• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.19-26
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• 2009

전자파를 사용한 유방암 진단을 위한 전자파 노출장치는 RF 송수신 장치와 여러 개의 안테나로 구성된다. 전자파 노출장치를 통해 얻어진 피시험체의 전자파 특성 데이터는 역산란 해석 알고리즘을 통해 유전율과 도전율을 계산 할 수 있다. 본 논문에서는 시험체 내부에 대한 유전율 및 도전율 정보의 분석을 통해 유방암 세포의 유무를 판단하거나, 유방암 세포의 분포에 대한 정보를 쉽게 분석 수 있도록 전자파 기반 유방암 진단 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 소프트웨어는 얻어진 유전율과 도전율 정보를 2D 혹은 3D의 컬러 영상으로 가시화 할 수 있는 기능을 제공해 줌으로써 사용자들이 암세포의 유무를 쉽게 판단할 수 있다. 또한 제안한 소프트웨어에서는 정밀한 토모그램 영상의 분석을 위해 영상의 단면뿐만 아니라 특정 영역 위치와 크기 정보를 표시해주는 기능을 제공한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권1호
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• pp.18-26
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• 2017

발파암의 파쇄도 분석에는 이미지 엣지 검출기법을 응용한 사진분석 방법이 주로 사용되어 왔으며, 이들 이미지 획득은 주로 파쇄암의 정면에서 디지털 이미지로 획득하였다. 그러나 기본적으로 이미지 분석은 정면 촬영이 아닌 평면 촬영 이미지를 이용하게 되어 있으나, 거대한 암반 사면을 평면 촬영할 수 있는 수단이 없었다. 따라서 부득이하게 정면 촬영된 이미지를 임의 왜곡 또는 확대하여 평면 촬영 각도와 유사하게 조절함으로서 해결하였다. 근래에 이르러 무인항공기(UAV)가 발전하면서 이를 통해 발파암의 파쇄 상황을 간단히 고화질 디지털 이미지화 할 수 있게 되었고, 이를 통해 파쇄암이 쌓여있는 각도에 최대한 평면인 이미지를 획득하고 이미지 분석을 할 수 있게 되었다. 본 연구는 무인항공기와 무인항공기용 카메라를 이용해 발파 파쇄암의 정면 및 평면 디지털 이미지를 동시에 획득하고 각각을 비교 분석하였다. 그 결과 평면 촬영된 이미지의 분석 결과가 기존 정면 촬영된 이미지의 분석결과에 비해 정확도가 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.567-575
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• 2017

본 연구는 PET/CT 장비로 $^{18}F--FDG$ 방사성 의약품 주입 후 60분에서 검출된 췌장질환자 60명의 SUVm 데이터 분포를 정규분포 화 시키는 가설을 설정하여 PET/CT 이중시간 검사에서 지연 검사 시행을 결정할 수 있는 기준으로 제시하였다. 비정규분포를 나타내는 SUVm 데이터를 BOX-COX 변환과 Johnson 변환을 통해 정규분포 화 하였다. 정규 분포 95% 신뢰구간 하단에서 지연검사를 결정할 수 있는 경계값 SUVm 2.52를 제시하였다. 통계적 검증을 통해 제안된 경계값은 췌장암 구별을 위한 지연시간 검사에서 (120분, 180분)두 실험군 모두 적용할 수 있는 유의한 상관관계를 보였으며, 통계적으로 유의하다(p<0.05). C-Value는 췌장암 군과 췌장염 군을 감별에서는 췌장암 판별에 통계적으로 유의하다 (p<0.01). C-Value graph를 이용해서 지연시간 120분 검사가 지연시간 180분 검사보다 유용성이 있음을 확인하였다. 경계값 SUVm 2.52를 기준으로 이중시간 검사를 결정했을 때, 현재 대다수의 핵의학과 개설병원에서 시행하고 있는 단일 시간 PET/CT 검사보다, 췌장암 조기 발견과 감별에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.460-463
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• 2004

본 논문은 고에너지 방사선 검출을 위한 흔합형 구조의 방사선 센서를 제작, 반응 특성을 평가하였다. 먼저, 스크린 인쇄법을 이용하여 형광체 필름을 제작하였으며, 발광스펙트럼(PL, Photoluminescence) 및 잔광 시간(decay time) 측정을 통하여 형광체의 발광 특성을 조사하였다. 제작된 혼합구조의 방사선 센서는 $2{\mu}m$ 두께의 $HgI_2$와 $150{\mu}m$ 두께의 형광체 필름으로 제작되었으며, 면적은 $2\;cm\;{\times}\;2\;cm$이다. 방사선에 대한 전기적 검출 신호의 특성을 조사하기 위해 인가전압에 따른 암전류 및 방사선민감도, 선량에 따른 검출신호를 측정하였다. 측정결과, 제작된 $HgI_2$ 필름은 방사선에 의해 형광체에서 방출된 가시광 파장을 잘 흡수하였으며, 진단영역의 저에너지 방사선에 의해 직접 전기적 신호를 발생시켜 높은 방사선 민감도를 보였다. 뿐만 아니라, 인가전압에 대해 $10\;pA/mm^2$이하의 낮은 암전류를 가졌으며, 넓은 조사선량에서 우수한 선형성을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.42-47
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• 2000

분자선결정성장법을 이용하여 자기구성 양자점들을 high electron mobility transistor (HEMT)의 체널 영역에 삽입하여, 양자점내의 inter-subband transition을 이용한 전파장 적외선 수광소자를 제작하였다. 제작된 소자는 180 K 이상의 온도에서 InAs 양자점의 전자에 대한 강한 구속력으로 인해 낮은 암전류 특성을 보이며 7${\mu}m$에서 11${\mu}m$까지의 넓은 수광영역을 나타내었다. 9.4${\mu}m$에서 peak 광전류가 검출되었으며 이때의 검출율은 $1.93{\times}10^{10}cmHz^{1/2}/W$ 였다. 장파장 적외선 검출에 따른 광전류는 가해진 전압에 대하여 전계효과트랜지스터와 같은 전류-전압 특성을 가지며, 인가된 전압이 증가함에 따라 증가된 암전류에 의하여 광전류가 감소하는 특성을 보여주고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.321-322
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• 2012

의료용 방사선 장비는 초기의 아날로그 방식의 필름 및 카세트에서 진보되어 현재는 디지털 방식의 DR (Digital Radiography)이 널리 사용되며 그에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. DR은 크게 간접방식과 직접방식의 두 분류로 나눌 수 있는데, 간접방식은 X선을 흡수하면 가시광선으로 전환하는 형광체(Scintillator)를 사용하여 X선을 가시광선으로 전환하고, 이를 Photodiode와 같은 광소자로 전기적 신호로 변환하여 방사선을 검출하는 방식을 말하며, 직접 방식은 X선을 흡수하면 전기적 신호를 발생 시키는 광도전체(Photoconductor)를 사용하여 광도전체 양단 전극에 고전압을 인가한 형태를 취하고 있는 가운데, X선이 조사되면 일차적으로 광도전체 내부에서 전자-전공쌍(Electron-hole pair)이 생성된다. 이들은 광도전체 양단의 인가되어 있는 전기장에 의해 전자는 +극으로, 전공은 -극으로 이동하여 아래에 위치한 Active matrix array을 통해 방사선을 검출하는 방식이다. 본 연구에서는 직접방식 X-ray 검출기에서 활용되는 a-Se을 ITO (Indium Thin oxide) glass 상단에 Thermal evaporation증착을 이용하여 두께 $50{\mu}m$, 33 넓이로 증착 시킨 다음, a-Se상단에 Sputtering증착을 이용하여 ITO를 11 cm, 22 cm, $2.7{\times}2.7cm$ 넓이로 증착시켜 상하부의 ITO를 Electrode로 이용하여 직접방식의 X-ray검출기 샘플을 제작하였다. 제작 과정 중 a-Se의 Thermal evaporation증착 시, 저진공 $310^{-3}_{Torr}$, 고진공 $2.210^{-5}_{Torr}$에서 보트의 가열 온도를 두 번의 스텝으로 나누어 증착 시켰다. 첫 번째 스텝 $250^{\circ}C$, 두 번째 스텝은 $260^{\circ}C$의 조건으로 증착하여 보트 내의 a-Se을 남기지 않고 전량을 소모할 수 있었으며, 스텝간의 온도차를 $10^{\circ}C$로 제어하여 균일한 박막을 형성 할 수 있었다. Sputtering증착 시, 저진공 $2.510^{-3}$, 고진공 $310^{-5}$에서 Ar, $O_2$를 사용하여 100 Sec간 플라즈마를 생성시켜 ITO를 증착하였다. 제작된 방사선 각각의 검출기 샘플 양단의 ITO에 500V의 전압을 인가하고, 진단 방사선 범위의 70 kVp, 100 mA, 0.03 sec 조건으로 X-ray를 조사시켜 ITO넓이에 따른 민감도(Sensitivity)와 암전류(Dark current)를 측정하였다. 측정결과 민감도(Sensitivity)는 X-ray샘플의 두께에 따른 $1V/{\mu}m$ 기준 시, 증착된 ITO의 넓이가 11 cm부터 22 cm, $2.7{\times}2.7cm$까지 각각 $7.610nC/cm^2$, $8.169nC/cm^2$, $6.769nC/cm^2$로 22 cm 넓이의 샘플이 가장 높은 민감도를 나타내었으나, 암전류(Dark current)는 $1.68nA/cm^2$, $3.132nA/cm^2$, $5.117nA/cm^2$로 11 cm 넓이의 샘플이 가장 낮은 값을 나타내었다. 이러한 데이터를 SNR (Signal to Noise Ratio)로 합산 하였을 시 104.359 ($1{\times}1$), 60.376($2{\times}2$), 30.621 ($2.7{\times}2.7$)로 11 cm 샘플이 신호 대 별 가장 우수한 효율을 나타냄을 알 수 있었다. 따라서 ITO박막의 면적이 클수록 민감도는 우수하나 그에 따른 암전류의 증가로 효율이 떨어짐을 검증 할 수 있었으며, 이는 ITO면적이 넓어짐에 따른 저항의 증가로 암전류에 영향을 끼침을 할 수 있었다. 본 연구를 통해 a-Se의 ITO 박막 면적에 따른 전기적 특성을 검증할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 1998

X-선 유방영상에서 군집성 미세석회화는 유방암의 조기 검출에 중요한 징후로 이용된다. 본 논문은 X-선 유방영상에서 군집성 미세석회를 검출하여 그것의 위치를 표시하는 컴퓨터 보조 검출 방법을 제안한다. 제안된 검출방법의 구성도는 ROI9region of interest)선택, 필름흠제거, srdm(surrounding region dependence method), 분류기, 그리고 위치 표시로 구성되어 있다. SRDM은 이미 저자들에 의해 제안되었으며, 이것은 현재의 픽셀을 둘러싸고 있는 두 개의 영역에서의 2차 히스토그램에 근거한 통계적인 텍스처(texture)분석 방법이며 X-선 유방영상에서 군집성 미세석회화의 검출을 위해 제안되었다. 또한, 본 논문에서 제안된 필름흠 제거 필터의 효과는 ROC (receiver operating-characteristics) 분석에 의한 분류 성능 측면에서 평가되어진다. 정상조직(normal tissue)과 군집성 미세석회화를 포함한 조직을 분류하기 위해 3계층 backpropagation 신경망이 분류기로 이용되었다. 검출된 군집성 미세석회화의 위치와 적절한 표시를 함으로써 진단방사선의사에게 더 많은 주의를 상기시킬 수 있다

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.432-432
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• 2013

현대에 이르러 직접방식 엑스선 검출기에서는 기존의 a-Se을 주로 이용하였지만, 고전압 인가에 따른 회로 손상과 짧은 수명, 그리고 누설전류에 따른 안전의 문제 등으로 낮은 에너지 밴드갭과 높은 흡수효율, 비저항 등에 의거한 다양한 대체 물질에 대한 연구가 활발하게 이루어져가고 있다. 본 논문에서는 직접방식 엑스선 검출물질로 전기이동도와 흡수효율이 뛰어나고, 밴드갭이 낮아 태양전지분야 뿐만 아니라 최근 엑스선 검출물질로 각광받고 있는 CdTe를 선정하였다. 연구의 목적은 PVD (Physical Vapor Deposition)방식의 CdTe 검출 물질의 제작과정에서 CdTe가 기화되어 하부전극 기판에 증착될 시, 하부전극 기판 온도에 따른 CdTe의 박막형성과 전기적 측정을 실시하여 그에 따른 최적의 증착조건을 선정하는 것이다. 하부전극 기판으로는 Au/glass를 사용하였으며 증착 시, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $400^{\circ}C$로 나누어 특성을 평가하였다. 시료는 파우더형태의 다결정CdTe를 120 g를 사용하여 증착완료 시, 약 $100{\mu}m$의 박막두께를 구현하였다. PVD증착의 조건으로는 Mo재질의 보트를 사용하였으며, 증착 시 진공도는 $5{\times}10^{-6}$ Torr, 보트온도는 약 $350^{\circ}C$ 소요시간은 5시간이었다. 증착이 완료된 CdTe의 표면구조와 전기적 특성평가를 위해 SEM촬영을 실시하였고, 전기적 특성 평가를 위해 CdTe표면에 Au를 PVD방식으로 증착하였다. 실험 결과 SEM촬영을 이용한 표면특성에서는 하부전극 기판의 온도가 높아질수록 표면 결정입자가 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 전기적 특성에서도 하부전극 기판의 온도가 증가할수록 RQA-5 조건의 70 kVp, 100 mA, 0.03 sec 엑스선에 대한 우수한 민감도와 암전류 값을 확인하였다. 이러한 결과는 증착과정에서 온도에 따른 다결정 CdTe의 표면결정 크기 증가는 동일한 면적에서 표면결정 수의 감소를 뜻한다. 이는 결정간의 경계에서 트랩 되어지는 전자가 감소하고, 전자의 이동도 또한 높은 효율을 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통하여 CdTe기반의 직접방식 엑스선 검출기 제작과정에서 증착 시 하부전극기판 온도가 증가할수록 결정의 크기가 증가하여 최적의 전기적 특성을 나타냄을 검증할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.503-510
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• 2001

인체의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)을 가지고 있고. 심장의 박동이나 호흡과 같은 생리현상은 해당 생체조직의 임피던스를 변화시킨다. 본 논문에서는 인체 내부에 존재하는 비정상 조직의 크기와 위치를 검출하기 위한 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템에 대하여 기술한다. 이러한 기술은 유방암 조직의 경우와 같이 배경 조직과는 저항률이 다른 비정상 조직을 검출하는 경우에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템을 위하여 32개의 복합형 전극과 32 채널의 정전류원을 사용하였다. 임피던스의 측정을 위해 50kHz의 정현파 전류를 주입하고. 유기되는 전압을 가변 이득 협대역 계측용 증폭기로 측정하고, 그 크기를 위상감응복조기로 검출하였다. 검출된 임피던스 신호는 A/D 변환하여 PC에 입력하였다. 전해질 팬텀을 이용한 실험에서 전체 시스템의 정확도는 2.42%이며, 직경 270mm인 팬텀 내부에 존재하는 직경 8mm 이상인 물체의 크기와 위치를 검출할 수 있었다. 본 연구의 결과를 기초로 다채널 생체 임피던스 측정 시스템의 정확도를 개선하여. 직경 lmm 이내의 물체를 검출하는 것이 향후의 연구 목표이다 이러한 정확도를 가지는 생체 임피던스 계측 시스템을 개발하면. 인체 내부의 임피던스 분포를 측정하는 EIT(electrical impedance tomography) 시스템과, 최근에 연구되고 있는 자기공명 임피던스 단층촬영(MREIT, magnetic resonance electrical impedance tomography)에도 응용이 가능할 것이다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제9권2호
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• pp.115-121
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• 1998

본 연구는 암을 조기진단을 위한 장치개발의 기초 연구로서, 질병(암)을 검출할수 있는 광 특성의 존재를 결정하기 위하여 12개 생체조직의 계층별 시료와 인체의 혈액에서 광 특성을 측정하였다. 실험은 동물의 지방 및 근육 조직과 인체 혈액 HCT의 27.3%, 35.4%, 45.6%과 59.1%을 대상으로, 광파장이 630nm, 660nm, 780nm, 880nm, 940nm 에서 흡수 계수, $\mu$$_{\alpha}$를 측정하였다. 측정된 흡수계수는 일정하고 특이한 변화를 보여 주었다. 본 연구의 결과에 의하면 생체조직의 계층별과 광파장의 특정 파장대에서 분명한 차이를 구분할 수 있었다. 차이를 구분할 수 있었다.