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내수면 선박의 안전운항을 위한 스마트폰기반 어플리케이션 개발 (Development of Smart Phone Application for the Safe Operation of Inland Vessels)

  • 조병완;이윤성;김도근;김정훈;김길용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.442-454
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    • 2016
  • 최근 주 5일제 근무로 인한 여가시간 증가와 국민 소득수준의 향상으로 내수면에서의 레저 활동 및 관광인구가 증가함에 따라 내수면을 운항하는 선박과 레저장비는 지속적으로 증가할 전망이다. 이로 인해 내수면에서의 선박사고와 인명 사고 발생 가능성도 크게 높아지고 있다. 내수면에서 발생하는 선박의 안전사고를 미연에 방지하기 위해서는 선박의 항해정보와 위험상황 경고 및 긴급구조 지원시스템이 요구된다. 본 논문에서는 내수면에서 운항하는 선박 및 승객의 안전 확보를 위하여 현재 보급률이 우수한 스마트폰 기반의 운행도우미 어플리케이션을 개발하였다. 운행도우미 어플리케이션은 화면상에 내수면 전자해도와 자선 정보를 표시하고, 선박 사고 시 관제센터 및 주변 선박과 긴급구조 메시지를 송수신할 수 있는 기능을 지원한다. 이러한 운행도우미 어플리케이션을 구현하기 위해서는 내수면 전자해도의 구축이 필수적이다. 따라서 선박통행량과 거주인구가 가장 많은 한강(영등포, 광진구)일대를 대상으로 멀티빔 수심측량을 통해 수치지형도를 작성하고, 이를 기반으로 전자해도를 제작하였다.

PC를 이용한 자기공명분광 신호처리분석 시스템 개발: 1.5T MR Spectroscopy에서의 정상인 뇌 분광 신호 (Development of PC Based Signal Postprocessing System in MR Spectroscopy: Normal Brain Spectrum in 1.5T MR Spectroscopy)

  • 백문영;강원석;이현용;신운재;은충기
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제4권2호
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    • pp.128-135
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    • 2000
  • 목적 자기공명 스펙트럼 데이터의 처리 및 분석을 특정 workstation이 아닌 일반 PC의 windows 운영체제에서 동작할 수 있도록 GUI(Graphical User Interface)기반의 Spectroscopy 분석용 도구를 개발하였다. 대상 및 방법 S/W의 개발은 MATLAB(Mathwork사 미국)을 이용하여 PC의 window운영 체제에서 GUI 기반으로 동작하게 하였다. 시간 영역의 raw data와 주파수 영역의 spectrum data를 동시에 display할 수 있게 하였으며 Zero filling, 여러 종류의 filtering, 위상보정, FFT, peak area 측정 등의 기능을 갖추었다. 또한, 1.5T Gyroscan ACS-NT R6(Philips, Amsterdam, Netherland)의 $^1H$ Spectroscopy 패키지를 이용하여 정상인 뇌의 Parietal white matter, Basal ganglia, Occipital grey matter 영역에서 얻은 $^1$H MRS data를 정성 .정량적으로 분석하여 타 기종에서 얻어 발표된 $^1H$ MRS data와 비교분석하였다. 결과 : 본 연구에서 개발된 S/W를 이용하여 정상인 뇌에서 $^1H$ MRS data를 processing한 결과 NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr 비율은 TE를 달리하였을 때, 유의수준 5%에서 Parietal white matter(PWM)의 NAA/Cr peak ratio를 제외하고 유의한 차이가 없었다. 그리고 기존에 발표된 문헌과 비교할 때 다른 MR장치의 NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr 값들에 비해 평균값과 표준편차가 전반적으로 10-50%의 큰 값을 나타내었다. 결론 : 정상인 뇌에서 세 부위에 대하여 $^1H$ MRS를 얻고 이에 대한 정성.정량 분석을 함으로써 MRS를 임상적으로 적용하기 위한 준비를 하였으며 이러한 작업을 PC에서 독립적으로 수행함으로서 MRI system의 작업효율을 향상시킬 수 있었다. 그리고 서로 다른 기종간에는 유의한 차이가 있으므로 정상인에 대한 MRS database를 구축한 후에 $^1H$ MRS를 임상에 적용해야 함을 알 수 있었다.

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한국 남해안 부어류의 음향반사강도에 관한 연구 I. 멸치 (Engraulis japonica)의 in situ 반사강도 측정 (Acoustic Target Strength of the Pelagic Fish in the Southern Waters of Korea I. In situ Measurement of Target Strength of Anchovy (Engraulis japonica))

  • 윤갑동;김장근;최영민
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.107-114
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    • 1996
  • 우리나라 연안에 분포되어 있는 주요 어업대상어종의 자원량을 측정하기 위한 기초자료를 얻기 위하여 남해동부연안에 분포하는 멸치어군을 대상으로 Split beam 어군탐지기를 이용하여 in situ TS를 측정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 조사에서 어획물의 $95\%$가 멸치였으며, 그 체장빈도 분포는 체장범위 $13.6\~15.4cm$, 평균체장 14.4cm이었고, 체중빈도 분포는 체중범위 $16\~28g$ 평균체중 21.9 g이었다. 2. 멸치의 반사강도는 수심 $10\~30m$ 에서 $-40.7\~-69.2dB,\;30\~50m$, 수층에서 $-42.2\~-67.7dB,\;10\~50m$ 수층에서 $-42.2\~-67.7dB$의 범위였고, 그 빈도분포에는 2개의 mode가 명확하게 분리되어 나타났다. 3. 멸치의 평균반사강도는 -49.7 dB/fish 및 -33.1 dB/kg 이었으며, $90\%$ 신뢰구간은 1 dB 이하였다. 또한, 멸치의 반사강도 (TS)와 체장 (cm)과의 관계는 다음과 같았다. TS=20 log L-72.9.

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한국 동해 어족생물의 일주기적 유영행동특성에 관한 연구 (A Study on the Diel Distribution and Activity Patterns of Fishes in the Korean Eastern Sea)

  • 이대재;김성기
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권2호
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    • pp.85-94
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    • 2001
  • 1997년 10월 2일부터 10일 사이에 동해에서 계량어군탐지기를 이용하여 수집한 어탐기록과 CTD를 이용한 해양관측 결과 및 중층트롤에 의한 어획물의 생물학적 조성 등을 비교, 분석하여 어족생물의 일주기적인 유영행동특성을 검토, 고찰한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1997년 10월 3일에 북위 $36^\circ$04', 동경 $130^\circ$53'의 조사 해역의 경우, 수온약층은 수심 60~110m의 수층에 형성되었고, 혼합층과 수심 250m이 저층 수괴 사이의 온도차와 염분 차는 각각$21^\circ$, 0.6%이었다. 2. 조사대상해역에 있어서 1997년 10월 2일~3일에 대한 일주기적 연직회유행동을 고찰할 때, 주간에 수온약층 아래쪽 수심 250 m 전후에 분포하는 생물군의 평균상승속도는 시간대에 따라 약간의 차이는 있으나 0.51m/min이었고, 일출을 전후하여 100~ 125 m 수층에서 하향 이동하는 생물군의 평균하강 속도는 0.41 m/min이었다. 3. 조사대상해역에 있어서 어군의 체적산란강도는 표층, 중층, 저층의 순으로 높았고, 개체 생물의 반사강도는 저층, 중층, 표층의 순으로 높게 나타났다. 4. 중층트롤에 의한 시험조업의 결과, 초음파 산란층에 분포하는 어획 생물 중에서 살오징어가 점유하는 비율이 가장 높아 95.7%이었고, 그 평균 외투장과 평균체중은 각각 25.3 cm, 390.0g이었으며, 위 내용물은 살오징어, 갑각류, 치어류 등이었다.

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모바일 초음파 영상신호의 빔포밍 알고리즘을 위한 멀티코어 프로세서 구현 (Implementation of Multi-Core Processor for Beamforming Algorithm of Mobile Ultrasound Image Signals)

  • 최병국;김종면
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제18A권2호
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    • pp.45-52
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    • 2011
  • 과거에는 환자가 초음파 영상진단장치가 설치되어 있는 방에 가서 진단을 받았지만, 현재는 의사가 초음파 영상 진단장치를 가지고 이동하면서 환자를 진단(모바일 초음파, handheld ultrasound)할 수 있는 시대가 왔다. 그러나 초음파 영상진단장치로서의 기본적인 기능만을 구현하였으며, 초음파 영상의 질을 결정하는 초음파 빔의 포커싱 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족하지 못하는 실정이다. 또한 모바일 기기의 경우 저전력의 요구조건도 만족하여야 한다. 이를 위해 본 논문에서는 모바일 초음파 영상신호의 포커싱을 위한 방법 중 대표적인 빔포밍 알고리즘(Beamforming Algorithm)을 고성능, 저전력으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터(Single Instruction Multiple Data, SIMD)기반의 멀티코어 프로세서를 제안한다. 제안한 SIMD기반 멀티코어 프로세서는 16개의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE)로 구성되어 있으며, 초음파의 에코 영상데이터에 내재한 무수한 데이터 레벨 병렬성을 활용하여 빔포밍 알고리즘에서 요구되는 고성능을 만족시킨다. 모의실험 결과, 제안한 멀티코어 프로세서는 현재 상용 고성능 프로세서인 TI DSP C6416보다 평균 15.8배의 성능, 6.9배의 에너지 효율 및 10배의 시스템 면적 효율을 보였다.

영상처리기법을 활용한 기상레이더 영상기반 광학흐름 벡터 산출에 관한 연구 (Calculation of Optical Flow Vector Based on Weather Radar Images Using a Image Processing Technique)

  • 모선진;구지영;류근혁
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.67-69
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    • 2021
  • 기상레이더 영상은 시각적인 측면에서 가시성이 높아 다양한 활용이 가능하다. 즉 기상레이더 원시자료뿐 아니라 영상의 변화 특성만으로도 기상 현상의 흐름을 파악할 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히 영상처리기법이 기상 연구 분야에서도 점차 확대되고 있고 기상레이더 영상과 같이 높은 해상도를 가지는 영상자료의 경우 영상처리기법이라는 새로운 접근을 통해 유용한 정보 생산을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 영상처리기법 중 하나인 광학 흐름(Optical Flow) 기법으로 일정 시간 간격에 따른 기상레이더 이미지의 변화에서 기상 현상 흐름을 벡터로 산출하였다. 기상 현상 규모에 적합한 벡터 분석 해상도, 기상레이더 영상이 존재하지 않는 영역의 벡터보간, 특정 기상 현상의 흐름과 대기 전체 흐름 구분을 위한 상대 흐름 벡터 제거 등을 통해 분석하고자 하는 기상 현상의 특성을 도출하였다. 본 연구를 통해 기상레이더의 원시 자료 활용뿐 아니라 영상자료 고유의 특성 활용이라는 기상레이더 활용 영역 확대와 영상처리기법의 향후 기상학 분야에서의 활발한 활용을 기대해 본다.

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양성자 자기공명분광법을 이용한 우울증 동물모델에서의 항우울제 약물 효능 평가 (Evaluation of Antidepressant Drug Effect in a Depressive Animal Model by Proton MR Spectroscopy)

  • 김상영;최치봉;이성호;우동철;윤성익;홍관수;이현승;정재준;지보근;홍승탁;김휘율;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권2호
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    • pp.95-101
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    • 2008
  • 본 기초연구에서는 강제수영검사(forced swimming test, FST)에 의해 우울증이 유발된 쥐의 해마(hippocampus) 부위에서 뇌 대사물질(brain metabolites)중에 choline 신호의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 목적은 우울증이 유발된 쥐에 항우울제인 desipramine-HCl을 투여하여 정상 쥐와 약물을 투여한 쥐 사이의 뇌 대사물질의 차이를 자기공명분광법(magnetic resonance spectroscopy: MRS)을 통하여 알아보는 것이다. 실험대상으로는 6주령의 SD rat을 사용하였으며 우울증을 유발시키고 항우울제의 약물평가를 위한 모델링 방법으로 강제수영검사를 시행하였다. 자기공명분광법을 시행하기 위한 localization 방법으로는 PRESS 펄스시퀀스를 사용하였다(TR: 2,500 ms, TE: 144 ms, averaging: 512, complex data point: 2048, scan time: 25 min). 정상 쥐 그룹과 우울증을 유발시킨 뒤 항우울제를 투여한 쥐 그룹 모두 양쪽 해마부위에서의 NAA/Cr, Cho/Cr 비율(ratio)은 차이가 나지 않았다. 또한 왼쪽 해마에서 정상 쥐와 항우울제를 투여한 쥐 사이에서 NAA/Cr, Cho/Cr 비율도 차이가 나지 않았고, 오른쪽 해마부위에서도 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 본 연구를 통하여 anti-immobility효과를 나타내는 항우울제를 투여함으로써 choline 신호가 정상 쥐와 비슷하게 회복되는 것을 관찰하였다. 이는 앞으로의 항우울제 약물 평가에 있어 자기공명분광법을 도입함으로써 기존의 주관적인 판단을 배제할 수 없었던 행동변화분석만으로 항우울제의 효과를 평가하는 방법에 비해 객관적이고 정량적인 분석을 할 수 있다는 점에서 아주 유용한 방법이라 사료된다.

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Keyhole 방법을 이용한 MR 온도감시영상의 시간해상도 향상기법 (Time Resolution Improvement of MRI Temperature Monitoring Using Keyhole Method)

  • 한용희;김태형;천송이;김동혁;이광식;은충기;전재량;문치웅
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.31-39
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    • 2009
  • 목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

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Analysis of Image Distortion on Magnetic Resonance Diffusion Weighted Imaging

  • Cho, Ah Rang;Lee, Hae Kag;Yoo, Heung Joon;Park, Cheol-Soo
    • Journal of Magnetics
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    • 제20권4호
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    • pp.381-386
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    • 2015
  • The purpose of this study is to improve diagnostic efficiency of clinical study by setting up guidelines for more precise examination with a comparative analysis of signal intensity and image distortion depending on the location of X axial of object when performing magnetic resonance diffusion weighted imaging (MR DWI) examination. We arranged the self-produced phantom with a 45 mm of interval from the core of 44 regent bottles that have a 16 mm of external diameter and 55 mm of height, and were placed in 4 rows and 11 columns in an acrylic box. We also filled up water and margarine to portrait the fat. We used 3T Skyra and 18 Channel Body array coil. We also obtained the coronal image with the direction of RL (right to left) by using scan slice thinkness 3 mm, slice gap: 0mm, field of view (FOV): $450{\times}450mm^2$, repetition time (TR): 5000 ms, echo time (TE): 73/118 ms, Matrix: $126{\times}126$, slice number: 15, scan time: 9 min 45sec, number of excitations (NEX): 3, phase encoding as a diffusion-weighted imaging parameter. In order to scan, we set b-value to $0s/mm^2$, $400s/mm^2$, and $1,400s/mm^2$, and obtained T2 fat saturation image. Then we did a comparative analysis on the differences between image distortion and signal intensity depending on the location of X axial based on iso-center of patient's table. We used "Image J" as a comparative analysis programme, and used SPSS v18.0 as a statistic programme. There was not much difference between image distortion and signal intensity on fat and water from T2 fat saturation image. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant (p < 0.05). From DWI image, when b-value was 0 and 400, there was no significant difference up to $2^{nd}$ columns right to left from the core of patient's table, however, there was a decline in signal intensity and image distortion from the $3^{rd}$ columns and they started to decrease rapidly at the $4^{th}$ columns. When b-value was 1,400, there was not much difference between the $1^{st}$ row right to left from the core of patient's table, however, image distortion started to appear from the $2^{nd}$ columns with no change in signal intensity, the signal was getting decreased from the $3^{rd}$ columns, and both signal intensity and image distortion started to get decreased rapidly. At this moment, the reagent bottles from outside out of 11 reagent bottles were not verified from the image, and only 9 reagent bottles were verified. However, it was not possible to verify anything from the $5^{th}$ columns. But, the average value depends on the location of X axial was statistically significant. On T2 FS image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 180mm from the core of patient's table. On diffusion-weighted image, there was a significant decline in image distortion and signal intensity over 90 mm, and they became unverifiable over 180 mm. Therefore, we should make an image that has a diagnostic value from examinations that are hard to locate patient's position.

중등도의 허혈성 승모판막 폐쇄부전증 환자에서 승모판막 수술의 유용성 (Efficacy of Mitral Valve Surgery in Moderate Ischemic Mitral Regurgitation (MR))

  • 정성호;이재원;최준영
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권5호
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    • pp.357-365
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    • 2005
  • 배경: 관상동맥 질환에 동반된 허혈성 승모판막 폐쇄부전증을 가진 환자들은 장기 생존율이 좋지 않다. 게다가 중등도의 승모판막 폐쇄부전에 대한 치료방법은 아직 확립되어 있지 않은 상태이다. 따라서 본 저자들은 후향적 연구를 통하여 중등도의 허혈성 승모판막 폐쇄부전 환자에서 관상동맥 우회술만을 시행한 군과 승모판막 수술을 함께 시행한 군을 비교하여 승모판막 수술의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1997년 1월부터 2003년 12월까지 중등도의 허혈성 승모판막 폐쇄부전증으로 진단받은 34명을 대상으로 관상동맥 우회술만을 시행한 군을 I군(n=23), 승모판막 수술을 동시에 시행한 군을 II군(n=11)으로 하였다. 각 군의 평균 추적관찰 기간은 $69.3\pm4.3$개월과 $53.1\pm4.9$개월이었다. 결과: 양 군에서 수술 사망은 없었고, 만기 사망은 I군에서 1명 있었다. II군에서 모든 환자들은 고리(Ring)를 이용한 승모판륜 성형술을 시행받았다. 수술 직후 승모판막 폐쇄부전의 정도는 II군에서 더 만이 감소하였고, 마지막 추적 관찰한 심초음파 검사 상 승모판막 폐쇄부전의 정도를 제외한 나머지 인자들은 양 군간 차이를 보이지 않았다. 양 군의 5년 생존율 또한 차이가 없었다($95.5\%\;vs\;100\%$, p=0.48). 결론: 본 연구 결과에 의하면 중등도의 허혈성 승모판막 폐쇄부전을 가진 선택된 환자에서는 관상동맥 우회술만으로 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었으나 수술 전 심박출계수가 낮거나 NYHA class가 낮은 환자들에서는 수술 후 승모판막 폐쇄부전이 지속적으로 남아있는 것을 볼 수 있었다. 따라서 이러한 환자들에서는 승모판막 수술을 시행하는 것이 좋다고 생각된다. 또한, 승모판막 수술을 시행한 환자들에서 좌심실용적과 승모판막 폐쇄부전의 정도가 많이 감소하였는데 심실기능과 장기 생존율에 대한 이러한 인자들의 영향을 알아보기 위해서는 더 많은 환자를 대상으로 한 연구가 필요하다고 생각된다.