• 핵의학기술
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2009

최근 영상 처리 기법의 발전으로 영상의 질은 저하시키지 않고 검사 소요시간을 단축시키는 방법들이 개발되고 있다. 특히 단층 촬영의 경우 영상 재구성 방법을 개선하여 영상의 질이 우수한 영상을 획득할 수 있게 되었다. Philips사의 PRECEDENCE 16 감마카메라를 이용해 보편적으로 시행하고 있는 분석법에 의한 FBP 방법과 반복법에 의한 Astonish, 3D OSEM 방법을 이용해 각각 영상을 재구성하여 정성적인 분석과 정량적인 분석을 통해 영상 획득시간을 다르게 한 영상간의 비교와, 동일한 시간으로 획득한 영상을 비교하여 영상의 질이 우수한 재구성 방법에 대해 연구 하였다. 정성적인 분석을 위해 blind test를 한 결과, 영상 획득시간에 따른 영상의 질은 거의 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다. 또한 정량적인 분석을 통해서도 영상 획득시간에 따른 영상의 질은 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 하지만 영상 획득시간이 동일한 영상을 재구성 방법에 따라 분석한 결과는 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인할 수 있었다. 영상의 질은 반복법을 이용하는 Astonish에 의해 재구성된 영상이 해상력이 좋고 임상적으로 진단적 정보를 제공하는데 우수한 영상으로 판단된다. 영상을 재구성하기 위한 소요시간이 길고 저장 공간의 부족 등으로 현재까지 많이 사용되지 않던 반복법에 의한 재구성 방법이 영상의 질은 향상시키고 검사시간은 단축 할 수 있는 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제5권4호
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• pp.457-466
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• 1999

원자력 발전소 계측 제어 시스템, 의료 관련 시스템, 항공 관련 시스템 등 실생활과 밀접한 시스템에 소프트웨어의 사용이 점차 증가하고 있다. 이러한 시스템에서 소프트웨어의 오류는 예기치 않는 사고를 유발하여 인명, 재산상의 심각한 타격을 줄 수 있다. 그러므로 고신뢰도 소프트웨어의 개발 시에는 반드시 시스템의 안전성을 보장해 주어야 한다. 역방향 안전성 분석 방법은 시스템의 안전성을 분석하는 한가지 방법으로서 시스템의 위험 상태를 정의하고 그 위험의 원인들을 추적, 분석함으로써 안전성에 대한 효율적인 분석을 수행할 수 있는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 소프트웨어 개발 초기 단계에서 안전성을 분석할 수 있는 방법으로 Colored Petri Nets(CPN)에 기반을 둔 역방향 안전성 분석 방법을 제시한다. 또한 CPN 역방향 안전성 분석 도구인 SAC(Safety Analyzer for CPN)의 설계 및 구현에 대해 언급한다. SAC은 기존의 상용 CPN 모델링 도구인 Design/CPN과 연계하여 사용될 수 있으므로 CPN으로 모델링된 시스템의 안전성을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 이 논문에서는 예제로 자동 교통 제어 시스템의 일부를 CPN으로 모델링하고 SAC을 이용한 분석 과정을 기술한다.Abstract In safety-critical systems such as nuclear power plants, medical machines, and avionic systems which are closely related with our livings, the usage of software in the controlling part is growing rapidly. Since software errors in safety-critical systems may cause serious accidents leading to financial or human damages, system safety should be ensured during and after development of a system. A backward safety analysis technique defines system hazards and tries to trace their causes by analyzing system states backward. In this paper, we provide a backward safety analysis technique based on Colored Petri Nets(CPN), which is applicable to the early software development phase. Also Safety Analyzer for CPN(SAC), the supporting tool, is designed and implemented. Since SAC is compatible with Design/CPN, a commercial tool for supporting CPN, it can be applicable to analyze safety in practical problems. As an example, we model a part of the traffic light control system using CPN and analyze safety properties of the model using the SAC tool.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권1호
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• pp.121-130
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• 2007

소프트웨어 개발에 있어서 구현에 앞서 아키텍처를 설계하는 일은 프로젝트의 성공을 위해 필수적이다. 본 논문은 한국원자력연구소 내에서 가동 중인 하나로 원자로의 방사선감시시스템 소프트웨어 개발과정에서 품질속성 기반 설계방법을 적용하여 소프트웨어 아키텍처를 설계한 사례를 보여준다. 품질속성 기반 설계방법은 Bass[1]가 제시한 속성 기반 설계방법을 변형한 것이다. 이는 먼저 시스템의 기능요건 및 품질요건을 아키텍처 드라이버(driver)로서 도출하고, 이를 만족하기 위한 전술(tactic)을 선택하고, 선택된 전술에 근거하여 아키텍처를 결정하고, 결정된 아키텍처를 구현 및 검증하는 과정으로 이루어진다. 하나로 원자로 방사선감시시스템의 개발요건으로부터 가용성, 유지보수성, 호환성과 같은 품질요건이 추출되었으며, hot-standby 서버 이중화와 약결합의 모듈화와 같은 전술이 선택되었으며, 이중화 서버에 다수의 클라이언트가 연결되는 클라이언트-서버 구조와 객체지향적 데이터 처리 구조가 방사선감시시스템을 위한 아키텍처로 결정되었다. 상용도구인 Adroit를 이용하여 아키텍처가 구현되었으며, 아키텍처 검증은 기능 중심의 시험을 통해 이루어졌다. 적은 예산과 단기간 내에 완수해야 하는 방사선감시시스템 개발에 품질속성, 기반 설계방법을 적용함으로써, 보다 효율적으로 과제를 성공시킬 수 있었다. 방사선감시시스템 개발에서 설계된 아키텍처는 한국원자력연구소 내 다른 설비의 방사선감시시스템 개발에 재사용할 예정이다. 추가적으로 방사선감시시스템 아키텍처를 정량적으로 평가하는 작업이 필요하다.B-트리, CR-트리를 구현하는 방법을 기술한다. CC-GiST를 이용함에 따라 메인 메모리 데이터베이스 응용에서 여러 개의 캐시 인식 트리를 관리하는 번거로움에서 벗어날 수 있고, 응용의 요구에 따른 새로운 캐시 인식 트리를 최소한의 노력으로 효율적으로 구현할 수 있다.에 따라 증가한다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 많을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 커서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 증가하였다. 에틸렌 함량이 50 wt% 보다 적을 경우, 혼합용매들의 극성인력 효과가 밀도 효과보다 작아서 온도가 낮아짐에 따라 cloud-point 압력은 감소하였다. 2번 150.2 cGy, 200 cGy, 환자 3번 150.5 cGy, 211.4 cGy, 환자 4번 155.5 cGy 198.6 cGy의 결과를 얻었다. 결 론: 본 원에서 변형 근치적 유방절제술 후 흉벽 방사선치료의 가장 적절한 볼루스 적용 횟수는 전 치료횟수의 $50{\sim}60%$ 적용이다.적인 기준을 마련하고 환자들이 치료과정에서 실질적으로 알고자 하는 의문점들을 체계적으로 교육해 나간다면 지금까지 보다 훨씬 더 나은 환자 만족과 치료 결과를 얻을 수 있으리라 기대된다.적 교육 훈련이 더 엄격하게 진행되므로, 부서 관의 협력으로 방사선사 보수교육에 합산하는 방안이 필요할 것이다. 임신이 확인된 방사선관계종사자의 피폭관리도 새로이 반영되어야 할 것이다. 따라서 업무의 특성상 사용되는 특별한 용어 외에 공통적으로 사용되는 용어의 통일은 반드시 필요하며, 방사선분야의

• 대한핵의학회지
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• 제37권6호
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• pp.355-363
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• 2003

목적: 게이트 심근 SPECT 영상에서 국소부피변화를 얻으면, 요골동맥 긴장도를 측정하여 얻은 중심 동맥의 압력 곡선으로부터 최대탄성률을 얻을 수 있다. 이 연구에서는 좌심실의 국소탄성률을 평가하기 위한 방법을 개발하고 국소탄성률 측정의 재현성을 평가하였다. 대상 및 방법: 게이트 Tc-99m MIBI 심근 관류 SPECT를 두 번 연속으로 시행한 환자 7명(남:여=5:2, $58{\pm}11.9$세)을 대상으로 하였다. 국소적 부피변화를 측정하기 위하여 개발한 CSA(Cardiac SPECT Analyzer) 소프트웨어를 이용하여 좌심실의 부피변화를 측정하였으며, 시간-압력곡선과 국소 시간-부피 곡선을 이용하여 반복연산을 통하여 구한 국소 시간-탄성률 곡선에서 국소탄성률을 얻었다. 같은 SPECT 영상에 대해서 두 번 측정한 국소탄성률의 재현성과, 같은 환자에서 연속하여 두 번 얻은 SPECT 영상에 대해서 측정한 국소탄성률의 재현성을 평가하였다. 결과: 평균 국소탄성률은 15분할모델에서 $3.36{\pm}3.38mmHg/mL$이었으며, 7분할모델과 5분할모델에서 각각 $3.16{\pm}2.25mmHg/mL,\;3.11{\pm}2.52mmHg/mL$이었다. 국소탄성률의 조화평균은 전체탄성률과 일치하였다. 동일한 데이터에서 두 번 측정한 국소탄성률 값의 상관계수는 모든 모델에서 0.97이상이었고, Bland Altman 도표에서 차이의 2-표준편차는 각각 1.5%, 1.0%, 0.9%였다. 동일 환자에서 두 번 연속 촬영한 SPECT 데이터로부터 측정한 국소탄성률의 상관계수는 모든 모델에서 0.95이상이었으며, Bland Altman 도표에서 차이의 2-표준편차는 각각 2.2%, 1.0%, 1.2%였다. 결론: 게이트 심근 SPECT를 이용한 좌심실의 국소탄성률을 측정하였으며 재현성 있는 결과를 얻었다. 심근 SPECT를 이용하여 얻은 국소탄성률의 평가방법은 향후 임상적인 데이터를 바탕으로 새로운 심기능 분석지표로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.131-137
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• 2017

본 연구에서는 Computer-Aided Design (CAD) 모델로부터 4D CT 데이터로 변환하는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 성능을 확인하기 위해, 공학과 의학의 융합 모델로 인체 호흡을 모사할 수 있는 호흡모사 팬텀을 CAD 기반 프로그램으로 모델링하였으며, 이 모델을 10개의 위상영상을 포함하는 DICOM형태의 4D CT 데이터로 변환하는 CAD2DICOM을 개발하였다. 이후, 제작된 4D CT 데이터의 정확성 및 유효성을 평가하기 위하여 영상의 해상도, 종양의 체적 및 위치 등을 방사선치료계획시스템을 이용하여 평가하였다. 결과적으로, 제작된 4D CT 데이터가 방사선치료계획시스템 상에 정상적으로 인식됨을 확인하였으며, 모든 위상에서 종양 체적은 8.8cc로 차이가 나타나지 않고 종양의 움직임도 설정된 10mm로 나타나 정확히 반영됨을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 프로그램을 이용하면 실제 4차원 CT 촬영에서 발생할 수 있는 영상의 인공물(허상)이 없는 표준 영상을 획득할 수 있으므로, 향후 움직임에 민감한 4차원 방사선 치료계획연구 및 4차원 방사선 영상 평가연구 등에 활용될 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권2호
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• pp.268-279
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• 2018

The ALCYONE multidimensional fuel performance code codeveloped by the CEA, EDF, and AREVA NP within the PLEIADES software environment models the behavior of fuel rods during irradiation in commercial pressurized water reactors (PWRs), power ramps in experimental reactors, or accidental conditions such as loss of coolant accidents or reactivity-initiated accidents (RIAs). As regards the latter case of transient in particular, ALCYONE is intended to predictively simulate the response of a fuel rod by taking account of mechanisms in a way that models the physics as closely as possible, encompassing all possible stages of the transient as well as various fuel/cladding material types and irradiation conditions of interest. On the way to complying with these objectives, ALCYONE development and validation shall include tests on $PWR-UO_2$ fuel rods with advanced claddings such as M5(R) under "low pressure-low temperature" or "high pressure-high temperature" water coolant conditions. This article first presents ALCYONE V1.4 RIA-related features and modeling. It especially focuses on recent developments dedicated on the one hand to nonsteady water heat and mass transport and on the other hand to the modeling of grain boundary cracking-induced fission gas release and swelling. This article then compares some simulations of RIA transients performed on $UO_2$-M5(R) fuel rods in flowing sodium or stagnant water coolant conditions to the relevant experimental results gained from tests performed in either the French CABRI or the Japanese NSRR nuclear transient reactor facilities. It shows in particular to what extent ALCYONE-starting from base irradiation conditions it itself computes-is currently able to handle both the first stage of the transient, namely the pellet-cladding mechanical interaction phase, and the second stage of the transient, should a boiling crisis occur. Areas of improvement are finally discussed with a view to simulating and analyzing further tests to be performed under prototypical PWR conditions within the CABRI International Program. M5(R) is a trademark or a registered trademark of AREVA NP in the USA or other countries.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.569-578
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• 2016

PLC (Programmable Logic Controller)는 원자력 발전소의 디지털 제어시스템의 개발을 위해 널리 사용되어왔지만 복잡성의 증가와 유지보수 비용 등의 문제로 인해 FPGA (Field Programmable Gate Array) 기반 제어시스템이 대안으로 떠오르고 있다. 하지만 PLC 개발자가 FPGA 기반 제어시스템을 개발하기 위해서는 FPGA 개발을 위한 언어를 사용해야 하고 기존의 PLC 개발에서 획득한 노하우 및 지식의 재사용을 어렵게 만든다는 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 PLC 소프트웨어 개발을 위한 언어 중 하나인 FBD (Function Block Diagram)를 FPGA 개발을 위한 하드웨어 기술 언어 중 하나인 VHDL로의 자동 변환을 위한 방법과 이를 기반으로 개발한 자동 변환 도구인 FBDtoVHDL을 소개한다. 본 연구에서 소개하는 FBDtoVHDL 도구를 사용하여 FBD를 VHDL로 자동 변환함으로써 PLC 개발자는 하드웨어 기술 언어에 대한 지식이 없이도 FPGA 개발하는 것이 가능하다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권6호
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• pp.445-455
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• 2005

목적 : 임상용 Philips ARGUS 감마카메라와 특별 제작한 작은 구경의 바늘구멍조준기를 이용하여 animal SPECT를 개발하였다. 본 연구에서는 이 시스템의 물리적인 성능을 평가하고 소동물 실험에 적합한지를 평가하였다. 대상 및 방법: 스텝 모터와 이를 제어할 수 있는 소프트웨어를 이용한 피사체 회전장치를 개발하였다. 작은 입구(0.5, 1.0, 2.0 mm)의 바늘구멍조준기를 제작하였고 평면 공간해상도, 민감도, 단층촬영해상도 등을 포함한 물리적 성능을 모든 입구 크기에 대해 실험하였다. 조준기 입구로부터의 거리에 따른 사용 가능한 시야를 측정하기 위하여, 같은 간격만큼 떨어진 여러 선선원의 영상을 얻고 영상의 시야 내에서 보이는 선 영상의 개수를 이용하여 사용 가능한 시야를 측정하였다. 시야의 정중앙에 놓인 내경 0.5 mm, 길이 12 mm의 Tc-99m 선선원을 이용하여 거리에 따른 평면 공간 해상도를 측정하였다. 전체 반값두께를 'mm'단위로 얻기 위한 환산인자를 평면 영상에서의 두개의 서로 떨어진 선선원으로부터 계산하였다. 시스템 민감도를 측정하기 위하여 내경 1.0 mm의 Tc-99m 점선원을 사용하였다. 또한 냉소반점 모형과 열소반점 모형, 그리고 [I-123] FP-CIT를 정맥내 주사한 흰쥐의 뇌 영상의 SPECT 영상을 얻었고 여과후역투사 방법으로 재구성하였다. 결과: 사용 가능한 시야의 크기는 조준기의 초점으로부터의 거리에 비례하였고 이들의 관계는 선형 함수로 근사되었다(y=1.4x+0.5). 3 cm에서 1.0 mm 조준기로 측정한 민감도와 평면해상도는 각각 71 cps/MBq과 1.24 mm이었다. 1.0 mm 바늘구멍조준기에 대하여 [I-123] FP-CIT를 이용한 흰쥐의 뇌 SPECT 영상에서 각 반구의 줄무늬체 도파민 전달체 분포가 잘 구분되어 보였다. 결론: Philips ARGUS 스캐너와 작은 구경의 바늘구멍조준기로 개발한 새로운 소동물 SPECT 시스템이 소동물 영상을 얻는데 충분한 성능을 가짐을 입증하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.369-376
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• 2016

양전자방출단영상(Positron Emission Tomography, PET)은 여러 화합물과 방사성 동위원소를 결합하여 인체 내에 주입하여 인체 내의 대사율을 정량적으로 측정할 수 있는 핵의학적 검사이다. 특히, 암 조직에서 포도당 대사가 증가되는 현상을 $^{18}F$-FDG(Fluorodeoxyglucose)를 사용하여 널리 암 진단에 활용하며, 현대에서 발병 빈도가 높은 뇌질환 중 치매 및 파킨슨 진단에도 높은 유용성을 보인다는 연구가 다수 진행되었다. 이러한 현재의 정적 정보에 시간의 동적 정보를 포함하는 동적 양전자방출단층영상(dynamic PET, dPET)을 이용할 경우, 진단을 위한 추가적인 정보가 제공되므로 진단의 정확도 향상에 기여할 수 있다. 이러한 이유로 임상 연구자 및 방사선사의 큰 관심을 받고 있으나 연구를 진행하기 위해 손쉽게 사용 가능한 도구가 부족한 실정이며, 다양하고 복잡한 수학적 알고리즘(algorithm)이나 프로그래밍(programming) 기술이 부족할 경우 연구의 활성화를 방해하는 높은 진입장벽으로 존재하게 되므로, 본 연구에서는 dPET 연구의 활성화와 손쉬운 사용을 위해서 MATLAB을 이용하여 그래픽 유저(GUI) 기반으로 하여 무료 소프트웨어를 개발하였으며, 개발된 소프트웨어인 DIA-Tool(Dynamic Image analysis-Tool)은 복잡한 수학적 영상 분석 알고리즘을 누구나 손쉽게 사용할 수 있도록 설계되었다. 향후, 많은 임상 연구자들이 DIA-Tool을 이용하여 국내의 dPET 연구 발전에 큰 도움이 될 것이라 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권1호
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• pp.206-214
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• 2000

The pressure tube is a major component of the CANDU reactor, which supports nuclear fuel bundle and it's containment vessel. If a flaw is found during the periodic inspection from the pressure tube s. the integrity evaluation must be carried out. and the safety requirements must be satisfied for continued service. In order to complete the integrity evaluation, complicated and iterative calculation procedures are required. Besides, a lot of data and knowledge for the evaluation are required for the entire: integrity evaluation process. For this reason. an integrity evaluation system, which provides efficient of evaluation with the help of attached databases, was developed. The developed system was built on the basis of ASME Sec. XI and FFSG(Fitness For Service Guidelines for zirconium alloy pressure tubes in operating CANDU reactors) issued by the AECL, and covers the delayed hydride cracking(DHC). This system does not only provide various databases including the 3-D finite element analysis results on pressure tubes, inspection data and design specifications but also is compatible with other commercial database software. In order to verify the developed system, several case studies have been performed and the results were compared with those from AECL. A good agreement was observed between those two results.