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한승찬(석사과정)학생 COOC2024 우수논문상 수상
제31회 광전자 및 광통신 학술대회(COOC2024)에서 우수논문으로 선정되었고 우수논문상을 한승찬(석사과정)이 수상함
U-net을 이용한 안과 형광 영상 분할 연구 (Segmentation of cornea fluorescence image by using U-net), 한승찬, 이태현, 윤현정, 엄태중
레이저·광학기술 '산업혁신인재성장
지원사업' 선정…5년간 270여명 육성
지원사업' 선정…5년간 270여명 육성
산업부가 5년간 총 62억3000만원을 지원하는 산업혁신인재성장지원(교육훈련)사업 '레이저기술 전문인력양성' 과제에 선정돼 부산대·조선대·인하대·한국광산업진흥회와 함께 관련 인력을 양성하게 됐다.
과제 참여 기관은 첨단산업의 글로벌 제조 경쟁력을 확보하기 위한 레이저 및 광학 분야 석박사 혁신 인재 양성을 위해 레이저·광학 특화분야 석·박사 인력양성 270명, 취업률 82%를 목표로 교육과정을 운영한다.
https://www.etnews.com/20240507000051
Based on OCT intensity signal, which was obtained via accumulation of each A-scan data, an en-face optical attenuation coefficient (OAC) map was drawn. Due to the limited working distance of the focused beam, OAC values decrease with depth, and using the OAC difference in the superficial area was chosen to outline the tumor boundary, presenting a challenge in analyzing the tumor margin along the depth direction. To overcome this and enable three-dimensional tumor margin detection, we converted the en-face OAC map into an en-face difference map with x- and y-directions and computed the normalized absolute difference (NAD) at each depth to construct a volumetric NAD map, which was compared with the corresponding H&E-stained image.
Jae-Sung Park, Taeil Yoon, Soon A. Park, Byeong Ha Lee, Sin-Soo Jeun, and Tae Joong Eom, “Delineation of three-dimensional tumor margins based on normalized absolute difference mapping via volumetric optical coherence tomography,” Scientific Reports, 14, 7984 (2024),
2024 PHOTONICS WEST
Jihun Kim, "1700nm polarization-sensitive OCT for pulmonary fibrosis analysis in porcine model" Photonics West 2024, 2024.01.26~2024.02.03, San Francisco, California, USA
이용재, "단일스캔 기능적 광음향 현미경 시스템을 위한 파장가변 레이저 개발" Photonics West 2024, 2024.01.26~2024.02.03, San Francisco, California, USA
안홍성, "PS-PAM을 사용한 열처리 균열 검사" Photonics West 2024, 2024.01.26~2024.02.03, San Francisco, California, USA
Photonics West 2024, 2024.01.26~2024.02.03, San Francisco, California, USA
Tomographic B-scan images of copper oxidation specimens measured by (a) OCM and (b) OCT
We proposes a nondestructive method for analyzing metal corrosion using optical coherence imaging. By exploiting the transmission characteristics of the metallic oxide layers, the thickness of the copper oxide layer was accurately determined using a 1700nm swept laser in the SS-OCM system. A comparative analysis of the OCM and OCT images confirmed the superior efficiency of the OCM technique for metallic oxide layer analysis to avoid multiple scattered lights from the copper oxide layer. The results obtained from the OCM analysis were further validated by comparison with those of the SEM analysis.
Young-Min Ko, Chang-Min Kang, Yong-Jae Lee, Hee-Jin Jang, Tae-Jung Ahn, and Tae Joong Eom, "Nondestructive volumetric optical analysis of corroded copper oxidation using 1700nm swept-source optical coherence microscopy," Opt. Express 31, 36281-36292 (2023)
We developed a method for the early on–site detection of strawberry anthracnose using a portable Raman system with multivariate statistical analysis algorithms. By using molecular markers based on Raman spectra, the proposed method can detect anthracnose in strawberry stems 3 days after exposure to Colletotrichum gloeosporioides.
Soogeun Kim, Sang-Hyun Hong, Joon Heon Kim, Myoung-Kyu Oh, Tae Joong Eom, Gil Ho Shin* and Sang-Youp Yim*, "On-site early detection of strawberry anthracnose using portable Raman spectroscopy,"Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 303, 2023, 123150, ISSN 1386-1425, https://doi.org/10.1016/j.saa.2023.123150
Optical anisotropy 및 분자 선택성을 구현하는 dichroism-sensitive photoacoustic microscopy (DS-PAM) 시스템을 개발하였음.
Dichroic properties 를 완전히 도출하기 위한 수학적 솔루션을 완성하고, 힘줄/인대와 같은 collagen 근골격 연결 조직의 고감도 영상화가 가능한 광섬유 레이저를 사용하여 photoacoustic 영상을 구현하였음
근골격 섬유조직의 이방성(degree of anisotropy) 및 축 방향(axis orientation)에 관한 정보를 성공적으로 매핑하고 시각화 하였으며, 외부의 힘에 따라서 변화하는 조직의 배열 변화와 기계적 특성 평가를 할 수 있었음. DS-PAM 시스템 및 알고리즘은 근골격계 및 심혈관계와 같은 편광계를 이용한 다양한 진단 분야에서 큰 가능성을 가지고 있음
관련 논문: Eunwoo Park a, Yong-Jae Lee b, Chulhong Kim a, Tae Joong Eom b c , “Azimuth mapping of fibrous tissue in linear dichroism-sensitive photoacoustic microscopy,” Photoacoustics, Volume 31, June 2023, 100510
Histological analysis is widely used to evaluate injured tendons; however, it has the limitation of being semi-quantitative. Hence, we developed a quantification method to objectively evaluate the fibrous structure of tendons, exhibiting the optical property of birefringence, using polarization-sensitive optical coherence tomography (PS-OCT). We used a partial-rupture rat model in which the middle 0.75 cm of the Achilles tendon was cut with a blade. Rats were sacrificed at 2, 4 or 6 weeks after the injury, and PS-OCT and histological analyzes were performed. The PS-OCT phase retardation images and score well represented the structural changes of the injured tendon according to the wound healing state. Therefore, the proposed novel quantification method using PS-OCT can be used to evaluate the fibrous structural status of tendons.
관련 논문: Yong-Jae Lee, Eunwoo Park, Kwan Seob Park, Heeyeon Kim, Sungmin Kim, Myung-Sun Kim*, Tae Joong Eom*, "Quantification method to objectively evaluate the fibrous structural status of tendons based on polarization‐sensitive," Journal of Biophotonics, e202200065, 2022.07.29
높은 위상안정성을 위한 무운동성 능동 모드 잠금(AML) 레이저를 개발하여 SS-OCT 혈관조영 영상 시스템을 개발하고, 코히어런트 평균의 영상처리 방법을 적용하여 인간 망막 혈관계 영상의 품질을 향상시킴
특별한 위상 보정 없이도 위상이 안정된 비운동성 AML 레이저를 개발하였으며, 광학계와 신호 획득부를 동기화하여 타이밍 지터 등을 보상한 영상 시스템을 개발함. 생체 외 모형 실험에서 그 성능을 검증하였으며, 생체 내 인간 망막 혈관계 영상까지 성공적으로 획득함
코히어런트 평균 처리 방법을 적용하여 배율 평균의 영상처리 방법보다 대조 대 잡음비(CNR), 신호대 잡음비(SNR), 혈관계 연결(connectivity)의 3가지 변수에 대해 모두 증가함을 확인하였으며, 특히 인간 망막 혈관 영상에서 CNR는 약 1.3배 증가함
관련 논문: Scientific Reports 11, 16636 (2021.08.17)
Kwan Seob Park, Eunwoo Park, Hwidon Lee, Hyun-Ji Lee, Sang-Won Lee, Tae Joong Eom#, “Phase stable swept-source optical coherence tomography with active mode-locking laser for contrast enhancements of retinal angiography,” Scientific Reports 11, 16636 (2021.08.17)
2021년 과학기술정보통신부 기초연구사업 선도연구센터(ERC-공학분야)
생체 의료 영상기술의 한계를 돌파하고 개인 맞춤형 헬스케어를 구현하기 위한 컬러변조 초감각 인지기술 연구센터 지원 사업이 최종 선정
(2그룹 :초감각광센서연구)
국내 특허 출원-등록
-다파장 레이저 파장 변조를 이용한 현미경 시스템 (등록번호 : 10-2281306, 등록일 : 2021-07-19)
-연속 파장 레이저 파장 변조를 이용한 현미경 시스템 (등록번호 : 10-2281319, 등록일 : 2021-07-19)
레이저, 질병을 진단하다
대한민국 과학을 이끌어가는 과학자들의 연구와 삶을 들여다보며 그들을 응원하는 <브라보 K-SCIENTIST>
아흔 다섯 번째 주인공! 엄태중 박사
20세기 인류의 삶을 바꾼 가장 위대한 발명, 레이저! 그 발명으로부터 60년이 지난 현재, 레이저 기술은 모든 산업 분야에 적용되고 있는 만큼 세계적으로 기술 경쟁이 쟁쟁한데. 대한민국의 엄태중 박사는 이러한 세계 레이저 기술 시장에 도전하고 있다.
현재까지 눈 질환을 가장 정확하게 진단하는 기기인 광결맞음 단층영상기기(OCT). 전 세계적으로 이 기술을 개발하기 많은 연구팀과 기업이 뛰어들었으나 현재 단 3개의 회사만의 이 기술을 독점하고 있다. 이러한 상황에서 엄 박사는 의료영상기기에 안정적으로 레이저 기술을 응용해 사람 망막의 3차원 구조를 실시간 고해상도로 보여주는 데 성공했다.
엄 박사의 광음향 영상 기술을 사용하면 레이저 광원으로 손상되거나 파열된 힘줄이나 인대의 상처 부위를 촬영할 수 있다. 기존의 진단법인 초음파나 자기공명장치(MRI)이 가진 오류를 극복할 수 있게 된 것인데. 이로써 엄 박사는 국내 기술로 독점 시장에 새로운 대안을 제시했다.
레이저 광기술의 원천기술을 확보하는 데 앞장서고 있는 엄 박사 연구팀.
레이저 광원으로 미래 첨단기술을 개발하는 엄태중 박사의 연구 이야기를 들여다보자.
'2021년도 지스트 신진연구자 지원사업' 선정(GIST Young Scientist-2 Project)
지스트의 우수한 박사급 연구자가 핵심 과학기술 인재로 지스트에서 성장･정착할 수 있도록 인건비 지원을 통해 연구 몰입을 장려하고, 실효성 있는 지원을 제공하고자 공고한 2021년도 지스트 신진연구자 지원사업의 선정 기초트랙지원 신진연구자 이용재 박사
'2020년도 제2차범부처 전주기 의료기기연구개발사업' 선정
범부처 전주기 의료기기연구개발사업,'시장친화형 글로벌 경쟁력 확보 제품 개발'
[다파장 광원을 이용한 고해상도(초)광각 다기능 안과 진단 영상의료기기 개발,(주관:휴비츠 / 참여연구기관:광주과학기술원,엄태중세부책임자),연구기간5년]
범부처 전주기 의료기기연구개발사업,'시장친화형 글로벌 경쟁력 확보 제품 개발'
[차세대초음파 교정용 치료기기 시스템 개발 (주관 : 광주과학기술원,엄태중공동연구원),연구기간 2년4개월]
'중소벤처기업부가 지원하는 테크브릿지(Tech-Bridge) 활용 상용화 기술개발사업' 선정
중소기업기술정보진흥원 '2020년 Tech-Bridge 활용 상용화 기술개발사업' LINK
[반도체 금속박막 측정 장비용 비파괴 레이저-초음파 계측 기술개발 (주관:씨이텍 / 공동개발기관:광주과학기술원,엄태중연구책임자), 연구기간 2년]
엄태중 박사 ,
광의료기술의 연구개발에 대한 성과를 인정받아서 GIST 설립 27주년 기념 우수연구상
수상자로 선정 되었습니다.
( 2020. 11.16 (월) 오룡관 1층 다목적홀)
단파적외선 영역에서 생체 조직의 유효 광음향 흡수 스펙트럼을 구하는 방식을 제안하고, 실제 발생된 광음향 신호를 분석해서 최적의 레이저 파장을 선정하고 콜라겐 기반 조직 광음향 영상의 민감도를 향상시킴
콜라겐 기반 조직의 유효 광음향 흡수 스펙트럼을 획득하기 위해, 광음향 신호를 조사되는 레이저 세기로 정규화하고, 물에 의한 광손실을 보상하여 오차를 최소화 하였음
흡수 피크는 1200, 1550, 1700 nm에서 확인되었으며, 특히 1560 nm 파장에서 이전 보고된 파장(1200, 1310 nm) 대비 민감도가 최대 5배 향상되었고, 광섬유 레이저를 사용하여 콜라겐 패치의 3차원 광음향 영상을 획득함
- 관련 논문: Journal of Biomedical Optics, 25(5), 056002 (2020.05.13.)
한국광학회와 광산업진흥회가 함께 출간하는 K-LIGHT 2020년 4월호가 개시되었습니다.
[주요 내용]
범부처 전주기 의료기기 연구개발 사업 살펴보기
광대역 주파수 선택이 가능한 소형 테라헤르츠 가스 레이저
OCT 그 시작과 성공의 이야기
OCT 기반의 산업용 검사기술
고속OCT용 레이저 광원기술
광학 단층 혈관 조영술-움직임을 이미징하다
혈관 영상을 위한 OCT 카테터 기술
SPIE Photonics West 2020, BIOS
Yong-Jae Lee, Eunwoo Park, Jun Geun Shin, Changho Lee, Tae Joong Eom, "Label-free collagen-selective photoacoustic imaging system based on a 1560 nm pulsed fiber laser," Photonics West 2020, 11240-61, 2020.02.05, San Francisco, California, USA
Tae Il Yoon, Jae Sung Park, Byeong Ha Lee, Tae Joong Eom, "1.7-μm swept-source OCT system for deep brain tumor margin detection," Photonics West 2020, 11228-28, 2020.02.03, San Francisco, California, USA
Eunwoo Park, Yong-jae Lee, Jun Geun Shin, Myung-Sun Kim, Changho Lee, Tae Joong Eom, "Label-free photoacoustic imaging for healing process monitoring at Achilles tendon rupture," PhotonicsWest2020, 11240-173, 2020.02.04., San Francisco, California, USA
Kwan Seob Park, Tae il Yoon, Byeong Ha Lee, Eun Seo Choi, Tae Joong Eom, “1.7 um polarization-sensitive swept-source OCT for deep tissue imaging,” Photonics West, 2020, 11228-106, 2020.02.03.
'실리콘 오일 광음향 현미경 시스템'
-물에 막혀서 보지못한 힘줄을 보기위해 새롭게 실리콘 오일을 사용한
광음향 현미경 기술에 대한 국내 특허를 출원
A novel digital refocusing method is proposed the extraction of the recovery factor that maximizes the image contrast of OCT (optical coherence tomography) and/or OCTA (OCT angiography) of a living subject.
연구성과는 Applied Sciences, vol. 10, no. 4, pp. 1210, 2020 에 게재
망막의 구조를 보여주는 광의료기기 핵심 레이저 기술 개발
- 국내연구팀, 안정성이 매우 우수한 레이저 OCT 기술로 눈의 미세한 혈류까지도 촬영 가능... 수술의 위험성으로 레이저를 쓰기 어려웠던 망막 질환의 치료가 가능할 것으로 기대
- 연구성과, Nature 자매지인 저명학술지 <Scientific Reports>에 논문 게재
'뇌 깊은 곳에서 흐르는 혈액의 모습을 실시간으로 볼 수 있다’
- 국내연구팀, 레이저 빛의 파장을 조절하여 뇌의 해마에서 흐르는 혈관의 모습을 3차원으로 보여주는 광영상 기술 개발
- 연구성과, Nature 자매지인 저명학술지 <Scientific Reports> 논문 게재
'힘줄의 모습을 오류 없이 볼 수 있다’
국내연구팀, 힘줄만의 3차원 모습을 보여주는
광음향 영상 기술 개발
- MRI나 초음파를 이용하여 힘줄이나 인대를 촬영할 때 발생하는 오류의 원인을 제거하여 왜곡과 오류 없이 상처부위를 영상화
- Nature 자매지인 저명학술지 <Scientific Reports> 논문 게재
