Lock-in 증폭기를 채용한 주파수영역 확산 광단층촬영 시스템

전영식,백운식,Jun, Young-Sik,Baek, Woon-Sik 한국광학회 2011 한국광학회지 Vol.22 No.3

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. In this paper, we developed a frequency-domain diffuse optical tomography(DOT) system for non-invasively imaging in vivo. The system uses near-infrared(NIR) light sources and detectors for which the photon propagation in human tissue is dominated by scattering rather than by absorption. We present the experimental reconstruction images of absorption and scattering coefficients using a liquid tissue phantom, and we obtain the location and shape of an anomaly which has different optical properties than the phantom.

다채널 동시측정을 적용한 호모다인 주파수영역 확산 광 이미징 시스템의 구현

전영식,백운식,Jun, Young Sik,Baek, Woon Sik 한국광학회 2012 한국광학회지 Vol.23 No.1

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. In this paper, we developed a frequency-domain diffuse optical imaging (DOI) system for imaging non-invasively using near-infrared (NIR) light sources and detectors. 70-MHz modulation and a homodyne scheme were adopted. By calibration of the coupling coefficients, concurrent detection measurements by 4 detector sets were optimized. We presented experimental reconstruction images of absorption and scattering coefficients in a liquid phantom, located an anomaly in the phantom and determined its optical properties. The images by the multi-channel concurrent detection were improved over the results by single-channel sequential detection. Tomographic slices of absorption and scattering coefficients in the phantom with an anomaly were also presented.

하동-산청 회장암체 내 부존하는 하동 함 철-티탄 광체의 광화작용

이인경,전영식,최상훈,Lee, In-Gyeong,Jun, Youngshik,Choi, Sang-Hoon 대한자원환경지질학회 2017 자원환경지질 Vol.50 No.1

하동-산청 회장암체는 영남육괴의 남서부에 선캠브리아기 지리산 편마암 복합체의 변성암류를 기반암으로 차노카이트(charnockite)와 함께 분포하며, 주변에는 중생대 화성암류가 관입 산출한다. 하동-산청 회장암체는 중생대 쥬라기의 섬장암을 경계로 북서쪽의 산청 회장암체와 남쪽의 하동 회장암체로 구분된다. 광체는 하동 회장암체 내에 남북방향으로 약 14 km의 연장을 보이며 단속적으로 산출되는 하동 함 철-티탄 암맥상 광체이다. 하동 함 철-티탄 암맥상 광체 내에는 함-철 산화광물인 자철석(magnetite) 및 티탄철석(ilmenite) 과 함께 함 티탄 광물들(금홍석(rutile) 과 티타나이트(titanite))과 소량의 황화광물들(자류철석, 황철석, 황동석, 섬아연석 등)이 수반하여 산출된다. 하동 함 철-티탄광체의 광화작용은 초기 자철석-티탄철석의 공생 산출로 시작되어 자철석-티탄철석 ${\rightarrow}$ 자철석-티탄철석-자류철석 ${\rightarrow}$ 티탄철석-자류철석-금홍석-티타니이트(${\pm}$황철석) ${\rightarrow}$ 황화광물의 공생관계를 보이며 진행되었다. 광체 내 공생관계와 및 열역학적 연구를 통하여 확인된 하동 함 철-티탄 광체의 초기 함 철-티탄 광화작용은 약 $10^{-11.8}{\sim}10^{-17.2}$ atm의 산소 분압조건($700^{\circ}C$)에서 $Fe_3O_4-FeS$ 상평형을 이루는 황 분압조건 (약 $10^0$ atm) 까지 황 분압의 증가에 의하여 진행되었으며, 그 후 황화광물의 산출은 산소 분압은 감소(${\geq}10^{-20.2}$ atm)되면서 황 분압이 증가(${\geq}10^0$ atm) 하는 환경에서 진행되었다. The Hadong-Sancheong Proterozoic anorthosite complex occurs in the southwestern region of the Ryongnam massif. The geology of the area mainly consists of metamorphic rocks of the Jirisan metamorphic complex as basement rocks, charnockite, and the Hadong-Sancheong anorthosite, which are intruded by the Mesozoic igneous rocks. Hadong-Sancheong anorthosite complex is divided into the Sancheong anorthosite and the Hadong anorthosite which occur at north-southern and south area of the Jurassic syenite, respectively. The Hadong Fe-Ti-bearing dike-like ore bodies developed intermittently in the Hadong anorthosite with north-south direction and extend about 14 km. The Hadong Fe-Ti-bearing ore bodies consist mainly of magnetite and ilmenite with rutile, titanite, and minor amounts of sulfides(pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite and sphalerite). The Hadong Fe-Ti-bearing ore bodies show a paragenetic sequence of magnetite-ilmenite ${\rightarrow}$ magnetite-ilmenite-pyrrhotite ${\rightarrow}$ ilmenite-pyrrhotite-rutile-titanite(and/or pyrite) ${\rightarrow}$ sulfides. Equilibrium thermodynamic interpretation of the mineral paragenesis and assemblages indicate that early Fe-Ti-bearing ore mineralization in the ore bodies occurs at about $700^{\circ}C$ which corresponds to oxygen fugacity of about $10^{-11.8}{\sim}10^{-17.2}$ atm with the decrease tendency of sulfur fugacity to about $10^0$ atm as equilibrium of $Fe_3O_4-FeS$. The change of ore mineral assemblages from Fe-Ti-bearing minerals to sulfides in late ore mineralization of the ore bodies indicates that oxygen fugacity would have slightly decreased to ${\geq}10^{-20.2}$ atm and increased sulfur fugacity to ${\geq}10^0$ atm.

공간적 빔 세기 불 균일성을 가지는 디지털 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 위한 수정된 패리티 코딩

최안식,전영식,백운식,Choi, An-Sik,Jun, Young-Sik,Baek, Woon-Sik 한국광학회 2003 한국광학회지 Vol.14 No.2

본 논문에서는 홀로그래픽 데이터 저장시스템에서 발생되는 공간적 빔 세기의 불 균일성 때문에 발생되는 에러를 줄이기 위한 수정된 패리티 코딩기법들을 소개한다. 일반적인 패리티 코딩과 수정된 패리티 코딩 기법들에 대한 인코딩과 디코딩 방법에 대해 설명하였으며, 실험결과로부터 패리티 코딩과 수정된 패리티 코딩기법들의 bit-error-rate(BER)성능을 비교하였다. In this paper, we introduce modified parity coding methods to reduce the errors caused by spatial beam intensity variations in a holographic data storage system. We explained the encoding and decoding process of the conventional parity coding and the modified parity coding techniques. We compared the bit-error-rate (BER) performances of the conventional parity coding and the modified parity coding techniques from experimental evaluation.

급성 아킬레스건 파열의 치료

이태훈,김학준,전영식,Lee, Tae Hoon,Kim, Hak Jun,Jeon, Young Sik 대한족부족관절학회 2015 대한족부족관절학회지 Vol.1 No.2

Acute Achilles tendon rupture is a frequent injury during sports and recreational activities. Treatments for Achilles tendon rupture have been controversial in recent decades. Traditionally the surgical treatment had benefit over nonsurgical treatment in terms of low rerupture rate and early functional restoration. Recently, nonsurgical treatment was found to show no statistically significant inferiority in re-rupture rate, functional outcome, and calf strength. Whereas, surgical treatment had some complications including adhesion, nerve injury, and infection. Nonsurgical treatment has been increasing due to functional rehabilitation with early weight bearing and restricted early motion. It focuses more attention on the course of caring for patients with deep discussion. There are open repair and minimally invasive repair in terms of surgical treatment. There are various techniques for minimally invasive repair of Achilles tendon, which has some advantages over the open repair. However, the optimal technique for minimally invasive repair has not been established. The number of suture strands is important regardless of suture technique.

고장 사례 분석을 통한 수중함 부이형 안테나 작동성능 향상 방안

장호성(Ho-Seong Chang),손윤준(Yoon-Jun Son),조성혁(Sung-Hyuk Jo),김익성(Ik-Seong Kim),전영식(Young-Sik Jeon) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.7

본 논문은 수중함 부이형 안테나 작동성능 향상 방안에 대한 내용을 서술하고 있다. 부이형 안테나는 함외 및 함내 장비로 구성되어 있으며 수중함이 수면 근처로 부상하지 않고 잠항 상태에서 윈치 조립체 및 전개장치 조립체 등을 이용하여 VLF 및 HF 대역 통신을 할 수 있도록 운용되는 장비이다. 해상에서 부이형 안테나 성능 확인 과정 중 안테나 케이블 조립체 전개 시 간헐적 고착으로 인한 전개 중단 현상 및 안테나 케이블 조립체 이탈 현상이 식별되었다. 고장 분석 결과, 윈치 조립체 구성품인 스풀링 기어 조립체 내부 구성품 및 선로증폭기의 물리적 손상이 확인되었다. 이는 부이형 안테나 시스템 전개 경로에 따른 마찰력, 내부 구성품 간 부정 교합 발생 가능성, 팔로워에 작용하는 과도한 하중, 선로증폭기 내구성 미흡이 원인으로 확인되었다. 문제 개선을 위해 함교 내 부이형 안테나 가이드 전개 경로 최적화, 팔로워 재질 변경, 스크롤 샤프트 및 팔로워의 가공 개선, 페어리드 재질 및 형상 개선, 선로증폭기 형상 변경 등의 방안을 제안하였다. 제안된 방안에 대한 성능 확인을 위해 공인기관 시험을 통한 전자기 적합성 및 물리적 강도 검증을 수행하였으며, 최종적으로 정박상태 기능 시험 및 해상 시험평가를 통하여 부이형 안테나 작동성능에 대한 신뢰성을 확보하였다. This paper describes the improvement in the operational performance of a buoyant wire antenna (BWA) in submarines. BWA is composed of outside and inside the equipment and is operated so that the submarine does not need to float near the surface to communicate in the VLF and HF bands. During the process of verifying the performance of the BWA on sea trials, the phenomenon of an interruption of deployment due to intermittent sticking and detachment of the antenna cable assembly was identified when the antenna cable assembly was deployed. Physical damages to the internal components of the spooling gear assembly, which is a component of the winch assembly and the in-line amplifier, were identified. This was confirmed as the cause of the frictional force according to the deployment path of the BWA, possibility of malocclusion between internal components, excessive load acting on the follower, and insufficient durability of the in-line amplifier. Measures, such as optimization of the deployment path of the BWA guide in the bridge, improvement of the scroll shaft processing, improvement of the fairlead material and form, change in the follower material, and the form of the In-line amplifier, were proposed to improve the problem. The electromagnetic compatibility and physical strength were tested through an accredited laboratory to verify the performance of the proposed schemes. Finally, the reliability of the BWA operation performance was secured through the anchorage function test and sea trials.

롤로드 실차 강도 재현 평가법 개발

이창진(Lee, Chang Jin),조운기(Cho, Woon Ki),전영식(Jun, youngsik),이지현(Lee, jihyeon),이희성(Lee, Hee Sung),장종환(Jang, Jong Hwan) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2023 No.11

The vehicles drive lines and chassis are exposed to extreme impact load conditions when driving in rough or unexpected extreme environments. In particular, repeated and high impact loads on high roads have the potential to cause permanent damage such as cracks or breaks within a very short period compared to the normal fatigue durability of the product. Currently, the strength robustness verification of roll rods relies solely on vehicle testing. Verification in the vehicle test is inefficient, such as identifying the cause part in case of damage, damage to the part, and risk factors for the driver. Therefore, this study aims to develop an optimal test mode that can evaluate component strength performance through component unit system evaluation. Until now, the configuration of the target test mode to approximate the actual vehicle load has been reviewed, but it has never been attempted worldwide due to the difficulty of designing and manufacturing a system capable of high load driving at about 15Hz frequency. In this study, the vehicle impact load generation mechanism was closely analyzed and its reproducibility and usability were verified to build target equipment that reproduced the power train resonance mechanism when driving the washboard.

고무-점토 나노복합체 물성 및 피로내구성 평가

우창수(Chang Su Woo),박현성(Hyun Sung Park),조득환(Deughwan Joe),전영식(Youngsig Jun) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.10

실리게이트의 층간에 나노충진제를 삽입하여 합성한 고무-점토 나노복합체에 대해 70?100℃ 의 고온상태에서 정적 및 동적시험을 수행하여 기존 고무소재보다 기계적 물성이 우수함을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 부품의 취약부위에서 발생하는 최대 그린-라그랑지 변형률을 피로손상변수로 하여 설계 초기단계에서도 짧은 기간에 고무부품의 피로수명을 예측할 수 있는 방법을 개발하여 피로내구성을 평가한 결과, 실제 엔진마운트에 대한 피로시험을 통해 얻어진 피로수명과 예측수명이 비교적 정확하게 예측됨을 확인하였다. Nanocomposites were prepared through the compounding of rubber and clay. Measurements of the static and dynamic mechanical properties of different compositions over a temperature range 70?100℃ showed that the mechanical properties of these rubber/clay nanocomposites are superior to those of existing rubber materials. In this study, by using the parameter of the maximum Green?agrange strain appearing at certain locations, the relationship between fatigue life and maximum Green?agrange strain, and the correlations between test-piece tests and bench tests of actual rubber components are proved. In order to predict the fatigue life of rubber components at the design stage, a simple procedure of life prediction is suggested. The predicted fatigue lives of the rubber engine mounts agree fairly well with the fatigue lives determined experimentally.

고무-점토 나노복합체 물성 및 피로내구성 평가

우창수(Chang Su Woo),박현성(Hyun Sung Park),조득환(Deughwan Joe),전영식(Youngsig Jun) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.4

고무-점토 나노복합체의 합성은 용융상태에서 실리케이트의 층간에 직접 삽입하는 용융삽입법을 이용하여 고분자 층상 실리케이트로 개발소재를 제조하여 고온상태에서 정적, 동적시험을 통해 기존소재보다 기계적 물성이 우수함을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 설계 초기단계에서도 짧은 기간에 고무부품의 피로수명을 예측할 수 있는 방법을 개발하여 개발소재에 대한 피로내구성을 평가한 결과, 실제 엔진마운트에 대한 피로시험을 통해 얻어진 피로수명과 예측수명이 비교적 정확하게 예측됨을 확인하였다. Nanocomposites were prepared by compounding of the rubber and the clay. The measurements of the static and dynamic mechanical properties for different compositions over a temperature range (+70℃~+100℃) showed that the mechanical properties of these rubber-clay nanocomposites are superior than that of the existing rubber material. In this study, by using the parameter of maximum Green-Lagrange strains appearing at the locations, we can prove the relations between fatigue life and maximum Green-Lagrange strain, and the correlations between test piece test and bench test of actual rubber component. In order to predict the fatigue life of rubber components at the design stage, the simple procedure of life prediction is suggested. Predicted fatigue lives of the rubber engine mount agreed fairly well with the experimental fatigue lives.

고무-점토 나노복합체 제조 및 특성평가

우창수(Changsu Woo),박현성(Hyunsung Park),조득환(Deughwan Joe),전영식(Youngsig Jun),김주엽(Juyeob Kim) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11

Nanocomposites were prepared by compounding of the rubber and the clay. The measurements of the static and dynamic mechanical properties for different compositions over a temperature range (+70 to +100 degree C) showed that the mechanical properties of these rubber-clay nanocomposites are superior than that of the existing rubber material. In this study, by using the parameter of maximum Green-Lagrange strains appearing at the locations, we can prove the relations between fatigue life and maximum Green-Lagrange strain, and the correlations between test piece test and bench test of actual rubber component. In order to predict the fatigue life of rubber components at the design stage, the simple procedure of life prediction is suggested. Predicted fatigue lives of the rubber engine mount agreed fairly well with the experimental fatigue lives.