• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 2003년도 춘계공동학술대회
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• pp.660-667
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• 2003

In this study, a Multiple Objective Mixed Integer Programming (MOMIP) Model is developed for sewer rehabilitation planning by considering cost, inflow/infiltration. A sewer rehabilitation planning model is required to decide the economic life of the sewer by considering trade-off between cost and inflow/infiltration. And it is required to find the optimal rehabilitation timing, according to the cost effectiveness of each sewer rehabilitation within the budget. To develop such a model, a multiple objective mixed integer programming model is formulated based on network flow optimization. The network is composed of state nodes and arcs. The state nodes represent the remaining life and the arcs represent the change of the state. The model consider multiple objectives which are cost minimization and minimization of inflow/infiltration. Using the multiple objective optimization, the trade-off between the cost and inflow/infiltration is presented to the planner so that a proper sewer rehabilitation plan can be selected.

• 한국수자원학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.547-559
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• 2003

본 연구에서는 체계적이고 효율적인 하수관거 정비 계획 수립을 위하여 하수관거의 경제적 가치와 불명수 발생량 및 예산 제약 등을 고려한 최적화 모형을 개발 하였다. 하수관거의 최적 정비 계획 모형은 비용 및 환경오염을 일으키는 불명수 발생 사이의 상관관계를 적절히 판단하여 최적의 경제적 사용연수를 결정하여야 하며, 예산 제약 및 각 하수관거와 배수구역의 비용 대비 효과 등을 고려하여 최적의 정비 시점 및 방법을 결정하여야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 관거의 잔존 수명을 상태 노드로 표현하고, 정비에 따른 잔존 수명의 변화를 아크로 표현한 최소비용 네트워크 흐름 최적화(Network Flow Optimization)모형을 구성하였으며, 이를 기초로 예산 제약 및 하수관거 시스템의 정비 특성을 고려한 제약식을 추가한 다중 목적 혼합 정수계획법(Multiple Objective Mixed Integer Programming, MOMIP)을 수립하였다. 이때 모형의 목적식은 비용 최소화 목적과 함께 불명수 발생량 최소화 목적을 추가하여, 의사결정자에게 비용과 불명수 발생량 사이의 영향 관계를 보여줌으로써 적절한 하수관거 정비 계획을 선택할 수 있도록 하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.1047-1055
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• 2009

Since nuclear and chemical materials could damage people and disturb battlefield missions in a wide region, nuclear/chemical reconnaissance systems utilizing multiple mobile robots are highly desirable for rapid and safe reconnaissance. In this paper, we design a nuclear/chemical reconnaissance system including mobile robots. Also we propose time-efficient trajectory planning algorithms using grid coverage and contour finding methods for reconnaissance operation. For grid coverage, we performed in analysis on time consumption for various trajectory patterns generated by straight lines and arcs. We proposed BCF (Bounded Contour Finding) and BCFEP (Bounded Contour Finding with Ellipse Prediction) algorithms for contour finding. With these grid coverage and contour finding algorithms, we suggest trajectory planning algorithms for single, two or four mobile robots. Various simulations reveal that the proposed algorithms improve time-efficiency in nuclear/chemical reconnaissance missions in the given area. Also we conduct basic experiments using a commercial mobile robot and verify the time efficiency of the proposed contour finding algorithms.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.165-173
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• 2010

본 논문에서는 간암 환자를 대상으로 3차원입체조형치료와 세기조절방사선치료와 3종류의 래피드아크 치료를 위한 치료계획을 수행하여 각각의 선량분포와 선량 체적 히스토그램(Dose Volume Histogram, DVH)의 특성을 비교, 평가하고 이를 통해 래피드아크 치료 환자에 대한 적절한 갠트리 회전수의 범위를 제시하고자 하였다. 치료계획은 작은 종양의 용적을 가지며 내부 장기 및 종양의 움직임이 비교적 작은 간암환자를 대상으로 3차원입체조형치료와 세기조절방사선치료와 더블아크(double arcs)와 제한적인 트리플아크(limited triple arcs)와 멀티플아크(multiple arcs)치료에 대해 Eclipse 8.6 버전에서 시행하였다. 또한 치료계획 시 임상표적용적(Clinical Target Volume, CTV)과 치료표적용적(Planning Target Volume, PTV)에 동일한 최적화 조건을 적용하였고, 각각의 정상조직에는 개별적인 선량 제한치 적용대신 종양 주변 정상조직에서의 선량 감소율을 일괄적으로 적용하였다. 임상표적용적과 치료표적용적의 전체 몸에 적용한 치료계획 선량 제한치에 대한 실제 계산결과의 만족도는 래피드아크가 세기조절방사선치료보다 높았으며 래피드아크에서 더블아크와 제한적인 트리플아크와 멀티플아크는 만족도가 거의 동일하였다. 또한 각 치료계획에서 치료표적용적에 계획한 선량 제한치에 따라 SALT group이 제안한 Conformity Index (CI)가 0.98인 선량 분포범위에 처방선량을 결정하였다. 이때 RTOG에서 제안한 CI, Homogeneity Index (HI), Quality of Coverage (QOC)와 Lomax and Scheib에서 제안한 Healthy tissue conformity index (HTCI) 등을 평가하였다. 항목별로 차이는 있지만 총체적인 평가 결과는 멀티플아크가 전체적으로 좋았으며 모니터 단위 값의 비교에서도 멀티플아크가 가장 작았다. 본 연구를 통하여 래피드아크 치료는 기존에 시행하고 있는 3차원입체조형치료 또는 세기조절방사선치료 기법보다 더욱 최적의 선량 분포를 구현한다는 것을 알 수 있었다. 또한 래피드아크 치료계획에서 멀티플아크 치료계획은 더블 또는 제한된 트리플아크 치료계획보다 모니터 단위 값이 작고, 선량의 균질성 및 종양내의 최소선량은 비슷하거나 좋아지는 동시에 주변 정상조직에는 선량이 감소되는 것을 알 수 있었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제10권1호
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• pp.95-100
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• 1992

LINAC 뇌정위적 방사선 수술은 multiple noncoplanar arc, 3 차원 선량 계산 및 많은 조사 변수들이 사용되기 때문에 간단한 경우에도 최적 선량분포를 얻기 위해서는 많은 시간이 요구된다. 본 논문에서는 실험적 방법과 분석적 방법을 통한 유용한 방법을 제시하기 위한 것으로서, 보다 자세한 방법 및 내용은 앞으로의 발표 논문에서 다루게 된다. 실험적 방법으로 2가지 방법에의하면, 첫번째 방법은 multiple isocenter를 이용하는 것이고, 두번째 방법은 beam's eye view와 field shaping을 이용한 conformal therapy이다. 분석적 방법은 최적 조사조건을 찾기 위하여 computer-aided design optimization 방법을 이용하는 것이다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2005년도 제30회 춘계학술대회
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• pp.47-50
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• 2005

The aim of radiosurgery cures a patient to deliver the lower dose at the normal organ and the higher dose at the tumor. Therefore accuracy of the dose is required to gain effect of radiosurgery in surgical planning. In this paper, we developed the methods of target approximation for a fast treatment planning. Nominally, the stereotactic radiosurgery(SRS) using Linac and Gamma knife produces spherical dose distribution through circular collimators using multiple arcs and 201 holes on semi-spherical helmet by $^{60}Co$. We developed an automatic radiosurgical plan about spherical packing arrangement. To automatically plan the SRS, new planning methods based on cylinder and cube structure for target shaping was developed. This approach using heuristic and stochastic algorithm is a useful radiosurgical plan without restrictions in the various tumor shapes and the different modalities.

• Radiation Oncology Journal
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• 제17권3호
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• pp.261-267
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• 1999

목적 : Multiple arc FSRT (fractionated stereotactic radiotherapy)와 conformal FSRT의 치료계획에 있어서 종양의 모양과 DVH (dose volume histogram)를 비교하여 두 기법간의 유용성에 대하여 논하고자 한다. 대상 및 방법 : 16명의 뇌종양 환자들을 대상으로 1997년 8월부터 1998년 12월까지 충남대학교병원 치료방사선과에서 112회의 FSRT를 실시하였다. 치료 전 모의치료에서 얻은 AP(Anterior-posterior), Lateral 필름상의 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차를 확인한 후 치료계획을 하였다. 치료계획은 종양용적과 종양표면적를 계산한 후 if (Irregular factor)를 고려하여 multiple arc FSRT 혹은 conformal FSRT를 선택하였다. Multiple arc FSRT는 종양의 IF값이 1-1.2인 경우에 고려하였고, conformal FSRT는 IF값이 1.3 이상인 경우에 고려한 후 종양용적에 대하여 처방선량 이상의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최소이면서 처방선량 이하의 선량에 대한 DVH곡선에 의한 면적이 최대가 되도록 하는 치료계획을 선택하여 평가하였다. 결과 : 치료전 모의치료에서 시행한 금속표지자의 좌표값을 ISOLOC프로그램에 입력하여 얻은 기준점과의 오차는 1 mm 이내였다. Huitlple arc FSRT는 누적DVH상에서 처방선량의 90, 91, 92, $93\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $90.6\%$이었고, conformal FSRT 는 누적DVH상에서 처방선량의 81, 85, 86, 87, $91\%$에서 전체 종양용적을 포함하고 있었으며 평균값은 $8\%$이었다. 두 방식 모두 결정장기들에는 최대선량의 $5\%$이하의 적은 선량이 조사되었다. 결론 : Multiple arc FSRT와 conformal FSRT를 IF를 기준으로 치료 계획하여 구형의 종양에 multiple arc FSRT를 시행하였으며, 불규칙한 모양의 종양에는 conformal FSRT를 시행하여 종양의 모양에 관계없이 적절한 FSRT치료계획을 수립할 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제18권2호
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• pp.93-97
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• 2007

본 연구는 세기 변조된 multiple noncoplanar arc를 이용한 방사선수술 기법을 평가하기 위해 고안되었다. 정위적 방사선수술은 0.5 cm resolution의 MLC가 장착된 6-MV X-ray beam을 사용하였다. 본 연구에서는 단일 중심점(single isocenter)으로 5 gantry-couch 조합을 이용한 intensity modulated arc therapy (IMAT)를 응용하였다. 저자들은 2 cm의 구형 표적용적에 대하여 $25{\times}25cm$ 아크릴 팬톰으로 선량분포 특성을 조사하였다. 단일 중심점을 이용한 방사선조사에서 구형의 표적에 대하여 비교적 적절한 선량분포를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다. 80%의 선량 곡선이 frontal, saglttal, transverse planes에서 표적 용적을 적절히 포함하였으며, 40%와 80% 선량곡선 사이는 $4.0{\sim}4.5mm$이었다. 이것은 cylindrical cone을 이용한 다른 연구자들의 선량분포와 유사한 결과였다. 따라서, 본 연구에서 사용한 방사선수술 기법을 비정형적 모양의 뇌내 표적에 대한 방사선수술시에 이용이 가능할 것으로 사료된다.