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수리역학적연계 3차원 입자유동코드를 사용한 유체주입에 의한 단층변형 모델링: DECOVALEX-2019 Task B (Modelling of Fault Deformation Induced by Fluid Injection using Hydro-Mechanical Coupled 3D Particle Flow Code: DECOVALEX-2019 Task B)

  • 윤정석
    • 터널과지하공간
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    • 제30권4호
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    • pp.320-334
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    • 2020
  • 본 수치해석연구에서는 국제공동연구프로젝트 DECOVALEX2019의 Task B의 일환으로 PFC3D를 기반으로한 수리역학연계모델을 개발하여 스위스 Mont Terri 지하연구시설에서 수행된 단층의 유체주입으로 인한 슬립시험을 모사하였다. 이를통해, 개발한 PFC3D 수리역학연계모델이 가진 한계점과 향후 보완할 점을 검토하고자 하였다. PFC3D를 기반으로한 3차원 입자결합모델 내 공극-유동통로모델을 생성하였으며 이를 사용하여 Mont Terri Step 2 단층내 유체주입실험을 모사하였다. 모델링결과 단층대를 따라 주입유체의 유동에 의한 단층대의 변형을 확인하였지만, 관측정에서의 시간에 따른 수압변화는 현장측정치와 부분적으로 일치하는 경향을 확인하였다. 현장측정 관측수압은 초기 유체주입 압력증가에 거의 변화를 보이지 않고 주입수압이 최대치에 도달할때쯤 급격한 증가를 보이는반면, 모델링에서는 주입압력이 증가함에 따라 관측수압도 부드럽게 증가하는 경향을 보였다. 이러한 부분적으로 일치하는 결과의 원인으로는 Mont Terri 현장의 단층을 모사하는 방법에 기인하는 것으로 판단하다. PFC3D에서는 단층을 손상대와 코어균열의 조합으로 모사하였고 단층대의 두께가 약 2 m로 주입유체가 단층대를 통해 유동하도록 모사하였기에 현장에서의 주입유체의 단층내 유동보다 그 유동범위가 크게 모사되었다고 판단한다. 또한, 현장단층에서와 같이 단층내부에 존재하는 충진물질로 인해 단층내 수리유동이 제한되어 국부적으로 과잉공급수압이 형성될 수 있는 기재를 모사하지 못한 점 또한 모델링 결과와 현장측정결과가 부분적으로 일치하는 원인일 수 있다. 단층변형의 경우는 모델링결과와 현장측정결과 유사한 수준으로 일치하는 결과를 확인하였다. 수치모델을 변형하여 단층대의 두께를 감소시키고 단층내 충진 물질의 비균질적인분포를 모사할 수 있는 방법론에 대한 후속 연구를 통해 PFC3D 수리역학연계모델의 유체주입으로 인한 단층활성화 연구로의 적용성을 향상시키는 것을 제안하고 한다.

벤처기업의 R&D 투자와 성과에 관한 실증연구 (Empirical Research on the R&D Investment and Performance of Venture Businesses)

  • 이동기;이철규;김정환
    • 한국벤처창업학회:학술대회논문집
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    • 한국벤처창업학회 2008년도 춘계학술대회
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    • pp.179-208
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    • 2008
  • 본 연구는 산업별 국내 벤처기업의 경영성과와 R&D 투자와의 상관관계에 대해 실증분석하고, 이를 통해 벤처기업의 경영성과와 R&D 투자와의 관계에 대한 일반 가설 뿐만 아니라 산업별로 차이가 존재한다는 사실을 밝히고자 산업별 실증분석을 시도하였다. 이에 본 연구에서는 과학기술부의 "과학기술연구개발활동조사보고서"의 조사결과로 추출된 $2002{\sim}2006$년간의 패널데이터를 대상으로 8개 산업별 실증분석을 하였다. 산업분류는 패널 수의 제한 등으로 국가과학기술표준분류 체계(KSIC) 상 중분류(2-digit)까지로 제한하였다. 본 연구는 기존 연구에서의 연구개발활동 및 연구개발비 지출은 기업의 가치 내지는 생산성, 경영성과에 대체로 긍정적인 영향을 미치는 사실을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 기존 연구에서 부족했던 개별 산업별, 기업 규모별 차이 또한 증명하였다는 점에서 큰 특징이 있다. 더욱이 기존 연구에서는 볼 수 없었던 5년간의 일관성 있는 패널데이터를 분석에 이용하여, 지속적으로 연구개발활동과 경영활동이 이뤄지는 기업을 대상으로 연구를 수행함으로써 연구결과의 신뢰성을 높였다. 마지막으로 IMF 경제위기 이후 2002년부터 2006년까지 최근 데이터를 실증분석에 사용함으로써, IMF 이전의 선진국 추격형이 아닌 선진국 진입단계에 있는 현상의 문제점들을 실증분석을 통해 제시하였다는데 큰 특징이 있다. 주요 실증분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 자본금과 노동자 규모는 전체기업과 벤처기업의 경영성과와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났으며, 이는 분석 대상 8개 산업 모두에 적용된다. 둘째, 기업의 설립년수는 특정 산업에 있어서는 전체기업과 벤처기업의 경영성과와 양(+) 또는 음(-)의 상관관계를 가지나, 전반적인 경향에 대해서는 판단하기 어렵다. 셋째, R&D 투자는 전반적으로 기업 경영성과에 긍정정인(+) 영향을 준다고 할 수 있다. 넷째, 연구원 수는 전체기업 또는 벤처기업의 경영성과에 한 방향으로 영향을 미치는 요인이라 할 수 없다. 다섯째, 연구개발 노하우의 축적 등을 통해 기업의 경영성과에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 가정되었던 연구소의 설립년수 또한 기업 경영성과에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 가정되었던 연구소의 설립년수 또한 기업 경영성과에 긍정적인 요인으로 작용한다는 것이 전반적인 사실이라고 논할 수 없다.

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벤처기업의 R&D 투자와 성과에 관한 실증연구 (Empirical Research on the R&D Investment and Performance of Venture Businesses)

  • 이동기;이철규;김정환
    • 벤처창업연구
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    • 제3권1호
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    • pp.1-28
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    • 2008
  • 본 연구는 산업별 국내 벤처기업의 경영성과와 R&D 투자와의 상관관계에 대해 실증분석하고, 이를 통해 벤처기업의 경영성과와 R&D 투자와의 관계에 대한 일반 가설뿐만 아니라 산업별로 차이가 존재한다는 사실을 밝히고자 산업별 실증분석을 시도하였다. 이에 본 연구에서는 과학기술부의 "과학기술연구개발활동조사보고서"의 조사결과로 추출된 $2002{\sim}2006$년간의 패널데이터를 대상으로 8개 산업별 실증분석을 하였다. 산업분류는 패널 수의 제한 등으로 국가과학기술표준분류 체계(KSIC) 상 중분류(2-digit)까지로 제한하였다. 본 연구는 기존 연구에서의 연구개발활동 및 연구개발비 지출은 기업의 가치 내지는 생산성, 경영성과에 대체로 긍정적인 영향을 미치는 사실을 확인할 수 있었을 뿐만 아니라 기존 연구에서 부족했던 개별 산업별, 기업 규모별 차이 또한 증명하였다는 점에서 큰 특징이 있다. 더욱이 기존 연구에서는 볼 수 없었던 5년간의 일관성 있는 패널데이터를 분석에 이용하여, 지속적으로 연구개발활동과 경영활동이 이뤄지는 기업을 대상으로 연구를 수행함으로써 연구결과의 신뢰성을 높였다. 마지막으로 IMF 경제위기 이후 2002년부터 2006년까지 최근 데이터를 실증분석에 사용함으로써, IMF 이전의 선진국 추격형이 아닌 선진국 진입 단계에 있는 현상의 문제점들을 실증분석을 통해 제시하였다는데 큰 특징이 있다. 주요 실증분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 자본금과 노동자 규모는 전체기업과 벤처기업의 경영성과와 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타났으며, 이는 분석 대상 8개 산업 모두에 적용된다 둘째, 기업의 설립년수는 특정 산업에 있어서는 전체기업과 벤처기업의 경영성과와 양(+) 또는 음(-)의 상관관계를 가지나, 전반적인 경향에 대해서는 판단하기 어렵다. 셋째, R&D 투자는 전반적으로 기업 경영성과에 긍정정인(+) 영향을 준다고 할 수 있다 넷째, 연구원 수는 전체기업 또는 벤처기업의 경영성과에 한 방향으로 영향을 미치는 요인이라 할 수 없다. 다섯째, 연구개발 노하우의 축적 등을 통해 기업의 경영성과에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 가정되었던 연구소의 설립년수 또한 기업 경영성과에 긍정적인 요인으로 작용한다는 것이 전반적인 사실이라고 논할 수 없다.

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관상동맥 재협착 방지를 위한 치료에서 $^{32}$ P 핵종의 선원 형태에 따른 선량분포에 관한 연구 (A Study on the dose distribution produced by $^{32}$ P source form in treatment for inhibiting restenosis of coronary artery)

  • 김경화;김영미;박경배
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 본 연구에서는 $\beta$선 방출 동위원소들 중에서 $^{32}$P으로부터 방출되는 $\beta$선에 의한 홉수선량 분포를 방사선원의 형태와 기하학적인 조건을 달리하여 컴퓨터를 이용한 모사실험을 통해 예측함으로써 balloon catheter 및 radioactive stent의 이용과 관련된 정보를 얻고자한다. $^{32}$p로부터 방출된 $\beta$선이 인체내에서 에너지를 전달하는 과정에 대한 모사실험은 EGS4 code system 을 이용하여 수행되었다. 인체내의 방사선 흡수선량은 선원의 형태와 위치를 고려하여 축방향과 반경방향으로 등간격으로 나누어 각 격자에서 계산되었다. $^{32}$P 에서 방출되는 $\beta$선 에너지는 Coulomb 포텐셜에 대한 Dirac방정식의 해를 이용하여 계산된 $\beta$선 스펙트럼의 결과를 사용하여 무작위로 선정되었다. 체적 선원과 표면선원에서 시료 표면으로부터 반경방향으로 깊이 0.5 mm내에 있는 표적체에서의 선량률은 각각 12.133 cGy/s per GBq (0.449 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.51%)와 24.732 cGy/s per GBq (0.915 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.01 %)이다. 선량률은 시료표면으로부터 축방향과 반경방향으로의 거리에 따라 감소한다. 본 연구 결과를 근거로하여 balloon catheter 및 radioactive stent에 $^{32}$P 핵종을 사용할 때 치료선량을 20 Gy로 할 경우 치료에 적합한 초기 방사능량은 각각 29.69 mCi(치료시간을 3분으로 제한할 때) 와 1.2278 $\mu$Ci (영구삽입)로 계산되었다. 또한 원통형 체적선원과 표면선원에 대하여 초기방사능의 크기를 1 mCi/ml의 방사능 체적 밀도와 0.1 mCi/$cm^2$의 방사능 면 밀도로 나타내었을 때 각 표적체에서의 흡수선량률을 계산하였다. 통일한 값의 방사능 체적 밀도와 방사능 면 밀도는 크기가 다른 모델에 대해서 비슷한 크기의 홉수선량을 유도하므로 $^{32}$p 방사선원의 초기 방사능 체적 밀도와 초기 방사능 면 밀도를 알고 있을 때 본 연구의 계산 결과를 이용하면 직경과 길이가 다른 $^{32}$P 핵종의 원통형 모델 주위의 홉수선량 분포를 쉽게 계산할 수 있다.

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기상기반 산불위험지수와 위성기반 지면건조지수의 우리나라 산불발생에 대한 민감도분석 (Sensitivity Analysis of Meteorology-based Wildfire Risk Indices and Satellite-based Surface Dryness Indices against Wildfire Cases in South Korea)

  • 공인학;김광진;이양원
    • 지적과 국토정보
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    • 제47권2호
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    • pp.107-120
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    • 2017
  • 산불은 한번 발생하면 기상, 지형 등 여러 악조건으로 인해 효과적인 진화가 어려워 넓은 면적으로 확대되는 경우가 많다. 따라서 산불의 예방이 중요하기 때문에 세계 각국에 다양한 산불위험지수와 예측시스템이 존재한다. 그러나 이러한 산불위험지수 및 지면건조지수가 우리나라의 산불발생에 적용가능한지에 대한 객관적인 평가는 이루어진 바 없다. 이에 본 연구에서는 1.5km 격자의 LDAPS(Local Analysis and Prediction System) 기상자료 및 1km 격자의 MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 위성자료를 활용하여 각종 산불위험지수와 지면건조지수의 우리나라 산불발생에 대한 민감도분석을 수행하고자 한다. 기상기반 산불위험지수로는 호주의 FFDI(forest fire danger index), 캐나다의 FFMC(fine fuel moisture code), 미국의 HI(Haines index), 그리고 학술연구에서 제시된 MNI(modified Nesterov index)를 산출하였고, 위성기반 지면건조지수인 NDDI(normalized difference drought index)와 TVDI(temperature vegetation dryness index)를 산출하여 우리나라 산불발생에 대한 적용가능성 실험을 수행하였다. 2013년 1월부터 2017년 5월까지 발생한 피해면적 1ha가 넘는 산불 120건과 6종류의 지수를 비교한 결과, FFDI는 피해면적 10ha가 넘는 모든 산불에 대하여 극도로 높은 CDF(cumulative density function) 값을 나타냈으며, FFDI와 FFMC는 피해면적 3ha가 넘는 산불에 대하여 평균 CDF 값이 0.95가 넘게 나타나는 등 매우 우수한 성능을 보였다. 반면, MNI는 이슬점온도와 기온의 차이가 크지 않은 우리나라의 계절적 특성 때문에 2월의 산불예측을 거의 하지 못하였고, TVDI는 전체적으로 산불발생에 대한 민감도가 낮은 것으로 나타났다. NDDI는 피해면적의 크기에 상관없이 평균 CDF 값이 안정적으로 높게 산출되어 위성기반 지면건조지수로서 보조적인 활용가능성이 있을 것으로 보인다. 이러한 산불위험지수와 지면건조지수를 취사선택 및 융합하여 활용한다면, 우리나라 산불예측에 일조할 수 있을 것으로 사료된다.

이동형 의료영상 장치를 위한 JPEG2000 영상 뷰어 개발 (Development of JPEG2000 Viewer for Mobile Image System)

  • 김새롬;정해조;강원석;이재훈;이상호;신성범;유선국;김희중
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권2호
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    • pp.124-130
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    • 2003
  • 현재, 많은 병원이 방사선과 의료영상정보를 기존의 필름형태로 판독하고, 진료하는 방식에서 PACS를 도입하여 디지털 형태로 영상을 전송, 저장, 검색, 판독하는 환경으로 변화하고 있다. 한편, PACS가 가지는 가장 큰 제한점은 휴대성의 결핍이다. 본 연구는 이동형 장치가 가지는 호스트의 이동성 및 휴대성의 장점들을 살리면서, 무선 채널 용량의 한계, 무선 링크 사용이라는 제약점들을 감안하여 의료영상을 JPEG2000 영상압축 방식으로 부호화한 후 무선 환경을 고려한 전송 패킷의 크기를 결정하고자 하였으며, 무선 통신 중 발생되는 패킷 손실에 대응하기 위한 자동 오류 수정 기능도 함께 구현하고자하였다. Window 2000 운영체계에서 의료영상을 로드하고, 데이터베이스화하며, 저장하고, 다른 네트워크와 접속, 제어가 가능한 PC급 서버를 구축하였다. 영상데이터는 무선망을 통해 전송하기 때문에 가장 높은 압축비율을 지원하면서 에너지 밀도가 높은 JPEG2000 알고리즘을 사용하여 영상을 압축하였다. 또한, 무선망 사용으로 인한 패킷 손실에 대비하여, 영상을 JPEG2000 방식으로 부호화한 후 각 블록단위로 전송하였다. PDA에서 JPEG2000 영상을 복호화 하는데 걸리는 시간은 256*256 크기의 MR 뇌영상의 경우 바로 확인할 수 있었지만, 800*790 크기의 CR 흥부 영상의 경우 약 5초 정도의 시간이 걸렸다. CDMA 1X(Code-Division Multiple Access 1st Generation) 모듈을 사용하여 영상을 전송하는 경우, 256 byte/sec정도에서는 안정된 전송 결과를 보여주었고, 1 Kbyte/sec정도의 전송의 경우 중간 중간에 패킷이 손실되는 결과를 관찰할 수 있었다. 반면 무선 랜의 경우 이보다 더 큰 패킷을 전송하더라도 문제점은 발견되지 않았다. 현재의 PACS는 유선과 무선사이의 인터페이스의 부재로 인해 유무선 연동이 되지 못하고 있다. 따라서 이동형 JPEG2000 영상 뷰어는 PACS가 가지는 문제점인 휴대성을 보완하기 위하여 개발되었다. 또한 무선망이 가지는 데이터 손실에 대하여서도 허용할 수 있는 범위에서 재전송을 가능하게 함으로서 약한 연결성을 보완하였다. 본 JPEG2000 영상 뷰어 시스템은 기존 유선상의 PACS와 이동형 장치간에 유기적인 인터페이스 역할을 하리라 기대된다.

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주야 관측경용 빔 분리프리즘을 위한 1× Optical Path Relay Adapter 설계 (Design of 1× Optical Path Relay Adapter for Beam Splitting Prism used in Day & Night Scope)

  • 이동희;최규정;정인;박승환
    • 한국안광학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.441-447
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    • 2012
  • 목적: 본 연구는 주야 관측경에 사용되는 빔 분리프리즘용 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터(optical path relay adapter) 설계 개발에 관한 것이다. 방법: 상용 C-mount 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 빔 분리프리즘을 사용하여 주간 야간용 관측경을 만들기 위해서는 줌렌즈 광학계의 상의 크기는 변하지 않으면서 결상면의 위치를 길게 늘일 수 있는 광로 연장 어댑터가 필요하다. 이에 우리는 lens module 모드를 사용할 수 있는 CodeV 프로그램을 이용하여 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터를 설계할 수 있었다. 결과: 우리는 빔 분리 프리즘을 갖는 주야 관측경용 광로 연장 어댑터를 설계 할 수 있었는데, 이 광학계는 EFL이 -Q56.0 mm, 배율이 +1.0배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 20.4 mm인 특징을 갖는 광학계가 되었다. 이 시스템의 분해능은 40% MTF 값 기준으로 30 lp/mm인 특성을 보여준다. 이 특성은 설계되어진 광로 연장 어댑터는 3세대 영상증폭관(IIT: image intesifier tubes)의 분해능을 충분히 수용할 수 있는 광학계임을 보여준다. 결론: 30 lp/mm에서 MTF 40%인 성능을 가지면서, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 20.4 mm, EFL이 -Q56.0 mm, 배율이+1.0인 광학적 특성을 갖는 광로 연장 어댑터를 설계하여 적용함으로써 우리는 상용 C-mount 결상 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 3세대 영상증폭관(IIT)과 빔 분리프리즘으로 이루어진 새로운 형태의 주야 관측경을 개발할 수 있었다.

손가락 정렬과 회전에 강인한 비 접촉식 손가락 정맥 인식 연구 (A Study on Touchless Finger Vein Recognition Robust to the Alignment and Rotation of Finger)

  • 박강령;장영균;강병준
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권4호
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    • pp.275-284
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    • 2008
  • 최근 개인의 정보 보호에 대한 중요성이 증가함에 따라 생체 인식 기술이 출입 통제 시스템 또는 개인 인증, 인터넷 뱅킹, ATM 기기 등 여러 응용에서 사용되어지고 있다. 손가락 정맥 인식이란 사람마다 고유한 손가락 정맥 패턴 정보를 사용하는 고 신뢰도의 생체 인식 기술이다. 본 연구에서는 비 접촉식 손가락 정맥 인식을 위한 새로운 장치 및 방법을 제안한다. 본 연구는 기존의 연구에 비해 다음과 같은 다섯 가지의 장점을 나타내고 있다. 첫째, 본 논문에서 제안하는 장비는 사용자의 손가락 정맥영상 취득 시, 손가락의 뒷면과 손가락 끝, 옆을 지지할 수 있는 최소한의 지지대만을 사용함으로써 사용자의 불쾌감을 최소화할 수 있다. 둘째, 손가락 정맥 영상을 취득하기 위한 카메라 앞에 45도 기울어진 핫 미러(hot mirror)를 사용함으로써, 손가락 정맥 영상 취득 장치의 두께를 줄일 수 있었다. 이는 핸드폰과 같이 두께에 제한이 있는 여러 응용 분야에서 널리 사용될 수 있음을 의미한다. 셋째, 본 연구에서는 LBP(Local Binary Pattern) 방법을 기반으로 손가락 정맥의 특징 정보를 추출함으로써 부분적으로 심하게 어둡거나 밝은 영역을 포함하는 균일하지 않은 조명의 영향을 줄일 수 있었다. 넷째, 비 정맥 영역을 인식에 사용하지 않음으로써 인식 성능을 보다 향상 할 수 있었다. 다섯째, 추출된 손가락 정맥 코드를 기 등록된 코드와 매칭 시, 수평 및 수직방향 비트 이동 방법을 사용함으로써 영상 취득 시 손가락의 움직임과 회전에 의한 본인데이터의 변화도를 줄일 수 있었다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 손가락 정맥 인식방법의 EER(Equal Error Rate)은 0.07423%였고 전체 처리 시간은 91.4ms였다.

청신경초종에 대한 감마나이프 방사선 수술 (Gamma-Knife Radiosurgery for Vestibular Schwannoma)

  • 팽성화;김무성;심홍보;정영균;이선일;정용태;김수천;심재홍
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.1308-1313
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    • 2001
  • Object : The goals of radiosurgery include preservation of neurological function and prevention of tumor growth. We document the results of gamma-knife radio-surgery for vestibular schwannoma. Method & Object : Eighty-two patients underwent stereotactic radiosurgery for an vestibular schwannoma from October, 1994 to December, 2000. Sixty-five of these patients were followed up for radiological and clinical evaluation. As pregamma-knife modality, surgical resection were done in 23 patients,and V-P shunt in 2 patients. Initial symptoms were headache(n=45), dizziness(n=16), tinnitus(n=17). While normal facial function(House-Brackmann grade 1) was present in 48 patients(73.8%), other patients showed grade 2 function in 8, grade 3 function in 7,and grade 4 function in 2. The Gardner/Robertson scale was used to code hearing function. Male to female ratio was 1:3. Mean tumor volume was $7.98cm^3$. Mean dose delivered to the tumor margin was 14.2Gy,and mean maximal dose was 28.3Gy. Results : Mean follow-up duration of 19.9 months. Thirty-five showed decrease(53.8%) in size, 19 patients(29.2%) stationary, 3(4.6%) initial decrease follow up increase, 5(7.6%) initial increase follow up decrease,and 59 patients (90.8%) were well controlled. Two patients experienced transient facial neuropathy, one transient trigeminal neuropathy, and one transient hearing deterioration. After gamma-knife radiosurgery, ventriculoperitoneal shunt was done in 4 patients. Conclusions : Gamma-knife radiosurgery can be used to treat postoperative residual tumors as well as in patients with concomitant medical problems in patients with preserved hearing function. Gamma-knife radiosurgery is safe and effective method to treat small, medium sized(less than 3cm in extracanalicular diameter), intracanalicular vestibular schwannoma, associated with low rate of cranial neuropathy.

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슈퍼컴퓨터 최적 실행 지원을 위한 하드웨어 성능 카운터 기반 프로파일링 기법의 확장성 연구 (A Study on Scalability of Profiling Method Based on Hardware Performance Counter for Optimal Execution of Supercomputer)

  • 최지은;박근철;노승우;박찬열
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권10호
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    • pp.221-230
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    • 2020
  • 한정된 자원을 여러 사용자에게 공유해야하는 슈퍼컴퓨터와 같은 시스템은 응용프로그램의 실행을 최적화하는 방안이 필요하다. 이를 위해 시스템 관리자가 수행할 응용프로그램에 대한 사전 정보를 파악하는 것이 유용하다. 대부분의 고성능 컴퓨팅 시스템 운영에 있어 작업을 실행할 때 사용자로부터 실행 기간, 자원 요구사항들에 대한 정보를 제공 받거나 시스템 사용 통계 값을 사용하여 필요한 정보를 생성하는 등의 프로파일링 기술을 바탕으로 시스템 활용률을 높이는데 활용하고 있다. 본 논문의 선행연구에서는 하드웨어 성능 카운터를 이용하여 소스코드에 대한 별도의 이해 없이 응용프로그램 특성분석을 실행하고, 이 결과를 바탕으로 작업 스케줄링 알고리즘을 최적화하는 기술을 개발한 바 있다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨터 최적 실행지원을 위한 프로파일링 테스트베드 클러스터를 구축하고 구축한 클러스터 환경에서 하드웨어 성능 카운터를 기반으로 응용프로그램의 특성을 분석하는 프로파일링 기법의 확장성을 실험하였다. 이를 통해 응용프로그램의 문제크기를 축소하거나 프로파일링에 사용되는 노드수를 최소화하여도 개발한 하드웨어 성능 카운터 기반의 프로파일링 기법이 확장성 있게 동작하여 실제 스케줄링 최적화시에 활용될 수 있음을 보이고자 한다. 실험을 통해 프로파일링에 사용되는 노드의 수를 1/4로 줄여도 전체 노드를 사용한 프로파일링 대비 응용프로그램의 실행 시간이 1.08% 증가할 뿐 스케줄링 최적화 성능은 순차실행 대비 최대 37% 향상되었다. 또한 응용프로그램의 문제크기를 축소하여 프로파일링한 결과 프로파일링 데이터 수집 단계의 시간적 비용을 1/4배 이상 낮추면서 최대 35% 성능 향상 효과를 얻었다.