• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.401-408
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• 2021

양성자 치료는 방사선치료 중 하나로 브래그 피크로 알려진 물리적 특성을 활용한 방법이다. 양성자 치료계획 수립 시 주로 전산화단층촬영(CT)의 인체 횡단면 영상이 사용되고 있다. CT는 사용되는 관전압에 따라 HU가 변하게 되며 이는 구조물의 경계, 두께 변화로 이어진다. 본 연구는 Geant4를 이용하여 복합 물질로 구성된 두개골 팬텀에서 두께 변화에 따른 뇌 영역의 브래그 곡선의 변화를 살펴보았다. 먼저, 단일 물질로 구성된 팬텀에서 매질의 종류와 양성자의 입사에너지에 따른 브래그 곡선을 측정하여 Geant4 계산결과의 신뢰성을 확보하였다. 두개골 팬텀의 각 두께를 변동하였을 때 뇌 영역에서 발생하는 피크의 위치변화를 측정하였다. 연부조직의 두께를 변화하였을 때 피크의 위치 변화는 나타나지 않았으며, 피부의 두께를 변화하였을 때 피크의 변화는 적었으며, 주로 뼈의 두께를 변화할 때 피크의 위치 변화가 나타났다. 또한 뼈를 단독으로 변화하였을 때와 뼈를 다른 조직과 함께 변화하였을 때 피크의 위치 변화량은 동일하였다. 뼈의 정확한 두께 측정이 방사선치료계획의 선량-깊이 분포 예측에 주요 인자 중 하나임을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제44권1호
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• pp.71-78
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• 2012

In many semi-empirical analyses of flow boiling heat transfer, an annular flow is often assumed as a model flow and the local liquid film thickness is a key parameter in the analysis. This work considers a simple electrical conductance technique to estimate the local liquid film thickness in two-phase annular flows. In this approach, many electrodes are mounted flush with the inner wall of the pipe. Voltage differences between two neighboring electrodes for concentric annular flows with various liquid film thicknesses are obtained before the main experiments and logged in a look-up table. For an actual application in the annual flow, voltage differences of neighboring electrodes are measured and then corresponding local film thicknesses are determined by the interpolation of the look-up table. Even though the proposed technique is quite simple and straightforward, the numerical and static phantom experiments support its usefulness.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.397-401
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• 1997

In this paper, we propose a neural-network that detects moving objects in an image using a diffusion neural network. The proposed neural network is improved by adding a self loop to diffusion layer to remove the noise in an image and to reduce the detection of phantom edge. Computer simulation with real images show that the proposed neural network can extract edges of moving object efficiently.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제13권2호
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• pp.113-119
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• 2013

We developed a transformed, symmetrical, mushroom-like surface without via holes in cells focused on a 2.4-GHz WLAN band. Each slot in the novel type structure plays a key role in modeling at the desired frequencies. The designed artificial magnetic conductor (AMC) has several advantages, including a small size, a wider bandwidth, a short reflecting distance to the antenna, and easy fabrication because there are no via holes. Overall dimensions of the AMC cell are 21 mm $(Width){\times}21mm$ $(Height){\times}2.6mm$ (Thickness), and the bandwidth is about three times wider (11.7%) compared to that of a conventional AMC (4.0%). For evaluating the performance of the proposed structure, a reflector, which periodically consists of the designed AMC cells, was developed. The antenna with the investigated AMC reflector not only works within a quarter of the wavelength because of the extremely high wave impedance generated by the AMC cells on the surface of the structure but also reduces the specific absorption rate (SAR). Electromagnetic field (EMF) exposure to a human phantom was analyzed by applying the designed reflector to the 2.4-GHz dipole antenna in a tablet PC. The calculated peak SAR averaged over 1 g was 0.125 W/kg when the input power was 1 W and the antenna was located at 20 cm from the human phantom. However, the SAR value was only 0.002 W/kg (i.e., 98.4% blocked) when the designed reflector was inserted in front of the antenna.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제19권4호
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• pp.201-208
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• 2008

물리적 평가(physical evaluation)가 영상품질의 객관화와 정량화를 위한 토대를 제공함에도 불구하고, 부정확하고 가변적인 특성을 지닌 주관적 평가(subjective evaluation)가 영상평가에 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 디지털 방사선 영상의 물리적 평가와 주간적 평가의 단점을 상호 보완하고 객관적 정량화를 위한 새로운 방법을 제안하고자 한다. 임상에 사용되고 있는 4대의 디지털 방사선 영상 촬영장치로부터 동일한 임상조건에서 흉부 팬톰 영상을 획득하였다. 물리적 영상평가를 위하여 디지털 흉부 팬톰 내에서 3개의 영역(폐, 심장, 그리고 복부)에 존재하는 CNR (contrast-to-noise ratio)를 측정하였고 분할(segmentation)과 정합(registration)등 다양한 영상처리기술이 적용되었다. 주관적 평가는 5명의 관찰자에 의한 저 대조도 물체의 식별 정도를 점수화 하였다. 두 평가의 특성을 보완 및 결합하고자 퍼지적분 이론이 도입되었다. 4대의 시스템으로부터의 평가결과가 비교되었으며, 물리적 평가와 주관적 평가가 항상 비례하지 않음을 보였다. 물리적 평가에서는 높은 점수를 보였던 시스템이 주관적 평가에서는 상대적으로 낮은 평가를 보였다. 본 연구에서 제안한 퍼지적분에 의한 영상평가의 정량화는 물리적 평가와 주관적 평가를 모두 포함하는 총체적인 평가 방법이며, 다양한 영상품질 평가에 유용할 것이라 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제21권1호
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• pp.161-177
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• 2015

정보기술의 빠른 진화, 빅데이터의 등장, 분석기법의 고도화 등으로 인해 다량의 데이터로부터 의미있는 정보를 추출하는 데이터마이닝을 다양한 영역에 활용하고자 하는 시도들이 활발히 진행되고 있다. 그 중의 한 분야가 농산물 유통영역인데, 농산물에 대한 지속적인 수요 증가와 전자경매의 활성화 등으로 수도권 농산물 도매시장에서만도 연간 수천만건 이상의 거래가 이루어 진다. 그러나 급속한 거래량 증가와 더불어 과거로부터 관행적으로 이루어지고 있는 부정거래도 함께 증가하고 있는데 거래참가자들 사이의 결탁에 의해 발생하는 농산물 도매시장의 부정거래는 점차 지능화되는 추세이며, 이들을 감지하고 적발하기가 매우 어려운 실정이다. 이로 인해 농산물 유통환경의 공정거래 질서는 침해되고 시장에 대한 신뢰는 훼손되곤 한다. 따라서 거래투명성을 제고하고 유통비리를 구조적으로 개선하기 위한 과학적이고 자동화된 부정탐지시스템의 필요성이 어느 때보다도 절실히 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 데이터마이닝의 의사결정나무를 이용하여 실제 발생하지 않은 거래를 실물 없이 거래한 것처럼 조작하여 대금을 정산하는 행위인 허위거래를 탐지하는 모형을 제시하였다. 이를 위해 실제 농산물 도매시장의 데이터를 수집하였고, 데이터의 정제 및 표준화 등의 선행작업을 수행하였다. 또한 변수 간의 상관관계 및 분포도 분석 등을 통해 데이터의 특성을 파악한 후 예측모형을 구축하여 허위거래와 정상거래를 분류하는 패턴을 도출하였으며, 최종적으로 시험용 데이터를 이용하여 모형을 평가하는 단계를 거쳐 결과의 적합성을 확인하였다. 향후 데이터마이닝을 이용한 부정탐지 모형을 허위거래뿐만 아니라 낙찰부정, 경매조작 등과 같이 다양화되는 부정거래에 적용하게 되면 보다 지대한 효과를 거둘 수 있으리라 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권3호
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• pp.182-190
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• 2005

목적: CT기반 감쇠보정 영상의 표준섭취계수(Standard Uptake Value:SUV)가 $^{137}Cs$ 기반 감쇠보정 영상의 SUV보다 높다. 이 연구에서는 이러한 오차가 생기는 원인을 밝히고자 감쇠계수가 정확하게 변환되었는지 여부를 관심영역 분석을 통하여 평가하였다. 대상 및 방법: Philips GEMINI PET/CT는 X-ray CT (평균 40 keV) 혹은 $^{137}Cs$ (662 keV) 투과영상을 감쇠보정에 이용하는데 GEMINI PET/CT에서 사용하는 각각 선원의 에너지는 511 keV에서 얻은 감쇠계수와 틀리기 때문에 스캐너 내부에 장착된 감쇠계수 변환 알고리즘을 이용하여 511 keV에 해당하는 감쇠계수 값으로 변환된 감쇠지도를 사용하므로 감쇠계수의 변환이 정확하게 이루어졌는지 평가하는 것이 중요하다. 각각의 실험과정은 다음과 같다. 먼저 시스템 성능평가 팬텀 CT 투과 영상을 사용하여 Hounsfield units (HU)값을 측정하였다. 다음으로 NEMA 타원형 ECT 팬텀의 CT, $^{137}Cs$ 투과영상을 얻어 $^{68}Ge$ 투과선원을 장착한 Siemens ECAT EXACT 47 PET 스캐너에서 얻은 팬텀 투과 영상과 비교하여 감쇠계수가 511 keV에 해당하는 감쇠계수로 잘 변환되었는지 측정하였고 Gammex 467 electron density CT 팬텀의 CT, $^{137}Cs$ 투과영상에서 관심영역 분석을 하여 다양한 전자밀도 값에 대한 감쇠계수 변환의 정확성을 평가하였다. 또, 재구성한 영상에 미치는 영향을 평가하기 위하여 정상 및 병적 조직에서 CT, $^{137}Cs$ 기반 감쇠계수와 표준섭취계수를 비교하였다. 결과: CT에서 측정한 HU는 신뢰할 수 있는 값임을 확인하였으나 전자밀도와 원자번호가 큰 영역에서 CT 기반 감쇠계수에 오차가 있었는데 NEMA 타원형 ECT 팬텀 실험결과에 의하면 뼈 영역에서 오차는 11%이었다. 임상데이터에서도 마찬가지로 CT를 이용하여 얻은 감쇠계수가 $^{137}Cs$을 이용하여 얻은 감쇠계수보다 낮았고 전자밀도와 원자번호가 큰 영역에서 오차가 컸다. 그러나, 표준섭취계수는 $^{137}Cs$를 사용하여 감쇠보정을 한 영상의 값이 CT를 이용하여 감쇠보정을 한 값보다 오히려 낮았고 표준섭취계수의 백분율 차이는 $6.6{\sim}52.7%$이었다. 결론: CT의 HU가 정확함에도 불구하고 뼈 영역에서 CT 투과영상을 기반으로 한 감쇠계수의 변환이 부정확하고 CT 및 $^{137}Cs$ 투과영상을 기반으로 얻은 표준 섭취계수에 차이가 있으므로 이에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• 대한핵의학회지
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• 제21권1호
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• pp.33-37
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• 1987

Attenuated end-diastolic and end-systolic left ventricular counts which obtained from cardiac gated blood pool scan were corrected using experimentally calculated attenuation coefficient $(\mu=0.13/cm)$ and depth of center of left ventricle. This method was confirmed to be correct experimentally using phantom balloon. To compare the accuracy of attenuated and attenuation-corrected left ventricular volume measurement, authors studied 10 patients with ischemic heart disease who underwent both gated blood pool scan and X-ray contrast ventriculography within a week. The attenuated and attenuation-corrected left ventricular volume measured by count method correlated with contrast ventriculographic volumes; however, attenuation corrected measurement was correlated more closely.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권5호
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• pp.142-150
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• 2014

The key to model-based iterative reconstruction (MBIR) algorithms for transmission computed tomography lies in the ability to accurately model the data formation process from the emitted photons produced in the transmission source to the measured photons at the detector. Therefore, accurately modeling the system matrix that accounts for the data formation process is a prerequisite for MBIR-based algorithms. In this work we compared quantitative performance of the three representative ray-driven methods for calculating the system matrix; the ray-tracing method (RTM), the distance-driven method (DDM), and the strip-area based method (SAM). We implemented the ordered-subsets separable surrogates (OS-SPS) algorithm using the three different models and performed simulation studies using a digital phantom. Our experimental results show that, in spite of the more advanced features in the SAM and DDM, the traditional RTM implemented in the OS-SPS algorithm with an edge-preserving regularizer out-performs the SAM and DDM in restoring complex edges in the underlying object. The performance of the RTM in smooth regions was also comparable to that of the SAM or DDM.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.86-90
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• 2012

Rb-82를 이용한 PET 검사는 심근 관류의 임상적 평가에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 PET/CT의 dead time 때문에 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되지 않는다면 데이터를 획득할 때 좌심실 입력 함수가 과대평가되어 심근관류가 과대평가될 수 있다. 본 연구에서는 리스트 모드에서 획득한 PET data에서 방사능농도에 따른 count value의 직선성을 평가하였다. Biograph 40 True Point PET/CT를 이용하여 직경 12 cm, 길이 10.5 cm의 cylindrical phantom에 F-18 333 MBq과 물 800 mL를 채우고 7반감기동안 10min frame/bed로 리스트 모드를 이용하여 획득하였다. Raw data는 OSEM (order: 4, subsets: 8)과 FBP (Gaussian filter FWHM 5 mm) 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. Sinogram 정보에서 prompt counts, net true counts, random counts를 측정하였다. 재구성 된 phantom 영상에 ROI를 설정하여 총 계수와 background를 측정하고 background correction을 사용하여 count value를 측정하여 직선성을 평가하였다. 리스트 모드를 이용하여 sinogram에서 측정된 prompt counts는 방사능농도에 비례하여 증가하였다. 낮은 방사능농도에서 net true counts와 random counts는 방사능농도에 따라 증가하였다. 높은 방사능농도에서는 net true counts의 증가율이 점차 감소되었고, 반면에 random counts의 증가율은 증가하였다. 그리고 OSEM과 FBP 알고리즘으로 재구성된 영상에서 측정한 count value의 차이는 없었고 방사능농도에 비례하여 count value가 증가하고 직선성이 유지되었다. Biograph 40 True Point PET/CT scanner는 재구성된 영상에서 낮은 방사능농도뿐만 아니라 높은 방사능농도(~416.25 kBq/mL)에서도 측정 된 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되는 것을 보여주었다. 따라서 실험에서 사용한 PET/CT scanner는 Rb-82, N-13, O-15, F-18을 이용한 heart dynamic PET study에서데이터의 정량적 분석에 유용할 것으로 판단된다.