Computer-Aided Geometric Modeling and Animation of the Cervical Spine

안형수(Hyung Soo Ahn) 대한해부학회 2005 Anatomy & Cell Biology Vol.38 No.1

본 논문의 목적은 컴퓨터단층촬영(CT) 영상으로부터 기하학적목뼈컴퓨터모델(Topological cervical vertebrae computer model)을 구현하고, 이 모델을 이용하여 목뼈 굴곡 운동을 사체 실험을 통해 얻은 데이터로 애니메이션하는 기법을 기술 하기 위한 것이다. 이 기법은 단순하고 효율적이며, 컴퓨터단층촬영 영상 외에 자기공명영상(MRI) 등에도 적용 가능하며, 다른 생물학적 장기의 기하학적 모델 구현에 적절한 방법으로 사료된다. 의학적 영상 자료로부터 구현된 이 컴퓨터 모델은 인체 목뼈의 구조적 및 기하학적 정보를 동시에 제공할 수 있다. 또한 이 모델은 적절한 공학적 포맷으로 작성 되었으므로 유한 요소분석(Finite element analysis)이나 다체 동역학모의실험(Multibody dynamic simulation)과 같은 여타 공학적 프로그램에서도 이용 가능하다 This paper presents a technique to build a topological cervical vertebrae computer model based on CT scan data and to animate the flexion motion of the model with in vitro experimental data from our laboratory. This technique utilized commercial software to reconstruct the human cervical vertebrae and to produce the animation of the model. This simple and effective method can be adapted to other biological tissues and other types of medical image data such as MRI scan data. The computer model constructed from medical images provides both structural and topological information about the human cervical spine. Since the model was constructed in an appropriate file format, it can be employed any engineering program for finite element analysis and multibody dynamic simulation.

Anemia-inducing Murine Friend Virus 감염에 대한 2 ,3 -dideoxycytidine 및 Interferon-α-A의 항retrovirus효과

안형수(Hyung Soo Ann),안령미(Ryoung Me Ahn),김동섭(Dong Seop Kim) 대한약리학회 1995 대한약리학잡지 Vol.31 No.3

Anemia-inducing strain of Friend virus (FVA)는 적혈구 progenitor cell의 증식을 촉진하는 생쥐 retrovirus의 일종이다. FVA에 감염된 생쥐는 생성이 촉진된 progenitor cell이 분화되지 못하고 비장내에 축적되므로서 비장비대를 초래한다. 이에 본 실험에서는 FVA에 감염된 생쥐의 비장비대를 지표로 사용하여 2 ,3 -dideoxycytidine (ddC) 및 interferon-α-A (rIFN-α-A)의 항retrovirus효과를 측정하였다. 매일 ddC (100 mg/kg) 및 rIFN-α-A (10 KU/mouse)를 각각 단독 또는 병용하여 18일간 복강내 투여시 비장의 비대가 각각 15.1%, 52.7%, 61.6% 억제되었다. 또 다른 실험군으로 ddC를 식수중에 용해하여 (0.1 mg/ml) 경구로 18일간 투여시, 그리고 ddC의 경구투여와 병용하여 rIFN-α-A을 위와 마찬가지 용량으로 복강내 투여시, 비장비대를 각각 38.4% 및 83.2% 억제하였다. 이 결과는 ddC의 투여시 복강내 주사보다는 경구투여가 더 유효하며, ddC와 rIFN-α-A는 병용투여시 상가적인 효과가 있음을 제시한다. ddC 투여시 progenitor cell의 특성상 변화를 검토하기 위해, Ca⁺⁺ uptake [³H]cyclohexyladenosine (CHA) binding 실험을 실시하였다. CHA bindng 실험결과 성숙된 적혈구에서는 저친화성의 결합부위 하나뿐인데 반해, progenitor cell에서는 고친화성과 저친화성의 두가지 결합부위를 나타내었다. Ca⁺⁺ uptake 측정결과 성숙된 적혈구에 비해 대조군의 정상적인progenitor cell은 약 20배 증가를 나타내었으며, ddC를 연속투여한 군에서도 유사한 결과를나타내었다. 이때 CHA에 의한 Ca⁺⁺ uptake의 억제효과를 측정한 바, ddC 100 mg/kg 투여군의 경우 76%로 대조군의 86% 보다 억제효과가 크게 나타났으며, 이들 모두는 adenosine 길항약인 theophylline의 전처치시 대조군과 유사하게 회복되었다. The anemia-inducing strain of Friend virus (FVA) is a murine retrovirus which stimulates the proliferation of erythroid progenitor cells. The progenitor cells synthesized by FVA-stimulation are unable to proceed with differentiation and accumulate in the spleen resulting in splenomegaly in infected mice. Using FVA-inoculated mice as a model, we have investigated the antiretroviral effects of 2 ,3 -dideoxycytidine (ddC) and recombinant interferon-α-A (rIFN-α-A) on FVA infection. The extent of the infection was determined by measuring the weights of the spleens. Daily intraperitoneal injection of ddC (100 mg/kg body weight), rIFN-α-A (10 KU/mose) and the combination of both drugs to FVA inoculated mice for 18 days resulted in suppression of the growth of spleens by 15.1%, 52.7% and 61.6%, respectively. When ddC was dissolved in drinking water (0.1 mg/ml) and administered to a group of FVA inoculated mice ad libitum, and rIFN-α-A (10 KU/mouse) was intraperitoneally injected daily to another group of ddC (0.1 mg/ml) drinking mice for 18days, the growth of spleens was suppressed by 38.4% and 83.2%, respectively. These results indicate that administration of ddC via drinking water is more effective in suppressing FVA infection than the daily injection of ddC, and that the combined effects ddC and rIFN-α-A are not synergistic but additive. In order to determine whether ddC treatment alters the characteristic of the progenitor cells with respect to Ca⁺⁺ uptake, Ca⁺⁺ uptake in erythroid cells and the effect of cyclohexyladenosine (CHA) on the Ca⁺⁺ uptake were studied. Ca⁺⁺ uptake in the erythroid progenitor cells was about 20-fold greater than in mouse erythrocytes and the inhibition of Ca⁺⁺ uptake by CHA was the greatest in the progenitor cells from FVA infected mice which were treated with ddC. The inhibition was obviated by theophylline. Results of CHA binding studies showed that the erythroid progenitor cells contain both high and low affinity CHA binding sites, whereas mose erythrocytes contain only the low affinity CHA binding sites.

Antiretroviral Effects of 2',3'-Dideoxycytidine and Recombinant $Interferon-{\alpha}-A$ on the Infection of Anemia-inducing Murine Friend Virus

안형수,안령미,김동섭,Ann, Hyung-Soo,Ahn, Ryoung-Me,Kim, Dong-Seop The Korean Society of Pharmacology 1995 대한약리학잡지 Vol.31 No.3

Anemia-inducing strain of Friend virus (FVA)는 적혈구 progenitor cell의 증식을 촉진하는 생쥐 retrovirus의 일종이다. FVA에 감염된 생쥐는 생성이 촉진된 progenitor cell이 분화되지 못하고 비장내에 축적되므로서 비장비대를 초래한다. 이에 본 실험에서는 FVA에 감염된 생쥐의 비장비대를 지표로 사용하여 2',3'-dideoxycytidine (ddC) 및 $interferon-{\alpha}-A\;(rIFN-{\alpha}-A)$의 항retrovirus효과를 측정하였다. 매일 ddC (100 mg/kg) 및 $rIFN-{\alpha}-A$ (10 KU/mouse)를 각각 단독 또는 병용하여 18일간 복강내 투여시 비장의 비대가 각각 15.1%, 52.7%, 61.6% 억제되었다. 또 다른 실험군으로 ddC를 식수중에 용해하여 (0.1 mg/ml) 경구로 18일간 투여시, 그리고 ddC의 경구투여와 병용하여 $rIFN-{\alpha}-A$을 위와 마찬가지 용량으로 복강내 투여시, 비장비대를 각각 38.4% 및 83.2% 억제하였다. 이 결과는 ddC의 투여시 복강내 주사보다는 경구투여가 더 유효하며, ddC와 $rIFN-{\alpha}-A$는 병용투여시 상가적인 효과가 있음을 제시한다. ddC 투여시 progenitor cell의 특성상 변화를 검토하기 위해, $Ca^{++}$ uptake $[^3H]cyclohexyladenosine$ (CHA) binding 실험을 실시하였다. CHA bindng 실험결과 성숙된 적혈구에서는 저친화성의 결합부위 하나뿐인데 반해, progenitor cell에서는 고친화성과 저친화성의 두가지 결합부위를 나타내었다. $Ca^{++}$ uptake 측정결과 성숙된 적혈구에 비해 대조군의 정상적인progenitor cell은 약 20배 증가를 나타내었으며, ddC를 연속투여한 군에서도 유사한 결과를나타내었다. 이때 CHA에 의한 $Ca^{++}$ uptake의 억제효과를 측정한 바, ddC 100 mg/kg 투여군의 경우 76%로 대조군의 86% 보다 억제효과가 크게 나타났으며, 이들 모두는 adenosine 길항약인 theophylline의 전처치시 대조군과 유사하게 회복되었다. The anemia-inducing strain of Friend virus (FVA) is a murine retrovirus which stimulates the proliferation of erythroid progenitor cells. The progenitor cells synthesized by FVA-stimulation are unable to proceed with differentiation and accumulate in the spleen resulting in splenomegaly in infected mice. Using FVA-inoculated mice as a model, we have investigated the antiretroviral effects of 2',3'-dideoxycytidine (ddC) and recombinant $interferon-{\alpha}-A\;(rIFN-{\alpha}-A)$ on FVA infection. The extent of the infection was determined by measuring the weights of the spleens. Daily intraperitoneal injection of ddC (100 mg/kg body weight), $rIFN-{\alpha}-A$ (10 KU/mose) and the combination of both drugs to FVA inoculated mice for 18 days resulted in suppression of the growth of spleens by 15.1%, 52.7% and 61.6%, respectively. When ddC was dissolved in drinking water (0.1 mg/ml) and administered to a group of FVA inoculated mice ad libitum, and $rIFN-{\alpha}-A$ (10 KU/mouse) was intraperitoneally injected daily to another group of ddC (0.1 mg/ml) drinking mice for 18days, the growth of spleens was suppressed by 38.4% and 83.2%, respectively. These results indicate that administration of ddC via drinking water is more effective in suppressing FVA infection than the daily injection of ddC, and that the combined effects ddC and $rIFN-{\alpha}-A$ are not synergistic but additive. In order to determine whether ddC treatment alters the characteristic of the progenitor cells with respect to $Ca^{++}$ uptake, $Ca^{++}$ uptake in erythroid cells and the effect of cyclohexyladenosine (CHA) on the $Ca^{++}$ uptake were studied. $Ca^{++}$ uptake in the erythroid progenitor cells was about 20-fold greater than in mouse erythrocytes and the inhibition of $Ca^{++}$ uptake by CHA was the greatest in the progenitor cells from FVA infected mice which were treated with ddC. The inhibition was obviated by theophylline. Results of CHA binding studies showed that the erythroid progenitor cells contain both high and low affinity CHA binding sites, whereas mose erythrocytes contain only the low affinity CHA binding sites.

유기 금속 화학 증착법(MOCVD)으로 4H-SiC 기판에 성장한 Ga₂O₃ 박막과 결정 상에 따른 특성

김소윤,이정복,안형수,김경화,양민,Kim, So Yoon,Lee, Jung Bok,Ahn, Hyung Soo,Kim, Kyung Hwa,Yang, Min 한국결정성장학회 2021 한국결정성장학회지 Vol.31 No.4

ε-Ga₂O₃ 박막은 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)에 의해 4H-SiC 기판에 성장되었으며, 결정성은 성장 조건에 따라 평가되었다. ε-Ga₂O₃의 최적 조건은 665℃의 성장 온도와 200 sccm의 산소 유량에서 성장한 것으로 나타났다. hexagonal 핵이 합쳐지면서 2차원으로 성장되었고, hexagonal 핵의 배열 방향은 기판의 결정 방향과 밀접한 관련이 있었다. 그러나 ε-Ga₂O₃의 결정 구조는 hexagonal이 아닌 orthorhombic 구조를 가짐을 확인하였다. 결정상 전이는 열처리에 의해 수행되었다. 그리고 상 전이된 β-Ga₂O₃ 박막과 비교하기 위해 4H-SiC에서 β-Ga₂O₃ 박막을 바로 성장하였다. 상 전이된 β-Ga₂O₃ 박막은 바로 성장한 것보다 더 나은 결정성을 보여주었다. ε-Ga₂O₃ thin films were grown on 4H-SiC substrates by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and crystalline quality were evaluated depend on growth conditions. It was found that the best conditions of the ε-Ga₂O₃ were grown at a growth temperature of 665℃ and an oxygen flow rate of 200 sccm. Two-dimensional growth was completed after the merge of hexagonal nuclei, and the arrangement direction of hexagonal nuclei was closely related to the crystal direction of the substrate. However, it was confirmed that crystal structure of the ε-Ga₂O₃ had an orthorhombic rather than hexagonal. Crystal phase transformation was performed by thermal treatment. And a β-Ga₂O₃ thin film was grown directly on 4H-SiC for the comparison to the phase transformed β-Ga₂O₃ thin film. The phase transformed β-Ga₂O₃ film showed better crystal quality than directly grown one.

MOCVD로 성장한 β-Ga₂O₃ 박막에 대한 Mg 불순물 주입 효과

박상훈,이서영,안형수,유영문,양민,Park, Sang Hun,Lee, Seo Young,Ahn, Hyung Soo,Yu, Young Moon,Yang, Min 한국결정성장학회 2018 한국결정성장학회지 Vol.28 No.2

본 연구에서는 Mg acetate 수용액을 사용한 간편한 도핑방법으로 불순물을 주입하여 성장한 $Ga_2O_3$ 박막의 불순물 주입 효과에 대해 연구하였다. MOCVD 방법을 이용해 Si 기판 위에 undoped $Ga_2O_3$ 박막과 Mg-doped $Ga_2O_3$ 박막을 각각 $600^{\circ}C$와 $900^{\circ}C$의 성장온도에서 30분간 성장하였다. 표면 형상 분석 결과 Mg 불순물 주입에 따른 큰 차이는 확인되지 않았으며 $900^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면이 $600^{\circ}C$에서 성장한 박막의 표면보다 큰 거칠기를 가지고 다결정화 되는 것을 확인하였다. 광학적 특성 분석 결과, 도핑된 샘플의 경우 전체적인 발광 피크가 red shift 되었고 UV 방출 세기가 커지는 특성을 보였다. I-V 측정 결과로부터 Mg 불순물에 의해 $600^{\circ}C$ 성장 박막의 누설전류가 감소하고, $900^{\circ}C$ 성장 박막의 광전류는 증가하는 효과를 확인하였다. In this study, we investigated the impurity effect of $Ga_2O_3$ doped thin film by simple doping method using Mg acetate solution. Both undoped $Ga_2O_3$ thin films and Mg-doped $Ga_2O_3$ thin films were grown on Si substrates at 600 and $900^{\circ}C$ for 30 minutes by means of a customized MOCVD method. As a result of the surface analysis, there were no obvious morphological differences by Mg impurity implantation. The surface of the thin film grown at $900^{\circ}C$ was rougher than those grown at $600^{\circ}C$ and polycrystallization was achieved. As a result of the optical property analysis, in the case of the doped sample, the overall emission peak was red shifted and the UV radiation intensity was increased. As a result of the I-V curve, the leakage current of the $600^{\circ}C$ growth thin film decreased by the Mg impurity and the photocurrent of the growth thin film of $900^{\circ}C$ increased.

신뢰할 수 있는 딥러닝 기반 스캔 문서 자동 인식

유용원,배진수,김성범 대한산업공학회 2021 대한산업공학회 추계학술대회논문집 Vol.2021 No.11

ε-Ga₂O₃ 박막 성장 및 MSM UV photodetector의 전기광학적 특성

박상훈,이한솔,안형수,양민,Park, Sang Hun,Lee, Han Sol,Ahn, Hyung Soo,Yang, Min 한국결정성장학회 2019 한국결정성장학회지 Vol.29 No.4

본 연구에서는 $Ga_2O_3$ 박막의 구조적 특성과 Ti/Au 전극을 증착하여 제작된 metal-semiconductor-metal (MSM) photodetector 소자의 광학적, 전기적 특성에 대해 연구하였다. 유기 금속 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition, MOCVD)을 이용해 서로 다른 온도에서 $Ga_2O_3$ 박막을 성장하였다. 성장온도에 따라 $Ga_2O_3$의 결정상이 ${\varepsilon}$-상에서 ${\beta}$-상으로 변화하는 것을 확인할 수 있었다. X-선 회절 분석(X-ray diffraction, XRD) 결과로 ${\varepsilon}-Ga_2O_3$의 결정구조를 확인하였고, 주사 전자 현미경(scanning electron microscopy, SEM) 이미지로 결정구조의 형성 메커니즘에 대해 논의하였다. 음극선 발광(Cathode luminescence, CL) 측정으로 $Ga_2O_3$의 발광성 천이에 관여하는 에너지 준위의 형성 원인에 대해 논의하였다. 제작된 MSM photodetector 소자의 외부 광에 대한 전류-전압 특성과 시간 의존성 on/off 광 응답 특성을 통해 ${\varepsilon}-Ga_2O_3$로 제작한 photodetector는 가시광보다 266 nm UV 파장 영역에서 훨씬 뛰어난 광전류 특성을 보이는 것을 확인하였다. In this study, we investigated the structural properties of $Ga_2O_3$ thin films and the photo-electrical properties of metal-semiconductor-metal (MSM) photodetectors deposited by Ti/Au electrodes. $Ga_2O_3$ thin films were grown at different temperatures using metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). The crystal phase of $Ga_2O_3$ changed from ${\varepsilon}$-phase to ${\beta}$-phase depending on the growth temperature. The crystal structure of ${\varepsilon}-Ga_2O_3$ was confirmed by X-ray diffraction (XRD) analysis and the formation mechanism of crystal structure was discussed by scanning electron microscopy (SEM) images. From the results of current-voltage (I-V) and time-dependent photoresponse characteristics under the illumination of external lights, we confirmed that the MSM photodetector fabricated by ${\varepsilon}-Ga_2O_3$ showed much better photocurrent characteristics in the 266 nm UV range than in the visible range.

MOCVD에 의한 Si 기판 위의 Ga₂O₃ 박막 저온 결정 성장과 전기적 특성

이정복,안남준,안형수,김경화,양민,Lee, Jung Bok,Ahn, Nam Jun,Ahn, Hyung Soo,Kim, Kyung Hwa,Yang, Min 한국결정성장학회 2022 한국결정성장학회지 Vol.32 No.2

Ga₂O₃ thin films were grown on n-type Si substrates at various growth temperatures of 500, 550, 600, 650 and 700℃. The Ga₂O₃ thin films grown at 500℃ and 550℃ were characterized as featureless flat surface. Grown at higher temperatures (600, 650, and 700℃) showed very rough surface morphology. To figure out the annealing effect on the thin films grown at relatively low temperatures (500, 550, 600, 650 and 700℃), the Ga₂O₃ films were thermally treated at 900℃ for 10 minutes. Crystal structure of the Ga₂O₃ films grown at 500 and 550℃ were changed from amorphous to polycrystalline structure with flat surface. Ga₂O₃ film grown at 550℃ was chosen for the fabrication of a Schottky barrier diode (SBD). Electrical properties of the SBDs depend on the thermal treatment were evaluated. A MSM type photodetector was made on the low temperature grown Ga₂O₃ thin film. The photocurrent for the illumination of 266 nm wavelength showed 5.32 times higher than dark current at the operating voltage of 10 V.

습식 화학적 식각 방법에 의한 시간에 따른 GaAs(100) 단결정 웨이퍼에서의 마이크로 구멍의 제작 및 분석

이하영,곽민섭,임경원,안형수,이삼녕,Lee, Ha Young,Kwak, Min Sub,Lim, Kyung-Won,Ahn, Hyung Soo,Yi, Sam Nyung 한국재료학회 2019 한국재료학회지 Vol.29 No.3

Surface plasmon resonance is the resonant oscillation of conduction electrons at the interface between negative and positive permittivity material stimulated by incident light. In particular, when light transmits through the metallic microhole structures, it shows an increased intensity of light. Thus, it is used to increase the efficiency of devices such as LEDs, solar cells, and sensors. There are various methods to make micro-hole structures. In this experiment, micro holes are formed using a wet chemical etching method, which is inexpensive and can be mass processed. The shape of the holes depends on crystal facets, temperature, the concentration of the etchant solution, and etching time. We select a GaAs(100) single crystal wafer in this experiment and satisfactory results are obtained under the ratio of etchant solution with $H_2SO_4:H_2O_2:H_2O=1:5:5$. The morphology of micro holes according to the temperature and time is observed using field emission - scanning electron microscopy (FE-SEM). The etching mechanism at the corners and sidewalls is explained through the configuration of atoms.

고효율 파워 반도체 소자를 위한 Mg-doped AlN 에피층의 HVPE 성장

배숭근,전인준,양민,이삼녕,안형수,전헌수,김경화,김석환,Bae, Sung Geun,Jeon, Injun,Yang, Min,Yi, Sam Nyung,Ahn, Hyung Soo,Jeon, Hunsoo,Kim, Kyoung Hwa,Kim, Suck-Whan 한국결정성장학회 2017 韓國結晶成長學會誌 Vol.27 No.6

AlN는 넓은 밴드 갭 및 높은 열전도율로 인해 넓은 밴드 갭 및 고주파 전자 소자로 유망한 재료이다. AlN은 전력 반도체의 재료로서 더 큰 항복전압과 고전압에서의 더 작은 특성저항의 장점을 가지고 있다. 높은 전도도를 갖는 p형 AlN 에피층의 성장은 AlN 기반 응용 제품 제조에 중요하다. 본 논문에서는 Mg이 도핑된 AlN 에피층을 혼합 소스 HVPE에 의해 성장하였다. Al 및 Mg 혼합 금속은 Mg-doped AlN 에피 층의 성장을 위한 소스 물질로 사용하였다. AlN 내의 Mg 농도는 혼합 소스에서 Mg 첨가 질량의 양을 조절함으로써 제어되었다. 다양한 Mg 농도를 갖는 AlN 에피 층의 표면 형태 및 결정 구조는 FE-SEM 및 HR-XRD에 의해 조사하였다. Mg-doped AlN 에피 층의 XPS 스펙트럼으로 부터 혼합 소스 HVPE에 의해 Mg을 AlN 에피 층에 도핑할 수 있음을 증명하였다. AlN is a promising material for wide band gap and high-frequency electronics device due to its wide bandgap and high thermal conductivity. AlN has advantages as materials for power semiconductors with a larger breakdown field, and a smaller specific on-resistance at high voltage. The growth of a p-type AlN epilayer with high conductivity is important for a manufacturing an AlN-based applications. In this paper, Mg doped AlN epilayers were grown by a mixed-source HVPE. Al and Mg mixture were used as source materials for the growth of Mg-doped AlN epilayers. Mg concentration in the AlN was controlled by modulating the quantity of Mg source in the mixed-source. Surface morphology and crystalline structure of AlN epilayers with different Mg concentrations were characterized by FE-SEM and HR-XRD. XPS spectra of the Mg-doped AlN epilayers demonstrated that Mg was doped successfully into the AlN epilayer by the mixed-source HVPE.