• 한국분말재료학회지
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• 제28권6호
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• pp.509-517
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• 2021

Smart materials capable of changing their characteristics in response to stimuli such as light, heat, pH, and electric and magnetic fields are promising for application to flexible electronics, soft robotics, and biomedicine. Compared with conventional rigid materials, these materials are typically composed of soft materials that improve the biocompatibility and allow for large and dynamic deformations in response to external environmental stimuli. Among them, smart magnetic materials are attracting immense attention owing to their fast response, remote actuation, and wide penetration range under various conditions. In this review, we report the material design and fabrication of smart magnetic materials. Furthermore, we focus on recent advances in their typical applications, namely, soft magnetic actuators, sensors for self-assembly, object manipulation, shape transformation, multimodal robot actuation, and tactile sensing.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.24-29
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• 2005

목적 : 기존의 시각 자극과 관련한 뇌기능 연구가 일반적인 이차원 시각 자극을 이용한 데 반하여 본 논문에서는 삼차원 스트레오스코픽 비젼에 의한 시각 자극을 이용한 뇌기능 영상 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 삼차원 시각처리와 관련한 뇌의 기능 영역 및 특징을 이차원 시각 자극 결과와 비교 검토하였다. 대상 및 방법 Anaglyph(이차원 그림을 칼라 코딩한 후 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 색깔의 렌즈를 사용하여 스트레오스코픽 비젼을 구현)를 이용하여 삼차원 시각 자극을 주었으며, 이와 비교를 위하여 동일한 영상으로 이차원 시각 자극을 구현하였다. 건강한 volunteer들에 대하여 삼차원 및 이차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 얻었다. 결과 : 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으며, 삼차원 시각 자극에 의한 활성영역이 이차원 시각 자극에 의한 영역 보다 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 결론 : 사람은 양 눈을 사용하여 삼차원 물체를 인식한다. 삼차원 물체 인식은 스테레오스코픽 비젼에 기인하는데, anaglyph 를 이용하여 삼차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 수행하였다. 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으나, 활성영역이 이차원 자극에 비하여 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 이것은 삼차원 영상 처리가 이차원 영상 처리에 비하여 왼쪽 영상과 오른쪽 영상의 차이에서 거리 정보를 추출하는 삼차원 시각 처리 기능이 추가됨에 따라 뇌의 처리 영역이 넓어진 것으로 판단된다. 이러한 삼차원 시각 자극 뇌기능 영상은 가상현실이나 3-D 디스플레이, 3-D 멀티미디어 콘텐츠 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제34권6호
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• pp.401-415
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• 2021

Soft robots are promising devices for applications in drug delivery, sensing, and manufacturing. Traditional hard robotics are manufactured with rigid materials and their degrees of motion are constrained by the orientation of the joints. In contrast to rigid counterpart, soft robotics, employing soft and stretchable materials that easily deforms in shape, can realize complex motions (i.e., locomotion, swimming, and grappling) with a simple structure, and easily adapt to dynamic environment. Among them, the magnetic actuators exhibit unique characteristics such as rapid and accurate motion control, biocompatibility, and facile remote controllability, which make them promising candidates for the next-generation soft robots. Especially, the magnetic actuators instantly response to the stimuli, and show no-hysteresis during the recovery process, essential for continuous motion control. Here, we present the state-of-the-art fabrication process of magnetically controllable nano-/micro-composites, magnetically aligning process of the composites, and 1-dimensional/multi-dimensional multimodal motion control for the nextgeneration soft actuators.

• Journal of Magnetics
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• 제18권2호
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• pp.192-196
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• 2013

We have investigated the changes of electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) under pulsed magnetic field (PMF) and acupuncture stimulus on acupoint PC9. In order to compare quantitatively the effect of PMF and acupuncture stimulus, the difference of alpha activities are calculated from EEG spectra, and the spectrum curves of ECG were analyzed in the frequency domain of heart rate variability (HRV). The increase of alpha activities after both stimuli could be explained that the impulse of stimulus on PC9 might pass through sensory nerve following meridian and approach the cerebral cortex, causing the central nervous system (CNS) to be activated for pacifying emotion and calming the mind. The decrease in sympathovagal activity of HRV after both stimuli indicates that parasympathetic nerves were activated and the sympathetic nerves were in constrained condition. These findings suggest that PMF could be patient-friendly alternative non-invasive medical treatment for influencing human physiology, in comparison with acupuncture inserting the needle and inducing nervous and anxious state to subject.

• 음성과학
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• 제14권1호
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• pp.63-72
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• 2007

In this study, the researchers evaluate the hypothesis that the reaction time (RT) in the brain is largely dependent on age and gender. The researchers tested English and Korean words using two types: reading as visual stimuli, and listening as auditory stimuli. The E-Prime program installed in functional magnetic resonance imaging (f-MRI) was used. There are 136 Korean subjects in three groups: 30 children (5th and 6th grade elementary school students), 76 young adults (college students), and 30 adults (35-53 years old). In the listening test, the variation for the two languages was different among the three age groups, regardless of gender, whereas the data did not show meaningful differences in the reading test. The findings will provide some meaningful information regarding perception and acquisition of a foreign language.

• Journal of Magnetics
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• 제19권1호
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• pp.32-36
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• 2014

The purpose of this study was to investigate the effect of pulsed magnetic field (PMF) and low frequency low level laser (LFLLL) stimuli on acupoint LI4 (Hegu) using photoplethysmography (PPG). Our PMF system was designed to generate maximum intensity of 0.20 T at a transition time of 0.16 ms, with pulse intervals of 1 Hz. The diode laser with wavelength of 650 nm and power of 5 mW was also employed. It was observed the change of the pulsating blood volume through measuring PPG signals from both hands. These results imply that stimulating acupoint LI4 with PMF and LFLLL improves the circulation of peripheral vascular system. In particular, PMF stimulation brings a big improvement of the blood flow even with short term stimulation of 3-4 minutes compared to LFLLL stimulus.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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• pp.1776-1779
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• 2002

In this paper, we measured the heating time on the key measuring point of the meridian of the human body's left and right by using heating machine. Then, based on the fuzzy theory, this study diagnosed the each meridian's strength and weakness, After that, both the strengthening and weakening stimulus of magnetic field was applied to the dominant direction to find out how the degree of strength and weakness of the meridian changed. Ultimately, the magnetic therapy that can stimulate the magnetic field at the time of diagnosis and thereby balancing the interactive of a five system has been materialized. For the stimulation of magnetic field, a stimulating device which can change the direction and time on a specific part of the key measuring points has been developed and used. The therapeutic method is as follows. first, the strength and weakness of the meridian has been determined. Second, both the extremely weak meridian of Yin(Shade) and Yang(Shine), and the extremely strong meridian of Yin and Yang were adjusted by applying appropriate ascending and descending stimuli respectively.

• 수면정신생리
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• 제27권1호
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• pp.24-31
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• 2020

목 적 : 주관적-객관적 수면시간의 차이는 불면증의 흔한 증상이자 주요한 유형이다. 본 연구는 주관적-객관적 수면시간 차이가 있는 불면증군, 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증군, 건강대조군을 대상으로 전반적 불안-유발 자극에 대비하여 불면-관련 자극에 대한 뇌활성의 군간 차이가 있는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : 모든 피험자들은 수면일기와 임상척도로 주관적 수면상태를, 수면다원검사와 활동기록기로 객관적 수면상태와 불면증 외의 수면장애를 확인하였다. 기능적 뇌영상 촬영동안 불면증-관련 문장 자극과 일반 불안-유발 문장자극을 피험자들에게 주어 유발되는 뇌활성의 세 군간 차이가 있는지를 비교하였다. 뇌활성은 전체 불면증군(주관적-객관적 수면시간의 차이 여부에 상관없이)과 건강대조군 두 군간에도 비교되었다. 결 과 : 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증 군에 비해 차이가 있는 불면증 군에서 일반적 불안-유발 자극 대비 불면-관련 자극에 대해 우측 설전부와 보조운동영역에서 유의하게 증가된 blood oxygen level dependent (BOLD) 신호를 보였다. 또한, 같은 자극에 대해 통합 불면증군이 대조군 보다 좌측 앞 대상회 영역에서 유의하게 증가된 BOLD 신호를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 주관적-객관적 수면시간 차이를 가지는 불면증이 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증에 비해 일반적 불안-유발 자극보다 불면-관련 자극에 대해 더 선택적인 집중과 불안을 가지고 증가된 뇌활성을 보인다는 결과로 수면상태 오지각이 증가된 불면증 자극에 선택적인 불안을 보임을 시사한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제7권2호
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• pp.124-131
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• 2003

목적 : 뇌종양 환자에서 감각운동과 언어 자극을 통해 기능적 자기공명영상(fMRI)을 시행하여 fMRI에서 감각운동 그리고 언어중추와 병변과의 해부학적인 관계를 관찰하여 수술 계획수립에 도움을 줄 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 뇌종양이 감각운동중추 혹은 언어중추 부위에 발생한 오른손잡이 환자 12명을 대상으로 하였다. 12명의 환자 중 11명에서 감각운동중추의 활성화 여부를 관찰하였고 이 중 6명은 언어중추의 활성화를 함께 관찰하였으며, 1명은 언어중추의 활성화 여부만을 관찰하였다. fMRI를 얻기 위해서 1.57 MR Scanner를 사용하여 EPI-BOLD 기법으로 영상을 얻어, SPM99 분석 프로그램과 자체제작 프로그램을 이용하였다. 분석은 감각운동, 그리고 언어 자극이 대뇌중추를 활성화시킬 수 있는지 관찰하였고, 감각운동중추 및 언어중추와 병변과의 위치 관계를 확인하여 수술 계획수립에 도움을 줄 수 있는지 알아보았다. 또한 환자의 신경학적 기능평가를 수술전후 시행하여 변화여부를 알아보았다. 결과 : 뇌종양환자 12명 모두에서 활성화 영상을 얻을 수 있었고, 대뇌활성화 영역과 병변의 해부학적인 관계를 파악할 수 있었다. 감각운동중추의 활성화영상을 성공하였을 11명 중 9명에서 수술전후 신경학적 수기운동검사에서 등급의 변화를 보이지 않았으며, 1명은 수술 후 오히려 등급이 높아져 운동기능의 회복이 있었고, 1명은 수술 후 한 등급 낮아지는 운동기능의 저하를 보였다. 언어중추의 활성화영상을 성공적으로 얻을 수 있었던 7예에서 수술 후 언어기능의 저하를 보인 경우는 없었다. 결론 : fMRI는 감각운동중추나 언어중추 부위에 발생한 뇌종양을 가진 환자에서 수술을 위한 최적의 접근 경로를 결정하는데 많은 도움을 줄 수 있으리라 생각된다.

• Clinical Psychopharmacology and Neuroscience
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• 제16권4호
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• pp.449-460
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• 2018

Objective: Prior functional magnetic resonance imaging (fMRI) work has revealed that children/adolescents with disruptive behavior disorders (DBDs) show dysfunctional reward/non-reward processing of non-social reinforcements in the context of instrumental learning tasks. Neural responsiveness to social reinforcements during instrumental learning, despite the importance of this for socialization, has not yet been previously investigated. Methods: Twenty-nine healthy children/adolescents and 19 children/adolescents with DBDs performed the fMRI social/non-social reinforcement learning task. Participants responded to random fractal image stimuli and received social and non-social rewards/non-rewards according to their accuracy. Results: Children/adolescents with DBDs showed significantly reduced responses within the caudate and posterior cingulate cortex (PCC) to non-social (financial) rewards and social non-rewards (the distress of others). Connectivity analyses revealed that children/adolescents with DBDs have decreased positive functional connectivity between the ventral striatum (VST) and the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) seeds and the lateral frontal cortex in response to reward relative to non-reward, irrespective of its sociality. In addition, they showed decreased positive connectivity between the vmPFC seed and the amygdala in response to non-reward relative to reward. Conclusion: These data indicate compromised reinforcement processing of both non-social rewards and social non-rewards in children/adolescents with DBDs within core regions for instrumental learning and reinforcement-based decision-making (caudate and PCC). In addition, children/adolescents with DBDs show dysfunctional interactions between the VST, vmPFC, and lateral frontal cortex in response to rewarded instrumental actions potentially reflecting disruptions in attention to rewarded stimuli.