Korea Astronomy Observatory (KAO) recently developed a new model of CCD imaging system for astronomical purpose. This paper presents system structure and electrical circuit descriptions with the performance of the CCD imaging system. The developed system can handle astronomical image acquisition with additional functions of on-chip binning, sub-image acquisition using a SITe 1024×1024 1024×1024 CCD chip. Particularly the controller design of the system allows us great flexibility and versatility with the software system control and it is possible to cope with any format CCDs by any manufactures, in principle. The system performances are derived by mean variance test in our laboratory, which shows that the total system noise 10.5e-(R.M.S), Gain 1.9e-/ ADD, non-linearity 0.37% 0.37%

진단방사선 영상을 획득하기 위해 이용되는 X-ray는 연속적인 에너지 분포를 가지지만 저에너지 광자의 경우에는 영상 형성 보다는 환자피폭에 더 많은 기여를 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 저에너지 광자를 제거하기 위해 임상에서는 알루미늄 필터를 적용하고 있으나 이는 빔 경화 현상으로 인한 영상 품질에 악 영향을 미칠 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 알루미늄 필터에 의한 산란 선량이 의료 영상의 품질에 미치는 영향에 대하여 고찰하고자 하였다. 또한, 영상의 대조도 저하를 정량적으로 표현하기 위해 상대 표준 편차 및 산란 열화 인자를 평가 지표로서 활용하였다. 연구 결과, 70 kVp 이상의 전압에서 진단 영상을 확보 시 NCRP에 의해 권장되는 2.5 mmAl를 기준에서 전방산란율 분석 결과 0.69 %, 산란 열화 인자 분석 결과는 0.005, NNPS 분석 결과 3.59 mm2의 변화가 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 알루미늄 필터의 두께가 증가함에 따라 발생하는 산란 선량이 의료 영상의 품질을 저하시키는 것을 정량적으로 검증하 였다.

본 연구는 심장 혈관 조영술의 투시 영상과 씨네 영상을 획득하는 데 있어서 초당 프레임 횟수를 변화함에 따라 흡수선량과 획득 영상의 화질의 추이를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 또, FOV 확대와 Live Zoom이라는 두 가지 확대 모드에 따른 변화도 고찰 대상으로 한다. 인체모형 팬텀을 심장 혈관 조영장치 위에서 초당 프레임 횟수를 7.5, 15, 30 f/s로 설정하고 두 가지 확대 모드에 대하여 각각 5회씩 촬영하였다. 선량의 척도로서는 흡수선량과 에어 커머가 사용되었고, 화질 평가의 척도로는 잡음의 세기로서의 표준 편차(SD), 신호 대 잡음비(SNR)와 대조도 대 잡음비(CNR) 등을 활용하였다. 초당 프레임 횟수가 30부터 15, 7.5 f/s로 감소되었을 때, DAP와 에어 커머는 동일한 비율로 감소하였으나, 화질의 척도인 SD, SNR과 CNR은 거의 변화가 없었다. 확대 모드에의 의존도에 관해서는, Live Zoom이 FOV 확대와 비교하였을 때, DAP, 에어 커머와 SD에 대해서는 통계적 의미 있는 차이를 보이지 않았으나, SNR과 CNR에 있어서는 통계적 유의미한 개선을 보였다. 이러한 실험 결과에 의하여, 초당 프레임 횟수는 화질의 열화 없이 되도록 낮게 설정하는 것이 가능하며, 확대 모드도 추가적인 선량 없이 실시간 확대가 가능한 Live Zoom 모드를 적극적으로 활용 가능하며 이는 화질의 여러 척도의 저하를 가져오지 않음을 알 수 있었다.

원자로 내 사고발생 시 냉각수의 비등으로 기포가 발생하고, 기포율을 측정하기 위하여 열수력 안전 분 야에서는 주로 Optical Fiber Probe(OFP)나 광학 카메라를 이용하여 측정하지만 기하학적 구조의 한계로 인 해 17 × 17 배열의 봉 다발 내에 장비를 설치하는 것에는 어려움이 있다. 본 연구는 예비 연구로서 봉 다발 에 적용하기 전 X선 시스템과 다양한 모사 팬텀을 이용하여 연구 가능성 평가를 수행하였다. 라디오그라피 및 토모그라피 실험을 통해 X선 발생 장치의 관전압 130 kVp, 관전류 1 mA가 적합하였다. 또한, 기포 해상 도 팬텀을 통해 가시적으로 1 mm 크기의 구멍에 대해 측정이 가능하였으며 막대 팬텀을 이용한 대조도 평 가의 경우 프레온 내부에서 대조도가 상대적으로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그러나 영상 재구성 시 일그 러짐이 없는 좋은 영상을 획득할 수 있었다. 기포 발생 팬텀 실험을 통해 기포의 유동 방향 확인 및 단층 영상을 획득할 수 있었고, Image J 툴을 이용하여 하나의 단층영상에 대해 18 %의 기포율을 측정할 수 있 었다. 본 연구는 핵연료 주변 기포율 측정을 위한 선행 연구를 수행하였고 지속적인 연구를 위한 기초 연 구로서 활용할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 일반촬영에서 자동노출제어장치를 이용하여 검사할 때 체내에 잔존하는 CT 조영제와 MRI 조영제가 면적선량에 미치는 영향에 대해 알아보고자 한다. 복부 두께의 파라핀 팬텀 중앙에 사각형의 홀을 만든 후 CT 조영제, MRI 조영제를 각각 식염수 대 조영제 희석 비율, 10:0, 9:1, 8:2, 7:3, 6:4, 5:5, 4:6, 3:7, 2:8, 1:9, 0:10 %의 비율로 희석하였다. 각 실험은 KUB 촬영의 적정 조건인 78kVp, 320mA로 설정 후 자동노출제어장치를 이용하여 희석 비율 당 총 30회씩의 검사를 하였고, 각 조영제의 희석 비율에 따른 면적선량, 노출지수에 대해 평균 비교와 상관분석을 하였다. 그 결과, CT 조영제와 MRI 조영제는 희석 비율에 따라 면적선량이 다르게 나타났고(p<0.05), 희석 비율이 증가함에 따라 CT 조영제와 MRI 조영제는 면적선량이 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 각 검사에서 노출지수는 제조사 권고 사항인 200-800 EI값을 나타냈으며, 노출지수와 면적선량은 면적선량이 증가할수록 노출지수도 증가하였다(p<0.05). 결론적으로 CT 조영제와 MRI 조영제는 모두 자동노출제어장치를 사용하는 일반촬영 검사에서 면적선량을 증가시키는 것을 확인하였다. 따라서 CT와 MRI 검사에서 조영제를 사용한 후 일반촬영 검사를 할 때에는 조영제가 충분히 배설된 후 시행하여야 할 것으로 사료된다.

현 임상에서는 저에너지 광자를 감소시키기 위한 알루미늄 재질의 부가필터를 이용하고 있다. 하지만, 부가필터의 이용은 X-ray 경화현상으로 인하여 발생하는 산란선량이 화질에 악영향을 미칠 수 있다. 또한, 부적절한 필터 두께를 이용은 환자에게 불필요한 노출이 발생하는 선량 크리프 현상이 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 부가필터 사용 시 X선 빔 경화현상으로 인한 평균 에너지 증가에 따른 전방 산란선량발생이 영상 화질에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위하여 RMS 및 RSD를 측정하였다. 연구 결과, 부가필터 두께가 증가할수록 전방산란율과 더불어 상대표준편차가 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 상대표준편차는 평균값에 대한 표준편차가 상대적 크기를 의미한다. 평균값을 신호로 표준편차를 노이즈 성분으로 판단할 때 영상의 해상력에 지표인 신호 대 잡음비가 감소하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 부가필터 사용에 따른 전방산란율과 화질의 상관관계가 있음을 정량적으로 검증하였다. 결과적으로, 북미방사선방호측정위원회에서 70 kVp 이상의 관전압에서 권고하는 2.5 mmAl 두께의 필터 사용 시 사용하지 않았을 때에 비해 14.6%가 증가되었다. 이러한 연구 결과는 영상 품질 개선을 위한 필터 연구 시 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

선량 크리프는 임상적 오류 중 하나로 검사자의 미숙 또는 부주의에 기인하여 발생하는 현상으로 AAPM Task Group #116에 의하면 디지털 방식의 시스템에서 지속적인 발생이 보고되고 있다. 이러한 현시점에서 선량 크리프 현상을 최소화할 뿐만 아니라 재현성 향상이 가능한 자동노출제어장치의 요구가 증가하고 있 다. 이에 본 연구에서는 제작이 쉬울 뿐만 아니라 고효율 반도체 센서에 대한 연구를 수행함으로써 선량 크리프 현상을 저감할 수 있는 자동노출제어장치의 센서에 대하여 고찰하고자 하였다. 연구 수행 결과, 제 작된 I형 센서 및 PIN형 센서의 경우 Ref 센서와 비교하면 광학적 특성이 우수하여 음영효과가 적게 나타 날 것으로 사료되고, 대체로 낮은 민감도 특성이 나타나지만, 조사 조건 변화에 따른 일정한 추세를 가짐으 로써 정확한 피드백 신호를 자동노출제어장치에 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 자기공명영상을 이용하여 외국인 환자를 검사할 때 언어의 소통을 위하여 자동음성시 스템을 개발하고자 하였다. 자동음성을 위해 사용된 문장은 병원에서 자주 사용하고 있는 12개의 문장과 5개의 외국어를 선택하였다. 이러한 번역된 문장은 Oddcast’s website로 부터 무료로 제공되며 Wav 파일로서 각 언어 특징에 소리로 기록하게 된다. 기록된 오디오 파일은 Mobile phone 환경에서 적용되는 PHP 프로그램을 사용하여 MS-파워포인트(extension; ppsx) 와 Web-enabled system 형태로 재생하게 된다. 음성 시스템 개발은 방사선사에게 언어 소통의 어려움에 관하여 스트레스를 해소될 것이며, 다양한 언어로 설계된 자동음성시스템은 외국인 환자를 검사 할 때 환자에게 진단적 정보를 증가시킬 것이다. 본 연구를 위해 개발된 음성 시스템은 한국의 방사선사와 외국인 환자 사이에서 검사의 이해를 증가시킬 수 있기 때문에 임상실무에서 더욱더 유용하게 이용될 것이라고 기대된다.

수난 현장의 경우 부유물 등에 의하여 시계가 어두워 인명구조 및 인양에 어려움이 많다. 이에 시계뿐만 아니라, 시계를 대신해줄 수 있는 시스템이 필요로 한다. 최근 해상과 강에서의 사고가 빈번하게 일어나고 있으며, 이런 사고 구조 및 인양에는 잠수부들이 직접 들어가는 경우가 많다. 하지만 열악한 수중 환경으로 인하여 구조 및 인양에 어려움이 있고, 잠수부들의 2차 피해도 발생할 우려가 있다. 이러한 열악한 환경 중, 시계 환경의 열악함으로 잠수부들의 위치인식 불가, 구조물 확인 불가 등의 사유로 수난구조에 있어 중요한 정보들을 잃어버리는 경우가 많다. 현재 세계적으로 이러한 수중환경에서의 시계확보를 위한 초음파 카메라 등의 시스템이 제작 및 시판되고 있지만, 현재 개발 및 시판되는 시스템들은 시스템의 조작 및 이동에 두손이 사용되어져, 잠수부들이 구조 활동 중 구조물의 파악, 생존자의 구조 및 익사자의 인양 등에 사용 되어지는 두 손을 사용할 수 없는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 잠수부가 두 손을 자유롭게 사용할 수 있는 헬멧형 수난 구조탐색시스템을 개발하려고 한다. 헬멧형 수난구조 시스템을 개발함으로써 악조건의 수중환경에서도 시계 확보가 가능해지고, 잠수부들의 구조 활동 시 두 손의 사용이 자유로움으로 인해 구조 활동의 효율성이 오를 것으로 기대된다.

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

0.32 T 자기공명영상시스템에서 선주사영상기법(line scan imaging)을 이용한 확산강조영상(diffusion weighted imaging; DWI) 펄스열(pulse sequence)을 개발하였다. 선주사영상은 단면선택 경사자장과 함께 90 도 펄스를 가하여 단면을 선택한 후 y 방향으로 경사자장을 가한 후 180도 라디오파 펄스를 가하여 단면영상 의 y-방향 픽셀크기와 같은 너비의 x축에 평행한 띠를 따라 에코가 발생하게 한 뒤 x-방향으로 주파수부호화 해서 1차원 k-공간 데이터를 획득하며 이를 1차원 푸리에변환하여 영상을 재구성하였다. 또한 선주사확산강 조영상(line scan diffusion weighted image)을 위해서 한 쌍의 사다리꼴모양의 경사자장을 선주사영상기법의 180도 펄스 전후에 대칭으로 배치하였으며 사용된 확산경사자장기울기의 최대값은 G = 15 mT/m 이었고 최 대 b 값은 301.50 s/mm2이었다. 본 연구에서 개발된 선주사확산강조펄스열을 이용하여 0.32 T 자기공명영상 장비에서 트리아실글리세롤 팬텀(triacylglycerol, TAG) 및 염화나트륨 수용액 (NaCl = 0.1w/v%) 팬텀 영상 을 획득하였다. 또한 1.5 T 자기공명영상시스템에서 단일여기에코평면영상화(single shot echo planar imaging)로 동일한 팬텀의 확산강조영상을 구하였다. 선주사확산강조영상은 가장 널리 이용되고 있는 에코평 면영상을 이용한 확산강조영상과 비교하여 자화율차이에 의한 영상왜곡이나 화학이동에 의한 허상들이 없음을 확인하였다. 특히 선주사확산강조영상에서 측정한 염화나트륨 수용액 팬텀의 확산계수(963.90 ± 79.83 × 10-6 mm2 /s)는 1.5 T에서 계산된 확산계수(956.77 ± 4.12 × 10-6 mm2 /s)와 오차범위 내에서 일치하였다.

본 연구에서는 a-Se 기반 디지털 X-선 영상장치의 저대조도 특성을 평가하기 위하여 contrast-detail 곡선 해석을 수행하였다. 본 실험에 사용된 X-선 영상장치는 픽셀크기가 139㎜×139㎜이고 유효면적이 46.7㎝×46.7㎝인 a-Si TFT 기판 위에 500㎜ 두께의 광전도체가 코팅된 구조를 갖고 있다. Contrast-detail 곡선을 측정하기 위하여 우선 주어진 촬영조건(즉, 40, 50, 60, 70, 80 kVp, and 16 mA.s)에서 상용 팬톰 인 CDRAD 2.0을 사용하여 X-선 영상을 획득한 후, 그 영상으로부터 IQFinv 인자를 사용하여 그 특성을 최종 평가하였다. 평가된 IQFinv 값은 주어진 광 플루언스(즉, 1.8×105, 5.9×105, 11.3×105, 19.4×105, and 29.4×105 photons/㎟)에서 각각 24.4, 35.3, 39.2, 41.5, 43.4으로 광 플루언스가 증가할수록 점진적으 로 증가하였으며 이는 광 플루언스가 증가할수록 영상의 가독성이 향상됨을 나타낸다.