• 한국융합학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.15-21
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• 2019

자외선보다 파장이 짧은 X-선은 투과력이 매우 좋아 산업 분야 및 의료분야에 융합되어 많이 사용되고 있다. 특히 산업분야에서는 비파괴 검사 장비인 x-ray를 이용하여 금속과 같은 제품의 생산 과정에서 발생할 수 있는 금속 내부의 이물질에 검출에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있는 실정이다. X-ray 영상 이미지를 디지털 방식으로 획득하는 DR(Digital Radiography) 방사선 촬영 방식의 확산으로 디텍터의 사용이 활발해지고 있으나 내부의 센서 잡음 및 감도에 따라 이물질 검출이 불가능한 경우도 발생하고 있다. 금속 제품을 생산할 경우 이물질의 혼입으로 생산 제품의 불량률이 높아질 수 있기에 정확한 검출이 필요하다. 이에 본 논문에서는 금속 내부의 이물질과 같은 결함 검출의 효율을 향상시키기 위하여 획득한 X-ray 이미지의 보정 모델을 제안한다. 제안 모델을 통하여 금속 제품 생산 공정의 불량 검출에 적용하면 제품 결함의 검출을 정확하고 신속하게 처리할 수 있을 것으로 기대된다.

• 센서학회지
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• 제28권2호
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• pp.71-75
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• 2019

This paper proposes the extension of the dynamic range in complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensors (CIS) using switching operation of in-pixel inverter. A CMOS inverter is integrated in each unit pixel of the proposed CIS for switching operations. The n+/p-substrate photodiode junction capacitances are added to each unit pixel. When the output voltage of the photodiode is less than half of the power supply voltage of the CMOS inverter, the output voltage of the CMOS inverter changes from 0 V to the power supply voltage. Hence, the output voltage of the CMOS inverter is adjusted by changing the supply voltage of the CMOS inverter. Thus, the switching point is adjusted according to light intensity when the supply voltage of the CMOS inverter changes. Switching operations are then performed because the CMOS inverter is integrated with in each unit pixel. The proposed CIS is composed of a pixel array, multiplexers, shift registers, and biasing circuits. The size of the proposed pixel is $10{\mu}m{\times}10{\mu}m$. The number of pixels is $150(H){\times}220(V)$. The proposed CIS was fabricated using a $0.18{\mu}m$ 1-poly 6-metal CMOS standard process and its characteristics were experimentally analyzed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.19-25
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• 2019

구조물의 충격 위치 검출을 위해 본 연구그룹에서는 압전 페인트 센서를 연구하고 있다. 압전 페인트는 고주파 신호 및 충격에 민감한 특성으로 인하여 충격 감지에 사용할 수 있다. 또한, 압전 페인트 센서는 세라믹 센서가 적용될 수 없는 곡선 또는 복잡한 구조에 코팅될 수 있으며 외부 전원을 필요로 하지 않는다. 충격을 검출하기 위해 모자이크 패턴 전극을 시험편 위에 코팅하였고, 충격 신호는 충격이 발생한 전극부에서 얻을 수 있었다. 보다 더 정확한 충격 위치 검출을 위해서는 전극을 더 많은 부분으로 나누어 해당 전극부로부터 충격 데이터 수집이 필요하다. 본 연구에서는, 데이터 수집을 위하여 가볍고 저렴한 간단한 멀티채널 데이터 수집 시스템을 개발하였다. ARM Cortex-M3의 UART 통신을 이용하여 총 4채널의 데이터를 수집하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권4호
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• pp.100-108
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• 2019

In this paper, a new stacked element pressure sensor has proposed for heartbeat and respiration measurement. This device can be directly attached to an individual's chest; heartbeat and respiration are detected by the pulsatile vibration and deformation of the chest. A key feature of the device is the simultaneous measurement of heart rate and respiration. The structure of the sensor consists of two stacked elements, in which one element includes one polyvinylidene fluoride (PVDF) thin film bonded on polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. In addition, for the measurement and signal processing, the electric circuit and the filter are simply constructed with an OP-amp, resistance, and a capacitor. One element (element1, PDMS) maximizes the respiration signal; the other (element2, PVDF) is used to measure heartbeat. Element1 and element2 had sensitivity of 0.163V/N and 0.209V/N, respectively, and element2 showed improved characteristics compared with element1 in response to force. Thus, element1 and element2 were optimized for measuring respiration heart rate, respectively. Through mechanical and vivo human tests, this sensor shows the great potential to optimize the signals of heartbeat and respiration compared with commercial devices. Moreover, the proposed sensor is flexible, light weight, and low cost. All of these characteristics illustrate an effective piezoelectric pressure sensor for heartbeat and respiration measurements.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제59권2호
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• pp.113-119
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• 2021

The computer vision diagnostic approach currently generates several malaria diagnostic tools. It enhances the accessible and straightforward diagnostics that necessary for clinics and health centers in malaria-endemic areas. A new computer malaria diagnostics tool called the malaria scanner was used to investigate living malaria parasites with easy sample preparation, fast and user-friendly. The cultured Plasmodium parasites were used to confirm the sensitivity of this technique then compared to fluorescence-activated cell sorting (FACS) analysis and light microscopic examination. The measured percentage of parasitemia by the malaria scanner revealed higher precision than microscopy and was similar to FACS. The coefficients of variation of this technique were 1.2-6.7% for Plasmodium knowlesi and 0.3-4.8% for P. falciparum. It allowed determining parasitemia levels of 0.1% or higher, with coefficient of variation smaller than 10%. In terms of the precision range of parasitemia, both high and low ranges showed similar precision results. Pearson's correlation test was used to evaluate the correlation data coming from all methods. A strong correlation of measured parasitemia (r²=0.99, P<0.05) was observed between each method. The parasitemia analysis using this new diagnostic tool needs technical improvement, particularly in the differentiation of malaria species.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.430-436
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• 2019

해상 및 산업 현장의 다양한 IoT 서비스를 위한 시스템에 필수불가결한 장치인 안테나 개발에 있어 초소형, 경량 및 다중 대역 동작이 요구된다. 이러한 요구를 반영할 수 있는 대표적인 안테나의 한 종류가 PCB 패턴 안테나이다. 본 연구에서는 920 MHz 단일 대역 PCB 패턴 안테나의 설계 및 제작에 대하여 살펴보았다. 제안된 920 MHz 단일 대역 안테나의 PCB 패턴을 260 MHz 대역에서도 동작하도록 수정 보완하여 이중 대역 PCB 패턴 안테나를 제작하는 것이 최종 목표이다. 본 연구를 통해 920 MHz의 ISM 대역 중 902 MHz, 915 MHz와 928 MHz에서 우수한 성능을 얻을 수 있었다. 또한 전압 정재파비, 반사 손실, 이득과 효율 등의 주파수별 차이가 5% 미만이었다. 이러한 결과를 -30 dB의 수신 감도를 갖는 LPWA (low power wide area) 네트워크에 적용하면 최소 5-10 km의 통신 링크 구축이 가능할 것으로 예측할 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권2호
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• pp.120-130
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• 2021

The spinal cord or CSF surgery is a very complex process. It requires continuous pre and post-surgery evaluation to have a better ability to diagnose the disease. To detect automatically the suspected areas of tumors and symptoms of CSF leakage during the development of the tumor inside of the brain. We propose a new method based on using computer software that generates statistical results through data gathered during surgeries and operations. We performed statistical computation and data collection through the Google Source for the UK National Cancer Database. The purpose of this study is to address the above problems related to the accuracy of missing hybrid KNN values and finding the distance of tumor in terms of brain cancer or CSF images. This research aims to create a framework that can classify the damaged area of cancer or tumors using high-dimensional image segmentation and Laplace transformation method. A high-dimensional image segmentation method is implemented by software modelling techniques with measures the width, percentage, and size of cells within the brain, as well as enhance the efficiency of the hybrid KNN algorithm and Laplace transformation make it deal the non-zero values in terms of missing values form with the using of Frobenius Matrix for deal the space into non-zero values. Our proposed algorithm takes the longest values of KNN (K = 1-100), which is successfully demonstrated in a 4-dimensional modulation method that monitors the lighting field that can be used in the field of light emission. Conclusion: This approach dramatically improves the efficiency of hybrid KNN method and the detection of tumor region using 4-D segmentation method. The simulation results verified the performance of the proposed method is improved by 92% sensitivity of 60% specificity and 70.50% accuracy respectively.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제65권4호
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• pp.572-581
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• 2022

Objective : Compared to microscopes, exoscopes have advantages in field-depth, ergonomics, and educational value. Exoscopes are especially well-poised for adaptation into fluorescence-guided surgery (FGS) due to their excitation source, light path, and image processing capabilities. We evaluated the feasibility of near-infrared FGS using a 3-dimensional (3D), 4 K exoscope with near-infrared fluorescence imaging capability. We then compared it to the most sensitive, commercially-available near-infrared exoscope system (3D and 960 p). In-vitro and intraoperative comparisons were performed. Methods : Serial dilutions of indocyanine-green (1-2000 ㎍/mL) were imaged with the 3D, 4 K Olympus Orbeye (system 1) and the 3D, 960 p VisionSense Iridium (system 2). Near-infrared sensitivity was calculated using signal-to-background ratios (SBRs). In addition, three patients with brain tumors were administered indocyanine-green and imaged with system 1, with two also imaged with system 2 for comparison. Results : Systems 1 and 2 detected near-infrared fluorescence from indocyanine green concentrations of >250 ㎍/L and >31.3 ㎍/L, respectively. Intraoperatively, system 1 visualized strong near-infrared fluorescence from two, strongly gadolinium-enhancing meningiomas (SBR=2.4, 1.7). The high-resolution, bright images were sufficient for the surgeon to appreciate the underlying anatomy in the near-infrared mode. However, system 1 was not able to visualize fluorescence from a weakly-enhancing intraparenchymal metastasis. In contrast, system 2 successfully visualized both the meningioma and the metastasis but lacked high resolution stereopsis. Conclusion : Three-dimensional exoscope systems provide an alternative visualization platform for both standard microsurgery and near-infrared fluorescent guided surgery. However, when tumor fluorescence is weak (i.e., low fluorophore uptake, deep tumors), highly sensitive near-infrared visualization systems may be required.

• 한국광학회지
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• 제34권1호
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• pp.13-21
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• 2023

입사하는 빛에 대한 수용각이 큰 인공 겹눈 구조를 제작하기 위해 마이크로 렌즈 어레이의 높이에 따라 곡면형 겹눈 구조체가 갖는 수용각과 이미징 특성을 분석하였다. 마이크로 렌즈의 반지름에 대한 높이인 h/r값을 조절함으로써 보다 큰 입사각을 갖는 빔이 마이크로 렌즈 어레이로 들어올 때도 여전히 빔을 포커싱하고 이미지를 맺을 수 있는 렌즈의 구조를 확인하였다. h/r값이 0.22에서 0.37로 증가할 때 겹눈 구조체의 수용각은 28.70°에서 49.02°로 증가하여 70.8%의 증가폭을 얻어낼 수 있었다. 뿐만 아니라 글자 F를 이미징한 결과, h/r값이 0.37일 때 메인 렌즈의 중심으로부터 23번째에 위치한 마이크로 렌즈에서도 글자가 선명하게 관찰되어 56.35°의 입사각을 갖는 빔에 대해서도 마이크로 렌즈 어레이가 이미지를 맺을 수 있음을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권4호
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• pp.1-9
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• 2023

최근 위성의 SAR(Synthetic Aperture Radar), 통신 및 신호 감시 임무가 고도화됨에 따라 경량화 및 전개 면적 대비 수납효율이 우수한 전개형 메쉬 안테나에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 전개형 메쉬 안테나는 임무 주파수대역이 증가함에 따라 메쉬 제직 밀도의 척도인 OPI(Openings Per Inch)의 수가 증가하는 특징이 있으며, 이러한 OPI 변화는 메쉬의 광학물성 특성에 직접적인 영향을 미치므로 이에대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 메쉬의 광학 물성치와 반사판에 대한 열적 관계를 검증하기 위해 기존 해외 연구사례를 바탕으로 메쉬의 다양한 광학적 특성에 따른 궤도 열해석 통해 메쉬와 안테나간의 열적 민감도 분석과 메쉬 반사판의 온도구배 영향성 분석을 수행하였다.