• 대한핵의학회지
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• 제39권6호
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• pp.464-472
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• 2005

목적: 부채살 단일광자단층촬영(SPECT)은 공간분해능과 민감도를 개선하는 것으로 알려져 있다. 보다 정확한 영상을 얻고 인체에 대한 SPECT의 영상화 과정을 정확하게 묘사하기 위하여 평행 데이터로 재배열하는 과정 없이 직접 부채살 데이터를 이용하여 재구성하는 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 다양한 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였고 각 방법의 성능을 비교하였다. 대상 및 방법: 선추적법을 적용하여 부채살 투사기와 이로부터 얻은 데이터를 직접 재구성할 수 있는 FBP, EM, OS-EM과 MAP-EM OSL 알고리즘을 구현하였다. OSL 알고리즘의 경우에는 membrane과 thin plate prior를 사용하였다. 직접 부채살 데이터를 재구성하는 방법의 성능을 평가하기 위해 양방향 최근접 이웃, 양방향 1차와 양방향 3차 보간법을 사용하여 재배열된 평행 데이터를 얻었고 이 데이터를 기존의 평행 데이터에 대한 EM 알고리즘을 사용하여 재구성하였다. Hoffman 두뇌와 Shepp/Logan 팬텀으로부터 얻은 잡음 없는 데이터와 잡음 있는 데이터는 각 방법으로 재구성하였으며 퍼센트 오차를 계산하여 각 재구성된 영상을 비교하였다. 결과: Thin-plate 사전 분포함수를 사용한 OSL 방법이 가장 낮은 오차를 가지며 잡음으로 인한 결과 영상의 불안정성을 효과적으로 제어함을 확인할 수 있었다. 부채살 데이터를 평행 데이터로 재배열시 양방향 1차 보간법이 정확성과 계산 시간 측면에서 가장 효율적인 방법임을 확인하였다. 재배열된 평행 데이터의 EM결과에 비해 직접 부채살 데이터를 재구성하여 얻은 결과영상이 더 정확하게 재구성되었다. 결론: 본 연구에서는 평행 데이터로 재배열한 경우에 비하여 보다 정확한 영상을 재구성하는 직접 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였으며 이는 정량적으로 월등히 개선된 결과를 제공함을 확인하였다.

• 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.

• 대한영상의학회지
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• 제83권2호
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• pp.344-359
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• 2022

목적 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 영상 잡음 제거 알고리즘을 개발하고 이를 응용하여 저선량 유방 촬영 영상으로 유방암을 진단하는 데 그 효능을 조사하고자 한다. 대상과 방법 6명의 유방 영상 전문의가 전향적 연구에 참여하였다. 모든 영상 전문의는 병변 감지를 위해 저선량 영상을 독립적으로 평가하고 정성적 척도를 사용하여 진단 품질을 평가하였다. 영상 잡음 제거 알고리즘을 적용한 후, 동일한 영상 전문의가 병변 감지 가능성과 영상 품질에 대한 평가를 하였다. 임상 적용을 위해 동일한 영상 전문의가 병변 유형과 위치에 대한 합의 결정 후, 저선량 영상, 재구성된 영상, 기존 선량 영상을 무작위 순서로 제시하여 평가하였다. 결과 전 절제 표본의 저선량 영상을 참조로 40% 재구성된 영상에서 병변이 더 잘 인식되었다. 임상 적용단계에서 40% 재구성된 영상과 비교하여, 기존 선량 영상이 해상도(p < 0.001), 석회에 대한 진단 품질(p < 0.001), 유방 종괴, 비대칭, 구조왜곡의 진단 품질(p = 0.037)에 대해 더 높은 평균값을 보였다. 40% 재구성된 영상은 100% 영상과 비교 시 전반적 화질(p = 0.547), 병변의 가시성(p = 0.120), 대조도(p = 0.083)에서 비슷한 성적을 보였으며 유의미한 차이도 보이지 않았다. 결론 깊은 컨볼루션 신경망 기법을 결합한 효과적인 잡음 제거 및 영상 재구성 처리 알고리즘은 유방 촬영의 상당한 선량 감소를 위한 길을 열어 유방암 진단을 가능하게 할 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.3-14
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• 2006

음악요약이란 주어진 음악 컨텐츠에서 가장 중요하고 특징적인 한 부분이나 여러 부분들을 제공하는 것을 말한다. 음악요약 기술에는 크게 두 가지 종류의 음악요약을 위한 기술들이 연구되고 있다. 음악 컨텐츠 내에서 반복되는 구간을 음악요약으로 제공하는 기술과 특정이 다른 부분들의 일정구간을 모두 제공하는 기술이 있다. 본 논문에서는 두 가지 종류의 음악요약을 제공하는 알고리즘들을 제안하고 평가하였다. 반복되는 구간을 음악요약으로 제공하는 다중 레벨 벡터양자화를 이용한 알고리즘은 고정된 길이와 최적의 길이를 가지는 음악요약을 제공하는 알고리즘들을 객관적인 방법으로 성능을 평가하였고, 음악 내에서 특정이 다른 부분들을 일정부분씩 취합하여 제공하는 2-D 유사도 행렬과 k-mean 알고리즘을 이용하는 집단화 방법을 이용한 방법의 평가는 주관적인 평가인 MOS 테스트로 평가하였다. 다중 레벨 벡터양자화를 이용한 음악요약을 제공하는 알고리즘에서 고정된 길이의 음악요약을 제공하는 알고리즘은 사람이 직접 요약한 결과와 제안한 방법으로 구한 요약과의 중첩도 (Overlapping Ratio)를 이용한 결과 기존의 방법들이 42.2% 와 47.3% 임에 비해 제안된 방법은 67.1%로 높은 성능을 보여주었고, 최적의 길이를 가지는 음악요약을 제공하는 알고리즘은 음악에 따라 다른 길이를 가지는 반복되는 부분의 포함 정도를 나타내는 최적 중첩비율 (Optimal Overlapping Ratio) 을 측정한 결과 고정된 길이를 가지는 음악요약 보다 최적의 길이로 음악마다 다른 길이 의 반복되는 부분을 효과적으로 표현함을 알 수 있었다. 집단화 방법을 이용한 알고리즘은 두 가지 질문들 (제공된 세그먼트들 중 특정이 비슷한 것의 개수, 제공된 세그먼트들 중 같은 구조에 속하는 것의 개수)을 이용한 MOS 테스트에서 우수한 결과를 보여주었다. 환자에서 완전관해를 보였고, 원격전이와 국소재발이 각각 2명과 1명에서 관찰되었다. 결론: SMART를 사용한 IMRT를 도입하여 임상적으로나 선량측정상 이하선의 기능 보존이 가능하였으며, 또한 생물학적으로 더욱 효과적일 것으로 생각되었다 향후 정확한 종양억제 효과와 만기 독성을 알기 위해서는 추가적인 연구대상과 추적관찰이 필요하다고 생각한다.ty modulated radiation therapy, IMRT)를 이용한 최근의 결과와 비교하여 CK를 이용한 정위 방사선 치료는 생존율 측면에서 비슷하거나 나은 결과를 보였다. 또한 심각한 부작용은 관찰되지 않았으며 짧은 기간의 치료로 환자에게 편의를 제공할 수 있어 결과적으로 삶의 질을 향상시킬 수 있을 것이다. 따라서, 이 새로운 치료 방법은 국소 진행된, 절제 불가능한 췌장암 환자에서 심각한 부작용 없는 효과적인 치료가 될 것으로 생각된다. 또한 계획용 표적 체적은 CK 치료의 유용한 예후 인자로 사용될 것이다.인위적 활동에 의한 부분이 높은 것으로 추정되었다.가>에는 이 시교의 외면적인 따스함과 내면적인 정(情)과 성(性)의 부드러움이 적고. 그 반대로 풍간하여 지절사정(指切事情)함이 강하였던 모양이다. 풍간하여 사정(事情)을 매몰차게 지적하여 논평하였음을 퇴계는 '완세불공(玩迷不恭)'이라고 판단했을 것이다. 장육당은 청(淸)과 탁(濁)이 있음을 알지 못하고. 그것의 분별도 하지 못하는 세상 사람들을 완농(玩弄)하였다. 그러므로 그는 진환(塵　)에서 초연(超然)했던 것이다. 천석고황(泉石膏　)으로 태평성대(太平聖代)에 사시가흥(四時佳興)을 한가지로 하는 퇴계와는 그래서 다르다. 퇴계는 순풍(淳風)과 어진 인성(人性)을 긍정하였기에 만족하고. '고인(古人)의 녀던 길'을 끊임없이 행(行)하고자 하였다. 여기에서 '완세불공(玩世不恭)'과 '온유돈후(溫柔敦厚)'가 판별되어진다.

• 대한영상의학회지
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• 제83권6호
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• pp.1327-1341
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• 2022

목적 국내 디지털 유방 토모신테시스(digital breast tomosynthesis; 이하 DBT) 사용 현황 및 영상의학과 의사들의 DBT에 대한 인식 및 사용자 요구조건에 관해 알아보고자 하였다. 대상과 방법 2021년 3월 대한 유방영상의학회 회원들을 대상으로 DBT와 관련한 26개의 객관식 문항과 1개의 주관식 문항이 포함된 온라인 설문조사를 시행하였다. 설문 문항은 기본 정보, 유방촬영술 및 DBT에 대한 진료 현황, DBT 인식, 관련 연구 경험 및 관심도를 포함하였다. 결과는 로지스틱 회귀분석을 이용하여 분석하였다. 결과 총 257명의 회원 중 120명이 응답하여, 응답률은 46.7%였다. 응답자 중 67명(55.8%)이 현재 DBT를 사용하고 있는 것으로 나타났다. DBT의 전반적인 만족도는 5점 척도를 사용하여 평균 3.31점이었다. DBT 검사의 장점으로 가장 많이 응답한 것은 소환율 감소(55.8%), 병변의 명확도 향상(48.3%), 유방암 발견율 향상(45.8%)이었고, 단점으로 많이 응답한 것은 환자의 추가비용 부담46.7%), 불충분한 미세석회화 검출(43.3%), 불충분한 진단능 향상 효과(39.2%), 방사선량 증가(35.8%)였다. DBT가 더 널리 사용되지 못하는 원인으로는 영상의 저장 용량, 판독 시간 증가를 주요 요인으로 응답하였다. 결론 DBT 사용이 보다 보편화되기 위해서는 사용자 불편사항과 피드백을 반영한 향후 기술개발이 필요하겠다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.45-49
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• 2010

뇌조 조영술에 이용되는 방사성의약품들 중 최근에는 Tc-99m DTPA를 이용한 뇌 척수액 영상이 대부분이다. 하지만 Tc-99m DTPA는 사용 시 무균수막염, 근육강직, 경련 등 여러 부작용이 발생할 우려가 있다. 따라서 Tc-99m DTPA의 이러한 부작용의 발생을 사전에 예방하기 위하여 안정성검사를 시행하였으며 그 유용성을 알아보고자 한다. 방사성의약품 Vial검사는 2008년 12월 16일 - 2009년 12월 30일에 뇌조조영술을 시행한 환자(n=12)를 대상으로 시행하였으며, 시술시 사용한 vial내의 DTPA 성분 (Mallinckrodt사의 Techscan-DTPA사용), NaPertechnate radiation dose 및 volume, 생리 식염수량, 환자주사용 용량 및 activity 등을 측정하여 순수 DTPA의 양을 계산하였다. 방사성의약품의 내독소평가(Bacterial endotoxin)는 2008년 12월 16일-2009년 12월 30일에 뇌조 조영술을 시행한 환자(n=12)를 대상으로 하였고, 이 때 사용한 DTPA vial의 Pyrogen test (LAL test)를 시행하였다. 시약이 함유된 Positive/Negative control vial(표준액)에 normal saline 0.2 mL을 주입하고, 동일한 Test control vial(실험액)에 normal saline 0.1mL 와 Tc-99m DTPA 0.1 mL로 주입하였으며 Digital hot plate에서 $37.5^{\circ}C$로 1시간 반응시킨 후 응고여부를 표준액과 대조하여 관찰하였다. 안정적인 제조절차 준수는 보존제(방부제)가 없는 미 개봉한 CaNa3 DTPA kit를 사용하였으며 Tc-99m DTPA는 한 Vial당 한명의 환자선량으로 뽑아 투여한다. 이때 적정 용량을 맞추기 위해 0.9% NaCl 멸균 생리 식염수를 사용하여 희석하였다. 방사성의약품 Vial검사는 측정된 성분값들로 순수 DTPA의 양을 얻어내었으며 이는 2가지의 계산식을 이용하여 선량 대비 DTPA의 용량(평균 0.88 mg), 용량 대비 DTPA의 용량(평균 0.74 mg)을 도출해내었다. 방사성의약품의 내독소 평가에서는 동일한 조건으로 시험(n=12)을 시행한 결과 모두 Bacterial endotoxin이 기준치인 단위 선량 당 14 endotoxin units (EU)미만의 반응인 Negative(-)로 나왔다. 안정적인 제조절차 준수에서는 검사 관련 sheet를 만들어 작성 및 제조절차 준수 여부를 확인하였으며 결과 모두 준수하여 제조과정 내에서 방사성의약품에 의하여 발생할 수 있는 부작용이 없었다. Tc-99m DTPA를 이용한 Cisternography 검사 시 항상 방사성의약품의 안정성문제가 제기되어 왔다. 수막강 내 주입용 방사성의약품으로서 제조 및 사용 시 불안정한 취급으로 부작용이 발생할 우려가 있으며, 이에 따른 사용지침이 확립되어야 한다고 생각되었다. 수막강 내 주입용 방사선의약품으로써 free acid 혹은 sodium을 포함하는 DTPA는 적절하지 않으며, 반면 Calcium이 포함된 DTPA는 적절한 것으로 알려져 있다. 위와 같이 Techscan-DTPA(Mallinckrodt): CaNa3으로 간단하며 편리하게 안정성검사를 시행할 수 있었으며 각 검사결과(n=12) 안정성검사를 모두 통과하여 검사 시 동반될 수 있는 부작용은 나타나지 않았다. 앞으로 위와 같은 SOP (Standard Operating Procedures)를 적용하여 보다 쉽고, 편리하게 안정성검사를 시행할 수 있으리라 사료된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제27권2호
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• pp.86-92
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• 2016

디지털 팬텀을 사용한 선량평가 방법은 일반화된 장기에 대해서만 평가가 가능하여 종양에 대한 선량평가가 불가능하다. 이에 본 연구에서는 몸통 팬텀에 방사성동위원소를 주입하고 실제 측정된 CT 영상을 기반으로 장기와 종양에 대하여 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 S-value를 계산함으로써 장기와 종양에 대한 흡수선량을 평가하고자 하였다. 몸통 팬텀은 폐, 간, 척추, 실린더로 구성되어 있으며 구 모형 팬텀을 이용하여 종양을 모사하였다. 방사성동위원소의 실제 선량 측정은 방사성동위원소 Cu-64 73.85 MBq 주입된 몸통 팬텀에 유리선량계(glass dosimeter)를 삽입하여 방사성동위원소의 선량을 측정하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 위한 몸통 팬텀의 각 영역 정보는 Cu-64가 주입된 몸통 팬텀을 이용하여 PET/CT 영상을 획득하고 CT영상의 해부학적 정보를 우선으로 평균값과 매뉴얼로 각 장기 및 종양을 영역별로 분할하여 제공하였다. 방사성동위원소의 영역별 잔류시간은 PET 영상에서 분할된 영역을 기반으로 시간변화에 따라 Cu-64 방사능량을 측정하여 계산하였다. 각 영역의 S-value는 몬테카를로 시뮬레이션에 입력된 공간상의 좌표, 복셀 크기, 밀도정보를 사용하여 계산하였다. 흡수선량 평가는 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 선량분포를 계산하였으며 각 영역별로 미치는 S-value와 잔류시간을 이용하여 계산하였다. 각 영역에서의 흡수선량은 간에서 4.52E-02 mGy/MBq, 종양1에서 4.61E-02 mGy/MBq, 그리고 종양2에서 5.98E-02 mGy/MBq으로 평가되었다. 유리선량계로 측정된 선량 값과 시뮬레이션을 통해 계산된 선량 값의 차이는 평균 12.3% 이내의 차이를 보였다. 본 연구결과는 다양한 크기와 위치에 대하여 영상기반 선량평가의 적용가능성을 제시하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제22권4호
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• pp.184-189
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• 2011

본 연구는 뇌동맥류로 진단받은 환자 중 디지털 감산 혈관조영술(DSA)과 다중검출기 전산화단층촬영 혈관조영술(MDCT Angiography)의 영상을 비교하여 MDCT 혈관조영술에 대한 뇌동맥류의 선별검사로써 그 유영성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 대학병원에서 DSA을 시행한 후 뇌동맥류로 진단 받은 환자 중 MDCT 혈관조영술을 함께 시행한 194명의 환자를 대상으로 DSA과 MDCT 혈관조영 장치의 영상에서 뇌동맥류의 유무를 분석하였고, 동맥류의 길이를 경부의 크기로 나누어 1보다 크면 경부가 좁은 협경 동맥류, 1보다 작으면 경부가 넓은 광경 동맥류로 분류하여 협경, 혹은 광경 동맥류인지 비교 분석하였다. 본 연구 결과 DSA과 비교한 MDCT 혈관조영술의 뇌동맥류에 대한 민감도는 97.4%로 분석되었고, 협경 혹은 광경 동맥류의 일치도는 90.2%, MDCT 혈관조영술에서 뇌동맥류를 발견하지 못한 경우가 2.5%로 경부의 평균 크기는 2.4 mm였다. 이를 통해 뇌동맥류 선별검사를 위하여 비침습적인 MDCT 혈관조영술은 침습적인 DSA에 비하여 높은 민감도를 보여 매우 유용한 검사로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.340-348
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• 2012

흉부영역에서 토모신테시스 검사의 유용성 평가를 위하여 흉부단순검사와 저 선량 CT, 토모신테시스를 실시하여 흡수선량을 비교하고 영상을 평가하였다. 흉부단순검사의 흡수선량은 $0.33{\pm}0.27$ mGy 이었으며, 저 선량 CT는 $1.26{\pm}0.56$ mGy, 토모신테시스는 $0.55{\pm}0.02$ mGy로 검사별 흡수선량 간에 유의한 차이를 보였다(p<0.001). 영상의 평가결과 단순검사 점수는 각각 $1.66{\pm}0.72$, $1.61{\pm}0.63$, $1.57{\pm}0.73$ 이었으며 저 선량 CT는 $2.92{\pm}0.26$, $2.91{\pm}0.29$, $2.88{\pm}0.32$ 이었고, 토모신테시스는 $2.69{\pm}0.51$, $2.76{\pm}0.43$, $2.66{\pm}0.61$로 검사에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보였으나(p<0.001), 저 선량 CT와 토모신테시스 사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 토모신테시스는 흉부영역의 검사 시 환자의 피폭선량을 최소화하고 진단의 효과를 높일 수 있는 유용한 검사라고 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_4호
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• pp.1179-1194
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• 2020

본 연구에서는 지상기상센서가 설치되지 않은 미 관측지점의 기온정보를 추정하기 위하여 K-최근접 이웃, 랜덤 포레스트, 신경망 알고리즘을 대상으로 위성영상을 이용하여 기온자료를 산출하고 그 정확성을 평가·분석하고자 하였다. 위성영상자료는 2019년에 취득된 Landsat-8과 MODIS Aqua/Terra을 이용하였으며, 기상자료는 기상청과 산림청의 AWS/ASOS 자료를 이용하였다. 또한 추정 정확도를 향상시키기 위하여 수치표면 모델, 일사량, 경사방향, 경사도를 생성하여 이용하였다. 머신러닝 알고리즘 정확도 비교는 10-fold 교차검증을 통하여 R²(결정계수) 및 RMSE(평균제곱근오차)의 통계량을 계산하여 대상지역별 추정결과를 비교하였다. 그 결과 신경망 알고리즘이 R²=0.805, RMSE=0.508로 세 알고리즘 중 가장 안정적인 결과를 나타내었다. 신경망 알고리즘을 구축된 위성영상 데이터셋에 적용하여 2019년 6월부터 9월까지의 평균기온 지도를 생성할 수 있었으며 세밀한 기온 정보를 관측할 수 있음을 확인하였다. 연구 성과는 폭염 대응 정책, 열섬완화 연구 등 국가재난안전 관리에 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.