• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제38권4호
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• pp.451-461
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• 2015

MV방사선 치료는 둘러싸여 있는 정상조직의 피폭선량을 최소화 하면서, target volume 내에 정확하게 선량을 전달하는데 있어 중요한 요인이다. 본 연구에서는 방사선 치료의 높은 정확성을 유지하기 위하여 megavoltage X-ray imaging (MVI)에서 edge block 을 사용한 digital radiography (DR) system 검출기의 modulation transfer function (MTF: 변조전달함수), the noise power spectrum (NPS: 잡음전력스펙트럼) and the detective quantum efficiency (DQE: 양자검출효율)를 측정하고자 한다. 우리는 텅스텐으로 구성된 19 (thickness) ${\times}$ 10 (length) ${\times}$ 1 (width) $cm^3$의 edge block을 사용하였으며, 다음과 같은 setting들로 pre-sampling modulation transfer function (MTF)를 계산하였다: 6-megavolt (MV) energy를 사용하고, 다양한 Radiotherapy장비인 TrueBeamTM (Varian), BEAMVIEWPLUS (Siemens), iViewGT (Elekta), ClinacR iX (Varian) 를 사용하였다. MTF결과에서 Varian TrueBeamTM flattening filter free가 MTF의 50% ($mm^{-1}$)에서 0.46, 10% ($mm^{-1}$) 에서 1.40로 가장 highest value를 보였다. Noise 분포는 Elekta iViewGT가 가장 낮은 분포를 보였다. DQE에서는 E lekt a iViewGT가 peak DQE에서 0.0026 그리고 $1mm^{-1}$ DQE 에서 0.00014로 가장 높았다. 본 연구는 Edge method를 이용하여 MTF와 DQE산출을 재현하였으며, 현재 임상에서 사용되는 DR 시스템 측정의 높은 정확성을 유지할 수 있었으며 이러한 연구는 전통적인 QA 영상화뿐만 아니라 검출기 개발 연구에 있어서 정량적인 MTF, NPS, DQE 측정에 더욱 더 효율적으로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제26권4호
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• pp.39-46
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• 2003

의료영상 분야에서의 디지털화가 시도되면서부터 평판형 디지털 영상검출기가 일반촬영 및 투시영상을 비롯한 다양한 영상 획득 장치에의 적용을 위해 꾸준히 연구, 개발되어져 왔다. 본 연구는 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기를 통해 획득된 영상의 평가를 통해 순수 국내 기술로 개발중인 디지털 방사선 검출기의 임상 사용여부를 확인하고, 영상평가의 주요인자인 modulation transfer function (MTF), noise power spectrum (NPS), and detective quantum efficiency (DQE) 이용하여 정량적인 값을 도출함으로써 의료영상평가에 필요한 측정 방법 및 그 기초 자료의 제공을 그 목적으로 한다. 비정질 셀레늄을 이용한 디지털 방사선 검출기는 pixel pitch가 $139\;{\mu}m$이며, 전체 active area은 $14{\times}8.5\;inch^2$, 전체 pixel의 수는 3.9백만개이다. 디지털 X-선 검출기에서 광도전체로서 비정질 셀레늄은 TFT 평판 패널 위에 진공 증착된다. 비정질 셀레늄의 두께는 $500\;{\mu}m$이다. 디지털 방사선 검출기의 성능을 평가하기 위해 민감도, 선형성, MTF, NPS, 그리고 DQE가 측정되었다. 선형성 평가에서는 뛰어난 선형성[($r^2$)=0.9693]을 보였다. 측정된 민감도는 인가전압 $10\;V/{\mu}m$에서 $4.16{\times}10^6\;ehp/pixel{\cdot}mR$이며, MTF는 2.5\;lp/mm에서 52%이다. 그리고 DQE는 1.5\;lp/mm에서 75%이다. 본 연구를 통해 영상평가 측정 기술의 기본적 토대를 마련하고, 측정된 값은 국내 기술로 개발중인 비정질 셀레늄을 이용한 직접방식의 디지털 방사선 검출기의 임상적 사용가치가 충분함을 뒷받침할 수 있는 기초 자료로서 제공될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권3호
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• pp.261-273
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• 2010

간접변환방식 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 엑스레이 디텍터 시스템의 성능 분석 및 개선을 위하여 공간주파수에 따른 DQE (detective quantum efficiency)를 모델링 하였다. 모델의 검증을 위하여 마모그라피 W/Al 선질에 대한 modulation-transfer function (MTF), noise-power spectrum (NPS)를 측정하고 이로부터 DQE를 계산하였으며, 모델과 측정된 DQE는 전체 공간주파수 영역에서 서로 잘 일치함을 확인하였다. 검증된 모델을 이용하여 형광스크린 양자효율 및 MTF, Swank 잡음, 포토다이오드 양자효율 등 CMOS 디텍터 시스템의 DQE 성능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 디자인 파라미터의 역할을 살펴보았다. 엑스레이 디텍터 시스템의 신호 및 잡음 분석에 대해 이와 같은 선형시스템 전달을 이용한 이론적인 접근법은 이미 개발된 의료영상시스템을 이해할 수 있는 유용한 도구일 뿐만 아니라 새로운 디텍터 개발 및 최적화를 위한 도구로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.173-179
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• 2021

디지털 래디오그라피 시스템에서 발생하는 산란선은 신호의 증가를 가져오는 장점도 있지만 피사체를 투과한 엑스선 영상의 해상도 저하, 노이즈 증가로 궁극적인 검출능이 감소된다. 공간주파수 도메인에서 해상도를 평가하기 위한 변조전달함수(modulation-transfer function, MTF)에서 간접적으로 산란선을 측정하는 방법은 제로-주파수에 해당하는 변조전달함수 값이 강하되는 정도로 간주할 수 있다. 본 연구는 환자 조직 등가물질로 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)를 사용하였으며 다양한 두께에 대한 변조전달함수를 획득하여 산란선이 해상도에 미치는 영향을 정량화하였다. PMMA 두께 증가에 따라 엑스선 영상 신호는 35 ~ 83%까지 감소되는 것이 관찰되었고, 이는 PMMA에 엑스선이 흡수 혹은 산란되는 양상으로 판단되며 이러한 결과는 변조전달함수를 저하시키는 것과 동시에 산란선 비율을 증가시키는 결과로 나타났다. PMMA에 의한 변조전달함수 저하를 보정하기 위한 방법은 간접변환방식 검출기에서 발생되는 빛 퍼짐 경향까지 절단하여 변조전달함수 값의 상승을 가져왔다. 보다 합리적인 방법으로 경계확산함수(edge-spread function, ESF) 혹은 선확산함수(line-spread function, LSF)에서의 피팅, 제로 값으로 채우는 처리 등이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.605-611
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• 2019

본 연구의 목적은 여러 가지 하지입식검사에 적용할 수 있는 Multi-Function Device(MFD)를 제작하여 기존에 사용하던 Weight Bearing Platforms(WBPs)들과 X 선 영상의 비교를 통해 임상 활용을 제안하고자 한다. MFD는 단상(보조기구)를 이용한 Weight Bearing Foot/Ankle, Hindfoot Alignment View 검사시 X선 장치의 X선 관구의 최하 조절 높이를 고려하여 제작하였다. 그리고 Foot/Ankle Phantom으로 MFD와 WBPs에서 Weight Bearing Lateral Foot과 Hindfoot Alignment View를 검사하여 X선 영상의 해상력을 Quick MTF(modulation transfer function)프로그램으로 비교하였다. 연구결과 MFD와 WBPs에서 검사한 두 가지 영상 모두 MTF 50(50% Contrast Spatial Frequency)과 10-90%(10-90% of Maximum Energy Rise Distance) Rise의 C/P(Cycles Per Pixel)평균과 LPH(Lines Per Image Height)평균 모두 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 연구에서 제작한 MFD는 환자의 안전과 여러 가지 검사를 복합적으로 수행 할 수 있는 유용한 보조기구로 임상 활용을 제안한다. 또한 정책적으로 보조기구의 활용을 권장한다면 전문 업체의 활성화를 돕는 길이며 의료의 질도 더욱 향상할 수 있을 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제6권2호
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• pp.59-66
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• 2007

Voice coil actuator is used linear motion system that requires precision positioning control. In order to control precision positioning of voice coil actuator, relation model between duty ratio and moving displacement of voice coil actuator is needed. This paper present a duty ratio - displacement model in PWM control of voice coil actuator. Transfer function of voice coil actuator is obtained by combining voice coil motor's equation of motion with the equation of circuit and characteristic of voice coil motor. Consider to initial condition of velocity and current, transfer function is transformed mathematical model. The induced model can predict output displacement, velocity and current according to duty ratio and amplitude. The model is verified by experimental tests such as velocity and displacement response of voice coil motor. Simulated results have tracking errors of less than 10 percent of experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.239-246
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• 2015

A novel control method of a three-phase PWM inverter with LC filter is proposed. The transfer function of LC filter is the same as that of second-order low pass filter(LPF), which has a zero damping ratio. A simple method of implementing second-order LPF with damping ratio is to add a resistor in an LC circuit. However, in a real power system, adopting damping resistors is impractical because it results in losses proportional to the square of the current flowing through the resistors. Instead of inserting resistors, the proposed control strategy utilizes the measured capacitor voltages to control the oscillation of LC circuit. The overall transfer function of the proposed method is the same as a second-order LPF, and its damping ratio is controllable via control variables. The current controller can have overshoots caused by LC filter. Improved current controller is implemented by an equivalent second-order of LC filter. A 7.5 kVA PWM converter and a PWM inverter with a 5.5 kW induction motor are set up to verify the proposed control algorithm. Test waveforms are also presented to verify the proposed LC filter control algorithm.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권3호
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• pp.244-251
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• 2022

We introduce a spectral reconstruction method to enhance the spectral resolution in a static modulated Fourier-transform spectrometer. The optical-path difference and the interferogram in the focal plane, as well as the relationship of the interferogram and the spectrum, are discussed. Additionally, for better spectral reconstruction, applications of phase-error correction and apodization are considered. As a result, the transfer function of the spectrometer is calculated, and then the spectrum is reconstructed based on the relationship between the transfer function and the interferogram. The spectrometer comprises a modified Sagnac interferometer. The spectral reconstruction is conducted with a source with central wave number of 6,451 cm^-1 and spectral width of 337 cm^-1. In a conventional Fourier-transform method the best spectral resolution is 27 cm^-1, but by means of the spectral reconstruction method the spectral resolution improved to 8.7 cm^-1, without changing the interferometric structure. Compared to a conventional Fourier-transform method, the spectral width in the reconstructed spectrum is narrower by 20 cm^-1, and closer to the reference spectrum. The proposed method allows high performance for static modulated Fourier-transform spectrometers.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.397-406
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• 2011

Since tolerance allocation in a mobile phone camera manufacturing process greatly affects production cost and reliability of optical performance, a systematic design methodology for allocating optimal tolerances is required. In this study, we proposed the tolerance optimization procedure for determining tolerances that minimize production cost while satisfying the reliability constraints on important optical performance indices. We employed Latin hypercube sampling for evaluating the reliabilities of optical performance and a function-based sequential approximate optimization technique that can reduce computational burden and well handle numerical noise in the tolerance optimization process. Using the suggested tolerance optimization approach, the optimal production cost was decreased by 30.3 % compared to the initial cost while satisfying the two constraints on the reliabilities of optical performance.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권3호
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• pp.124-133
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• 1995

A theoretical self-consistent thermoelectric model has been developed for optimal thermal design in the self-signal processing infraed detectors. The model is achived by employing the coupled thermoelectric equation which allows which allows the simultaneous investigation of the termal and electrical aspects of device behavior. The thermal limitation of detectivity and responsivity are determined by the enegy gap, carrier concentration, lifetime, and mobility as a function of the temperature. The calculated results indicate that the detectivity is decreased at bias fields above about 50 V/cm, because the performence is limiting by temperature when the bias voltage reached the level associated with Joule heating. It has been also found that the improvement in the mid-band modulation transfer function(MTF) may be restricted by increasing the bias fields. Further, the important paramerers in the thermal optimization of SPIR detector, such as temperature in the device, ambipolar velocity, element thickness and length, are also considered. The analytical study provides a mathematical basis for optimal design of such a photoconductive IR detector and the agreement between the experimental and theoretical results are seen to be good.