• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1992년도 춘계학술대회
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• pp.27-47
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• 1992

Engineers have developed new instruments that aid in diagnosis and therapy Ultrasonic imaging has provided a nondamaging method of imaging internal organs. A complex transducer emits ultrasonic waves at many angles and reconstructs a map of internal anatomy and also velocities of blood in vessels. Fast computed tomography permits reconstruction of the 3-dimensional anatomy and perfusion of the heart at 20-Hz rates. Positron emission tomography uses certain isotopes that produce positrons that react with electrons to simultaneously emit two gamma rays in opposite directions. It locates the region of origin by using a ring of discrete scintillation detectors, each in electronic coincidence with an opposing detector. In magnetic resonance imaging, the patient is placed in a very strong magnetic field. The precessing of the hydrogen atoms is perturbed by an interrogating field to yield two-dimensional images of soft tissue having exceptional clarity. As an alternative to radiology image processing, film archiving, and retrieval, picture archiving and communication systems (PACS) are being implemented. Images from computed radiography, magnetic resonance imaging (MRI), nuclear medicine, and ultrasound are digitized, transmitted, and stored in computers for retrieval at distributed work stations. In electrical impedance tomography, electrodes are placed around the thorax. 50-kHz current is injected between two electrodes and voltages are measured on all other electrodes. A computer processes the data to yield an image of the resistivity of a 2-dimensional slice of the thorax. During fetal monitoring, a corkscrew electrode is screwed into the fetal scalp to measure the fetal electrocardiogram. Correlations with uterine contractions yield information on the status of the fetus during delivery To measure cardiac output by thermodilution, cold saline is injected into the right atrium. A thermistor in the right pulmonary artery yields temperature measurements, from which we can calculate cardiac output. In impedance cardiography, we measure the changes in electrical impedance as the heart ejects blood into the arteries. Motion artifacts are large, so signal averaging is useful during monitoring. An intraarterial blood gas monitoring system permits monitoring in real time. Light is sent down optical fibers inserted into the radial artery, where it is absorbed by dyes, which reemit the light at a different wavelength. The emitted light travels up optical fibers where an external instrument determines O2, CO2, and pH. Therapeutic devices include the electrosurgical unit. A high-frequency electric arc is drawn between the knife and the tissue. The arc cuts and the heat coagulates, thus preventing blood loss. Hyperthermia has demonstrated antitumor effects in patients in whom all conventional modes of therapy have failed. Methods of raising tumor temperature include focused ultrasound, radio-frequency power through needles, or microwaves. When the heart stops pumping, we use the defibrillator to restore normal pumping. A brief, high-current pulse through the heart synchronizes all cardiac fibers to restore normal rhythm. When the cardiac rhythm is too slow, we implant the cardiac pacemaker. An electrode within the heart stimulates the cardiac muscle to contract at the normal rate. When the cardiac valves are narrowed or leak, we implant an artificial valve. Silicone rubber and Teflon are used for biocompatibility. Artificial hearts powered by pneumatic hoses have been implanted in humans. However, the quality of life gradually degrades, and death ensues. When kidney stones develop, lithotripsy is used. A spark creates a pressure wave, which is focused on the stone and fragments it. The pieces pass out normally. When kidneys fail, the blood is cleansed during hemodialysis. Urea passes through a porous membrane to a dialysate bath to lower its concentration in the blood. The blind are able to read by scanning the Optacon with their fingertips. A camera scans letters and converts them to an array of vibrating pins. The deaf are able to hear using a cochlear implant. A microphone detects sound and divides it into frequency bands. 22 electrodes within the cochlea stimulate the acoustic the acoustic nerve to provide sound patterns. For those who have lost muscle function in the limbs, researchers are implanting electrodes to stimulate the muscle. Sensors in the legs and arms feed back signals to a computer that coordinates the stimulators to provide limb motion. For those with high spinal cord injury, a puff and sip switch can control a computer and permit the disabled person operate the computer and communicate with the outside world.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.43-49
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• 2005

기능적 자기공명영상기법(functional MRI: fMRI)을 통해서 인간의 뇌에 대한 연구가 지난 수년 동안 활발하게 진행되어 왔다. 이러한 기능적 자기공명영상기법의 파라다임에는 Block-diagram 방법과 최근에 개발되어 이용되는 Event-related 방법이 있다. Block-diagram 방법은 여러 블록으로 구성하여 피험자들에게 자극을 인가하여 뇌의 반응신호들을 통해 뇌의 기능을 설명해 주는 데, 이러한 뇌의 기능이 얼굴인식과 관련하여 여러 조건을 포함한 자극인 경우 뇌의 인지 시스템을 설명을 해 주는 데 한계가 있다. 따라서 Event-related 방법을 이용하여 얼굴인식에 관여하는 뇌의 인지시스템에 관련된 부분을 설명하고, 또한 그 영역에서 인종구별과 같은 의식적으로는 관찰되지 않지만 무의식적으로 관찰되는 뇌의 생리적인 현상을 보여주고자 한다. 본 연구는 Event-related 방법에 대한 이해와 얼굴인식에 적용되는 파라다임 알고리즘을 개발하여 피험자들을 통해 해당조건들은 (유명한국인, 무명한국인, 유명 백인 미국인, 무명 백인미국인) 각 Event로 구성하여 한 블록인 Event-related 파라다임으로 변경하여 얼굴을 인식하는데 주로 담당하는 영역인, Ventral occipital-temporal cortex 내의 fusiform face area(FFA)를 확인하고 그 영역에서 의식적으로 반응하는 뇌의 활동과 무의식적으로 반응하는 뇌의 활동을 생리학적 또는 심리학적으로 해석하는데 용이하도록 여러 파라미터들 (즉 Event 간격 , Event의 수, Null Event, TR 간격 등)을 최적화하였다. 자기공명영상기법을 이용한 이러한 뇌 기능 연구는 의학적인 응용연구로서 신경 과학분야와 정신의학적인 측면에서 널리 이용될 것으로 보이며 더 나아가 심리학적측면의 기초 연구로서 발전의 토대가 될 것으로 사료된다.다. 불가능하여 차나무 재배지 부적합한 것으로 나타났다.35\%$일 경우 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창을 가장 효과적으로 방지할 수 있는 것으로 판단된다.는 accessory 개발과 보급이 중요하다.에 대하여 500MU 조사 후 방사선량의 측정결과 Field size의 영향은 거의 존재하지 않았으며, beam off 후 $1{\sim}2$분 뒤 측정 시작 시점에서 대략 $1{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며, 반감기는 약 $3{\sim}4$분인 것으로 측정되었다. Primus 15MV의 경우 S병원에서 측정을 수행하였으며, $25{\times}25cm^2$ Field size에 대하여 500MU 조사 뒤 방사선량을 측정한 결과, beam off후 $1{\sim}2$분 뒤 측정시점에서 대략 $3.26{\mu}Sv/hr$를 나타냈으며 10MV X선보다 대략 3.3배 큰 값을 나타내었다. 결과 : 일일 치료환자가 $20{\sim}50$명이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은 경우 정상조직에 대한 조사를 줄이면서 잔류종양에 목표선량을 조사할 수 있을 것이다. 다만 잔류종양이 큰 경우는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.190-196
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• 2017

For the $ViewRay^{(R)}$ system (ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA) which is representative of magnetic resonance (MR) guided radiotherapy machine, it is important to evaluate effectiveness of AAPM's TG-51 protocol and the effect of the magnetic field on absolute dosimetry. In order to measure the absolute dose, MR-compatible chamber and water phantom system manufactured in this study were used. The materials of the water phantom system were plastic of polymethyl methacrylate (PMMA) and non-ferrous materials. Due to the inherent feature of the $ViewRay^{(R)}$, all Co-60 sources are not located at gantry angle of $0^{\circ}$ while being located at gantry angle of $90^{\circ}$. For this reason, absolute dosimetry was performed based on the measurements in solid water phantom (SWP) and water which determine the SWP to water correction factor. For evaluation of output constancy with gantry angle, measurements were made with ionization chamber inserted in cylindrical water-equivalent phantom. For measured doses in water, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -0.27%, -0.45% and -0.22%, respectively. For measured doses in SWP, the values of dose deviation according to a reference dose of 200 cGy for Head 1, Head 2 and Head 3 were -1.91%, -2.07% and -1.84%, respectively. All values of dose measured in SWP tended to be less than those measured in water by -1.63%. With the reference gantry angles of $0^{\circ}$ and $90^{\circ}$, the maximum values of deviation for Head 1, Head 2 and Head 3 were 0.48%, 1.06% and 0.40%, respectively. The measurement agreement is within the range of results obtainable for conventional treatment machines. The low strength of the magnetic field does not affect dose measurements. Using the SWP to water correction factor, absolute doses for $ViewRay^{(R)}$ system can be measured.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권6호
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• pp.533-539
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• 2006

오늘날에 항만부진동의 문제는 대형선박이 입출항하는 항만의 설계에서 가장 현저한 인자로 작용한다. 연안 항만에서 탄성체의 삭으로 계류하고 있는 대형 선박은 장주기파랑과 계류시스템간의 공진으로 인해 종종 이탈되기도 한다. 특히, 장주기 파랑의 증폭비가 현저해지면 화물의 하역에 장애를 가져오며 계류삭이 절단되는 경우도 발생한다 이중 국내에서 부진동의 문제가 가장 현저하게 나타난 항만은 포항신항이며, 이에 따른 문제가 도선사 협회나 지역해양수산청으로부터 보고되고 있다. 그러나 이 항만에서 부진동을 야기하는 장주기 파랑의 내습을 막는 것은 어렵다. 더구나 정부는 이미 포항신항에서 발생하고 있는 이러한 문제점을 해결하지 않고 영일만의 입구에서 신항만 건설을 이미착수해놓고 있다. 본 연구는 영일만 입구의 4.1km에 달하는 방파제 건설과 신항만 계획을 반영하여 이들이 항만 부진동에 어떠한 변화를 가져오는 것인가에 대해 다룬다. 사용한 수치기법은 확장완경사방정식을 사용한 표준형식을 갖춘 것으로 수치실험결과를 이전 연구를 통해 이루어진 관측치와 비교하였으며, 이것이 어느 수준까지의 토론으로 이끌어 낼 것이며 장래 항만개발에 변화를 가져올 것으로 본다.

• Journal of Magnetics
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• 제11권4호
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• pp.195-207
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• 2006

The recently published and new results on design and fabrication of magnetophotonic crystals of different dimensionality are surveyed. Coupling of polarized light to 3D photonic crystals based on synthetic opals was studied in the case of low dielectric contrast. Transmissivity of opals was demonstrated to strongly depend on the propagation direction of light and its polarization. It was shown that in a vicinity of the frequency of a single Bragg resonance in a 3D photonic crystal the incident linearly polarized light excites inside the crystal the TE- and TM-eigen modes which passing through the crystal is influenced by Brags diffraction of electromagnetic field from different (hkl) sets of crystallographic planes. We also measured the faraday effect of opals immersed in a magneto-optically active liquid. It was shown that the behavior of the faraday rotation spectrum of the system of the opal sample and magneto-optically active liquid directly interrelates with transmittance anisotropy of the opal sample. The photonic band structure, transmittance and Faraday rotation of the light in three-dimensional magnetophotonic crystals of simple cubic and face centered cubic lattices formed from magneto-optically active spheres where studied by the layer Korringa-Kohn-Rostoker method. We found that a photonic band structure is most significantly altered by the magneto-optical activity of spheres for the high-symmetry directions where the degeneracies between TE and TM polarized modes for the corresponding non-magnetic photonic crystals exist. The significant enhancement of the Faraday rotation appears for these directions in the proximity of the band edges, because of the slowing down of the light. New approaches for one-dimensional magnetophotonic crystals fabrication optimized for the magneto-optical Faraday effect enhancement are proposed and realized. One-dimensional magnetophotonic crystals utilizing the second and the third photonic band gaps optimized for the Faraday effect enhancement have been successfully fabricated. Additionally, magnetophotonic crystals consist of a stack of ferrimagnetic Bi-substituted yttrium-iron garnet layers alternated with dielectric silicon oxide layers of the same optical thickness. High refractive index difference provides the strong spatial localization of the electromagnetic field with the wavelength corresponding to the long-wavelength edge of the photonic band gap.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권1호
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• pp.1-9
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• 1998

정위적 방사선 수술과 신경외과적 수술분야 에서는 상호보완적인 영상정보를 얻기 위하여 컴퓨터 단층촬영 (CT), 자기공명영상 (MRI) 그리고 혈관조영촬영이 사용된다. 본 연구의 목적은 여러 영상장치와 다목적 QA(Quality Control) 팬톰을 이용하면서, 정위적 방사선수술 및 신경외과적 수술분 야에서 두경부내의 병소에 대한 모양, 크기, 위치를 정확하게 결정하기 위한 3 차원 정위 시스템을 개발하는 것이다. 목표물의 정확한 위치를 정의하기 위하여, Hitchcoke 정위 프레임과 컴퓨터 단층 촬영 (CT)/혈관 조영촬영용 위치측정 보조기구들을 3차원 공간상에 9개의 목표물을 가진 팬톰에 고정하였다. 컴퓨터 단층촬영과 혈관 조영촬영을 이용하여 얻은 기하학적 팬톰의 영상들을 이용하여, 목표물의 3차원 정위좌표를 얻기위한 알고리즘이 개발되었다. 개발된 알고리즘에 의해 계산된 목표물들의 위치는 팬톰의 절대 좌표와 비교 되었고, 각 CT 영상에서의 목표물들은 뇌혈관촬영 영상위에 상호 중첩될 수 있도록 개발 되었다. 512$\times$512 메트릭스와 2mm 슬라이스 두께를 가진 컴퓨터 단층촬영에 있어서는 1.02$\pm$0.17 mm의 평균거리오차를 보였고, 혈관 조영촬영인 경우에는 0.41$\pm$0.05mm 의 평균거리오차를 보였다. 목표물의 위치를 결정하는데 있어서 결과로 나온 정확도는 개발된 시스템이 정위적 방사선수술과 신경외과적수술을 위해 충분히 신뢰성이 있음을 확인해주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권2호
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• pp.85-89
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• 2002

목적 : 사람에 비하여 크기가 현저히 작은 동물의 자기공명영상 촬영을 위하여 상용으로 인체에 적용하는 Head 코일보다 원통 반지름이 작은 Low-Pass Type Birdcage 코일을 제작함으로써 보다 큰 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio. SNR)를 얻고자 하였다. 방법 : 자기공명영상을 얻기 위해 Spin Echo 펄스시퀀스와 Fast Spin Echo 펄스시퀀스를 사용하였다. T1 강조영상을 얻기 위한 Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=300/17 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. T2 강조영상을 얻기 위한 Fast Spin Echo 펄스시퀀스의 매개변수는 TR/TE=3000/96 ㎳, Matrix=256$\times$256, Field Of View (FOV)=150 mm, Slice Thickness=2 mm 이었다. 원통의 지름이 13 cm인 Birdcage 코일은 12개의 elements로 구성되어 있으며 길이는 22 cm로 제작되었다. 결과 : 코일 원통의 반지름의 크기에 따른 SNR을 비교하기 위하여 인체용 Knee 코일과 동물용으로 제작된 코일을 이용하여 각각의 팬톰 영상을 획득하였다. 팬톰 영상으로부터 측정된 SNR의 값을 통해 반지름이 작은 동물용 코일의 SNR이 더 크다는 걸 확인할 수 있었다. 토의 및 결론 : 본 연구를 통하여 같은 형태의 Birdcage 코일일 경우 원통의 반지름에 따라 SNR이 다르며, 특히 반지름이 작을 때 SNR이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 코일의 크기에 비해 촬영하고자 하는 대상물의 부피가 작은 경우 대상물의 부피에 맞추어 코일을 제작하면 SNR이 보다 뛰어난 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제30권4호
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• pp.320-323
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• 2013

척수 경색은 고양이에서 급성 척수 병증의 주요한 원인으로써 인식되고 있다. 사후 조직 병리학적 검사를 통해 확진 할 수 있지만 MR 영상학적 특징은 척수 경색의 진단에 가치있는 정보를 제공한다. 본 증례의 목적은 두 마리의 고양이에서 발생한 급성 척수 경색의 영상학적 특징을 설명하고 그 진단에 있어서 low field MRI (0.3 Tesla)의 유용성을 평가하는 것이다. 미확인 연령의 중성화 수컷, mixed breed 고양이가 급성의 사지 부전 마비를 주증으로 내원하였고 9살령의 중성화 암컷 domestic short hair 고양이는 후지 부전 마비로 내원하였으며 하루 후 후지 완전 마비가 나타났다. 이후 실시된 MR 영상에서 첫번째 고양이의 경우 두번째 경추부터 여섯번 째 경추 수준의 척수에서 병변이 분포하였으며 두번째 고양이의 경우 두번째 요추부터 다섯번째 요추 수준에서 병변이 나타났다. 두 고양이에서 공통적으로 주로 회백질에 분포한 척수 실질 내에 국소적인 병변이 확인되었으며 T2 강조 영상 및 FLAIR 영상에서 고신호를 나타내었고 DWI 영상에서 고신호, ADC map 에서는 저신호를 나타내었다. 히스토리, 임상증상 및 다른 실험실적 검사와 함께 MR 영상학적 특징을 통해 두 고양이에서 급성 척수 경색이 진단되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.171-178
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• 2008

콘크리트 압축강도는 신설된 콘크리트 포장과 공용중인 콘크리트 포장의 품질관리 인자로 매우 중요하게 여겨져 왔다. 다양한 배합설계를 이용하는 실험실이나 도로포장 시공 현장처럼 동일배합으로 지속적으로 시공하는 경우에도 압축강도는 콘크리트의 강도 평가용으로 많이 제작하여 측정하고 있는 실정이다. 하지만 동일배합에 동일다짐을 한 압축강도 공시체라 하더라도 강도시험시 오차가 발생하는 것이 현실이다. 이는 수동으로 재하속도나 변위를 조절하는데서 기인한 압축강도시험 장비의 오차일수 있고 공시체의 편심으로 인한 강도차이 등으로 인한 오차가 발생할 수 있다. 또한 시공현장에서 동일한 배합의 재령별 압축강도를 매 시공때 마다 조사할 경우 수많은 공시체 제작이 필요하며 이에 따른 인력과 비용이 발생하게 된다. 이러한 반복적 압축강도 시험을 대체하기 위한 수단으로 비파괴를 이용한 압축강도 추정이 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 다양한 비파괴 실험 방법 중에서 탄성파를 이용하였으며 그 중에서 구속조건에 따라 크게 영향이 없는 전단파 속도를 이용하여 콘크리트 압축강도를 재령별로 추정하였다. 그 결과 전단파 속도와 압축강도의 상관관계는 매우 우수한 것으로 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1343-1351
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• 2010

본 논문에서는 metamaterial CRLH(Composite Right- and Left-Handed) 구조 기반의 새로운 패치 안테나를 설계 제작하여 측정하였다. 일반 마이크로스트립 패치 구조의 기본 공진 모드인 반파장 공진이나 반파장 공진의 양의 정수배와 달리 제안된 안테나는 구조 전체에 전계가 같은 위상을 갖게 한다. 본 논문에서 제안하는 안테나는 요구되는, $\lambda/4$ 모노폴 안테나의 전형적인 특성인 전방향 패턴을 갖는 동시에 low-profile의 장점을 가진다. 제안된 안테나의 전산 모의 실험에는 Ansoft사의 FEM(Finite Element Method) 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하였다. 제안된 안테나는 두께 1.6 mm, 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 제작하였다. 구현된 안테나는 S-DMB(Satellite-Digital Multimedia Broadcasting) 서비스에서 사용되는 2.63~2.655 GHz에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)$\leq$2임을 만족하며, 측정된 최대 이득과 효율은 각각 2.65 dBi와 81.14 %이다.