• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제13권1호
• /
• pp.31-39
• /
• 2009

목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.597-602
• /
• 2016

현 임상에서는 저에너지 광자를 감소시키기 위한 알루미늄 재질의 부가필터를 이용하고 있다. 하지만, 부가필터의 이용은 X-ray 경화현상으로 인하여 발생하는 산란선량이 화질에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 부적절한 필터 두께를 이용은 환자에게 불필요한 노출이 발생하는 선량 크리프 현상이 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 부가필터 사용 시 X선 빔 경화현상으로 인한 평균 에너지 증가에 따른 전방 산란선량 발생이 영상 화질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 RMS 및 RSD를 측정하였다. 연구 결과, 부가필터 두께가 증가할수록 전방산란율과 더불어 상대표준편차가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 상대표준편차는 평균값에 대한 표준편차가 상대적 크기를 의미한다. 평균값을 신호로 표준편차를 노이즈 성분으로 판단할 때 영상의 해상력에 지표인 신호 대 잡음비가 감소하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 부가필터 사용에 따른 전방산란율과 화질의 상관관계가 있음을 정량적으로 검증하였다. 결과적으로, 북미방사선방호측정위원회에서 70 kVp 이상의 관전압에서 권고하는 2.5 mmAl 두께의 필터 사용 시 사용하지 않았을 때에 비해 14.6%가 증가되었다. 이러한 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 필터 연구 시 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제27권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 2010

We modified the optical system of 500 mm wide-field telescope of which point spread function showed an irregularity. The telescope has been operated for Near Earth Space Survey (NESS) located at Siding Spring Observatory (SSO) in Australia, and the optical system was brought back to Korea in January 2008. After performing a numerical simulation with the tested value of surface figure error of the primary mirror using optical design program, we found that the surface figure error of the mirror should be fabricated less than root mean square (RMS) $\lambda$/10 in order to obtain a stellar full width at half maximum (FWHM) below $28\;{\mu}m$. However, we started to figure the mirror for the target value of RMS $\lambda$/20, because system surface figure error would be increased by the error induced by the optical axis adjustment, mirror cell installation, and others. The radius of curvature of the primary mirror was 1,946 mm after the correction. Its measured surface figure error was less than RMS $\lambda$/20 on the table of polishing machine, and RMS $\lambda$/15 after installation in the primary mirror cell. A test observation performed at Daeduk Observatory at Korea Astronomy and Space Science Institute by utilizing the exiting mount, and resulted in $39.8\;{\mu}m$ of stellar FWHM. It was larger than the value from numerical simulation, and showed wing-shaped stellar image. It turned out that the measured-curvature of the secondary mirror, 1,820 mm, was not the same as the designed one, 1,795.977 mm. We fabricated the secondary mirror to the designed value, and finally obtained a stellar FWHM of $27\;{\mu}m$ after re-installation of the optical system into SSO NESS Observatory in Australia.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
• /
• 대한의용생체공학회 1997년도 춘계학술대회
• /
• pp.123-126
• /
• 1997

We present a method for the estimation of 3D solid angle assessment of the acetabular coverage of the femoral head in 3D space. At first, femoral head and acetabulum is segmented from the original CT scan images. The slice thickness is 1.5mm and the number of slices is usually 30-40 to cover the entire acetabulum. The superior half of the femoral head is modeled as part of a sphere. Thus, the axial cross sections of the upper half of the femoral head are also modeled as circles. A set of points from each outline image of femoral head is fitted recursively into a circle by minimizing root-mean-square (RMS) error. With these fitted circles, a center point of the femoral head model is evaluated. This is a reference point for calculating the solid angle of the acetabular inner surface. Next, the tangent lines connecting from a set of points of the acetabular edge to the center of the fitted sphere are obtained. The lines pass through the unit sphere whose center is the same as that of the femoral head. With the points on the unit sphere, we calculate area and estimate the solid angle. Based on this solid angle, the deformity of the acetabulum is analyzed. In case of normal subject, the solid angle is about 4.3 (rad) and acetabular coverage is 68%.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.69-77
• /
• 2017

S The need for an automated geo-positioning approach for near real-time results and to boost cost-effectiveness has become increasingly urgent. Following this trend, a new approach to automatically compensate for the bias of the rational function model (RFM) was proposed. The core idea of this approach is to remove the bias of RFM only using tie points, which are corrected by matching with the digital elevation model (DEM) without any additional ground control points (GCPs). However, there has to be a additional evaluation according to the quality of DEM because DEM is used as a core element in this approach. To address this issue, this paper compared the quality effects of DEM in the conduct of the this approach using the Shuttle Radar Topographic Mission (SRTM) DEM with the spatial resolution of 90m. and the National Geographic Information Institute (NGII) DEM with the spatial resolution of 5m. One KOMPSAT-2 stereo-pair image acquired at Busan, Korea was used as experimental data. The accuracy was compared to 29 check points acquired by GPS surveying. After bias-compensation using the two DEMs, the Root Mean Square (RMS) errors were less than 6 m in all coordinate components. When SRTM DEM was used, the RMSE vector was about 11.2m. On the other hand, when NGII DEM was used, the RMSE vector was about 7.8 m. The experimental results showed that automated geo-positioning approach can be accomplished more effectively by using NGII DEM with higher resolution than SRTM DEM.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권2호
• /
• pp.121-127
• /
• 2011

희박 공연비에서 동작하는 디젤 엔진은 NOx 를 저감시키기 위해서 주기적으로 과농한 분위기를 형성해 주어야 한다. 최근 배기관 내에 환원제로서 경유를 직접 분사하는 HC-LNT 방식이 활발히 연구되고 있다. 이러한 연구는 NOx 저감을 위해 HC 의 농도를 제어하는 기술로서, 실제 배기관내에 HC 가 균일하게 분포하여야 촉매의 정화효율이 향상되므로 HC 를 균일하게 분사하는 방법의 최적화가 가장 중요하다. 본 연구에서는 저압에서 미립화 특성이 양호한 가솔린 흡기포트 분사용 인젝터를 이용하여, 가시화 방법으로 실제 배기관내에서의 환원제 분무 거동 특성을 측정하였고 NOx 정화 특성간의 관계를 실험적으로 비교함으로써, 인젝터의 최적 부착 조건과 분사 조건을 파악하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권5호
• /
• pp.897-907
• /
• 2020

The flow characteristics of reactor fuel assembly always intrigue the designers and the experimentalists among the myriad phenomena that occur simultaneously in a nuclear core. In this work, the visual experimental method has been developed on the basis of refraction index matching (RIM) and particle image velocimetry (PIV) techniques to investigate the detailed flow characteristics in China fast reactor fuel subassembly. A 7-rod bundle of simulated fuel subassembly was fabricated for fine examination of flow characteristics in different subchannels. The experiments were performed at condition of Re=6500 (axial bulk velocity 1.6 m/s) and the fluid medium was maintained at 30℃ and 1.0 bar during operation. As for results, axial and lateral flow features were observed. It is shown that the spiral wire has an inhibitory effect on axial flow and significant intensity of lateral flow mixing effect is induced by the wire. The root mean square (RMS) of lateral velocity fluctuation was acquired after data processing, which indicates the strong turbulence characteristics in different flow subchannels.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권2호
• /
• pp.91-98
• /
• 2012

방사선치료 중 내부 장기의 움직임을 확인하고 이를 보정하는 것은 움직이는 종양에 정확히 방사선을 조사하는데 매우 중요한 역할을 한다. 실제 치료 중 획득한 연속촬영 전자조사 문(cine EPID) 영상을 이용해 치료 중 내부 장기 움직임을 추적하는 오프라인 기반 분석 시스템(IMVS, Internal-organ Motion Verification System using cine EPID)을 개발하였고 모형을 이용하여 개발된 시스템의 정확도와 유용성을 평가했다. IMVS는 cine EPID영상을 이용한 내부 장기 움직임 추적을 위해 내부 표지자를 이용한 유형 정합 알고리즘을 이용했다. 시스템의 성능평가를 위해 폐와 폐 종양을 묘사한 인체 모형과 이를 상하(SI, superior-inferior)방향으로 직선 운동시키는 구동 장치와 제어 프로그램을 고안했다. 모형을 4초 주기로 2 cm 직선 운동 시키면서 10 MV X선으로 3.3 fps, 6.6 fps속도로 cine EPID 영상($1,024{\times}768$ 해상도)를 획득했다. 획득된 cine EPID 영상은 IMVS를 이용하여 표적의 움직임을 추적하고 기존 외부 표지자를 이용한 비디오 영상 기반 추적시스템(RPM, Real-time Position Management, Varian, USA)으로부터 얻은 결과와 비교했다. 정량적 평가를 위해 두 시스템으로부터 움직임의 평균 주기(Peak-To-Peak), 진폭과 패턴(RMS, Root Mean Square)을 측정하여 비교했다. RPM과 IMVS로 측정한 폐 종양 모형의 움직임 주기는 각각 $3.95{\pm}0.02$ (RPM), $3.98{\pm}0.11$ (IMVS 3.3 fps), $4.005{\pm}0.001$ (IMVS 6.6 fps) 초로 실제움직임 주기인 4초와 잘 일치했다. IMVS로 획득한 모형 내부장기의 평균 움직임 진폭은 3.3 fps에서 $1.85{\pm}0.02$ cm, 6.6 fps에서 $1.94{\pm}0.02$ cm으로 실제 진폭 2 cm에 비해 각각 0.15 cm (오차 7.5%) 및 0.06 cm (오차 3%)의 차를 보였다. 움직임 신호의 일치성 평가를 위해 측정한 RMS는 0.1044 (IMVS 3.3 fps), 0.0480 (IMVS 6.6 fps)로 계획된 신호와 잘 일치 했다. cine EPID 영상을 이용하여 내부 표지자의 움직임을 추적하는 IMVS는 모형 실험에서 내부 장기의 움직임을 3% 오차 내에서 확인 가능했다. IMVS는 치료 중 내부장기 움직임을 측정하고 이를 사차원 방사선 치료계획과 비교하여 오차를 보정하는데 기여할 것으로 생각된다.

• 한국광학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.108-115
• /
• 2017

본 논문은 400~900 nm 파장 대역을 갖는 가시광 및 근적외선 분광기의 조립 및 성능 평가에 대하여 보고한다. 본 분광기는 이 후 결상 망원경과 함께 시야각 ${\pm}7.68^{\circ}$을 갖는 f/2.5의 영상 분광기를 구성한다. 검출기로는 $24{\times}24{\mu}m$ 피치로 이뤄진 $640{\times}480$ 전하결합소자(CCD)가 적용된다. 분광기는 두 개의 동심 구면으로 구성된 오프터 타입이며, 분광을 위하여 2번째 거울이 회절격자 거울로 교체되어 있다. 본 논문에서 다루는 분광기 광학 설계가 제곱평균제곱근(root mean suqared, RMS) 파면 잔여 수차가 210 nm(파장 600 nm 기준, $0.35{\lambda}$)로 통상 적용되는 간섭계를 이용한 이중 경로 광학 측정법 적용이 어렵고, 또한 측정 및 정렬의 용이성을 고려하여 샤크-하트만 센서를 적용한 단일 경로 파면 측정법을 적용하여 정렬 및 조립 절차를 수립하였다. 최종 조립 후 RMS 파면 오차 변화가 전 시야에 걸쳐 90 nm이내로 정렬되었음을 확인하였다. 이 후 조립 광학 구성을 유지한 채 2개 적층슬릿 지그를 이용하여 생성한 다중 핀 홀의 크립톤 램프 분광 이미지를 획득하였으며, 획득된 이미지의 분석을 통하여 조립 분광기의 분광 분해능, 키스톤 및 스마일이 각 4.32 nm, 0.08 픽셀 및 0.13 픽셀로 요구 사항을 만족하는 것을 확인하였다. 결론적으로 샤크-하트만 센서를 적용한 오프너 분광기의 조립 절차는 유효함을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.171-177
• /
• 2008

본 논문에서는 자전거의 언덕 등판 시 페달릴 방향이 근육의 활성도에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위하여 정역구동이 가능한 특수유성기어와 언덕 경사각에 따른 마찰력을 후륜에 인가할 수 있는 자기제동장치가 장착된 자전거로 실험 장치를 구성하고 3차원 동작분석과 근전도 분석을 수행하였다. 근활성도는 장단지근, 대퇴사두근, 전경골근, 비장근에 대해서 측정하였으며 언덕 경사는 $0^{\circ}$에서 $6^{\circ}$까지 변화시켰다. 근전도 신호는 우선 평균제곱법을 적용하여 25 ms마다 평균값을 구하고 50개의 연속된 주기에 대한 ensemble 곡선을 구하여 분석하였다. 그 결과로부터 페달링 방향의 변화는 자전거 주행 속도 및 인체하지 근육의 활성도에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 구체적으로는 크랭크 각도에 따른 근활성도의 패턴 및 최대값의 분포에 있어 정방향 구동과 역방향 구동은 큰 차이를 보이는데 근활성도의 최대값은 정구동으로 페달링할 때가 역 구동으로 페달링할 때보다 큰 반면 근활성도의 평균값은 장단지근과 대퇴사두근에서는 정구등 페달링이 더 높게 나타나고 전경골근과 비장근에서는 역구동 페달링이 더 높게 나타나며 주행 등판각이 증가하면 페달링 방향이 바뀜에 따른 근활성도 최대값의 차이는 더욱 커진다.