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초고주파 가열치료를 위한 MR 호환 동축 슬롯 안테나의 개발
김태형,천송이,한용희,김동혁,문치웅,Kim, T.H.,Chun, S.I.,Han, Y.H.,Kim, D.H.,Mun, C.W. 대한의용생체공학회 2009 의공학회지 Vol.30 No.4
MR compatible coaxial-slot antenna for microwave hyperthermia was developed while its structure and size of each part were determined by computer simulation using finite element method(FEM). Its local heating performance was evaluated using tissue-mimic phantom and swine muscles. 2% agarose gel mixed with 6mM/$\ell$ $MnCl_2$ as a biological tissue-mimic phantom was heated by the proposed antenna driven by a 2.45GHz microwave generator. The temperature changes of the phantom were monitored using multi-channel digital thermometer at the distance of 0mm, 5mm, 10mm and 20mm from the tip center of the antenna. Also muscle tissue of swine was heated for 2 and 5minutes with 50W and 30W of microwave generator powers, respectively, to evaluate the local heating performance of the antenna. MRI compatibility was also verified by acquiring MR images and MR temperature map. MR signals were acquired from the agarose gel phantom using $T2^*$ GRE sequence with 1.5T clinical MRI scanner(Signa Echospeed, GE, Milwaukee, WI, U.S.A.) at Pusan Paik Hospital and were transferred to PC in order to reconstruct MR images and temperature map using proton resonance frequency(PRF) method and laboratory-developed phase unwrapping algorithm. Authors found that it has no severe distortion due to the antenna inserted into the phantom. Finally, we can conclude that the suggested coaxial-slot antenna has an excellent local heating performance for both of tissue-mimic phantom and swine muscle, and it is compatible to 1.5T MRI scanner.
강태경 ( T. G. Kang ),이상희 ( S. H. Lee ),최용 ( Y. Choi ),김진구 ( J. G. Kim ),현창식 ( C. S. Hyun ),안세웅 ( S. W. An ),김태형 ( T. H. Kim1 ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
고추는 국내 양념채소의 22%의 점유율을 가지고 있는 매우 중요한 작물이다. 하지만 고추의 재배면적은 2006년 53,097ha에서 2017년 28,337ha로 약 40% 감소하였으며, 이와 더불어 생산량 또한 2006년 352,977톤에서 2017년 241,946톤으로 30%이상 감소하였다, 이러한 현상의 문제점으로는 국내 농촌 노동력의 부족과 고령화현상이 있다. 또한 밭작물 중 고추의 기계화율은 46%로 타 작물들에 비해 현저하게 떨어지는 상황이다. 그 중 경운 및 정지(97.7%), 비닐 피복작업(58.5%), 방제(90.96%)를 제외하면 거의 기계화가 이뤄지지 않은 실정이며 파종 및 정식작업은 0%로 전혀 기계화가 진행되지 않았다. 고추 작물에 대한 기계화 요구는 높지만 농가의 재배 규모 또한 0.3ha이하가 92%를 차지하고 있어 임대사업에 포함이 가능한 고추 정식기 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 묘 취출, 이송, 공급, 정식, 복토가 동시에 작업이 가능한 2조식 고추 정식기를 설계 및 제작하고 이에 대한 작동 실험을 진행하였다. 고추 정식기의 각 부는 체인 이송방식으로 제작한 육묘 트레이 이송부, 집게형 묘 취출 장치를 사용한 묘 취출부, 공급호퍼에서 1차로 묘를 받아서 수평으로 밀어주는 묘 이송부, 이송부에서 전달된 묘를 마지막으로 포장에 정식하는 식부부로 이루어져 있다. 각 부분에 대한 작동 실험 결과 육묘 트레이 이송부는 기체 주변의 간섭 없이 원활하게 작동되었으며, 묘 취출부에서도 1열에 5개씩을 정확하게 취출하여 이송부에 공급하였다. 하지만 묘 이송부 작동 실험과 식부부 실험에서는 횡 이송 호퍼 사이에 이탈된 묘가 끼는 현상이 발생하여 보완 제작 후 추가 실험을 진행할 예정이다.