뇌 신호원의 시계열 추출 및 인과성 분석에 있어서 ICA 기반 접근법과 MUSIC 기반 접근법의 성능 비교 및 문제점 진단

정영진,김도원,이진영,임창환,Jung, Young-Jin,Kim, Do-Won,Lee, Jin-Young,Im, Chang-Hwan 대한의용생체공학회 2008 의공학회지 Vol.29 No.4

Recently, causality analysis of source time series extracted from EEG or MEG signals is becoming of great importance in human brain mapping studies and noninvasive diagnosis of various brain diseases. Two approaches have been widely used for the analyses: one is independent component analysis (ICA), and the other is multiple signal classification (MUSIC). To the best of our knowledge, however, any comparison studies to reveal the difference of the two approaches have not been reported. In the present study, we compared the performance of the two different techniques, ICA and MUSIC, especially focusing on how accurately they can estimate and separate various brain electrical signals such as linear, nonlinear, and chaotic signals without a priori knowledge. Results of the realistic simulation studies, adopting directed transfer function (DTF) and Granger causality (GC) as measures of the accurate extraction of source time series, demonstrated that the MUSIC-based approach is more reliable than the ICA-based approach.

유리피판술에 있어서 자동혈관문합기의 적용

정영진,김현지,손대구,Jung, Young-Jin,Kim, Hyun-Ji,Son, Dae-Gu 대한미세수술학회 2006 Archives of reconstructive microsurgery Vol.15 No.2

Free flap having been used for reconstruction of skin and soft tissue defect in various areas in a body is spreading up its application for not only functional reconstruction but also aesthetic reconstruction. Authors met with good results minimizing the demerits of anastomosis using suture through microvascular anastomotic device, hereupon, we intend to report this. We worked with 27 cases that used microvascular anastomotic device for venous anastomoses among patients who were processed free flap in our hospital. Age ranged from 12 to 63 (average 43.2), and there were 12 females and 15 males. As a result of a follow-up by 3 months - 5years (average 11.3 months), there was no particular complication in the anastomosed vein except 1 cases among 27 cases that sutured their veins through microvascular anastomotic device. Use of microvascular anastomotic device at free flap shortened the time required for vascular anastomoses to reduce ischemic time of tissue, and minimized the damage of intima during anastomoses and made easy anastomoses possible even in case the difference of diameters of blood vessels being sutured is wide. As well, even for survival rate of flap, satisfactory results were obtained compared with using suture. Consequently, it is concluded that use of microvascular anastomotic device in free flap is a useful way that can substitute existing anastomosis using suture.

반도체 광 증폭기 XOR 논리게이트를 이용한 10 Gbps 전광 암호화 시스템의 구현

정영진,박남규,전영민,우덕하,이석,길상근,Jung, Young-Jin,Park, Nam-Kyoo,Jhon, Young-Min,Woo, Deok-Ha,Lee, Seok,Gil, Sang-Keun 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.3

전자 논리회로에서 이용되는 전자신호 암호화와 같은 방법으로, 반도체 광 증폭기 XOR논리 게이트를 이용한 전광 암호화 시스템을 제안하였다. 시스템의 변수를 최적화 하고 전체 디자인 과정을 빠르게 수행하기 위해 정상상태와(steady state) 과도상태에(dynamic) 대한 전산모사가 차례로 이루어졌다. 심각한 신호 왜곡이 없이 10 Gbps 속도에서 일반적인 반도체 광 증폭기의 연속적 연결을 통해 전광 신호에 대한 암호화와 해독이 수행될 수 있음을 전산모사와 실험에 의한 결과를 통해 보여주었다. An all-optical encryption system built on the basis of electrical logic circuit design principles is proposed, using semiconductor optical amplifier (SOA) exclusive or (XOR) logic gates. Numerical techniques (steady-state and dynamic) were employed in a sequential manner to optimize the system parameters, speeding up the overall design process. The results from both numerical and experimental testbeds show that the encoding/decoding of the optical signal can be achieved at a 10 Gbps data rate with a conventional SOA cascade without serious degradation in the data quality.

뇌파/뇌자도 전류원 국지화의 공간분해능 향상을 위한 독립성분분석 기반의 부분공간 탐색 알고리즘

정영진,권기운,임창환,Jung, Young-Jin,Kwon, Ki-Woon,Im, Chang-Hwan 대한의용생체공학회 2010 의공학회지 Vol.31 No.6

In the present study, we proposed a new subspace scanning algorithm to enhance the spatial resolution of electroencephalography (EEG) and magnetoencephalography(MEG) source localization. Subspace scanning algorithms, represented by the multiple signal classification (MUSIC) algorithm and the first principal vector (FINE) algorithm, have been widely used to localize asynchronous multiple dipolar sources in human cerebral cortex. The conventional MUSIC algorithm used principal component analysis (PCA) to extract the noise vector subspace, thereby having difficulty in discriminating two or more closely-spaced cortical sources. The FINE algorithm addressed the problem by using only a part of the noise vector subspace, but there was no golden rule to determine the number of noise vectors. In the present work, we estimated a non-orthogonal signal vector set using independent component analysis (ICA) instead of using PCA and performed the source scanning process in the signal vector subspace, not in the noise vector subspace. Realistic 2D and 3D computer simulations, which compared the spatial resolutions of various algorithms under different noise levels, showed that the proposed ICA-MUSIC algorithm has the highest spatial resolution, suggesting that it can be a useful tool for practical EEG/MEG source localization.

실외 센서네트워크 기반 재해방지 시스템을 위한 위험지역 예측기법

정영진,김학철,류근호,Jung, Young-Jin,Kim, Hak-Cheol,Ryu, Keun-Ho 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지D Vol.13 No.6

무선 통신 기술의 발달과 무선기기의 소형화, 그리고 환경에 대한 감지와 제어를 수행하는 센서 네트워크 기술의 확산으로 환경오염, 터널 및 건축물의 붕괴, 홍수, 태풍, 지진 등의 재난에 대비하기 위한 재해 감시 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 재해 감시 시스템은 원격지의 상태 정보를 검출하고, 재해 상황을 판단하기 위한 규칙 처리 과정 후, 인식된 상황에 따라 방재작업을 지원한다. 그러나 기존의 모니터링 시스템들은 주로 현재 데이터를 위주로 간단한 집계함수 및 연산자만을 지원하기 때문에, 재해를 미리 예측하고 방재하기에는 부족한 점이 있다. 따라서 이 논문에서는 실외 센서 네트워크 및 공간 정보를 고려하여 재해 위험 지역을 미리 예측하는 재해 방지 시스템을 설계, 구현한다. 제시된 위험 지역 예측 기법은 현재 센서 데이터를 토대로 시간에 대한 공간 정보의 변화를 고려하여 미래에 재해 위험이 있는 지역을 추정하여 제시한다. 이로 인해 재해를 미리 예측하고 방비할 수 있게 되고, 재해 피해 감소 및 복구비용을 줄일 수 있다. 제시된 재해 방지 시스템과 위험 지역 예측 기법은 센서네트워크를 기반으로 하는 다양한 재해 방지 시스템에 활용되어 재해 예방 및 피해 감소에 많은 도움을 줄 수 있다. Many disaster monitoring systems are constantly studied to prevent disasters such as environmental pollution, the breaking of a tunnel and a building, flooding, storm earthquake according to the progress of wireless telecommunication, the miniaturization of terminal devices, and the spread of sensor network. A disaster monitoring system can extract information of a remote place, process sensor data with rules to recognize disaster situation, and provide work for preventing disaster. However existing monitoring systems are not enough to predict and prevent disaster, because they can only process current sensor data through utilizing simple aggregation function and operators. In this paper, we design and implement a disaster prevention system to predict near future dangerous area through using outside sensor network and spatial Information. The provided prediction technique considers the change of spatial information over time with current sensor data, and indicates the place that could be dangerous in near future. The system can recognize which place would be dangerous and prepare the disaster prevention. Therefore, damage of disaster and cost of recovery would be reduced. The provided disaster prevention system and prediction technique could be applied to various disaster prevention systems and be utilized for preventing disaster and reducing damages.

과거 위치 색인에서 입력/검색 비용 조정을 위한 가변 버퍼 노드 기법 설계

정영진,안부영,이양구,이동규,류근호,Jung, Young-Jin,Ahn, Bu-Young,Lee, Yang-Koo,Lee, Dong-Gyu,Ryu, Keun-Ho 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지D Vol.18 No.4

Various applications of LBS (Location Based Services) are being developed to provide the customized service depending on user's location with progress of wireless communication technology and miniaturization of personalized device. To effectively process an amount of vehicles' location data, LBS requires the techniques such as vehicle observation, data communication, data insertion and search, and user query processing. In this paper, we propose the historical location index, GIP-FB (Group Insertion tree with Flexible Buffer Node) and the flexible buffer node technique to adjust the cost of data insertion and search. the designed GIP+ based index employs the buffer node and the projection storage to cut the cost of insertion and search. Besides, it adjusts the cost of insertion and search by changing the number of line segments of the buffer node with user defined time interval. In the experiment, the buffer node size influences the performance of GIP-FB by changing the number of non-leaf node of the index. the proposed flexible buffer node is used to adjust the performance of the historical location index depending on the applications of LBS. 무선 통신 기술의 발달과 컴퓨터의 소형화에 힘입어 사용자의 위치에 따라 맞춤형 서비스를 제공하기 위하여 다양한 위치 기반 서비스 응용들이 개발되고 있다. 그리고 대용량의 차량 위치 데이터를 효과적으로 처리하기 위하여 차량 위치 감지 및 전송, 데이터의 삽입 및 검색과 사용자 질의 처리 기술이 요구된다. 이 논문에서는 대용량의 과거 차량 위치 정보를 빠르게 입력, 검색하는 과거 위치 색인을 설계하고 상황에 따라 입력과 검색 비용을 조절할 수 있는 가변 버퍼 노드인 기법을 제안한다. 설계된 색인은 GIP+와 같이 효과적인 입력을 위해 버퍼 노드를 사용하고 빠른 검색을 위해 프로젝션 스토리지를 사용한다. 그리고 사용자가 지정한 시간 간격에 따라 버퍼 노드에 저장되는 데이터의 개수를 조절하여 입력과 검색 비용을 조절할 수 있다. 실험에서는 버퍼 노드 크기에 따라 비단말 노드 수가 달라지며, 이로 인해 입력과 검색 성능이 달라짐을 확인할 수 있다. 제안된 가변 버퍼 노드 방식은 위치 기반 서비스 응용에 따라 과거 위치 색인의 성능을 조절하는데 효과적으로 사용 가능하다.

궁둥신경손상으로 인한 하지의 편마비가 양측 정강 뼈 해면골에 미치는 영향

정영진,서동현,김한성,고창용,Jung, Young Jin,Seo, Dong Hyeon,Kim, Han Sung,Ko, Chang-Yong 대한의용생체공학회 2012 의공학회지 Vol.33 No.4

It is widely known that sciatic nerve injury (SNI) can negatively affect the biomechanical characteristics of the musculoskeletal system. However, there were no studies that evaluated and compared denervated side with another side limb at the same time. In this study, sixteen male 12-week-old mice were allocated into two groups: HEMI (Right Sciatic nerve denervated) and CON (Control). Both limbs were scanned using micro-CT at 0 week and 4 weeks. There were significant differences in relative variation (RV) of BMD and all structural parameters compared CON and HEMI in right tibia (p < 0.05). Tb.Th and Tb.Sp distributions were differed CON with HEMI in right tibia. In left tibia, there were significant differences in RV of BMD (p < 0.05) and Tb.Sp distribution. These result means that SNI can induce bone loss in the both side tibiae. However, there was a different profile of bone loss between left and right tibiae.

지리 센서 네트워크 기반 환경 모니터링 시스템에서의 센서 데이터 추상화 및 활용

정영진,Jung, Young-Jin 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지D Vol.16 No.2

Environmental monitoring systems are widely developed for analyzing environment and understanding an ecosystem according to the advance of wireless communication and various sensing techniques. To extract useful information, it requires high cost for processing a query, because these systems have to handle huge volume of raw sensor data which is transmitted from a wide area in environmental monitoring applications. Besides, it is also hard to answer an user defined query which requests to check current and near future condition. In this paper, we propose the monitoring system structure for processing a user defined query for environmental monitoring. It also describes the utilization of sensor data filtering and abstraction model. The designed abstraction model which is based on the slope grid in GIS supports fast data access and update. To analyze condition, the extracted data from abstraction model of each sensor type is combined in a query processor. It is useful to provide meaningful information to users. 무선 통신 기술과 다양한 감지 기술들의 발달로 실세계의 환경을 분석하고 생태계의 변화를 이해하기 위한 환경 모니터링 시스템들이 널리 개발되고 있다. 이러한 시스템들은 센서 데이터로부터 유용한 정보를 추출하기 위하여, 원시 센서 데이터를 기반으로 질의를 처리하기 때문에, 환경 모니터링 응용에서 전송되는 넓은 지역의 대용량 센서 데이터를 다루기 위해서는 높은 질의 처리 비용을 요구한다. 또한 현재 및 가까운 미래의 상황 체크를 요청하는 사용자 질의에 답하기 어려운 문제점이 있다. 이 논문에서는 환경 모니터링을 위해 사용자 질의를 효과적으로 처리하기 위한 모니터링 시스템 구조를 제시하고, 설계된 센서 데이터 필터링과 추상화 모델의 활용을 기술한다. 제시된 추상화 기법은 GIS의 경사 그리드를 기반으로 설계되어, 빠른 데이터 접근 및 갱신을 지원한다. 상황 분석을 위해 추상화 모델에서 센서 타입별로 추출된 내용은 질의 처리기에서 결합되어 사용자에게 의미있는 정보를 제공하는데 도움을 준다.

3D 지적시스템 개발을 위한 표준모델 설계

정영진,곽병용,고준환,Jung, Young-Jin,Kwak, Byung-Yong,Koh, June-Hwan 한국국토정보공사 공간정보연구원 2015 지적과 국토정보 Vol.45 No.1

입체공간에 대한 이용이 증가하면서 기존의 2차원 지적으로는 입체공간에 대한 정보를 관리하는데 한계가 있어 입체공간의 물리적 현황 및 사용권에 대한 정보를 등록 관리할 수 있는 3D 지적이 요구되고 있다. 이번 연구는 입체공간의 이용 현황 분석을 통해 3D 지적에 포함될 수 있는 데이터의 범위를 설정하고, 국제표준인 토지행정도메인모델(LADM)을 기반으로 3D 지적을 이해할 수 있는 개념모델을 설계함으로써 3D 지적시스템의 개발을 위한 기반을 마련하고자 한다. The existing 2D cadastre as the core engine of land administration systems met with the difficulty of managing and representing the real 3D world. As a result, a 3D cadastre system has emerged as a solution oriented towards managing, representing and providing 3D spatial information related to physical status, land rights, restrictions and responsibilities. The aim of this study is to establish the foundation of the 3D cadastre information system. With this in mind, this paper aims not only to set up the data range of the 3D cadastre, but also to design a conceptual model based on an LADM (Land Administration Domain Model) through the investigation of legal restrictions and land uses relating to spaces in 3D.

금속 슬릿 배열로 구성된 편광 선택 가능한 블레이즈드 회절 격자

정영진,Jung, Young Jin 한국광학회 2013 한국광학회지 Vol.24 No.2

본 논문에서는 금속 슬릿 배열로 구성된 편광 선택 가능한 블레이즈드 회절 격자를 제안한다. 마이크로 스케일의 블레이즈드 회절 격자를 디자인 하고 이 구조에 추가적으로 나노스케일의 금속 슬릿 구조를 적용하여 편광 선택기능을 부여하였다. 이 소자에 대하여 사례 연구로 예를 디자인하여 FDTD(Finite Difference Time Domain method)방법을 이용한 전산모사를 통해 성능을 검증해 보았다. 임의의 디자인 사례에 대해 대략 77.61% 의 회절효율과 8.99의 편광선택비가 얻어졌으며 편광선택비를 높이기 위한 또 다른 디자인에서는 64.22%의 회절효율과 81.09의 편광선택비가 얻어졌다. A polarization selective blazed grating employing metal-slit arrays was proposed. Nano-scale metal-slits were applied to the micro-scale blazed grating to give the functionality of polarization selection. Case study was carried out for the proposed structure utilizing numerical FDTD (Finite Difference Time Domain method) simulation. Diffraction efficiency of 77.61% and polarization extinction ratio of 8.99 was achieved with arbitrary parameters and diffraction efficiency of 64.22% and polarization extinction ratio of 81.09 was achieved with other parameters to enhance extinction ratio.