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폐암 환자의 정위적 체부 방사선 치료 시 IntraFraction CBCT를 이용한 치료 중 자세 오차 교정에 대한 고찰 (An investigation Of IntraFraction Motion Correction For Lung Stereotactic Body Radiation Therapy By Using IntraFraction Cone Beam Computed Tomography)

  • 송형석;조강철;박효국;윤종원;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.67-74
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    • 2019
  • 목 적: 폐암 환자의 정위적 체부 방사선 치료를 시행하는 동안 발생할 수 있는 표적의 움직임을 치료 중 CBCT를 사용하여 표적의 위치 변화를 재보정함으로써 긴 치료 시간에 의해 발생하는 치료 중 자세 오차를 교정하는데 목적이 있다. 대상 및 방법: 본원에서 시행한 폐암 정위적 체부 방사선 치료 시 치료 계획상 치료 Arc가 2개로 구성된 환자 14명의 데이터를 후향적으로 분석하였다. 치료 중 CBCT를 사용하여 영상을 획득하여 발생한 치료 중 자세 변화(IntraFraction Motion; IFM)를 분석하고 발생한 오차만큼 Arccheck 팬텀에 역으로 오차를 만들어 선량 분석을 실시하였다. 결 과: 첫번째 치료 중 CBCT의 Translation(x, y, z) 방향의 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 x(LR) 축에서 $0.16{\pm}0.05cm$, 0.72 cm, y(SI) 축에서 $0.2{\pm}0.14cm$, 1.26 cm, z(AP) 축에서 $0.24{\pm}0.08cm$, 0.82 cm로 나타났다. Rotation(x, y, z) 방향은 x(pitch) 축에서 $0.84{\pm}0.23^{\circ}$, $2.8^{\circ}$, y(yaw) 축에서 $0.72{\pm}0.23^{\circ}$, $2.5^{\circ}$, z(roll) 축에서 $0.7{\pm}0.19^{\circ}$, $2^{\circ}$로 나타났다. 두번째 치료 중 CBCT의 Translation(x, y, z) 방향의 평균, 표준편차 그리고 최대 오차 값은 x(LR) 축에서 $0.1{\pm}0.04cm$, 0.37 cm, y(SI) 축에서 $0.14{\pm}0.17cm$, 2 cm, z(AP) 축에서 $0.12{\pm}0.04cm$, 0.5 cm로 나타났다. Rotation(x, y, z) 방향은 x(pitch) 축에서 $0.45{\pm}0.12^{\circ}$, $1.3^{\circ}$, y(yaw) 축에서 $0.37{\pm}0.1^{\circ}$, $1^{\circ}$, z(roll) 축에서 $0.35{\pm}0.1^{\circ}$, $1.2^{\circ}$로 나타났다. IFM 값만큼 오차를 적용한 선량 비교에서 점 선량 값은 평균 $5.2{\pm}4.2%$의 차이가 발생했으며 감마 값은 $82.64{\pm}10.51%$로 나타났다. 결 론: 정위적 방사선 치료를 시행하는 폐암 환자의 있어서 치료 시간이 길어짐에 따라 발생하는 치료 중 자세오차의 크기를 줄이기 위해 개별 Arc CBCT를 사용해 추가적 자세 오차 교정을 하는 것이 치료 정확성과 효율성을 높일 것으로 사료된다.

공개 소프트웨어를 이용한 기록시스템 구축가능성 연구 ICA AtoM을 중심으로 (A Study on Usability of Open Source Software for Developing Records System : A Case of ICA AtoM)

  • 이보람;황진현;박민영;김형희;최동운;최윤진;임진희
    • 기록학연구
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    • 제39호
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    • pp.193-228
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    • 2014
  • 최근 우리나라는 공공의 기록관리 뿐만 아니라 크고 작은 민간 아카이브에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 흐름에 따라 설립된 민간 아카이브는 설립 및 관리 주체가 상이할 뿐만 아니라 목적, 형태, 기록의 유형 등이 다양하고, 예산과 인력의 부족, 전문적인 기록관리 담당자가 부재하기 때문에 체계적으로 기록을 관리하기는 쉽지 않다. 시스템에 대한 요구는 계속해서 증대되고 있으나, 이를 해결할 수 있는 전문인력과 예산의 부족으로 난항을 겪고 있다. 이에 민간 아카이브의 시스템에 대한 부담감의 돌파구로서 공개 소프트웨어 기록시스템이 가지는 의미와 동향을 소개하고, AtoM 기능을 상세하게 살펴보았다. 공개 소프트웨어인 AtoM은, 웹 기반의 시스템으로서 웹 브라우저를 통해 접속하여 사용하기 때문에 비교적 사용법이 간편하고 웹 서비스 또한 데이터베이스 서버에 요청하는 방식을 통해 가능하다. 무료로 이용가능하다는 장점을 비롯하여 특정 운영체제나 애플리케이션에 의해 제약을 받지 않고 설치와 운영이 편리하며 호환성, 확장가능성 등이 높아 예산과 인력의 부족을 겪고 있는 민간 아카이브에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 데이터 관리의 측면에서도 공유와 검색, 활용 등에 대한 상호운용성이 뛰어나기 때문에 향후 민간 아카이브 및 기관 간의 네트워크를 통한 기록물 활용에도 유리하게 작용할 수 있을 것으로 보인다. 추가로, Omeka와의 연계를 통한 전시서비스 기능 확장, Archivematica를 통한 장기보존 등 많은 논의가 필요하다. 그간 공공중심으로 이루어지던 기록관리가 민간으로 그 저변이 확대되어 균형을 이루게 될 수 있는 초석으로 공개 소프트웨어로서의 기록시스템이 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다.

대전 화강암지역 지하수의 우라늄과 라돈 함량: 다른 화강암지역과의 비교 (Uranium and Radon Concentrations in Groundwater of the Daejeon Granite Area: Comparison with Other Granite Areas)

  • 윤욱;김문수;정도환;황재홍;조병욱
    • 지질공학
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    • 제28권4호
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    • pp.631-643
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    • 2018
  • 대전지역의 지질별 지하수의 우라늄, 라돈함량을 파악하기 위하여 80개의 지하수를 채취하였다. 지질별 지하수의 우라늄 함량 중앙값은 복운모화강암지역은 $11.14{\mu}g/L$, 흑운모화강암지역은 $0.90{\mu}g/L$, 옥천 층군은 $0.47{\mu}g/L$으로 복운모화강암지역에서 월등히 높았다. 지질별 지하수의 라돈 함량 중앙값은 복운모화강암지역은 114.3 Bq/L, 흑운모 화강암지역은 61.6 Bq/L, 옥천층군은 42.2 Bq/L로 나타나 지질별 지하수의 우라늄 함량 차이만큼 현지하지는 않았다. 연구지역 복운모화강암의 우라늄 평균함량은 3.78 mg/kg으로 흑운모화강암의 3.20 mg/kg보다 약간 높지만 지하수의 우라늄 함량은 월등히 높다. 이는 복운모화강암은 흑운모화강암에 비하여 풍화에 약하여 광물내 우라늄이 지하수로 쉽게 용출되는 것으로 설명될 수 있으나 추가 연구가 필요하다. 지하수의 우라늄 함량에 비해서 복운모화강암과 흑운모화강암지역 지하수의 라돈 함량에 큰 차이가 없는 것은 복운모화강암지역은 풍화에 약하기 때문에 지하수내 라돈이 대기로 쉽게 빠져나가기 때문으로 판단된다. 연구지역 복운모화강암지역 지하수의 우라늄 함량이 $30{\mu}g/L$를 초과하는 비율은 23.8%로 국내 쥬라기화강암의 초과율인 6.7%보다도 높으나 라돈함량이 148 Bq/L를 초과하는 비율은 31.0%로 국내 쥬라기화강암지역의 초과율인 31.7%와 비슷하다.

프로토타입 R/F 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에서 잘림 아티팩트 감소를 위한 가중 정규화 접근법에 대한 연구 (Truncation Artifact Reduction Using Weighted Normalization Method in Prototype R/F Chest Digital Tomosynthesis (CDT) System)

  • 손준영;최성훈;이동훈;김희중
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.111-118
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    • 2019
  • 흉부 디지털 단층영상합성장치는 기존 DR의 낮은 깊이 해상도, CT의 높은 피폭선량 문제를 해결할 수 있는 획기적인 영상장치로 대두되고 있다. 그러나 제한된 스캔 각도로 인해 프로젝션이 X 선 소스 동작 방향으로 흉부를 완전히 포함 할 수 없어 재구성 된 슬라이스의 위, 아래 방향 경계를 따라 강도의 불연속성이 발생하게 되는데 이러한 현상을 잘림 아티팩트 (Truncation artifact)라고 한다. 이 연구의 목적은 가중 정규화 접근법을 사용하여 잘림 아티팩트를 줄이고 리스템에서 개발한 프로토 타입 흉부 디지털 단층영상합성장치 시스템에 대한 이 접근법의 성능을 평가하는 것이다. 이 시스템의 source-to-image distance는 1100 mm 이고 X 선원의 회전 중심은 검출기 표면에서 100mm 위로 설정되었다. LUNGMAN 팬텀을 사용하여 ${\pm}20^{\circ}$의 투영 뷰를 $1^{\circ}$ 간격으로 41장을 얻은 후, filtered back projection 알고리즘으로 재구성했다. 정량적 평가를 위하여 시뮬레이션을 이용하여 기준영상을 재구성 후 peak signal to noise ratio와 structure similarity index 값을 평가하였으며 실제 실험 데이터를 이용하여 mean value of specific direction 값을 평가하였다. 시뮬레이션 결과로 아티팩트 보정 전 일반적인 filtered back projection 알고리즘으로 재구성 한 영상과 비교하여 peak signal to noise ratio값과 structure similarity index값 모두 각각 증가하였으며, 실제 실험 재구성 영상의 mean value of specific direction 결과는 아티팩트의 영향이 감소됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 가중 정규화 방법은 잘림 아티팩트를 줄임으로써 진단의 어려움을 발생시키는 가능성을 개선시킬 수 있는 방법으로 사료된다.

디지털 문화유산 ODA 적용에 관한 시론적 연구 -미얀마 문화유산 관리시스템을 중심으로- (A Study of the Application of 'Digital Heritage ODA' - Focusing on the Myanmar cultural heritage management system -)

  • 정성미
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권4호
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    • pp.198-215
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    • 2020
  • 공적개발원조(ODA)란 공여국(供與國)의 정부를 비롯한 공공기관이 개발도상국의 경제 발전과 사회 복지 증진을 위해 제공하는 원조를 의미한다. 이 연구의 목적은 문화예술 역량강화 ODA 사업의 일환으로 진행 중인 '미얀마 문화유산 관리시스템의 구축 과정을 살펴보며, 디지털 문화유산 ODA의 성과와 과제를 분석하는 것이다. 디지털 문화유산 관리시스템은 유·무형 문화유산 자료의 영속적인 보존과 지속가능한 활용을 위한 것이다. 문화유산을 디지털 아카이브즈에 저장하고, 컴퓨터 분석 기술을 이용해서 새롭게 접근하여, 다차원적으로 정보를 사용할 수 있다. 디지털 문화유산 ODA의 성과는 첫째, 미얀마의 문화유산 중에서 소멸, 훼손, 변질, 왜곡될 가능성이 큰 문화유산의 '위험성'을 극복하고 기록화 함으로써 디지털화가 시급히 필요한 문화유산의 내용을 영구 보존할 수 있게 되었다. 둘째, 미얀마 문화유산 정보를 체계적으로 관리하고 자료 간 연계성을 통해 여러모로 활용할 수 있게 되었다. 셋째, 문화유산이 소재하거나 전승되고 있는 정확한 지리적 위치 정보를 기반으로 한 문화지도 구현이 가능하다. 학술적·정책적·실용적 목적으로 활용의 효용성과 편의성을 극대화할 수 있도록 다양한 문화유산을 총체적, 집약적으로 시각화했다. 넷째, 공여국과 수원국과의 관계에서 문화 ODA가 갖는 일방적일 수 있는 한계를 극복할 수 있었다. 다섯째, 문화 ODA에서 가장 핵심적이라고 할 수 있는 지속가능한 개발이 될 수 있는 수원국 담당자들의 역량강화 프로그램이 함께 운영되었다. 여섯째, 팬데믹(pandemic) 상황에서 국가 간 인력 이동 없이 비교적 원활하게 비대면으로 진행할 수 있는 ODA라는 시사점이 있다. 그러나 향후 활발한 논의와 고민을 통해 해결해야 할 다음과 같은 과제도 남겨졌다. 첫째, 시스템에 업로드 된 자료의 내용에 대한 검증이 이루어져야 한다. 둘째, 디지털 문화유산을 보존하기 위해서 여러 위협으로부터 안전하게 보호해야 한다. 예컨대 컴퓨터 바이러스, 저장된 데이터나 작동시스템에 대한 에러를 대비할 수 있는 현지 전문가 양성이 필요하다. 셋째, 컴퓨터 기술이 빠르게 변화하는 환경의 특성상 ODA 사업 종료 이후에 새로운 버전과 프로그램이 개발되거나 개발자가 지속해서 관리하지 않았을 때 뒤따르는 문제에 대한 방안도 논의되어야 한다. 넷째, 미얀마의 정치적 판단에 따라 분류 체계 기준이 정해지고, 자료 공개 여부가 결정되기 때문에 수원국 측에 문화 ODA 사업의 궁극적인 목적을 이해시켜야 한다.

하천 녹조 모니터링을 위한 드론 다중분광영상의 분광지수 적용성 평가 (Application of Spectral Indices to Drone-based Multispectral Remote Sensing for Algal Bloom Monitoring in the River)

  • 최은영;정경미;윤종수;장정희;김미정;이호중
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.419-430
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    • 2021
  • 신속하게 면단위(2-Dimension)로 하천의 녹조 우심지역을 관측하기 위해 드론 다중분광영상을 이용한 분석기법을 연구하였다. 드론은 항공기나 위성에 비해 관측 면적이 작지만 높은 공간해상도와 현장접근 및 데이터 획득 용이성, 대기에 의한 간섭 저감, 다중분광센서를 이용한 신속한 자료처리로 녹조 모니터링 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 보고 있다. 이러한 드론의 다중분광센서 영상으로 하천의 녹조발생 현황을 모니터링하기 위해 광합성 색소에 의한 분광특성을 반영하는 분광지수들을 비교 분석하고 Chlorophyll-a(Chl-a) 농도 추정식에 적용 가능성을 평가하였다. 주로 Red-edge 밴드를 포함하는 분광지수가 Chl-a 농도와 높은 상관성을 보였는데, 그 중에서도 3-Band Model(3BM), Normalized Difference Chlorophyll Index(NDCI)가 각각 비슷한 수준으로 가장 높은 통계적 유의성(R2=0.86, RMSE=7.5)을 나타내었다. NDCI의 경우에는 두 개의 분광밴드만 적용되는 간결한 수식과 정규화된(Normalizing) 결과값으로 신속하고 표준화된 프로세싱이 가능할 것으로 보이며 드론 녹조 모니터링에서 적용성이 높을 것으로 기대된다. 3BM의 경우에는 Red-edge 영역에서 두 개의 파장대를 적용해야 하나 본 연구에서 사용한 드론 센서에는 한 개의 Red-edge 밴드만 포함되어서 근적외선으로 대체하여 수식을 적용하였는데 Red-edge 파장영역이 세밀한 분광센서를 활용할 경우에 NDCI 보다 높은 정확도를 나타낼 수 있을 것으로 보인다.

17~18세기 전생서(典牲署)의 관직 운영과 참하관(參下官)의 관로(官路) (The manage of a public office who 'Junsangseo(典牲署)' and Official Road(官路) of lower officials(參下官) at the 17th - 18th century)

  • 나영훈
    • 동양고전연구
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    • 제69호
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    • pp.45-82
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    • 2017
  • 본 논문은 17~18세기 전생서의 관직 운영을 통해, 조선후기 참하관(參下官)의 관로 여정에 대한 구체적인 실증을 목적으로 한다. 지금까지 조선시대 중앙정치제도 연구는 주로 정치적으로 중요한 관료였던 당상관을 중심으로 연구되었고, 관로를 연구하더라도 문과 출신과 이와 연결된 '청요직(淸要職)'을 중심으로 검토되었다. 이는 이들의 중요성에서 기인한 자연스러운 현상이다. 다만, 조선은 문과 출신과 청요직으로 분류되는 관직 외에도, 수많은 관직과 그들의 관로가 존재했다. 따라서, 이들 이른바 '비청요직(非淸要職)' 관원의 관로에도 관심을 가질 필요가 있다. 특히, 종7품에서 종9품으로 구성되는 참하관은 모든 관료들이 관로를 시작하는 단계에 있는 관로로서, 참하관을 검토하는 것은 관직 운영 이해의 첫걸음이 될 수 있다. 이 연구는 이러한 관심의 일환으로, 조선후기 비청요직 관원 가운데 참하관의 관로를 해명하고자 한다. 2장에서는 전생서의 법제적 성격과 "전생서선생안"의 사료적 가치를 살펴보았다. 그 결과 "전생서선생안"에는 1627년(인조 4)부터 1797년(정조 21)까지, 약 170년간에 이르는 기간의 종6품 주부부터, 종7품 직장, 종8품 봉사, 정8품 부봉사, 종9품 참봉까지 모두 507명의 인원이 기록된 것을 확인하였다. 이들은 연대기와의 교차검토를 통해, 대부분 그 신뢰성을 확인할 수 있는 인물이었다. 3장에서는 전생서 관원의 출신과 관로, 재직기간을 구체적으로 검토하였다. 그 결과 전생서 관원의 출신은 대부분 생원진사를 거친 문음 출신(42.4%)이거나, 출신을 알 수 없는 경우(45.7%)가 다수였음을 확인하였다. 출신을 알 수 없는 경우 대부분 문음 출신일 것으로 추정되었다. 이를 제외하면 10% 가량의 과거 출신자들이었는데, 이는 모두 종6품의 주부에서 발견되는 출신이었다. 참하관은 단 1명도 과거 출신이 없었다. 이어 전생서의 전직과 이직을 살펴보았다. 그 결과 참상관인 주부는 전직은 49%가 평서되었고, 45%는 승서되었으며, 6%는 강등되었음을 확인하였다. 이직에서는 46.8%가 평서되었고, 50%는 승서되었다. 주로 반은 평서되고 반은 승서되는 것을 알 수 있다. 반면, 참하관은 80% 가량이 승서되었고, 이직에서도 70~80%가 승서되었다. 특히 종7품 직장은 80% 이상이 승육(陞六)되어 참상관으로 진출하였다. 즉, 전생서 참하관은 대부분 계서적인 단계를 거쳐 순차적으로 승진하였음을 실증하였다. 재직일수 역시, 참상관인 주부는 약 6개월(180일)이었던 것에 비해, 참하관은 대략 1년(360일)을 전후하여 근무하였다. 특히, 법전의 규정에 의하면 참상관은 900일, 참하관은 450일에 사만(仕滿)되어 천전(遷轉)하는 것으로 되어 있는데, 참하관은 대체로 법정 재직일수를 채우고 승서되어간 것으로 추정할 수 있었다. 4장에서는 전생서 참하관을 참상관, 그리고 '참하청요직'인 세자시강원의 종7품 설서(設書)와 비교하여 그 관직 특성을 드러내었다. 동일한 참하관에서도 청요직인 설서와 직장은 분명한 차별이 존재하였다. 청요직인 설서는 모두 문과 출신이었고, 전생서 직장은 모두 문음 출신이었다. 또한 설서는 평균 연령이 34세로, 48세인 전생서 직장보다 13살이나 어렸다. 관로 역시 설서는 대부분 청요직 관로였던 것에 비해, 직장은 청요직 관로는 하나도 거칠 수 없었다. 이는 전생서 한 관서에 국한된 분석이지만, 전생서의 참하관은 여타 관서의 참하관과 대체로 유사한 출신과 관로를 거치고 있었을 것으로 생각된다. 다만 참하관에는 청요직도 있지만, 감역이나 별제, 도사 등 일반적인 참하관 이외의 수많은 층위가 존재하기 때문에 이들 모든 직종에 대한 검토는 필수적이다. 이를 확언하기 위해서는 더 많은 사례분석이 필요하며, 이에 따라 전국적으로 산재한 수많은 선생안 데이터가 DB화될 필요가 있다.

연관지식의 효율적인 표현 및 추론이 가능한 지식그래프 기반 지식지도 (Knowledge graph-based knowledge map for efficient expression and inference of associated knowledge)

  • 유기동
    • 지능정보연구
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    • 제27권4호
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    • pp.49-71
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    • 2021
  • 문제해결을 위해 지식을 활용하는 사용자는 내용 면에서 관련된 또 다른 지식, 즉 연관지식에 대한 교차적이고 순차적인 탐색을 진행한다. 지식지도는 관리하는 지식의 현황을 보여주는 도식이자 지식저장소의 분류체계로서, 지식 간 연관성에 기반한 사용자의 지식 탐색을 지원하는 도구이다. 따라서 지식지도는 지식 간 연관성에 의한 네트워크 형식으로 표현되며, 이를 정의 및 추론하는 데에 최적화된 기술을 접목하여 구현되어야 한다. 이를 위해 본 연구는 관리하는 개체와 개체 간 관계를 표현 및 추론하는 데에 최적화된 기능성을 발휘하는 것으로 알려진 그래프DB를 이용하여 지식그래프 기반 지식지도를 개발하는 방법론을 제시한다. 제시된 방법론의 유효성을 확인하기 위하여, 선행 연구의 온톨로지 기반 지식지도 구축 사례 데이터를 그래프DB에 적용하여 지식그래프 기반 지식지도를 구현하고, 구현된 지식 네트워크의 유효성과 Class 자동 구성 능력을 선행 연구의 결과와 비교하는 성능 테스트를 진행한다. 성능 테스트 결과, 본 연구의 지식그래프 기반 지식지도는 선행 연구의 온톨로지 기반 지식지도와 동일한 수준의 성능을 나타냈으며, 지식 및 지식 간 관계 정의 및 추론을 더욱 효율적으로 진행할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 연관지식에 대한 사용자의 인지과정을 반영한 지식 탐색 기능의 구현에 활용될 수 있으며, 추론에 의한 새로운 연관지식의 발견을 통해 자율적으로 확장되는 지능적 지식베이스의 개발에 응용될 수 있다.

매장문화재 자료에 대한 3D 디지털 기록 결과 비교연구 (A Relative Study of 3D Digital Record Results on Buried Cultural Properties)

  • 김수현;이승연;이정원;안형기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권1호
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    • pp.175-198
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    • 2022
  • 기술의 발전과 더불어 다양한 형태의 아날로그 정보를 디지털로 변환하는 방법이 보편화되었다. 그 결과 디지털 유산, 디지털 재건과 같이 가상공간 내에 데이터를 기록하고 구축하여 재생산하는 개념이 정립되면서 다양한 문화유산 보존과 연구에 적극적으로 활용되고 있다. 그러나 중소형 유물에 대한 최적의 스캐너를 제시하는 기존 연구 성과는 거의 없는 실정이다. 또한 스캐너 가격도 연구자들이 활용하기에는 저렴하지 않아 관련 연구가 많지 않다. 3D 스캐너 사양은 3D 모델 품질에 큰 영향을 끼친다. 특히 스캐너에서 사용되는 광원의 종류에 따라 물체 표면에서 반사되는 빛의 상태가 상이하므로 객체의 특성에 적합한 스캐너를 사용하는 것이 작업의 효율성을 올릴 수 있는 방법이다. 따라서 본고에서는 시기별 토기와 자기를 비롯한 다양한 재질의 중소형 매장문화재 9점을 대상으로 연구를 진행하여 네 가지 방식의 3D 스캐너가 어떠 품질 차이가 있는지 살펴보고자 하였다. 연구 결과 중소형 유물의 디지털 기록은 광학식 스캐너와 중소형 오브젝트 스캐너가 가장 적합하였다. 광학식 스캐너는 메시와 텍스처 모두 우수하나, 가격이 매우 높으며 휴대성이 떨어진다는 단점이 있다. 핸드헬드 방식은 휴대성과 신속성이 뛰어나다는 장점이 있었다. 가격 대비 결과물을 고려할 때는 중소형 오브젝트 스캐너가 가장 우수하였다. 가장 저렴한 비용으로 3D 모델을 획득할 수 있었던 것은 사진실측이었다. 3D 스캐닝 기술은 크게 유물의 디지털 도면 제작, 문화재 복원 및 복제, 데이터베이스 구축 방면으로 활용할 수 있다. 본 연구는 문화유산에서 3D 스캐닝 기술의 적극적인 활용을 위해 재질별, 시대별 매장문화재 유물에 가장 적합한 스캐너를 이용할 수 있도록 기여하였다는 데에 의의가 있다.

일주기 리듬과 일주기 유형이 경두개 직류전기자극에 의한 뇌기능 변화에 미치는 영향 탐색 (The impact of functional brain change by transcranial direct current stimulation effects concerning circadian rhythm and chronotype)

  • 정다운;유수민;이현수;한상훈
    • 인지과학
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    • 제33권1호
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    • pp.51-75
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    • 2022
  • 경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.