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차량탑재 라이다 시스템을 활용한 수치모델 행성경계층고도 검증 (Verification of the Planetary Boundary Layer Height Calculated from the Numerical Model Using a Vehicle-Mounted Lidar System)

  • 박창근;남형구
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권5_1호
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    • pp.793-806
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    • 2020
  • 이 연구에서는 중규모 기상모델인 WRF의 행성경계층 모수화 방안에 따른 PBLH의 정확도를 평가하기 위해 PBL 모수화 방안 가운데 YSU(Yonsei University), MYJ(Mellor-Yamada-Janjic), ACM2(Asymmetric Convective Model), BouLac(Bougeault-Lacarrere) PBL 방안을 대상으로 사례 기간(2014년 6월 26일~30일)에 대해 수치 실험을 수행하였다. 이동형 차량탑재 라이다 시스템(LIVE)으로 생산된 후방산란 신호를 이용하여 산출한 PBLH와 WRF의 PBL 방안별 예측장에서 산출된 PBLH를 상호 비교 분석하였다. 대체적으로 비국지 방안을 사용한 실험이 국지 방안을 사용한 경우보다 라이다 관측에 대해 더 높은 상관도를 나타냈다. 낮 시간에 대한 PBLH 차이의 표준 편차는 YSU(≈0.39 km), BouLac(≈0.45 km), ACM2(≈0.47 km), MYJ(≈0.53 km) PBL 방안 순으로 작은 값을 보였다. 사례 기간에 대한 RMSE 비교에서는 YSU PBL 방안이 가장 높은 정밀도를 가지는 것으로 나타났다. 차량에 탑재된 기상라이다는 여러 기상 조건하에서 수치모델 행성경계층 분석을 위한 가이던스(guidance)를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

호흡정지 T1 강조 간 자기공명영상에서 동위상 역위상 FMPSPGR 영상의 비교 (Comparison of In-Phase and Opposed-Phase FMPSPGR Images in Breath-hold T1-weighted MR IMaging of Liver)

  • 김명진;김만득;정재준;이종태;유형식
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제1권1호
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    • pp.142-147
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    • 1997
  • 목적: 호흡정지 간 자기공영상에서 국소 간 병변을 발견함에 있어 동위상(inphase) 방식과 역위상(opposed-phase) 방식의 fast multiplanar spoiled gradient recalled(FMPSPGR) 영상간의 효율성을 비교하고자 하였다. 대상 및 방법: 다른 검사를 통해 국소 간 병변이 발견되었거나 의심되었던 45명의 환자의 78개의 병변에 대한 고속경사에코대열의 동위상과 역위상 영상을 비교하였다. 병변 발견률을 평가하기 위해 세 명의 사전 정보 없는 판독의가 독립적으로 영상을 검토하였다. 간의 신호대잡음비, 병변과 간의 대조대잡음비 및 간과 비장 간 대조대잡음비를 비교하였다. 세 명의 동의에 의해 어느 대열에서 영상의 질이 더 나은지 결정하였다. 결과: 역위상 영상에서 판독의 1, 2, 3이 각각 61(78%), 61(78%), 및 63(89%)개의 병변을 정확히 발견하였다. 동위상 영상에서 각 판독의가 66(85%), 65(83%) 및 65(93%)개의 병변을 발견하였다. 두 영상을 조합하였을 때, 71(91%), 69(88%) 및 76(97%)개의 병변이 각각 발견되었다. 간세포암이 증례에서 간-병변간 대조대잡음비는 역위상 영상에서 더 컸으나(p<0.05), 다른 병변에서의 의미 있는 차이는 보이지 않았다. 간-비장간 대조잡음비는 역위상 영상에서 높았으나(p<0.1), 간의 신호대잡음비는 동위상 영상에서 더 높았다. 결론: 국소적 간 병변을 놓치지 않고 발견 하기 위새서는 동위상 영상과 역위상 영상을 모두 이용하는 것이 바람직하다.

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기능적 자기공명영상기법을 이용한 대뇌의 집행기능 평가 (The Evaluation of Cerebral Executive Function Using Functional MRI)

  • 은성종;국진선;김정재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.305-311
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    • 2013
  • 집행기능은 뇌손상환자의 회복을 촉진시키는데 중요한 역할을 하며, 그 손상 기전에 대한 이해는 중요하다. 본 연구에서는 기능적 자기공명 영상 기법을 이용하여 집행기능 수행에 관여하는 대뇌 활성화 영역을 파악하고자 실시하였다. 10명의 정상성인(남자 4, 여자 6)이 실험에 참여하였으며, 모두 폐쇄공포증이 없고 금속을 삽입한 수술의 경험이 없는 평균 나이 24.5 세였다. 기능적 자기공명영상 실험을 위한 과제는 단어-색체 검사 과제를 30초간의 자극제시 시간에 맞게 수정하여 제시한 후, SPM 99 프로그램을 이용하여 영상 재정렬(realignment), 표준화(nomalization)를 실시한 후 시간 순서대로 격자화하고, 각 영상 픽셀의 신호강도의 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위해 휴지기와 활성기로 나누어 독립표본 t-검정(p<.05)을 실시하여 활성화 영상을 생성시켰다. 이를 표준 해부학적 영상에 중첩시켜 유의수준 95%에서 뇌 활성화 영상을 얻었다. 기능적 자기공명 영상결과 집행기능과 관련 있는 내측 전전두엽, 전 대상회, 두정엽, 시각 전두영역, 측두엽 등에서 활성화 우위를 보였다. 집행기능을 수행하는 뇌 활성화 영역을 확인하면 뇌가소성을 증진시키는 효과적인 인지 치료방법을 개발하는데 매우 유용하게 사용될 것이다.

Various Expression Pattern of Beta-catenin in the Preimplantation Stage of Porcine Embryos

  • Han, Jee-Soo;Koo, Deog-Bon;Shin, Bo-Rami;Lee, Kyung-Kwang;Han, Yong-Mahn
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2003년도 학술발표대회 발표논문초록집
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    • pp.56-56
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    • 2003
  • Beta-catenin is very important in early development including involvement in cell adhesion, cell signaling, and developmental fate specification. Cell-cell interaction is an important process during mammalian embryonic development. In preimplantation embryos, embryonic compaction is the process of increased cellular flattening and adhesion of junctional complexes and results in a polarized distribution. Beta-catenin is associated with embryonic compaction in mammals. Here, we examined the relationship between beta-catenin expression and compaction in porcine embryos derived from in vitro fertilization. First of all, we investigated beta-catenin expression in each embryonic developmental stage and also focused on expression pattern according to full, partial and non-compaction at morula stage. We used the immunocyto-chemical method in this research. To confirm compaction affects on the embryonic development, we compared between compaction and developmental rates to the blastocyst. The result showed that compaction and non-compaction rates were 14.6% and 63.8% at 4 days after IVF, respectively The developmental rates to the blastocyst and their total cell number were 50.9% vs 36.4% and 41.4$\pm$11.5 vs 26.8$\pm$12.7 in compaction and non-compaction groups. Although no difference was detected in the ratio of ICM to total cells between two groups, total cell number of the blastocysts in compaction group was superior to that of the blastocysts in non-compaction group (P<0.05). Expression of beta-catenin appeared in the boundary of membrane surface between blastomeres in 2- and 4-cell stage, and observed irregular pattern from 8-cell to blastocyst stage. We also investigated beta-catenin expression pattern according to the degree of compaction in the 3 groups; full, partial (>50%) and non-compaction. The expression signal in fully compacted embryos was stronger than those of partial and non-compacted embryos. Especially, beta-catenin expression appeared various patterns in morula stage suggesting the aberrant distribution of beta-catenin is affected by compaction patterns. Our results suggest that abnormal beta-catenin expression was affected by embryo quality and further development in porcine embryos in vitro.

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밀리미터파의 손동작 인식 알고리즘에 관한 연구 (Study on Hand Gestures Recognition Algorithm of Millimeter Wave)

  • 남명우;홍순관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.685-691
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    • 2020
  • 본 논문에서는 77GHz를 사용하는 밀리미터파 레이더 센서의 반향 신호를 이용하여 손동작의 움직임을 추적한 후 얻어진 데이터로 0부터 9까지의 숫자들을 인식하는 알고리즘을 개발하였다. 손동작을 감지하여 레이더 센서로부터 얻어진 반향 신호들은 산란 단면적의 차이 등에 의해 불규칙한 점들의 군집형태를 보인다. 이들로부터 유효한 중심점을 얻기 위해 3차원 좌푯값들을 이용해 K-Means 알고리즘을 적용하였다. 그리고 얻어진 중심점들을 연결하여 숫자 형태의 이미지를 생성하였다. 얻어진 이미지와 스무딩 기법을 적용해 사람의 손글씨 형태와 유사하게 만든 이미지를 MNIST(Modified National Institute of Standards and Technology database)로 훈련된 CNN(Convolutional Neural Network) 모델에 입력하여 인식률을 비교하였다. 실험은 두 가지 방법으로 진행되었다. 먼저 스무딩 기법을 적용한 이미지와 적용하지 않은 이미지를 사용한 인식 실험에서는 각각 평균 77.0%와 81.0%의 인식률을 얻었다. 그리고 학습데이터를 확장(augmentation)한 CNN 모델의 실험에서는 스무딩 기법을 적용한 이미지와 적용하지 않은 이미지를 사용한 인식 실험에서 각각 평균 97.5%와 평균 99.0%의 인식률을 얻었다. 본 연구는 레이더 센서를 이용한 다양한 비접촉 인식기술에 응용이 가능할 것으로 판단된다.

고속 UWB의 상대주파수 차이 보상에 의한 거리추정 성능평가 (Ranging Performance Evaluation of Relative Frequency Offset Compensation in High Rate UWB)

  • 남윤석;임재걸;장익현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.76-85
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    • 2009
  • 높은 해상도를 갖는 UWB 신호는 무선 개인영역망에서 거리추정 및 위치추정에 사용된다. 이들 노드는 국부클럭으로 동작하고, 노드간의 클럭 주파수 차이는 이동노드의 위치를 추정하는 거리추정 알고리즘에 심각한 영향을 미친다. IEEE802.15.4a의 저속 UWB에서는 추가적인 망동기의 도움 없이 수행하는 TWR 및 SDS-TWR의 비동기 양방향 거리추정 방식을 기술하고 있으나 클럭 주파수차이의 영향을 없애지는 못하고 있다. 그러므로 UWB 물리기능에 두 노드의 수정발진기 주파수 차이를 추정하는 방식이 필요하다. 고속 UWB에서는 추적회로를 사용한 수정발진기 편이 추정이 표준에 별도로 요구되지 않고 있다. 그러나 잡음이 없는 환경에서는 노드간의 수정발진기 편이 추정이 가능하다. 본 논문에서는 상대주파수 편이를 사용하여 TWR 기반의 거리추정 수식을 유도하였으며, 이상적인 수식에서의 잔여 오차를 분석하였다. 또한 시뮬레이션으로 상대주파수 편이 알고리즘의 성능을 평가하고, TWR 횟수에 따른 거리추정오차를 분석하였다. 결과적으로 클럭 해상도가 낮더라도 다수의 TWR을 사용한 상대주파수 편이 보상 방식에 의하여 거리추정오차의 성능이 개선됨을 알 수 있다.

BioPAC 모듈을 이용한 마우스 시각유발전위 측정 시스템 확립 (Measuring System of Visual Evoked Potential (VEP) in Mice using BioPAC Modules)

  • 이왕우;안정열;구용숙
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.16-24
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    • 2017
  • For the development of feasible retinal prosthesis, one of the important elements is acquiring proper judging tool if electrical stimulus leads to patient's visual perception. If evoked potential to electrical stimulus is recorded in primary visual (V1) cortex, it means that the stimulus effectively evokes visual perception. Therefore, in this study, we established VEP recording system on V1 cortex using BioPAC modules as the judging tool. And the measuring system was evaluated by recording VEP of mice. After anesthesia, normal mice (C57BL/6J strain; n = 6) were secured to stereotaxic apparatus (Harvard Apparatus, USA). For the recording of VEP, the stainless steel needle electrode (impedance: $2-5k{\Omega}$) was positioned on the surface of the cortex through the burr hole at 2.5 mm lateral and 4.6 mm caudal to bregma. DA 100C and EEG 100C BioPAC modules were used for the trigger signal and VEP recording, respectively. When left eye was blocked by black cover and right eye was stimulated by flash light using HMsERG (RetVet Corp, USA), VEP response at left V1 cortex was detected, but there was no response at right V1 cortex. Amplitudes and latencies of P2, N3 peaks of VEP recording varied according to the depths of the electrodes on V1 cortex. From the surface upto $600{\mu}m$ depth, amplitudes of P2 and N3 increased, while deeper than $600{\mu}m$, those amplitudes decreased. The deeper the insertion depth of the electrode, the latency of N1 peaks tends to be delayed. However, there was no statistically significant difference among the latencies of P2 and N3 peaks (P > 0.05, ANOVA). Our VEP recording data such as the insertion depth and the latency and amplitudes of peaks might be used as guidelines for electrically-evoked potential (EEP) recording experiment in near future.

비알콜성 지방간환자 평가를 위한 3.0T 고자기장 자기공명분광법을 이용한 PRESS 기법의 유용성 (Usefulness of the PRESS Technique using 3.0T Magnetic Resonance Spectroscopy for Evaluation of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease Patients)

  • 구은회
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5931-5936
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    • 2012
  • 3.0T 고자기장 자기공명분광법에서 비알콜성 지방간 환자 평가를 위해 PRESS 기법과 Biopsy결과의 상관관계를 토대로 PRESS 기법의 임상적 유용성을 알아보았다. 본 실험은 3.0T 고자지장 자기공명영상 장비를 이용하여 실험을 하였고 분광스펙트럼을 적분(peak area integration) 방법으로 면적을 구하여 간지방량에 상대비율에 따른 공명피크의 면적을 이용하여 계산하였다. 비알콜성 지방간환자에서 MR 스펙트럼 피크가 모두 0.9 - 1.6 ppm에서 나타났으며 비알콜성 환자에 대하여 MRS와 Biopsy 결과 민감도 94%와 특이도 80%로 높은 값을 얻었다(p=0.000). 정상(r=0.79, p=0.04) 및 비알콜성 지방간질환 대한 결과( r=0.89, p=0.002) 역시 높은 상관관계를 보여주었다. 따라서 3.0T 고자장 MRS을 적용했을 때 PRESS 기법은 비알콜성 지방간 환자를 평가하는데 있어서 정상부분과 지방간부분의 구별을 가능하게 하였으며 생검검사와 MRS의 상관관계 분석에서 간지방량 비율(%)은 r값이 0.7 이상의 높은 Lipid를 제공하여 PRESS 기법의 임상적 유용성을 권고 할 만하였다.

Predicting Parturition Time through Ultrasonic Measurement of Posture Changing Rate in Crated Landrace Sows

  • Wang, J.S.;Wu, M.C.;Chang, H.L.;Young, M.S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제20권5호
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    • pp.682-692
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    • 2007
  • This study presents an automatic system to predict parturition time in the crated sows. The system relies on ultrasonic transducers mounted from above along the length of the crate. Using a 40 kHz time of flight (TOF) single envelope wave, the momentary distances between the sensors are measured. Therefore, the local momentary height of the sow and the momentary posture, i.e. standing posture (SDP), kneeling posture (KP), sitting posture (STP) and lateral lying posture (LLP) are determined. Crated sows change their postures from standing to lying and vice versa which follows a characteristic pattern. As parturition approaches, sows exhibit uneasiness, restlessness and the stand up sequence (SUS, the posture transition from LLP to SDP) rate increases because of labor pains. In time series, the SUS rate demonstrates a peak and it happens approximately 0-12 h before parturition. In this paper, the basic parturition threshold value method (BPTVM) and the same hour method (SHM) are proposed for predicting parturition, both of which are based on the SUS rate. The BPTVM mainly detects the peak of the SUS rate. As the SUS rate exceeds the threshold value, the parturition becomes predictable. Moreover, the SHM calculates the difference in the SUS rates between a particular time of day and the corresponding time of the preceding day. Compared to the BPTVM, the SHM can eliminate the circadian rhythm of the SUS rate influenced by feeding behavior. Using the SHM the parturition can be approximately predicted within hours. In an attempt to define the threshold parameters of predicting parturition, a data set with 32 sows of the SUS rate are used to estimate assumable predicting probability. The results show the assumable probability of the parturition prediction within 9 h is 96.9% for the SHM and 84.4% for the BPTVM. Moreover, the SHM can even reach a 75% probability of prediction within three hours of parturition. We conclude that the SHM is more accurate and is more useful for parturition time prediction. When parturition is detected, the proposed algorithm generates a warning signal which can inform human personnel to protect the mother and newborn piglets.

경도 두부외상 환자에서 뇌좌상주위 부종영역에서의 자기공명분광법을 이용한 대사변화 (Metabolic Changes in Pericontusional Edematous Areas in Mild Head Injury Evaluated by Proton MRS)

  • 홍상수;손병철;최병길;김의녕;김범수;박춘근;최보영;김문찬;강준기
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제29권9호
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    • pp.1233-1237
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    • 2000
  • Objectives : In order to evaluate the metabolic changes associated with pericontusional edematous area in mild head injury, proton magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS) was performed in mild head injury patients (initial GCS score 13-15) with focal brain contusion. Methods : Seven head injury patients with initial GCS 13-15(3 males and 4 females : age range 15-65 years, mean age 33 years) have underwent 1H-MRS evaluations. The patients were examined within 7 days after injury(n=7) and 2 months after injury(n=5). The region of interest(ROI) was selected in the edematous area adjacent to traumatic brain contusion upon T2-weighted MR images and a corresponding region of the contralateral hemisphere (ROC, region of contralateral corresponding hemisphere) was examined as well. The metabolic ratios of NAA/Cr and lactate/Cr were compared between ROIs, ROCs and control values. Results : In initial NAA/Cr ratios, the values of ROIs were significantly lower than those of the controls(p=0.009), but there was no difference either between ROIs and ROCs(p=0.410) or between ROCs of patients and the control (p=0.199). In lactate/Cr ratios, the ROIs in all seven patients and the ROCs in two showed increased lactate signals. The lactate/Cr ratios of the ROIs were significantly elevated as compared to those of the ROCs(p=0.02) and the control(p=0.015). In two months follow-up, lactate signals were absent or significantly reduced(p=0.015). In no patients, clinical or radiological deterioration has been observed. Conclusion : Our 1H-MRS results demonstrate that there are significant ischemic changes in pericontusional edematous areas as indicated by elevated lactate signals in the patients with mild head injury. But there were no consistent neural loss or dysfunction in these area. There findings suggest that pericontusional edematous areas can be vulnerable to secondary brain insults even in the patients with mild head injury.

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