• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.903-913
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• 2021

홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정 시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많다. 특히, 태풍 등으로 인한 호우사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 드론(Drone)과 전자파표면유속계(Surface velocity doppler radar)의 기능을 조합하여 최소 인력으로 짧은 시간에 간편하고, 안전하게 홍수기에 하천유량을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 기존 드론을 이용한 유량측정 연구에서 도출된 바람, 강우 등 기상 요인에 의한 드론의 기계적인 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 IP56 등급의 방진·방수 성능, 최대 36 km/h의 풍속에서 안정적인 비행능력과 최대 10 kg을 탑재할 수 있는 드론을 개발하였다. 또한 전자파표면유속계 측정에 있어서 주요 제약 요소인 진동을 제거하기 위해 드론과 전자파표면유속계를 결합하는 댐퍼플레이트를 개발하였다. 이들 비행장비와 유속계를 결합시킨 유속계 DSVM (Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar)을 제작하였으며, 봉황천(금강 제1지류)에 위치한 금산군(황풍교)지점에서 DSVM을 운용하여 홍수량을 측정한 결과 ±3.5%의 오차가 발생하였다. 또한 측정된 표면유속으로부터 평균유속을 산정할 때 정확도 향상을 위해 ADCP를 이용하여 동시 측정하고, 평균유속을 비교하여 평균유속환산계수(0.92)를 산정하였다. 본 연구에서는 드론과 전자파표면유속계를 결합해 측정한 유량과 ADCP 및 봉부자를 이용해 측정한 유량을 비교하고, DSVM의 적용 및 활용 가능성을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제29권2호
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• pp.171-187
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• 2023

저화소의 감시카메라와 같은 촬영 장비를 통해 사람의 얼굴을 인식할 경우, 화질이 낮아 얼굴을 포착하기 어렵다는 문제점이 있다. 이렇게, 사람의 얼굴을 인식하기 어렵다면 범죄용의자나 실종자를 특정해내지 못하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 기존 이미지 속 안면 인식에 관한 연구들에서는 정제된 데이터셋을 사용하였기 때문에 다양한 환경에서의 성능을 가늠하기 어렵다는 한계가 존재한다. 이에, 본 논문에서는 저화질 이미지에서 안면 인식 성능이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 다양한 환경을 고려한 저화질 안면 이미지에 대해 화질 개선을 수행하여 고화질 이미지를 생성한 뒤, 안면 특징점 검출의 성능 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 현실 적용 가능성을 확인하기 위해 전체 이미지에서 사람이 상대적으로 작게 나타나는 데이터셋을 선정하여 실험을 수행하였다. 또한 마스크 착용 상황을 고려한 안면 이미지 데이터셋을 선정하여, 현실 문제로의 확장 가능성을 탐구하였다. 안면 이미지의 화질을 개선하여 특징점 검출 모델의 성능을 측정한 결과, 개선 후 안면의 검출 여부는 마스크를 착용하지 않은 이미지의 경우 평균 3.47배, 마스크를 착용한 경우 평균 9.92배로 성능 향상을 확인할 수 있었다. 안면 특징점에 대한 RMSE는 마스크를 착용한 이미지의 경우 평균 8.49배 감소, 마스크를 착용하지 않은 경우 평균 2.02배 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이에, 화질 개선을 통해 저화질로 포착된 안면 이미지에 대한 인식률을 높여 제안 방법의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권1호
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• pp.38-48
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• 2011

연구 목적: 본 연구는 고정성 국소의치 제작을 위한 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치의 지대치 삭제에 대하여 인체공학적으로 안정된 진료 자세를 확립하고, 치과의사의 일반적 작업 자세와 비교, 분석하고 인체공학적으로 안정된 자세의 임상적용 가능성을 알아보고 이를 이용하여 향후 치과의사 교육의 기초 자료로 활용하기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 상악 좌측 고정성 국소의치를 위한 인체공학적으로 안정된 자세를 고안하고 임상 경력 3-6년의 보철과 전공의 과정에 있는 치과의사 8명을 선정하여 임의의 자세로 상악 좌측 고정성 부분의치 지대치 삭제를 시행하고 연구 대상자들에게 인체공학적으로 안정된 자세를 교육하고 연구 대상들에게 인체공학적으로 안정된 자세로 상악 좌측 고정성 국소의치 지대치 삭제를 시행하였다. 임의의 자세로 삭제 시행한 치아와 인체공학적으로 안정된 자세로 삭제 시행한 치아를 KHDP 3-dimensional measuring device를 사용하여 계측해 교합면 삭제량, 변연의 폭경, 변연의 깊이 축면 경사도. 그리고 삭제시간을 측정 비교하였다. 모든 계측된 결과를 윈도우즈용 SPSS 통계 프로그램 (ver. 18.0, SPSS, Chicago, IL, USA)을 이용하여 교합면 삭제량, 변연의 폭 및 깊이, 축면 경사도, 치아 삭제 시간을 평균값 및 표준편차 분석하고 T-test를 Random Position 와 Home Position에 따른 차이 검정하였다. 결과: 와(fossa) 부위에서의 교합면 삭제량은 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치 모두에서 지시삭제량에 비해 적었으며, 교두정에서의 삭제량은 지시삭제량 1.7 mm에비해 많았으나, Random position과 Home position간에 유의차는 없었다 (P > .05). 변연 폭의 삭제량은 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치 모두에서 지시삭제량에 비해 많았으며, Random position과 Home position간에 유의차는 없었다 (P > .05). 변연 깊이의 삭제량은 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치 모두에서 Random position이 Home position에 비하여 지시삭제량보다 깊었다 (P < .05). 축면경사각은 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치 모두에서 Home position의 축면 경사각이 Random position의 축면경사각보다 작았으나 유의차는 없었다 (P > .05). 피어슨 상관분석 결과, Random position에서 교합면 삭제량, 변연 깊이, 축면경사각은 서로에게 영향을 주고 있었으나, Home position에서는 측정결과 들이 거의 독립적으로 서로에게 영향을 주지 않았다 (P < .05). Home position 삭제 횟수가 많아질수록 삭제소요 시간은 줄어들었고, 이는 실험에 참여한 8명 모두에서 Random position 삭제시간과 비슷해지거나 더 짧았다. 결론: 고정성 국소의치를 위한 상악 좌측 제2소구치 및 제2대구치 삭제의 경우, 교합면 삭제량, 변연의 폭, 변연의 깊이, 축면 경사각에 있어서 Home position과 Random position 간에는 큰 차이가 없었다. 삭제시간, 인접치 인접면 손상 정도는 Home position이 Random position보다 적었다. 또한 자세분석을 한 결과 Home position이 Random position에 비하여 곧은 자세로 인체에 무리를 주지 않았다. 따라서 인체공학적으로 안정된 자세인 Home position의 임상적용 가능성이 높다고 생각된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.43-50
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• 2014

두경부암 환자의 헤드 홀더를 사용하는 경우 모의 치료 시 환자는 테이블 위에 위치하지만, 방사선 치료를 시행하는 경우 헤드 홀더를 치료 테이블에 걸쳐서 사용하기 때문에 체중 및 여러 가지 요소로 인한 기하학적 불일치로 상, 하, 좌, 우 및 처짐의 현상이 발생할 수 있다. 이러한 환자 Set-Up의 재현성의 불일치를 개선하기 위해 두경부암 전용 헤드 홀더를 자체 고안하여 제작 및 개발하여 유용성을 평가하였다. Alderson Rando Phantom을 이용하여 전산화단층촬영장치(High Advantage, GE, U.S.A)를 통해 이미지를 획득하였고, 광자선 4MV 세기변조 방사선치료(IMRT) 방식을 적용하여 최적화된 치료 계획을 실시하였다. 선형가속기(21EX, Varian, U.S.A)를 이용하여 모의 치료와 동일한 상태에서 환자를 set-up한 후 에 치료기에 장착된 CBCT를 이용하여 각각의 무게(0,15,30Kg)의 차이를 통해 교정 전, 후 X, Y, Z축의 오차를 5회 반복 측정한 결과는 다음과 같다. 0Kg에서 $0.4{\pm}0.8mm$, $0.8{\pm}0.4mm$, 0mm으로 나타났고, 교정 후에는 $0.2{\pm}0.8mm$, $0.4{\pm}0.5mm$, 0으로 나타났다. 15Kg에서 교정 전,후 오차는 $0.2{\pm}0.8mm$, $1.2{\pm}0.4mm$, $2.2{\pm}0.4mm$와 $0.2{\pm}0.4mm$, $0.4{\pm}0.5mm$, $0.4{\pm}0.5mm$로 나타났다. 30Kg에서 교정 전,후 오차는 $0.8{\pm}0.4mm$, $2.4{\pm}0.5mm$, $4.4{\pm}0.8mm$와 $0.6{\pm}0.54mm$, $1{\pm}0mm$, $0.6{\pm}0.5mm$로 나타났다. 각각의 교정 전,후의 통계적으로 분석한 결과 15Kg인 경우 Z축에서 p<0.034, 30Kg인 경우 Y, Z축에서 p<0.038, p<0.041 로 유의한 결과를 나타냈다. 두경부암 전용 방향 조절 장치 헤드 홀더가 환자의 set-up오차를 줄여주는 역할을 해주는 것으로 나타났다. 또한 오차를 줄여줌으로써 환자의 재현성이 향상되어 보다 정밀하고 정확한 방사선 치료를 구현할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제27권2호
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• pp.157-166
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• 2015

목 적 : 사이버나이프 종양 추적 시스템(Cyber-knife tumor tracking system)은 환자 외부에 부착한 LED marker에서 얻어진 실시간 호흡 주기 신호와 호흡에 따라 움직이는 종양의 위치와의 상관관계를 바탕으로 종양의 위치를 미리 예측하고 종양의 움직임을 치료기와 동기화 (Synchronize) 시켜 실시간으로 종양을 추적하며 치료하는 시스템이다. 본 연구의 목적은 사이버나이프 종양 추적 방사선 치료 중 기침이나 수면 등으로 인해 예측 불가능한 갑작스러운 호흡 형태 변화에 따른 종양 추적 방사선 치료 시스템의 정확도를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 연구에 사용된 호흡 Log 파일은 본원에서 호흡 동조 방사선치료(Respiratory gating radiotherapy)나 사이버나이프 호흡 추적 방사선수술(Cyber-knife tracking radiosurgery)을 받았던 환자의 호흡 Log 파일을 바탕으로, 정현곡선 형태(Sinusoidal pattern)와 갑작스런 변화 형태(Sudden change pattern)의 Log 파일을 이용하여 측정이 가능하도록 재구성하였다. 재구성 된 호흡 Log 파일을 사이버나이프 동적 흉부 팬텀에 입력하여 호흡에 따른 움직임을 구현할 수 있도록 기존 동적 흉부 팬텀의 구동장치를 추가 제작하였고, 호흡의 형태를 팬텀에 적용 시킬 수 있는 프로그램을 개발하였다. 팬텀 내부 표적(Ball cube target)의 움직임은 호흡의 크기에 따라 상하(Superior-Inferior)방향으로 5 mm, 10 mm, 20 mm 3가지 크기의 변위로 구동하게 하였다. 팬텀 내부 표적에 EBT3 필름 2장을 교차 삽입하여 표적 움직임의 변화에 따라 사이버나이프 제조사에서 제공된 End-to-End(E2E) test를 호흡의 형태에 따라 각각 5회씩 실시하고 측정하였다. 종양 추적 시스템의 정확도는 삽입된 필름을 분석하여 표적 오차(Targeting error)로 나타내었고, 추가로 E2E test가 진행되는 동안 상관관계 오차(Correlation error)를 측정하여 분석하였다. 결 과 : 표적 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $1.14{\pm}0.13mm$, $1.05{\pm}0.20mm$, $2.37{\pm}0.17mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $1.87{\pm}0.19mm$, $2.15{\pm}0.21mm$, $2.44{\pm}0.26mm$으로 분석되었다. 표적 추적에 있어 변위 벡터의 길이로 정의할 수 있는 상관관계 오차는 정현곡선 호흡 형태일 경우 표적 움직임의 크기가 5 mm, 10 mm, 20 mm 에 따라 각각 평균 $0.84{\pm}0.01mm$, $0.70{\pm}0.13mm$, $1.63{\pm}0.10mm$이고, 갑작스런 호흡 변화 형태일 경우 각각 평균 $0.97{\pm}0.06mm$, $1.44{\pm}0.11mm$, $1.98{\pm}0.10mm$으로 분석되었다. 두 호흡 형태에서 모두 상관관계 오차 값이 클수록 표적 오차 값이 크게 나타났다. 정현곡선 호흡 형태의 표적 움직임 크기가 20 mm 이상일 경우, 두 오차 값 모두 사이버나이프 제조사의 권고치인 1.5 mm 이상으로 측정되었다. 결 론 : 표적 움직임의 크기가 클수록 표적 오차 값과 상관관계 오차 값이 증가하는 경향이 있었으며, 정현곡선 호흡 형태보다 갑작스런 호흡 변화 형태에서 오차 값이 크게 나타났다. 호흡의 형태가 규칙적인 정현 곡선 형태더라도 표적의 움직임이 클수록 종양 추적 시스템의 정확도가 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 사이버나이프 종양 추적 시스템의 알고리즘을 이용하여 치료 시행 시 환자의 기침 등으로 인하여 갑작스럽게 예측 불가능한 호흡 변화가 있는 경우 치료를 멈추고 내부 표적 확인 과정을 재실시 하여야 하며 호흡 형태를 재조정해야 할 필요가 있다. 치료 중 환자가 본인의 호흡 형태를 관찰 할 수 있는 고글 모니터 등을 착용하여 규칙적인 호흡 형태를 유도하는 것이 치료의 정확도는 향상될 수 있다고 판단된다.