• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권6호
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• pp.67-75
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• 2010

목적 : 족삼리($ST_{36}$) 자침이 유방 조직에 미치는 혈역학적 변화를 측정하기 위하여 diffuse optical imaging 기법을 사용하였다. 방법 : 실험에 사용한 쥐는 자침을 하지 않은 대조군 7마리, 자침을 한 실험군 7마리로 총 2개의 군으로 나누었다. 몸무게 170g 정도의 건강한 암컷 쥐는 100% 산소와 1.5% isoflurane을 혼합한 것을 이용하여 마취 시켰다. 자침은 경골 조면에서 2mm 외측에 위치한 지점인 족삼리($ST_{36}$)에 20분간 시행하였다. 자침을 시작할 때와 자침 후 10분에 각각 침을 5회 회전하였다. Diffuse optical imaging system을 이용하여 자침하는 동안 의 산화혈색소(OHb), 탈산소혈색소(RHb), 총 혈색소(THb)와 조직 산소 포화도($StO_2$)의 변화를 측정했다. 결과 : 실험 결과 족삼리($ST_{36}$) 자침을 시행한 실험군에서 대조군에 비하여 유의성이 있는 OHb, RHb, THb의 증가와 유의성이 없는 $StO_2$의 감소가 나타났다. 결론 : 이러한 결과 족삼리($ST_{36}$) 자침이 혈류를 증가시키고 동시에 세포 대사 활동을 증가 시키는 것을 알 수 있었다. 또한 diffuse optical imaging 기법으로 족삼리($ST_{36}$) 자침 시의 유방 조직의 산소공급과 혈류량의 변화를 확인할 수 있었고, 이는 비침습적으로 자침의 효과를 측정하는 데 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권6호
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• pp.59-66
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• 2010

목적 : 태충($LR_3$)에 자침을 하는 것이 쥐의 유방 조직에 미치는 혈역학적 변화를 측정하기 위하여 diffuse optical imaging 기법을 사용하였다. 방법 : 실험에 사용한 쥐는 자침을 하지 않은 대조군 7마리, 태충에 자침을 한 실험군 8마리로 총 2개의 군으로 나누었다. 몸무게 170g 정도의 건강한 암컷 쥐는 100% 산소와 1.5% isoflurane을 혼합한 것을 이용하여 마취시켰다. 자침은 양 발등의 첫째와 둘째 중족골 사이의 지점인 태충($LR_3$)에 20분간 시행하였다. Beckman Laser Institute and Medical Clinic에서 개발된 modulated imaging system을 이용하여 자침하기 전과 자침하고 있는 동안에 산화혈색소(OHb), 탈산소혈색소(RHb), 총 혈색소(THb)와 조직 산소 포화도($StO_2$)의 영상을 얻었다. 결과 : 실험 결과 태충($LR_3$)에 자침을 한 실험군에서는 대조군에 비하여 유의성이 있는 OHb THb의 감소와 유의성이 없는 RHb의 증가가 나타났다. 결론 : Diffuse optical imaging 기법으로 자침 중에 조직 산소공급과 혈류량의 변화를 확인할 수 있었고, 이는 비침습적으로 자침의 효과를 측정하는 데 활용할 수 있다고 생각한다. 또한 자침으로 인한 유방조직의 혈역학적 조절은 암 검진뿐만 아니라 암 치료에도 다른 치료와 병행하여 활용할 수 있으리라 생각한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1251-1260
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• 2008

Diffuse wireless optical communication offers more robust optical links in terms of coverage and shadowing than line-of-sight links. However, traditional diffuse wireless infrared (IR) transceiver systems are more susceptible to multi-path distortion and great power decrease, which results in limiting high-speed performance. Multi-beam is an effective technique to compensate for multi-path distortion in a wireless infrared environment. The goal of this paper is to analyze the transmission characteristics by replacing traditional diffuse system (TDS) which contains single wide angle transmitter and single element receiver by system consisting of three-beam transmitter and non-imaging receiver (TNS) attached with compound parabolic concentrator (CPC). In the simulation, we use the recursive model developed by Barry and Kahn and build the scenario based on 10 different cases which have been listed in Table 1. Moreover, we also check the reliability of the TNS diffuse link channel by BER test on the basis of different receiver positions and room sizes. The simulation results not only show the basic transmission characteristics of TNS diffuse link, but also are references to design more efficient and reliable indoor infrared transmission systems.

• 한국광학회지
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• 제23권1호
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• pp.23-31
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• 2012

본 논문에서는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광검출기를 이용한 주파수영역(frequency-domain) 확산 광이미징(DOI, diffuse optical imaging) 시스템을 구현하였다. 검출신호의 진폭 및 위상 추출에는 70MHz의 단일 변조주파수를 사용하는 호모다인(homodyne) 검출기법을 적용하였으며, 4개의 검출기를 이용해 동시측정이 가능하도록 시스템을 최적화하였다. 각 검출기들이 서로 다른 결합계수(coupling coefficient)를 가짐으로써 발생하는 진폭 및 위상의 편차를 보정하였다. 본 논문에서 제작한 DOI 시스템을 이용하여, 생체조직을 모사한 액체팬텀에 이형성분(anomaly)을 삽입하여 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치 및 광학적 특성에 대한 정보를 획득하였으며, 단일 광검출기를 사용하는 순차적인 측정에 의한 결과보다 영상복원 성능이 개선되었음을 보였다. 또한, 동일한 액체팬텀에 대해서, 측정위치를 이동해가며 각 단층 슬라이스에 대한 흡수계수 및 산란계수 분포영상을 복원함으로써 구현된 시스템을 이용해 단층촬영이 가능함을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권2호
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• pp.89-98
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• 2008

NIRS (Near-infrared Spectroscopy) and DOI (Diffuse Optical Imaging) are relatively new, non-invasive, and non-ionizing methods that measure or image optical properties (Scattering and Absorption Coefficient) and physiological properties (Water Fraction, concentration of Oxy-, Deoxy-Hemoglobin, Cytochrome Oxidase, etc) of biological tissues. In this paper, three different types of NIRS systems, mathematical modeling, and reconstruction algorithms are described. Also, recent applications such as functional brain imaging, optical mammography, NIRS based BMI (Brain-Machine Interface), and small animal study are reviewed.

• 한국광학회지
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• 제22권3호
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• pp.134-140
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• 2011

본 논문에서는 생체 내부를 비침습적으로 영상화하기 위한 방법으로 생체내에서의 빛의 전파가 흡수보다는 산란이 지배적으로 작용하는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광 검출기를 이용하여 주파수영역(frequency-domain) 확산 광 단층촬영(DOT, diffuse optical tomography) 시스템을 구현하였으며, 생체조직을 모사한 액체 팬텀에 광학적 특성이 다른 이형성분(anomaly)을 삽입하여 실험적으로 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치와 형태에 대한 정보를 획득하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권2호
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• pp.229-234
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• 2007

Diffuse optical tomography (DOT) is a relatively new medical imaging modality which uses near infrared light to image large-sized tissues noninvasively. We constructed a frequency-domain DOT system to measure the optical properties of optical phantoms and human tissues. The FD-DOT uses the intensity-modulated infrared light source that illuminates the biological tissues. The phase shift and modulation changes at each detector site are separately processed to measure the optical properties. The absorption and scattering coefficients are separately estimated using inverse algorithms.

• 천문학논총
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• 제27권4호
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• pp.353-356
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• 2012

We present new constraints on the cosmic optical background (COB) obtained from an analysis of the Pioneer 10/11 Imaging Photopolarimeter (IPP) data. After careful examination of the data quality, the usable measurements free from the zodiacal light are integrated into sky maps at the blue (${\sim}0.44{\mu}m$) and red (${\sim}0.64{\mu}m$) bands. Accurate starlight subtraction was achieved by referring to all-sky star catalogs and a Galactic stellar population synthesis model down to 32.0 mag. We find that the residual light is separated into two components: one component shows a clear correlation with the thermal $100{\mu}m$ brightness, whilst the other shows a constant level in the lowest $100{\mu}m$ brightness region. The presence of the second component is significant after all the uncertainties and possible residual light in the Galaxy are taken into account, thus it most likely has an extragalactic origin (i.e., the COB). The derived COB brightness is ($(1.8{\pm}0.9){\times}10^{-9}$ and $(1.2{\pm}0.9){\times}10^{-9}\;erg\;s^{-1}\;cm^{-2}\;sr^{-1}\;{\AA}^{-1}$ in the blue and red spectral regions, respectively, or $7.9{\pm}4.0$ and $7.7{\pm}5.8\;nW\;m^{-2}\;sr^{-1}$. Based on a comparison with the integrated brightness of galaxies, we conclude that the bulk of the COB is comprised of normal galaxies which have already been resolved by the current deepest observations. There seems to be little room for contributions from other populations including "first stars" at these wavelengths. On the other hand, the first component of the IPP residual light represents the diffuse Galactic light (DGL)-scattered starlight by the interstellar dust. We derive the mean DGL-to-$100{\mu}m$ brightness ratios of $2.1{\times}10^{-3}$ and $4.6{\times}10^{-3}$ at the two bands, which are roughly consistent with previous observations toward denser dust regions. Extended red emission in the diffuse interstellar medium is also confirmed.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.281-287
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• 2008

An acousto-optic tunable filter based 3-D micro surface profile measurement using an equally spaced 5 spectral phase shifting is described. The 5-bucket spectral phase shifting method is compared with a Fourier-transform method in the spectral domain. It can provide a fast measurement capability while maintaining high accuracy since it needs only 5 pieces of spectrally phase shifted imaging data and a simple calculation in comparison with the Fourier transform method that requires full wavelength scanning data and relatively complicated computation. The 3-D profile data of micro objects can be obtained in a few seconds with an accuracy of ${\sim}10nm$. The 3-D profile method also has an inherent benefit in terms of being speckle-free in measuring diffuse micro objects by employing an incoherent light source. Those simplicity and practical applicability is expected to have diverse applications in 3-D micro profilometry such as semiconductors and micro-biology.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권6호
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• pp.601-610
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• 2013

As a standard water clarity variable, the vertical underwater visibility, called Secchi depth, is estimated with ocean color satellite data. In the present study, Moderate Resolvtion Imaging Spectradiometer (MODIS) data are used to measure the Secchi depth which is a useful indicator of ocean transparency for estimating the water quality and productivity. To estimate the Secchi depth $Z_v$, the empirical regression model is developed based on the satellite optical data and in-situ data. In the previous study, a semi-analytical algorithm for estimating $Z_v$ was developed and validated for Case 1 and 2 waters in both coastal and oceanic waters using extensive sets of satellite and in-situ data. The algorithm uses the vertical diffuse attenuation coefficient, $K_d$($m^{-1}$) and the beam attenuation coefficient, c($m^{-1}$) obtained from satellite ocean color data to estimate $Z_v$. In this study, the semi-analytical algorithm is validated using temporal MODIS data and in-situ data over the Yellow, Southern and East Seas including Case 1 and 2 waters. Using total 156 matching data, MODIS $Z_v$ data showed about 3.6m RMSE value and 1.7m bias value. The $Z_v$ values of the East Sea and Southern Sea showed higher RMSE than the Yellow Sea. Although the semi-analytical algorithm used the fixed coupling constant (= 6.0) transformed from Inherent Optical Properties (IOP) and Apparent Optical Properties (AOP) to Secchi depth, various coupling constants are needed for different sea types and water depth for the optimum estimation of $Z_v$.