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디지털 단층영상합성장치의 영상획득 조건에 따른 화질 분석 (Analysis of Image Quality According to Imaging Parameters in Digital Tomosynthesis)

  • 이다혜;이승완;김번영;임도빈;남기복;조정효
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.477-486
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    • 2020
  • 본 연구는 디지털 단층영상합성장치에서 재구성 필터, X-선원 이동궤적 및 이동간격이 화질에 미치는 영향을 평가하고 임상적 검증을 수행하는 것을 목적으로 한다. 필터링후역투영법 재구성 시 Ramp, Shepp-Logan, Cosine, Hamming, Hann 및 Blackman 필터를 사용하였고, X-선원 이동궤적의 변화를 위해 1 × 36, 2 × 18, 3 × 12, 4 × 9 및 6 × 6 배열 형태의 이동궤적을 모사하였다. X-선원 이동간격에 따른 영향을 평가하기 위해 X-선원간 거리를 5, 10, 20, 30 및 40 mm로 변화시켰다. 재구성 영상의 깊이분해능, 공간분해능 및 잡음을 평가하기 위해 인공물확산함수, 반치폭 및 신호대잡음비를 측정하였다. 연구결과 Ramp 및 Blackman 필터를 사용하였을 때 각각 공간분해능 및 잡음 특성이 최대화 되었으며, X-선원 이동궤적의 형태가 1 × 36일 때 깊이분해능과 잡음 특성이 가장 우수하였다. 또한 X-선원 이동간격이 증가함에 따라 깊이분해능 및 잡음 특성은 향상되었고, 공간분해능은 저하되었다. 따라서 디지털 단층영상합성장치를 통한 3차원 영상획득 시 재구성 필터, X-선원 이동궤적 및 이동간격이 화질에 미치는 영향은 각기 다르며, 진단 목적에 부합하는 조건 설정이 필요하다.

유리선량계를 이용한 128-MDCT 검사시 생식선 차폐 선량 감소 효과 (Radiation dose reduction effectiveness of a male gonadal shield during 128-MDCT using Glass Detector)

  • 김창규
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권7호
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    • pp.237-242
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    • 2013
  • 최근 임상에서 사용하고 있는 128채널 MDCT의 복부 및 골반부 촬영 시 생식선 차폐 선량관리 자료로 활용하기 위하여 생식선의 피폭선량과 생식선 차폐 시 피폭선량을 측정하고 획득영상을 평가하였다. 평가한 결과 복부 MDCT 검사시생식선 차폐기구를 사용하지 않았을 경우에서 $16.5{\pm}0.5$ mGy를 나타냈으며, 대($650m^2$)크기의 차폐체를 사용하였을 경우 $7.5{\pm}0.3$ mGy로 측정되어 54%의 생식선 피폭선량 감소효과를 보였다. 골반부 MDCT 검사시 생식선 차폐기구를 사용하지 않았을 경우에서 $9.5{\pm}0.3$ mGy, 대($650m^2$)크기의 차폐체를 사용하였을 경우 $2.8{\pm}0.2$ mGy로 나타나 70% 의 생식선 피폭선량 감소효과를 보였다. MDCT를 이용한 검사 시 생식선 차폐기구 사용 유, 무에 따라 영상을 획득하여 Likert 5점 척도로 분석한 결과 복부 영상에서는 4.1점으로 동일한 결과를 보였다. 또한 골반부 검사에서는 생식선 차폐기구 사용하였을 때 1.2점, 생식선 차폐기구 사용하지 않았을 때 4.1점으로 나타났다. 이상의 결과에서 복부 128-MDCT 검사 시 생식선 차폐기구를 사용하여 영상의 질 저하 없이 영상을 획득하고 피폭선량을 감소하여야 할 것으로 사료된다.

GATE 시뮬레이션을 이용한 I-131 영상의 산란 및 격벽통과 보정방법 연구 (Investigation of Scatter and Septal Penetration in I-131 Imaging Using GATE Simulation)

  • 정지영;김희중;유아람;조효민;이창래;박혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권2호
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    • pp.72-79
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    • 2009
  • I-131은 갑상선에 주로 집적되어 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 I-131은 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어렵다. 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과(septal penetration)와 산란선은 핵의학 진단영상에 악 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 격벽투과가 영상에 미치는 영향과 I-131의 산란보정 방법을 몬테카를로 시뮬레이션을 활용하여 알아보고자 하였다. 본 실험을 위하여 임상에서 사용되고 있는 범용성 고에너지 조준기를 장착한 핵의학 영상 기기인 FORTE 시스템(Philips, Netherlands)에 대해 모사하였다. 격벽투과가 영상에 미치는 영향을 알아보기 위하여 고에너지 조준기의 격벽을 두 가지 종류로 모사하여 보았다. 한 종류는 실제로 사용하고 있는 납으로 격벽을 모사하였으며, 다른 한 종류는 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 밀도와 원자번호가 아주 높은 임의의 물질로 구성하여 모사하였다. 각 각의 조준기를 통해 물팬텀안의 I-131 선 선원의 영상을 획득한 결과 납 격벽에서 획득한 선 선원의 반치폭 (Full Width at Half with Maximum, FWHM)과 십치폭(Full width at Tenth with Maximum, FWTM)은 각 각 41.2 mm, 206.5 mm였으며, 높은 에너지의 감마선이 투과할 수 없는 임의의 물질로 만든 격벽의 조준기에서는 반치폭과 십치폭이 각 각 27.3 mm, 47.6 mm로 측정되었다. 이는 고에너지의 감마선에 의한 격벽투과가 핵의학 영상의 선예도를 나쁘게 한다는 것을 알 수 있다. 또한 I-131을 이용한 핵의학 영상의 산란보정을 위하여 물 팬텀 속의 점 선원을 모사하고 영상을 획득하였다. 산란보정 방법으로는 삼중광봉우리창(Triple Energy Window method, TEW)을 이용하여 획득 영상 내의 산란선을 유추하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방법은 중심에너지 창의 범위에 따라 유추된 산란선의 양에 영향이 있으므로 더 정확한 산란선 유추를 위해 확장된 삼중광봉우리창(Extended Triple energy Window method, ETEW)을 적용, 기존의 방법과 비교하였다. 실험 결과 시뮬레이션의 데이터 분류를 통한 산란선으로만 획득된 점 선원 영상과 TEW와 ETEW 방법을 통해 유추된 산란선 영상결과, ETEW 방법으로 산란선을 유추한 방법이 기존의 TEW 방법보다 더 정확함을 알 수가 있었다. 본 연구는 시뮬레이션을 통한 I-131의 특성을 평가함으로써 I-131을 이용한 동위원소 치료 및 GATE 프로그램 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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초음파 C-scan을 이용한 터빈 블레이드 열차폐코팅의 등온열화에 의한 박리 평가 기법 (Delamination Evaluation of Thermal Barrier Coating on Turbine Blade owing to Isothermal Degradation Using Ultrasonic C-scan Image)

  • 이호걸;김학준;송성진;석창성
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.353-362
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    • 2016
  • 가스터빈 블레이드는 고온 고압의 환경 아래 장시간 가동하기 위하여 초합금 모재에 세라믹 코팅으로 이루어진 열차폐코팅(thermal barrier coating, TBC)은 필수요소이다. 하지만 TBC 또한 가스터빈 가동 중 일정 열화온도 및 가동시간에서 top coat의 박리현상이 일어난다. TBC의 박리는 블레이드의 손상과 직결되므로 가스 터빈의 안정적인 가동을 위해서 TBC의 박리 평가가 선행되어야 한다. 기존 비파괴평가 기법 연구는 산화알루미늄층(thermally grown oxide, TGO)의 생성 유무 또는 완전 박리의 정성적 평가가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 TBC 박리를 정량적으로 평가하기 위해 초음파검사의 C-scan기법을 이용한 TBC의 부분박리손상 map을 구현하였다. 시편들은 $1,100^{\circ}C$로 등온열화하여 각각 열화시간을 변화시킨 시편들을 사용하였다. 단일 탐촉자를 이용한 펄스-에코법으로 C-scan을 수행하였고 TBC 내 부분박리를 검출하기 위해 초음파를 수침법으로 시편에 수직 탐상하였다. 그리고 Rogers-Van Buren과 Kim의 이론 반사식을 이용하여 부분박리영역 지름이 1 mm부터 6 mm까지 부분박리지수를 도출했다. 이를 적용하여 각 부분박리지수에 따른 부분박리 손상 map을 영상화하였다. TBC는 열화시간이 증가할수록 부분박리지수에 관계없이 부분박리영역이 모두 증가함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 시편 내에서 부분박리지수가 증가할수록 부분박리영역이 감소하는 것을 확인하였다. 부분박리손상 map의 부분박리영역에 따른 분포를 이용하여 TBC의 완전박리 기준과 잔여 수명을 또한 도출할 수 있었다.

수중통신에서 비선형 왜곡과 전력효율을 위한 DFT-spread OFDM 통신 시스템 (DFT-spread OFDM Communication System for the Power Efficiency and Nonlinear Distortion in Underwater Communication)

  • 이우민;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.777-784
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    • 2010
  • 최근 수중 통신에 대한 관심이 급증하고 있으며, 수중 통신을 통한 음성 및 고해상도 영상 데이터와 같은 다양한 데이터 전송의 요구가 증가하고 있다. 수중 음향 통신 시스템의 성능은 수중 채널의 특성에 의해 크게 영향을 받으며, 특히 수중 채널 환경은 다중경로(Multi-path)에 따른 지연확산(delay spread)으로 인하여 데이터 전송 시 인접 심볼 간의 간섭(Inter Symbol interference: ISI)이 발생하여 통신의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 지연 확산에 강한 성능을 나타내는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법을 수중 통신 시스템에 적용하고, OFDM의 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 수중 채널 환경의 다중경로로 인한 지연 확산을 보상한다. 하지만 수중 통신 시스템에 OFDM을 적용할 때, OFDM 시스템이 갖는 고유한 문제인 높은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 높은 PAPR로 인한 신호의 비선형 왜곡을 피하고 증폭기의 효율을 위하여 DFT-spread OFDM 기법을 적용한다. DFT-spread OFDM 방식은 IFFT 수행 이전에 DFT(discrete Fourier transform) 확산을 수행하여 각각의 병렬 데이터를 모든 부반송파들에 실어 줌으로써 좋은 PAPR 저감 효과를 얻는다. 그러므로 본 논문에서는 OFDM 시스템을 통해 수중 채널에서 지연 확산에 대한 성능 이득을 보이고, 일반적인 OFDM 시스템보다 DFT-spread OFDM이 수중 통신 환경에서 더 적합한 통신 방식임을 시뮬레이션을 통하여 보였다. 그리고 DFT-spread OFDM의 두 가지 자원 분배 방식(Interleaved, Localized)에 따른 성능을 분석하고 수중 통신 환경에서 자원 분배 방식에 따른 성능의 적응성에 대하여 논의하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 CP 삽입을 통한 보상후의 BER 성능은 DFT-spread OFDM 방식이 일반 OFDM에 비하여 $10^{-4}$에서 약 5~6dB 정도 좋은 것을 보였으며, 자원 분배 방식에 따른 BER 성능을 비교하였을 때, Interleaved 방식은 Localized 방식에 비하여 $10^{-4}$에서 약 3.5dB 정도 좋은 것을 보였다.

컴퓨터시각과 신경회로망에 의한 표고등급의 자동판정 (Computer Vision and Neuro- Net Based Automatic Grading of a Mushroom(Lentinus Edodes L.))

  • Hwang, Heon;Lee, Choongho;Han, Joonhyun
    • 생물환경조절학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.42-51
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    • 1994
  • 대다수 농산물과 마찬가지로 건조표고의 등급판정은 외관특징에 주로 의존한다. 표고 갓의 전후면에 걸친 복잡하고 다양한 외관특징들로 인하여 표고의 등급판정은 임의로 추출한 표고샘플에 대하여 전문가가 수작업으로 판정하고 있으며, 선별작업 역시 전적으로 수작업에 의존하고 있다. 단순한 반복작업으로 보이는 농산물의 등급판정은 사실 시각과 촉각을 위시한 고도의 감각신경계를 통하여 상호 복잡하게 얽혀 들어오는 정보를 지능적으로 처리하는 고기능의 작업이다. 농산물의 경우, 외관특성을 비롯한 물성은 종류별로 그 경계치를 일괄적으로 명확하게 규정할 수 없기 때문에 대개는 오차를 포함한 통계적 접근에 의하여 규정하고 있다. 따라서 농산작업에 있어서는 농산물 물성이 갖는 모호성을 효율적으로 처리할 수 있는 가변적인 작업구조 및 정보처리가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 인간 뇌의 정보처리 기능을 부분적으로 구현할 수 있는 인공신경회로망을 컴퓨터 시각 시스템에 적용하여 단순 기하도형의 분류 및 표고의 등급판정을 성공적으로 수행하였다. 회로망 입력으로는 컴퓨터시각 시스템을 이용하여 건조표고의 정성적 외관특징을 자동으로 추출한 후 정량화한 특징점 값들을 이용하였다. 신경회로망의 학습은 표본 추출한 등급표고와 이들의 정량적 특징점 값들을 입출력 쌍으로 하여 수행하였다. 학습한 회로망의 등급판정 성능시험은 표본추출한 미지의 표고에 대한 컴퓨터 영상 특징점 값들을 입력하여 수행하였다.

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다중 분류기의 판정단계 융합에 의한 얼굴인식 (Multi-classifier Decision-level Fusion for Face Recognition)

  • 염석원
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권4호
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    • pp.77-84
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    • 2012
  • 얼굴인식 기술은 지능형 보안, 웹에서 콘텐츠 검색, 지능로봇의 시각부분, 머신인터페이스 등, 활용이 광범위 하다. 그러나 일반적으로 대상자의 표정과 포즈 변화, 주변의 조명 환경과 같은 문제가 있으며 이와 더불어 원거리에서 획득한 영상의 경우 저해상도를 비롯하여 블러와 잡음에 의한 영상의 열화 등의 여러 가지 어려움이 발생한다. 본 논문에서는 포톤 카운팅(Photon-counting) 선형판별법(Linear Discriminant Analysis)을 이용한 다중 분류기(Classifier)에 의한 판정을 융합하여 얼굴 영상 인식을 수행한다. Fisher 선형판별법은 집단 간 분산을 최대로 하고 집단 내 분산을 최소로 하는 공간으로 선형 투영하는 방법으로, 학습영상의 수가 적을 경우 특이행렬 문제가 발생하지만 포톤카운팅 선형 판별법은 이러한 문제가 없으므로 차원축소를 위한 전 처리 과정이 필요 없다. 본 논문의 다중 분류기는 포톤 카운팅 선형판별법의 유클리드 거리(Euclidean Distance) 또는 정규화된 상관(Normalized Correlation)을 적용하는 판정규칙에 따라 구성된다. 다중분류기의 판정의 융합은 각 분류기 cost의 정규화(Normalization), 유효화(Validation), 그리고 융합규칙(Fusion Rule)으로 구성된다. 각 분류기에서 도출된 cost는 같은 범위로 정규화된 후 유효화 과정에서 선별되고 Minimum, 또는 Average, 또는 Majority-voting의 융합규칙에 의하여 융합된다. 실험에서는 원거리에서 획득한 효과를 구현하기 위하여 고해상도 데이터베이스 영상을 인위적으로 Unfocusing과 Motion 블러를 이용하여 열화하여 테스트하였다. 실험 결과는 다중분류기 융합결과의 인식률은 단일분류기보다 높다는 것을 보여준다.

PAL-SLM을 이용한 다채널 부호화 방법에 따른 다위상형 CGH의 광학적 구현 (Realization of the multi-phase level CGH according to the multi-channel encoding method using a PAL-SLM)

  • 정종래;백운식;김정회;김남
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.299-308
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    • 2004
  • 공액상 없이 여러 가지 물체를 동시에 재생 가능한 다채널 다단계 위상형 컴퓨터-생성 홀로그램(CGH)을 설계할 수 있는 보다 효과적인 부호화 방법을 제안하였다. 다채널 CGH 패턴을 설계하기 위하여 pixel oriented CGH 제작방식을 이용하였다. 설계된 CGH 패턴의 성능평가를 위해 양자화 위상 단계수에 따른 여러 가지 다채널 CGH들의 회절효율(η), 평균제곱에러(MSE) 및 신호 대 잡음비(SNR) 등의 변화를 살펴보았다. 일반적으로 CGH에 기록되는 물체 수가 증가할수록 CGH의 재생품질은 떨어진다. 그러나 회절효율의 경우 1채널 CGH가 70%이고 제안한 부호화 방법으로 설계한 2채널, 4채널, 8채널 CGH들은 각각 62%, 62%, 63%로 채널수가 증가하여도 큰 차이가 없음을 컴퓨터 모의실험을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 렌즈로 결합되어 있는 PAL-SLM과 XGA형 LCD 그리고 이에 빛을 조명하는 LD 등으로 구성되어 있는 액정 공간 광 위상 변조기를 사용하여 광학적으로 CGH를 구현하여 입력영상을 재생$.$고찰해 보았다.

디지털 엑스선유방촬영장치에서 검출기 위치에 따른 공간분해능의 변화 (Changes in Spatial Resolution at Position of the Detector in Digital Mammography System)

  • 김민혜;천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.215-222
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    • 2016
  • 엑스선유방촬영술은 다양한 유방질환 중 석회화 병변을 진단하는데 가장 효과적인 방법이다. 환자의 의료피폭 저감과 진단에 필요한 최적의 영상을 얻기 위해서는 성능유지를 지속적으로 관리해야 한다. 엑스선유방촬영술에서 엑스선을 발생시키는 양극의 경사각도는 중심선을 기준으로 하기 때문에 조사야 내의 위치에 따라 엑스선관의 유효초점이 미세하게 달라질 수 있어 공간분해능의 차이가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 디지털 엑스선유방촬영장치에서 검출기 위치에 따른 LSF를 측정하여 MTF를 계산함으로써 공간분해능 변화에 대해서 연구하였다. 와이어 직경에 대한 변화에서 $50{\mu}m$ 직경의 와이어의 경우 가장 높은 공간주파수 값을 나타냈으며 검출기의 픽셀보다 작은 직경을 갖는 와이어를 사용해야 검출기의 공간주파수에 따른 응답을 바르게 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 조사야 내의 검출기의 위치에 따라서 공간주파수는 중심부분의 와이어가 나머지 와이어보다 우수한 MTF 특성을 보였으나, 그 차이는 미소하게 나타났다. 또한 중앙부분에서 반치폭 또는 유효초첨이 가장 작게 나타났으며 중앙에서 벗어날수록 반치폭이 증가하여 공간분해능이 낮아진 것으로 나타났다.

들뢰즈의 『감각의 논리』에 관한 연구 - '형상'개념을 중심으로 - (Study on G. Deleuze's "Francis Bacon: The Logic of Sensation" - Focus Primarily on Concept of 'Figure' -)

  • 진기행
    • 철학연구
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    • 제141권
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    • pp.263-286
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    • 2017
  • 들뢰즈의 철학은 넓게는 서양사상 전체를 지배해 온 플라톤주의와의 대결이며, 좁게는 표상적 사유 및 재현적 예술과의 대결이라는 것은 널리 알려져 있다. 다시 말하자면 들뢰즈가 그의 사상 전체에 걸쳐서 가장 중요하게 생각한 것은 재현의 관점이 아닌 비재현적 관점에서 사유하는 것, 그리고 사유를 그것의 재현적 이미지로부터 해방시키는 것이었음은 분명하다. 들뢰즈가 어떻게 표상(재현)을 비판하고, 그것을 통하여 어떻게 근대적 사유를 극복하는 지를 살펴보는 것은, 단순히 플라톤주의의 유산을 청산한다는 의미를 넘어서 동일성의 사유에 묶여 전체주의 사고의 노예로 전락한 현대인들의 모습을 직시하고 그러한 모습을 극복하여 유목적 사유, 해방적 사유로 나아가는데 필수적이기 때문이다. 들뢰즈의 다양한 차원에서 이루어진 재현에 대한 비판을 본 논문에서는 모두 살펴보지 않고, 범위를 좁혀서 그의 회화론을 통하여 어떻게 전개되고 있는지, 그리고 그것이 우리에게 어떤 의미를 가지는지 살펴보려는데 본 논문의 목적이 있다. '철학이란 무엇인가'라는 질문에 대하여 들뢰즈는 "철학이란 개념들을 형성하고, 창안하고, 만드는 기술"이라고 명쾌하게 답하고 있다. 이러한 용어 중에는 '형상(figure)'이 있다. 본고에서는 특히 "감각의 논리"에서 사용되고 있는 '형상'개념을 정리하고, 그 발전과정을 추적하면서, 이를 바탕으로 그 개념이 들뢰즈의 재현에 대한 비판적 사유의 흐름 속에서 어떤 함의를 갖는지 살펴보려고 한다.