• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권3호
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• pp.145-153
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• 2012

본 연구에서는 호흡에 의한 표적의 움직임 모사가 가능한 팬톰을 이용, 나선형 4DCT 영상에서 발생되는 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 경향을 분석했으며, 그 특성 및 원인 분석을 위한 이론적 모델을 제시하였다. 표적의 움직임은 SI 방향의 1차원 사인파형을 적용하였으며, 주기는 4s로 고정, 진폭은 10, 20, 30 mm로 변화를 주었다. 표적의 움직임과 동조를 이루는 호흡신호를 얻은 후 이를 기반으로 최대흡기(Inhale peak, 0%)로부터 10% 위상간격(phase bin)으로 재분류하여 총 10개의 4DCT 영상을 재구성하였다. 각각의 진폭(10, 20, 30 mm)별로 획득된 총 30 사례의 영상은 RTP 시스템(CorePLAN, SC&J)에서 분석을 수행하였으며, 경계설정 시 오류를 줄이기 위해 contour window를 고정 값으로 설정한 후 SI 방향의 표적 지름변화를 측정하여 왜곡 정도를 평가 하였다. 각 위상 별 표적의 지름 변화를 측정한 결과 일정한 변화 경향을 확인할 수 있었다. 3 사례(10, 20, 30 mm) 모두 50% 위상(phase) 영상에서 비교적 작은 지름 변화가 관찰 되었는데 10 mm 진폭에서는 정지 영상 대비 변화가 없었고, 20 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%) 변화를 확인할 수 있었다. 반면 30% 위상(phase) 또는 80% 위상 영상에서는 다른 위상 영상에 비해 표적 지름의 변화가 비교적 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 10 mm 진폭에서는 정지 영상대비 최대 0.2 cm (10%) 지름 변화가 나타났고 20 mm 진폭에서는 최대 0.7 cm (35%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 최대 0.9 cm (45%)의 지름 변화가 나타났다. 이상의 실측결과를 이론모델의 시뮬레이션 결과와 비교해 봤을 때 변화의 양적인 측면에서는 다소 차이가 발생되었지만 변화의 경향성을 확인하는 측면에서는 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 규칙적인 1차원 표적 움직임(sine motion)이 적용된 나선형 4DCT 영상에서도 위상 내 움직임에 의한 표적 지름변화가 발생될 수 있음을 확인했고 각 위상(phase)에서의 영상왜곡 정도가 위상 내 움직임의 속도에 비례함을 증명할 수 있었다. 또한 이상의 실측 결과를 이론모델에 적용하여 분석함으로써 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 발생원인 및 경향성 분석에 직관적 이해를 도울 수 있었고 이론모델에 기초한 분석 프로그램을 개발하여 특정 CT 파라미터(parameter) 상에서 영상왜곡을 줄이기 위한 최적의 위상(phase) 선택에 도움을 줄 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.30-36
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• 2006

일본의 첫 번째 파일럿 규모의 $CO_2$격리실험이 Nagaoka 에서 약 1,100m 깊이의 육상 대수층에 10,400 톤의 $CO_2$를 주입하면서 행해졌다. 주입된 $CO_2$ 의 모니터링을 위해서 그 지역에서 행해진 다양한 측정들 중, P 파 속도의 변화를 이용하여 2 개의 관측정 사이에서 대수층 내의 $CO_2$ 분포를 알기 위해 시간차 시추공간 탄성파 토모그래피가 실시되었다. 이 논문은 탄성파 토모그래피에 대한 예비적인 결과들이다. 시추공간 탄성파 토모그래피 측정이 3 회에 걸쳐 실시되었는데, 한 번은 기준 조사로서 주입 전에, 나머지 두 번은 모니터링 조사를 위해 주입 중에 이루어졌다. 모니터링 조사로부터의 속도 분포도를 기준 조사 속도 분포도와 비교하여 속도 차 분포도가 만들어졌다. 속도 차 분포도는 주입된 $CO_2$가 퍼져있다고 예상되는 주입정 주변 대수층 부분에서 소도 감소 지역을 보여준다. 비록 탄성파 토모그래피가 $CO_2$주입에 따른 속도 감소 지역을 제공할 수 있었지만 속도 차 분포도에서 다소 이상한 속도 분포 지역이 관측되었다. 그러한 현상의 발생을 조사하기 위해서 조사 지역을 모사하는 수치모형 실험을 수행하였다. 그 결과 우리는 속도 차 분포도에서 발생한 이상한 속도 분포는 인위적인 오차이거나 이 지역에서 행해진 시추공간 탐사의 송수신기 배열에 의한 고스트라고 확신할 수 있었다. 토모그래피에 의해서 얻어진 최대 속도 감소 비율은 음파검층에 의해 관측된 것보다 아주 작았다. 비록 탄성파 토모그래피에 대한 수치모형 실험에 의해서도 불일치가 확인되었으나 음파검층에 의해 획득한 속도 값에 비교될 수 있는 좀 더 정확한 속도 값을 얻기 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.53-58
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• 2013

본 연구에서는 각기 다른 에너지의 방사성동위원소를 이용하여 CT를 기초로 한 attenuation correction (AC)과 scatter correction (SC)을 적용했을 때 영상의 질을 비교분석하고 영상보정기법의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. Resolution 평가를 위해 사용된 spatial resolution phantom 내부에 물을 채우고 각각의 동위원소 $^{99m}Tc$ (140 keV, 2.22 kBq), $^{201}Tl$ (70 keV, 2.22 kBq), $^{131}I$ (364 keV, 2.22 kBq)을 line에 주입하여 제작하였다. Contrast 평가를 위해 이용한 Jaszczak phantom은 배후방사능과 열소원통의 비율이 1:8이 되도록 각각의 동위원소를 주입하여 제작하였다. GE Infinia Hawkeye4 SPECT/CT (GE Medical System, USA)로 영상을 획득하고, non-correction (NC), AC, SC, AC와 SC가 동시에 적용된(ACSC) 4가지 조건으로 OSEM (2 iterations, 10 subsets)을 이용하여 영상을 각각 재구성하였다. FWHM값은 paired samples t-test를 통하여 유의수준 관계를 분석하였고, percent contrast (%)값은 MATLAB (Ver.7.0)$^{(R)}$과 MRIcro$^{(R)}$를 이용하여 각각의 수치를 비교하였다. $^{99m}Tc$의 resolution test에서 NC, AC, SC, ACSC를 각각 적용했 을 때 FWHM (mm)값은 각각 $4.97{\pm}0.46$, $4.73{\pm}0.27$, $49.7{\pm}0.39$, $4.60{\pm}0.26$, $^{201}Tl$에서는 $5.26{\pm}0.28$, $5.14{\pm}0.21$, $5.25{\pm}0.25$, $5.05{\pm}0.23$, $^{131}I$에서는 $6.24{\pm}0.73$, $5.84{\pm}0.57$, $6.24{\pm}0.69$, $5.98{\pm}0.52$의 값을 얻을 수 있었다. 각 방사성 동위원소의 결과 값에서 NC와 비교하여 AC, ACSC를 적용했을 때 통계적으로 유의한 차이를 보였고(P<0.05), SC만을 적용했을 때는 유의한 차이가 없음을 보여주었다(P>0.05). Contrast test에서는 percent contrast(%) 를 4개의 원통에 대한 값을 구했고, NC와 비교했을 때 AC, SC, ACSC의 percent difference (%)가 $^{99m}Tc$은 24.73, 38.10, 67.31, $^{201}Tl$은 30.90, 51.82, 86.02, $^{131}I$에서는 18.60, 46.26, 73.67의 차이를 보였다. 본 연구의 결과에 따르면 $^{99m}Tc$, $^{201}Tl$ 과 같은 낮은 에너지를 가진 핵종에 대해서는 ACSC를 동시에 적용한 영상에서 resolution 향상이 가장 크게 나타났지만, $^{131}I$ 같은 높은 에너지의 핵종에서는 AC만 적용되었을 때 ACSC를 적용했을 때보다 영상의 질이 더 향상됨을 알 수 있었다. 그러므로 SPECT/CT 검사 시 사용되는 핵종의 에너지에 따라 적절한 영상보정기법을 적용한다면 정확한 진단을 위한 최적의 영상을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

• 핵의학기술
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• 제18권1호
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• pp.33-42
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• 2014

I-131의 주 에너지는 364 keV이고 이차적으로 637과 723 keV의 감마선을 방출한다. 이런 이유로 I-131 핵종을 이용한 검사에서는 일반적으로 고 에너지 조준기를 사용하고 있다. 반면 중 에너지 조준기는 과도한 격벽 투과의 영향 때문에 사용이 권고되지 않지만 I-131의 낮은 선량에 대해 계수율의 민감도를 향상시키기 위해 중 에너지 조준기를 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 I-131 SPECT/CT에서 고 에너지와 중 에너지 조준기를 사용하여 조준기 선택에 대한 영상의 영향을 평가하고자 한다. I-131 점 선원과 NEMA NU-2 IQ phantom을 이용하여 Siemens symbia T16 SPECT/CT 장비로 중 에너지 조준기와 고 에너지 조준기를 사용하였다. 영상획득은 단일 에너지 창과 삼중 에너지 창으로 각각 적용하여 영상을 획득하였고, 재구성방법은 반복재구성 기법인 Flash 3D를 이용하여 CTAC, Scatter correction 적용 유무와 Iteration과 subset의 횟수를 변경하여 획득된 영상을 재구성하였다. 획득된 영상을 분석하여 두 조준기의 민감도와 대조도 그리고 잡음을 비교 평가하였다. 민감도는 중 에너지 조준기가 고 에너지 조준기보다 높게 나타났다(중 에너지 조준기: 188.18 cps/MBq, 고 에너지 조준기: 46.31 cps/MBq). 대조도는 삼중 에너지 창과 고 에너지 조준기를 사용하고 CTAC를 적용하여 16 subset 8 iteration을 적용한 재구성영상에서 가장 높은 대조도를 나타냈고(TCQI=190.64), 동일한 조건에서 중 에너지 조준기를 사용하였을 경우는 고 에너지 조준기에 비해 낮은 대조도를 나타냈다(TCQI=66.05). 잡음평가에서는 고 에너지 조준기보다 중 에너지 조준기에서 높게 나타났다 (P<0.001). 적절한 조준기의 선택은 영상의 질에 있어 중요한 사항이다. 본 연구를 통해 고 에너지 감마선을 방출하는 I-131 검사에서는 일반적으로 사용되고 있는 고 에너지 조준기를 사용하는 것이 영상의 질에 있어 가장 권고되는 바이다. 하지만 에너지 창, 매트릭스 크기, 반복 재구성 조건(subset과 iteration 수) 그리고 CTAC 및 scatter correction 여부등과 같은 조건들을 적절히 적용한다면 낮은 선량의 낮은 민감도를 갖는 조건에서는 중 에너지 조준기를 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제14권2호
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• pp.236-243
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• 1998

1991년부터 1997년월까지 7년간 한림대학교 이비인후과학교실에서 국소침범한 갑상선암으로 치료를 받은 10명의 환자들을 후향적으로 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 성별 분포는 남녀비는 1:2.3이었으며 연령별 분포는 60대 이상이 7명으로 노인에 호발함을 알 수 있었다. 2) 임상승상은 애성이 5례(50%)로 가장 많았으며 무증상이면서 경부종괴로 온 경우가 3례 그외에 연하곤란, 호흡곤란 객혈 등이었다. 3) 침범된 구조는 기관 7례, 반회후두신경과 종격동임파절이 각각 5례, 경부식도 3례, 경동맥 3례, 기관주위임파절 3례, 하인두 1례, 미주신경 1례 순이었다. 4) 침범된 구조물들에 대한 수술로는 기관 수상절제술 및 단단문합술이 1례. 기관 수상절제와 윤상기관성형술 1례, 기관 창절제술 및 일차봉합술 1례. 기관 창절제술 및 흉쇄유돌근-근막피판재건술 1례, 기관 면도식절제술 1례, 식도 부분절제술 2례, 식도 면도식절제술 1례, 편측 윤상후두절제술 1례, 윤상연골 부분절제술 및 흉쇄유돌근-근골막피판재건술 1례, 갑상연골 면도식절제술 1례, 반회후두신경절제술이 2례, 미주신경절제술 1례, 경동맥절제술 및 $Gortex^{\circledR}$를 이용한 재건술 2례, 경동맥 면도식절제술 1례 등이었다. 이상에서 국소침범한 갑상선암은 대부분의 경우 가능한 완전절제를 시도하였으나 광범위 절제 후 재건술의 어려움이 있었으며 또한 대부분이 노인 환자로서 전신상태에 따른 예후가 불량한 경우가 있었다. 따라서 각 환자의 나이와 침범 정도에 따른 개별적인 술식으로 치료방법을 선택하는 것이 중요할 것으로 사료된다.하다고 생각된다. 6) 횡문근육종과 골육종의 경우 3례중 2례에서 광범위한 수술적 제거후 방사선치료를 병행하였으며, 현재 무병생존 중이고, 1례는 화학요법과 방사선치료의 병합요법을 시행하였으나 실패하였다. 육종의 경우 광범위한 수술적 절제가 가장 좋은 치료로 사료되며, 미세잔존암이 남아있는 경우는 방사선 치료의 병합이 필요하리라 생각된다.\beta$4-tyrosine phosphorylation site (Clone M)을 얻었다. 암 세포의 부착 및 침투 능력의 기능적 연구로 모노 클로날 항체와 fibronectin, laminin, Matrigel을 단백질 기질로 사용하였으며 결과 비교를 위하여 pRc/CMV 벡터만 주입시켰던 클로운과 방광암 세포주를 $\beta$4 integrin 음성 대조군으로 또한 이 Integrin의 높은 발현을 보이는 두경부 편평상피암 세포주를 양성 대조군으로 이용하였다. 결과 : 세포부착능력에 있어서 온전한 $\beta$4 cytoplasmic domain이 존재하는 클로운이 laminin에 강한 부착능력을 보였으나 fibronectin의 부착정도는 $\beta$4 integrin의 표현정도와 관계없이 모든 클로운에서 비슷하였다. Matrigel을 투과하는 암세포 침윤 능력에서는 $\beta$4 integrin의 표현이 존재하는 클로운들이 투과 능력이 높았으나 세포외 리간드가 없는 control membrane을 사용하였을 때와 비교하여 투과능력의 차이를 보이지 않았다. 결론 : 유전자 주입(transfection) 방법으로

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제40권1호
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• pp.1-9
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• 2015

콤프턴 카메라는 검출 신호의 동시성 판단을 기반으로 한 전자적 집속방식을 이용하기 때문에, 기존의 물리적 집속기를 이용하는 감마선 영상 장비의 가시영역이 좁고 투과력이 높은 고에너지 감마선에 적용하기 어렵다는 한계를 극복할 수 있다. 특히 대면적의 콤프턴 카메라는 절대 검출 효율이 높아 영상 장비의 운반이 요구되지 않는 대규모 공정 시설내 핵물질의 모니터링용으로 매우 적합하다. 본 연구팀은 한국원자력연구원에서 개발 중인 파이로 시험 공정 시설에서의 안전조치 수립을 위해 대면적 콤프턴 카메라를 적용하고자 한다. 대면적 콤프턴 카메라를 구성하는 대면적의 검출기는 그 형태나 구성 방식에 따라 에너지 분해능이나 위치 분해능이 달라질 수 있다. 이는 콤프턴 영상의 질에 직접적으로 영향을 미치므로, 본 연구에서는 전산모사를 통해 그 영향을 예측하여 대면적 검출기의 설계 방향을 결정하였다. 또한 한국원자력연구원으로부터 파이로 시험 공정 시설의 정보를 전달받아 전산모사를 수행하였고, 여러 계측 환경에 대해 대면적 콤프턴 카메라의 성능을 예측하여 보았다. 그 결과 대면적 검출기는 에너지 분해능 측면에서의 손실을 최소화 할 수 있도록 구성하여야 한다는 결론을 얻었으며, 에너지 분해능 10%, 위치 분해능 7 mm 정도 성능의 검출기를 이용하여 콤프턴 카메라를 구성할 경우 1 m 거리에 위치한 감손우라늄 선원을 영상 해상도 16.3 cm(각도 분해능 $9.26^{\circ}$)으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.

• 식물분류학회지
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• 제48권4호
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• pp.249-259
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• 2018

물부추속($Iso{\ddot{e}}tes$ L.)은 물부추과($Iso{\ddot{e}}taceae$)에 속하는 이형포자성을 보이는 다년생 정수성 수생식물로, 전 세계에 200여종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 물부추속 식물은 고생대 말기에 출현하여 오랜 진화적인 역사를 지닌다. 다양한 생육환경에서 광범위하게 분포하고, 분포 지역에서는 많은 종들이 높은 고유성을 보임으로서 멸종위기종으로 보호되고 있다. 오랜 종분화 과정에서 극도의 수렴진화와 자가배수체 형성과정을 거치면서 형태적으로 매우 단순화되었다. 이로 인하여 이 식물군의 형태적인 형질을 이용한 계통학적 연구와 유연관계의 규명에 많은 어려움을 보여주고 있다. 본 연구에서는 분자계통학적 마커를 이용하여 극동아시아에 분포하는 물부추속의 계통학적 유연관계를 파악하고, 분자시계를 이용하여 이들의 식물지리학적 기원 및 분화시기 등에 대해서 알아보고자 하였다. 분자마커로서 핵과 엽록체 DNA의 염기서열을 이용한 분자계통학적 연구결과, 동아시아 물부추속은 크게 두 개의 분계군으로 구분된다: 일본 홋카이도에 분포하는 북방계분계군과 나머지 물부추속 식물을 포함하는 동아시아 분계군으로 구분이 된다. 북방계인 아시아물부추($Iso{\ddot{e}}tes$ asiatica)는 극동러시아와 북미의 북서부지역의 물부추속 식물과 깊은 유연관계를 보인다. 이 분계군은 북미의 알래스카 지역에서 베링육교(Bering land bridge)를 통해 중신세후기(late Miocene)에 시베리아로 전파된 것으로 분석되었다. 나머지 동아시아 물부추속 식물분계군($Iso{\ddot{e}}tes$ sinensis, I. yunguiensis, I. hypsophila, I. orientalis, I. japonica, I. coreana, I. taiwanensis, I. jejuensis, I. hallasanensis)은 파푸아뉴기니아와 호주의 물부추속 식물과 밀접한 유연관계를 보인다. 이들은, 점신세 후기(late Oligocene)에 호주 대륙의 동부 지역으로부터 원거리 산포과정(long-distance dispersal)을 통해 이동되어진 것으로 추론되었다. 향후에 차세대 염기서열 분석(next generation sequencing)과 같은 대규모 유전자 분석법을 이용하여 유용한 분자마커들을 개발하게 되면 전 세계에 분포하는 물부추속 식물에 대한 전반적인 계통지리학적 분석과 각 대륙에 고유종으로 분포하고 있는 이들의 진화적인 역사를 규명할 수 있을 것으로 보인다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권1호
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• pp.175-198
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• 2022

기술의 발전과 더불어 다양한 형태의 아날로그 정보를 디지털로 변환하는 방법이 보편화되었다. 그 결과 디지털 유산, 디지털 재건과 같이 가상공간 내에 데이터를 기록하고 구축하여 재생산하는 개념이 정립되면서 다양한 문화유산 보존과 연구에 적극적으로 활용되고 있다. 그러나 중소형 유물에 대한 최적의 스캐너를 제시하는 기존 연구 성과는 거의 없는 실정이다. 또한 스캐너 가격도 연구자들이 활용하기에는 저렴하지 않아 관련 연구가 많지 않다. 3D 스캐너 사양은 3D 모델 품질에 큰 영향을 끼친다. 특히 스캐너에서 사용되는 광원의 종류에 따라 물체 표면에서 반사되는 빛의 상태가 상이하므로 객체의 특성에 적합한 스캐너를 사용하는 것이 작업의 효율성을 올릴 수 있는 방법이다. 따라서 본고에서는 시기별 토기와 자기를 비롯한 다양한 재질의 중소형 매장문화재 9점을 대상으로 연구를 진행하여 네 가지 방식의 3D 스캐너가 어떠 품질 차이가 있는지 살펴보고자 하였다. 연구 결과 중소형 유물의 디지털 기록은 광학식 스캐너와 중소형 오브젝트 스캐너가 가장 적합하였다. 광학식 스캐너는 메시와 텍스처 모두 우수하나, 가격이 매우 높으며 휴대성이 떨어진다는 단점이 있다. 핸드헬드 방식은 휴대성과 신속성이 뛰어나다는 장점이 있었다. 가격 대비 결과물을 고려할 때는 중소형 오브젝트 스캐너가 가장 우수하였다. 가장 저렴한 비용으로 3D 모델을 획득할 수 있었던 것은 사진실측이었다. 3D 스캐닝 기술은 크게 유물의 디지털 도면 제작, 문화재 복원 및 복제, 데이터베이스 구축 방면으로 활용할 수 있다. 본 연구는 문화유산에서 3D 스캐닝 기술의 적극적인 활용을 위해 재질별, 시대별 매장문화재 유물에 가장 적합한 스캐너를 이용할 수 있도록 기여하였다는 데에 의의가 있다.