• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.156-162
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• 2007

평행 빔 SPECT는 조준기와 광자 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 프로젝션 데이터는 광자가 검출되어 지는 방향의 범위를 제한하는데 사용하는 조준기의 점광원 반응 함수에 의해 흐트러지게 된다. 단위 면적당 많은 수의 평행 구멍을 대응시키는 방법으로 이러한 흐트러짐 현상을 어느 정도 줄일 수 있다. 그러나, 이 방법도 대상체로부터 조준기까지의 거리가 먼 경우에는 흐트러짐이 역시 문제가 된다. 이 논문에서는 하나의 검출기 선에 여러 개의 평행 구멍을 대응시키는 평행 빔 SPECT가 비원형 회진할 때 야기하는 인위적 오류의 제거방법에 대해 다루고자 한다. 그러기 위해, 재구성하고자 하는 영상과 관측된 프로젝션 데이터와의 관계를 선형 시스템으로 모델화하고, 반복법을 이용하여 왜곡보정을 포함한 영상재구성을 제안한다. 특히, 반복법에 필요한 투사기와 역투사기를 하나의 함수를 이용하여 해석적으로 계산 가능한 거리 의존적 점광원 대응 함수들의 콘볼류선의 합으로 계산하려다. 그렇게 함으로써, 투사기와 역투사기를 표현하는데 필요한 계산 시간 및 메모리를 획기적으로 줄였다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에 방법과 비교하기 위해 여러 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 기존의 푸리에 방법에 비해 더 우수한 결과를 제공함을 보여준다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.631-637
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• 2005

This paper presents a stiffness analysis method for a low-DOF parallel manipulator, which takes into account of elastic deformations of joints and links. A low-DOF parallel manipulator is defined as a spatial parallel manipulator which has less than six degrees of freedom. Differently from the case of a 6-DOF parallel manipulator, the serial chains in a low-DOF parallel manipulator are subject to constraint forces as well as actuation forces. The reaction forces due to actuations and constraints in each limb can be determined by making use of the theory of reciprocal screws. It is shown that the stiffness model of an F-DOF parallel manipulator consists of F springs related to the reciprocal screws of actuations and 6-F springs related to the reciprocal screws of constraints, which connect the moving platform to the fixed base in parallel. The $6{times}6$ stiffness matrix is derived, which is the sum of the stiffness matrices of actuations and constraints. The six spring constants can be precisely determined by modeling the compliance of joints and links in a serial chain as follows; the link can be considered as an Euler beam and the stiffness matrix of rotational or prismatic joint can be modeled as a $6{times}6$ diagonal matrix, where one diagonal element about the rotation axis or along the sliding direction is zero. By summing the elastic deformations in joints and links, the compliance matrix of a serial chain is obtained. Finally, applying the reciprocal screws to the compliance matrix of a serial chain, the compliance values of springs can be determined. As an example of explaining the procedure, the stiffness of the Tricept parallel manipulator has been analyzed.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.320-328
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• 2007

This paper presents a stiffness modeling of a low-DOF parallel robot, which takes into account of elastic deformations of joints and links, A low-DOF parallel robot is defined as a spatial parallel robot which has less than six degrees of freedom. Differently from serial chains in a full 6-DOF parallel robot, some of those in a low-DOF parallel robot may be subject to constraint forces as well as actuation forces. The reaction forces due to actuations and constraints in each serial chain can be determined by making use of the theory of reciprocal screws. It is shown that the stiffness of an F-DOF parallel robot can be modeled such that the moving platform is supported by 6 springs related to the reciprocal screws of actuations (F) and constraints (6-F). A general $6{\times}6$ stiffness matrix is derived, which is the sum of the stiffness matrices of actuations and constraints, The compliance of each spring can be precisely determined by modeling the compliance of joints and links in a serial chain as follows; a link is modeled as an Euler beam and the compliance matrix of rotational or prismatic joint is modeled as a $6{\times}6$ diagonal matrix, where one diagonal element about the rotation axis or along the sliding direction is infinite. By summing joint and link compliance matrices with respect to a reference frame and applying unit reciprocal screw to the resulting compliance matrix of a serial chain, the compliance of a spring is determined by the resulting infinitesimal displacement. In order to illustrate this methodology, the stiffness of a Tricept parallel robot has been analyzed. Finally, a numerical example of the optimal design to maximize stiffness in a specified box-shape workspace is presented.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권4호
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• pp.1082-1086
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• 2014

A multi-channel microchip electrophoresis (MCME) method with parallel laser-induced fluorescence (LIF) detection was developed for rapid screening of H1N1 virus. The hemagglutinin (HA) and nucleocapsid protein (NP) gene of H1N1 virus were amplified using polymerase chain reaction (PCR). The amplified PCR products of the H1N1 virus DNA (HA, 116 bp and NP, 195 bp) were simultaneously detected within 25 s in three parallel channels using an expanded laser beam and a charge-coupled device camera. The parallel separations were demonstrated using a sieving gel matrix of 0.3% poly(ethylene oxide) ($M_r$ = 8,000,000) in $1{\times}$ TBE buffer (pH 8.4) with a programmed step electric field strength (PSEFS). The method was ~20 times faster than conventional slab gel electrophoresis, without any loss of resolving power or reproducibility. The proposed MCME/PSEFS assay technique provides a simple and accurate method for fast high-throughput screening of infectious virus DNA molecules under 400 bp.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.225-233
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• 2017

Line-laser beams are used for accurate measurement of 3D shape, which is robust to external illumination. For depth measurement, we project a line-laser beam across an object from the face and take an image of the beam on the object surface using a CCD camera at some angle with respect to the face. For shape measurement, we project parallel line-laser beams with narrow line to line distance. When a layer of thin materials attached to a cylinder is long narrow along its circumference, we can measure the shape of the layer with a small number of parallel line beams if we project line beams along the circumference of the cylinder. Measurement of the depth of the attached materials on a line-laser beam is based on the number of pixels between an imaginary line along the imaginary cylinder without the attached materials and the beam line along the materials attached to the cylinder. For this we need to localize the imaginary line in the captured image. In this paper, we model the shape of the line as an ellipse and localize the line with least square estimate. The proposed method results in smaller error (maximum 0.24mm) than a popular 3D depth camera (maximum 1mm).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1319-1326
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• 2011

상업용 3-D simulation tool(OPERA)을 이용하여 슬릿형 위글러가 장착된 초소형 자유전자레이저 모듈에 있어서 위글러 구조에 따른 전자빔 특성을 조사하였다. 전자렌즈의 중앙 전극에 일정한 potential을 인가하여 전자빔이 평행빔이 되도록 divergence를 줄여서 위글러에 입사시켰으며 위글러의 구조 의존성에 따른 위글러 내부에서의 전기장과 potential 분포를 계산하여 위글러에서의 전자빔 궤적의 변화를 조사하였다.

• 핵의학기술
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• 제15권1호
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• pp.94-100
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• 2011

1-day protocol method는 DIAMOX 영상에서 basal 영상을 감산시키는 방법으로 혈관 예비능을 평가하는데 있어서 매우 유용한 검사지만, 검사시간이 길기 때문에 움직임에 의한 불가피한 재검사율이 높다. 기하학적으로 차이가 있는 fan-beam 콜리메이터와 parallel 콜리메이터 중 임상적으로 1-day protocol method에 가장 효율적인 콜리메이터가 무엇인지 알아보았다. 삼중 헤드 감마카메라인 triad XLT 9 (TRIONIX)와 세 가지 콜리메이터(low energy high resolution-parallel beam: LEHR-par, ultra resolution-fan beam: LEUR-fan, super fine-fan beam: LESR-fan)를 사용하였다. PET/SPECT performance phantom, Hoffman 3D phantom, volunteer 실험을 실시하여 세 가지 콜리메이터의 감도, 대조도, 해상력, 영상의 질을 비교 측정하였다. Pixel size를 fan-beam 콜리메이터와 동일하게 하기 위하여 parallel 콜리메이터 실험 시 zoom factor를 2.0으로 변경하였다. Scan time은 50 kcounts/frame을 만족하게 하였으며 filtered back projection (FBP)의 재구성 방법을 사용하였고 각 콜리메이터 별 최적의 영상을 위하여 cut off 값을 변화하면서 비교 측정하였다. 총 획득 계수가 동일한 조건에서 해상력과 percent background variability는 LESR과 LEUR이 LEHR보다 우수한 결과를 나타내었고, 영상의 육안평가에서 선호도는 LESR, LEUR, LEHR 순이었다. 영상 획득 시간은 LESR이 낮은 감도로 인하여 LEUR과 LEHR보다 약 2배 더 길게 소요됐다. Volunteer 실험의 결과 LESR을 사용할 때보다 LEUR 또는 LEHR을 사용 할 때 약 10-14분 정도 시간이 감소했다. 1-day protocol method는 단 한 번의 움직임에도 재검사가 불가피하기 때문에 적절한 분해능뿐만 아니라 높은 감도의 유지를 위해 적절한 검사 방법의 확립이 중요하다 할 수 있다. 본 연구에서 동일한 계수를 획득할 경우 LEUR은 LESR보다 2배의 시간을 감소시킬 수 있었고 영상의 육안평가나 해상력도 LESR과 임상적으로 큰 차이를 보이지 않았으므로 Brain SPECT의 1-day protocol method에 가장 적합할 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제13권1호
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• pp.57-62
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• 2009

목적 : 기존의 fan-beam을 이용한 triple detector system에서 parallel collimator를 이용한 dual detector system으로 변화에 있어 acquisition과 processing 부분에서 발생할 수 있는 여러 가지의 변수를 phantom과 volunteer test를 통하여 실험해 보았다. 1 day protocol brain spect를 위하여 parallel collimator에서만 적용되는 OSEM2D와 OSEM3D의 비교 분석을 중점으로 하였고, 모든 연구는 동등한 검사시간으로 fan-beam을 사용하였던 Triple gamma camera보다 parallel을 사용한 dual camera에서 보다 우수한 영상을 구현하고자 하는 목표를 지향하였다. 실험재료 및 방법 : Normal time scan과 short time scan을 실시하였고, collimator 변화에 따른 영상의 변화도 알아보았다. Jaczack performance phantom과 Body IEC phantom을 이용하여 SNR과 contrast를 평가해보았고 Hoffman 3D phantom의 실험을 거쳐 volunteer test를 실시하였다. 결과 : Normal time과 short time의 비교에서는 FLASH3D를 제외한 OSEM2D와 FBP는 분석방법으로 부적합하였다. LEAP는 resolution과 sharpness 등 전체적인 영상의 질이 기존의 fan-beam을 이용한 영상과 유사하였고, LEUHR은 감도의 저하로 1 day protocol을 적용하기 위한 scan time에는 부적합하였다. 재구성법의 비교에서는 Flash-3D를 이용한 결과들이 기존의 FBP와 OSEM-2D보다 월등히 정확함을 정성적으로 확인하였다. 결론 : OSEM3D 재구성법으로 Dual detector system에서의 1 day protocol brain SPECT 시 Fan-beam보다 sensitivity가 떨어지는 parallel collimator의 단점을 보완하면서 영상의 질 또한 de-noising과 scatter correction, resolution recovery 등의 효과를 얻을 수 있으므로 1 day protocol brain SPECT의 검사의 적용에 유용할 것으로 사료된다. 그러나 이러한 half-time method라 제공되는 다양한 프로그램의 임상적용에 대한 광범 위한 연구가 현실적으로 필요하며 향후 계속적인 연구가 기대되는 바이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.430-430
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• 2007

In this study, the nematic liquid crystal (NLC) alignment effects treated on the ZnO thin film layers using ion beam irradiation were successfully studied for the first time. The ZnO thin films were deposited on indium-tin-oxide (ITO) coated glass substrates by rf-sputter and The ZnO thin films were deposited at the three kinds of rf power. The used DuoPIGatron type ion beam system, which can be advantageous in a large area with high density plasma generation. The ion beam parameters were as follows: energy of 1800 eV, exposure time of 1 min and ion beam current of $4\;mA/cm^2$ at exposure angles of $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, and $60^{\circ}$. The homogeneous and homeotropic LC aligning capabilities treated on the ZnO thin film surface with ion beam exposure of $45^{\circ}$ for 1 min can be achieved. The low pretilt angle for a NLC treated on the ZnO thin film surface with ion beam irradiation for all incident angles was measured. The good LC alignment treated on the ZnO thin film with ion beam exposure at rf power of 150 W can be measure. For identifying surfaces topography of the ZnO thin films, atomic force microscopy (AFM) was introduced. After ion beam irradiation, test samples were fabricated in an anti-parallel configuration with a cell gap of $60{\mu}m$.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권1호
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• pp.49-68
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• 2023

This study investigates the static and dynamic structural analysis of symmetrical and asymmetrical coupled shear walls using the continuous and modified transfer matrix methods by idealizing the coupled shear wall as a three-field CTB-type replacement beam. The coupled shear wall is modeled as a continuous structure consisting of the parallel coupling of a Timoshenko beam in tension (with axial extensibility in the shear walls) and a shear beam (replacing the beam coupling effect between the shear walls). The variational method using the Hamilton principle is used to obtain the coupled differential equations and the boundary conditions associated with the model. Using the continuous method, closed-form analytical solutions to the differential equation for the coupled shear wall with uniform properties along the height are derived and a numerical solution using the modified transfer matrix is proposed to overcome the difficulty of coupled shear walls with non-uniform properties along height. The computational advantage of the modified transfer matrix method compared to the classical method is shown. The results of the numerical examples and the parametric analysis show that the proposed analytical and numerical model and method is accurate, reliable and involves reduced processing time for generalized static and dynamic structural analysis of coupled shear walls at a preliminary stage and can used as a verification method in the final stage of the project.