• 제목/요약/키워드: Laser Ultrasound

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주행 오차 보정을 통한 장애물 극복 신경망 제어기 설계 (Design of a Croos-obstacle Neural network Controller using running error calibration)

  • 임신택;이필복;정길도
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.372-374
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    • 2009
  • In this research, an obstacle avoidance method is proposed. The common usage of a robot is indoor and the obstacles to the indoor robot is studied. The accurate detection of direction after overcoming the obstacles is necessary for performance of autonomous navigation and mission project. The sensors such as Laser, Ultrasound, PSD can be used to measure the obstacles. In this research, a PSD sensor is used to detect obstacles. It detects the height and width of obstacles located on the floor. Before measuring the obstacles, a calibration of the sensor was done and it produced a better accuracy. We have plotted an error graph using data obtained from the repeated experiments. The graph is fitted to a polynomial curve. The polynomial equation is used for the robot navigation. And in this research, a model of the error of the direction of the robot after overcoming obstacles was obtained also. The prototype of the obstacle and the error of the direction after overcoming the obstacles are modelled using a neural networks. The input of the neural network composed with the height of the obstacles, the speed of robot, the direction of wheels and the error of the direction. To implement the suggested algorithm, we set up a robot which is operated by a notebook computer. Experiment showed the suggested algorithm performed well.

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분기관내 뉴턴유체와 혈액의 맥동유동특성에 관한 연구 (A study on the pulsatile flow characteristics of Newtonian and non-Newtonian fluids in the bifurcated tubes)

  • 서상호;유상신김영호노형운
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권11호
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    • pp.3607-3619
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    • 1996
  • Experimental and numerical studies for three-dimensional pulsatile flows are conducted to investigate the flow characteristics in the bifurcated tubes. Velocity measurements in experimental study were made by both Pulsed Doppler Ultrasound(PDU) machine and Laser Doppler Anemometer(LDA) system. Glycerin is used for experimental study. Experimental results are used to verify the results of the numerical simulation. Flow characteristics of Newtonian fluid and blood in the bifurcated tubes under the steady and pulsatlie flows are numerically investigated. Finite volume method is employed for three-dimensional numerical simulations. Blood is considered as a non-Newtonian fluid and the constitutive equation of blood is used for the numerical analysis. Numerical analyses are focused on the flow patterns for various branch angles ranging from 30.deg. to 90.deg. and diameter ratios such as 1.0, 0.8, and 0.6. Pulsatile flow characteristics of blood are compared with those of Newtonian fluid. Parameter effects on axial velocity, pressure and wall shear stress distribution along the bifurcated tubes are discussed in terms of the branch angle, diameter ratio, and Reynolds number.

유전자 분석을 통하여 선발된 한우로부터 초음파 유래 체외수정란 이식에 의한 고품질 한우 생산기술의 실용화 II. DNA 검정우로부터 초음파 유래 체외수정란의 생산에 관한 연구 (Practical Applications of DNA Marker-Assisted Selection and OPU-Derived IVF Embryo Transfer for the Production of High Quality Meat in Hanwoo II. Production of IVF Embryos Derived Transvaginal Ovum Pick-up from DNA Marker-Proved Hanwoo)

  • 박희성;이지삼;진동인;박준규;홍승표;이명열;정장용
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.193-201
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    • 2001
  • 본 연구에서는 DNA marker가 검정된 한우로부터 생산한 체외수정란을 이식하여 육질 및 육량의 유전적 능력이 우수한 한우를 대량생산하여 고품질 한우 쇠고기 생산 시스템을 구축하기 위한 전단계로서 DNA marker 검정 한우로부터 초음파유도 난포란을 채란하여 체외수성 및 수정란의 체외 발달에 미치는 각종 요인들과 배반포기 수정란의 부화율 개선을 위하여 투명대를 laser로 drilling을 실시하여 부화율을 조사하였다. 초음파유래 체외수정란의 분할률은 swim-up과 percoll 방법이 각각 75.0%(48/64) 및 71.4% (45/63)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었고, 도축장유래 체외수정란의 분할율도 각각 69.9% (121/173) 및 62.2%(l12/180)로써 유의적인 차이가 없었다. 배반포기로의 발달율을 초음파유래 체외수정란이 25.0%(swim-up; 12/48) 및 22.2%(percoll; 10/45)로써 정자의 처리방법간에 유의적인 차이가 없었다. 초음파유래 체외수정란도 각각 29.8%와 28.6%로써 차이가 없었다. 초음파유래 난포란을 등급별로 분류하여 체외수정을 실시하였을 때 1(G I), 2(G II) 및 3(G III)등급 난포란의 분할율은 각각 60.0%(3/5), 69.2%(18/26) 및 62.1%(59/95)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었으나, 4등급 난포란의 36.2%(25/69) 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 배반포기로의 발달율은 1 및 2등급이 33.3% (1/3) 및 38.7%(7/18)로써 3 및 4등급의 16.9% (10/59) 및 4.0%(1/25)보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다 초음파유래 난포란을 체외수정 후 TFB, HT 및 HTB 배양액으로 체외배양을 실시하였을 때 분할율은 68.7%(55/80), 65.0%(13/20) 및 68.2% (15/22) 로써 유의적인 차이가 없었으며, 초음파유래 체외수정란의 배반포기로의 발달율은 TFB (25.5%), HT(23.1%) 및 HTB(20.0%)간에 유의적인 차이가 없었다. Laser system 으로 zona drilling을 실시한 EB, ExB 및 ExBO 수정란의 부화율은 각각 65.8%(25/38), 82.9%(29/35) 및 80%(16/20)로써 초음파유래 ExB 수정란이 가장 높게 나타났으며 (P<0.05), zona drilling 을 하지 않은 배반포기 수정란은 각각 25.0%(EB; 12/48) 및 35.7%(ExB; 15/42)로서 이들간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 zona drilling한 배반포기 수정란은 bona drilling을 하지 않은 배반포기 수정란에 비하여 부화율이 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다.

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마이크로 내시경 및 첨단 광 단층촬영기법을 이용한 생체 이미징 (Endoscopic Bio-Imaging Using Optical Coherence Tomography)

  • 안예찬
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.466-471
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    • 2011
  • 광 단층촬영기법은 의료영상진단 기기로 최근에 주목받고 있는 분야이다. 현재 병원 초음파보다 공간 해상도가 10-100배 우수하지만 침투깊이가 조직 내에서 1-2 mm로 얇기 때문에 인체 내 장기 이미징을 위하여서 반드시 내시경 기법을 동반하여야 한다. 본 연구를 통하여 고속 광 단층촬영기법을 소개하고 초소형 기전공학 기술을 바탕으로 개발된 내시경을 사용하여 New Zealand white rabbit의 식도와 위장 벽을 3차원으로 이미징한 결과를 고찰하였다. 개발된 내시경에는, 2축 스캔 반사경이 정전기력에 의하여 구동하는 구 동부 위에 위치하여, 입력광을 2축으로 스캔할 수 있도록 하는 구조를 포함하고 있다. 내시경의 외경은 6 mm이며 스캔 반사경의 직경은 1.2 mm 였다. 3.5초 동안 스캔하면서 3차원 이미지를 획득하였다. 3차원 이미지는 200개의 2차원 이미지를 쌓아서 구현되었으며 각각의 2차원 단면이미지는 $200{\times}500$ 픽셀들로 구성되었다. 이미지의 공간해상도는 공기 중에서 8 ${\mu}m$ 였다.

다양한 조건에서 펩타이드의 Guanidination 변형 효율 비교 연구 (Comparison of peptide guanidination efficiency using various reaction conditions)

  • 박수진;구건모;김진희;김정권
    • 분석과학
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    • 제25권2호
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    • pp.114-120
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    • 2012
  • 펩타이드의 정성 분석에서, O-Methylisourea는 펩타이드의 특정 아미노산(예. 라이신)에 화합결합하여 해당 펩타이드의 신호를 증진시키기 때문에 펩타이드를 matrix-assisted laser desorption/ionizationmass spectrometry (MALDI-MS) 분석하기 위해 흔히 사용되는데, 이러한 과정은 guanidination이라고 불린다. Guanidination은 반응 조건에 따라 효율이 변하게 된다. 본 연구에서는 트립신으로 가수분해된 미오글로빈 단백질을 세 가지 다른 반응시약 (O-methylisourea, S-methylisothiourea, 2-methyl-2-imidazoline)을 사용하여 $65^{\circ}C$ 에서 1 시간 동안 다양한 pH 조건 (pH 4.0, 7.0 및 10.5)에서 guanidination 반응을 수행하였는데, 실험 결과 O-methylisourea와 pH 10.5이 가장 좋은 효율을 나타내었다. 다음으로 O-methylisourea와 pH 10.5의 반응 조건을 이용하여 열, 마이크로파, 초음파 등과 같은 다양한 조건에서 시간을 변화시켜 가면서 guanidination을 연구하였는데, 열을 이용하여 60 분 동안 반응시키는 것이 가장 효과적이었다. 결론적으로 O-methylisourea을 이용하여 pH 10.5 용액에서 열을 이용하여 1 시간 동안 $65^{\circ}C$에서 가열하는 것이 guanidination을 위한 최적의 조건이었다.

음향 매질의 추가질량 효과를 고려한 광음향 영상용 초소형 압전 기반 초음파 트랜스듀서의 개발 (Development of a Piezoelectric Micro-machined Ultrasonic Transducer for Photoacoustic Imaging that Accounts for the Added Mass Effect of the Acoustic Medium)

  • 안홍민;문원규
    • 센서학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.33-39
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    • 2020
  • Typically, photoacoustic images are obtained in water or gelatin because the impedance of these mediums is similar to that of the human body. However, these acoustic mediums can have an additional mass effect that changes the resonance frequency of the transducer. The acoustic radiation impedance in air is negligible because it is very small compared to that of the transducer. However, the high acoustic impedance of mediums such as the human body and water is quite large compared to that of air, making it difficult to ignore. Specifically, in a case where the equivalent mass is very small, such as with a micro-machined ultrasound transducer, the additional mass effects of the acoustic medium should be considered for an accurate resonance frequency design. In this study, a piezoelectric micro-machined ultrasonic transducer (pMUT) was designed to have a resonance frequency of 10 MHz in the acoustic medium of water, which has similar impedance as the human body. At that time, the resonance frequency of the pMUT in air was calculated at 15.2 MHz. When measuring the center displacement of the manufactured pMUT using a laser vibrometer, the resonance frequencies were measured as 14.3-15.1 MHz, which is consistent with the finite element method (FEM) simulation results. Finally, photoacoustic images of human hair samples were successfully obtained using the fabricated pMUT.

횡 초음파를 이용한 차세대 플렉시블 디스플레이 모듈 저온 접합 공정 연구 (Study of a Low-Temperature Bonding Process for a Next-Generation Flexible Display Module Using Transverse Ultrasound)

  • 지명구;송춘삼;김주현;김종형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.395-403
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    • 2012
  • 오늘날 접합시 열에 의한 재료 손상과 접착제(ACA, NCA) 이용으로 부품간의 정렬이 문제가 되고있다. 따라서, 본 논문은 FPCB 와 HPCB 금속(Au) PAD를 직접 접합하였다. 이때 박막인 재료에 손상을 입히는 열, 부품간의 정렬에 문제가 되는 접착제(ACA, NCA)를 사용하지 않고 상온에서 접합을 하였다. 접합시 초음파 혼을 이용하여 접합을 하였으며, 초음파혼은 40kHz이다. 공정 조건은 접합압력 0.60MPa, 접합시간 0.5, 1.0, 1.5, 2.0sec이다. 또한, 산업에서 요구하는 접합강도는 필강도 테스트 결과값으로 0.60Kgf 이상이며, 본 실험에서는 접합강도가 0.80MPa 이상이 나왔다. 이로서, 열에 의한 재료 손상과, 접 착제(ACA, NCA)에 의한 정렬 문제를 해결하였다. 그리고 산업산업에서 바로 적용하고 생산할 수 있는 FPCB, HPCB 시료 제작을 하였다.

주행 오차 보정을 통한 장애물 극복 신경망 제어기 설계 (Design of a Cross-obstacle Neural Network Controller using Running Error Calibration)

  • 임신택;유성구;김태영;김영철;정길도
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.463-468
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    • 2010
  • An obstacle avoidance method for a mobile robot is proposed in this paper. Our research was focused on the obstacles that can be found indoors since a robot is usually used within a building. It is necessary that the robot maintain the desired direction after successfully avoiding the obstacles to achieve a good autonomous navigation performance for the specified project mission. Sensors such as laser, ultrasound, and PSD (Position Sensitive Detector) can be used to detect and analyze the obstacles. A PSD sensor was used to detect and measure the height and width of the obstacles on the floor. The PSD sensor was carefully calibrated before measuring the obstacles to achieve better accuracy. Data obtained from the repeated experiments were used to plot an error graph which was fitted to a polynomial curve. The polynomial equation was used to navigate the robot. We also obtained a direction-error model of the robot after avoiding the obstacles. The prototypes for the obstacle and direction-error were modeled using a neural network whose inputs are the obstacle height, robot speed, direction of the wheels, and the error in direction. A mobile robot operated by a notebook computer was setup and the proposed algorithm was used to navigate the robot and avoid the obstacles. The results showed that our algorithm performed very well during the experiments.

다중 트레이닝 기법을 이용한 MASK R-CNN의 초음파 DDH 각도 측정 진단 시스템 연구 (A Study on a Mask R-CNN-Based Diagnostic System Measuring DDH Angles on Ultrasound Scans)

  • 황석민;이시욱;이종하
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.183-194
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    • 2020
  • 최근 영유아 성장기에 발생하는 고관절 이형성증(Developmental Dysplasia of Hip, DDH)의 숫자가 늘어나고 있다. DDH는 영유아 성장을 방해하고 다른 부작용도 많이 발생시키기 때문에 최대한 조기에 발견하여 치료해야 한다. 최근 들어 Convolutional Neural Networks (CNN) 및 개선된 Resnet50을 활용한 머신러닝 기법이 초음파 영상 분석에 많이 활용되고 있다. 연구 결과를 보면 컴퓨터 보조 이미지 분석이 의료현장에서 객관성과 생산성을 크게 향상시키고 있다. 본 연구의 결과는 정형외과에서의 난제인 초음파 영상을 통한 DDH 컴퓨터 보조 진단 알고리즘에도 충분히 활용될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 CNN을 활용하여 DDH를 자동으로 측정하고 진단할 수 있는 컴퓨터 보조 진단 알고리즘을 제안하였다. DDH 측정을 위해 유아 고관절의 정상/비정상 판독을 위해 Acetabulum-Femoral head의 angle을 자동으로 계산하였으며 기존 영상을 딥 러닝하여 진단을 자동으로 하는 알고리즘을 설계하였다. 실험 결과 의사와 비교하여 진단의 속도와 정확도가 향상된다는 것을 확인하였다.

The Effectiveness of 448-kHz Capacitive Resistive Monopolar Radiofrequency for Subcutaneous Fat Reduction in a Porcine Model

  • Kwon, Tae-Rin;Lee, Sung-Eun;Kim, Jong Hwan;Jeon, Yong Jae;Jang, You Na;Yoo, Kwang Ho;Kim, Beom Joon
    • Medical Lasers
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    • 제8권2호
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    • pp.64-73
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    • 2019
  • Background and Objectives The effectiveness of many physiotherapy modalities in reducing subcutaneous fat has been investigated in numerous previous studies. However, to the best of our knowledge, there have been no attempts to determine the effectiveness of physiotherapy modalities in body contouring. The present report determined the effect of 448-kHz capacitive resistive monopolar radiofrequency (CRMRF) in a porcine model. Materials and Methods This study investigated the effect of selective destruction of the subcutaneous fat layer in abdominal fat tissue using CRMRF. The effects of two types of CRMRF (capacitive electric transfer (CET) and resistive electric transfer (RET)) treatment were evaluated using regular digital photography in addition to thermal imaging evaluation, ultrasound measurement, hematological evaluation, and histologic analyses (H&E (hematoxylin and eosin), Oil red O, and immunohistochemistry staining). Results Preclinical evaluation was performed to obtain the data for comparison of the safety and efficacy of the subcutaneous fat reduction after applying CRMRF using CET and RET. After treatment, the thermal transmission was effective, and a 42-47℃ temperature change was observed in the fat layer while an approximately temperature of 42℃ was confirmed on the skin surface. Moreover, after the application of both types of CRMRF treatment, fibrotic septa were observed in the adipose tissue induced by heat at the treatment sites. TUNEL staining was also performed to confirm the process of apoptosis in the adipocytes. Conclusion These results suggest that both CET and RET for CRMRF treatment are safe and effective for subcutaneous fat reduction in a porcine model.