• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.115-120
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• 2024

자기광학(magneto-optical, MO) 효과가 우수한 광학소재는 자기장센서, 광전류센서, 광 고립기(optical isolator), 그리고 광서큘레이터와 같은 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있어 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 일반적인 유리용융법을 사용하여 Dy³⁺ 이온이 고농도로 함유된 알루미노보로실리케이트(alumino-borosilicate, ABS) 광학유리를 제조하고, Dy³⁺ 이온 농도에 따른 ABS-Dy 유리의 열 특성, 광 특성 및 자기광학 특성을 분석하였으며 1550 nm 파장 대역에서 유리의 MO 특성을 패러데이 회전각 측정을 통하여 분석하였다. 패러데이 회전각은 유리의 Dy³⁺ 이온 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 Dy₂O₃ 함량이 30 mol%인 유리는 -6.86 rad/(T·m) 가량의 높은 베르데 상수를 갖는 것으로 확인되었다. 또한 제조된 ABS-Dy 유리는 128 ℃ 이상의 우수한 열안정성(∆T= T_x-T_g)과 파장 대역이 각각 490-710, 1390-1560, 1800-2400 nm일 때 70% 이상의 높은 광투과특성을 보여주었다. 이상의 높은 베르데 상수와 우수한 열안정성은 본 연구에서 제안한 ABS-Dy 유리가 1550 nm MO 소자용 광학소재로 사용 가능함을 시사한다.

• 기술혁신연구
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• 제26권3호
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• pp.37-68
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• 2018

본 논문에서는 차량용 반도체가 제품 출하 후 사용 환경에 따라 발생되는 불량률을 데이터 마이닝 기법을 이용하여 분석하였다. 20세기 이후 가장 보편적인 이동수단인 자동차는 전자 컨트롤 장치와 자동차용 반도체의 사용량이 급격히 증가하면서 매우 빠른 속도로 진화하고 있다. 자동차용 반도체는 차량용 전자 컨트롤 장치 중 핵심 부품으로 소비자들에게 안정성, 연료 사용의 효율성, 운전의 안정감을 제공하기 위해 사용되고 있다. 자동차용 반도체는 가솔린엔진, 디젤 엔진, 전기 모터를 컨트롤하는 기술, 헤드업 디스플레이, 차선 유지 시스템 등 많은 부분에 적용되고 있다. 이와 같이 반도체는 자동차를 구성하는 거의 모든 전자 컨트롤 장치에 적용되고 있으며 기계적인 장치를 단순히 조합한 이상의 효과를 만들어 내고 있다. 자동차용 반도체는 10년 이상의 자동차 사용 기간을 고려하여 높은 신뢰성, 내구성, 장기공급 등의 특성을 요구하고 있다. 자동차용 반도체의 신뢰성은 자동차의 안전성과 직접적으로 연결되기 때문이다. 반도체업계에서는 JEDEC과 AEC 등의 산업 표준 규격을 이용하여 자동차용 반도체의 신뢰성을 평가하고 있다. 또한 자동차 산업에서 표준으로 제시한 신뢰성 실험 방법과 그 결과를 이용하여 개발 초기 단계 및 제품 양산 초기단계에서 제품의 수명을 예측 하고 있다. 하지만 고객의 다양한 사용 조건 및 사용 시간 등 여러 변수들에 의해 발생되는 불량률을 예측하는 데는 한계가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위하여 학계와 산업계에서 많은 연구가 있어왔다. 그 중 데이터 마이닝 기법을 이용한 연구가 다수의 반도체 분야에서 진행되고 있지만, 아직 자동차용 반도체에 대한 적용 및 연구는 미비한 상태이다. 이러한 관점에서 본 연구는 데이터 마이닝 기법을 이용하여 반도체 조립(Assembly)과 패키지 테스트(Package test) 공정 중 발생 된 데이터들간의 연관성을 규명하고, 고객 불량 데이터를 이용하여 잠재 불량률 예측에 적합한 데이터 마이닝 기법을 검증하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제50권2호
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• pp.205-212
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• 2001

연구배경 : 비강 점막을 통한 약물의 이동이나 대사 등은 실험 동물을 이용한 약력학적인 연구가 이루어져 왔으나 사람의 비강 점막 상피세포의 투과에 대한 연구는 없는 실정이다. 따라서 저자 등은 air-liquid interface (ALI) 방법으로 세포를 배양하여 그 미세구조와 in vitro에서 비강점막 상피세포에 대한 mannitol의 투과도를 알아보고자 하였다. 방 법 : 만성 부비동염 환자의 내시경을 이용한 부비동 수술시 정상 하비갑개의 조직을 채취하여 ALI 방법을 이용하여 transwell내에 monolayer로 상피세포를 배양하였으며 blank filter, 배양 5일째 및 7일째에 transepithelial electrical resistance (TEER) 값을 측정하고 투과전자현미경을 이용하여 견고연접(tight junction)의 형성을 확인하였다. 배양된 세포의 mannitol의 투과도를 알아보기 위해 12일째에 $^{14}C$가 부착된 mannitol $4{\mu}mol$을 배양액과 함께 투여하고 1시간 동안 10분 간격으로 % leakage를 측정하였다. 결 과 : 사람의 비강 상피세포는 7일 내에 confluent monolayer로 배양되었으며 투과전자현미경상 섬모와 견고 연접의 형성이 잘 관찰되었다. TEER 값은 blank filter는 $108.5\;ohm.cm^2$, 배양 5일째는 $141\;ohm.cm^2$, 배양 7일째는 $177.5\;ohm.cm^2$로 측정되었다. Mono-layer를 통한 $^{14}C$-mannitol의 % leakage는 10분, 20분, 30분, 40분, 50분, 60분에 각각 $35.67{\pm}5.43$, $34.42{\pm}5.60$, $32.75{\pm}5.71$, $31.76{\pm}4.22$, $30.96{\pm}3.49$, $29.60{\pm}3.68%$로 나타났다. 결 론 : ALI 방법으로 배양된 사람의 정상 비강점막 상피세포는 생체와 유사하게 배양되어 세포의 투과도(transcellular permeability) 를 알아보는데 적합하며 in vitro에서 비강점막을 통한 약물의 transport에 대한 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.599-604
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• 2004

본 논문에서는 폴리머/ 금속 다층 공정 기술 (polymer/metal multi layer processing techniques)을 이용한 실시간 혈압 감지를 위한 유연한 생체 삽입형 센서를 새로이 제안한다. 제안되는 방식의 센서는 기계적으로 유연하기 때문에 혈관의 외벽에 대한 침습성을 감소시켜 부착할 수 있다. 즉, 혈압 측정을 위해 센서를 혈관 내에 설치하던 기존의 방법들에 비해서 혈관 자체에 상처를 주지 않고 혈압의 상대적인 변화를 지속적으로 감지할 수 있다. 성인에게 발생하는 급사의 주된 원인은 협심증, 심근 경색과 같은 혈관 관련 질환이다. 플라크 (plaque)의 생성 등과 관계된 순환계 관련 질환들은 지속적인 혈압 감지를 통해서 예방할 수 있으며 발병 초기에 치료할 수 있다. 본 연구에서 제안하는 혈압감지 방법의 과정은 다음과 같다. 우선, 집적된 센서를 혈관 외벽에 부착한다. 둘째, 실장된 센서가 혈관의 기계적인 수축과 확장을 인식한다. 마지막으로, 센서에 의해 인식된 혈압의 변화를 원격 감지 방법을 통해서 외부 안테나에서 감지하게 된다. 센서 시스템에는 어떠한 능동 소자도 존재하지 않기 때문에 에너지와 혈압 변화 정보는 LC 공진기와 외부 안테나 사이에 발생하는 상호 인덕턴스 원리에 의해서 전달되게 된다. 이러한 측정 원리의 가능성을 확인하기 위해서 실리콘 고무관과 혈액을 이용하여 시험관 실험 (In vitro test)을 진행하였다. 우선, 혈액으로 채운 실리콘 고무관에 센서를 감은 후 피스톤으로 압력을 가하였다. 그리고 이를 통해 가해진 압력 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 측정하였다. 가해진 압력이 0부터 213.3 KPa까지 변화하는 동안 2.4 MHz의 공진 주파수가 변했다. 그러므로 생체 삽입형 혈압 센서의 감도는 11.25 KHz/KPa이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권1호
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• pp.126-144
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• 2024

고려시대 나전국화넝쿨무늬상자는 미세한 자개표면에 문양을 세기거나, 금속선을 이용해 넝쿨의 줄기를 표현하고, 금속선을 꼬아 각 문양의 경계를 구성하는 등 고려나전칠기의 대표적인 특징이 아주 세밀하게 표현되어있다. 현재 남아있는 고려시대 나전칠기는 경함 및 합의 형태를 가지고 있는 반면 이번 연구대상인 나전국화넝쿨무늬상자는 뚜껑과 몸체가 분리되는 상자의 형태를 하고 있어 제작목적 혹은 보관된 내용물을 추정하기 어려웠다. 이번 연구에서는 나전국화넝쿨무늬상자의 원형을 확인하기 위해 조형적인 특징을 확인하고, X선 투과촬영과 X선 형광분석을 통해 구조와 제작기법에 대해 규명하고자 하였다. 그리고 기존에 알려진 고려시대 나전칠기를 유형별로 분류 및 비교분석해 상자의 용도와 제작목적을 규명하고자 하였다. 조사결과 X선 이미지 상 바닥면과 속상자에서 직물이 확인되었다. 이를 통해 기물을 직물로 감싸는 목심저피칠기기법이 사용된 것을 확인할 수 있었다. 그리고 목리를 통해 복원부분으로 추정되는 부분의 판재구성과 기존 장석이 있었을 것으로 추정되는 부분을 확인할 수 있었으며 결구부에서 맞대임 방식으로 연결한 것을 확인할 수 있었다. 문양에 사용된 금속선은 X선 형광분석 결과 황동으로 판단된다. 조사결과를 근거로 현재 남아있는 고려시대 경함류 9점, 상자류 3점, 소상자류 2점 등 총 14점을 유형별로 분류해 유사성을 조사하였다. 이중 일본 개인소장 국화넝쿨무늬경함, 도쿠가와미술관 흑칠지국당초문나전경상, 영국박물관의 나전국당초문경함, 국내소장 나전칠국당초문합(소상자) 등 5점의 문양구성이 본 연구대상과 가장 유사하였다. 그리고 손상양상, 조형적 특성, 구조적 특징 등을 부위별로 대조한 결과 영국박물관의 나전국당초문경함의 형태가 나전넝쿨무늬상자의 원형으로 현재 형태로 변형된 것으로 추정된다. 마지막으로 이번 상자의 용도, 즉 제작목적을 확인하기 위해 당시 고려의 사회분위기와 비슷한 시기 제작된 고려대장경 인경본의 사례를 조사하였다. 당시 무신정권 이후 몽골의 침입을 겪으면서 국가의 안정과 개인의 명복을 빌기 위한 사경이 출현, 그리고 13세기 국내 인쇄술과 종이의 발전으로 점차 두루마리에서 절첩식 형태로의 전환기와 맞물려 경함에서 상자의 형태로 보관방식이 변경된 것으로 판단된다.

• Applied Microscopy
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• 제30권2호
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• pp.173-183
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• 2000

사람 무릎관절 윤활막을 구성하는 윤활세포 중 윤활포식세포(phagocytic synovial cell, type A cell)의 기원에 대한 논의는 형태적으로 큰포식세포의 모습을 하고 있는 단핵포식체 계 (mononuclear phagocyte system)의 한 일부로서 아마도 골수(bone marrow)에서 기원되어졌을 것이라고 알려져 있다. 기능적으로도 LCA, HLA-DR과 Ia 항원에 양성반응을 보여 큰포식세포의 일부로 알려졌으나 아직 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 CD14와 활성화된 큰포식세포의 표지물로 알려진 CD105(endoglin)를 이용하여 윤활포식세포의 세포 내 발현부위를 규명하고, 기능적으로 활성화된 큰포식세포와 포식작용의 역할을 수행하는지 여부를 확인하기 위해 사람의 무릎관절에서 윤활세포들을 냉동초미세박절법을 이용한 면역조직화학 기법으로 CD14와 CB105에 대한 금표지를 하여 투과전자현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CD14는 윤활포식세포의 과립세포질세망과 세포질및 가장자리, 공포 주변 부위에서 표지 되었으며 공포내에서는 표지 되지 많았다. 2. CD105(endoglin)는 윤활포식세포의 세포막 가장자리와 세포질 돌기를 따라 표지 되었으며 공포 주변 부위에서도 표지 되었으나, 공포 내에서는 표지 되지 많았다. 이상의 결과로 보아 사람 무릎관절 윤활세포층에 위치하는 윤활포식세포는 CD14와 CD105의 항원에 대한 표지를 보이므로 활성화된 큰포식세포나 포식작용의 역할을 수행하는 것으로 생각된다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권5호
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• pp.459-467
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• 2009

목적: ML-EM (The maximum likelihood-expectation maximization) 기법은 방출과 검출 과정에 대한 통계학적 모델에 기반한 재구성 알고리즘이다. ML-EM은 결과 영상의 정확성과 유용성에 있어 많은 이점이 있는 반면 반복적인 계산과 방대한 작업량 때문에 CPU(central processing unit)로 처리할 때 상당한 연산시간이 소요되었다. 본 연구에서는 GPU(graphic processing unit)의 병렬 처리 기술을 ML-EM 알고리즘에 적용하여 영상을 재구성하였다. 대상 및 방법: 엔비디아사(社)의 CUDA 기술을 이용하여 ML-EM 알고리즘의 투사 및 역투사 과정을 병렬화 전략을 구상하였으며 Geforce 9800 GTX+ 그래픽 카드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하여 기존의 단일 CPU기반 연산법과 비교하였다. 각 반복횟수마다 투사 및 역투사 과정에 걸리는 총 지연 시간과 퍼센트 오차(percent error)를 측정하였다. 총 지연 시간에는 RAM과 GPU 메모리 간의 데이터 전송 지연 시간도 포함하였다. 결과: 모든 반복횟수에 대해 CPU 기반 ML-EM 알고리즘보다 GPU 기반 알고리즘이 더 빠른 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 단일 CPU 및 GPU 기반 ML-EM의 32번 반복연산에 있어 각각 3.83초와 0.26초가 걸렸으며 GPU의 병렬연산의 경우 15배 정도의 개선된 성능을 보였다. 반복횟수가 1024까지 증가하였을 경우, CPU와 GPU 기반 알고리즘은 각각 18분과 8초의 연산시간이 걸렸다. GPU 기반 알고리즘이 약 135배 빠른 처리속도를 보였는데 이는 단일 CPU 계산이 특정 반복횟수 이후 나타나는 시간 지연에 따른 것이다. 결과적으로, GPU 기반 계산이 더 작은 편차와 빠른 속도를 보였다. 결론: ML-EM 알고리즘에 기초한 GPU기반 병렬 계산이 처리 속도와 안정성을 더 증진시킴을 확인하였으며 이를 활용해 다른 영상 재구성 알고리즘에도 적용시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.391-401
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• 2004

이차원 위상 어레이 변환자를 이용하는 실시간 3차원 영상 시스템은 많은 수의 채널 수를 가지기 때문에 고 비용의 매우 복잡한 빔집속부를 사용하여야 한다. 또한 각 주사선에 대해 초음파를 매번 송수신해야 하므로 볼륨 레이트 또한 낮게 된다. 이를 해결하기 위해 기존에 제안된 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법은 실시간 3차원 영상을 위한 고속 주사가 가능하고 측방향으로는 동적집속이 가능하지만, 고도방향으로는 송신집속깊이를 제외하고는 고도방향의 해상도가 저하된다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 합성구경 기반의 교차 어레이를 사용한 3차원 영상화 기법을 제안한다. 제안한 방법에서는 고도방향으로 놓인 일차원 송신어레이의 각 변환소자를 한번에 하나씩 순차적으로 송신하고, 반사된 신호들을 측방향으로 놓인 일차원 수신어레이의 모든 변환소자를 이용하여 수신하게 된다. 수신시 측방향으로는 동적집속, 고도방향으로는 합성구경 기법을 이용하여 빔을 집속함으로써 모든 영상 점에 대해 측방향과 고도방향 모두 동적집속된 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제안한 방법은 고도방향으로 합성구경 기법을 이용함으로써 송신어레이 변화소자 개수만큼의 초음파 송수신 과정을 통해 관심 영역의 입제영상을 임의의 요구되는 단면영상 수를 이용하여 구성할 수 있다. 제안한 방법을 통해 기존의 고정집속 기반의 교차어레이를 이용한 3차원 영상화 기법과 비교하여 측방향으로는 동일하고 고도방향으로는 훨씬 우수한 해상도의 영상을 획득할 수 있음을 컴퓨터 모사실험을 통해 점증하였다. 또한 동반논문에서는 제안한 방법에 비해 송신전력과 고도방향 해상도를 더욱 향상시킬 수 있는 선형파면 기반의 합성구경 기법을 제안한다.

• 핵의학기술
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• 제19권1호
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• pp.12-16
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• 2015

주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

• 공연문화연구
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• 제35호
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• pp.509-541
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• 2017

본 연구의 기본 취의는 역사적으로 문화적 친연성을 지닌 아시아권의 전통춤을 대상으로 한 전통문화콘텐츠 구축을 위한 한 방향성을 제시하는 데 있다. 이를 위해 우리나라의 당악정재 곡목인 <오양선(五羊仙)>을 한 예범으로 그 역사적, 문학적 근거를 통해 그 배경서사의 연원이 고대 남월(南越; 베트남) 지역의 오양선 설화에 있음을 확인하였다. 즉, 다섯 신선이 오색의 양을 타고 오양성(五羊城; 현재의 중국 광주(廣州)에 내려와 여섯 개의 벼이삭(六穗?)을 하사하였다는 설화이다. 나아가 후대에 쓰여진 베트남의 구전설화 <월정전(越井傳)>, 중국의 전기(傳奇) 작품인 <최위(崔?)>가 이 원(原)서사에서 비롯되었음을 확인하였다. 반면 우리나라 <오양선>의 창사에 나타난 배경서사는 원서사에 서왕모와 천도 모티프를 추가하여 군왕의 축수(祝壽)와 덕치, 나라의 태평성대를 축원하는 의례적 모티프를 강화하였다. 본고에서는 3국 내 오양선 서사의 이러한 공통성에 주목하여 그를 소재로 한 각국 전통춤의 전승 현황을 추적한 바 중국의 경우 최근 우리나라 <오양선>을 참고하여 <오양선무>를 재창작한 반면 베트남의 경우 전승이 부재하였다. 그에 따라 전통문화콘텐츠 구축 프로젝트의 추진을 위해 베트남 공연단을 섭외하여 <월정전> 설화를 소재로 한 <치유의 쑥잎>이란 곡목을 창작케 하였다. 그 결과 오양선 설화를 소재로 한 3국의 춤을 한 무대에서 합연함으로써 아시아 악무의 공통적 서사 기반에 기초한 새로운 전통문화콘텐츠 구축의 시론적 방향성을 제시하고 나아가 춤을 통한 아시아 문화공동체 구축의 가능성을 모색하였다.