• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.269-275
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• 2004

인체내부의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)분포를 가지며, 조직의 생리학적, 기능적 변화에 따라 임피던스가 변화한다. 본 논문에서는 주로 기능적 영상을 위한 임피던스 단층촬영 (EIT, electrical impedance tomography) 시스템의 설계와 구현 결과를 기술한다. EIT 시스템은 인체의 표면에 부착한 전극을 통해 전류를 주입하고 이로 인해 유기되는 전압을 측정하여, 내부 임피던스의 단층영상을 복원하는 기술이다. EIT 시스템의 개발에 있어서는 영상복원의 난해함과 아울러 측정시스템의 낮은 정확도가 기술적인 문제가 되고 있다. 본 논문은 기존 EIT 시스템의 문제점을 파악하고 디지털 기술을 이용하여 보다 정확도가 높고 안정된 시스템을 설계 및 제작하였다. 크기와 주파수 및 파형의 변화 가능한 50KHz의 정현파 전류를 인체에 주입하기 위해 필요한 정밀 정전류원을 설계하여 제작한 결과, 출력 파형의 고조파 왜곡(THD, total harmonic distortion)이 0.0029%이고 진폭 안정도가 0.022%인 전류를 출력 할 수 있었다. 또한, 여러개의 정전류원을 사용함으로써 채 널간 오차를 유발하던 기존의 시스템을 변경하여, 하나의 전류원에서 만들어진 전류를 각 채널로 스위칭하여 공급함으로써 이로 인한 오차를 줄였다. 주입전류에 의해 유기된 전압의 정밀한 측정을 위해 높은 정밀도를 갖는 전압측정기가 필요하므로 차동증폭기, 고속 ADC및 FPGA(field programmable gate array)를 사용한 디지털 위상감응복조기 (phase-sensitive demodulator )를 제작하였다. 이때 병렬 처리를 가능하게 하여 모든 전극 채널에서 동시에 측정을 수행 할 수 있도록 하였으며, 제작된 전압측정기의 SNR(signal-to-noise ratio)은 90dB 이다. 이러한 EIT 시스템을 사용하여 배경의 전해질 용액에 비해 두 배의 저항률을 가지는 물체(바나나)에 대한 기초적인 영상복원 실험을 수행하였다. 본 시스템은 16채널로 제작되었으나 전체를 모듈형으로 설계하여 쉽게 채널의 수를 늘릴 수 있는 장점을 가지고 있어서 향후 64채널 이상의 디지털 EIT시스템을 제작할 계획이며, 인체 내부의 임피던스 분포를 3차원적 으로 영상화하는 연구를 수행 할 예정이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.876-891
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• 1988

본 연구에서는 실린더내의 혼합유동을 고찰하기 위하여 두 분류를 충동 유동 시켜 충돌 후 혼합 유동 상태를 온라인 측정 시스템에 의하여 계측하였다.실린더내 의 난류에 의한 혼합현상을 구명하기 위하여 혼합영역을 중심으로 3차원유동 성분들의 평균속도, 난류응력 등을 측정하여 일반 자유분류의 반실험식과 비교 검토하였으며, 본 실험 결과에 잘 일치하는 반실험식을 가정식으로부터 컴퓨터에 의한 점근적 방법으 로 구하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권1호
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• pp.46-53
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• 2019

Monte Carlo simulations were performed for a three-dimensional tissue model with and without an embedded large vessel, to understand how varying vessel geometry affects surface light distribution. Vessel radius was varied from 1 to 5 mm, and vessel depth from 2 to 10 mm. A larger difference in surface fluence rate was observed when the vessel's radius increased. For vessel depth, the largest difference was seen at a depth of approximately 4 mm, corresponding to human wrist region. When the vessel was placed at depths greater than 8 mm, very little difference was observed. We also tested the feasibility of using two source-detector pairs, comprising two detectors distinctly spaced from a common source, to noninvasively measure blood-scattering changes in a large vessel. High sensitivity to blood-scattering changes was achieved by placing the near detector closer to the source and moving the far detector away from the source. However, at longer distances, increasing noise levels limited the sensitivity of the two-detector approach. Our results indicate that the approach using two source-detector pairs may have potential for quantitative measurement of scattering changes in the blood while targeting large vessels near the human wrist region.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권4호
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• pp.202-208
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• 2002

본 논문에서는 표면조직에 있는 종양 치료 시 사용되고 있는 고에너지 전자선의 monitor unit을 다양한 방법에 의해 계산하여 평가 하고자 한다. 본 병원에서 6, 9, 그리고 12 MeV 전자선으로 치료한 33명의 유방암 환자가 선택되었다. 각 환자마다 모의 치료기에서 얻어진 시뮬레이션 필름에 불규칙한 모양의 전자선 블록이 제작되었다. 이러한 불규칙한 모양의 블록을 이용하여 최대선량 깊이에 100 cGy의 선량을 주기 위해 필요한 monitor unit 이 3차원 치료계획 시스템 (Pinnacle 6.0, ADAC Lab)을 사용하여 계산되었고 측정되었다. 선원과 표면 거리(SSD)가 100 cm 인 곳에서 plane parallel (PP) 이온전리함(Roos, OTW Germany) 을 사용하여 고체 물 팬텀 내에서 측정하였다. 불균등 조직에 대한 효과를 평가하기 위해 CT 데이터를 사용하였고 monitor unit을 균등조직 및 비균등조직 내에서 계산하였다. 균등조직으로 계산하기 위해 CT의 밀도를 1 g/㎤로 지정하였다. 이러한 방법에 의해 구해진 monitor unit 값들을 비교하였다. 한 지점에서 측정된 선량과 RTP에서 구해진 선량을 비교 할 때 측정된 값이 치료계획에 의해 계산된 값보다 조금 높았다. 평평한 고체 물 표면에 조사된 경우 측정된 값과 계산된 값에는 6 MeV 전자선의 경우 4%, 그리고 9 및 12 MeC 전자선의 경우 2%의 차이가 있었다. 또한 다양한 조사방향에서 CT 데이터를 사용하여 monitor unit을 계산한 경우 불균등한 조직의 밀도를 고려하여 계산된 값과 고려하지 않고 계산된 값은 모든 에너지에서 3% 이내의 차이가 있었다. 이러한 결과는 전자선을 사용하여 유방암 치료 시 조직내의 불균등한 밀도를 고려하지 않고 monitor unit을 계산해도 큰 차이가 발생하지 않는다는 것을 의미한다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.139-145
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• 2014

As life is changing, modern people are interested in culture life more than the past and as a result Art Exhibition increases. Nowadays many methods of exhibit are introduced, especially Direct experience. Trick Art Experience exhibition introduced Direct experirence to a work of art for interests and used props, objets, images, and sounds for maximizing experience element. Trick Art Experience exhibition added humor as imitating famous painting and gave a deep impression through the optical illusion technique which make flat structure look three-dimensional structure. Recently, demands for Experience exhibition which are like Trick Art increase. This study figure out pros and cons through a comparison analysis of direction and component about Trick Art Experience exhibition and find a check list about making an audience active about experience. From now on, we have an object about showing design data including customer satisfaction measurement to make various expressions of direction and component about Experience Art through a case analysis. We have firsthand visited case spaces to experience the spaces and prepared a check list for the relevant types of expressions. Referring to the exhibit work classification system, components that correspond to Trick Art Experience exhibition were grouped according to constituting items. Among the types of expressions, the levels of satisfaction with Experience exhibition and Participating exhibit were found to be high and the level of satisfaction with Heart Moving exhibit was found to be low through surveys. Among the components, the levels of satisfaction with stereograms and formative effect elements were found to be high and those of spatial changes and media effects were found to be low through surveys. Therefore, the expressions should be reinforced and the components should be improved.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제26권2호
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• pp.74-81
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• 2014

Purpose: The purpose of this study is to compare kinematics and kinetics on the knee joint between stair gait with unstable shoes and barefoot in healthy adult women. Methods: Seventeen healthy adult women were recruited for this study. The subjects performed stair ascent and descent with unstable shoes and barefoot. The experiment was repeated three times for each stair gait with unstable shoes and barefoot. Measurement and analysis of the movements of the knee joint were performed using a three-dimensional analysis system. Results: Statistically significant differences in the knee muscle force of semimembranosus, biceps femoris-long head, biceps femoris-short head and sartorius, patellar ligament, medial gastrocnemius, and lateral gastrocnemius were observed between unstable shoes and barefoot gait during stair ascent. Statistically significant differences in the knee muscle force of sartorius, rectus femoris, medial gastrocnemius, and lateral gastrocnemius were observed between unstable shoes and barefoot gait during stair descent. Statistically significant differences in the knee flexor moment of semitendinosus, biceps femoris-long head, biceps femoris-short head, sartorius, rectus femoris, vastus intermedialis, medial gastrocnemius, and lateral gastrocnemius were observed between unstable shoes and barefoot gait during stair ascent. Conclusion: Therefore, wearing unstable shoes during stair gait in daily life is considered to influence knee joint kinematics and kinetics due to the unstable shoes, and thus suggest the possibility that reducing the risks of pain, and knee osteoarthritis, stabilizing the knee joint caused by changes in the loading of the knee joint.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.431-442
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• 2013

기존의 연구에서 삼각형 돌출부의 크기 즉 돌출부 길이 및 돌출부 경사각 변화에 따른 전단거동 및 파괴 형상 특성에 대한 광범위한 실험적 연구는 부족하였다. 본 연구에서는 직접전단시험기를 사용하여 삼각형 돌출부의 전단거동에 있어서 돌출부의 길이 및 경사각 특성이 표면 돌출부의 파괴 형상 특성에 미치는 영향을 규명하고자 한다. 이를 위하여 돌출부 길이는 4가지로 변환하였고, 수직응력은 3가지로, 그리고 돌출부 경사각은 3개의 각도로 변환하면서 총 36회의 시험을 수행하였다. 시험을 수행한 시편은 3차원 형상측정기를 사용하여 파괴 형상 특성을 정량적으로 분석하였다. 이러한 시험을 통하여, 수직응력 변화에 따른 돌출부의 파괴 형상 특성을 조사하였다. 또한 각각의 경사각에서 돌출부의 길이를 변화시켜 시험을 수행함으로써, 특정 수직응력 하에서 돌출부가 파괴되는 길이 및 높이를 정의하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권6호
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• pp.825-835
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• 2003

Previous studies have demonstrated the importance of joint angle errors mainly due to skin artifact and measurement errors during gait analysis. Joint angle errors lead to unreliable kinematics and kinetic analyses in the investigation of human motion. The purpose of this paper is to present the Joint Averaging Coordinate System (JACS) method for human gait analysis. The JACS method is based on the concept of statistical data reduction of anatomically referenced marker data. Since markers are not attached to rigid bodies, different marker combinations lead to slightly different predictions of joint angles. These different combinations can be averaged in order to provide a "best" estimate of joint angle. Results of a gait analysis are presented using clinically meaningful terminology to provide better communication with clinical personal. In order to verify the developed JACS method, a simple three-dimensional knee joint contact model was developed, employing an absolute coordinate system without using any kinematics constraint in which thigh and shank segments can be derived independently. In the experimental data recovery, the separation and penetration distance of the knee joint is supposed to be zero during one gait cycle if there are no errors in the experimental data. Using the JACS method, the separation and penetration error was reduced compared to well-developed existing methods such as ACRS and Spoor & Veldpaus method. The separation and penetration distance ranged up to 15 mm and 12 mm using the Spoor & Veldpaus and ACRS method, respectively, compared to 9 mm using JACS method. Statistical methods like the JACS can be applied in conjunction with existing techniques that reduce systematic errors in marker location, leading to an improved assessment of human gait.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.823-828
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• 2013

실리콘 태양전지의 두께를 줄일 경우 여러 문제점이 발생하게 되는데 그 중에서 태양전지의 휨 현상은 제품 수율의 직접적인 원인이 되어 제품 상용화에 가장 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 연구에서는 태양전지의 실리콘 웨이퍼 두께를 가변하였을 때의 휨 정도에 대해 정밀하게 측정하고자 하였다. 측정결과의 신뢰성을 높이고 비 대칭성 형상에 대해 자세하고 정밀하게 분석하기 위해 3D 이미지 스캐너를 사용하였다. 그 결과 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할수록 휨 정도는 급격하게 증가하고 곡률 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 실리콘 웨이퍼의 두께가 감소할 수록 휨 정도의 편차가 증가하여 형상의 비 대칭성이 증가하는 것 또한 확인되었다. 또한 Ag 전극의 부착이 휨 현상을 어느 정도 감소시키는 것을 알 수 있었다.

• 분석과학
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• 제17권3호
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• pp.217-224
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• 2004

소형의 이온선택성 전극을 흐름계 어레이로 구성하여 전자혀 시스템을 제작하였다. 제작된 전자혀 시스템에 음용수 및 알코올성 음료를 저 농도의 완충용액 (0.005 M Tris-$H_2SO_4$ pH 7.2)에 묽힌 후 9개의 전극이 장착된 흐름계에 흘려 보내어 전위차를 측정하였다. 얻어진 자료는 주성분 분석 (principal component analysis; PCA)을 통하여 식음료의 맛을 평가할 수 있도록 2차원 및 3차원 좌표계에 표시하였다. 본 연구에서 제작한 전자혀 시스템은 식품의 생산공정관리의 목적으로 또는 시중에서 구할 수 있는 식음료 맛의 변화 추이를 구분해 내는 목적으로 유용하게 사용될 수 있다.