3차원 가상 시뮬레이션을 활용한 비강내 유동 분석

서안나(Anna Seo),김래현(Laehyun Kim),김성균(Sung Kyun Kim),김지인(Jee-In Kim) 한국정보과학회 2014 정보과학회지 Vol.32 No.11

탈북청소년의 회복탄력성 증진을 위한 미술치료 질적 사례 연구

서안나(Seo Anna),한경아(Han Kyeong-a) 한국미술치료학회 2020 美術治療硏究 Vol.27 No.6

본 연구의 목적은 탈북청소년이 회복탄력성 증진을 위한 미술치료에서 어떠한 경험을 하고, 그 경험의 의미가 무엇인지를 살펴보는 데 있다. 이를 위해 서울특별시 A 대안학교에 재학 중인 만 15세 여자 탈북청소년을 연구 참여자로 선정하여, 2020년 2월 13일부터 2020년 5월 16일까지 주 2회 90분간 총 16회기의 미술치료 사례를 진행하였다. 자료 수집은 미술치료 전 회기의 녹취와 축어록, 작품 촬영 이미지, 연구자의 관찰일지, 연구 참여자 및 담임 선생님과의 심층면담을 통해 이루어졌으며, 수집된 자료는 회기 분석 및 반복적 비교분석법을 활용하여 분석하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 도출된 결론은 첫째, 연구 참여자는 감각적인 미술 활동을 통해 있는 그대로의 감정을 정화하고 인식함으로써, 자기조절능력을 갖게 되었다. 둘째, 참여자는 미술을 매개로 외상 기억을 안전하게 처리하고 이를 새로운 시각으로 바라볼 수 있게 되었다. 셋째, 참여자는 치료사와의 상호작용을 통해 경험한 신뢰감을 토대로 대인관계에 대한 인식을 변화시켜 외적 자원을 확보할 수 있게 되었다. 넷째, 연구 참여자는 미술치료를 통해 경험한 성취감과 유능감이 원동력이 되어 긍정적 자기개념을 형성하였다. 이에 본 연구는 회복탄력성 증진을 위한 미술치료가 탈북청소년의 외상에 대한 긍정적인 대처를 도왔을 뿐 아니라 개인의 자원과 긍정적인 역량을 강화하여 심리적 성장을 이루는 과정을 밝혔다는 것에 의의가 있다. The purpose of this study was to examine what is experienced in the art therapy to enhance resilience for a North Korean Refugee Youth and what the experience meant for her. For this purpose, 15-year-old female youth who defected from North Korea was selected. She was attending an alternative school located in Seoul. The case proceeded twice a week, 90 minutes per session, and for a total of 16 sessions from Februdary 13, 2020 to May 16, 2020. Data collection was done through art therapy sessions, photographs of the art works, the researcher’s observation journal and in-depth interviews. All collected data were analyzed by constant comparison method. The result of this study was as follows: First, the participant improved her self-regulation by relieving negative emotions and experiencing purging of emotions. Second, the participant positively could cope from the trauma by reexamining the traumatic events and inferring the meaning of adversity. Third, the participant rebuilt her trust in others and changed her perception of social resources through interaction with the art therapist. Lastly, the participant was able to build up self-identity by accumulating positive emotions which had been experienced through art therapy. This study is meaningful in that art therapy that can enhance resilience not only helped North Korean refugee youth to cope with trauma but also explore the process of achieving psychological growth by strengthening potential resources.

햅틱 장치를 이용한 비강 모델 변형 및 수치해석적 연구

서안나(Anna Seo),조계환(Gyehwan Jo),김성균(Sung-Kyun Kim),정승규(Seung-kyu Chung),김지인(Jee-In Kim) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12

In order to investigate causes of nasal discomforts during respiration, many numerical analysis methods have been utilized for analyzing nasal air flows. The results of the numerical analysis can be used in surgical treatments for removing the cause of discomforts of patients in clinical practice. In this study, numerical analysis methods with three-dimensional nasal cavity models were performed. The analysis models were generated by two different methods. The first method is called as a two-dimensional virtual surgical simulation with CT images and the nasal cavity model was constructed by deforming the CT images. The second method is called as a three-dimensional virtual surgical simulation based on a haptic device, because the surgical simulation can be directly exercised on the three-dimensional nasal cavity model. The two methods were executed and their performances were compared. It was demonstrated that the three-dimensional virtual surgical simulation could be completed in a single day while the two-dimensional virtual surgical simulation was completed a single week.

최저주거기준 미달가구의 특성 및 지역적 차이에 관한 연구

서안나(Anna Seo),여창환(Change Hwan Yeo),김재익(Jae Ik Kim) 한국주택학회 2016 주택연구 Vol.24 No.3

본 연구에서는 최저주거기준 미달가구를 면적기준과 시설기준으로 구분하여 그들의 특성을 분석하였다. 분석을 위해 2010년 주거실태조사 자료를 사용하였으며 이항로짓모형으로 최저주거기준 미달가구의 사회경제적 특성뿐만 아니라 지역적 특성도 아울러 파악하였다. 분석결과 면적기준 최저주거기준 미달가구는 도시지역-청년층-공동주택의 문제로 요약되는 반면, 시설기준 미달가구는 농어촌지역-비청년층-단독주택의 문제로 요약되었다. 그리고 주택이외의 거처 즉, 기타거처의 거주자가 두 기준 모두 최저주거기준 미달가구가 될 확률이 가장 높게 나타났다. 본 연구는 이러한 분석결과를 바탕으로 최저주거기준 미달유형에 알맞은 정책적 대응방안이 요구되며 또한, 지역특성을 고려한 정책적 접근이 중요함을 강조하였다. In spite of the policy efforts to reduoe housing poverty, national housing poverty ratio measured by the ratio of households under sub-standard housing conditions was still high (10.6%) in 2010. This research is designed to analyze the current status of households in sub-standard national housing conditions both in terms of living area and facility standard based on the 2010 Korea Housing Survey data, and to suggest some useful housing policy implications. The characteristics of households under substandard housing condition in living area standard reveal that it is a problem of young households, renters, and non-house shelters. Consequently, it is a problem of urban area, rather than rural area. Meanwhile, the characteristics of households under substandard housing condition in facility standard demonstrate that it is a problem of old people and non-house shelters. In contrast with living area standard, it is a problem of rural area, rather than urban area. This research also proves that there exists a severe difference in type of substandard housing conditions among regions. Housing policy priority should be given differently between rural and urban areas, as well as among regions. Therefore, housing policy implementation should be led by local governments who better know local situations and conditions.

주거비 과부담 임차가구의 특성과 이질성에 관한 연구

서안나 ( Anna Seo ),김재익 ( Jae Ik Kim ) 주택도시보증공사 2019 주택도시금융연구 Vol.4 No.2

본 연구는 과도한 주거비 부담으로 주거불안 상태에 놓인 임차가구들의 특성을 파악함으로써 이들에게 효과적이고 적절한 정책방향을 도출하는데 기초정보를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. 2016년 주거실태조사 자료를 기반으로 임차가구를 추출하여 그들의 주거비부담 수준을 국제적 기준에 입각하여 30% 이하, 30%∼50%, 50% 이상 등 세 범주로 분류하고 이항로짓모형을 이용하여 그들의 특성을 상호 비교분석하였다. 분석결과 일반가구와 주거비 과부담계층의 차이가 컸으며, 또 주거비가 과도한 가구와 심각한 가구의 차이도 생애주기, 주택유형, 융자유무 등의 측면에서 적지 않은 것으로 나타났다. 이러한 차이는 주거안정을 위한 주택정책이 대상에 따라 차별적으로 적용되어야만 함을 시사한다. Large portion of households suffer from unstable housing conditions due to high burden of housing costs. The socio-economic characteristics of the households should be identified for the implementation of the effective policy alternatives. This research is designed to analyze the current status of households under excessive and severe housing cost burden compared to other households using binary logit model. There are two important findings derived from this study. First, housing affordability problems are severe to senior group, private-rental housing dwellers, apartment dwellers, and non-capital region. Second, some meaningful differences between groups who suffer excessive housing cost burdens and severe cost burden are identified in terms of life cycle of household, type of house, and rental finance. These differences indicates that beg different housing policy priority needs to be implemented in accordance with the subject.

3차원 비강 모델 및 유동 가시화를 위한 상호작용기반 분할 기법

서안나(Anna Seo),허고은(Go Eun Heo),김지인(Jee-In Kim),김성균(S. K Kim) 한국정보과학회 2013 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.19 No.4

본 논문은 코 내부(비강)의 유동 흐름 분석과 비강 수술 계획을 위하여 3차원 공간상에서 CT 영상으로부터 비강 영역을 반 자동으로 분할하고 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics) 분석을 통하여 유동흐름을 시각화하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 관심 영역 선정과 3차원 공간에서 멀티 지점을 기점으로 영역을 확장해가는 방법을 적용하여 비강을 분할한다. 분할된 비강영역은 볼륨 렌더링 기법을 이용하여 직관적으로 확인 할 수 있다. 분할된 3차원 비강 모델은 유동흐름 실험과 시각화를 위하여 3차원 캐드 데이터 형태로 제공된다. CT 데이터(512*512*175)를 가지고 매뉴얼 분할에서 5시간 정도 걸리던 작업을 반 자동 분할 방법을 이용할 경우 최대 3분 이내에 분할 작업을 완료할 수 있다. 또한 분할된 비강 모델은 수치해석 실험 및 물리 실험을 통하여 비강 내의 유동 흐름을 분석하고, 결과를 유동흐름 시각화 데이터로 제공함으로써 증상에 따른 주관적인 불편함을 객관 데이터로 시각화 하였다. In this paper, we propose an interactive method for semi-automatic segmentation of a nasal airway in 3D space and visualization for airflow by numerical analysis with CFD. The segmentation result can be visualized as its three dimensional model. For the segmentation, interactive 3D Region Growing with multiseed is applied because nasal airway can be recognized by grouping similar pixel values of respiratory paths from CT images. The volume rendering method is used for the 3D visualization of nasal airway. The validation of the segmentation software tool was exercised by otolaryngologists. The accuracy of the segmentation was as good as manual segmentation by otolaryngologists. The processing time was greatly reduced from 5 hours to 3 minutes when 175 slices of CT images with the resolution of 512 by 512 were used to segment and visualize a 3D nasal airway model. In addition, a separate numerical nasal models and physics experiments to analyze the air flow through the nasal cavity, according to the subjective symptoms of discomfort objective was to enable data visualization.

3차원 비강 가상 수술을 위한 사용자 인터페이스

서안나(Anna Seo),김래현(Laehyun Kim),김지인(Jee-In Kim) 한국컴퓨터그래픽스학회 2014 한국컴퓨터그래픽스학회 학술대회 Vol.2014 No.7

Applications of haptic feedbacks in medicine

팜시추이(Pham Sy Quy),서안나(Anna Seo),김형석(HyungSeok Kim),김지인(Jee-In Kim) 한국HCI학회 2009 한국HCI학회 학술대회 Vol.2009 No.2

의료 분야는 가상현실 (VR, Virtual Reality)의 주요한 응용 분야 중의 하나이다. 가상현실을 의료 분야에 응용하는 연구는 학제간 연구의 대표적인 사례로 간주되며, 컴퓨터 과학자나 공학자, 내과 및 외과의사, 의학 교육자나 학생, 군사 의료 전문가들이나 의생명 과학 전문가들이 참여하고 있다. 사용자들이 인지하는 물입감의 경험을 기준으로 하여 사람과 컴퓨터의 상호 작용(HCI, Human Computer Interaction)을 향상시키기 위해서는, 햅틱(Haptic), 음성, 냄새 등 비전통적 상호 작용 방법이 탐구되어야 한다. 특히, 햅틱 피드백은 전통적 상호작용 방식인 시각 정보와 서로 긴밀하게 관계가 맺어진다. 시각 정보와 햅틱 피드백을 결합하게 되면, 사용자들은 몰입감을 좀더 강하게 느끼게 된다. 전세계적으로 햅틱 피드백은 오랫동안 연구되어 왔고, 햅틱 기반의 시스템도 많이 개발이 되었다. 본 논문에서는 해틱 피드백이 의료 분야에 적용된 사례들에 집중하였다. 즉, 햅틱 피드백과 이들이 의료 분야에 응용된 사례들을 정리하여 발표하였다. Medicine is one of great application fields where Virtual Reality (VR) technologies have been successfully utilized. The VR technologies in medicine bring together an interdisciplinary community of computer scientists and engineers, physicians and surgeon, medical educator and students, military medical specialists, and biomedical futurists. The primary feedback of a VR system has been visual feedback. The complex geometry for graphic objects and utilizing hardware acceleration can be incorporated with in order to produce realistic virtual environments. To enhance human-computer interaction (HCI), in term of immersive experiences perceived by users, haptic, speech, olfactory and other non-traditional interfaces should also be exploited. Among those, hapic feedback has been tightly coupled with visual feedback. The combination of the two sensory feedbacks can give users more immersive, realistic and perceptive VR environments. Haptic feedback has been studied over decades and many haptic based VR systems have been developed. This paper focuses on haptic feedback in term of its medical usages. It presents a survey of haptic feedback techniques with their applications in medicine.

비중격의 후상부 절제술 전후 비강내의 유동장에 대한 수치해석적 연구

허고은(Go EunHeo),서안나(Anna Seo),이동창(Dong Chang Lee),김성원(Sung Won Kim),김성균(Sung Kyun Kim) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.11

In order to remove the brain tumor where it locates in the anterocentral skull base, doctors may have surgery through the nasal cavity using endoscope, by removing a part of the nasal septum, rather than by opening the cranium. This operation method shows a tendency to increase due to the surgery accuracy caused by a clear view from endoscopy, shortened operation hours, and lower riskiness compared to cranioplasty, although there is a possibility that functions of the nose may decreases. In this paper, the numerical investigation has been conducted on the nasal cavity where posterosuperior part of the nasal septum has removed in the process of transnasal endoscopic surgery of anterocentral skull base. With the high resolution CT data and a careful treatment of the model surface under the ENT doctor’s advice yielded quite sophisticated cavity models for the numerical simulation. We assumed laminar flow and 200 million grid was applied with the layer near the wall. After removing a part of nasal septum, pressure drop was larger and velocity and wall shear stress was locally higher than the normal nasal cavity, which may cause epistaxis or inflammation. However, when it comes to heat transfer, surgery model was better performed. Especially, the ratio of flow rate of upper airway increased, and it remains curiosity on how high velocity of air will affect signal transduction from olfactory cells to brain.

증강현실 기술을 사용한 수의학 교육용 정맥 주사 훈련 시뮬레이터

이준(Jun Lee),서안나(Anna seo),김원종(WonJong Kim),김지인(Jee-In Kim),이승연(SeungYeon, Lee),엄기동(KiDong, Eom) 한국HCI학회 2012 한국HCI학회 논문지 Vol.7 No.2

수의대 학생들은 동물을 대상으로 의료 행위를 실습하고 훈련을 하는 과정을 통하여 동물에 대한 치료 방법을 배우고 경험한다. 하지만, 동물 보호법으로 인해 훈련에 필요한 동물 실험에 대한 규제가 확대되고, 실험에 사용되는 동물에 대한 실험 횟수를 제한하면서, 수의대 학생들의 동물 대상 교육 및 훈련의 기회가 줄어들게 되었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터를 제안한다. 동물 의료 훈련 과정중에서 가장 사용 빈도가 높으면서도 초보자들이 어려움을 겪는 정맥 주사 훈련을 시뮬레이션 대상으로 선정하였다. 본 논문에서 제안한 시뮬레이터는 동물에 대한 의료 훈련의 사실감을 높여주기 위해서 실제 개다리의 모습을 사용한 훈련 도구를 개발하였다. 또한 실제 정맥주사 훈련 과정에서 사용되는 주사기를 개조하여 사용자의 실험 행위 인식 및 이에 따른 Force Feedback을 제공하는 장치를 개발하였다. 마지막으로 실험에 참여하는 사용자들의 행위를 인식하고 이에 알맞은 시각적 피드백을 주기위해 Work Bench 기반의 증강 현실 시스템을 개발하였다. 제안한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터에 대한 성능 평가를 실시한 결과 제안한 시뮬레이터는 시뮬레이터를 사용하지 않는 전통적인 비디오 기반의 교육 방법이나 HMD (Head Mounted Display) 디스플레이를 착용한 증강현실 시스템보다 교육 효과가 뛰어나다는 결론을 얻을 수 있었다. A veterinay student learns and experiences veterinay processes through experiments and practices using real animals. However, animal protection laws regulate animal experiments and restrict number of the experiments on laboratory animals, veterinary students would have less chances of the experiments and the practices for their veterinary training with real animals. This paper proposes a simulator for veterinary education based on augmented reality(AR). We selected an intravenous injection procedure for the simulation because the injection procedure is the most frequently used procedure during veterinary training and the most difficult stage for beginning veterinary students. The proposed AR simulator provides with a tangible prop, of which shape looks like a leg of a real dog. It also has a injection simulator, which receives user"s input and sends force feedbacks to indicate results of the injection simulation. We developed a WorkBench type AR system with and LED display and cameras for visual information processing. Finally, we evaluated its performance through experiments and user studies to check its acceptance level and usability of the proposed system. We compared the proposed system with a traditional video based education and an AR based system using a head mounded display(HMD). The results showed that the proposed system showed better performances over these systems.