단위용적 및 다용적 기법 자기공명분광 신호처리 분석 소프트웨어의 개발

白文煐,李鉉勇,愼云縡,殷忠基,文治雄 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.9

단위용적기법(Single-Voxel Technique) 및 다용적기법(Multi-Voxel Technique)으로 얻어진 수소원자핵 자기공명분광(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy : 1H-MRS) 데이터를 고가의 특정 workstation이 아닌 일반 PC에서 처리·분석 할 수 있는 GUI(Graphical User Interface) 기반의 분광분석용 소프트웨어(S/W)를 개발하고 MRS 임상 데이터로 기초적인 시험을 하였다. 단위용적기법의 MRS 경우에는 시간 영역의 측정신호와 주파수 영역의 분광정보를 한 화면에 동시에 표시할 수 있게 하였고 필요에 따라 위상보정, 필터링(filtering), 퓨리에변환 등으로 후처리 한 후 생체 대사물질(metabolite) 별 MRS 피크 면적 비를 계산하여 정성분석을 하였다. 다용적기법의 MRS에서는 측정된 신호의 재배열 및 3차원 FFT로 분광영상(spectroscopic image)을 재구성하고 이를 T1-강조 또는 T2-강조 영상 위에 중첩시켜 해부학적 정보와 함께 표시할 수 있도록 하였다. 또한 생체에서 대사물질에 해당하는 분광정보의 각 피크의 분포도(metabolite image)를 만들고 해부학적 영상과 중첩시켰다. 병원에 설치되어있는 MR 장치에서 정상인과 뇌에 이상이 있는 환자를 대상으로 얻은 MR 분광 데이터를 처리?분석한 결과 사용자의 편의성이 높을 뿐만 아니라 신뢰성이 우수하여 임상적 활용도가 높을 것으로 기대된다. The aim of this study is to develop the 1H-MRS data postprocessing software for both single-voxel and multi-voxel technique, which plays an important role as a diagnostic tool in clinical field. This software is based on graphical user interface(GUI) under windows operating system of personal computer(PC). In case of single-voxel MRS, both of raw data in time-domain and spectrum data in frequency-domain are simultaneously displayed in a screen. Several functions such as DC correction, zero filling, line broadening, Lorentz-Gauss filtering and phase correction, etc. are included to increase the quality of spectrum data. In case of multi-voxel analysis, spectroscopic image reconstructed by 3-D FFT was displayed as a spectral grid and overlapped over previously obtained T1- or T2-weighted image for the spectra to be spatially registered with the image. The analysis of MRS peaks were performed by obtaining the ratio of peak area. In single-voxel method, statistically processed peak-area ratios of MRS data obtained from normal human brain are presented. Using multi-voxel method, MR spectroscopic image and metabolite image acquired from brain tumor are demonstrated.

한국의 경제성장과 전력수요간의 인과성에 관한 연구: 분기별 자료를 이용하여

백문영,김우환,Baek, Moon-Young,Kim, Woo-Hwan 한국통계학회 2012 응용통계연구 Vol.25 No.1

This study investigates the Granger-causality between economic growth and demand for electricity in Korea, using two quarterly time-series data (real GDP and electricity consumption) for 1970:Q1 through 2009:Q4. We apply Hsiao's sequential procedure to identify a vector autoregressive model to a decision of the optimal lags in the vector error-correction model because the two time-series data contain unit roots respectively and they are cointegrated. According to the empirical results in this study, we find that Hsiao's approach to the Granger-causality indicates a bidirectional causal relation between economic growth and demand for electricity in Korea. Following the Granger and Engle's approach, we also find the statistical evidence on (1) short-run bidirectional causality between real GDP and electricity consumption, (2) bidirectional strong causality between them, and (3) long-run unidirectional causality running from demand for electricity to economic growth. Our results show an inconsistency with the existing studies on Korea's case; however, the results appear to provide more meaningful policy implications for the Korean economy and its strategy of sustainable growth. 본 연구는 한국의 경제성장과 전력수요 사이의 Granger-인과성을 조사한 것이다. 실증분석을 위해 1970년 1분기부터 2009년 4분기까지의 분기별 실질 GDP와 전력소비 시계열 자료를 활용하였다. 두 시계열에 단위근이 존재하고 공적분 관계가 있음을 확인한 후 오차수정모형을 구성하였으며, Hsiao (1979)의 순차적 모형식별 과정을 적용해서 자기회귀항의 최적시차를 결정하여 모형을 추정하였다. Hsiao 방식의 Granger-인과성 분석결과, 한국의 경제성장과 전력수요는 양방향의 인과관계를 보였다. 추정된 개별 오차수정모형을 기반으로 Engle-Granger 방식의 추가적인 인과성 분석 결과로부터는 (1) 경제성장과 전력수요 사이의 단기적인 양방향성 인과관계, (2) 양방향성 강 인과관계, 그리고 (3) 장기적으로는 전력수요로부터 경제성장으로의 단방향성 인과관계를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 기존의 선행연구의 결과와는 상반되는 것이나, 지속적인 경제성장을 추구하는 한국의 상황에서 더 의미 있는 정책적 시사점을 줄 수 있다.

단위용적 및 다용적 기법 자기공명분광 신호처리 분석 소프트웨어의 개발

백문영,이현용,신운재,은충기,문치웅,Paik, Moon-Young,Lee, Hyun-Yong,Shin, Oun-Jae,Eun, Choong-Ki,Mu, Chi-Woong 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.5

The aim of this study is to develop the $^1H$-MRS data postprocessing software for both single-voxel and multi-voxel technique, which plays and important role as a diagnostic tool in clinical field. This software is based on graphical user interface(GUI) under windows operating system of personal computer(PC). In case of single-voxel MRS, both of raw data in time-domain and spectrum data in frequency-domain are simultaneously displayed in a screen. Several functions such as DC correction, zero filling, line broadening, Lorentz-Gauss filtering and phase correction, etc. are included to increase the quality of spectrum data. In case of multi-voxel analysis, spectroscopic image reconstructed by 3-D FFT was displayed as a spectral grid and overlapped over previously obtained T1- or T2-weighted image for the spectra to be spatially registered with the image. The analysis of MRS peaks were performed by obtaining the ratio of peak area. In single-voxel method, statistically processed peak-area ratios of MRS data obtained from normal human brain are presented. Using multi-voxel method, MR spectroscopic image and metabolite image acquired from brain tumor are demonstrated. 단위용적기법(Single-Voxel Technique) 및 다용적기법(Multi-Voxel Technique)으로 얻어진 수소원자핵 자기공명분광(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy : 1H-MRS) 데이터를 고가의 특정 workstation이 아닌 일반 PC에서 처리${\cdot}$분석 할 수 있는 GUI(Graphical User Interface) 기반의 분광분석용 소프트웨어(S/W)를 개발하고 MRS 임상 데이터로 기초적인 시험을 하였다. 단위용적기법의 MRS 경우에는 시간 영역의 측정신호와 주파수 영역의 분광정보를 한 화면에 동시에 표시할 수 있게 하였고 필요에 따라 위상보정, 필터링(filtering), 퓨리에변환 등으로 후처리 한 후 생체 대사물질(metabolite) 별 MRS 피크 면적 비를 계산하여 정성분석을 하였다. 다용적기법의 MRS에서는 측정된 신호의 재배열 및 3차원 FFT로 분광영상(spectroscopic image)을 재구성하고 이를 T1-강조 또는 T2-강조 영상 위에 중첩시켜 해부학적 정보와 함께 표시할 수 있도록 하였다. 또한 생체에서 대사물질에 해당하는 분광정보의 각 피크의 분포도(metabolite image)를 만들고 해부학적 영상과 중첩시켰다. 병원에 설치되어있는 MR 장치에서 정상인과 뇌에 이상이 있는 환자를 대상으로 얻은 MR 분광 데이터를 처리·분석한 결과 사용자의 편의성이 높을 뿐만 아니라 신뢰성이 우수하여 임상적 활용도가 높을 것으로 기대된다.

PC를 이용한 자기공명분광 신호처리분석 시스템 개발: 1.5T MR Spectroscopy에서의 정상인 뇌 분광 신호

백문영,강원석,이현용,신운재,은충기 대한자기공명의과학회 2000 Investigative Magnetic Resonance Imaging Vol.4 No.2

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. Purpose : The aim of this study is to develope the Magnetic Resonance Spectroscopy(MRS) data processing S/W which plays an important role as a diagnostic tool in clinical field. Materials and methods : Post-processing software of MRS based on graphical user interface(GUI) under windows operating system of personal computer(PC) was developed using MATLAB(Mathwork, U.S.A.). This tool contains many functions to increase the quality of spectrum data such as DC correction, zero filling, line broadening, Gauss-Lorentzian filtering, phase correction, etc. And we obtained the normal human brain $^1H$ MRS data from parietal white matter, basal ganglia and occipital grey matter region using 1.5T Gyroscan ACS-NT R6 (philips, Amsterdam, Netherland) MRS package. The analysis of the MRS peaks were performed by obtaining the ratio of peak area. Results : The peak ratios of NAA/Cr, Cho/Cr, MI/Cr for the different MRS machines have a little different values. But these peak ratios were not significantly different between different echo time MRS peak ratios in the same machine (p<0.05). Conclusion : MRS post-processing S/W based on GUI using PC was developed and applied to the analysis of normal human brain $^1H$ MRS. This independent MRS processing job increases the performance and throughput of patient scan of main console. Finally, we suggest that the database for normal in-yivo human MRS data should be obtained before clinical applications.

한국의 시간당 전력수요 예측: Innovations State Space 모형접근

백문영 ( Moon Young Baek ) 연세대학교 경제연구소 2010 延世經濟硏究 Vol.17 No.2

본 논문에서 우리는 매우 짧은 간격(시간당)으로 관찰되는 시계열 자료의 다중계절성을 고려하여 시계열 예측정확성을 개선하려는 것에 대해서 논의한다. 기존의 시계열 예측방법들은 단지 하나의 계절성 패턴만을 다룰 수 있으므로, 우리는 Taylor(2003)에 의해 제안된 전통적 시계열 예측방법의 확장형을 선정하였다. 더 나아가 우리는 상태 공간 모형화의 틀에서 Taylor의 이중 계절성 지수평활법이 적정하게 되는 통계적 모형을 설정해 보고, 단일 계절성 혹은 이중 계절성을 반영하는 innovations state space 모형을 수치적 적정화 과정을 통해 추정하여 본다. 한국의 전력수요(부하) 시계열 자료를 이용하여, 우리는 단일 계절성 이노베이션 상태 공간모형(기준모형, benchmarks)과 이중 계절성 모형을 시계열 예측에 적용하여 본다. 그 결과, 우리는 Taylor의 이중 계절성 지수 평활방법과 대응하는 innovations state space 모형이 단일 계절성만을 반영하는 두 개의 기준모형보다 우월하다는 것을 발견하였다. In this paper we discuss improving forecast accuracy by considering multiple seasonalities in high-frequency (hourly) time series data. Since the existing seasonal forecasting approaches are capable of dealing with a single pattern only, we employ an extended version of the traditional approach proposed by Taylor (2003). Furthermore, we setup a statistical model for which Taylor`s double seasoal Holt-Winters expeonential smoothing method is optiaml in the framework of state space approaching, so that the innovations state space models with either single or double seasonalities can be estiamted by a numerical optimization procedure. We empirically apply the innovations state space models with a single seasonality (benchmarks) and another model with double seasonalities to forecasting hourly electricity loads of South Korea. As a result, we find that the innovations state space model corresponding to Taylor`s double seasonal exponential smoothing method outperforms the other benchmark models with a single seasonality.

PC를 이용한 단위용적/다용적 자기공명분광 신호처리 분석시스템의 개발

백문영(M.Y. Paik),문치웅(C.W. Mun) 대한전자공학회 2001 대한전자공학회 학술대회 Vol.2001 No.11

후각 자극기에 의한 후각자극 뇌기능 자기공명영상 ( Olfactory Stimulated fMRI using Smell Stimulation Controller )

강원석,백문영,정순철,민병찬,은충기,문치웅 대한인간공학회 2000 대한인간공학회 학술대회논문집 Vol.2000-2 No.-

후취자극 제어장치를 이용한 후각 fMRI의 기초연구

강원석,백문영,이현용,신운재,정순철,민병찬,김재형,은충기,문치웅 대한의용생체공학회 2001 의공학회지 Vol.22 No.2

본 논문에서는 후취자극 제어장치를 이용하여 후각자극에 대한 인간의 뇌의 활성화 영역을 뇌기능자기공명영상(functional magnetic resonance imaging : fMRI)장치로 측정 또는 가시화하고 이의 임상적용에 대한 기초자료를 마련하고자 하였다. 우선 후각에 이상이 없고 코 수술 경험이 없는 오른손잡이 피험자 4명을 대상으로 5번에 걸쳐 Echo Plannar Imaging(EPI)에 의한 혈액산소농도의존(blood oxygen level dependent : BOLD)법을 이용하여 후각자극에 의한 뇌기능자기공명영상 실험을 수행하였다. 후각자극은 MRI 장치에서 사용할 수 있도록 제작된 후취제어장치를 사용하였으며, 제시된 향은 천연 향의 일종인 lavender-like fragrance를 사용하였다. 향의 제시는 후각의 피로도를 감안하여 3회의 휴식기관과 2회의 자극기간을 각 30초씩 번갈아 시행하였으며, 동시에 5초 간격으로 각 절편 당 30 영상을 연속적으로 획득하였다. Correlation법으로 0.4∼0.7의 문턱치(threshold)범위에서 통계 처리된 뇌의 활성화 영상은 EPI영상과 같은 부위의 T1 강조영상에 overlapping 시켰다. 호흡에 의한 artifact를 제거하기 위해 실험실에 만든 장치로 호흡을 측정하여 post-processing 할 때 반영하였다. 이렇게 얻어진 fMRI 영상의 신호변화를 관찰하여 활성 영역의 위치를 분석하였다. 그 결과 후각자극에 의해 뇌의 전두엽 피질(frontal cortex), 소뇌(cerebellum), 그리고 뇌교(pons)에서 활성화된 신호를 발견할 수 있었다. 또한, 측두엽(temporal lobe)과 뇌섬(insula)에서도 의미 있는 신호가 관찰되었다. 그러나, 일차 후각영역인 piriform cortex와 entorhinal cortex, amygdaloid complex, 그리고 이차후각영역인 orbitofrontal cotex에서는 그다지 많은 빈도로 신호가 발견되지 않았다. 결론적으로 BOLD법을 이용한 fMRI에 의하여 후각자극에 대한 뇌의 활성화영역을 관찰할 수 있었으며, 후각자극에 대한 뇌의 기능을 연구하는데 있어서 중요한 정량적 자료를 제공할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.

What Determines Corporate R&D Investment?: An Integrated Analysis of Macroeconomic, Financial and Governance Factors

유태영,백문영 한국기업경영학회 2013 기업경영연구 Vol.20 No.1

The investment activities of corporations have been analysed in the following three streams: macroeconomic conditions, corporate finance, and governance structures. However, since the existing explanations have separately analysed the investment activities of corporations in each dimension, they provide only partially appropriate frameworks to figure out what determines a firm’s investment decisions. We thus examine the determinants of corporate investment, especially R&D investment by corporations, by simultaneously operationalising macroeconomic, financial, and governance structural dimensions in one analytical framework. Using 100 large listed Korean firms (1999~2008), our PCSEs panel estimation shows that the corporate R&D investment is affected by all the three dimensions. However, it is noteworthy that in contrast to the results of the separate operationalisation of the three dimensions, our analysis discloses that some macroeconomic, financial, and governance factors newly acquire or lose their influence on corporate R&D investment in the integrated framework. While interest rates are still insignificant, public policy such as government’s R&D expenditure turns out to have a positive effect on corporate R&D investment. Foreign ownership in interaction with internal capital reveals a positive relationship with the firm’s R&D investment. Even though group affiliation itself consistently manifests a positive relationship with a firm’s R&D activities, its interaction with ownership concentration reveals negative outcomes. We therefore suggest that governmental policy for corporate R&D investment should be set up in consideration of diverse, firm-level conditions such as governance structures. Utilization of foreign ownership could be of help to promote corporate R&D investment, since it can attenuate the negative effects of ownership concentration in large Korean firms. The results of our integrated analysis will help managers and the government to establish appropriate business strategies and public policy to implement corporate investment activities more effectively.

자체제작 팬텀을 이용한 MR Temperature Mapping의 온도변화 측정 : 고주파열치료(RFA) 후 심부 온도변화

유영,김인성,백문영,서대건,하동윤 대한자기공명기술학회 2011 대한자기공명기술학회지 Vol.21 No.-