• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제34권3호
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• pp.215-219
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• 2011

양성자 치료에서 X선 영상정보가 직접적인 양성자의 저지능 정보를 제공할 수 없는 한계로 인한 자료의 오류를 피하기 위해, 양성자 빔을 이용한 전산화단층촬영 영상의 사용을 위한 전산모사 연구를 시행하고, 적절한 하드웨어 구성과 그 가능성을 연구하였다. GEANT4를 사용한 전산모사에서 두 개의 DSSD를 사용하여 입사되는 양성자 빔의 위치정보를 획득하고 LYSO 섬광검출기로 에너지를 측정하여 획득한 양성자 영상을 단층촬영 영상으로 재구성하여 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.351-359
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• 2009

원추형 빔 단층촬영 시스템의 효과적인 모사를 위하여 상용 몬테칼로 코드인 MCNP를 기반으로 한 전산모사 시뮬레이터를 개발하였다. 기본적으로 Visual $C++^{(R)}$를 이용하여 제작하였으며, 모델의 시각화를 위해 $OpenGL^{(R)}$ 라이브러리를 이용하여 개발하였다. 컴퓨터 단층촬영 시뮬레이션 수행을 위한 입력파일의 생성과 MCNP를 이용한 시뮬레이션 실행, 그리고 투과영상 생성과 단층영상 재구성을 수행할 수 있는 기능을 구현하였다. 개발한 시뮬레이터의 검증을 위하여 콘트라스트 팬텀(contrast phantom)에 대해 실험과 시뮬레이션을 수행하였다. 산란 엑스선, 영상센서의 잡음 및 픽셀 결함에 의한 structured noise 등을 시뮬레이션에서 고려하지 못했기 때문에 두 결과가 정확하게 일치하지는 않았으나, 매우 유사한 비교 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 개발한 MCNP 기반의 CBCT 전산모사 시스템은 CBCT의 이해, 실제 시스템의 설계 및 제작시에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권1호
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• pp.36-42
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• 2009

역공학의 한 방법으로 엑스선 전산 단층촬영 장치에서 획득한 삼차원 데이터를 CAD(computeraided design) 데이터로 변환하여 쾌속조형 모델을 제작할 수 있고, 또한 삼차원 가시화를 통해 피검사체의 오차를 확인하고 분석할 수 있는 알고리즘들에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과를 바탕으로 GUI(graphical user interface) 기반의 소프트웨어를 개발하였다. 개발한 소프트웨어의 검증을 위하여 산업 및 의료용 샘플들에 대한 전산 단층촬영 스캐닝을 수행하고 CAD 데이터 변환 및 컴퓨터 원용 결함진단 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 컴퓨터 원용 결함진단의 산업 및 의료분야 적용 가능성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권1호
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• pp.20-30
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• 2010

본 논문에서는 평행빔, 팬빔, 콘빔 등 기존의 정형화된 전산화 영상촬영장치로 측정이 불가능한 산업 공정에 전산화 단층 촬영기술을 적용하기 위하여 개별 검출기 설치, 감마선 조사기 및 선원유도관을 통한 단면계측방법을 제안하였다. 단면 복원을 위해 검출기 볼륨을 고려한 가중치 함수를 제안하고 통계적 기반의 반복적 알고리즘을 적용하였다. 그리고 이와 같은 검출 구조에 따른 측정 결과물을 예측하고 본 방법의 타당성을 검증하기 위하여 두 종류의 팬텀에 대해 Monte Carlo 전산모사를 수행하였으며 이중 한개의 모델에 대하여 동일 계측조건을 갖는 Lab. 규모 측정 실험을 수행하였다. 전산 모사 결과 photopeak 에너지만 선별하여 계측한 경우가 전에너지에 대해 계측한 경우에 비해 높은 통계적 오차에도 불구하고 보다 참값에 근접한 결과를 보였다. 또한 동일 모형에 대한 전산 모사 및 측정 실험의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 이를 통하여 제안된 측정 기법의 유용성을 검증하였으며, 향후 석유화학시설의 설비 진단에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.576-579
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• 2008

Electrical impedance(EIT) for the multi-phase flow visualization is an imaging modality in which the resistivity distribution of the unknown object is estimated based on the known sets of injected currents and measured voltages on the surface of the object. In this paper, an EIT reconstruction algorithm based on the extended Kalman filter(EKF) is proposed. The EIT reconstruction problem is formulated as a dynamic model which is composed of the state equation and the observation equation, and the unknown resistivity distribution is estimated recursively with the aid of the EKF. To verify the reconstruction performance of the proposed algorithm, experiments with simulated multi-phase flow are performed.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.642-648
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• 2019

본 연구에서는 미세 단층 영상을 이용하여 삭마 복합재료의 전산 모델링 및 해석을 수행하였다. 탄소/페놀릭(carbon/phenolic) 복합재료의 삭마 실험은 0.4MW 아크 가열 풍동을 이용하여 수행하였다. 미세 단층 촬영기(Micro-CT)로 삭마 실험 전후의 복합재료 시편을 촬영하여 이진화된 단층 영상을 생성하였다. 생성된 이진화 영상을 활용하여, 삭마 복합재료의 실제 미시 구조가 반영된 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형은 시편 횡방향의 특정 영역의 영상을 적층하여 개발하였다. 전산 모형은 실험 전 시편 영상에서 1종, 실험 후 시편 영상에서 8종, 총 9종의 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형을 통해 삭마에 의한 유효 물성을 예측하였으며, 기공도 증가에 따른 유효 물성 저하를 확인하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.195-196
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• 2006

Direct laser sintering (DLS) technology for the resign coated sand is one of attractive technologies to produce molds and cores for the foundry industry rapidly and cost effectively. The objective of this case study is to develop casting pilot models using computer simulation technology, DLS RP machine and industrial computed tomography. The proposed casting design was verified by the Z-Cast software in the fields of fluid flow and solidification during the casting process. Casting parts with aluminum alloy using the post-curing treated sand moulds and cores are accurate to dimension and defect free.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.699-702
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• 2004

단층촬영에 의해 획득된 흉부영상의 폐 영역은 기관지, 폐동맥, 폐정맥으로 구성된 복잡한 형태를 가지고 있다. 또한 이들 조직과 폐 영역 내에 존재하는 악성 종양과 같은 질병들 사이의 공간정보의 유사성으로 인해 방사선 전문의조차도 질병을 간단히 구분 해내는데 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 논문에서는 이러한 유사한 공간정보를 갖는 폐 영역을 수리형태학 필터인 모폴로지(morphology)와 국부적인 워터쉐드(watershed) 알고리즘을 이용하여 분할하고, 분할된 폐 영역으로부터 색전 또는 종양 등의 결절(nodule)의 정보를 가지고 있는 혈관들을 추출하는 효과적인 알고리즘을 제안한다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1534-1544
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• 2021

목적 전산화단층촬영에서 호흡에 의한 폐 용적의 변화가 폐 반고형결절의 크기와 용적에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상과 방법 총 31명의 환자에서 42개의 반고형결절이 연구에 포함되었다. 먼저 총 폐활량 상태에서 전산단층화촬영을 시행 받은 후, 결절이 포함된 부분만 일호흡용적 상태에서 추가로 촬영하였다. 각각의 반고형결절의 직경과 용적을 측정하였고, 전체 폐 용적은 결절의 중심이 있는 동측 폐의 단면적으로 추정하였다. 동일한 개인 내에서 총 폐활량과 일회 호흡량 간 측정값 변화의 유의성을 통계적으로 평가하였다. 결과 총 폐활량 상태와 비교하였을 때, 일회 호흡용적 상태에서 폐 단면적은 평균 12.7 cm², 반고형결절의 직경 및 용적은 평균적으로 각각 0.5 mm와 46.4 mm³ 감소하였다(p < 0.001). 총 폐활량 상태와 일호흡량 상태 간 폐 면적 변화는 반고형결절의 직경 변화(rho = 0.341; p = 0.027) 및 부피 변화(rho = 0.401; p = 0.014)와 유의한 양의 상관관계를 보였다. 그러나 폐 용적의 변화를 고려하여 보정한 후에는 반고형결절의 평균 직경과 부피가 총 폐활량 상태와 일호흡량 상태 간 유의한 차이가 없었다(각각 p = 0.062, p = 0.124). 결론 전산화단층촬영에서 측정한 반고형결절의 크기와 용적은 동일한 환자 내에서도 촬영 당시의 폐 용적에 유의한 영향을 받는다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.249-256
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• 2019

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.