• 한국측량학회지
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• 제38권6호
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• pp.561-571
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• 2020

본 연구에서는 공간정보의 측지기준체계 변환에 사용하는 3차원 변환기법 Helmert, Molodensky-Badekas, Standard Molodensky 그리고 2차원 변환기법 Abridged Molodensky, Conformal, Affine, NTv2 (National Transformation version 2)의 적용 가능 좌표 형식, 변환계수 등 이론적 특징을 조사·비교하였다. 이들 기법을 4가지 각기 다른 특징을 갖는 공간정보 좌표 집단에 적용하는 변환 실험을 실시해 잔차 분포, 정확도, Student-T 분포에 대한 가설검정 결과를 분석하였다. 동일 측지기준체계를 달리 구현한 측지기준프레임 사이 변환 시 지각변동을 고려한다면, 그 범위가 아시아-오세아니아로 넓어지더라도 3차원 변환기법들의 적용 결과에 통계적 차이가 나타나지 않았다. 반면, 2차원 변환기법 중에서는 NTv2 기법이 지역적으로 불균질한 공통점의 상대정확도를 반영할 수 있어 가장 높은 변환 정확도를 나타냈다. 본 연구에서의 공간정보의 측지기준체계 변환 이론과 실험적 고찰을 통해 향후 신규 측지기준프레임 도입에 따른 통합기준점 등 측량기준점 변환은 Helmert 기법 그리고 수치지형도·지적공부 등 2차원 공간정보 변환에는 NTv2 변환기법을 적용하는 방안을 제안하고자 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1846-1854
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• 2022

감시정찰을 위한 임무장비의 고도화와 다변화는 공용데이터링크의 대용량화에 대한 요구로 이어지고 있다. 해외에서는 고고도 무인기인 Global hawk에 T4급(274Mbps) 공용데이터링크가 적용되었고, 국내에서도 다양하게 연구개발 중이다. 본 논문에서는 공용데이터링크의 T4급 이상의 대용량 전송을 위해 유럽 위성방송 규격인 DVB-S2 프레임 구조에 데이터 전송속도 손실을 최소화하면서 SNR 성능을 향상시킬 수 있도록 파일럿을 추가 적용한 구조를 제안한다. 제안하는 구조의 성능평가를 위해, 무인기 데이터링크 채널 환경을 모사하여 DVB-S2와 성능을 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조에서 DVB-S2 대비하여 T4급 전송속도에서 0.15% 전송속도의 손실이 발생하였지만, 무인기 채널 환경에서 0.2~0.3dB의 향상된 SNR 수신성능을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권5호
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• pp.651-662
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• 2023

최근에 BIM을 여러 건설관리 활동에 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 3D모델 기반 견적은 3D모델의 속성 정보를 사용하여 자동으로 수행할 수 있다는 장점이 있어 이에 대한 관심이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서 한 건축물을 2D 도면 기반으로 수량을 산출하는 소프트웨어와 Revit 소프트웨어로 생성된 3D 모델에서 추출한 수량의 차이를 비교하고 그 원인을 알아보고자 하였다. 두 가지 방법의 산출한 수량의 차이는 거푸집이 가장 크고, 다음으로 철근과 콘크리트 수량 순으로 작았다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 3D모델에서 수량 추출이 수량산출기준에 적합하지 않은 부분이 있고, 특히 거푸집의 경우 필요한 부분의 수량만 분리해 내는데 어려움이 있었다. 또한 철근수량은 부재별로 분리가 되지 않아 정확한 수량 비교와 차이 원인을 밝히는 것이 불가능하였다. 따라서 3D모델에서 수량산출에 필요한 수치정보만 가져오고 별도의 계산식을 적용하는 응용소프트웨어를 사용하는 것이 가장 합리적일 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.49-56
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• 2024

구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권2호
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• pp.256-263
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• 2022

Objective: This study aimed to evaluate the image quality and dose reduction of low-dose three-dimensional (3D) rotational angiography (RA) for evaluating intracranial aneurysms. Materials and Methods: We retrospectively evaluated the clinical data and 3D RA datasets obtained from 146 prospectively registered patients (male:female, 46:100; median age, 58 years; range, 19-81 years). The subjective image quality of 79 examinations obtained from a conventional method and 67 examinations obtained from a low-dose (5-seconds and 0.10-μGy/frame) method was assessed by two neurointerventionists using a 3-point scale for four evaluation criteria. The total image quality score was then obtained as the average of the four scores. The image quality scores were compared between the two methods using a noninferiority statistical testing, with a margin of -0.2 (i.e., score of low-dose group - score of conventional group). For the evaluation of dose reduction, dose-area product (DAP) and air kerma (AK) were analyzed and compared between the two groups. Results: The mean total image quality score ± standard deviation of the 3D RA was 2.97 ± 0.17 by reader 1 and 2.95 ± 0.20 by reader 2 for conventional group and 2.92 ± 0.30 and 2.95 ± 0.22, respectively, for low-dose group. The image quality of the 3D RA in the low-dose group was not inferior to that of the conventional group according to the total image quality score as well as individual scores for the four criteria in both readers. The mean DAP and AK per rotation were 5.87 Gy-cm² and 0.56 Gy, respectively, in the conventional group, and 1.32 Gy-cm² (p < 0.001) and 0.17 Gy (p < 0.001), respectively, in the low-dose group. Conclusion: Low-dose 3D RA was not inferior in image quality and reduced the radiation dose by 70%-77% compared to the conventional 3D RA in evaluating intracranial aneurysms.

• 한국안광학회지
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• 제20권3호
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• pp.263-276
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• 2015

목적: 구면렌즈와 원주렌즈를 시험테에 중첩하였을 때 합성굴절력의 신뢰도를 알아보고자 하였다. 방법: 마이너스 구면 시험렌즈와 원주 시험렌즈의 굴절력, 중심두께 및 주변부두께를 측정하였으며 구면 시험렌즈와 원주 시험렌즈를 장입순서를 바꿔가며 시험테에 중첩되었을 때의 굴절력을 자동렌즈미터로 측정하여 합성굴절력 계산값과 비교 평가하였다. 결과: 시험렌즈의 중심부와 주변부의 두께증감이 도수의 증감과 상관성을 보이지 않았으며 79개 시험렌즈 중 3개의 시험렌즈에서 국제기준규격(ISO-9801)에서 벗어난 굴절력이 측정되었다. 정점간거리를 보정하는 굴스트랜드 공식 굴절력값이 얇은 렌즈 공식 굴절력값보다 실측값과의 오차가 적었으나, 여전히 실측값과는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 굴절력의 크기는 원주렌즈와 구면렌즈의 위치와 상관없이 평균적으로 얇은 렌즈 공식 굴절력값 > 실측 굴절력값 > 굴스트랜드 공식 굴절력값 순으로 나타났다. 구면렌즈가 안쪽, 원주렌즈가 바깥쪽에 장입되었을 경우에는 굴스트랜드 공식에 대입하였을 때 원주굴절력만 오차가 발생하지만 원주렌즈가 안쪽, 구면렌즈가 바깥쪽에 장입되었을 때는 구면굴절력과 원주굴절력 모두에서 오차가 나타났다. 실측값의 등가구면굴절력을 비교하였을 때 구면렌즈가 시험테의 안쪽, 원주렌즈가 시험테의 바깥쪽에 장입된 경우가 정확도가 더 높았으며 과교정의 우려가 작았다. 결론: 본 연구 결과 시험렌즈테에 렌즈를 중첩하였을 때의 합성굴절력은 정점간거리 외에도 중첩되는 렌즈의 두께와 광학중심 등의 영향을 받으며 구면렌즈와 원주렌즈의 중첩 순서에 따라 굴절력에 차이가 있으므로 이에 대한 기준의 정립이 필요함을 제안한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.73-84
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• 2015

본 연구는 생명 의공학 관련 분야의 미래사회 유망직업 가운데 초등학교 5~6학년의 교과 내용과 연계가 가능한 직업들을 선정, '설계기반 미래 유망직업 STEAM 프로그램'을 개발하고 그 타당성과 효과성을 확인한 것이다. 각 프로그램은 2009 개정 교과교육과정 분석을 통해 교과별로 통합이 가능한 성취기준들을 추출한 후, 과학 기술 공학의 최신 이슈를 포함하고 STEAM 준거(틀)에 따라 집단 숙의를 거쳐 9개월간 개발되었다. 또한 생명 의공학 관련 직업을 창의적 설계가 강조된 모의적인 형태로 진로를 체험하게 함으로써, 학생들이 이공계 진로를 탐색하고 관련 진로에 대한 인식과 흥미를 이끌어 낼 수 있도록 하였다. 프로그램의 검증 단계에서 STEAM 리더 스쿨에 적용한 결과, 프로그램의 내용과 수준이 적합하고, 이공계 관련 직업에 대해 모의적인 경험을 함으로써 학생들의 진로에 대한 관심을 끌어낼 수 있었다는 긍정적인 평가를 받았다. 또한 현장적용 과정을 통해 자료의 완성도를 높일 수 있었다. 최종 개발된 STEAM 프로그램을 다른 학교의 일반 학급에 투입한 결과, 초등학생들의 이공계 진로의식이 통계적으로 유의하게 향상되었다는 것을 확인할 수 있었으며, 기존의 과학 수업에 비해 STEAM 프로그램 적용 수업에 대한 학생 만족도가 상당히 높다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 교과교육과정 내용 기준이 더욱 핵심적인 지식 및 아이디어를 중심으로 대강화될 필요성, 교육과정 재구성의 편리성을 높일 수 있도록 '통합을 위한 기준'의 제공, STEAM 프로그램을 재구성 또는 조직하고 수업을 할 수 있는 교사의 능력 개발, STEAM과 같은 정책이나 프로그램의 효과를 얻기 위해 장기간의 지속적인 지원의 필요성, 교과내에 통합된 진로교육의 강화등이 필요하다는 제언을 하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제26권3호
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• pp.160-167
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• 2015

의료용 x선 촬영 장치에 있어서 환자에게 피폭되는 선량이 가장 중요한 관심사 중의 하나이다. 본 연구팀에서는 전 세계 최초로 입안에 삽입이 가능한 초소형 x-선 영상 장치가 개발되었는데 이러한 영상장치를 임상에서 사용하기 위해서는 피폭 선량의 평가가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 신개념 치과용 영상장치의 선량을 평가하기 위하여 1) 돼지 턱뼈 팬텀을 직접 제작하여 영상의 질을 평가 하였고, 2) 실제 임상에서 사용가능한 촬영 조건을 결정하였으며, 3) 결정된 촬영 조건에서의 선량을 평가 하였다. 한국 식약처에서 제시하는 치근단 촬영에 대한 환자 선량 권고량(DRLs) 기준에 근거하여 새 개발 장비의 입사표면선량(ESD)와 면적선량(DAP) 측정 방법을 고안하고 각각의 선량 값을 측정하였다. 관전압이 45~55 kV, 관전류가 300 mA 까지 사용 가능한 xoft 사의 초소형 x선 튜브를 사용하였다. 사용된 검출기는 active area가 $72{\times}72mm$ 이고 픽셀 사이즈는 $48{\mu}m$ 이다. 제작된 돼지턱뼈 팬텀은 1 frame/sec의 조건하에 영상을 획득 하였으며, 촬영 조건 최적화를 위하여 관전류를 $20{\sim}80{\mu}A$로 변화시키면서 50 frame씩 영상을 획득하였다. 또한, 상용화 치과용 영상시스템(모델명: CS 2100, 제조사: Carestream Dental LLC 및 모델명: EXARO, 제조사: HIOSSEN)을 이용하여 돼지턱뼈 팬텀의 비교영상 평가를 시행하였다. CS 2100는 60 kV, 7 mA (노출시간:0.125 s)로 하였으며, EXARO는 60 kV, 2 mA로 설정하였다. 선량 평가는 광자극 형광 선량계를 이용하여 입사표면선량을 측정하였으며, 팬텀은 PMMA 재질의 제작된 원통형 팬텀을 이용하였다. 선량계는 팬텀 표면상의 조사야 내부에 2개 및 소스와의 5 cm 거리상에 1개를 위치하여 측정하였다. 빔 조사 조건은 51, 101, 141, $196{\mu}As$로 설정하였다. 면적선량은 소스와 검출기간의 거리가 5 cm 위치에 배치하여 측정하였으며, 이 때 촬영조건은, 관전류 41, 99, 144, 207, $276{\mu}As$의 조건하에서 측정하였다. 임상에서 적용 가능한 관전압과 관전류는 X-선 세기 8000~9000인 지점에서의 관전류 값인 0.051 mAs 이다. 상용화 장비와 영상비교를 한 결과, 개발 장비의 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 치아 및 치아 주위 조직의 영상이 더 우수함을 확인하였다. 또한, 영상 최적화 조사조건인 $51{\mu}As$에서 입사표면선량(ESD)은 식약처 및 IAEA의 권고치보다 훨씬 낮은 1.369 mGy 이다. 조사야 내부의 선량 분포는 표준편차 5~10% 내외로 균일성이 우수 하였다. 측정된 면적선량(DAP)은 $82.4mGy*cm^2$으로 상용화 장비보다 조사야가 훨씬 작음에도 불구하고 식약처의 권고치보다 낮은 값을 보였다. 이러한 연구를 통해서 새 개발 장비의 영상의 우수성과 기존 장비 대비 방사선량에 대한 저감 효과를 확인 할 수 있었으며 치과 장비 개발에 있어서 X선 특성 연구에 대한 기술과 노하우를 축적할 수 있었다.

• 대한치과교정학회지
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• 제25권4호
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• pp.465-485
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• 1995

본 연구는 개별적 골격 형태에 따른 하악 교합평면의 적절한 위치를 찾아내기 위하여 시행하였다. Vertical dimension ratio(VDR)와 Lower occlusomandibular plane angle(LOM)과의 적절한 관계를 조사하기 위하여 대조군 234명, 부정교합군 358명, 치료군 358명의 두부방사선 계측사진을 연구 분석하였다. 대조군은 연령에 따라 두 그룹으로 나누었다. 14세 이하인 군이 121명이고 평균 연령은 10.82세였다. 18세가 넘는 군은 113명이고 평균연령은 23.76세였다. 부정교합군은 연령에 따라 세 그룹으로 나누었다. 14세 이하인 군은 274명이고 평균연령은 11.36세였다. 14세에서 18세 이하인 군은 54명이고 평균 연령은 15.4세였다. 18세가 넘는 군은 30명이고 평균연령은 21.35세였다. 치료군도 연령에 따라 세 그룹으로 나누었다. 14세 이하인 군은 145명이고 평균연령은 12.91세였고, 14세에서 18세 이하인 군은 166명이고, 평균연령은 15.64세였다. 18세가 넘는 군은 47명이고 평균연령은 21.61 세였다. 상기 표본의 두부방사선 계측사진의 투사도를 작성하였고 그 결과는 본 연구를 위해 작성된 program을 이용하여 각도, 거리, 백분율항목을 각각 $0.01^{\circl}$, 0.01mm, 0.01%까지 계측하여 486 DX.P.C에 기록되었다. 모든 계측항목에 대하여 군별 평균 및 표준편차를 구하였다. 또한 관심있는 항목간의 상관계수 및 그 상관계수에 대한 유의성 검정 및 변수 간, 군간 one-way ANOVA 및 t-test를 시행하였다. 이상의 연구결과를 토대로 골격 형태에 따른 교합평면의 적절한 위치를 심도 있게 연구하기 위하여 대조군과 치료군 중에서 overbite 1-3mm, overjet 1-3mm, curve of Spee 1.75mm 이하를 만족시키는 표본을 선택하여 Optimal occlusion group이라 명명하였다. 이 군의 표본의 수는 187명이었고 대조군에서 83명, 치료군에서 104명이 선택되었다. 이 군을 다시 연령, 전후방적 골격 형태에 따라서 군을 세분화 시키고 각 군별로 VDR과 LOM에 대하여 회귀분석을 시행하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 수직적 골격 형태를 표현하는 여러 계측항목간의 상관관계는 매우 높았으나 수직적 골격 형태를 표현하는 어떠한 단일 계측항목도 전치부 수직피개정도를 정확히 표현하지는 않았다. 2. 수직적 골격 형태를 표현하는 여러 계측항목중에서 LOM과 가장 높은 상관관계를 보이는 항목은 VDR이었다. 3. 전체 표본에서 VDR의 수치에 관계없이 정상범위의 수직피개량을 갖고있는 표본의 분포는 80% 이상이었다. 4. Optimal occlusion group을 연령과 전후방적 골격 형태에 따라 9개 subgroup으로 나누고 각 군의 VDR과 LOM간의 상관계수 및 결정계수를 구하였는데 전 군에서 상관계수는 0.8 이상, 결정계수는 0.7 이상이었다. 5. 각 Subgroup마다 VDR에 따라 알맞은 LOM을 구하기 위한 회귀방정식을 유도하였다. 6. 진단과 치료계획을 수립하는데 교합평면 경사도의 평균치 자체는 큰 의미가 없으며 골격 형태에 적합한 개별적인 교합평면의 위치설정이 중요하다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권4호
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• pp.318-324
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• 2004

목적: Philips GEMINI PET/CT 스캐너는 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 전신용 PET/CT 스캐너이다. 이 연구에서는 NEMA에서 새롭게 제안한 NEMA NU2-2001에 따라 GEMINI PET/CT 스캐너의 공간분해능, 민감도, 산란분획, NECR 등을 평가하고 그 결과를 BGO, LSO등의 섬광결정의 특성과 비교하였다. 대상 및 방법: GEMINI는 Philips ALLEGRO PET과 MX8000 D multi-slice CT 스캐너를 결합한 PET/CT 스캐너로서 검출기는 GSO 섬광결정 ($4{\times}6{\times}20mm^3$)을 사용하였고 축방향 시야는 18 cm이다. 공간분해능. 민감도, 산란분획, NECR 등을 평가하기 위하여 PET 데이터를 획득하였다(동시계수창: 8 ns, 에너지창: $409{\sim}664$ keV). 공간분해능 측정을 위하여 축횡단면의 중심에서 1 cm, 10 cm 떨어진 지점의 각 3지점((a) x=0, y=1, (b)x=10, y=0, (c)x=0, y=10)에서 영상을 획득한 다음 여과후역투사방법(램프필터 사용)과 3D RAMLA를 이용하여 영상재구성을 하고 FWHM을 구하였다. 민감도 측정을 위하여 선선원(F-18)을 축횡단면의 중심과 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 5개의 알루미늄관을 차례로 씌워 매질감쇠에 따라 달라지는 참계수를 구하고 이 값을 회귀분석하여 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도를 측정하였다(랜덤계수가 참계수의 1%이내). 산란분획과 NECR을 측정하기 위하여 F-18 선선원(1110 MBq)을 산란팬텀에 주입하여 7반감기동안 계수를 획득하였다. SSRB을 사용하여 3D 데이터를 재구성한 다음 랜덤계수율이 참계수율이 1% 미만인 영역에서 산란분획을 구하고 각 횡단면의 값을 평균하여 전체 산란분획을 얻었다. 이 값을 기초로 각 프레임, 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.