• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제45권3호
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• pp.117-129
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• 2020

Background: Radiation portal monitors (RPMs) involving plastic scintillators installed at the border inspection sites can detect illicit trafficking of radioactive sources in cargo containers within seconds. However, RPMs may generate false alarms because of the naturally occurring radioactive materials. To manage these false alarms, we previously suggested an energy-weighted algorithm that emphasizes the Compton-edge area as an outstanding peak. This study intends to evaluate the identification of radioactive sources using an improved energy-weighted algorithm. Materials and Methods: The algorithm was modified by increasing the energy weighting factor, and different peak combinations of the energy-weighted spectra were tested for source identification. A commercialized RPM system was used to measure the energy-weighted spectra. The RPM comprised two large plastic scintillators with dimensions of 174 × 29 × 7 ㎤ facing each other at a distance of 4.6 m. In addition, the in-house-fabricated signal processing boards were connected to collect the signal converted into a spectrum. Further, the spectra from eight radioactive sources, including special nuclear materials (SNMs), which were set in motion using a linear motion system (LMS) and a cargo truck, were estimated to identify the source identification rate. Results and Discussion: Each energy-weighted spectrum exhibited a specific peak location, although high statistical fluctuation errors could be observed in the spectrum with the increasing source speed. In particular, ¹³⁷Cs and ⁶⁰Co in motion were identified completely (100%) at speeds of 5 and 10 km/hr. Further, SNMs, which trigger the RPM alarm, were identified approximately 80% of the time at both the aforementioned speeds. Conclusion: Using the modified energy-weighted algorithm, several characteristics of the energy weighted spectra could be observed when the used sources were in motion and when the geometric efficiency was low. In particular, the discrimination between ⁶⁰Co and ⁴⁰K, which triggers false alarms at the primary inspection sites, can be improved using the proposed algorithm.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1587-1595
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• 2016

P파는 심장의 전기적, 생리적 특성을 나타내는 파라미터로써 심방성 부정맥 진단에 있어 매우 중요하다. 하지만 R파에 비해 신호의 크기가 작고 그 형태가 다양하여 검출에 많은 어려움이 있다. P 파를 검출하기 위한 기존 연구방법으로는 주파수 분석과 비선형 접근방법 등이 제안되어 왔지만 방실 차단과 같은 전도 이상이나 심방성 부정맥의 경우에는 검출 정확도가 낮아진다. 이는 심장 상태에 따라 다양한 모양의 P파의 패턴이 존재하기 때문이다. 본 연구에서는 QRS 피크 변화에 따른 P파의 패턴을 분류하고 적응형 문턱치를 이용하여 P파를 검출하는 방법을 제안한다. 이를 위해 전처리를 통해 잡음이 제거된 심전도 신호에서 Q, R, S를 검출한다. 이후 피크 변화에 따른 P파의 3가지 패턴을 분류하고 적응형 윈도우와 문턱치를 통해 P파를 검출하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 48개의 레코드를 대상으로 한 P파의 평균 검출율은 92.60%의 성능을 나타내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.429-438
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• 1997

기계식 판막은 매몰식 인공장기에 널리 사용돼 왔으며, 판막의 이상은 환자의 죽음으르 의미한다. 판막의 이상에 영향을 미치는 것은 많은 요소들이 있는데 대표적으로 기계적인 고장과 혈전현상이 있다. 그래서 비침습적으로 이것들을 발견하는 것이 필요하게 된 것이다. 이 논문의 목적은 스펙트럼의 해석과 인공신경망을 이용하여 혈전현상을 발견하는데 있다. 신호의 측정은 공압식 좌심실 보조장치에 장착한 기계식 판막으로부터 마이크로폰과 증폭기를 이용하였다. 디스크 위의 모의 혈전현상과 봉합링의 주위에 혈전현상, 20%, 40% 60%로 자라나는 혈전현상은 펠레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 기초 성능 평가를 위해 1KHz 정현파를 인가하여 시스템을 평가하였으며, 정상적인 판막과 5 종류의 혈전현상의 스펙트럼은 혈전현상의 정보를 지닌 개폐시 peak의 신호 파형에서 구하였다. 데이터의 정량적인 해석을 위해 7,000개의 입력 노드와 20개의 은닉층과 1개의 출력층으로 이루어진 인공신경망을 사용하였다. 결론적으로 훈련된 인공신경망을 사용한 결과 정상 판막과 비정상 판막을 판단하는데 90%의 판단능력을 보였다. 이상의 실험을 통해 판막의 이상유무를 신호의 스펙트럼 해석과 인공신경망을 통해 평가할수 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과는 앞으로 인공장기를 몸속에 지니고 있는 환자에게서 장기의 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권3호
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• pp.47-52
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• 2005

폐쇄성 수면무호흡은 수면장애를 나타내는 대표적인 증상으로 주간의 과도한 졸음과 피로, 고혈압, 부정맥 등을 유발할 뿐만 아니라 심한 경우 수면 중 심장마비, 돌연사 등의 결과를 초래할 수 있으므로 그의 발생 여부 및 빈도를 검출하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 사용되고 있는 수면다원검사는 여러 가지 생체신호를 함께 측정하므로 불편하고 비용이 많이 드는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적은 수의 생체신호를 사용한 폐쇄성 수면무호흡 검출에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 폐쇄성 수면무호흡을 검출하기 위한 최소한의 생체신호로서 심전도 신호를 이용하였다. PhysioNet에서 제공하는 수면무호흡 환자의 심전도 데이터로부터 1분간의 R-R 간격의 평균과 표준편차 그리고 R-R 간격과 S점 크기의 power spectrum 등을 계산하였고, 이를 신경망에 적용함으로써 폐쇄성 수면무호흡 검출 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘에 심전도 신호를 적용하여 검출 성능을 평가한 결과, 평균 $89.66\%$의 sensitivity와 $95.25\%$의 specificity를 얻었으며 이를 통해 본 연구에서 제안한 검출파라미터들의 유용성을 확인하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.65-71
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• 2024

소동물용 양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)의 고분해능과 고민감도를 달성하기 위해 매우 가늘고 긴 섬광 픽셀을 사용하여 검출기를 구성한다. 이러한 섬광 픽셀의 구조로 인해 시스템의 관심 시야 외곽에서 공간분해능 저하 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위해 반응 깊이를 측정하여 공간분해능을 향상시키고, 준블록 섬광체를 사용하여 민감도를 향상시킬 수 있는 검출기를 설계하였다. 12.6 mm x 12.6 mm x 3 mm 크기의 준블록 섬광체를 네 층으로 배열하고, 모든 옆면에 광센서를 배치하여 감마선과 섬광체가 상호작용하여 발생된 빛을 수집하도록 설계하였다. 설계한 검출기의 성능 평가를 위해 DETECT2000 시뮬레이션을 수행하였다. 각 층별 섬광체 내에서 1.3 mm부터 11.3 mm까지 1 mm 간격으로 감마선 이벤트를 발생시켜 평면 영상을 획득하였다. 11 x 11 배열의 평면 영상에서 각 위치별 공간분해능과 피크 간 거리를 측정하였다. 측정된 공간분해능의 평균은 0.25 mm였으며, 피크 간 거리의 평균은 1.0 mm였다. 이를 통해 모든 위치가 서로 분리됨을 확인할 수 있었다. 또한 모든 층은 빛의 신호가 서로 분리되어 측정되므로 감마선과 상호작용한 섬광체의 층을 완벽히 분리해낼 수 있었다. 설계한 검출기를 소동물용 PET 시스템의 검출기로 사용할 경우, 우수한 공간분해능과 민감도를 달성하여 영상의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• Genomics & Informatics
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• 제17권4호
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• pp.40.1-40.9
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• 2019

While studies aimed at detecting and analyzing indels or single nucleotide polymorphisms within human genomic sequences have been actively conducted, studies on detecting long insertions/deletions are not easy to orchestrate. For the last 10 years, the availability of long read data of human genomes from PacBio or Nanopore platforms has increased, which makes it easier to detect long insertions/deletions. However, because long read data have a critical disadvantage due to their relatively high cost, many next generation sequencing data are produced mainly by short read sequencing machines. Here, we constructed programs to detect so-called unmapped regions (UMRs, where no reads are mapped on the reference genome), scanned 40 Korean genomes to select UMR long deletion candidates, and compared the candidates with the long deletion break points within the genomes available from the 1000 Genomes Project (1KGP). An average of about 36,000 UMRs were found in the 40 Korean genomes tested, 284 UMRs were common across the 40 genomes, and a total of 37,943 UMRs were found. Compared with the 74,045 break points provided by the 1KGP, 30,698 UMRs overlapped. As the number of compared samples increased from 1 to 40, the number of UMRs that overlapped with the break points also increased. This eventually reached a peak of 80.9% of the total UMRs found in this study. As the total number of overlapped UMRs could probably grow to encompass 74,045 break points with the inclusion of more Korean genomes, this approach could be practically useful for studies on long deletions utilizing short read data.

• 센서학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-191
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• 2006

In general, Cerenkov light is produced by a charged particle that passes through a medium with a velocity greater than that of visible light. Although the wavelength of Cerenkov light is very broad, the peak is in the almost visible range from 400 to 480 nm. Therefore, it always causes a problem to detect a real light signal that is generated in the scintillator on the fiber-optic sensor tip for dose measurements of high-energy electron beam. The objectives of this study are to measure, characterize and remove Cerenkov light generated in a fiber-optic radiation sensor tip to detect a real light signal from the scintillator. In this study, the intensity of Cerenkov light is measured and characterized as a function of incident angle of electron beam from a LINAC, and as a function of the energy of electron beam. As a measuring device, a photodiode-amplifier system is used, and a subtraction method using a background optical fiber is investigated to remove Cerenkov light.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권9호
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• pp.1403-1409
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• 2005

A sensitive and selective electrochemical method was developed for the amperometric determination of ascorbic acid (AA) at a glassy carbon electrode (GCE) modified with single-wall carbon nanotubesdihexadecyl hydrogen phosphate (SWNT-DHP) composite film. The SWNT-DHP composite film modified GCE was characterized with SEM. The SWNT-DHP composite film modified GCE exhibited excellent electrocatalytic behaviors toward the oxidation of AA. Compared with the bare GCE, the oxidation current of AA increased greatly and the oxidation peak potential of AA shifted negatively to about -0.018 V (vs. SCE) at the SWNT-DHP composite film modified GCE. The experimental parameters, which influence the oxidation current of AA, were optimized. Under the optimal conditions, the amperometric measurements were performed at a applied potential of -0.015 V and a linear response of AA was obtained in the range from 4 ${\times}$ $10^{-7}$ to 1 ${\times}$ $10^{-4}$ mol $L^{-1}$ and with a limit of detect (LOD) of 1.5 ${\times}$ $10^{-7}$ mol $L^{-1}$. The interferences study showed that the SWNT-DHP composite film modified GCE exhibited good sensitivity and excellent selectivity in the presence of high concentration uric acid and dopamine. The proposed procedure was successfully applied to detect AA in human urine samples with satisfactory results.

• 센서학회지
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• 제24권6호
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• pp.385-391
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• 2015

In this paper, we propose a new method to infiltrate $Fe_3O_4$-nanoparticles into a porous silicon film and a monitoring technique to detect packing density of nanoparticles within the film. Recently, research to use porous silicon as a drug carrier or a new functional sensor material by infiltrating $Fe_3O_4$-nanoparticles has been extensively performed. However, it is still necessary to enhance the packing density and to develop a monitoring technique to detect the packing density in real time. In this light, we forcibly injected a nanoparticle solution into a rugate-structured free-standing porous silicon (FPS) film by applying a pressure difference between the two sides of the film. We found that the packing density by the pressure-infiltration method proposed in this paper is enhanced, relative to that by the previous diffusion method. Moreover, a continuous shift in wavelength of the rugate reflectance peak measured from the film surface was observed while the nanoparticle solution was being injected. By exploiting this phenomenon, we could qualitatively monitor the packing density of $Fe_3O_4$-nanoparticles within the FPS film with the injection volume of the nanoparticle solution.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권1호
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• pp.143-151
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• 2021

The enormous prevalence of transferring official confidential digital documents via the Internet shows the urgent need to deliver confidential messages to the recipient without letting any unauthorized person to know contents of the secret messages or detect there existence . Several Steganography techniques such as the least significant Bit (LSB), Secure Cover Selection (SCS), Discrete Cosine Transform (DCT) and Palette Based (PB) were applied to prevent any intruder from analyzing and getting the secret transferred message. The utilized steganography methods should defiance the challenges of Steganalysis techniques in term of analysis and detection. This paper presents a novel and robust framework for color image steganography that combines Linear Congruential Generator (LCG), simulated annealing (SA), Cesar cryptography and LSB substitution method in one system in order to reduce the objection of Steganalysis and deliver data securely to their destination. SA with the support of LCG finds out the optimal minimum sniffing path inside a cover color image (RGB) then the confidential message will be encrypt and embedded within the RGB image path as a host medium by using Cesar and LSB procedures. Embedding and extraction processes of secret message require a common knowledge between sender and receiver; that knowledge are represented by SA initialization parameters, LCG seed, Cesar key agreement and secret message length. Steganalysis intruder will not understand or detect the secret message inside the host image without the correct knowledge about the manipulation process. The constructed system satisfies the main requirements of image steganography in term of robustness against confidential message extraction, high quality visual appearance, little mean square error (MSE) and high peak signal noise ratio (PSNR).