• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_3호
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• pp.1827-1836
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• 2022

재난은 돌발적으로 발생하여 예측하기가 쉽지 않고 그 규모도 과거에 비해 커지고 있어 피해가 증가하고 있으며, 하나의 재난이 2차 재난으로 발전하는 경우가 많다. 재난관리의 4가지 단계 중 응급상황이 발생하는 대응단계에서 행해지는 수색과 구조 과정에서, 현장에 투입되는 인원들은 많은 위험을 감수하고 현장에 투입되고 있다. 이러한 점에서 로봇은 재난현장의 초기 대응과정에서 인명 및 재산의 피해를 줄일 수 있는 가능성이 높은 기술이다. 또한, Light Detection And Ranging (LiDAR)는 레이저를 이용하여 비교적 넓은 범위의 3차원 정보를 획득하고 정확도 및 정밀도가 높아 재난 현장의 특징을 생각할 때 매우 유용한 센서이다. 이에 본 연구에서는 로봇이 재난 현장에서 활용될 수 있도록 LiDAR와 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서에 실시간 모니터링을 위한 컴퓨팅 보드를 결합하여 하나의 다중센서모듈 및 조사로봇 맞춤형 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 알고리즘을 개발하였다. 다중센서모듈이 재난 현장에서 최적의 정확도를 유지할 수 있도록 조사로봇에 안정적으로 탑재하는 방안에 대해 연구하였고, 모듈의 성능을 확인하기 위해 재난건축물 실내에서 SLAM 맵핑을 수행하여 다양한 SLAM알고리즘과 거리 비교를 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 PackSLAM이 낮은 오차를 나타내어 활용 가능성을 보였다. 향후 재난현장에서의 적용성을 더욱 높이기 위해 장애물이 많은 험지환경을 구축하여 다양한 실험을 수행할 예정이다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권6호
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• pp.19-27
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• 2010

본 논문은 B-스플라인 능동적 윤곽을 차 에지 영상에 적용하여 얼굴을 검출함에 있어, 검출 결과의 정확도를 제고하고 연산량을 감소시키는 방법을 제안한다. 제안 방법은 먼저, 차이 영상의 첨도(kurtosis)를 이용하여 사용자의 움직임량을 추정한다. 이때, 첨도 값에 따라 사용자의 움직임량이 작다고 판단된 경우에는 윤곽선 적합을 실시하지 않으며, 움직임량이 크다고 판단된 경우에만 윤곽선 적합을 실시한다. 그 후, 윤곽선 적합을 위하여 이진화된 차이 영상의 거리변환(distance transform)된 결과와 현재 영상의 에지(edge)를 사용하여 움직임과 관련된 차 에지 영상을 추출하고, 마지막으로 이렇게 추출된 차 에지 영상에 윤곽선 적합을 실시하여 얼굴의 위치를 검출하게 된다. 첨도를 이용하여 사용자의 움직임량을 추정하는 방법은 윤곽선 적합 결과를 안정화시켜주는 동시에 연산량을 절약시켜주며, 현재 영상의 에지와 이진화된 차이 영상의 거리변환을 사용한 움직임 에지 추정 방법은 윤곽선 처짐과 불연속적인 에지 추출의 문제점을 개선시켜준다. 실험을 통해, 제안한 방법이 기존의 윤곽선 처짐이나 에지 끊어짐에 의한 오류를 줄여 주는 동시에, 약 39%의 영상에 대한 윤곽선 적합을 생략시켜주어 연산량을 줄여 줄 수 있음을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.927-938
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• 2014

국내 외에서 수 많은 범죄 및 재난 구조 상황이 증가되고 있는 실정이다. 특히 이러한 상황을 보다 효율적으로 대처하기 위해서는 높은 정확도를 나타내는 빠른 위치 정보 공유가 절실히 필요하다. 본 논문에서는 저가형 GPS나 AGPS를 활용하여 위치 정확도를 높일 수 있는 웹서비스 기반의 DGPS 프레임워크 및 성능평가를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 DGPS 서버에서 구동되는 DGPS 프레임워크, 기준점에 설치하여 DGPS서버에 보정값을 전송하기 위한 기준국 시스템, 현재 위치에서 가장 가까운 기준국에서 생성한 보정값을 DGPS 서버에서 수신 받아 최종 서비스를 위한 이동국 시스템으로 구성된다. 기본적으로 DGPS 프레임워크는 서비스 요청에 대해 XML 기반으로 응답하도록 설계한다. 또한 성능평가를 위하여 순천시에서 설치 운영중인 기준점 중 2급 도시기준점 3개소를 선택하여 사용하며, 이를 기반으로 성능 평가를 수행한 결과, 오차 개선율에 있어서는 타 연구에 비해 약 10%~15% 정도의 보정율 향상을 보였으며, XML 기반의 웹 서비스를 이용하여 스마트폰, 스마트 패드, 넷북 등의 이동형 단말기를 통해 보정값을 수신할 수 있어 다양한 서비스 확장이 가능하다는 장점이 있다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.32-42
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• 2016

현재 국내 대부분의 토목 건축 구조물이 BIM 정보가 부재한 상황에서 준공 BIM(as-built BIM)의 수요가 점차 증가하고 있다. 준공 BIM 구축을 위한 공간자료 취득에는 고밀도의 포인트 클라우드를 생성할 수 있는 레이저 스캐너가 주로 활용되고 있다. 하지만 기존의 고정식 스캔 시스템은 이동이 번거롭고, 정밀한 위치 선정이 필요 하며, 스캔 자료 정합을 위해 별도의 표지를 설치하거나 공액점을 추출하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 수작업을 최소화하기 위해 기존의 고정식 스캔 시스템을 대체할 수 있는 이동식 스캔 시스템을 제안하고자 하며, 기반 기술로 graph-based SLAM을 적용하였다. 테스트 장비는 총 세 개의 2차원 스캐너를 탑재하고 있으며, 중앙의 한 개는 수평으로 설치되어 graph 구축을 통한 이동경로취득에 사용되었고, 좌우 두 개는 수직으로 설치되어 시스템 진행의 연직 방향으로 주변 구조물에 대한 3차원 스캔 정보 취득에 사용되었다. 개발된 graph-based SLAM은 이동경로 상에 누적된 위치오차를 해소하기 위한 loop closure 처리 방법으로 Adaboost 기계학습을 적용하였다. 이는 특히 본 연구에서 사용한 장비와 같이 기계학습을 위한 다수의 feature 정보를 제공할 수 있는 멀티 스캐너 시스템에 적합한 방식이며, 두 실내공간을 대상으로 한 테스트에서 단일 스캐너 대비 false positive rate를 각각 7.9% 및 13.6%까지 줄일 수 있었다. 최종적으로 연구대상지역의 2차원 및 3차원 지도 구축을 통해 개발된 graph-based SLAM의 효용성을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권1호
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• pp.94-106
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• 2020

근래의 위치 측위 방법으로 GPS(Global Positioning System) 위성정보를 활용하는 전파항법 방식을 많이 사용하고 있다. GPS 활용범위가 넓어지고 다양한 측위 정보를 기반으로 하는 분야가 생기면서 보다 높은 정확도를 얻기 위한 새로운 방법들이 요구되고 있다. 자율주행차의 경우 IMU(Inertial Measurement Unit)를 사용한 항법 시스템인 INS(Inertial Navigation System)와 차량 내부 센서를 이용한 DR(Dead Reckoning) 알고리즘을 사용하여 GPS의 정확도 저하나 음영지역에서의 위치 측정방법으로 사용하고 있다. 그러나 이러한 측위 방법은 대형화되는 빌딩 지역, 터널, 지하 주차장 등 다양한 음영지역과 시간이 지남에 따라 오차가 계속 증가하는 누적 기반 위치추정 방법의 한계로 인해 많은 문제 요소가 있다. 본 논문은 GPS 음영지역에서 차량의 위치 측위를 위해, 대중적 무선 통신인 WLAN을 이용한 Fingerprint 기법을 4개의 Anchor 형태로 AP(Access Point)와 지향성 안테나를 위치하여 넓은 지하 주차공간에서 효율적인 측위 방법을 제시하고 시간이 지남에 따라 주차된 차량이 이동하는 환경에서도 변화가 없는 위치 측위 결과를 입증하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제7권2호
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• pp.67-77
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• 1996

목적 : 전신자기공명영상장치의 두개부코일링에 삽입할 수 있는 뇌정위표적기를 제작하고, 횡단면, 시상면 및 관상면에서 표적의 입체적 위치를 결정하여 비교하였다. 방법 : 고강도 합성수지를 이용하여 1.5T 의 전신자기공명 영상장치에서 뇌정위시술용 두 개 부고정환에 부착하여 두개부내 표적위치를 결정할 수 있는 뇌정위표적기를 시험제작하였다. 본 연구에서 시험제작된 뇌정위표적기는 자기공명장치 Magnetom 1.5T(Siemens사, 독일)의 두부코일(외경이 260mm) 내에 설치할 수 있도록 하였으며, 횡단면이나 시상면 또는 관상면에서 표적의 위치를 3차원적으로 결정할 수 있게 하여 각 단면에서 결정된 가상표적의 위치를 비 교하였다. 결과 : 위치가 서로 다른 2개의 가상표적에 대한 모의실험 결과, 횡단면에서 x축의 최대오차는 -1.4mm, y축 -0.7mm, z축 1.lmm를 얻었으며, 시상면에서는 X축 1.3, Y축 1.0mm, Z축 1.lmm, 관상면에서는 X축 -1.4mm, Y축 1.1mm, Z축 -1.5mm로 나타나 횡단면, 시상면 및 관상면에서 구한 표적값이 실험오차범위에서 거의 일치하였다. 결론 : 고강도 합성수지를 이용하여 시험제작한 자기공명영상용 뇌정위표적기를 이용하여 두개부내 표적에 대한 모의실험결과 횡단면, 시상면 및 관상면에서 구해진 표적의 위치가 2mm의 오차범위내에서 실제값에 거의 일치함을 얻었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.31-37
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• 2016

거리 추정기법은 노드간 글로벌 동기화의 유무에 따라 동기방식과 비동기방식으로 나뉜다. 일반적으로 비동기 측위 기법이 동기 측위 기법에 비해 글로벌 동기와 고가의 정밀한 오실레이터를 요구하지 않기 때문에 선호되고 있다. 그러나 기존의 비동기 추정기법은 대규모의 인프라로 구성되는 위치 인식시스템에서 각 노드마다 발생되는 패킷에 의해 각 기준 노드들은 위치 파악을 위한 상당한 패킷을 전송해야 하며, 이것은 노드의 수가 증가될수록 네트워크 내의 트래픽의 양이 상당히 증가하게 된다. 이러한 네트워크 트래픽의 증가는 전체 네트워크의 처리량의 감소로 이어지며, 이로 인해 상당한 에너지 손실이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 기존의 문제를 해결하기 위하여 다수의 노드들이 분산적으로 랜덤하게 선택한 가상 슬롯을 사용하여 전송함으로써 노드간의 동기를 맞추는데 필요한 오버헤드를 줄이고, 가상슬롯을 기반으로 비동기로 거리를 추정함으로써 네트워크 트래픽을 낮출 수 있는 기법을 제안하였다. 또한 성능 평가를 통해 매우 낮은 트래픽의 강도에도 불구하고 제안된 거리추정 기법은 TWR과 SDS-TWR보다 오차 범위에 대해 더 강력하다는 것을 입증하였다.

• 정신신체의학
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• 제15권2호
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• pp.73-80
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• 2007

지난 여러 해 동안 치매에서 나타나는 안구운동기능부전에 대해 수많은 논문이 발표되었다. 안구운동검사는 뇌의 기능을 평가하는 비침습적인 검사이며, 치매와 연관된 뇌의 이상을 밝혀내는데 유용한 방법이다. 저자는 치매와 연관된 안구운동이상에 대한 지금까지의 여러 연구들을 고찰해 보았다. 알쯔하이머병에서는 신속안구운동의 잠재기가 증가하고 정확도가 감소하며 항신속안구운동의 오류가 증가 한다. 전측두엽 치매 환자에서는 반사성 신속안구운동 억제의 장애와 항신속안구운동 잠재기와 오류 증가 소견이 나타난다. 그리고 헌팅톤병에서는 수의적인 신속안구운동의 시작 지연, 느린 신속안구운동, 항신속안구운동의 오류와 잠재기 증가 소견이 나타난다. 파킨슨병 치매와 루이체 치매 환자에서는 반사성 신속안구운동과 복합성 신속안구운동 실행 장애가 보고되었다. 크로이츠펠트-야콥 병에 관한 연구는 많지 않으며, 안구운동장애는 치매 증상이 명확해진 이후인 질병의 말기에 나타나고, 이차적으로 소뇌와 전정기관을 침범하게 된다고 한다. 진행성 핵상마비에서는 느린 신속안구운동과 측정저하 신속안구운동이 수직방향주시 장애가 오기 이전에 나타나는 경우가 많다. 수의적인 눈꺼풀 운동의 기능부전도 진행성 핵상마비의 특징적인 증상이다. 결론적으로 치매 환자들은 다양한 비정상적인 안구운동장애를 나타내며 이는 피질, 피질하 기능부전과 연관되어 있다. 치매 환자의 안구운동장애에 대한 다음 단계 연구는 치매에서 나타나는 임상적인 증상이 뇌의 어떤 부위 이상 때문에 발생하는지를 좀 더 명확하게 밝히는 것이 될 것이다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권1호
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• pp.45-55
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• 2005

목적 : 최근의 방사선치료는 정상조직의 장애는 최대한 줄이고 종양조직 선량을 높여 치료효과를 극대화 하기위하여 3차원적으로 발전되어왔으며, 이에 따른 환자 체위고정을 위한 고정기구와 보조기구의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본원에서는 MR head holder, 개방형 head holder, Plan CT couch plate를 자체 제작하여 그 유용성을 평가하고 분석하였으며, 임상에 적용한 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : MR head holder를 제작하여 진단 MR영상과 치료계획용 MR영상을 CT영상과 fusion하여 두 영상의 일치성과 정확성을 분석하였고, 개방형 head holder를 제작하여 피부선량과 선량감약 정도를 알아보았으며, 6 mm 아크릴판에 스티로폼을 부착하는 CT couch plate를 제작하여 hard plate와 artifact 정도를 비교하였다. 결과 : Head holder를 사용하지 않은 fusion영상보다 2 mm이내의 오차로 정확한 fusion을 할 수 있었고, 개방형 head holder를 사용함에 따라 피부선량을 최대 2배 이상 줄일 수 있었고, $20\%$이상 선량이 감약되는 것을 최소화할 수 있었다. Plan CT couch plate를 사용했을 때는 2단 연결, 부착 식으로 제작하여 사용이 간편하고 artifact를 현저하게 줄일 수 있었다. 결론 : MR 영상에서도 기준 좌표점을 확인할 수 있어 정확한 MR / CT fusion을 시행할 수 있었고, 향후 PET, 초음파 영상의 fusion도 연구되어야 할 것으로 사료되며, 이에 따른 고정기구의 개발도 필수적이라 할 수 있겠다. 개방형 head holder를 사용함으로써 피부선량과 선량 감약을 감소시킬 수 있었다. 이러한 치료보조기구를 자체 제작하여 고가의 외국상품을 대체할 수 있어 비용은 절감할 수 있었지만 견고성에서는 떨어지므로 가볍고 선량 감약이 적으며 강도가 강한 특수 재질의 치료보조기구가 개발되어야 할 것으로 사료된다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제11권1호
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• pp.175-181
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• 1993

방사선수술을 시행하기 위해서는 종양의 위치결정, 흡수선량 계산, 그리고 치료를 위한 특수제작된 기구와 컴퓨터 프로그램이 요구된다. 본 연구의 목적은 선형가속기의 전반적인 기계적 정밀도를 확인하고 선형가속기를 이용한 방사선수술에 있어서의 선량계산 알고리즘을 개발하는 것이다. 치료기계의 정렬과 전반적인 치료체계의 성과에 대한 점검을 행하였고 백분율 심부선량, 중심축외 선량비, 그리고 출력인자와 같은 기본 계산자료를 측정하였다. 또한, 입체방사선수술을 위한 3차원적 치료계획 체계를 개발하였다. 선량분포를 계산하기 위하여 C-언어를 이용한 컴퓨터 프로그램을 작성하였고 하드웨어로는 IBM PS/2 (Intel 80386 SX, 24 MHz)를 사용하였다. 그 결과, 주 병원이 보유한 선형가속기의 겐트리와 테이블 회전에 따른 중심점에 대한 오차는 2 mm 이내로 방사선수술을 시행하기에 충분하였다. 팬톰실험에 따르면, 컴퓨터 단층촬영을 이용한 위치결정을 포함한 표적에의 빔의 일치도는 역시 2mm 이내였다. 끝으로, 본원에서 개발한 3차원적 치료계획의 정확도는 필름을 이용한 선량측정을 통하여 입증되었다.