• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제29권4호
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• pp.150-156
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• 2018

This study aims to develop an improved Feldkamp-Davis-Kress (FDK) reconstruction algorithm using anisotropic total variation (ATV) minimization to enhance the image quality of low-dose cone-beam computed tomography (CBCT). The algorithm first applies a filter that integrates the Shepp-Logan filter into a cosine window function on all projections for impulse noise removal. A total variation objective function with anisotropic penalty is then minimized to enhance the difference between the real structure and noise using the steepest gradient descent optimization with adaptive step sizes. The preserving parameter to adjust the separation between the noise-free and noisy areas is determined by calculating the cumulative distribution function of the gradient magnitude of the filtered image obtained by the application of the filtering operation on each projection. With these minimized ATV projections, voxel-driven backprojection is finally performed to generate the reconstructed images. The performance of the proposed algorithm was evaluated with the catphan503 phantom dataset acquired with the use of a low-dose protocol. Qualitative and quantitative analyses showed that the proposed ATV minimization provides enhanced CBCT reconstruction images compared with those generated by the conventional FDK algorithm, with a higher contrast-to-noise ratio (CNR), lower root-mean-square-error, and higher correlation. The proposed algorithm not only leads to a potential imaging dose reduction in repeated CBCT scans via lower mA levels, but also elicits high CNR values by removing noisy corrupted areas and by avoiding the heavy penalization of striking features.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권2호
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• pp.170-177
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• 2012

A force/torque sensor using carbon fiber plate was designed and developed to make the sensor be able to measure a wide range of multi degree of force and torque. Using carbon fiber plate of 0.3 mm thickness, the sensor was designed and developed, which has a ${\mu}N$ level order of resolution and about 0.01 N ~ 390 N of wide measurement range. The elastic deformation part has a tripod plate structure and strain gauges are attached on the part to detect the force/torque. The coefficient of determination for the sensor is over 0.955 by the calibration experiment so that the linearity of the sensor is confirmed to be good. Also, experiments on applying 0.005 ~ 40 kg (0.05 ~ 390 N) to each axis were implemented and the sensor is proved to be safe under a high load. Finally, to verify the function calculating the direction of load vector, the directions of various load vectors which have the same magnitude but different directions and the directions of the calculated load vectors are compared and analyzed to accord well.

• 한국지진공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.233-240
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• 2021

The stochastic method is applied to simulate strong ground motions at seismic stations of seven metropolises in South Korea, creating an earthquake scenario based on the causative fault of the 2016 Gyeongju earthquake. Input parameters are established according to what has been revealed so far for the causative fault of the Gyeongju earthquake, while the ratio of differences in response spectra between observed and simulated strong ground motions is assumed to be an adjustment factor. The calculations confirm the applicability and reproducibility of strong ground motion simulations based on the relatively small bias in response spectra between observed and simulated strong ground motions. Based on this result, strong ground motions by a scenario earthquake on the causative fault of the Gyeongju earthquake with moment magnitude 6.5 are simulated, assuming that the ratios of its fault length to width are 2:1, 3:1, and 4:1. The results are similar to those of the empirical Green's function method. Although actual site response factors of seismic stations should be supplemented later, the simulated strong ground motions can be used as input data for developing ground motion prediction equations and input data for calculating the design response spectra of major facilities in South Korea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.9-14
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• 2018

가스스프링은 가스가 압축될 때 가지게 되는 압력을 스프링과 같이 사용하는 형태로, 광범위한 산업분야에 사용되고 있고 그 수요 또한 증가하고 있다. 이 가스스프링은 압축 스프링과 인장 스프링으로 나뉠 수 가 있는데, 압축 스프링과 달리인장 스프링의 경우는 피스톤 속도 제어에 대한 연구가 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 2중 실린더 구조를 갖는 인장 가스스프링에서의 압력 손실 계산을 통하여 피스톤 반발압력의 크기를 이론적으로 예측하였고, 피스톤과 실린더 사이의 마찰이 작은 경우와 큰 경우에 대하여 피스톤의 실제 거동을 모사해 보았다. 수치해석을 위해서는 유동해석분야에서 가장 널리 사용되고 있는 FLUENT를 이용하였고, 피스톤의 거동을 모사하기 위하여 FLUENT에서 제공하는 6-DOF 모델과 사용자정의함수(User Defined Function)를 사용하였다. 격자는 Layering 기법만으로도 Dynamic mesh가 성공적으로 구현되도록 피스톤 전후의 유동영역을 따로 분할하여 다른 형태의 격자를 생성하였다. 해석 결과 두 경우 다 최종적으로는 목표로 하는 속도로 피스톤이 복귀하는 결과를 보였으나, 최종 속도에 도달하는 과정에서 다른 차이를 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.7-13
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• 2006

근래에 선형전동기로 냉장고 등 냉동기기의 압축기 피스톤을 제어하는 선형압축기가 높은 효율 때문에 많이 주목받고 있다. 선형압축기의 피스톤 스트로크는 LPMSM의 입력 전압 및 전류값을 적분하여 구하며, 이 입력 신호에 직류성분이 포함될 경우 스트로크가 발산된다. 본 연구에서는 고역필터 및 직류 옵셋 보상 방식을 사용하여 입력 전압 및 전류의 직류성분에 의한 스트로크의 발산을 방지하는 기법을 제시하였다. 고역필터의 차단주파수에 대한 스트로크의 크기 및 위상과 스트로크에 포함된 직류옵셋 값의 관계를 유도하고, 직류 옵셋 값을 보상하여 정확한 스트로크를 계산한다. 새로 개발된 스트로크 계산방법의 성능은 16비트 DSP 구현된 선형압축기 시스템의 실험을 통하여 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권1호
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• pp.101-106
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• 2012

In this study, we investigated the effect of groove pattern and gap-fill with lossy materials at 15 GHz frequency of Ku-band. We used Epoxy/MWCNT composite materials as gap-fill materials. Although epoxy does not have an absorbance capability, epoxy added conductive fillers, which are multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), can function as radar absorbing material. Specimens were fabricated with different MWCNT mass fractions (0, 0.5, 1.0, 2.0 wt%) and their permittivity in the Ku-band was measured using the waveguide technique. We investigated the effect of gap-fill on monostatic RCS by calculating RCS with and without gap-fill. For arbitrarily chosen thickness and experimentally obtained relative permittivity, we chose the relative permittivity of MWCNT at 2 wt% (${\varepsilon}_r$=8.8-j2.4), which was the lowest reflection coefficient for given thickness of 3.3 mm at V-pol. and $80^{\circ}$ incident angle. We also checked the monostatic RCS and the field intensity inside the groove channel. In the case of H-pol, gap-fill was not affected by the monostatic RCS and magnitude was similar with or without gap-fill. However, in the case of V-pol, gap-fill effectively reduced the monostatic RCS. The field intensity inside the groove channel reveals that different RCS behaviors depend on the wave polarizations.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권6호
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• pp.507-516
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• 2008

최근 연구 결과에 따르면 여러가지 질환 중에 심장 질환으로 인한 사망률이 가장 높은 것으로 나타났다. 임상 실습에서 심장 기능은 좌심실을 수동윤곽검출하여 혈류량이나 심박구출률을 계산하여 분석하지만, 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 본 연구에서는 심장을 촬영한 단축 자기공명영상을 사용하여 자동 좌심실 분할 알고리즘을 제안한다. 코일 위치에 따른 왜곡을 보상하고, 에지 정보를 검출하고 특성에 따라 분류한후에, 영역 확장 기법을 사용하여 좌심실을 분할하였다. 또한 부분 복셀소(voxel)의 영향을 고려하였다. 코넬대학교 IRB의 승인하에 38 명의 심장 자기공명영상을 사용하여 제안한 알고리즘을 수동윤곽검출 및 GE MASS 소프트웨어와 비교하였다. 심장의 이완기와 수축기에 혈류량은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않을 경우 각각 $3.3mL{\pm}5.8$(표준편차)와 $3.2mL{\pm}4.3$, 부분 복셀소 영향을 고려한 경우 각각 $19.1mL{\pm}8.8$와 $10.3mL{\pm}6.1$의 정확도를 보였다. 심박구출률은 부분 복셀소 영향을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우에 대해서 각각 $-1.3%{\pm}2.6$ 와 $-2.1%{\pm}2.4$의 정확도를 보였다. 이를 통해 제안한 알고리즘이 정확하고 정기적인 임상 실습에 유용함을 확인할 수 있다.