• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.127-133
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• 2024

팔꿉관절은 3개의 뼈대가 조합하여 관절을 이루고 있으며 신체적 활동 및 외력에 의한 이상 시 X-선 등, 방사선 검사로 영상진단을 한다. 팔꿉 관절 선행연구에 의하면 전완부(forearm)의 Z축 거상에 의한 기울기 자세에서 영상평가 기준에 부합하는 새로운 검사법이 발표되어 이에 최적화된 기구를 설계하고 다른 상지 검사에서도 활용 가능한 보조기구를 개발하고자 하였다. 2D 도면 및 3D 모델링 설계로 디자인 후 4부분의 파트로 구분 된 디자인을 ABS 소재의 3D 프린팅 방법으로 출력 후 조립 단계를 거쳐 제품을 완성하였다. 개발된 보조기구는 Z축 거상 기울기 4단계 각도(0, 5, 10, 15도) 기능과 1도 단위로 360도 회전되어 고정하는 기능으로 구성하였다. 개발된 보조기구는 사용 빈도의 누적 및 신체적 활용에 의한 하중 문제에 대해 구조해석을 통하여 최대 등가응력(equivalent stress) 56.107 Pa, 변위(displacement) 1.6548e-5 mm 의 안전한 물성치 범위로 개발되었다. 또한 개발된 보조기구는 팔꿉관절의 X-선 검사뿐만 아니라 위팔뼈 회전에 의한 어깨 기능검사에서도 활용할 수 있으며 비금속 소재로 MRI, CT 검사에서도 적용이 가능하도록 개발되었다. 개발된 보조기구는 향후 다양한 장치 및 의료영상 검사의 임상 적용을 통하여 검사의 정확성 및 효율화에 기여하리라 판단한다.

• 경영정보학연구
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• 제22권2호
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• pp.77-99
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• 2020

스마트 스피커는 인공지능을 활용하여 음악, 일정, 날씨, 상품 등 다양한 정보와 콘텐츠들을 검색, 이용할 수 있는 대화형 음성 기반 서비스를 제공하는 기기이다. 인공지능 기술은 데이터가 축적될수록 이를 활용하여 더욱 정교하고 최적화된 서비스를 이용자에게 제공한다. 따라서 스마트 스피커 제조사들은 초기에 공격적인 마케팅을 통해 플랫폼 구축에 힘썼다. 하지만 스마트 스피커의 사용빈도는 월 1회 미만이 전체의 3분의 1 이상을 차지하고, 사용자 만족도도 49%에 그치는 것으로 나타났다. 이에 지속적인 이용활성화와 만족도 증진을 위해 스마트 스피커의 사용자 경험을 강화할 필요성이 대두되었다. 이에 본 연구에서는 스마트 스피커의 사용자 경험을 분석하고, 이를 바탕으로 스마트 스피커의 사용자 경험 강화 방안을 제시하고자 한다. 본 연구는 사용자가 직접 작성한 실제 리뷰 데이터를 수집하여 스마트 스피커 사용자 경험 차원을 기반으로 분석 결과를 해석했다는 점에서 의의가 있다. 또한 스마트 스피커 사용자 경험 차원을 개발하여 텍스트 마이닝 결과를 해석한 것에서 학술적 의의가 있다. 본 연구 결과를 통해 스마트 스피커 제조사에게 실무적으로 사용자 경험 강화를 위한 전략을 제안할 수 있다.

• 스마트미디어저널
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• 제13권6호
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• pp.9-15
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• 2024

최근 정부 기관을 사칭한 가짜 QR(Quick Response)코드를 이용하여 개인정보와 금융정보를 탈취하는 QR코드와 스미싱을 결합한 '큐싱(Qshing)' 공격이 증가하는 추세이다. 특히, 이 공격 방식은 사용자가 단지 QR코드를 인식하는 것만으로 스미싱 페이지에 연결되거나 악성 소프트웨어를 다운로드하게 만들어 피해자가 자신이 공격당했는지조차 인지하기 어려운 특징이 있다. 본 논문에서는 머신러닝 알고리즘을 활용해 QR 코드 내 URL의 악성도를 파악하는 분류 기술을 개발하고, 기존의 QR 코드 리더기와 결합하는 방식에 관해 연구를 진행하였다. 이를 위해 QR코드 내 악성 URL 128,587개, 정상 URL 428,102개로부터 프로토콜, 파라미터 등 각종 특징 35개를 추출하여 데이터셋을 구축한 후, AutoML을 이용하여 최적의 알고리즘과 하이퍼파라미터를 도출한 결과, 약 87.37%의 정확도를 보였다. 이후 기존 QR코드 리더기와 학습한 분류 모델의 결합을 설계하여 큐싱 공격에 대응할 수 있는 서비스를 구현하였다. 결론적으로, QR코드 내 악성 URL 분류 모델에 최적화된 알고리즘을 도출하고, 기존 QR코드 리더기에 결합하는 방식이 큐싱 공격의 대응 방안 중 하나임을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제32권2호
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• pp.5-14
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• 2024

본 연구에서는 수계 미세플라스틱의 주오염원으로 보고되고 있는 버려진 담배꽁초로부터 필터를 선별하고, 필터의 원료물질인 셀룰로오스 아세테이트를 고순도 추출하여 효율적인 재활용공정을 개발하고자 하였다. 담배꽁초로부터 필터 선별 공정을 습식과 건식으로 구분하여 각 공정별 최적 선별조건을 도출하고, 선별된 필터로부터 셀룰로오스 아세테이트를 추출하여 재활용 가능성 및 선별공정별 효율을 평가하였다. 습식교반선별 인자로는 고액비, 교반속도, 교반온도를 고려하였다. 습식교반선별 효율은 고액비 1:45, 교반속도 200rpm, 교반온도 50℃에서 선별효율이 46.21%로 가장 높게 분석되었다. 건식풍력선별 인자는 함수율과 체류시간을 고려하였다. 필터 선별효율은 함수율 20%, 체류시간 5분에서 선별효율이 57.10%로 가장 높았다. 셀룰로오스 아세테이트의 회수율은 습식교반선별에 의한 필터에서 48.68%, 건식풍력선별공정에서 47.68%로 두 공정의 차이는 없는 것으로 나타났다. 건식풍력선별의 선별효율이 57.10%로 습식교반선별에 비하여 10.89% 높으며, 습식교반선별의 경우 교반 후에 발생하는 폐수와 폐기물, 교반 및 가열 시 필요한 에너지를 고려하였을 때 건식풍력선별이 환경 및 에너지 요구량 측면에서 더 유리한 공정으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• BMB Reports
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• 제57권1호
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• pp.60-65
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• 2024

The CRISPR-Cas9 system has significantly advanced regenerative medicine research by enabling genome editing in stem cells. Due to their desirable properties, mesenchymal stem cells (MSCs) have recently emerged as highly promising therapeutic agents, which properties include differentiation ability and cytokine production. While CRISPR-Cas9 technology is applied to develop MSC-based therapeutics, MSCs exhibit inefficient genome editing, and susceptibility to plasmid DNA. In this study, we compared and optimized plasmid DNA and RNP approaches for efficient genome engineering in MSCs. The RNP-mediated approach enabled genome editing with high indel frequency and low cytotoxicity in MSCs. By utilizing Cas9 RNPs, we successfully generated B2M-knockout MSCs, which reduced T-cell differentiation, and improved MSC survival. Furthermore, this approach enhanced the immunomodulatory effect of IFN-r priming. These findings indicate that the RNP-mediated engineering of MSC genomes can achieve high efficiency, and engineered MSCs offer potential as a promising therapeutic strategy.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권10호
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• pp.949-958
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• 2022

Objective: To investigate the feasibility of using a deep learning-based analysis of auscultation data to predict significant stenosis of arteriovenous fistulas (AVF) in patients undergoing hemodialysis requiring percutaneous transluminal angioplasty (PTA). Materials and Methods: Forty patients (24 male and 16 female; median age, 62.5 years) with dysfunctional native AVF were prospectively recruited. Digital sounds from the AVF shunt were recorded using a wireless electronic stethoscope before (pre-PTA) and after PTA (post-PTA), and the audio files were subsequently converted to mel spectrograms, which were used to construct various deep convolutional neural network (DCNN) models (DenseNet201, EfficientNetB5, and ResNet50). The performance of these models for diagnosing ≥ 50% AVF stenosis was assessed and compared. The ground truth for the presence of ≥ 50% AVF stenosis was obtained using digital subtraction angiography. Gradient-weighted class activation mapping (Grad-CAM) was used to produce visual explanations for DCNN model decisions. Results: Eighty audio files were obtained from the 40 recruited patients and pooled for the study. Mel spectrograms of "pre-PTA" shunt sounds showed patterns corresponding to abnormal high-pitched bruits with systolic accentuation observed in patients with stenotic AVF. The ResNet50 and EfficientNetB5 models yielded an area under the receiver operating characteristic curve of 0.99 and 0.98, respectively, at optimized epochs for predicting ≥ 50% AVF stenosis. However, Grad-CAM heatmaps revealed that only ResNet50 highlighted areas relevant to AVF stenosis in the mel spectrogram. Conclusion: Mel spectrogram-based DCNN models, particularly ResNet50, successfully predicted the presence of significant AVF stenosis requiring PTA in this feasibility study and may potentially be used in AVF surveillance.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권6호
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• pp.664-673
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• 2022

Objective: To evaluate the performance of baseline clinical characteristics and pretherapeutic histogram parameters derived from T2 mapping of the extraocular muscles (EOMs) in the prediction of treatment response to intravenous glucocorticoid (IVGC) therapy for active and moderate-to-severe thyroid-associated ophthalmopathy (TAO) and to investigate the effect of fat-suppression (FS) in T2 mapping in this prediction. Materials and Methods: A total of 79 patients clinically diagnosed with active, moderate-to-severe TAO (47 female, 32 male; mean age ± standard deviation, 46.1 ± 10 years), including 43 patients with a total of 86 orbits in the responsive group and 36 patients with a total of 72 orbits in the unresponsive group, were enrolled. Baseline clinical characteristics and pretherapeutic histogram parameters derived from T2 mapping with FS (i.e., FS T2 mapping) or without FS (i.e., conventional T2 mapping) of EOMs were compared between the two groups. Independent predictors of treatment response to IVGC were identified using multivariable analysis. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis was performed to evaluate the predictive performance of the prediction models. Differences between the models were examined using the DeLong test. Results: Compared to the unresponsive group, the responsive group had a shorter disease duration, lower kurtosis (FS-kurtosis), lower standard deviation, larger 75th, 90th, and 95th (FS-95th) T2 relaxation times in FS mapping and lower kurtosis in conventional T2 mapping. Multivariable analysis revealed that disease duration, FS-95th percentile, and FS-kurtosis were independent predictors of treatment response. The combined model, integrating all identified predictors, had an optimized area under the ROC curve of 0.797, 88.4% sensitivity, and 62.5% specificity, which were significantly superior to those of the imaging model (p = 0.013). Conclusion: An integrated combination of disease duration, FS-95th percentile, and FS-kurtosis was a potential predictor of treatment response to IVGC in patients with active and moderate-to-severe TAO. FS T2 mapping was superior to conventional T2 mapping in terms of prediction.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권11호
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• pp.1151-1163
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• 2023

Objective: To develop a deep-learning-based bone age prediction model optimized for Korean children and adolescents and evaluate its feasibility by comparing it with a Greulich-Pyle-based deep-learning model. Materials and Methods: A convolutional neural network was trained to predict age according to the bone development shown on a hand radiograph (bone age) using 21036 hand radiographs of Korean children and adolescents without known bone development-affecting diseases/conditions obtained between 1998 and 2019 (median age [interquartile range {IQR}], 9 [7-12] years; male:female, 11794:9242) and their chronological ages as labels (Korean model). We constructed 2 separate external datasets consisting of Korean children and adolescents with healthy bone development (Institution 1: n = 343; median age [IQR], 10 [4-15] years; male: female, 183:160; Institution 2: n = 321; median age [IQR], 9 [5-14] years; male: female, 164:157) to test the model performance. The mean absolute error (MAE), root mean square error (RMSE), and proportions of bone age predictions within 6, 12, 18, and 24 months of the reference age (chronological age) were compared between the Korean model and a commercial model (VUNO Med-BoneAge version 1.1; VUNO) trained with Greulich-Pyle-based age as the label (GP-based model). Results: Compared with the GP-based model, the Korean model showed a lower RMSE (11.2 vs. 13.8 months; P = 0.004) and MAE (8.2 vs. 10.5 months; P = 0.002), a higher proportion of bone age predictions within 18 months of chronological age (88.3% vs. 82.2%; P = 0.031) for Institution 1, and a lower MAE (9.5 vs. 11.0 months; P = 0.022) and higher proportion of bone age predictions within 6 months (44.5% vs. 36.4%; P = 0.044) for Institution 2. Conclusion: The Korean model trained using the chronological ages of Korean children and adolescents without known bone development-affecting diseases/conditions as labels performed better in bone age assessment than the GP-based model in the Korean pediatric population. Further validation is required to confirm its accuracy.

• 핵의학기술
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• 제27권2호
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• pp.111-127
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• 2023

Purpose: Gallium-68 (⁶⁸Ga) is increasingly used in nuclear medicine imaging for various conditions such as lymphoma and neuroendocrine tumors by labeling tracers like Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) and DOTA-TOC. However, compared to Fluorine-18 (¹⁸F) used in conventional nuclear medicine imaging, ⁶⁸Ga has lower spatial resolution and relatively higher Signal to Background Ratio (SBR). Therefore, this study aimed to investigate the optimized parameters and reconstruction methods for PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer through model-based image evaluation. Materials and Methods: Based on clinical images of ⁶⁸Ga-PSMA PET/CT, a NEMA/IEC 2008 PET phantom model was prepared with a Hot vs Background (H/B) ratio of 10:1. Images were acquired for 9 minutes in list mode using DMIDR (GE, Milwaukee WI, USA). Subsequently, reconstructions were performed for 1 to 8 minutes using OS-EM (Ordered Subset Expectation Maximization) + TOF (Time of Flight) + Sharp IR (VPFX-S), and BSREM (Block Sequential Regularized Expectation Maximization) + TOF + Sharp IR (QCFX-S-400), followed by comparative evaluation. Based on the previous experimental results, images were reconstructed for BSREM + TOF + Sharp IR / 2 minutes (QCFX-S-2min) with varying β-strength values from 100 to 700. The image quality was evaluated using AMIDE (freeware, Ver.1.0.1) and Advanced Workstation (GE, USA). Results: Images reconstructed with QCFX-S-400 showed relatively higher values for SNR (Signal to Noise Ratio), CNR (Contrast to Noise Ratio), count, RC (Recovery Coefficient), and SUV (Standardized Uptake Value) compared to VPFX-S. SNR, CNR, and SUV exhibited the highest values at 2 minutes/bed acquisition time. RC showed the highest values for a 10 mm sphere at 2 minutes/bed acquisition time. For small spheres of 10 mm and 13 mm, an inverse relationship between β-strength increase and count was observed. SNR and CNR peaked at β-strength 400 and then decreased, while SUV and RC exhibited a normal distribution based on sphere size for β-strength values of 400 and above. Conclusion: Based on the experiments, PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer yielded the most favorable quantitative and qualitative results with a 2 minutes/bed acquisition time and BSREM reconstruction, particularly when applying β-strength 400. The application of BSREM can enhance accurate quantification and image quality in ⁶⁸Ga PET/CT imaging, and an optimization process tailored to each institution's imaging objectives appears necessary.