• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.747-761
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• 2008

다중빔 음향 탐사 시스템의 후방산란 자료를 대상으로 한 해저면 분류의 가능성을 평가하기 위하여, KONGSBERG SIMRAD EM3000(300kHz) 후방산란 신호를 분석하고 처리하는 소프트웨어를 구현하였다. 강원도 속초항 부근에서 취득한 음압 자료를 이용하여 모자익 영상을 제작하였다. 원격 분류 결과의 검증을 위해 영상 내에서 이질적인 음압 강도로 나타나는 지역에 대하여 잠수사에 의한 직접적인 표층 퇴적물 채취와 비디오 광학 영상을 취득한 후, 후방산란 음압과의 비교를 실시하였다. 연구 대상 지역의 수심은 5m에서 22.7m까지였으며, 모자이크 영상 내의 후방산란 강도 분포는 -15dB에서 -36dB까지 나타났다. 그리고 표층퇴적물 입도 분석 결과, 평균 입도 크기는 최대 $2.86{\phi}$에서 최대 $0.88{\phi}$까지 나타났다. 시료의 입도 분석 자료와 영상의 강도 변화 사이의 상관성을 비교해 본 결과, R값은 0.56으로 나왔다. 입도 분석 자료와 후방산란 음압 자료와의 상관성을 기반으로 구현한 해저면 자동분류 시스템의 인식정도를 정량화하기 위하여, GIS시스템으로 각 대상 자료를 통합하고, 면적비교 기능을 사용하여 평가를 수행하였다. 암반 지역을 사질지역으로, 사질 지역을 암반지역으로 교차 인식하는 오인식율은 약 8.95%로, 평균 입도가 낮은 지역의 인식 면적 차이는 사용자 분류를 기준으로 약 2.06%로 나타났다. 이러한 결과는 평균 입도 변화가 해저면 후방산란에 가장 큰 영향을 미치는 요인임을 지시하고 있다. 따라서 이러한 후방산란 음압을 평가하여 평균 입도 변화를 추적하는 알고리즘을 구현할 수 있었으며, 최종 모자이크 영상을 두 개의 퇴적체로 자동 분류하는 시스템을 구현하게 되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.307-314
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• 2015

유방 자기공명영상검사 시 확산강조영상에서 발생하는 심장과 폐에 의한 불수의적 움직임 인공물과 감소된 영상영역 에코평면영상기법으로 발생하는 둘러겹침 인공물을 추가적인 사전포화기법을 사용하여 이를 저감화시키고자 하였다. 2014년 08월 1일부터 11월 30일까지 여성 환자 38명을 대상으로 하였으며 사용 장비로는 유방 검사에 최적화된 3.0T와 유방 전용 코일을 사용하였다. 영상의 평가와 분석은 정량적, 정성적 분석을 하였으며 통계적 유의성은 Paired T-test와 Wilcoxon rank test를 하였다. 결과적으로 추가적인 사전포화펄스의 사용으로 정량적인 평가에서는 병변에서 15.69%, 병변 근접 부위에서 13.72%, 지방에서 20.63%의 증가를 보였으며, 대조도 대 잡음비의 경우는 병변과 병변 근접 부위에서 10.58%, 병변과 지방 부위에서 12.03%의 증가로 나타났다. 정성적인 평가에서는 확산경사계수 0에서 22.05%, 1000에서 21.42%, 현성확산계수에서 16.10%의 증가로 나타났으며, 통계적 평가에서는 신호 대 잡음비와 대조도 잡음비, 확산경사계수와 현성확산계수에서 모두 유의한 결과로 나타났다(p<0.05). 따라서 사전포화펄스의 추가적인 사용으로 유방 자기공명영상 검사에서 확산강조영상 획득 시 위상 부호화 방향으로 발생하는 불수의적 움직임 인공물과 둘러겹침 인공물이 감소가 되어 최적의 영상을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제21권4호
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• pp.210-222
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• 2017

Purpose: To develop a novel combination of controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA) with integrated SSFP (CAIPI-iSSFP) for accelerated SSFP imaging without banding artifacts at 3T. Materials and Methods: CAIPI-iSSFP was developed by adding a dephasing gradient to the balanced SSFP (bSSFP) pulse sequence with a gradient area that results in $2{\pi}$ dephasing across a single pixel. Extended phase graph (EPG) simulations were performed to show the signal behaviors of iSSFP, bSSFP, and RF-spoiled gradient echo (SPGR) sequences. In vivo experiments were performed for brain and abdominal imaging at 3T with simultaneous multi-slice (SMS) acceleration factors of 2, 3 and 4 with CAIPI-iSSFP and CAIPI-bSSFP. The image quality was evaluated by measuring the relative contrast-to-noise ratio (CNR) and by qualitatively assessing banding artifact removal in the brain. Results: Banding artifacts were removed using CAIPI-iSSFP compared to CAIPI-bSSFP up to an SMS factor of 4 and 3 on brain and liver imaging, respectively. The relative CNRs between gray and white matter were on average 18% lower in CAIPI-iSSFP compared to that of CAIPI-bSSFP. Conclusion: This study demonstrated that CAIPI-iSSFP provides up to a factor of four acceleration, while minimizing the banding artifacts with up to a 20% decrease in the relative CNR.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제38권2호
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• pp.135-143
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• 2021

We report, for the first time, the afternoon (i.e., from noon to sunset time) observations of the northern mid-latitude E-region field-aligned irregularities (FAIs) made by the very high frequency (VHF) coherent backscatter radar operated continuously since 29 December 2009 at Daejeon (36.18°N, 127.14°E, 26.7°N dip latitude) in South Korea. We present the statistical characteristics of the mid-latitude afternoon E-region FAIs based on the continuous radar observations. Echo signal-to-noise ratio (SNR) of the afternoon E-region FAIs is found to be as high as 35 dB, mostly occurring around 100-135 km altitudes. Most spectral widths of the afternoon echoes are close to zero, indicating that the irregularities during the afternoon time are not related to turbulent plasma motions. The occurrence of afternoon E-regional FAI is observed with significant seasonal variation, with a maximum in summer and a minimum in winter. Furthermore, to investigate the afternoon E-region FAIs-Sporadic E (E_s) relationship, the FAIs have also been compared with E_s parameters based on observations made from an ionosonde located at Icheon (37.14°N, 127.54°E, 27.7°N dip latitude), which is 100 km north of Daejeon. The virtual height of E_s (h'E_s) is mainly in the height range of 105 km to 110 km, which is 5 km to 10 km greater than the bottom of the FAI. There is no relationship between the FAI SNR and the highest frequencies (f_tE_s) (or blanket frequencies (f_bE_s)). SNR of FAIs, however, is found to be related well with (f_tE_s-f_bE_s).

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권1호
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• pp.468-475
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• 2018

In medical ultrasound imaging, frequency-dependent attenuation downshifts and reduces a center frequency and a frequency bandwidth of received echo signals, respectively. This causes considerable errors in quadrature demodulation (QDM), result in lowering signal-to-noise ratio (SNR) and contrast resolution (CR). To address this problem, adaptive dynamic QDM (ADQDM) that estimates center frequencies along depth was introduced. However, the ADQDM often fails when imaging regions contain hypoechoic regions. In this paper, we introduce a valid region-based ADQDM (VR-ADQDM) method to reject the misestimated center frequencies to further improve SNR and CR. The valid regions are regions where the center frequency decreases monotonically along depth. In addition, as a low-pass filter of QDM, Gaussian wavelet based dynamic filtering was adopted. From the phantom experiments, average SNR improvements of the ADQDM and the VR-ADQDM over the traditional QDM were 1.22 and 5.27 dB, respectively, and the corresponding maximum SNR improvements were 2.56 and 10.58 dB. The contrast resolution of the VR-ADQDM was also improved by 0.68 compared to that of the ADQDM. Similar results were obtained from in vivo experiments. These results indicate that the proposed method would offer promises for imaging technically-difficult patients due to its capability in improving SNR and CR.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제22권4호
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• pp.218-228
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• 2018

Purpose: The objective of this study is to determine the effect of physical changes on MR temperature imaging at 7.0T and to examine proton-resonance-frequency related changes of MR phase images and T1 related changes of MR magnitude images, which are obtained for MR thermometry at various magnetic field strengths. Materials and Methods: An MR-compatible capacitive-coupled radio-frequency hyperthermia system was implemented for heating a phantom and swine muscle tissue, which can be used for both 7.0T and 3.0T MRI. To determine the effect of flip angle correction on T1-based MR thermometry, proton resonance frequency, apparent T1, actual flip angle, and T1 images were obtained. For this purpose, three types of imaging sequences are used, namely, T1-weighted fast field echo with variable flip angle method, dual repetition time method, and variable flip angle method with radio-frequency field nonuniformity correction. Results: Signal-to-noise ratio of the proton resonance frequency shift-based temperature images obtained at 7.0T was five-fold higher than that at 3.0T. The T1 value increases with increasing temperature at both 3.0T and 7.0T. However, temperature measurement using apparent T1-based MR thermometry results in bias and error because B1 varies with temperature. After correcting for the effect of B1 changes, our experimental results confirmed that the calculated T1 increases with increasing temperature both at 3.0T and 7.0T. Conclusion: This study suggests that the temperature-induced flip angle variations need to be considered for accurate temperature measurements in T1-based MR thermometry.

• 한국음향학회지
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• 제29권7호
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• pp.411-421
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• 2010

수중음향에서 시역전 처리는 잔향음 제거 및 표적반향음 향상, 수중감시, 수중통신 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 특히, 근래에 활발히 연구되는 수중통신에서 시역전 처리를 이용해 신호를 시-공간적으로 집속함으로써 신호 대 잡음 비를 증가시켜 전송거리를 높임과 동시에 비트 오차율을 상당히 개선하였다. 본 논문에서는 시역전 처리에서의 센서 배열 최적화에 대한 두 가지 이슈를 다루었다. 먼저, 다양한 해양환경에서의 센서 배열에 대한 최적 센서 수에 대해 연구하였다. 두번째는 주어진 센서 수에 대해 최적의 센서 배치를 결정하는 알고리즘을 개발하였다. 센서 배열 최적화 알고리즘을 집속점과 관심영역에서 음향에너지 대비를 최대화시키는 센서 위치와 수를 목적함수로 하는 유전알고리즘을 기초로 하여 구체화하였다. 또한, 시역전과 신호처리 과정이 동일한 원리로 수행되는 정합장 처리를 이용하여 모의실험 결과에 대한 타당성을 실제 해양 실험데이터를 통해 검증 하였다. 최적화의 결과로 집속점에서 음향에너지가 기존의 센서배치 보다 최대 3 dB정도 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국자기공명학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.99-109
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• 2001

Authors investigated neuronal changes of local cellular metabolism in the cerebral lesions of Parkinsonian symptomatic side between before and after stereotactic neurosurgery by follow-up 1H magnetic resonance spectroscopy (MRS). Patients with Parkinson's disease (PD) (n = 15) and age-matched normal controls (n = 15) underwen MRS examinations using a stimulated echo acquisition mode (STEAM) pulse sequence that provided 2${\times}$2${\times}$2 ㎤ (8ml) volume of interest in the regions of substantia nigra, thalamus, and lentiform nucleus. Spectral parameters were 20 ms TE, 2000 ms TR, 128 averages,2500 Hz spectral width, and 2048 data points. Raw data were processed by the SAGE data analysis package (GE Medical Systems). Peak areas of N-acetylaspartate (NAA), creatine (Cr), choline-containing compounds (Cho), inositols (Ins), and the sum (Glx) of glutamate and GABA were calculated by means of fitting the spectrum to a summation of Lorentzian curves using Marquardt algorithm. After blindly processed, we evaluated neuronal alterations of observable metabolite ratios between before and after stereotactic neurosurgery using Pearson product-moment analysis (SPSS, Ver. 6.0). A significant reduction of NAA/Cho ratio was observed in the cerebral lesion in substantia nigra of PD patient related to the symptomatic side after neurosurgery (P : 0.03). In thalamus, NAA/Cho ratio was also significantly decreased in the cerebral lesion including the electrode-surgical region (P : 0.03). A significant reduction of NAA/Cho ratio in lentiform nucleus was not oberved, but tended toward significant reduction after neurosurgery (P = 0.08). In particular, remarkable lactate signal was noted from the surgical thalamic lesions of 6 among 8 patients and internal segments of globus pallidus of 6 among 7 patients, respectively. Significant metabolic alterations of NAA/Cho ratio might reflect functional changes of neuropathological processes in the lesion of substantia nigra, thalamus, and lentiform nucleus, and could be a valuable finding fur evaluation of Parkinson's disease after neurosurgery. Increase of lactate signals, being remarkable in surgical lesions, could be consistent with a common consequence of neurosurgical necrosis. Thus, IH MRS could be a useful modality to evaluate the diagnostic and prognostic implications fur Parkinsons disease after functional neurosurgery.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권3호
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• pp.170-178
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• 1988

중수로형 핵연료의 피복재로 사용되는 Zircaloy-4관의 결함검사를 위한 자동초음파 탐상 장치가 개발되었다. 이 장치에는 중심진동수가 14 MHz이고 대역폭이 11MHz인 집속 초음파 펄스를 사용한 수침 펄스-에코우 탐상기술과 특별히 고안된 시험수조 이송식 초음파주사 기술이 적용되었다 같은 크기와 방향을 갖는 관내외면 결함들을 같은 높이의 초음파 신호로 검출하기 위한 초음파 빔의 최적입사각은 26도이었다. Zircaloy-4피복관의 최대 허용 결함인, 깊이가 관두께의 10%인 0.04 mm이고, 길이가 0.76 mm인 축방향 및 길이가 0.38 mm인 원주방향 V형 인공결함들이 관내외면에 개재된 표준시험관을 사용하여 이 장치의 성능시험을 수행하였다. 그 결과 인공 표준시험관내의 모든 결함들을 매우 우수한 재현성을 갖고 분당 약 1m의 속도로 검출할 수 있었으며 이때의 신호 대 잡음 비는 축방향 결함에 대해서는 20 dB, 원주방향 결함에 대해서는 12 dB 이상이었다.

• 공업화학
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• 제10권6호
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• pp.876-880
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• 1999

이온성과 비이온성계면활성제의 혼합 미셀 용액의 자기확산계수는 NMR FT-PGSE법으로 측정하였다. 또한 프로톤 NMR 피크의 폭을 관찰하였다. 연구된 계는 $C_{12}EO_5/SDS/D_2O$, $C_{12}EO_5/DTAC/D_2O$ 및 $C_{12}EO_8/SDS/D_2O$의 혼합계이다. 모든 시료에서 솔벤트와 계면활성제의 몰비는 일정하고 계면활성제의 혼합비는 다양하게 실험을 하였다. $C_{12}EO_5$ 계에서 계면활성제의 자기확산계수는 이온성계면활성제의 혼합비가 약 25%일 때 최소치를 나타내었다. 비이온성계면활성제가 이온성계면활성제로 치환됨에 따라서 자기확산계수가 감소하는 것은 미셀간의 반발력이 증가하기 때문이다. 이온성계면활성제의 높은 분율에서 자기확산계수가 증가하는 것은 미셀의 크기가 감소하기 때문이다. $C_{12}EO_8$ 계에서 계면활성제의 혼합비의 효과는 분자의 기하학적 구조와 큰 관능기의 면적 때문에 거의 없다. 프로톤 NMR 피크와 자기확산계수는 상호 밀접한 관계를 나타내고 알킬 사슬의 메틸렌 시그날의 넓혀짐 현상은 자기확산계수가 작을 때 나타난다.