• 한국방사선학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.295-302
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• 2022

희박뷰 전산화단층촬영(computed tomography; CT) 영상화 기술은 피폭 방사선량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 획득한 투영상의 균일성을 유지하고 잡음을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하지만 재구성 영상 내 인공물 발생으로 인하여 화질 및 피사체 구조가 왜곡되는 단점이 있다. 본 연구에서는 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소를 위해 wavelet 변환과 잔차 학습(residual learning)을 적용한 콘볼루션 신경망(convolutional neural network; CNN) 기반 영상화 모델을 개발하고, 개발한 모델을 통한 희박뷰 CT 영상의 인공물 감소 정도를 정량적으로 분석하였다. CNN은 wavelet 변환 층, 콘볼루션 층 및 역 wavelet 변환 층으로 구성하였으며, 희박뷰 CT 영상과 잔차 영상을 각각 입출력 영상으로 설정하여 영상화 모델 학습을 진행하였다. 영상화 모델 학습을 위해 평균제곱오차(mean squared error; MSE)를 손실함수로, Adam 함수를 최적화 함수로 사용하였다. 학습된 모델을 통해 입력 희박뷰 CT 영상에 대한 예측 잔차 영상을 획득하고, 두 영상간의 감산을 통해 최종 결과 영상을 획득하였다. 또한 최종 결과 영상에 대한 시각적 특성, 최대신호대잡음비(peak signal-to- noise ratio; PSNR) 및 구조적유사성지수(structural similarity; SSIM)를 측정하였다. 연구결과 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 통해 희박뷰 CT 영상의 인공물이 효과적으로 제거되며, 공간분해능이 향상되는 결과를 확인하였다. 또한 wavelet 변환과 잔차 학습을 미적용한 영상화 모델에 비해 본 연구에서 개발한 영상화 모델은 결과 영상의 PSNR 및 SSIM을 각각 8.18% 및 19.71% 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 영상화 모델을 이용하여 희박뷰 CT 영상의 인공물 제거는 물론 공간분해능 향상 및 정량적 정확도 향상 효과를 획득할 수 있다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권2호
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• pp.103-116
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• 2021

삼차원(three-dimensional, 3D) 프린팅의 사용은 점차 보편화되고 있으며 정형외과 영역에서도 그 활용이 늘어나고 있다. 현재 정형외과에서 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법은 크게 네 가지로 첫째, 3D 프린팅 모델을 이용한 수술 계획 수립 및 수술 시뮬레이션, 둘째, 환자 맞춤형 수술 기구, 셋째, 3D 적층 기법을 이용한 인공 삽입물의 생산, 넷째, 3D 프린팅으로 제작된 환자 맞춤형 삽입물이다. 3D 프린팅 기술을 사용할 수 있는 정형외과의 영역은 견관절, 척추, 고관절 및 골반, 슬관절, 족관절, 종양 분야 등으로, 각각의 영역마다 다루는 질환 및 특성이 다르기 때문에 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법 역시 각각의 영역에 따라 약간의 차이가 있다. 하지만 모든 영역에서 3D 프린팅 기술을 이용하는 것은 수술의 효율을 높여 주고, 수술 시간을 단축시키며 수술 중 방사선 노출을 줄여 준다. 3D 프린팅 기술은 특히 복잡하고 어려운 질환이나 골절 환자의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다. 따라서 정형외과 의사는 이러한 3D 프린팅 기술의 장점을 이해하고 임상에 최대한 적용하여 효율적인 환자의 치료가 이루어질 수 있도록 해야 한다.

• 한국작물학회지
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• 제27권4호
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• pp.385-397
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• 1982

The climatic impacts have been the environmental constraints with soil characteristics to achieve self sufficiency of food production in Korea. In this paper, the distribution and appearance of impacts and the changes in climatological status due to recent trend of early transplanting of rice are widely discussed to derive some countermeasures against the impacts, being focussed on cultural A long term analysis of the climatic impact appearances of the last 74 years showed that drought, strong wind, flood, cold spell and frost were the major impacts. Before 1970's, the drought damage was the greatest among the climatic impacts; however, the expansion and improvement of irrigation and drainage system markedly decreased the damage of drought and heavy rain. The appearance of cold damage became more frequent than before due to introduction of early transplanting for more thermophilic new varieties. Tongillines which were from Indica and Japonica crosses throw more attention to cold damage for high yields to secure high temperature in heading and ripening stages and lead weakness to cold and drought damage in early growth stage after transplanting. The plants became subject to heavy rain in ripening stage also. For the countermeasures against cold damage, the rational distribution of adequate varieties according to the regional climatic conditions and planting schedule should be imposed on the cultivation. A detoured water way to increase water temperature might be suggestable in the early growth stage. Heavy application of phosphate to boost rooting and tillering also would be a nutritional control method. In the heading and ripening stages, foliar application of phosphate and additional fertilization of silicate might be considerable way of nutritional control. Since the amount of solar radiation and air temperature in dry years were high, healthy plants for high yield could be obtained; therefere, the expansion of irrigation system and development of subsurface water should be performed as one of the national development projects. To minimize the damage of strong wind and rainfall, the rational distribution of varieties with different growing periods in the area where the damage occurred habitualy should be considered with installation of wind breaks. Not only vertical windbreaks but also a horizontal wind break using a net might be a possible way to decrease the white heads in rice field by dry wind. Finally, to establish the integrated countermeasures against the climatic impacts, the detailed interpretation on the regional climatic conditions should be conducted to understand distribution and frequency of the impacts. The expansion of observation net work for agricultural meteorology and development of analysis techniques for meteorological data must be conducted in future together with the development of the new cultural techniques.

• 한국재료학회지
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• 제33권1호
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• pp.15-20
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• 2023

'Tracers' are bullets that emit light at the backside so that the shooter can see the trajectory of their flight. These light-emitting bullets allow snipers to hit targets faster and more accurately. Conventional tracers are all combustion type which use the heat generated upon ignition. However, the conventional tracer has a fire risk at the impact site due to the residual flame and has a by-product that can contaminate the inside of the gun and lead to firearm failure. To resolve these problems, it is necessary to develop non-combustion-type tracers that can convert heat to luminance, so-called 'thermoluminescence (TL)'. Here, we highly improve the thermoluminescence properties of MgB₄O₇ through co-doping of Dy³⁺+Ce³⁺ and Dy³⁺+Na⁺. The presence of doping materials (Dy³⁺, Ce³⁺, Na⁺) was confirmed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). The as-synthesized co-doped MgB₄O₇ was irradiated with a specific radiation dose and heated to 500 ℃under dark conditions. Different thermoluminescence characteristics were exhibited depending on the type or amounts of doping elements, and the highest luminance of 370 cd/m² was obtained when Dy 10 % and Na 5 % were co-doped.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.35-42
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• 2022

지반조사방법 중 표준관입시험 결과인 N치를 통해 알 수 있는 지반 지지층의 깊이는 각종 지반 구조물의 설계를 위한 기본적인 지반 정보를 제공하는 중요한 지표이다. 이러한 지반조사 결과는 시간과 비용 측면을 고려해 간헐적으로 수행될 수밖에 없으며, 그 결과는 현장 지반의 대표성을 갖게 된다. 그러나 지반 내에는 다양한 지층 변동성 및 불확실성이 존재하므로 간헐적인 현장조사를 통해 지반의 특성을 모두 파악하는 것은 어렵다. 따라서 시추공 정보로부터 미계측 지점을 예측하기 위한 방법들이 제시되어 왔으며, 대표적인 방법으로는 공간보간기법인 크리깅(Krigging), 역거리가중법(IDW)등이 있다. 최근에는 보간기법의 정확성을 높이기 위해 지반분야와 딥러닝 기술을 접목한 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 약 2만 2천공의 지반조사 결과를 바탕으로 딥러닝과 공간보간기법으로 지반 지지층 깊이 예측을 위한 비교 연구를 수행하였다. 이를 위해 딥러닝 알고리즘인 완전연결 네트워크와 포인트넷 방법, 공간보간기법으로는 IDW를 사용하였다. 각 분석 모델의 지지층 예측 결과 중 오차의 평균은 IDW가 3.01m 였으며, 완전연결 네트워크 및 포인트넷이 각 3.22m와 2.46m 였다. 결과의 표준편차는 IDW가 3.99였으며, 완전연결네트워크와 포인트넷이 3.95와 3.54로 나타났다. 연구 결과 3차원 정보에 특화된 포인트넷 구조를 적용한 네트워크가 IDW 및 완전연결 네트워크에 비해 개선된 결과를 나타냈다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1091-1097
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• 2023

볼루스는 방사선치료에서 피부면이 경사지거나 요철이 있는 경우 종양에 균등한 선량을 처방 시 사용된다. 이때, 피부면에 선량은 증가하게 나타난다. 환자의 고유한 신체 구조와 불규칙한 피부로 인해 볼루스와 피부 사이 공극이 발생할 수 있어 치료의 정확성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 볼루스와 3D 프린팅으로 자체 제작된 볼루스를 비강 부위에 적용하여 치료계획 후 표면선량과 광자극발광선량계(Optically Stimulated Luminescence, OSL)로 직접 측정한 선량과 차이는 기존의 볼루스 97%, PLA 100.33%, ePETELA 75A의 경우 100.53%, ePETELA 85A는 100.36%의 비율로 나타났다. 재질별 측정값과 치료계획값이 오차가 적다는 걸 확인할 수 있었다. 또한, 기존 볼루스를 적용하였을 때와 비교 시 -3%에서 3D 프린팅 볼루스는 +0.5% 이내의 차이를 확인할 수 있어 3D 프린팅을 통해 제작된 맞춤형 볼루스는 기존 볼루스의 단점을 보완할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제26권4호
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• pp.145-160
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• 2023

본 연구는 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicles, UAV) 기반 물리적 환경인 Normalized Difference Vegetation Index(NDVI), Sky View Factor(SVF)와 ENVI-met 모델링을 활용하여 시간대별 열적 환경을 비교 분석하는 것을 목적으로 수행하였다. 연구 결과 NDVI, SVF는 열적 환경 요소인 Upward short-wavelength(S↑), Downward short-wavelength(S↓), Upward long-wavelength(L↑), Downward long-wavelength(L↓), Land Surface Temperature (LST), Mean Radiant Temperature(Tmrt)와 유의수준 1% 이내에서 모두 상관관계를 보이는 것으로 도출되었다. 특히, NDVI는 S↑와 12시에 최대 -0.52^**의 상관관계를 가지는 것으로 분석되었고, L↓와 모든 시간대에서 0.53^** 이상의 상관성을 보였다. LST와는 -0.61^**(13시)의 상관성을 보여 NDVI는 장파 복사에너지의 관련성이 높은 것으로 판단된다. SVF의 경우 SVF 범위에 따라 장파 복사에너지와의 관련성이 높은 것으로 도출되었다. 본 연구결과는 공간의 열적 쾌적성과 미기후를 평가하기 위한 통합 접근 방식을 제공할 수 있으며, 도시 디자인 및 경관 특성이 보행자의 열 쾌적성 미치는 영향 관계 규명 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권6호
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• pp.529-540
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• 2023

Objective: To compare the diagnostic performance and clinical outcomes of 2-mSv computed tomography (CT) and conventional-dose CT (CDCT), following radiology residents' interpretation of CT examinations for suspected appendicitis. Materials and Methods: Altogether, 3074 patients with suspected appendicitis aged 15-44 years (28 ± 9 years, 1672 females) from 20 hospitals were randomly assigned to the 2-mSv CT (n = 1535) or CDCT (n = 1539) groups in a pragmatic trial from December 2013 and August 2016. Overall, 107 radiology residents participated in the trial as readers in the form of daily practice after online training for 2-mSv CT. They made preliminary CT reports, which were later finalized by attending radiologists via addendum reports, for 640 and 657 patients in the 2-mSv CT and CDCT groups, respectively. We compared the diagnostic performance of the residents, discrepancies between preliminary and addendum reports, and clinical outcomes between the two groups. Results: Patient characteristics were similar between the 640 and 657 patients. Residents' diagnostic performance was not significantly different between the 2-mSv CT and CDCT groups, with a sensitivity of 96.0% and 97.1%, respectively (difference [95% confidence interval {CI}], -1.1% [-4.9%, 2.6%]; P = 0.69) and specificity of 93.2% and 93.1%, respectively (0.1% [-3.6%, 3.7%]; P > 0.99). The 2-mSv CT and CDCT groups did not significantly differ in discrepancies between the preliminary and addendum reports regarding the presence of appendicitis (3.3% vs. 5.2%; -1.9% [-4.2%, 0.4%]; P = 0.12) and alternative diagnosis (5.5% vs. 6.4%; -0.9% [-3.6%, 1.8%]; P = 0.56). The rates of perforated appendicitis (12.0% vs. 12.6%; -0.6% [-4.3%, 3.1%]; P = 0.81) and negative appendectomies (1.9% vs. 1.1%; 0.8% [-0.7%, 2.3%]; P = 0.33) were not significantly different between the two groups. Conclusion: Diagnostic performance and clinical outcomes were not significantly different between the 2-mSv CT and CDCT groups following radiology residents' CT readings for suspected appendicitis.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권8호
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• pp.1240-1252
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• 2021

Objective: To compare the accuracy for detecting breast cancer in the diagnostic setting between the use of digital breast tomosynthesis (DBT), defined as DBT alone or combined DBT and digital mammography (DM), and the use of DM alone through a systematic review and meta-analysis. Materials and Methods: Ovid-MEDLINE, Ovid-Embase, Cochrane Library and five Korean local databases were searched for articles published until March 25, 2020. We selected studies that reported diagnostic accuracy in women who were recalled after screening or symptomatic. Study quality was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies-2 tool. A bivariate random effects model was used to estimate pooled sensitivity and specificity. We compared the diagnostic accuracy between DBT and DM alone using meta-regression and subgroup analyses by modality of intervention, country, existence of calcifications, breast density, Breast Imaging Reporting and Data System category threshold, study design, protocol for participant sampling, sample size, reason for diagnostic examination, and number of readers who interpreted the studies. Results: Twenty studies (n = 44513) that compared DBT and DM alone were included. The pooled sensitivity and specificity were 0.90 (95% confidence interval [CI] 0.86-0.93) and 0.90 (95% CI 0.84-0.94), respectively, for DBT, which were higher than 0.76 (95% CI 0.68-0.83) and 0.83 (95% CI 0.73-0.89), respectively, for DM alone (p < 0.001). The area under the summary receiver operating characteristics curve was 0.95 (95% CI 0.93-0.97) for DBT and 0.86 (95% CI 0.82-0.88) for DM alone. The higher sensitivity and specificity of DBT than DM alone were consistently noted in most subgroup and meta-regression analyses. Conclusion: Use of DBT was more accurate than DM alone for the diagnosis of breast cancer. Women with clinical symptoms or abnormal screening findings could be more effectively evaluated for breast cancer using DBT, which has a superior diagnostic performance compared to DM alone.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권2호
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• pp.159-167
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• 2021

Objective: The aim of this study was to compare the survival rates of Korean females aged 40 to 49 years with breast cancer detected by supplemental screening ultrasound (US) or screening mammography alone. Materials and Methods: This single-institution retrospective study included 240 patients with breast cancer (mean age, 45.1 ± 2.8 years) detected by US or mammography who had undergone breast surgery between 2003 and 2008. Medical records were reviewed for clinicopathologic characteristics and detection methods. Disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) were compared between patients with breast cancer in the US and mammography groups using the log-rank test. Multivariable cox regression analysis was used to identify independent variables associated with DFS and OS. Results: Among the 240 cases of breast cancer, 43 were detected by supplemental screening US and 197 by screening mammography (mean follow-up: 7.4 years, 93.3% with dense breasts). There were 19 recurrences and 16 deaths, all occurring in the mammography group. While the US group did not differ from the mammography group in tumor stage, the patients in this group were more likely to undergo breast-conserving surgery and radiation therapy than the mammography group. The US group also showed better DFS (p = 0.016); however, OS did not differ between the two groups (p = 0.058). In the multivariable analysis, the US group showed a lower risk of recurrence (hazard ratio, 0.097; 95% confidence interval, 0.001-0.705) compared to the mammography group. Conclusion: Our study found that Korean females aged 40-49 years with US-detected breast cancer showed better DFS than those with mammography-detected breast cancer. However, there were no statistically significant differences in OS.