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연구성과
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골격계 의료영상의 고해상화 및 임상 활용
- 골 미세 구조를 표현할 수 있는 임상 고해상도 골격계 영상은 정확한 골 강도 평가를 위해 필수적이나, 현재 생체 내 HR 영상 장치는 높은 방사선량, 낮은 신호 대 잡음비, 긴 스캔 시간으로 인해 해상도가 제한되어 있어 획득이 어려움.
- 제안 방법은 관심 영역에 대한 국부화/세분화를 수행하고, 대상별 골 분포 데이터를 보존하기 위한 골밀도 편차 제한 조건하에서 위상최적설계를 수행함으로써 저해상도 골격계 영상에서 고해상도 골격계 영상을 재구성(고해상화)할 수 있음.
- 위상최적설계 기반 방법은 저해상도 골격계 영상에서 골 미세구조를 재구성할 수 있는 가능성을 보여주지만, 반복적인 대규모 유한요소해석으로 인한 과도한 계산 시간으로 임상 현장에서 구현하기 어려움.
- 제안 방법은 계산 시간의 한계를 극복하기 위해 딥러닝을 기반으로한 패치별 골 미세구조 재구성을 수행함. 인공신경망 훈련을 위해 필요한 고해상도 골격계 영상 데이터는 임상에서 획득이 어렵지만 위상최적화 기반의 골재형성 결과로 대체할 수 있음.
다중 수신 무선전력전송 시스템을 위한 최적 운영 조건 결정
- 단일 송수신 무선전력전송 시스템에서, 공진 조건과 전기적 성능을 수식으로 간단히 계산이 가능함.
- 하지만, 다중 수신 무선전력전송 시스템의 경우에는 시스템이 복잡하여 수식으로 공진 조건 및 성능을 수식적으로 계산하기가 어려움 (다양한 커플링과 여러 개의 수신기가 존재하기 때문에)
- 따라서, 다중 수신 시스템의 성능을 개선시키기 위해 혁신 적인 기술 연구가 필요함.
- 다중 수신 무선전력전송 시스템의 문제점들을 해결하기 위해, 현재 두 가지 관점으로 접근함: 최적 공진 조건과 최적 부하 조건. 전기적 성능을 입력 전압, 커패시터, 그리고, 부하를 통해 성능을 조절할 수 있는 원리에 착안함.
- 따라서, 만약 최적 공진 조건 그리고/또는 최적 부하가 결정 된다면, 다중 수신 시스템의 성능을 개선시키고 작동을 더 신뢰적이고 안정적으로 운영할 수 있음.
최적 공진 조건의 결정
최적 부하 조건의 결정
차량 경로 표현의 새로운 기법: 루프 기반 경로 표현법
- 복잡한 차량 경로 문제(Vehicle Routing Problem, NP-Hard)를 deep learning에 기반하여 효과적으로 해결함.
- 새롭게 제안한 Loop-wise route representation 을 활용하여 수도권 전철에 대한 경로 최적화를 수행함.
