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EPR/알라닌 선량계를 이용한 치료용 선형가속기 정도관리 활용 연구 (Research on the use of Therapeutic Linear accelerator Quality Control using EPR/alanine Dosimeter)

  • 김윤하;김효진;강영록;이동연
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.239-248
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    • 2024
  • 방사선치료는 고에너지를 사용함으로 인체에 부작용이 발생할 수 있다. 이에 따라 적정 선량의 설정과 발생장치에서 만들어진 방사선에 대한 신뢰도를 확보하는 것이 중요하다. EPR/알라닌 선량평가는 물 동등성, 선량 응답 선형성과 낮은 페이딩 등의 장점이 있으므로 방사선치료 장비의 품질관리에서 유용하게 사용될 것으로 생각한다. 따라서 본 연구에서는 선형가속기 6 MV 에너지를 활용하여 알라닌의 질량에 따른 EPR/알라닌 선량평가의 신호와 선량반응곡선을 비교하였다. 조사된 알라닌 선량계의 EPR 신호를 통해 선량반응곡선과 1차 회귀방정식을 제작하였다. 이를 통해 질량에 따른 신호 크기와 선량반응곡선을 비교하고 선량반응곡선 측정 불확도를 통해 신뢰도를 확인하였다. 그 결과, 질량이 커짐에 따른 EPR 신호의 크기는 64.5 mg 기준으로 약 1.3배 증가하며, 선량반응곡선의 민감도도 커지는 것을 알 수 있었다. 측정 불확도는 5.84 ~ 8.93 % (신뢰구간 약 95 %, k=2)로 평가되었다. 본 연구를 통해 선형가속기의 품질보증과 품질관리에 EPR/알라닌 선량평가 시스템이 적용 가능할 것으로 생각된다.

CR 환경에서의 흉부촬영 시 Duke Phantom과 부가여과를 이용한 유효선량 및 장기선량 평가 (Evaluation of Effective and Organ Dose Using PCXMC Program in DUKE Phantom and Added Filter for Computed Radiography System)

  • 강병삼;박민주;김승철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제37권1호
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    • pp.7-14
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    • 2014
  • 인공방사선 사용이 가장 많은 진단방사선 분야의 피폭선량 저감에 착안하여 X-선 조사의 1차적 사용자인 방사선사의 기술적인 연구에 의해 피폭선량을 감소시키고자 흉부팬텀인 DUKE phantom을 이용하여 X-선 발생장치에서 부가여과를 적용해 피폭선량의 감소 효과를 알아보고 PC-Based Monte Carlo Program(PCXMC)을 이용하여 환자가 받는 유효선량 및 장기선량에 대해 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 설정된 조건을 사용하여 알루미늄만을 이용한 단일여과와 구리와 알루미늄을 이용한 복합여과를 적용하여 DUKE Phantom에서 나타난 구리 원반(copper disc)의 개수를 측정하여 단일여과와 복합여 과의 조합에서 구리 원반의 개수가 같으면서 흡수선량이 가장 적은 부가여과의 조합을 찾고 PCXMC 2.0 프로그램을 이용하여 유효선량 및 장기선량을 산출하였다. 사용 관전류에 따라 다르지만 관전압 80 kVp, AP Projection 조건에서는 최소 약 30 % ~ 최대 약 84 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었고 관전압 120 kVp, PA Projection 조건에서는 최소 약 41 % ~ 최대 약 71 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었다. 장기선량은 각 장기마다 선량 감소율이 달랐으나 최소 30 % ~ 최대 100 %의 선량 감소율을 보였다. 본 연구를 통하여 같은 촬영 조건을 사용하더라도 부가여과를 통해 낮은 선량으로 영상의 품질 면에서 변화가 없었으며 DUKE Phantom과 PCXMC 2.0 프로그램을 이용한 장기선량과 유효선량에 대한 저감 효과를 산출하는 것에 적합하였음을 알 수 있었다.

DS/CDMA 모뎀 구조와 ASIC Chip Set 개발 (A development of DS/CDMA MODEM architecture and its implementation)

  • 김제우;박종현;김석중;심복태;이홍직
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.1210-1230
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    • 1997
  • 본 논문에서는 기준신호를 나타내는 하나의 파일럿채널과 다수의 트래픽채널을 갖는 DS/CDMA용 송수신기구조를 제안한다. 파일럿채널은 데이타 변조가 되지 않은 순수 PN 부호성분을 전송하며 수신단에서 PN 동기 및 동기복조의 기준신호로 이용한다. 또한 이러한 구조는 순방향뿐만 아니라 역방향 링크에도 적용된다. 제안된 DS/CDMA 방식의 특징은 다음과 같다. 첫째, 트래픽채널의 확산 방식은 I-phase 및 Q-phase의 확산부호를 파일럿채널의 그것과 교차하게 배치한 interlaced quardrature-spreading(IQS) 구조를 갖는데 이는 기존의 확산방식에 비해 데이타 신호의 영교차율을 줄여 송신단 출력신호 레벨의 변화를 작게한다. 둘째, PN부호의 초기동기 및 동기초적시 임계값을 적응적으로 자동설정하며, 초기동기시 PN 부호를 한 칩씩 이동하게 하여, 기존의 방식에 비해 초기동기 시간을 절반으로 줄이게 했으며, 수신부에서 PN 부호 발생기를 하나만 사용하여 초기동기 및 동기추적이 되게했다. 또한 state machine을 이용하여 재동기 timing을 자동설정 하도록 설계했다. 셋째, 본 방식에서는 자동주파수조절(automatic frequency control: AFC)기능, 입력신호의 크기에 따라 능동적으로 유효한 출력 레벨을 조절하는 자동 레벨조절(automatic level control: ALC)기능, bit-error-rate(BER)을 자동계산하는 기능, 인접 채널과의 간섭을 최소화하기 위한 스펙트럼 성형기능 등을 도입하여 사용자 편의를 도모했다. 넷째, 데이타 전송속도를 16Kbps~1.024Mbps로 가변이 되게함으로써 다양한 응용에 대처할 수 있게 설계했다. 한편, 본 논문에서 제안한 DS/CDMA 모뎀구조는 다양한 simulation을 통하여, 알고리즘 검증 과정을 거쳤으며, 제안된 DS/CDMA 모뎀 구조는 VHDL을 이용하여 ASIC으로 구현하였다. DS/CDMA용 ASIC은 송신부 ASIC과 수신부 ASIC으로 나누어 개발 하였으며, 한개의 ASIC당 3개의 채널을 동시에 수용할 수 있으며, 다수의 ASIC을 사용하여 여러 채널의 다중접속이 가능하다. 제작완료된 ASIC은 기능시험을 완료했으며 실제 line-of-sight(LOS) 시스템 구현에 적용중이다.

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사례분석을 통한 농촌형 저탄소 녹색마을 타당성 검토 (A Study on the Validity of Rural Type Low Carbon Green Village Through Case Analysis)

  • 도인환;황은진;홍수열;배재근
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.913-921
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    • 2011
  • 본 연구는 저탄소 녹색마을을 Y군의 협조를 얻어 A, B, C마을에 설치한다는 전제에서 환경성, 경제성, 에너지자립도 등을 분석하여 종합적인 타당성을 검토하였다. 대상 바이오매스의 종류 및 양은 가축분뇨 28톤/일, 과수전정지 2톤/일로 하루 30톤 규모로 시설용량을 설정, 시설은 습식계(가축분뇨) 바이오매스를 이용한 바이오가스화 시설과 건식계(전정가지) 바이오매스를 이용한 화목보일러 시설, 열병합발전기, 퇴비화시설 등으로 구성하였다. 구성된 시스템을 운전하였을 때, 전기생산량은 540,540 kWh/년, 열에너지 생산량은 1,762 Gcal/년으로 분석되었다. 대상마을 가구(129가구)에서 기존에 사용하고 있는 전기에너지는 309,600 kWh/년으로 시설에서 생산된 전기에너지를 공급하면 대상지역의 전기에너지 자립률은 100%가 되며, 잉여전력은 230,940 kWh/년이었다. 또한 열에너지는 대상마을의 비닐하우스에서 소요되는 양을 산정하였으며, 기존 사용량 1,415 Gcal/년으로 열에너지 자립률 역시 100%가 되며, 잉여량은 347 Gcal/년이 되었다. 경제성은 시설설치비용 504,000만원, 운영비 48,509만원, 수익 33,712만원으로 연간 약 1억 4천만원 적자, 15년 동안 약 22억원의 적자이나, 환경성 분석에서 원유대체효과 약 178백만원, 온실가스감축효과 약 92백만원으로 연간 총 2억 7천만원의 환경적 편익이 발생되어, 종합적으로는 연간 약 1억 3천만원 정도의 편익이 발생되었다. 정부 및 지자체의 예산지원을 통하여 진행되더라도 경제성, 환경성, 에너지자립도를 종합하여 볼 때, 충분한 타당성이 있는 사업이라고 판단되었다.

사용자 제작 콘텐츠의 활성화 요인에 대한 정성적 연구: 구비문학 이론을 중심으로 (A Qualitative Study on Facilitating Factors of User-Created Contents: Based on Theories of Folklore)

  • 정승기;이기호;이인성;김진우
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권2호
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    • pp.43-72
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    • 2009
  • Recently, user-created content (UCC) have emerged as popular medium of on-line participation among users. The Internet environment has been constantly evolving, attracting active participation and information sharing among common users. This tendency is a significant deviation from the earlier Internet use as an one-way information channel through which users passively received information or contents from contents providers. Thanks to UCCs online users can now more freely generate and exchange contents; therefore, identifying the critical factors that affect content-generating activities has increasingly become an important issue. This paper proposes a set of critical factors for stimulating contents generation and sharing activities by Internet users. These factors were derived from the theories of folklores such as tales and songs. Based on some shared traits of folklores and UCC content, we found four critical elements which should be heeded in constructing UCC contents, which are: context of culture, context of situation, skill of generator, and response of audience. In addition, we selected three major UCC websites: a specialized contents portal, a general internet portal, and an official contents service site, They have different use environments, user interfaces, and service policies, To identify critical factors for generating, sharing and transferring UCC, we traced user activities, interactions and flows of content in the three UCC websites. Moreover, we conducted extensive interviews with users and operators as well as policy makers in each site. Based on qualitative and quantitative analyses of the data, this research identifies nine critical factors that facilitate contents generation and sharing activities among users. In the context of culture, we suggest voluntary community norms, proactive use of copyrights, strong user relationships, and a fair monetary reward system as critical elements in facilitating the process of contents generation and sharing activities. Norms which were established by users themselves regulate user behavior and influence content format. Strong relationships of users stimulate content generation activities by enhancing collaborative content generation. Particularly, users generate contents through collaboration with others, based on their enhanced relationship and specialized skills. They send and receive contents by leaving messages on website or blogs, using instant messenger or SMS. It is an interesting and important phenomenon, because the quality of contents can be constantly improved and revised, depending on the specialized abilities of those engaged in a particular content. In this process, the reward system is an essential driving factor. Yet, monetary reward should be considered only after some fair criterion is established. In terms of the context of the situation, the quality of contents uploading system was proposed to have strong influence on the content generating activities. Among other influential factors on contents generation activities are generators' specialized skills and involvement of the users were proposed. In addition, the audience response, especially effective development of shared interests as well as feedback, was suggested to have significant influence on contents generation activities. Content generators usually reflect the shared interest of others. Shared interest is a distinct characteristic of UCC and observed in all the three websites, in which common interest is formed by the "threads" embedded with content. Through such threads of information and contents users discuss and share ideas while continuously extending and updating shared contents in the process. Evidently, UCC is a new paradigm representing the next generation of the Internet. In order to fully utilize this innovative paradigm, we need to understand how users take advantage of this medium in generating contents, and what affects their content generation activities. Based on these findings, UCC service providers should design their websites as common playground where users freely interact and share their common interests. As such this paper makes an important first step to gaining better understand about this new communication paradigm created by UCC.

공학적 기법을 응용한 카드뮴의 흡입독성 연구를 위한 초음파 네뷸라이져의 설계 그리고 광산란 광도계를 이용한 성능평가 (Design of Ultrasonic Nebulizer for Inhalation Toxicology Study of Cadmium with Application of Engineering Methodology and Performance Evaluation with Light-Scattering Photometer)

  • 정재열;도날드밀턴;김태형;이종영;정명수;고광재;김상덕;강성호;송용선;이기남
    • 동의생리병리학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.464-471
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    • 2002
  • Author applied several engineering methodologies to classical ultrasonic nebulizer to cope with it's demerits. After several trials and errors, we got the several meaningful results. To evaluate the modified ultrasonic nebulizer for inhalation toxicology of cadmium, author used light-scattering photometer. This paper is the one part of inhalation exposure systems for inhalation toxicology study of cadmium. According to the testing conditions, source temperature 50℃ and inlet-duct band temperature 150℃, aerosol generation results for sodium chloride and cadmium chloride were as followings: Coefficients of variation(CV) of sodium chloride and cadmium chloride for repeated trials were 3.38 and 4.77 for 10g, 2.47 and 5.02 for 5g, and 4.70 and 2.98 for 2.5g. All the CVs were within 10% of acceptance variability. Count Per Minute(CPM) changes of NaCl and CdCl₂ for 5 repeated trials were similar. CPM ratios of CdCl₂/NaCl were 1.13 for 10g, 0.76 for 5g, and 1.06 for 2.5g. Relative aerosol generation of cadmium chloride to sodium chloride was the highest in 10g. Efficiency increases of 24.50% for 5g NaCl, 14.91 % for 2.5g NaCl, and 16.48% for 2.5g CdCl₂ with respect to theoretical efficiency were observed but 0.04% efficiency decrease was observed in 5g CdC₂. According to the modifications of source temperature(20, 50, 70℃) and inlet-duct band temperature(20, 50, 100, 150, 200℃), aerosol generation results for NaCl and CdCl₂ were as followings: CPM trends for each quantity excepting 10g NaCl in inlet-duct band temperature 200℃ were similar, and the highest CPM was observed in source temperature 70℃ to each inlet-duct band temperature. The highest CPMs to 10, 5, and 2.5g NaCl were observed in source temperature 70℃ and inlet-duct band temperature 20℃. Aerosol generation of cadmium chloride was increased with the higher source temperature, excepting inlet-duct band temperature 200℃. The highest CPMs for 10, 5, and 2.5g CdCl₂ were observed in source temperature 70℃ and inlet-duct band temperature 20℃, and this trend was similar to NaCl aerosol generation The highest CPMs for 10, 5, and 2.5g CdCl₂ were observed in source temperature 70℃ and inlet-duct band temperature 20℃, and this result was similar to NaCl aerosol generation. Observed efficiencies of 5 and 2.5g NaCl were similar to ifs theoretical efficiency but -3.08% efficiency decrease of 5g CdCl₂, 17.47% efficiency increase of 2.5g CdCl₂ were observed. CPM ratio of CdCl₂/NaCl of 10g was different to 5 and 2.5g, and 2.5g ratio was higher than 5g ratio. In conclusion, to get maximum aerosol generation for NaCl and CdCl₂ will be the conditions that set the appropriate inlet-duct band temperature for each materials and increase the source temperature. Sodium chloride can be used to evaluate the performance and predict the concentration for cadmium aerosol in aerosol generator and inhalation exposure system.

인공부화기의 실시간 중량감지를 위한 로드셀을 이용한 시스템 연구 (Study of system using load cell for real time weight sensing of artificial incubator)

  • 정진형;김애경;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.144-149
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    • 2018
  • 인공부화기 내에 종란이 입란하여 18일간 발생기를 거쳐 발육기로 이란을 한다. 발생기 동안 계태아 무게 손실은 곧 기실형성과 상관되며 적당한 기실 형성은 곧 건강한 초생추와 입란 대비 부화율과도 연결된다. 그러나 국내 부화장의 부화기에는 현재 무게를 측정하는 장치 없이 부화실장과 관계자의 경험과 발육기로 이란시 표준 무게 측정으로 결과적 측면을 습득하는 것이 현실이다. 그로 인하여 부화 중 조기 폐사, 약추, 병약한 초생추 발생이 빈번한 실정이다. 종란 중량 감소를 모니터링하는 것은 발육장치기 안에서의 무게 변화에 따른 병아리 품질과 부화율 성과를 얻는 데에 절대적으로 중요하다. 종란의 크기와 난각질, 노계 군에 따라 수분 손실은 각기 다르다. 발육기 안에서 무게 변화를 실시간 측정하고 그에 따른 환기 변화를 최적화하여 부화율의 증가를 기대할 수 있으며 부화 시 전체 무게의 10~13% 감소를 컨트롤할 수 있는 실시간 측정 시스템의 개발 필요성이 대두된다. 본 연구를 통한 시스템은 기존의 입란과 이란시 직접적으로 일회성을 체크하는 방식으로 발육 기간 내에는 계태아 수분 증발 측정 제어가 불가능하여 부화율에 영향을 못 미치는 시스템과 달리 아두이노 스케치 보드에 로드셀 4개를 병렬로 연결하고 실시간으로 휴대폰, 컴퓨터를 연결하기 위해 Hyper-terminal 프로그램을 이용하여 AT-command 명령어를 활용하여 정상적으로 연동하였다. 블루투스의 통신속도는 15200으로 설정하여 아두이노와 Hyper-terminal 프로그램의 통신 속도를 맞춰주었다. 실시간 모니터링을 하여 인공부화기 내의 계태아 무게의 변화를 육안으로 확인할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 이와 같은 방법으로 종란의 부화율 상승 및 건강상태의 향상을 목표로 하였으며 실시간 모니터링으로 인하여 사용자의 편의성을 확대하고자 하였다.

5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛 설계 (Development of Digital Transceiver Unit for 5G Optical Repeater)

  • 민경옥;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.156-167
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    • 2021
  • 본 논문에서는 5세대 이동통신 네트워크 서비스의 커버리지를 확장하고, 빌딩내에서의 안정적인 무선 네트워크 연결해 주는 5G 광중계기의 인빌딩용 디지털 송수신 유닛 설계를 제안한다. 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛은 신호처리부, RF 송수신부, 광입출력부, 클록발생부 등의 4개 블록으로 구성된다. 신호처리부는 CPRI 인터페이스의 기본 동작과 4채널 안테나 신호의 조합 및 외부에서의 제어 명령에 대한 응답 등 중요한 역할을 수행한다. 또, JESD204B 인터페이스로 고품질의 IQ 데이터를 송수신 한다. 파워 앰프를 보호하기 위해 CFR, DPD 블록이 동작한다. RF 송수신부는 안테나로부터 수신된 RF 신호를 AD 변환하여 JESD204B 인터페이스로 신호처리부에 전달되고, 신호처리부에서 JESD204B 인터페이스로 전달된 디지털 신호를 DA 변환하여 안테나로 RF 신호를 송신한다. 광입출력부는 전기신호를 광신호로 변환하여 송신하고, 광신호를 전기신호로 변환하여 수신한다. 클록발생부는 광입출력부의 CPRI 인터페이스에서 공급되는 동기 클록의 지터(Jitter)를 억제하고, 신호처리부와 RF 송수신부에 안정적인 동기 클록을 공급한다. CPRI 연결전에는 로컬 클록을 공급하여 CPRI 연결 준비 상태로 동작한다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛의 정확성을 평가하기 위해서 Xilinx 사의 MPSoC 계열의 XCZU9CG-2FFVC900I를 사용하였고 설계 툴은 Vivado 2018.3을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 디지털 송수신 유닛이 ADC로 입력되는 5G RF 신호를 디지털로 변환하여 CPRI를 통해 JIG로 전달하는 Uplink 동작과 JIG로부터 CPRI를 통해 전달받은 Downlink 데이터 신호를 DAC로 출력하는 기능과 성능을 평가하였다. 실험결과는 평탄도, Return Loss, Channel Power, ACLR, EVM, Frequency Error 등이 목표로 한 설정 값 이상의 성능이 나타남을 확인 할 수 있었다.