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북극해 안전운항 지원시스템 구축을 위한 기능적 요구조건 도출 (Functional Requirements to Develop the Marine Navigation Supporting System for Northern Sea Route)

  • 홍성철;김선화;양찬수
    • Spatial Information Research
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    • 제22권5호
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    • pp.19-26
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    • 2014
  • 지구 온난화로 인한 북극해 해빙의 감소로 새로운 항로의 개척과 지하자원 개발에 대한 국제적 관심이 고조되고 있다. 국제해사기구(IMO)는 북극해를 이용하는 선박의 증가로 해양사고와 오염의 가능성이 증대됨에 따라, 폴라코드(Polar Code)를 제정하여 극지역운항매뉴얼(PWOM) 등 북극해 운항선박에 대한 기준요건의 강제화 준비를 진행 중이다. 북극해를 운항하는 선박은 해양기상 이외에도 해빙의 영향을 받으므로 안전하고 경제적인 항로를 지원해 줄 북극해 안전운항 지원시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국제해사기구 폴라코드에 대응하기 위해 북극해 안전운항 지원시스템 개발을 위한 기능적 요구조건을 도출하였다. IMO 폴라코드를 기반으로 도출된 북극해 안전운항 지원시스템의 기능적 요건은 북극해 운항선박에게 해빙관측 및 예측정보를 이용하여 경제적이고 안전한 항로를 동적으로 서비스할 수 있도록 도출되었고, 북극해 항행위험지도 생성 기법, 북극해 항해계획 기법, 해사안전정보(MSI) 생성기법을 개발하기 위한 기술적 요건으로 구성된다. 또한, 북극해 안전운항 지원시스템의 적용을 위한 요구조건을 도출하여 개발될 시스템이 IMO 폴라코드의 북극해 항행선박 인증절차에 적용하고자 하였다. 본 연구의 연구성과를 폴라코드에 반영하기 위해서는 해빙관측 및 예측기술의 개발과 함께, 지속적인 국제적인 교류 및 정책 제안 등이 계속되어야 할 것이다.

압축된 영상에서 정규화 된 역양자화기의 응용 (Applications of Regularized Dequantizers for Compressed Images)

  • 이건호;성주승;송문호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제39권5호
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    • pp.11-20
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    • 2002
  • 이 논문에서 우리는 블록화 현상과 DCT 계수의 양자화 에러를 최소화 하면서 영상을 복호하는 새로운 기술을 제안한다. 영상의 복호화 과정에서 영상의 DCT 계수는 양자화 된 DCT 계수와 양자화 행렬의 곱으로 구해지게 되고, 양자화 간격의 절반 크기의 에러가 유도 될 수 있다. 이때 역 양자화 과정에서 원 영상의 DCT 계수는 알 수 없으며, 만약 DCT 계수를 양자화 간격 절반 크기 내로 대응 시킨다면 무한개의 해답이 존재하게 된다. 이 논문에서 우리는 하나의 해답을 구하기 위한 단서로, 양자화 에러는 양자화 간격의 절반 크기 내로 제한되어 있으며, 적어도 블록 경계면에서의 불연속성으로 나타나는 고주파 성분은 원 영상에 존재하지 않는다는 사실을 이용하게 된다. 이 두 가지 조건으로 우리는 역 양자화기의 정규화 과정을 거치게 된다. 정규화 된 역 양자화기는 역 양자화 과정에서 얻어지는 DCT 계수를 항상 양자화 에러, 즉 양자화 간격의 절반 크기 범위 내로 대응 시키게 된다. 논문에서 제안된 기술은 JPEG, MPEG-1, H.263+의 영상 압축 표준과 비교하였으며, 비교과정은 시각적인 효과로 기존의 일반적인 방법으로 영상을 복호할 때보다 블록화 현상이 감소한다는 것을 보여주게 되고 또한 원 영상과의 Peak Signal to Noise Ratio (PSNR), Blockiness Measure (BM)에 대한 수치적인 비교 결과를 보여주게 된다.

AAPM Phantom을 이용한 CT 영상 평가 시 자동화된 정량적 분석 방법 개발 (Development of Automatized Quantitative Analysis Method in CT Images Evaluation using AAPM Phantom)

  • 노성순;엄효식;김호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.163-173
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    • 2014
  • CT 표준팬텀을 이용한 대조도 분해능 평가와 공간 분해능 영상 평가 시 평가자의 주관적 판단에 의한 오류를 최소화하기 위한 자동화된 정량적 평가 방법을 제시하고, 그 유용성을 평가하고자 한다. Nuclear Associates사(社) AAPM CT Performance Phantom(Model 76-410)을 사용하여 120kVp와 250mAs, 10mm collimation과 25cm 이상의 SFOV(scan field of view), 25cm의 DFOV(display field of view)의 촬영조건으로, standard reconstruction algorithm을 이용하여 촬영한 24개의 적합 팬텀 영상과 20개의 부적합 팬텀 영상을 대상으로 평가하였다. 대조도 분해능과 공간 분해능 영상을 정량적으로 평가하기 위해 Mathwork사(社) Matlab(Ver. 7.6. (R2008a)) software를 이용하여 자체 개발한 평가 프로그램을 사용하였다. 본 연구에서는 자체 개발한 자동화된 평가 프로그램을 이용하여 평가한 결과, 정성적 평가 항목을 객관적 수치로 평가할 수 있었다. 첫째, 대조도 분해능의 경우 이심률 지수(eccentricity index, EI)가 0.50, 0.51, 0.52, 0.53 일 때 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다. 둘째, 대조도 분해능에서 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR)이 -0.0018~-0.0010인 경우에 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다. 셋째, 공간 분해능의 경우 영상 분할 기법을 통해 구멍의 외곽선 윤곽을 자동으로 분할 추출한 결과, 정성적으로 평가한 결과와 정량적으로 평가한 결과가 일치했다.

휠체어에서 엉덩이 들기 동작 동안 발위치가 척수손상환자의 어깨 근활성도, 최대 족저압, 무릎굽힘 각도, 운동자각도에 미치는 효과 비교 (Comparison of the Effects of Different Foot Positions During Body-lifting in Wheelchair on Shoulder Muscle Activities, Peak Plantar Pressure, Knee Flexion Angle, and Rating Perceived Exertion in Individuals With Spinal Cord Injury)

  • 이왕재;임원빈;윤병구;이범석;이충휘
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • Background: Individuals with spinal cord injury (SCI) rely on their upper limbs for body-lifting activity (BLA). While studies have examined the electromyography (EMG) and kinematics of the shoulder joints during BLA, no studies have considered foot position during BLA. Objects: This study compared the effects of different foot positions during BLA on the shoulder muscle activities, peak plantar pressure, knee flexion angle, and rating perceived exertion in individuals with SCI. Methods: The study enrolled 13 mens with motor-complete paraplegic SCI, ASIA (American Spinal Injury Association) A or B. All subjects performed BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest and on the floor independently. Surface EMG was used to collect data from the latissimus dorsi, pectoralis major, serratus anterior, and triceps brachii. The peak plantar pressure was measured using pedar-X and the knee flexion angle with Image J. Borg's rating perceived exertion scale was used to measure the physical activity intensity level. The paired t-test was used to compare the shoulder muscle activities, peak plantar pressure, knee flexion angle, and rating perceived exertion between the two feet positions during BLA. Results: The activity of the latissimus dorsi, pectoralis major, serratus anterior, and triceps brachii and rating perceived exertion decreased significantly and the peak plantar pressure and knee flexion angle increased significantly when performing BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest compared with on the floor (p<.05). Conclusion: These findings suggest that individuals with SCI may perform BLA with the feet positioned on the wheelchair footrest for weight-relief lifting to decrease the shoulder muscle activities and the rating perceived exertion and to increase the peak plantar pressure and the knee flexion angle.

Development of 3D statistical mandible models for cephalometric measurements

  • Kim, Sung-Goo;Yi, Won-Jin;Hwang, Soon-Jung;Choi, Soon-Chul;Lee, Sam-Sun;Heo, Min-Suk;Huh, Kyung-Hoe;Kim, Tae-Il;Hong, Helen;Yoo, Ji-Hyun
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제42권3호
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    • pp.175-182
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    • 2012
  • Purpose: The aim of this study was to provide sex-matched three-dimensional (3D) statistical shape models of the mandible, which would provide cephalometric parameters for 3D treatment planning and cephalometric measurements in orthognathic surgery. Materials and Methods: The subjects used to create the 3D shape models of the mandible included 23 males and 23 females. The mandibles were segmented semi-automatically from 3D facial CT images. Each individual mandible shape was reconstructed as a 3D surface model, which was parameterized to establish correspondence between different individual surfaces. The principal component analysis (PCA) applied to all mandible shapes produced a mean model and characteristic models of variation. The cephalometric parameters were measured directly from the mean models to evaluate the 3D shape models. The means of the measured parameters were compared with those from other conventional studies. The male and female 3D statistical mean models were developed from 23 individual mandibles, respectively. Results: The male and female characteristic shapes of variation produced by PCA showed a large variability included in the individual mandibles. The cephalometric measurements from the developed models were very close to those from some conventional studies. Conclusion: We described the construction of 3D mandibular shape models and presented the application of the 3D mandibular template in cephalometric measurements. Optimal reference models determined from variations produced by PCA could be used for craniofacial patients with various types of skeletal shape.

Radiopacity of contemporary luting cements using conventional and digital radiography

  • An, Seo-Young;An, Chang-Hyeon;Choi, Karp-Sik;Huh, Kyung-Hoe;Yi, Won-Jin;Heo, Min-Suk;Lee, Sam-Sun;Choi, Soon-Chul
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제48권2호
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    • pp.97-101
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    • 2018
  • Purpose: This study evaluated the radiopacity of contemporary luting cements using conventional and digital radiography. Materials and Methods: Disc specimens (N=24, n=6 per group, ø$7mm{\times}1mm$) were prepared using 4 resin-based luting cements (Duolink, Multilink N, Panavia F 2.0, and U-cem). The specimens were radiographed using films, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor, and a photostimulable phosphor plate (PSP) with a 10-step aluminum step wedge (1 mm incremental steps) and a 1-mm-thick tooth cut. The settings were 70 kVp, 4 mA, and 30 cm, with an exposure time of 0.2 s for the films and 0.1 s for the CMOS sensor and PSP. The films were scanned using a scanner. The radiopacity of the luting cements and tooth was measured using a densitometer for the film and NIH ImageJ software for the images obtained from the CMOS sensor, PSP, and scanned films. The data were analyzed using the Kruskal-Wallis and Mann-Whitney U tests. Results: Multilink (3.44-4.33) showed the highest radiopacity, followed by U-cem (1.81-2.88), Panavia F 2.0 (1.51-2.69), and Duolink (1.48-2.59). The $R^2$ values of the optical density of the aluminum step wedge were 0.9923 for the films, 0.9989 for the PSP, 0.9986 for the scanned films, and 0.9266 for the CMOS sensor in the linear regression models. Conclusion: The radiopacities of the luting materials were greater than those of aluminum or dentin at the same thickness. PSP is recommended as a detector for radiopacity measurements because of its accuracy and convenience.

골 내 결손 치료 시 법랑 기질 단백질과 이종골 이식 및 혈소판 농축 혈장의 골 재생 효과에 대한 디지털 공제술의 정량적 분석 (The quantitative analysis by digital subtraction radiography on the effect of Enamel Matrix Protein and Platelet-Rich Plasma, combined with Xenograft in the treatment of intrabony defect in humans)

  • 한금아;임성빈;정진형;홍기석
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제35권4호
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    • pp.961-974
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    • 2005
  • Various biological approaches to the promotion of periodontal regeneration have been used. These can be divided into the use of growth and differentiation factors, application of extracellular matrix proteins and attachment factors and use of mediators of bone metabolism. The purpose of this study was to evaluate the effect of enamel matrix protein and platelet-rich plasma on the treatment of intrabony defect, with bovine-derived bone powder in humans by digital subtraction radiography. 12 teeth(experimental I group) were treated with enamel matrix protein combined with bovine-derived bone powder and 12 teeth(experimental II group) were treated with platelet-rich plasma combined with bovine-derived bone powder. The change of bone density was assessed by digital subtraction radiography in this study. The change of mineral content was assessed in the method that two radiography were put into computer program to be overlapped and the previous image was subtracted by the later one. Both groups were statistically analyzed by Wilcoxon signed Ranks Test and Mann-whitney Test using SPSS program for windows(5% significance level). The results were as follows: 1. The radiolucency in 3 months after surgery was significantly increased than 1 month after surgery in both groups(experimental I and II groups)(p<0.05). 2. The radiopacity in 6 months after surgery was significantly increased than 3 months after surgery in both groups(experimental I and II groups) (p<0.05). 3. In experimental I group, there was no significant difference between 1 month and 6 months after surgery. 4. In experimental II group. the radiopacity in 6 months after surgery was significantly increased than 1 month after surgery(p<0.05). 5. There was no significant difference between experimental I and II group at 1 month and 3 months after surgery, but the radiopacity in experimental II group was significantly increased at 6 months after surgery(p<0.05). In conclusion, platelet-rich plasma can enhance bone density than enamel matrix protein until 6 months after surgery.

Rabbit maxillary sinus augmentation model with simultaneous implant placement: differential responses to the graft materials

  • Kim, Young-Sung;Kim, Su-Hwan;Kim, Kyoung-Hwa;Jhin, Min-Ju;Kim, Won-Kyung;Lee, Young-Kyoo;Seol, Yang-Jo;Lee, Yong-Moo
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제42권6호
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    • pp.204-211
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    • 2012
  • Purpose: This study was performed to establish an experimental rabbit model for single-stage maxillary sinus augmentation with simultaneous implant placement. Methods: Twelve mature New Zealand white rabbits were used for the experiments. The rabbit maxillary sinuses were divided into 3 groups according to sinus augmentation materials: blood clot (BC), autogenous bone (AB), and bovine-derived hydroxyapatite (BHA). Small titanium implants were simultaneously placed in the animals during the sinus augmentation procedure. The rabbits were sacrificed 4 and 8 weeks after surgery and were observed histologically. Histomorphometric analyses using image analysis software were also performed to evaluate the parameters related to bone regeneration and implant-bone integration. Results: The BC group showed an evident collapse of the sinus membrane and limited new bone formation around the original sinus floor at 4 and 8 weeks. In the AB group, the sinus membrane was well retained above the implant apex, and new bone formation was significant at both examination periods. The BHA group also showed retention of the elevated sinus membrane above the screw apex and evident new bone formation at both points in time. The total area of the mineral component (TMA) in the area of interest and the bone-to-implant contact did not show any significant differences among all the groups. In the AB group, the TMA had significantly decreased from 4 to 8 weeks. Conclusions: Within the limits of this study, the rabbit sinus model showed satisfactory results in the comparison of different grafting conditions in single-stage sinus floor elevation with simultaneous implant placement. We found that the rabbit model was useful for maxillary sinus augmentation with simultaneous implant placement.

Bulk fill 유동성 복합레진의 변연 누출에서 다른 중합시간의 영향에 대해 마이크로시티를 이용한 평가 (Evaluation of marginal leakage of bulk fill flowable composite resin filling with different curing time using micro-computed tomography technology)

  • 김은지;이규복;진명욱
    • 구강회복응용과학지
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    • 제32권3호
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    • pp.184-193
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    • 2016
  • 목적: 중합 시간이 bulk fill 유동성 복합레진의 미세누출에 미치는 영향을 마이크로시티를 이용하여 평가하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 30개의 발거된 인간 대구치에 변형된 2급 와동인 vertical slot cavity를 형성하였다. SonicFill과 SureFil SDR flow을 단일 충전하였으며, 다른 중합시간(20, 40, 60초)으로 광중합 하였다. 모든 표본은 5000번의 thermal cycle을 시행하였다. 치아는 silver nitrate 용액에 24시간 동안 침전 후 8시간 동안 현상액에 침전하였다. 마이크로시티를 사용하여 시편을 촬영 후 침투된 silver nitrate solution을 3차원적으로 재건하여 그 부피를 측정하였다. 변연 누출 결과값의 통계 처리는 Mann-Whitney test를 사용하였다. 결과: 광중합 시간의 증가는 두 bulk fill 유동성 복합레진에서 변연 누출을 증가시켰다. 두 복합레진 사이 유의한 차이는 없었다. 결론: 중합 시간은 bulk fill 유동성 복합레진의 변연 누출을 증가시킬 수 있는 요인이었다. 또한 마이크로시티를 통해 레진-치아 계면에서 변연 누출의 양을 비파괴적 방법으로 3차원적으로 재건하여 측정할 수 있었다.

직접탄소 연료전지용 전해질 제조 및 직접탄소 연료전지 특성 평가 (Fabrication of Electrolyte for Direct Carbon Fuel Cell and Evaluation of Properties of Direct Carbon Fuel Cell)

  • 피석훈;조민제;이종원;이승복;임탁형;박석주;송락현;신동렬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권6호
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    • pp.786-789
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고체산화물연료전지에서 사용되고 있는 전해질의 직접탄소연료전지로의 적용가능성을 평가하기 위해 YSZ 전해질의 특성을 평가하였다. 전해질 층은 진공 슬러리 코팅 법을 사용하여 연료극 지지체위에 형성하였으며, 코팅 후 $1,400^{\circ}C$에서 5시간 동안 열처리하여 미세조직, 가스투과도 및 이온 전도도 측정을 통해 직접탄소연료전지로의 적용가능성을 확인하였다. YSZ 전해질은 얇고 치밀한 층을 형성하였으며 낮은 가스 투과도 값을 나타내었다. 이와같은 결과를 바탕으로 직접탄소 연료전지에 YSZ 전해질을 적용하였으며, 단위전지를 제작하여 $800^{\circ}C$에서 성능평가를 수행하였다.