• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.107-114
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• 2024

본 연구에서는 다채널 결맞음 빔결합 시스템에서 공분산 행렬 적응 진화 전략(covariance-matrix-adaptation-evolution-strategy, CMA-ES) 알고리즘의 구현 가능성을 실험적으로 확인하였다. 파장이 635 nm인 결맞음 광원과 함께 공간 광 변조기를 다채널 위상 변조기 배열로 활용하는 다채널 결맞음 빔결합 시스템을 구성하고, 확률적 병렬 경사 하강(stochastic parallel gradient descent, SPGD) 및 CMA-ES 알고리즘을 결맞음 빔결합 시스템에 적용하여 획득한 두 알고리즘의 동작 특성을 비교하였다. 사각 구조인 16채널 및 벌집 구조인 19채널 결맞음 빔결합 시스템에서 두 알고리즘의 동작 특성을 평가한 결과 두 알고리즘의 동작 특성은 주어진 조건에서 평균적으로 유사하였으나, CMA-ES 알고리즘이 SPGD 알고리즘에 비해 초기 위상값 설정에 따른 동작 특성 변동이 상대적으로 작아 보다 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 저자가 아는 범위 내에서 CMA-ES 위상제어 알고리즘을 다채널 결맞음 빔결합 시스템에 적용한 최초의 원리증명 시연이며, 향후 CMA-ES 위상제어 알고리즘에 기반한 다채널 결맞음 시스템에서 채널 수 증가 혹은 외부 위상잡음 효과 등을 실험적으로 연구할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제22권11호
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• pp.1841-1849
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• 2021

Objective: To prospectively investigate the feasibility of shear wave elastography (SWE) as a new quantitative and objective method for evaluating the stiffness of the gastrocnemius medialis (GM) muscle during passive stretching in patients with Parkinson's disease (PD). Materials and Methods: SWE of the GM muscle was performed in 28 patients with PD [13 female and 15 male; mean age ± standard deviation (SD): 63.0 ± 8.5 years] and 12 healthy controls (5 female and 7 male; mean age ± SD: 59.3 ± 6.4 years) during passive ankle rotation. A Young's modulus-ankle angle curve was constructed. The GM slack angle and baseline Young's modulus (E₀) were compared between the markedly symptomatic and mildly symptomatic sides of patients with PD, and healthy controls. Additionally, the correlation between the GM slack angle and the severity of rigidity, and the observer reproducibility of SWE in determining the GM slack angle were evaluated. Results: The GM slack angle was smaller on both the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD than in healthy controls (mean ± SD of -29.13° ± 3.79° and -25.65° ± 3.39°, respectively, vs. -21.22° ± 3.52°; p < 0.001 and p = 0.006, respectively). Additionally, in patients with PD, the GM slack angle on the markedly symptomatic side was smaller than that on the mildly symptomatic side (p = 0.003). The E0 value was lower on both the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD than in healthy controls (mean ± SD of 10.11 ± 2.85 kPa and 10.08 ± 1.88 kPa, respectively, vs. 12.23 ± 1.02 kPa; p = 0.012 and p < 0.001, respectively). However, no significant difference was found between the markedly and mildly symptomatic sides in patients with PD (p = 0.634). A negative linear relationship was observed between the GM slack angle and lower limb rigidity score on the markedly symptomatic side in patients with PD (r = -0.719; p < 0.001). The intraclass correlation coefficients for observer reproducibility of SWE ranged from 0.880 to 0.951. Conclusion: The slack angle determined by SWE may be a useful quantitative and reproducible method for evaluating muscle stiffness in patients with PD.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2024

연안에서 발생하는 월파는 고파랑에 의한 대표적인 자연재해 중 하나이며, 태풍 시 발생하는 월파는 연안침수의 주요 원인으로 작용한다. 최근의 연안역은 사회적·경제적 수요의 증가로 연안을 따라 주거지역 및 상업지역이 집중되고 있어 장기적인 해수면의 상승 및 태풍 빈도의 증가 등으로 인한 연안재해의 위험성이 지속적으로 지적되어 왔다. 지금까지 월파량은 주로 실내 수리모형실험을 통해 구조물의 마루 높이를 초과하는 수괴를 집수함을 통해 직접 수집하여 계측시간의 평균월파량으로 평가해 왔다. 본 연구에서는 실해역에서 발생하는 월파를 정량적으로 평가하기 위한 관측시스템의 개발을 목표로 월파고의 시간변동을 이용하여 개별 월파량을 추정하는 방법을 제안하였다. 우리나라 해안에 많이 설치된 사석경사제를 대상으로 수리모형실험을 수행하였으며, 월파 발생 시 구조물 마루에서 발생하는 범람유속을 장파유속으로 가정한 월파유량계수를 도입하고 월파고로부터 월파량을 예측하여 실험결과와 비교·검토하였다. 그 결과, 본 연구에서 도출된 월파유량계수를 월파고에 적용하여 월파량 추정이 가능함을 확인하였다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권2호
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• pp.218-225
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• 2022

Objective: This study aimed to explore the feasibility of functional evaluation of the lateral pterygoid muscle (LPM) using diffusion tensor imaging (DTI) in patients with temporomandibular joint disorders (TMDs). Materials and Methods: A total of 119 patients with TMD (23 male and 96 female; mean age ± standard deviation, 41 ± 15 years; 58 bilateral and 61 unilateral involvements for a total of 177 joints) and 20 healthy volunteers (9 male and 11 female; 40 ± 13 years; 40 joints) were included in this prospective study. Based on DTI of the jaw in the resting state, the diffusion parameters, apparent diffusion coefficient (ADC), fractional anisotropy (FA), λ1, λ2, and λ3 of the superior and inferior heads of the LPM (SHLPM and IHLPM) were measured. Patients with TMD with normal disc position (ND), anterior disc displacement with reduction (ADWR), and anterior disc displacement without reduction (ADWOR) were compared. Results: Patients with TMD overall, and ADWR and ADWOR subgroups had significantly higher ADC, λ1, λ2, and λ3 in both the SHLPM and IHLPM than those in volunteers (p < 0.05 for all), whereas the ND subgroup only had significantly higher ADC and λ1 (p < 0.001). Meanwhile, significant differences in FA in the SHLPM and IHLPM were found between volunteers and ADWOR (p = 0.014 and p = 0.037, respectively). Among the three TMD subgroups, except for λ3 and FA in the ADWR subgroup, ADWR and ADWOR subgroups had significantly higher ADC, λ1, λ2, and λ3 and lower FA than those in the ND group (p < 0.050). There was no significant difference in diffusion variables between ADWR and ADWOR. In ADWOR, the osteoarthritis group had significantly higher λ3 and lower FA values in the IHLPM than those in the non-osteoarthritis group. Conclusion: DTI successfully detected functional changes in the LPM in patients with TMD. The unsynchronized diffusivity changes in the LPM in different subgroups of TMD signified the possibility of using diffusion parameters as indicators to identify the severity of LPM hyperfunction at various stages of TMD.

• Korean Journal of Radiology
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• 제24권7호
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• pp.681-689
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• 2023

Objective: Three-dimensional rotational angiography (3D-RA) is increasingly used for the evaluation of intracranial aneurysms (IAs); however, radiation exposure to the lens is a concern. We investigated the effect of head off-centering by adjusting table height on the lens dose during 3D-RA and its feasibility in patient examination. Materials and Methods: The effect of head off-centering during 3D-RA on the lens radiation dose at various table heights was investigated using a RANDO head phantom (Alderson Research Labs). We prospectively enrolled 20 patients (58.0 ± 9.4 years) with IAs who were scheduled to undergo bilateral 3D-RA. In all patients' 3D-RA, the lens dose-reduction protocol involving elevation of the examination table was applied to one internal carotid artery, and the conventional protocol was applied to the other. The lens dose was measured using photoluminescent glass dosimeters (GD-352M, AGC Techno Glass Co., LTD), and radiation dose metrics were compared between the two protocols. Image quality was quantitatively analyzed using source images for image noise, signal-to-noise ratio, and contrast-to-noise ratio. Additionally, three reviewers qualitatively assessed the image quality using a five-point Likert scale. Results: The phantom study showed that the lens dose was reduced by an average of 38% per 1 cm increase in table height. In the patient study, the dose-reduction protocol (elevating the table height by an average of 2.3 cm) led to an 83% reduction in the median dose from 4.65 mGy to 0.79 mGy (P < 0.001). There were no significant differences between dose-reduction and conventional protocols in the kerma area product (7.34 vs. 7.40 Gy·cm², P = 0.892), air kerma (75.7 vs. 75.1 mGy, P = 0.872), and image quality. Conclusion: The lens radiation dose was significantly affected by table height adjustment during 3D-RA. Intentional head off-centering by elevation of the table is a simple and effective way to reduce the lens dose in clinical practice.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.359-369
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• 2024

한국은 6월 21일부터 9월 20일까지를 법정홍수기로 지정하여 잠재적 홍수에 대비하여왔다. 하지만 2020년 54일의 역대 최장 장마 사례와 같이 과거와 다른 기후양상으로 인한 극한 홍수로 피해를 겪고 있다. 그동안 홍수 피해 저감을 위한 연구는 매우 많았지만, 법정홍수기가 앞으로도 유효할지에 대한 연구는 시도된 적 이 없었다. 따라서 본 연구는 21세기 관측 자료를 통해 현행 법정홍수기의 타당성을 통계적으로 검토하였으며, 이를 통해 현행 법정홍수기가 강수량 증가 추세와 지역별 강수 특성의 강화를 고려하지 못하고 있음을 확인하였다. 이러한 한계점의 해결을 위해 본 연구에서는 대상 유역에 대한 7개의 새로운 홍수기 후보군을 제안하였고, 이의 타당성을 모의 운영을 통해 분석하였다. 모의 운영 시 댐 운영룰 rigid operation method를, 댐 유입량 예측에는 long short-term memory model을 적용하였다. 제안한 홍수기 각 후보는 댐의 계획방류량과 하천의 계획홍수량을 초과하느냐를 기준으로 평가하였다. 첫 번째 기준으로 평가한 결과, 본 연구에서 제안한 홍수기 적용 시 초과 빈도와 지속시간이 각각 0.068%와 0.33% 감소되었으며, 크기 또한 24.6% 감소하였다. 두 번째 평가 기준으로 평가한 결과 역시, 홍수피해 발생 구간이 기존의 4회에서 2회로 감소하였다. 본 연구 결과를 계기로 법정홍수기 재검토가 공식적으로 이루어져 새로운 양상으로 변화하고 있는 강우 양상에 적극적으로 대비하길 기대한다.

• Korean Journal of Radiology
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• 제21권11호
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• pp.1230-1238
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• 2020

Objective: We aimed to assess the effects of remote ischemic pre-conditioning (RIPC) on the incidence of contrast-induced nephropathy (CIN) after an intravenous (IV) or intra-arterial injection of contrast medium (CM) in patient and control groups. Materials and Methods: This prospective, randomized, single-blinded, controlled trial included 26 patients who were hospitalized for the evaluation of the feasibility of transcatheter aortic valve implantation and underwent investigations including contrast-enhanced computed tomography (CT), with Mehran risk scores greater than or equal to six. All the patients underwent four cycles of five minute-blood pressure cuff inflation followed by five minutes of total deflation. In the RIPC group (n = 13), the cuff was inflated to 50 mm Hg above the patient's systolic blood pressure (SBP); in the control group (n = 13), it was inflated to 10 mm Hg below the patient's SBP. The primary endpoint was the occurrence of CIN. Additionally, variation in the serum levels of cystatin C was assessed. Results: One case of CIN was observed in the control group, whereas no cases were detected in the RIPC group (p = 0.48, analysis of 25 patients). Mean creatinine values at the baseline, 24 hours after injection of CM, and 48 hours after injection of CM were 88 ± 32 μmol/L, 91 ± 28 μmol/L and 82 ± 29 μmol/L, respectively (p = 0.73) in the RIPC group, whereas in the control group, they were 100 ± 36 μmol/L, 110 ± 36 μmol/L, and 105 ± 34 μmol/L, respectively (p = 0.78). Cystatin C values (median [Q1, Q3]) at the baseline, 24 hours after injection of CM, and 48 hours after injection of CM were 1.10 [1.08, 1.18] mg/L, 1.17 [0.97, 1.35] mg/L, and 1.12 [0.99, 1.24] mg/L, respectively (p = 0.88) in the RIPC group, whereas they were 1.11 [0.97, 1.28] mg/L, 1.13 [1.08, 1.25] mg/L, and 1.16 [1.03, 1.31] mg/L, respectively (p = 0.93), in the control group. Conclusion: The risk of CIN after an IV injection of CM is very low in patients with Mehran risk score greater than or equal to six and even in the patients who are unable to receive preventive hyperhydration. Hence, the Mehran risk score may not be an appropriate method for the estimation of the risk of CIN after IV CM injection.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제63권2호
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• pp.187-207
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• 2024

본 연구에서는 GPT-4 기반의 ChatGPT를 활용한 서술형 평가 문항의 자동 채점 가능성을 탐색하기 위해 교사와 GPT-4 기반의 ChatGPT의 채점 결과를 비교, 분석하였다. 이를 위해 학생평가지원포털에 있는 고등학교 1학년 순열과 조합 단원에서 3개의 서술형 문항을 선정하였다. 문항 1, 2는 문제 해결 전략이 1가지인 문항이고, 문항 3은 문제 해결 전략이 2가지 이상인 문항이었다. 8년 이상의 교육 경력이 있는 교사 2명이 학생 204명의 답안을 채점하고, GPT-4 기반의 ChatGPT의 채점 결과와 비교하였다. 문항별로 Few-Shot-CoT, SC, 구조화, 반복 프롬프트 기법 등을 활용하여 채점을 위한 프롬프트를 구성하였고, 이를 GPT-4 기반의 ChatGPT에 입력하여 채점하였다. 채점 결과, 문항 1, 2는 교사의 채점 결과와 GPT-4의 채점 결과 사이에 강한 상관관계를 충족하였다. 문제 해결 전략이 2가지인 문항 3은 먼저 채점 전 학생 답안을 문제 해결전략별로 분류하는 프롬프트를 GPT-4 기반의 ChatGPT에 입력하여 답안을 분류하였다. 이후 유형별로 채점 프롬프트를 적용하여 GPT-4 기반의 ChatGPT에 입력하여 채점하였고, 채점 결과 역시 교사의 채점 결과와 강한 상관관계가 나타났다. 이를 통해 프롬프트 엔지니어링을 활용한 GPT-4 모델이 교사의 채점을 보조할 수 있는 가능성을 확인하였으며 본 연구의 한계점 및 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 대한통합의학회지
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• 제12권3호
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• pp.163-178
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• 2024

Purpose : This study aimed to evaluate the effectiveness of an integrative medical service model applied to breast cancer patients and their caregivers, exploring its feasibility and challenges within the context of South Korean healthcare system. Methods : A case study approach was chosen to assess the integrative medical service model's efficacy, involving one breast cancer patient and her primary caregiver from W University Hospital. The patient had completed reconstructive surgery and chemotherapy and was undergoing radiotherapy. The model included standard treatments alongside psychological counseling, aromatherapy, axillary rehabilitation exercise, make-up program, art therapy, laughter therapy, horticultural therapy, and yoga programs, and meditation programs delivered over eight weeks. Quantitative and qualitative data were collected through surveys, psychological tests, and feedback assessments. Results : The integrative medical service model demonstrated notable improvements in the quality of life for both breast cancer patients and their caregivers. Participants reported enhanced emotional well-being, reduced stress levels, and improved coping mechanisms throughout the treatment journey. Qualitative feedback highlighted the positive impact of holistic interventions in alleviating psychological distress and fostering resilience. Quantitative data corroborated these findings, showing statistically significant improvements in various psychosocial parameters assessed. Conclusions : Our findings underscore the benefits of integrative medical service model with standard medical treatments in the care of breast cancer patients and their caregivers. The holistic approach not only addresses physical symptoms but also enhances overall well-being and quality of life. However, the implementation of such models faces challenges within the South Korean healthcare system, including fragmented service networks and financial constraints. Addressing these structural barriers is crucial for the widespread adoption and sustainability of integrative care models in oncology practice. Future research should focus on larger-scale studies to further validate these findings and inform policy decisions aimed at optimizing cancer care delivery.