• 공업화학
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• 제33권2호
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• pp.173-178
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• 2022

탄소나노점@실리카를 신호 형질 소재로 이용한 측면 유동 면역 형광 분석법을 개발하여 폐암 바이오마커 중에 하나인 레티놀 결합 단백질 4의 농도를 분석하는 데 적용하고자 하였다. 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항원 검출을 위해 바이오리셉터로 주로 사용하였던 항체 대신 좀 더 경제적이고, 장기간 보관성이 용이하며, 특정 표적 단백질에 대해 친화력이 강한 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 사용하였다. 레티놀 결합 단백질 4에 특이적이며 5' 말단을 비오틴으로 변형한 압타머를 뉴트라비딘과 반응시켜 비오틴과 뉴트라비딘의 강한 결합력에 의해 압타머가 니트로 셀룰로오스 멤브레인에 고정되도록 하였다. 압타머가 고정된 스트립에 레티놀 결합 단백질 4 항체를 공유결합으로 고정한 탄소나노점@실리카 블루 형광 신호 형질 나노입자와 레티놀 결합 단백질 4 항원을 측면 유동 방식으로 흘려 주어 샌드위치 복합체를 형성하였다. 이렇게 형성된 샌드위치 복합체에서 탄소나노점@실리카 나노입자에 의한 형광 신호를 측정하여 항원 농도를 분석하기 위한 최적의 조건을 선정하기 위해 전개 완충용액에 첨가된 계면활성제의 농도, 이온 세기를 변화시키면서 블로킹 시약을 추가적으로 사용하였다. 그 결과 150 mM NaCl 및 0.05% Tween-20을 포함하는 10 mM Tris 완충용액(pH 7.4)에서 0.6 M 에탄올아민을 블로킹 시약으로 사용하였을 때 니트로셀룰로오스 멤브레인에 도포된 압타머와 레티놀 결합 단백질 4 항원 및 탄소나노점@실리카 나노입자로 레이블링한 항체가 결합하여 최적의 형광분석신호를 내는 것을 확인 가능하였다. 이러한 결과는 현장진단검사 키트로 현재 각광을 받고 있는 측면 유동 면역 형광 분석법에서 항체 대신 압타머를 니트로셀룰로오스 멤브레인에 고정함으로써 좀 더 경제적이며, 장기간 보관이 용이한 측면 유동 면역 형광 분석 칩을 제작하여 폐암 질환 진단용 바이오마커 검출이 가능함을 시사하였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권2호
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• pp.132-136
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• 2003

목적 : 심근경색을 가진 환자에서 호흡정지 T2강조 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 심근 생존능을 평가하기 위하여 자기공명영상이 시행된 환자에서 지연 조영증강을 보였던 11명의 환자를 대상으로 하였다. 지연 조영증강을 보이는 심근부위와 비교하여 T2강 조영상에서 일치하는 부위를 고신호강도, 동등신호강도, 저신호강도로 나누어 분석하였으며, 정상 심근과 경색 부위의 신호강도 세기 및 통벽성 범위(transmural extent)을 측정하였다. 환자의 임상정보를 토대로 심근경색의 시기와 T2 강조영상과의 상관관계를 분석하였다. 결과 : T2강조영상에서 5명의 환자의 12분절에서 정상심근에 비하여 경색부위에 고신호강도를 보였으며, 6명의 환자의 12분절에서 저신호강도를 보였다. 경색부위의 고신호강도는 정상심근에 비하여 $175{\pm}9\%$ 이었으며, 저신호강도는 $73{\pm}5\%$ 이었다 (p < 0.05). 통벽성 범위(transmural extent)의 평가에 있어, T2강조영상에서 고신호강도 부위는 지연 조영증강을 보인 부위보다 컸으나 $(100\%\;vs.\;49{\pm}17\%)$, 저신호강도 부위는 일치하였다. T2 강조영상에서 고신호강도는 심근경색후 11일 이내에 보였고, 저신호강도는 7개월 이후에 보였다. 결론 : 호흡정지 T2 강조영상은 부종 및 섬유화 반흔 범위의 평가와 함께 심근경색의 시기를 예측하는 데에 있어 유용할 것으로 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권1호
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• pp.1-8
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• 2004

방사선 치료과정에서 가장 중요한 것은 환자에게 조사된 흡수선량을 검증하는 것이다. IMRT에 사용되는 방사선의 물리적 특성을 결정하고 환자에 조사된 선량분포를 검증할 수 있는 정밀한 선량 측정 장치가 필요하다. 본 연구에서 2차원 광자선의 선량검증을 위해 만들어진 BInS (Beam Intensity Scanner)에 관하여 논의한다. BInS에 있는 Scintillator는 광자선이나 전자선에 조사되면 형광을 발생하는 Gd$_2$O$_2$S:Tb를 주성분으로 한다. Scintillator에서 발생된 형광은 디지털 비디오카메라에 의해 수집되어 디지털 신호로 바뀌고 자체 제작한 소프트웨어에 의해 분석되며 상대적인 선량 분포가 3차원 그림으로 표시된다. BInS가 IMRT에서 사용가능한지를 알아보기 위하여 치료에 관련된 몇 가지 측정을 하였다. IMRT의 주요 작동방식 중의 하나인 SMLC (static multileaf collimator) 방식에서는, leaf들의 동작을 통제하여 만들어지는 여러 개의 정적 조사면적(static portal)을 통하여 IMB (intensity modulated beam)이 만들어진다. 따라서 여러 개의 정적 조사면적이 연달아 맞닿아 있는 경우, 연속된 두 조사면적의 경계면에서 penumbra와 산란된 광자들이 겹쳐지고 따라서 hot spot이 생기게 된다. 이와 같이 SMLC 방식에서 나타나는 inter-step hot spot들의 존재를 BInS를 이용하여 측정하여 가시화하였고 또한 그것들을 제거하는 실험적 방법도 제시하였다. IMRT에서 사용되는 다른 주요한 작동방식인 DMLC (dynamic multileaf collimator)는 광자선이나 전자선을 제어하는 leaf의 작동방식이 다르기 때문에 SMLC 방식과는 다른 특성을 보인다. 따라서 BInS를 이용하여 SMLC와 DMLC 방식에 의해 실제로 target에 투사된 선량을 측정 비교하였다. 비록 같은 선량을 target 부위에 투사하기로 계획했을지라도, 실제로는 산란된 광자와 전자들 때문에 DMLC 방식에 의한 선량이 SMLC 방식에 의한 선량보다 14.8%나 큰 것으로 측정되었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.401-407
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• 2011

TE를 변화시킨 정상인 대뇌의 MR spectrum에서 주요 대사물질의 면적과 SNR을 측정하여 PRESS 펄스파형과 STEAM 펄스파형 그리고 1.5T와 3.0T간의 자장세기에 따른 spectrum 간의 차이를 알아보고자 하였다. Phantom 실험을 통하여 적절한 TR을 정한 후, 정상인 지원자 10명(3.0T 5명, 1.5T 5명 ; 남 22~30세 : 평균 26세)을 대상으로 단일용적기법의 STEAM과 PRESS 기법을 시행하였다. 사용된 장비는 3.0T MR scanner(Magnetom Trio, SIEMENS, Germany)와 1.5T MR scanner(Signa Twinspeed GE, USA)이였다. 영상변수는 TR은 2000ms, TE는 30ms, 40ms, 50ms, 60ms, 90ms, 144ms, 288ms, NA는 96, 용적 크기는 $20{\times}20{\times}20mm3$로 하였으며, spectrum 획득시간은 3분 20초였다. 획득한 데이터는 후처리과정을 통하여 PRESS와 STEAM, 그리고 1.5T와 3.0T system 간의 NAA, Cho, Cr 등의 단순면적값과 SNR을 비교하였다. 또한 육안적 관찰을 통하여 각 대사물질들의 관찰정도를 비교하였다. 1.5T와 3.0T MR spectrum을 분석한 결과, STEAM과 PRESS의 주요 대사물질의 단순 면적값과 SNR은 TE가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, PRESS는 STEAM보다 1.5T에서 1.4배, 3.0T에서 1.3배 높은 SNR을 보였다. 자장의 세기에 따른 SNR 비교에서는 TE가 30ms에서 3.0T가 1.5T보다 약 2배 정도 높은 SNR을 보였으나 TE값이 증가함에 따라 3.0T에서의 SNR 감소율이 1.5T에서의 SNR 감소율보다 커서 TE가 90ms 이상부터는 큰 차이가 없었다. 반면 3.0T의 spectrum에서는 1.5T에서 구분할 수 없었던 ${\alpha}$-Glx, ${\beta}{\cdot}{\gamma}$-Glx, NAA complex등 작은 대사물질들을 보다 정확히 감별 할 수 있었고 short TE의 PRESS일 때 short TE의 STEAM보다 작은 대사물질들이 잘 관찰 되었다. 3.0T spectrum의 해상도와 SNR이 1.5T spectrum에 비하여 우수함을 알 수 있었다. 그러나 90ms이상의 long TE에서는 3.0T와 1.5T spectrum간의 SNR은 차이가 없었다. 따라서 고자장하에서의 자기공명분광법은 30ms 이하의 짧은 TE를 이용한 PRESS 펄스 파형을 사용하는 것이 임상적으로 유용하게 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.35-42
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• 1997

전기적 제한 방출 시스템을 이용한 페록사이드 측정용 광바이오센서가 개발되었다. HPA를 포함한 PEOx와 PMAA의 고분자 복합체는 전류를 가하게 되면 붕괴되면서, HPA를 방출한다. 고분자 복합체의 붕괴 속도 및 방출되는 HPA의 양은 가해지는 전류의 세기에 비례했다. 페록사이드는 HPA와 페록시다아제효소에 의해 반응되어 형광 물질인 DBDA가 생성되었다. Xenon램프를 이용하여 DBDA를 여기시키고 발생되는 형광을 광섬유와 광다이오드어레이로 측정하였다. 측정된 DBDA의 형광의 변화는 페록사이드의 농도에 비례하였다. 페록시다아제 효소는 Ca-alginate를 이용하여 반응기내벽에 고정화시켰다. 개발된 광바이오센서는 페록사이드 0.025mM - 1.0mM 농도의 측정 범위를 가지며, 페록사이드의 단계 변화에 대한 반복성 있는 센서신호가 조사되었다. 효소 반응과 물질전달현상을 통하여 센서의 수학적 모델을 구성하였으며, 제안된 모델은 실험 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권2호
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• pp.106-116
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• 2011

USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경은 언제, 어디서나 정보를 이용할 수 있게 한다. 이러한 환경의 기반이 되는 기술은 타겟의 정확한 위치설정을 전제로 한다. 특히 ITS(Intelligent Transportation Systems)는 USN 기술을 적용함으로써 쉽게 구축 될 수 있다. 위치측정은 Range-based 방식과 Range-free 방식으로 나눌 수 있다. Range-based 방식은 전파의 불규칙하고 추가 장비가 필요로 센서네트워크기반 위치측정에 적합하지 않은 것으로 알려져 있다. 반면에 Range-free 방식은 능동적인 통신을 수단으로 위치를 측정하므로 자원제약적인 센서네트워크에서는 적합한 것으로 알려져 있다. 그러나 Range-free 방식은 일반적으로 정확성이 부족하며, 특히 밀집도가 낮은 환경에서는 정확성이 매우 낮다. 따라서 이 두 기법은 장단점을 가지고 있다. 그러므로 두 기법을 혼합하여 위치추적의 정확성을 개선할 수 있는 새로운 기법이 요구된다. 본 논문은 Range-free 방식을 개선할 수 있도록 추가 장비가 요구되지 않은 RSSI(Received Signal Strength Indication) 신호 값을 분류하고 주변노드의 위치와 통신범위 및 세기정보를 최대한 활용하여 이동차량을 보다 정확하게 추적할 수 있는 Range-hybrid 기반의 위치추적기법을 제시한다. 추가적으로 예측기법을 활용하여 위치추적의 정확성을 획기적으로 개선할 수 있는 방안을 제시한다. 그리고 시뮬레이션 결과, 제안된 기법이 기존 위치추적 알고리즘 보다 교통 환경에서 위치추적의 정확도가 우수함을 증명하였다.

• 한국음향학회지
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• 제32권1호
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• pp.14-21
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• 2013

연안 및 하구지역은 퇴적물의 침식, 부유, 이동이 활발하게 이루어지며, 이로 인해 유성머드와 같은 고농도의 부유퇴적물 환경이 조성된다. 유성머드는 주로 실트, 점토와 같이 매주 작은 입자들로 이루어져 있는 10 g/l 이상의 고농도 환경으로써, 유성머드의 분포 및 특성 파악을 위해 초음파와 같이 분해능이 우수한 높은 주파수 특성을 이용한 연구가 필요하다. 음파가 부유퇴적물에 의해 산란될 때, 부유퇴적물의 농도가 높아질수록 후방산란강도의 세기가 증가하지만, 점성 및 산란에 의한 감쇠도 함께 증가하기 때문에 농도에 따른 올바른 감쇠계수 보상이 요구된다. 본 논문에서는 5 MHz 주파수 특성을 바탕으로 간이 수조에서 농도에 따른 가상의 유성머드 환경을 조성한 뒤, 후방산란강도를 측정하였다. 또한 Richards의 감쇠계수 모델을 이용하여 부유물의 특성 및 농도에 따른 감쇠계수를 계산하였고, 이를 후방산란강도를 계산하는 소나방정식에 적용하여 부유물 농도에 따른 후방산란강도를 예측하였다. 그 결과 부유물에 의한 감쇠를 보상하지 않았을 경우 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도 값이 함께 증가하는 경향을 보이다가 일정 농도(20 g/l) 이후부터는 부유물의 농도가 증가하여도 후방산란강도가 더 이상 증가하지 않았다. 반면, 농도에 따른 감쇠계수를 보상해 주었을 경우는 부유물 농도 증가에 따라 후방산란강도가 연속적으로 증가하였다. 이러한 결과는 고농도의 부유퇴적물 환경에서 음파에 의한 산란강도를 정확히 예측하기 위해서는 부유물 농도에 따른 감쇠효과 고려가 필요함을 보여준다.

• 대한화학회지
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• 제55권3호
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• pp.472-477
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• 2011

팔중극자 반응셀 유도결합플라즈마 질량분석법(ORC ICPMS; Octapole Reaction Cell Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)에서 동위원소 희석법을 이용하여 곡류 중의 셀레늄을 정확히 분석하였다. 충돌기체는 헬륨보다 수소가 더 효율적이었고 최적 흐름속도는 4.0 mL $min^{-1}$ 이었다. ORC는 다원소 이온화학종들의 간섭을 충분히 제거하였으나 시료매트릭스에 브롬이 존재하는 경우, 충돌기체인 $H_2$에 의해 $BrH^+$가 생성되어 m/z 80, 82에 방해를 주었다. 브롬의 화학적 제거는 매우 어려웠으며 $^{82}Se$의 신호세기에 대한 수학적 보정을 사용하고 동위원소 희석법을 적용하였다. 정확도를 검증하기 위하여 표준검정 물질(NIST SRM 1566, 1567)을 분석한 결과, 좋은 일치도를 얻었고, 이를 바탕으로 실제시료인 곡류 중의 셀레늄을 분석하여 계산한 결과, 백미 $0.034{\pm}0.001\;{\mu}g\;g^{-1}$, 현미 $0.059{\pm}0.002_5\;{\mu}g\;g^{-1}$, 흑미 $0.029{\pm}0.001_4\;{\mu}g\;g^{-1}$ 그리고 보리 $0.034{\pm}0.002{\mu}g\;g^{-1}$를 얻었다. 셀레늄 분석에 대한 검출한계($3\sigma$)는 $0.012\;ng\;g^{-1}$ 이었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.35-44
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• 2006

낮은 구동 전류에서 이득 포화 현상을 일으키며 높은 변조 속도를 지원하기 위해 충분한 전광 응답 속도가 제공되는 반사형 반도체 광 증폭기(R-SOA)를 TO-can package 형태로 개발하고 기가급 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)에서 적용 가능성을 시험해 보았다. R-SOA의 제작에 Double trench 구조와 개선된 전류 차단층이 도입되어 고속 변조가 가능해졌다. 자기 방출광(ASE) 주입 방식 R-SOA를 기반으로 하는 기가급 WDM-PON에서 전송 가능하기 위해 필요한 주입 광세기 요구 조건과 사용 가능한 온도 범위를 측정하였다. 주입광의 스펙트럼에 따른 R-SOA의 전송 성능의 변화를 초과이득잡음, Q, 에러오율 측정을 통해 분석하였다. 제안된 파형이 기 조성된 ASE 공급 방법을 사용하여 출력 스펙트럼 감소에 의한 전송 신호의 품질 저하를 보완할 수 있음을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.76-85
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• 2011

본 논문에서는 외적요인에 따른 RSS 특성을 분석하고, RSS를 이용한 효율적인 실시간 실외 위치 추적 알고리즘과 그에 기반 한 시스템을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 지정된 공간 내에서의 위치별 신호 세기를 DB화하여 칼만 필터 이론을 적용한 예측을 통한 정확한 좌표를 선별하는 방법을 적용하여 위치 추적의 정확도를 높였다. 제안된 알고리듬의 검증을 위한 하드웨어 장치로는 802.15.4(ZigBee) 네트워크 환경에서 위치 정보를 전송하기 위해 태그(Tag), AP(Access Point), 데이터 수집기(Data Receiver) 등으로 구현하였다. 각각의 하드웨어는 Texas Instrument(TI)사의 MSP430 마이크로프로세서와 CC2420 무선통신 칩을 사용하여 구현되었다. 또한 태그 위치를 2차원 평면상에 나타내기 위한 실시간 위치 추적 프로그램을 구현하였다. 제안된 알고리즘에 기반 한 실시간 위치추적 시스템을 구축하여 태그의 위치를 추적한 결과 외적요인에 비교적 안정한 RSS 값을 갖는 실외 환경에서는 19.12cm의 평균 거리 오차와 5.31cm의 표준편차를 갖는 실시간 위치 추적 시스템의 효율성과 정확성이 나타남을 확인 할 수 있었다. 한편, 외적요인에 의해 불안정한 RSS 값을 갖는 실내 환경에서는 제안한 알고리즘과 그에 기반 한 시스템이 정확한 실시간 위치 추적에 다소 어려움이 있음을 확인 할 수 있었다.