반복적 재구성 알고리즘과 관전류 자동 노출 조정 기법의 CT 영상 화질과 선량에 미치는 영향: 관상동맥 CT 조영 영상 프로토콜 기반의 팬텀 실험

하성민,정성희,장혁재,박은아,심학준,Ha, Seongmin,Jung, Sunghee,Chang, Hyuk-Jae,Park, Eun-Ah,Shim, Hackjoon 한국의학물리학회 2015 의학물리 Vol.26 No.1

본 논문에서는 반복적 구성 기법과 관전류 노출자동조절 기법이 영상의 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상(coronary computed tomography angiography, CCTA)을 대상으로 팬텀 실험에 기반하여 평가하고자 한다. 이를 위하여 미국 의학물리학회(American Association of Physics in Medicine) 표준의 성능 평가 팬텀을 320 다중검출열 CT로써 촬영하였다. 80 kVp, 100 kVp, 120 kVp의 관전압에 있어서, 관전류 노출자동조절 기법은 저선량 목표 표준편차(SD=44)와 고선량(목표 표준편차=33)의 두 가지 설정으로써 촬영하였다. 재구성 변수로서는 필터보정 역투영(FBP)와 반복적 재구성 방법을 설정하여, 전부 12개의 재구성 영상을 획득하였다(12=3 (80, 100, 120 kVp)${\times}2$ (저선량(목표SD=44), 고선량(목표SD=33))${\times}2$ (필터보정역투영, 반복적 재구성). 영상의 화질은 잡음의 세기(표준편차), 변조전달함수, 대조대잡음비(CNR)에 의하여 평가하였으며, 관전압과 관전류 노출자동조절 기법에서의 목표 선량과 대소 및 재구성 기법의 선택이 화질과 방사선량에 미치는 영향을 관찰하였다. 반복적 재구성 기법은 필터보정역투영 기법보다 영상 잡음을 대폭 감소시켰으며 이는 저선량의 경우 더욱 뚜렷하였다. 즉, 잡음의 세기는 관전류 노출자동조절의 설정이 고선량 (목표SD=33)과 저선량(목표SD=44)인 경우, 각각 평균 38%와 평균 46% 감소하였다. 반복적 재구성 기법에 의하여, 변조전달 함수에 의한 공간적 해상도의 평가에 있어서 미약한 감소를 보였으나, 이로써 잡음 저감과 대조대잡음비(CNR)에 있어서의 현저한 개선을 상쇄할 정도의 영향에는 미치지 못 하였다. 결과적으로, 관상동맥 전산화단층촬영 혈관조영 영상의 획득에서 있어서, 반복적 재구성 기법과 관전류 노출자동조정 기법을 동시에 사용하는 것은 영상의 화질을 개선하면서 공간적 해상도의 저하 등 그 부작용은 최소화함으로써, 합리적으로 획득 가능한 한 최소한의 선량 (ALARA)의 원칙에 충실한 실제 임상적 효과를 의미한다고 기대할 수 있다. In this study, we investigated the effects of an iterative reconstruction algorithm and an automatic exposure control (AEC) technique on image quality and radiation dose through phantom experiments with coronary computed tomography (CT) angiography protocols. We scanned the AAPM CT performance phantom using 320 multi-detector-row CT. At the tube voltages of 80, 100, and 120 kVp, the scanning was repeated with two settings of the AEC technique, i.e., with the target standard deviations (SD) values of 33 (the higher tube current) and 44 (the lower tube current). The scanned projection data were reconstructed also in two ways, with the filtered back projection (FBP) and with the iterative reconstruction technique (AIDR-3D). The image quality was evaluated quantitatively with the noise standard deviation, modulation transfer function, and the contrast to noise ratio (CNR). More specifically, we analyzed the influences of selection of a tube voltage and a reconstruction algorithm on tube current modulation and consequently on radiation dose. Reduction of image noise by the iterative reconstruction algorithm compared with the FBP was revealed eminently, especially with the lower tube current protocols, i.e., it was decreased by 46% and 38%, when the AEC was established with the lower dose (the target SD=44) and the higher dose (the target SD=33), respectively. As a side effect of iterative reconstruction, the spatial resolution was decreased by a degree that could not mar the remarkable gains in terms of noise reduction. Consequently, if coronary CT angiogprahy is scanned and reconstructed using both the automatic exposure control and iterative reconstruction techniques, it is anticipated that, in comparison with a conventional acquisition method, image noise can be reduced significantly with slight decrease in spatial resolution, implying clinical advantages of radiation dose reduction, still being faithful to the ALARA principle.

산소 플라즈마 처리된 활성탄소의 세슘 이온 흡착

하성민 ( Seongmin Ha ),곽철환 ( Cheol Hwan Kwak ),임채훈 ( Chaehun Lim ),김석진 ( Seokjin Kim ),이영석 ( Young-seak Lee ) 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.1

산소 플라즈마 처리에 따른 활성탄소의 산소 관능기 도입이 세슘 이온 흡착 특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 산소 플라즈마 처리 시 주파수, 전력 및 산소 가스 유량은 각각 100 kHz, 80 W 및 60 sccm으로 고정하였으며, 반응시간을 변수로 수행하였다. 본 실험조건에서는 산소 가스와의 반응시간이 10분일 때 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소기능기 함량이 증가함에 따라 세슘 이온 흡착량이 증가하였다. 그러나 반응 시간이 15분일 때 산소 관능기 함량이 감소하게 되어 세슘 이온 흡착량이 오히려 감소되었다. 한편, 표면 처리된 활성탄소의 산소 함량과는 달리 그 비표면적 및 기공 특성은 산소 플라즈마 반응 시간에 따라 거의 영향을 받지 않았다. 결과적으로 산소 플라즈마 처리된 활성탄소는 미처리 활성탄소에 비하여 세슘 이온 제거율이 최대 97.3%까지 향상되었다. 이는 산소 플라즈마 처리로 활성탄소 표면에 도입된 C-O-C 및 O=C-O 결합 내 산소 기능기의 함량에 기인한 것으로 판단된다. The effect of introducing oxygen functional groups by oxygen plasma treatment of activated carbon on adsorption properties of cesium ions was investigated. During the oxygen plasma treatment, the frequency, power, and oxygen gas flow rates were fixed at 100 kHz, 80 W, and 60 sccm, respectively, while the reaction time was varied. Under the experimental conditions, the amount of cesium ion adsorption increased as the content of oxygen groups on C-O-C and O=C-O bonds increased when the reaction time with oxygen gas was 10 minutes. However, when the reaction time increased to 15 minutes, the oxygen functional group content decreased resulting in the decrease of the adsorbed cesium ion amount. On the other hand, unlike the oxygen content of the surface-treated activated carbon, the specific surface area and pore properties were hardly affected by the oxygen plasma reaction time. As a result, the oxygen plasma-treated activated carbon improved the cesium ion removal rate by up to 97.3% compared to that of the untreated activated carbon. This is considered to be due to the content of oxygen groups on C-O-C and O=C-O bonds introduced on the surface of the activated carbon through oxygen plasma treatment.

신라(新羅) 중고기(中古期) 서사(書寫)·각석(刻石)·입비(立碑) 전문가(專門家)의 분화(分化)와 서법(書法)·금석학(金石學)의 발달(發達)

하성민 ( Seongmin Ha ) 고려대학교 역사연구소 2022 사총 Vol.105 No.-

Transcription by transcribers at Myeonghwal Fortress Monument means the act itself of transcription for the sentences to be inscribed in monuments. Transcribers at Uljin Geobeolmorabi, Danyang Jeokseongbi and Changnyeong Monument Marking Visit of King Jinheung were real examples of transcription experts. And 'written monuments'(書石) could be found at 'Written Monuments Valley' of Uljin Cheonjeon-ri Monument Inscription' and monument writing (石書)-the same term of written monuments-at Erectors of Monument of Danyang Jeokseongbi. Here, 'written monuments' (書石) and monument writing (石書) mean inscribed monuments and monument inscription respectively, and inscribers at Uljin Geobeolmorabi were inscription experts. And figures registered as monument erectors at Uljin Geobeolmorabi and as erectors of inscribed monuments at Danyang Jeokseongbi were experts in monument erection. The existence of transcribers, inscribers, erectors at Uljin Geobeolmorabi demonstrated that job division in carrying out transcription, inscription, erection was done in the most reasonable and effective way. The process of monument erection as such changed to two phases of transcription and erection at Danyang Jeokseongbi. Thus, job division system of three phases of transcription - inscription-erection at Uljin Geobeolmorabi changed to two phases of transcription-erection at Danyang Jeokseongbi, making an effective erection process. This prevalence of variant letters a t epigraphic materials during the Middle Period(中古期) of Silla began from the distribution of copied Buddhist scriptures. This made one of Wei stele style prevailing in China then accommodated and used in Silla. So, development of graphonomy and exegetics then initiated from the work of exact interpretation of each Chinese letters copied in various letter styles of this Wei stele. As was the case in Goguryeo, this was possible because books favorably read at the time included Yupian and dictionaries of Jatong and Jarim. In particular, Yupian published by Gu Yewang during the Liang Dynasty illustrated completely-summarized regular script, making it highly appreciated. Furthermore, Jatong was also a letter book that summarized variant letters, making it ever more influential.

저선량ㆍ고화질 CT 영상 획득을 위한 반복적 재구성 기법의 정량적 평가

하성민(Seongmin Ha),심학준(Hackjoon Shim),장혁재(Hyuk-Jae Chang),김선규(Seonkyu Kim) 한국방송·미디어공학회 2013 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2013 No.6

CT(Computed Tomography)영상에서 선량과 화질은 중요한 요소이다. 선량은 환자에게 직접적으로 악영향을 끼치는 요소이며, 화질은 환자의 병변을 판단하는데 매우 중요하게 작용한다. 반복적 재구성 알고리즘을 이용하면 저선량 영상에서도 고화질의 영상을 얻을 수 있는지 FBP와 정량적, 정성적으로 비교하였다. 촬영 프로토콜은 관전압 80, 100, 120kVp에서 관전류를 동일하게 200mA로 촬영하여 획득하였으며, 정량적 평가를 위해 SD(Standard Deviation), SNR(Signal to Noise Ratio), MTF(Modulation Transfer Function)를 측정하여 분석하였다. 선량은 80kVp일 때 가장 낮았으며, 120kVp일 때 가장 높았다. 80kVp의 영상을 Toshiba 社의 <SUP> AIDR</SUP>3D(Adaptive Iterative Reduction integrated into SUREExposure)로 재구성하고, 120kVp의 영상에 FBP로 재구성한 다음 정량적 비교를 한 결과 AIDR 3D를 적용한 영상의 SD가 낮게 나왔으며, SNR이 높게 나타났고, MTF 곡선은 유사하게 나타났다. 그리고 FWHM(Full Width at Half Maximum) 값의 오차가 거의 없었다. 결론적으로 AIDR 3D는 저선량에서도 높은 화질을 나타냄을 확인하였다.

탄소섬유강화플라스틱 유래 폐 탄소섬유로 제조된 불화탄소 기반 리튬일차전지의 전기화학적 특성

하나은 ( Naeun Ha ),임채훈 ( Chaehun Lim ),하성민 ( Seongmin Ha ),명성재 ( Seongjae Myeong ),이영석 ( Young-seak Lee ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.5

본 연구에서는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)을 열분해하여 얻은 폐 탄소섬유를 이용하여 기상 불소화를 통해 불화탄소를 제조하고 리튬일차전지의 환원극 소재로 재활용하고자 하였다. 먼저 열분해로 얻은 폐 탄소섬유의 물리화학적 특성을 파악하였으며, 이 폐 탄소섬유에 기상 불소화 효과를 평가하기 위하여 불화탄소의 구조적, 화학적 특성을 분석하였다. XRD 분석에 의해 폐 탄소섬유의 육각망탄소 적층구조(002피크)는 기상 불소화의 온도가 증가함에 따라 점차 불화탄소 구조(001피크)로 전환되었음을 확인하였다. 이 불화탄소를 이용하여 제조된 리튬일차전지의 방전용량은 최대 862 mAh/g이었다. 이는 다른 탄소 재료로 제조한 불화탄소 기반 리튬이온차전지의 방전용량과 비교하였을 때 우수한 성능을 보였다. 이러한 결과는 폐 CFRP 기반 폐탄소섬유를 이용한 불화탄소는 리튬일차전지의 환원극 소재로 활용할 수 있을 것으로 여겨진다. In this study, waste carbon fiber obtained by pyrolysis of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) was used to produce carbon fluoride through vapor phase fluorination and recycled as a reducing electrode material for lithium primary batteries. First, the physicochemical properties of the waste carbon fiber obtained by pyrolysis were determined, and the structural and chemical properties of carbon fluoride were analyzed to evaluate the effect of vapor phase fluorination on the waste carbon fiber. XRD analysis confirmed that the hexagonal network carbon laminated structure (002 peak) of the waste carbon fiber was gradually converted into a carbon fluoride structure (CF_X, 001 peak) as the temperature of gas phase fluorination increased. The discharge capacity of the lithium primary battery produced using this carbon fluoride was up to 862 mAh/g. This was compared to the discharge capacity of carbon fluoride-based Li-ion batteries made of other carbon materials. These results suggest that carbon fluoride made from waste CFRP-based carbon fibers can be used as a reducing electrode material for Li-ion batteries.

48V 4륜 구동 하이브리드 시스템의 상위제어 알고리즘 설계 및 연비 분석

정기윤(Kiyun Jeong),하성민(Seongmin Ha),이형철(Hyeongcheol Lee) 한국자동차공학회 2018 한국 자동차공학회논문집 Vol.26 No.1

데이터 불균형 해결을 위한 조건부 심층 적대적 생성 신경망 기반 피부질환 영상생성 기법

정현석(Hyunseok Jeong),하성민(Seongmin Ha),심학준(Hackjoon Shim),오상호(Sangho Oh),장혁재(Hyuk-Jae Chang) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

Skin diseases vary in type and form from mild to severe diseases and depending on the severity, they are divided into malignant and benign skin diseases. The problem of classifying skin disease images has emerged as an important topic, such as the ISIC Challenge. One of the most important issues that determine performance in the classification of skin diseases through artificial intelligence is the data imbalance problem. In this paper, we propose ways to avoid the data imbalance problem by generating skin disease images through cDCGAN. The results of the experiment showed that the skin disease images generated by the proposed method had similarities with the actual disease images.

프리스탠딩 저항형 가스 센서용 산화구리 무전해 도금 탄소스펀지 제조 및 일산화질소 감지

김석진 ( Seokjin Kim ),하성민 ( Seongmin Ha ),명성재 ( Seongjae Myeong ),이영석 ( Young-seak Lee ) 한국공업화학회 2022 공업화학 Vol.33 No.6

멜라민 스펀지를 열처리하여 제조된 질소함유 탄소 스펀지에 산화구리(CuO)를 무전해 도금하여 기판없이 작동하는 일산화질소(NO) 가스 센서를 제조하였다. 탄소 스펀지 표면의 CuO 함량은 도금 시간이 증가함에 따라 증가하였으나, NO 가스 흡착을 유도한다고 알려져 있는 질소의 함량은 CuO 표면 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 미처리 탄소스펀지는 NO 가스에 대하여 18 min에 최대 저항 변화(5.0%)를 나타내었다. 반면에, CuO가 도금된 샘플(CuO30s-CS)은 8 min만에 최대 18.3%의 저항변화를 보였다. 이러한 NO 가스 감지 능력 향상은 CuO로 인하여 탄소 스펀지의 정공캐리어 수 증가 및 전자전달 촉진에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나, 60 s 동안 CuO 무전해 도금된 탄소 스펀지의 NO가스 감지 저항은 1.9%로 오히려 감소하였다. 이는 탄소 스펀지 표면에 CuO로 완전히 도금되어 NO 가스 흡착 능력이 떨어져 저항변화가 감소한 것으로 판단된다. 따라서, CuO가 도금된 탄소 스펀지는 빠르고 우수한 저항변화 특성을 가지고 있어 유용한 NO 가스 센서로 사용할 수 있으나, CuO가 탄소 스펀지 표면을 완전히 도금해서는 안 된다. Copper(Ⅱ) oxide (CuO), electroless plated on a nitrogen-containing carbon sponge prepared by a melamine sponge thermal treatment, was developed as a nitric oxide (NO) gas sensor that operates without a wafer. The CuO content on the surface of the carbon sponge increased as the plating time increased, but the content of nitrogen known to induce NO gas adsorption decreased. The untreated carbon sponge showed a maximum resistance change (5.0%) at 18 min. On the other hand, the CuO plated sample (CuO30s-CS) showed a maximum resistance change of 18.3% in 8 min. It is considered that the improvement of the NO gas sensing capability was caused by the increase in hole carriers of the carbon sponge and improved movement of electrons due to CuO. However, the NO gas detection resistance of the CuO electroless plated carbon sponge for 60 s decreased to 1.9%. It is considered that the surface of the carbon sponge was completely plated with CuO, resulting in a decrease in the NO gas adsorption capacity and resistance change. Thus, CuO-plated carbon sponge can be used as an effective NO gas sensor because it has fast and excellent resistance change properties, but CuO should not be completely plated on the surface of the carbon sponge.

관상동맥 검출을 위한 베이지안 접근방법

전병환(Byunghwan Jeon),정성희(Sunghee Jung),하성민(Seongmin Ha),심학준(Hackjoon Shim),장혁재(Hyuk-Jae Chang) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6

강우로 인한 자율주행 차량의 카메라 센서 기반 신호등 인지 성능 저하 상황 대응 능력 평가 방법에 관한 연구

황영서(Youngseo Hwang),이명수(Myungsu Lee),하성민(Seongmin Ha),김봉섭(Bongseob Kim),임태호(Taeho Lim),윤경수(Kungsu Yun) 한국통신학회 2023 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.6