• 제목/요약/키워드: Mixed signal

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Structural Behavior of Mixed $LiMn_2O_4-LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ Cathode in Li-ion Cells during Electrochemical Cycling

  • 윤원섭;이상우
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.5-5
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    • 2011
  • The research and development of hybrid electric vehicle (HEV), plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) and electric vehicle (EV) are intensified due to the energy crisis and environmental concerns. In order to meet the challenging requirements of powering HEV, PHEV and EV, the current lithium battery technology needs to be significantly improved in terms of the cost, safety, power and energy density, as well as the calendar and cycle life. One new technology being developed is the utilization of composite cathode by mixing two different types of insertion compounds [e.g., spinel $LiMn_2O_4$ and layered $LiMO_2$ (M=Ni, Co, and Mn)]. Recently, some studies on mixing two different types of cathode materials to make a composite cathode have been reported, which were aimed at reducing cost and improving self-discharge. Numata et al. reported that when stored in a sealed can together with electrolyte at $80^{\circ}C$ for 10 days, the concentrations of both HF and $Mn^{2+}$ were lower in the can containing $LiMn_2O_4$ blended with $LiNi_{0.8}Co_{0.2}O_2$ than that containing $LiMn_2O_4$ only. That reports clearly showed that this blending technique can prevent the decline in capacity caused by cycling or storage at elevated temperatures. However, not much work has been reported on the charge-discharge characteristics and related structural phase transitions for these composite cathodes. In this presentation, we will report our in situ x-ray diffraction studies on this mixed composite cathode material during charge-discharge cycling. The mixed cathodes were incorporated into in situ XRD cells with a Li foil anode, a Celgard separator, and a 1M $LiPF_6$ electrolyte in a 1 : 1 EC : DMC solvent (LP 30 from EM Industries, Inc.). For in situ XRD cell, Mylar windows were used as has been described in detail elsewhere. All of these in situ XRD spectra were collected on beam line X18A at National Synchrotron Light Source (NSLS) at Brookhaven National Laboratory using two different detectors. One is a conventional scintillation detector with data collection at 0.02 degree in two theta angle for each step. The other is a wide angle position sensitive detector (PSD). The wavelengths used were 1.1950 ${\AA}$ for the scintillation detector and 0.9999 A for the PSD. The newly installed PSD at beam line X18A of NSLS can collect XRD patterns as short as a few minutes covering $90^{\circ}$ of two theta angles simultaneously with good signal to noise ratio. It significantly reduced the data collection time for each scan, giving us a great advantage in studying the phase transition in real time. The two theta angles of all the XRD spectra presented in this paper have been recalculated and converted to corresponding angles for ${\lambda}=1.54\;{\AA}$, which is the wavelength of conventional x-ray tube source with Cu-$k{\alpha}$ radiation, for easy comparison with data in other literatures. The structural changes of the composite cathode made by mixing spinel $LiMn_2O_4$ and layered $Li-Ni_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ in 1 : 1 wt% in both Li-half and Li-ion cells during charge/discharge are studied by in situ XRD. During the first charge up to ~5.2 V vs. $Li/Li^+$, the in situ XRD spectra for the composite cathode in the Li-half cell track the structural changes of each component. At the early stage of charge, the lithium extraction takes place in the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component only. When the cell voltage reaches at ~4.0 V vs. $Li/Li^+$, lithium extraction from the spinel $LiMn_2O_4$ component starts and becomes the major contributor for the cell capacity due to the higher rate capability of $LiMn_2O_4$. When the voltage passed 4.3 V, the major structural changes are from the $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, while the $LiMn_2O_4$ component is almost unchanged. In the Li-ion cell using a MCMB anode and a composite cathode cycled between 2.5 V and 4.2 V, the structural changes are dominated by the spinel $LiMn_2O_4$ component, with much less changes in the layered $LiNi_{1/3}Co_{1/3}Mn_{1/3}O_2$ component, comparing with the Li-half cell results. These results give us valuable information about the structural changes relating to the contributions of each individual component to the cell capacity at certain charge/discharge state, which are helpful in designing and optimizing the composite cathode using spinel- and layered-type materials for Li-ion battery research. More detailed discussion will be presented at the meeting.

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MRI sequence에 따른 GBCA 몰농도별 반응에 대한 정량적 분석 (Quantitative Analysis of GBCA Reaction by Mol Concentration Change on MRI Sequence)

  • 정현근;정현도;김호철
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권2호
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    • pp.182-192
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    • 2015
  • 본 논문에서는 GBCA(Gadolinium Based Contrast Agent)를 이용한 MRI 검사 시 다양한 MR 시퀀스에 따른 GBCA 몰농도별 조영증강 변화를 알아보기 위해 자체 제작한 MR 팬텀을 사용하여 정량적으로 평가 분석하고자 하였다. MR 팬텀을 제작하기 위해 28개의 용기에 500 mmol Gadoteridol을 saline과 혼합하여 각각 500 부터 0 mmol 까지 몰농도를 서로 다르게 하였다. 제작된 MR phantom을 1.5T MRI 장비에서 물리학적 기전이 서로 다른 T1 SE, T2 FLAIR, T1 FLAIR, 3D FLASH, T1 3D SPACE, 3D SPCIR 시퀀스로 스캔하여 신호강도 변화를 측정 한 후 비교 분석 하였다. T1 Spin echo는 Total SI(Signal Intensity)가 15608.7, Max peak는 1 mmol에서 1352.6, T2 FLAIR는 Total SI가 9106.4, Max peak는 0.4 mmol에서 1721.6, T1 FLAIR에서는 Total SI가 20972.5, Max peak는 1 mmol에서 1604.9, 3D FLASH는 Total SI가 20924.0, Max peak는 40 mmol에서 1425.7, 3D SPACE 1mm는 Total SI가 6399.0, Max peak는 3 mmol에서 528.3, 3D SPACE 5mm는 Total SI가 6276.5, Max peak는 2 mmol에서 514.6, 3D SPCIR의 경우는 Total SI가 1778.8, Max peak는 0.4 mmol에서 383.8의 신호강도를 보였다. T1 SE를 포함한 대부분의 시퀀스에서 몰농도가 높았을 때 보다는 대체적으로 일정이상 희석이 이루어진 비교적 낮은 농도에서 높은 신호강도를 보였다. 또한 서로 다른 물리학적 기전의 다양한 MR시퀀스에서 GBCA의 조영증강 패턴 역시 모두 달랐다. 본 연구를 통해 얻어진 시퀀스에 따른 GBCA 농도별 반응에 대한 정량적 데이터를 통하여 실제 임상에서의 조영증강검사에 있어서 효율적인 MR검사 프로토콜에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

스크린 이미지 부호화를 위한 에지 정보 기반의 효과적인 형태학적 레이어 분할 (Effective Morphological Layer Segmentation Based on Edge Information for Screen Image Coding)

  • 박상효;이시웅
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.38-47
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    • 2013
  • 다중 레이어 영상 모델인 Mixed Raster Content 모델 (MRC) 기반의 영상 부호화는 스크린 이미지와 같은 혼합 영상을 전경 레이어, 이진 마스크 레이어, 배경 레이어로 재구성한 뒤, 각 레이어마다 그 레이어의 신호 특성에 적합한 부호화기를 이용하여 영상을 압축하는 기법이다. 문자와 같은 계단 형태의 강한 에지를 갖는 영역의 위치 정보를 마스크 레이어에 저장하고, 그 위치의 색상 신호는 전경 레이어에 저장한다. 그리고 나머지 영역인 배경 영역의 색상 신호는 배경 레이어에 저장한다. 따라서 마스크 레이어가 전경과 배경의 분할 정보를 담게 되며, 이 분할 정보의 정확도에 따라 전체 부호화기의 압축 효율이 직접적인 영향을 받는다. 본 논문은 MRC 기반의 영상 부호화를 위한 새로운 레이어 분할 알고리즘을 제안한다. 제안 방법은 형태학적 필터인 top hat 변환을 이용하여 문자를 배경신호로부터 분할한다. 이때 문자의 경계를 에지 맵으로부터 추정하여 문자 색상과 배경과의 상대적 밝기를 결정하고 이를 통해 형태학적 필터링에 필요한 top hat 변환의 종류를 정확히 선택하도록 하였다. 실험을 통해 제안 방법이 비교 대상 알고리즘에 비해 우수한 분할 성능을 가짐을 보인다.

버스의 정차시간을 고려한 장기 도착시간 예측 모델 (Long-Term Arrival Time Estimation Model Based on Service Time)

  • 박철영;김홍근;신창선;조용윤;박장우
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권7호
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    • pp.297-306
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    • 2017
  • 버스정보 시스템을 이용하는 시민들은 더 정확한 예측 정보를 원한다. 하지만 평균 기반 단기간 예측 알고리즘을 사용하는 대부분의 버스정보시스템에서는 교통흐름, 신호주기, 정차시간 등의 영향이 고려되지 않기 때문에 많은 오차를 포함하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 오차의 영향요인 분석을 통해 예측정보의 정밀도를 향상시켜 시민들의 편의를 도모하고자 한다. 이에 현재 운영되고 있는 버스정보 시스템의 자료를 토대로 오차의 영향요인을 분석했다. 분석 데이터에서 시간대별 특성과 지리적 여건에 의한 영향이 복합적으로 나타나고, 정차시간과 단위구간속도에 미치는 영향도가 다름을 보였다. 이에 따라 정차시간은 일반화 가법 모형을 사용하여 시간, GPS 좌표, 통과 노선수의 설명변수로 패턴을 구축하고, 단위구간에 대해 은닉 마르코프 모델을 사용하여 교통흐름에 따른 영향도를 고려한 패턴을 구축했다. 패턴 구축의 결과로 정밀한 실시간예측이 가능하고, 노선 통행속도의 장기간 예측이 가능했다. 마지막으로 관측 데이터와 예측 데이터의 통계적 검정 과정을 통해 전구간 예측에 적합한 모델임을 보였다. 본 논문의 결과로 시민들에게 더 정확한 예측 정보를 제공하고, 장기간 예측은 배차시간 등의 의사결정에 중요한 역할을 수행할 수 있으리라 생각한다.

다채널전극으로 기록한 토끼 망막신경절세포의 활동전위 파형 구분 (Waveform Sorting of Rabbit Retinal Ganglion Cell Activity Recorded with Multielectrode Array)

  • 진계환;이태수;구용숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권3호
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    • pp.148-154
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    • 2005
  • 망막에서 나오는 활동전위와 같이 복잡한 신경망을 거쳐 처리되는 전기신호를 분석하기 위해서는 기존의 단일 전극 기록법으로는 어렵다. 단일 전극을 통한 활동전위의 기록은 개개의 신경세포 특성을 알아내는 데에는 유용한 방법이나 신경세포 간의 시간적, 공간적인 관계는 알아낼 수 없다는 한계를 가지고 있으므로 이같은 한계를 극복하기 위하여 다채널 전극을 이용한 신경신호 기록방법이 최근에 개발되어 널리 이용되고 있다. 다채널전극 기록 방식인 MEA60 시스템은 세포 밖에 위치한 60개의 전극이 생체신호를 동시에 기록한다. 세포 fi에 위치한 각각의 전극이 포착한 신경 신호는 하나의 망막신경절세포 반응이라기보다는 여러 세포의 반응이 동시에 기록될 가능성이 높다. 그러므로 여러 세포의 반응이 함께 기록된 신호로부터 각각의 세포로부터 나오는 파형을 구분하는 작업이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 다채널 전극으로 기록한 망막 신경절세포 신호로부터 MATLAB을 이용하여 활동전위 파형을 검출하고 분류하는 과정을 구현하여 보았다. 이러한 분류과정은 추후 진행되는 신호분석방법인 자극 후 시간 히스토그램(poststimulus time histogram, PSTH), 자기상관관계(autocorrelogram), 상호상관관계(cross-correlogram)를 보기 위하여 반드시 거쳐야 하는 전처리(preprocess) 과정이다. 본 연구에서는 MATLAB을 이용한 파형 구분 프로토콜을 확립하였을 뿐만 아니라 이러한 프로토콜이 신경절 세포의 활동전위 파형을 검출하는 데 유용한 방법임을 입증하였다

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다단계 신경회로망을 이용한 후두질환 감별진단 시스템의 개발 (A Basic Study on the Differential Diagnostic System of Laryngeal Diseases using Hierarchical Neural Networks)

  • 전계록;김기련;권순복;예수영;이승진;왕수건
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.197-205
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    • 2002
  • 본 연구에서는 잡음이 존재하는 공간에서 획득한 음성신호로부터 후두질환을 감별진단 할 수 있는 분류기를 구현하였다. 이를 위해 후두질환 환자로부터 수집한 /아/ 모음에 잡음을 혼입하여 음성 신호를 획득하였고, 여러 가지 후두질환을 감별진단 할 수 있는 파라미터를 추출하였으며. 이를 입력으로 하는 계층적 신경회로망을 구성하여 후두질환을 감별진단 하도록 하였다. 감별진단용 분류기는 다섯 단계의 계층적 신경회로망으로 구성하였다 첫 번째 신경회로망은 정상 양성 후두질환과 악성 후두질환을. 두 번째 신경회로망은 정상과 양성 후두질환을 감별진단 하도록 하였다 그리고 세 번째 신경회로망은 양성 후두질환 중 후두용. 성대결절 후두마비를 감별진단 하도록 하였으며. 네 번째와 다섯 번째 신경회로망은 성문암 1-4기를 감별진단 하도록 구성하였다. 분류기에 적용된 신경회로망은 다층퍼셉트론 구조로써 역전파 알고리듬으로 학습시켰으며, 선형변환 표준점수변환 등 전처리과정을 적용하여 분류기의 성능을 개선하였다. 후두질환의 감별진단 결과 후두용 88.23%. 정상. 성대결절. 후두마비 100%. 성문암 1기 90%, 성문암 2-4기 100%의 감별진단율을 관찰할 수 있었다.

Immunological benefits by ginseng through reciprocal regulation of Th17 and Treg cells during cyclosporine-induced immunosuppression

  • Heo, Seong Beom;Lim, Sun Woo;Jhun, Joo Yeon;Cho, Mi La;Chung, Byung Ha;Yang, Chul Woo
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제40권1호
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    • pp.18-27
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    • 2016
  • Background: It is not clear whether ginseng affects cyclosporine A (CsA)-induced desirable immunosuppressive action. In this study, we evaluated the immunological influence of combined treatment of ginseng with CsA. Methods: Using CD4+ T cells from mouse spleens stimulated with the T cell receptor (TCR) or allogeneic antigen-presenting cells (APCs), we examined the differentiation of naïve T cells into T helper 1 (Th1), Th2, Th17, and regulatory T cells (Tregs), and their cytokine production during treatment by Korean Red Ginseng extract (KRGE) and/or CsA. The influence of KRGE on the allogeneic T cell response was evaluated by mixed lymphocyte reaction (MLR). We also evaluated whether signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) and STAT5 are implicated in this regulation. Results: Under TCR stimulation, KRGE treatment did not affect the population of CD4+interferon gamma ($IFN{\gamma}$)+ and CD4+interleukin (IL)-4+ cells and their cytokine production compared with CsA alone. Under the Th17-polarizing condition, KRGE significantly reduced the number of CD4+IL-17+ cells and CD4+/phosphorylated STAT3 (p-STAT3)+ cells, but increased the number of CD4+CD25+forkhead box P3 (Foxp3)+ cells and CD4+/p-STAT5+ cells compared with CsA alone. In allogeneic APCs-stimulated CD4+ T cells, KRGE significantly decreased total allogeneic T cell proliferation. Consistent with the effects of TCR stimulation, KRGE reduced the number of CD4+IL-17+ cells and increased the number of CD4+CD25+Foxp3+ cells under the Th17-polarizing condition. Conclusion: KRGE has immunological benefits through the reciprocal regulation of Th17 and Treg cells during CsA-induced immunosuppression.

연골성 분화를 보이는 화생성 유방암의 영상의학적 소견: 증례 보고 (Imaging Findings of Metaplastic Breast Carcinoma with Chondroid Differentiation: A Case Reports)

  • 김지영;김성희;정명자;이지혜;강미진;곽금희;유수현
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권6호
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    • pp.1385-1393
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    • 2022
  • 화생성 유방암은 상피성 암과 다양한 화생성 변화가 혼합된 형태의 암으로, 드물게 발생하나, 높은 재발률과 전이율을 보이는 공격적 성향을 가진 암이다. 연골성 분화를 보이는 화생성 암은 화생성 유방암의 아형 중에서도 상대적으로 드물게 발생하며, 다른 아형에 비해 비교적 좋은 예후를 보인다. 저자들은 연골성 분화를 보이는 화생성 유방암으로 진단된 3명의 환자의 영상의학적 소견을 다음과 같이 보고한다. 유방촬영상 무정형 또는 거친 불균질한 석회화를 동반한 고밀도 종괴를 보이고 초음파상 미세소엽형 또는 불분명한 경계를 가진 복합성 낭성 및 고형성 종괴(complex cystic and solid mass)로 보인다. 자기공명영상에서 비교적 경계가 분명한 또는 부분적으로 경계가 불분명한 종괴로, T2 강조영상에서 비균질한 고신 호강도를 보이고, 빠른 초기 조영증강 및 말기 세척형의 신호강도 감소를 동반한 비균질한 조영증강이나 가장자리 조영증강을 보인다.

상자성 복합체의 분자량에 따른 T1 및 T2 자기이완시간에 관한 연구 (The Molecular Weight Dependance of Paramagnetic Gd-chelates on T1 and T2 Relaxation Times)

  • 김인성;이영주;김주현;;김숙경;김태정;강덕식;장용민
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제17권2호
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    • pp.61-66
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    • 2006
  • 상자성 복합체의 분자량에 따른 물분자의 T1 및 T2 자기이완 특성을 조사해 보고자 하였다. DMF (15 ml)와 DTPA-bis-anhydride (0.71 g, 2 mmol) 용액에 4-aminomethylcyclohexane carboxyilc acid를 넣어 리간드를 합성한 후 $Gd_2O_3$ (0.18g, 0.5 mmol)을 넣어 최종적인 Gd 착화물을 합성하였다. 상자성 복합체의 자기이완율을 측정하기 위해 상자성 복합체를 3차 증류수를 사용하여 1 mM로 희석시켰으며 1.5T(64 MHz)에서 자기이완 시간을 측정하였다. T1 자기이완시간을 측정하기 위하여 반전 회복(Inversion-recovery) 펄스열을 사용하였다. 반전 회복 펄스열의 경우 반전시간(Inversion time, T1)은 50 msec에서부터 최대 1,750 msec까지 총 35개의 반전시간에서 영상을 획득하였다. T2 자기이완시간은 CPMG(Carr-Purcell-Meiboon-Gill) 펄스열을 사용하였다. 자기이완 시간을 구하기 위해 각각의 샘플에 관심영역(region of Interest)을 설정하여 영상의 신호강도를 측정한 후 비선형 곡선 맞춤을 실행하여 T1 및 T2값을 얻어낸 후, 이를 통해서 R1 및 R2를 계산하였다. 분자량이 587 달톤인 Omniscan의 1.5T에서의 T1, T2값이($205.1{\pm}2.57$) msec, ($209.4{\pm}4.28$) msec 임에 비해 새로이 합성된 상자성 Gd 화합물의 경우 모두 T1, T2값이 T1의 경우 분자량에 따라 $(96.35{\pm}2.04)-(79.38{\pm}1.55)$ msec, T2의 경우 $(91.02{\pm}2.08)-(76.66{\pm}1.84)$ msec로 감소한 결과를 얻었다. 새로이 합성된 Gd 화합물 간에도 분자량에 따라 R1 및 R2값이 증가하는 경향을 나타내었다. 상자성 복합체의 분자량이 증가함에 따라 T1 및 T2 자기이완 시간이 단축되고 결과적으로 자기이완율 R1, R2가 분자량에 비례하여 증가하였다.

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경증과 중등도 간경화 환자에서 장관 비후의 MR 영상: 임상소견과의 비교 (MR Images of Bowel Wall Thickening in Patients with Minimal to Moderate Cirrhosis: Comparison with Clinical Findings)

  • ;;;김미영
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권2호
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    • pp.81-88
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    • 2006
  • 목적: 경증과 중등도 간경화 환자에서 장관 비후의 MR 영상 소견을 분석하고, 혈액검사 소견과 비교하여 임상적 의미를 알아보고자 한다. 대상과 방법: 경증과 중등도 간경화 환자 123명을 대상으로 MR영상소견을 분석하고 혈액검사 소견과 비교하였다. MR 영상 소견은 장관벽 비후, 우회혈류의 유무, 복수, 비장의 크기를 분석하였다. 이 소견들과 혈청 단백질, 담즙색소 수치, 혈액응고(프로트롬빈) 시간을 비교하였다. 결과: 위장관벽 비후는 25명 환자에서 37개의 위치에서 있었고, 경증 간경화(17%) 보다 중등도 간경화(20%)에서 더 높게 나타났다. 장관벽 비후의 가장 흔한 위치는 공장과 상행결장이었고 각각 22명과 9 명에서 나타났다. 상행 결장의 비후는 경증 간경화 보다 중등도 간경화에서 더 높게 나타났다. 비후된 장관벽은 대칭적이며 T2강조영상에서 고신호강도를 보였고 T1강조영상에서 동등신호강도와 저신호강도가 섞인 신호강도를 나타냈으며 균질하거나 과녁형 조영증강을 보였다. 혈청 단백질은 장관벽 비후가 있는 환자에서 의미있게 낮은 수치를 보였다($3.3{\pm}0.9$ g/dl vs. $3.9{\pm}0.7$ g/dl; p=0.0024). 혈청 담즙색소는 장관벽 비후가 있는 환자에서 의미있게 높은 수치를 보였다($1.7{\pm}1.0$ mg/dl vs. $1.4{\pm}1.2$ mg/dl; p=0.0160). 장관벽 비후는 우회혈류의 유무, 복수, 비장의 크기, 혈액응고 시간의 지연과 의미있는 관계가 없었다. 결론: 경증과 중등도 간경화에서 MR영상 소견은 간경화의 중증도와 혈액검사 소견을 평가하는데 유용하였다.

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