의 교육 시스템 및 기존 지식 제공 방식이 아니라 탈식민주의 관점에서 그리고 학습자 중심주의의 교육적 접근을 통하여 추진되어야 한다. 둘째, 일회성의 국제교육개발협력사업이 아닌 개발도상국 학습자의 성장을 지속가능하도록 지원하는 방식으로 전체 틀이 다시 설계될 필요가 있다. 그리고 셋째, 앞으로의 교육개발사업은 그 발굴단계에서 하드웨어가 아니라 학습자의 학습 과정과 성취를 고려한 소프트웨어 개발 중심으로 추진될 필요가 있다. 이제 학습 주의와 교육학의 전문적 지식을 사업 발굴 단계 및 진행과정에 연계하여 국제교육개발협력에서 '교육적' 의미를 높일 수 있는 방향이 무엇인지 깊은 성찰이 필요하다.

원위경비골인대 손상의 치료 동향: 대한족부족관절학회 회원 설문조사 분석 (Current Trends in the Treatment of Syndesmotic Injury: Analysis of the Korean Foot and Ankle Society (KFAS) Member Survey)

  • 조재호;조병기;정비오;정진화;배서영;2021 대한족부족관절학회
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.95-102
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    • 2022
  • Purpose: This study was based on the Korean Foot and Ankle Society (KFAS) member survey and aimed to report the current trends in the management of syndesmotic injuries over the last few decades. Materials and Methods: A web-based questionnaire containing 36 questions was sent to all KFAS members in September 2021. The questions were mainly related to the preferred techniques and clinical experiences in the treatment of patients with syndesmotic injuries. Answers with a prevalence ≥50% of respondents were considered a tendency. Results: Seventy-six (13.8%) of the 550 members responded to the survey. The results showed that the most preferred method to diagnose a syndesmotic injury was magnetic resonance imaging (MRI). Intraoperatively, the external rotation stress test and the Cotton test were most frequently used to confirm syndesmotic diastasis. The reduction was usually done by a reduction clamp. One 3.5-mm screw was used most frequently over three cortices at 2~4 cm above the ankle joint. The preferred ankle position during fixation was 0° dorsiflexion. Removal of the syndesmotic screw was routinely done by most surgeons, mainly because of the limitation of movement and risk of screw breakage. Factors that affect suture button selection included non-rigid fixation which enables adequate fixation, early weight-bearing, and an infrequent need to remove the hardware. Inadequate reduction was considered the main factor that affects poor prognosis. Conclusion: This study proposes updated information about the current trends in the management of syndesmotic injuries in Korea. Consensuses in both the diagnostic and therapeutic approach to patients with syndesmotic injury were identified in this survey study. This study may raise the awareness of the various possible approaches toward the injury and should be used to further establish a standard protocol for the management of syndesmotic injuries.

미러 방식의 실시간 동적 프로젝션 매핑 설계 및 동적 사물 검출 시스템 연구 (The Mirror-based real-time dynamic projection mapping design and dynamic object detection system research)

  • 안서영;서범석;홍성대
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.85-91
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    • 2024
  • 본 논문에서는 테마파크, 메가 이벤트, 전시공연에 시공간을 넘어서 디지털 캔버스로 활용하고 있는 프로젝션 매핑에 대해서 연구하였다. 기존 고정된 대상에 사용하던 프로젝션 기술은 활용도에 있어서 움직이는 대상에 맵핑 하기 힘들다는 한계점이 있기 때문에 움직이는 피사체를 추적하여 매핑할 수 있는 기술과 동적으로 움직이는 대상을 기반으로 실시간 동적 프로젝션 매핑 시스템을 개발하여 공연, 전시, 테마파크 등 다양한 시장 대응이 가능하도록 관련 연구가 시급한 실정이다. 본문에서는 실시간 사물에 해당하는 요소를 추적할 수 있는 하드웨어 개발과 초고속 영상처리를 하여 딜레이 현상이 없는 시스템을 제시하고자 한다. 구체적으로 실시간 오브제 영상분석 및 프로젝션 포커싱 제어부 개발, 실시간 오브제 추적 시스템을 위한 통합 운영 시스템, 프로젝션 매핑을 위한 영상처리 라이브러리 개발을 구현한다. 본 연구는 최근 실시간 비전머신 기반의 검출 기술을 활용한 기술 집약적인 산업임과 동시에 첨단의 과학기술이 융합되어 연출되는 산업으로 활용도가 다양할 것으로 기대된다.