[논문]홍삼의 자기 공명 영상

임종국; 김철수; 김성민

문제 정의

MRI 시스템을 이용하여 홍삼의 MR 영상을 획득하여 내부 품질 평가 가능성을 검토해보았다. 천삼, 내공이 존재하는 양삼 및 내백이 존재하는 양삼에 대하여 실제 단면 영상과 MR 영상과를 비교 검토해 본 결과, 비파괴적으로 홍삼 내부의 영상을 확인할 수 있었으며 내부 품질 평가에 있어서 주요한 판별인자가 될 것으로 사료된다.
따라서 본 논문에서는 최근 농산물의 품질 평가 기술로 각광받고 있는 자기 공명 영상 (Magnetic Resonance Imaging, 이하 MR 영상) 기술을 홍삼의 내부 품질 평가에 적용해 보았다. 또한, 홍삼과 같이 수분 함량이 낮은 고체 상태의 식품은 매우 빠른 이완 시간 (relaxation time)을 갖게 되어 새로운 영상기법 의 도입 이 시도되고 있다.

제안 방법

, 1995). 이러한 영상 기법중의 하나인 single-point imaging(SPI, Alexon et al, 1995)을 적용하여 홍삼 내부의 3차원 영상을 비파괴적으로 획득하여 실제의 절단면 영상과 비교하여 내부 품질 평가 가능성을 제시하였다.

대상 데이터

3차원 영상 획득에 사용된 펄스 열은 single-point imaging pulse sequence#이용하였으며, 영상 범위(Field of View, FOV)는 40 x 40 x 80 mm로 하였다. 데이터 포인트 수는 128 X 128 X 32 voxeKvolume element)로, 홍삼의 길이 방향을 기준으로 영상 두께(slice thickness)는 0.
7은 측정된 홍삼의 MR 영상에 대하여 홍삼의 중심부를 지나는 x 축과 y축의한 라인을 영상농도 그래프(one dimensional profile, 이하 ID profile)로 나타낸 것이다. Fig.5는 천삼, Fig. 6는 내공이 포함된 양삼, Fig. 7은 내백이 포함된 양삼으로서 각 그림 에서 좌측의 MR 영상은 128 X 128 X 32 화소(pixcels)의 데이터 포인트로 획득되 어졌으며 화면 중심부의 밝은 부분이 촬영된 홍삼의 MR 영상이다. 또한 각각의 그림에서 우측상단은 y축에 대한 X값의 ID profile이며 하단은 x축에 대한 y값의 ID profile올 표현한 것이다.
나. MRI 장비

본 실험에서는 University of California, Davis의 NMR Facility에서 보유하고 있는 7 T 초전도 자기 공명 영상 시스템 (superconducting MRI system, 이하 MRI)을 사용하였다. 자기 공명영상을 얻기 위해 사용한 코 일은 직경이 35 mm인 microimaging용 코일을 사용하였다.
데이터 포인트 수는 128 X 128 X 32 voxeKvolume element)로, 홍삼의 길이 방향을 기준으로 영상 두께(slice thickness)는 0.25mm라 할 수 있다.
본 실험에서는 University of California, Davis의 NMR Facility에서 보유하고 있는 7 T 초전도 자기 공명 영상 시스템 (superconducting MRI system, 이하 MRI)을 사용하였다. 자기 공명영상을 얻기 위해 사용한 코 일은 직경이 35 mm인 microimaging용 코일을 사용하였다.
자기 공명 영상을 획득하기 위해 사용된 홍삼 시료는 3편이 준비되어졌다. 시료는 부여 고려인삼창에서 제조하고 홍삼 선별 전문가에 의해서 천삼(heaven grade) 1편과 양삼(good grade) 2편의 홍삼을 사용하였다. 양삼의 경우 내부 조직 상태에 따라 내공(cavity inside) 삼과 내백(white part inside)삼을 사용하였다.
자기 공명 영상을 획득하기 위해 사용된 홍삼 시료는 3편이 준비되어졌다. 시료는 부여 고려인삼창에서 제조하고 홍삼 선별 전문가에 의해서 천삼(heaven grade) 1편과 양삼(good grade) 2편의 홍삼을 사용하였다.
본 실험에서는 University of California, Davis의 NMR Facility에서 보유하고 있는 7 T 초전도 자기 공명 영상 시스템 (superconducting MRI system, 이하 MRI)을 사용하였다. 자기 공명영상을 얻기 위해 사용한 코 일은 직경이 35 mm인 microimaging용 코일을 사용하였다. (Fig.
본 실험에서는 University of California, Davis의 NMR Facility에서 보유하고 있는 7 T 초전도 자기 공명 영상 시스템 (superconducting MRI system, 이하 MRI)을 사용하였다. 자기 공명영상을 얻기 위해 사용한 코 일은 직경이 35 mm인 microimaging용 코일을 사용하였다. (Fig.

데이터처리

MRI로부터 획득되어져서 MRI console에 저장된 데이터는 PC로 옮겨져 high level programing 언어인 MATLAB (version 6.1 for Windows, Mathworks)을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

2는 천삼의 단면 영상으로서 실제 내부 품질 검사가 이루어지는 (b) 및 (c)부분의 내공 및 내백부가 점차 사라짐을 관찰할 수 있었다. 이는 MR 영상에서도 보듯이 (a) 및 (b) 단면의 영상에서는 정상적인 조직의 중심부가 같은 세기의 MR 신호를 발생하여 농도가 일정함을 알 수 있다.
Fig. 4는 내백이 존재하는 양삼의 단면 영상으로서 (a), (b) 및 (c)의 MR 영상 단면의 심부 분에서 신호의 세기가 약하여 농도의 변화가 있는 부분이 내백으로 추정되며 실제 단면에서도 조직이 치밀하지 못함을 관찰할 수 있었다. 내백 부는 내공부분과 달리 기존의 등급 선별 과정에서도 난해한 과정으로서 실제 단면 영상에서도 보듯이 중심부의 색상이 타부분에 비해서 희미한 것을 알 수 있다.
1 참조)그림에서 보듯이 상단에는 홍삼 전체의 외형의 모습이며 하단에는 MR 측정이 완료된 홍삼을 직접 절단하여 실제 영상을 CCD camera로 촬영한 것과 그 부위에 해당하는 MR 영상을 배치해 놓은 것이다. 각각의 실제 단면 영상과 MR 영상에서 관찰할 수 있듯이 측정된 홍삼의 뇌두 부근에서는 조직이 치밀하지 못하였으며, 하단 부로 내려갈수록 상태가 호전됨을 알 수 있다.
천삼, 내공이 존재하는 양삼 및 내백이 존재하는 양삼에 대하여 실제 단면 영상과 MR 영상과를 비교 검토해 본 결과, 비파괴적으로 홍삼 내부의 영상을 확인할 수 있었으며 내부 품질 평가에 있어서 주요한 판별인자가 될 것으로 사료된다. 또한 획득된 MR 영상의 중심부를 지나는 부분에 대하여 ID profile을 실시하여 분석해 본 결과에서 알 수 있듯이 정상 조직과 비정상 조직인 내공이나 내백 부의 구분이용이하게 관찰됨을 관찰할 수 있었다 즉, 홍삼의 내부 품질 평가에 있어서 비교적 용이하게 진행될 수 있는 ID profile을 적용한다면, 전체의 MR 영상을 획득하는데 있어 소요되는 시간 및 절차를 줄이고 효과적인 판별 가능성을 제시할 수 있었다.
7은 내백이 존재하는 양삼의 ID profile로서, 좌상단의 MR 영상은 내백으로 판단할 수 있는 영상이고 좌하단의 MR 영상은 내공이 존재하는 것으로 판단할 수 있는 영상이다. 즉, 내백이 존재하는 부분에서의 영상 농도는 정상 조직에 비하여 낮으며, 완만한 곡선의 천삼에 비하여 ID profile 자체가 불규칙함을 관찰할 수 있었다.
천삼, 내공이 존재하는 양삼 및 내백이 존재하는 양삼에 대하여 실제 단면 영상과 MR 영상과를 비교 검토해 본 결과, 비파괴적으로 홍삼 내부의 영상을 확인할 수 있었으며 내부 품질 평가에 있어서 주요한 판별인자가 될 것으로 사료된다. 또한 획득된 MR 영상의 중심부를 지나는 부분에 대하여 ID profile을 실시하여 분석해 본 결과에서 알 수 있듯이 정상 조직과 비정상 조직인 내공이나 내백 부의 구분이용이하게 관찰됨을 관찰할 수 있었다 즉, 홍삼의 내부 품질 평가에 있어서 비교적 용이하게 진행될 수 있는 ID profile을 적용한다면, 전체의 MR 영상을 획득하는데 있어 소요되는 시간 및 절차를 줄이고 효과적인 판별 가능성을 제시할 수 있었다.

후속연구

천삼의 MR 영상 중심부를 지나는 1D profile의 경우에 조직이 전체적으로 치밀하여 영상 농도의 변화가 완만함을 관찰할 수 있다. 이는 내부 조직에 있어서 정상적으로 제조된 홍삼이며 천삼으로서의 가치가 있다고 예측하는데 중요한 근거 자료가 될 수 있을 것이다.
3은 내공이 존재하는 양삼의 단면 영상으로서 (c)부분의 실제 단면 영상과 MR 영상에서 내공이 존재함을 발견할 수 있었다. 특흐I, (C)부분의 MR 영상에 있어서 내공으로 판단되는 부분의 영상 농도가 정상 조직과 상이함을 관찰할 수 있는데 이러한 영상농도의 차이는 등급 선별의 기초 자료가 될 것으로 사료된다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

홍삼의 자기 공명 영상
Magnetic Resonance Imaging of Red Ginsengs 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

나. MRI 장비

데이터처리

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

홍삼의 자기 공명 영상 Magnetic Resonance Imaging of Red Ginsengs 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

나. MRI 장비

데이터처리

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

홍삼의 자기 공명 영상
Magnetic Resonance Imaging of Red Ginsengs 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper