모바일 기반의 표면영상유속 해석을 이용한 수로의 유량 측정

문성근 ( Sungkeun Moon ),류권규 ( Kwonkyu Yu ),김진택 ( Jintaek Kim ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

본 연구의 목적은 안드로이드 기반의 스마트폰을 비롯한 모바일 장비를 이용하여 실시간으로 수로의 유속을 측정하여 유량을 자동 산정하는 것이다. 유속 측정을 위한 방법은 여러 가지가 있으나, 비접촉식으로 간편하게 수로의 유속을 측정하기 위해 스마트폰을 이용한 표면영상유속계(SIV, surface image velocimeter)를 개발하였다. 이 과정은 관련 정보 획득, 영상 촬영, 영상 분석, 좌표 변환, 결과 도시의 다섯 과정으로 이루어져 있으며, 이 모든 것을 모바일 장비용 앱으로 제작하여 구현하였다. 먼저 관련정보 획득 과정은 스마트폰에 장착된 GPS를 이용하여 유속의 측정 지점의 위치와 관련 정보를 찾아내고, 이를 서버의 데이터베이스에 있는 유속 측정지점 정보와 연계한다. 또한, 이 때 카메라의 자세(방향, 경사각 등)에 대한 정보를 함께 계측한다. 다음에 스마트폰에 장착된 카메라를 이용하여 수로의 수표면을 동영상으로 촬영하고 영상 획득은 1~3초 정도의 동영상을 취득해서, 관련 정보와 함께 저장한다. 영상 분석 과정에서는 저장된 동영상을 JavaCV 라이브러리를 이용하여 시공간 영상(STI, spatio-temporal image)으로 생성하고 이 시공간 영상을 분석하였다. 시공간 영상에서 영상 변위(영상내의 추적자의 움직임)를 산정하는 방법은 최근 개발된 CASTI(Cross-correlation Analysis for Spatio-Temporal Images)법을 수정하여 적용하였다. 분석해낸 영상 변위는 좌표 변환을 통하여 물리 변위로 환산해 주어야 하는데 종래의 방법에서는 이를 위해 참조점을 필요로 하였으나 본 연구에서는 앞서 계측한 카메라의 자세(경사각)와 카메라와 수표면까지의 높이를 입력하여 영상의 좌표 변환에 필요한 정보를 추출하였다. 이 과정을 통하여 기존의 표면영상유속계의 단점 중 하나인 참조점 문제를 해결하였다. 앞서 분석한 영상 변위에 이런 좌표 변환 정보를 입력하여 물리 변위와 유속을 분석하였다. 본 기술은 수로의 유속·유량 측정의 모든 과정이 스마트폰에서 이루어지므로 5초 이내로 유량을 산정할 수 있으며 개발된 시스템을 실험 수로에서 시험한 결과, 이 시스템이 유속 측정에 드는 시간, 노력, 경비를 획기적으로 경감시킬 수 있음을 입증되었다. 이 때의 유속 측정 오차는 측정하는 유속에 따라 다르지만 기존의 표면영상유속계가 지녔던 오차인 최대 10% 이내에 머물렀다.

상호상관법을 이용한 시공간 영상유속계의 2차원 유속분포 측정

류권규,김서준,김동수 한국수자원학회 2014 한국수자원학회논문집 Vol.47 No.6

홍수시 하천의 유속을 효율적이고 안전하게 측정할 수 있는 방법의 하나로 제시된 것이 표면 영상 유속 측정법이다. 일반적인 표면영상유속계(SIV)는 두장의 정지영상에서 영상 조각을 잘라낸 뒤 여기에 상호상관법을 적용하여 유속을 산정한다. 이 방법은 짧은 시간간격의 유속분포 측정에 매우 효율적이다. 그러나 장시간의 평균 유속장을 산정하는 데는 많은 시간이 소요되며, 순간 유속장을 산정하기 때문에 흐름 조건이나 촬영 조건에 따라 생기는 잡음이나 불확실성의 영향을 많이 받게 된다. 이를 개선하고자 개발된 방법이 시공간 영상을 이용하여 일정 시간동안의 유속의 평균을 한번에 산정하는 시공간영상유속계측법(STIV)이다. 시공간영상유속계측법 중의 하나인 휘도경사텐서법은 일정 시간동안의 시공간 영상을 한 번에 분석하기 때문에, 유속 산정 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 하천의 일방향 유속만을 계산할 수 있기 때문에 구조물 주변이나 만곡이 있는 경우의 2차원 흐름 측정은 불가능하다는 한계가 있다. 이를 개선하기 위해서 본 연구에서는 상호상관법을 이용하여 2차원적으로 시공간 영상을 분석하는 방법(상호상관 시공간영상유속계측법)을 개발하였다. 이 방법은 시공간영상에서 시간축 방향으로 상관분석을 통해 영상변위를 산정하는 방법이다. 기존의 시공간영상분석기법 중 하나인 휘도경사텐서법이 주흐름 방향만 분석이 가능하였던 데 비하여, 상호상관 시공간 영상분석법은 2차원 유속분포 측정이 가능하고, 시간적인 평균을 취하기 때문에, 공간 해상도가 높으며, 전체적인 유속 분석시간이 매우 짧아지는 장점이 있다. 또한 공동 흐름에 대한 인공 영상을 이용한 오차 분석결과 최대 10% 이내, 평균적으로 5% 이하의 오차를 보여 상당히 정확하게 2차원 유속분포 측정이 가능한 것으로 나타났다. Surface image velocimetry was introduced as an efficient and sage alternative to conventional river flow measurement methods during floods. The conventional surface image velocimetry uses a pair of images to estimate velocity fields using cross-correlation analysis. This method is appropriate to analyzing images taken with a short time interval. It, however, has some drawbacks; it takes a while to analyze images for the verage velocity of long time intervals and is prone to include errors or uncertainties due to flow characteristics and/or image taking conditions. Methods using spatio-temporal images, called STIV, were developed to overcome the drawbacks of conventional surface image velocimetry. The grayscale-gradient tensor method, one of various STIVs, has shown to be effectively reducing the analysis time and is fairly insusceptible to any measurement noise. It, unfortunately, can only be applied to the main flow direction. This means that it can not measure any two-dimensional flow field, e.g. flow in the vicinity of river structures and flow around river bends. The present study aimed to develop a new method of analyzing spatio-temporal images in two-dimension using cross-correlation analysis. Unlike the conventional STIV, the developed method can be used to measure two-dimensional flow substantially. The method also has very high spatial resolution and reduces the analysis time. A verification test using artificial images with lid-driven cavity flow showed that the maximum error of the method is less than 10 % and the average error is less than 5 %. This means that the developed scheme seems to be fairly accurate, even for two-dimensional flow.

주야간 겸용 표면영상유속계 개발을 위한 원적외선 카메라의 적용성 검토

류권규,김서준,유병남,배인혁,Yu, Kwonkyu,Kim, Seojun,Yoo, Byeongnam,Bae, Inhyuk 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.8

홍수시 하천의 유속 측정을 위한 표면영상유속계에서 가장 기본이 되는 단계는 적절한 영상을 취득하는 것이다. 하지만 영상 획득에 있어 야간에 발생하는 홍수 흐름을 촬영하는 것은 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 표면영상 유속계의 야간 영상 획득 장치로 원적외선 카메라를 이용하는 방안을 검토하였다. 원적외선 카메라는 별도의 조명을 필요로 하지 않으므로, 주야간 모두 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다. 또한 안개나 연기의 영향을 받지 않아서 고정식 표면영상유속계를 구성하는 좋은 대안이 될 수 있다. 원적외선 영상을 이용한 유속 산정의 결과를 비교하기 위해, 보통의 가시광 카메라와 근적외선 카메라를 이용한 동시 촬영을 하여 영상을 분석하였다. 아울러 소형 프로펠러 유속계에 의한 유속 측정 자료와 비교하였다. 정확도 분석 결과 원적외선의 주간 영상을 이용할 경우 최소-9%에서 최대 -19%의 오차를 나타냈고, 야간 영상을 이용할 경우 최소 -10%에서 최대 -23%의 오차를 나타냈다. 또한 일반캠코더를 이용한 경우와 비교하여 최대 10% 이내의 차이를 보였기 때문에 주야간 유속 측정에 원적외선 카메라의 적용이 가능한 것을 확인하였다. 다만 주간 영상에 비해 야간 영상이 약간 흐려지는 경향이 있기 때문에, 이러한 영상을 적절히 분석하기 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. In flow velocity measurement of natural rivers, taking images with proper image quality is the fundamental and the most important step. Since flood peaks generally occur in night time, it is very difficult to capture proper images in that time. The present study aims to test a far infra-red camera as a adequate alternative to resolve the various problems in measuring flood discharges. The far infra-red cameras are able to capture images in night time without help of any extra illuminations. Futhermore they are not affected by fog nor smoke, hence they can be adapted for a fixed-type surface image velocimeters. For comparison, a commercial camcorder and a near infra-red cameras were used together. The test images were taken at a day time and a night time, and the image acquisition work were performed at an artificial flow channel of the Andong River Experiment Station. The analyzed results showed that the far infra-red camera would be a good instrument for surface image velocimeters, since they were able to capture regardless light condition. There are, however, a few minor problems in their accuracy of the analyzed results. About their accuracy a more study would be required.

주야간 겸용 표면영상유속계 개발을 위한 원적외선 카메라의 적용성 검토

류권규,김서준,유병남,배인혁 한국수자원학회 2015 한국수자원학회논문집 Vol.48 No.8

홍수시 하천의 유속 측정을 위한 표면영상유속계의 가장 기본이 되는 단계는 질 좋은 영상을 획득하는 것이다. 하지만 영상 획득에 있어 빛이 없는 야간에 발생하는 홍수 흐름을 촬영하는 것은 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 표면영상 유속계의 야간 영상 획득 장치로 원적외선 카메라를 이용하는 방안을 검토하였다. 원적외선 카메라는 별도의 조명을 필요로 하지 않으므로, 주야간 모두 영상을 획득할 수 있는 장점이 있다. 또한 안개나 연기의 영향을 받지 않아서 고정식 표면영상유속계를 구성하는 좋은 대안이 될 수 있다. 원적외선 영상을 이용한 유속 산정의 결과를 비교하기 위해, 보통의 가시광 카메라와 근적외선 카메라를 이용한 동시 촬영을 수행하여 영상을 획득하였고, 시공간 영상분석 방법을 이용하여 분석하였다. 그 결과 소형 프로펠러 유속계로 측정한 유속 자료와 비교하여 원적외선의 주간 영상을 이용할 경우 최소 -9%에서 최대 -19%의 차이를 나타냈고, 야간 영상을 이용할 경우 최소 -10%에서 최대 -23%의 차이를 나타냈다. 또한 일반캠코더의 주간 영상을 이용한 경우와 비교하여 최대 10% 이내의 차이를 보였기 때문에 주야간 유속 측정에 원적외선 카메라의 적용이 어느 정도 가능한 것을 확인하였다. 다만 주간 영상에 비해 야간 영상이 약간 흐려지는 경향이 있기 때문에, 이러한 영상을 적절히 분석하기 위한 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. In flow velocity measurement of natural rivers, taking images with proper image quality is the fundamental and the most important step. Since flood peaks generally occur in night time, it is very difficult to capture proper images in that time. The present study aims to test a far infra-red camera as a adequate alternative to resolve the various problems in measuring flood discharges. The far infra-red cameras are able to capture images in night time without help of any extra illuminations. Futhermore they are not affected by fog nor smoke, they can be adapted for a fixed-type surface image velocimeters. For comparison, a commercial camcorder and a near infra-red cameras were used. The test images were taken at a day time and a night time, and the image acquisition work were performed at an artificial flow channel of the Andong River Experiment Station. The analyzed results showed that the far infra-red camera would be a good instrument for surface image velocimeters, since they were able to capture regardless light condition. There are, however, a few minor problems in their accuracy of the analyzed results. About their accuracy a more study would be required.

스마트폰을 이용한 실시간 표면영상유속계 개발

류권규,황정근 한국수자원학회 2016 한국수자원학회논문집 Vol.49 No.6

본 연구는 안드로이드 기반의 스마트폰을 이용한 실시간 표면영상유속계를 개발하는 것이다. 스마트폰이 내장한 카메라, GPS, 방향 센서, CPU를 활 용하여, 실시간으로 현장에서 하천의 표면유속을 측정하는 것이다. 먼저, 스마트폰의 GPS를 이용하여 측정 현장의 위치를 파악하고, 경사계(방향 센 서)를 활용하여 카메라와 촬영면의 기하적인 관계를 설정한다. 이 때 입력해야 할 유일한 변수는 수면과 카메라의 연직 높이뿐이다. 내장된 카메라로 정해진 시간만큼 동영상을 촬영한다. 촬영된 동영상을 개방 소스의 영상처리 라이브러리인 OpenCV를 이용하여 프레임별로 분할하고, 이를 시공간 영상 분석하여 하천 표면의 2차원 유속장을 추정한다. 시판되는 안드로이드 스마트폰에 적용하여 현장 시험한 결과 약 11초에 1회의 순간유속 측정 (1 초간의 평균유속 측정)을 할 수 있어, 현장에서 즉각적으로 하천 수표면의 표면유속을 측정할 수 있었다. 또한 이 순간유속을 수십회 반복한 뒤 평균하 여 시간평균유속을 구할 수 있었다. 개발된 시스템을 실험 수로에서 시험한 결과, 측정이 매우 효과적이며 편리하였다. 측정된 결과를 프로펠러 유속계 에 의한 측정값과 비교한 결과, 최대 오차 13.9%, 평균적으로 10%이내의 오차로 실험 수로의 표면 유속을 측정할 수 있었다. The present study aims to develop a real-time surface image velocimeter (SIV) using an Android smartphone. It can measure river surface velocity by using its built-in sensors and processors. At first the SIV system figures out the location of the site using the GPS of the phone. It also measures the angles (pitch and roll) of the device by using its orientation sensors to determine the coordinate transform from the real world coordinates to image coordinates. The only parameter to be entered is the height of the phone from the water surface. After setting, the camera of the phone takes a series of images. With the help of OpenCV, and open source computer vision library, we split the frames of the video and analyzed the image frames to get the water surface velocity field. The image processing algorithm, similar to the traditional STIV (Spatio-Temporal Image Velocimeter), was based on a correlation analysis of spatio-temporal images. The SIV system can measure instantaneous velocity field (1 second averaged velocity field) once every 11 seconds. Averaging this instantaneous velocity measurement for sufficient amount of time, we can get an average velocity field. A series of tests performed in an experimental flume showed that the measurement system developed was greatly effective and convenient. The measured results by the system showed a maximum error of 13.9 % and average error less than 10 %, when we compared with the measurements by a traditional propeller velocimeter.

스마트폰을 이용한 실시간 표면영상유속계 개발

류권규,황정근,Yu, Kwonkyu,Hwang, Jeong-Geun 한국수자원학회 2016 한국수자원학회논문집 Vol.49 No.6

The present study aims to develop a real-time surface image velocimeter (SIV) using an Android smartphone. It can measure river surface velocity by using its built-in sensors and processors. At first the SIV system figures out the location of the site using the GPS of the phone. It also measures the angles (pitch and roll) of the device by using its orientation sensors to determine the coordinate transform from the real world coordinates to image coordinates. The only parameter to be entered is the height of the phone from the water surface. After setting, the camera of the phone takes a series of images. With the help of OpenCV, and open source computer vision library, we split the frames of the video and analyzed the image frames to get the water surface velocity field. The image processing algorithm, similar to the traditional STIV (Spatio-Temporal Image Velocimeter), was based on a correlation analysis of spatio-temporal images. The SIV system can measure instantaneous velocity field (1 second averaged velocity field) once every 11 seconds. Averaging this instantaneous velocity measurement for sufficient amount of time, we can get an average velocity field. A series of tests performed in an experimental flume showed that the measurement system developed was greatly effective and convenient. The measured results by the system showed a maximum error of 13.9 % and average error less than 10 %, when we compared with the measurements by a traditional propeller velocimeter. 본 연구는 안드로이드 기반의 스마트폰을 이용한 실시간 표면영상유속계를 개발하는 것이다. 스마트폰이 내장한 카메라, GPS, 방향 센서, CPU를 활용하여, 실시간으로 현장에서 하천의 표면유속을 측정하는 것이다. 먼저, 스마트폰의 GPS를 이용하여 측정 현장의 위치를 파악하고, 경사계(방향 센서)를 활용하여 카메라와 촬영면의 기하적인 관계를 설정한다. 이 때 입력해야 할 유일한 변수는 수면과 카메라의 연직 높이뿐이다. 내장된 카메라로 정해진 시간만큼 동영상을 촬영한다. 촬영된 동영상을 개방 소스의 영상처리 라이브러리인 OpenCV를 이용하여 프레임별로 분할하고, 이를 시공간 영상 분석하여 하천 표면의 2차원 유속장을 추정한다. 시판되는 안드로이드 스마트폰에 적용하여 현장 시험한 결과 약 11초에 1회의 순간유속 측정 (1초간의 평균유속 측정)을 할 수 있어, 현장에서 즉각적으로 하천 수표면의 표면유속을 측정할 수 있었다. 또한 이 순간유속을 수십회 반복한 뒤 평균하여 시간평균유속을 구할 수 있었다. 개발된 시스템을 실험 수로에서 시험한 결과, 측정이 매우 효과적이며 편리하였다. 측정된 결과를 프로펠러 유속계에 의한 측정값과 비교한 결과, 최대 오차 13.9%, 평균적으로 10 % 이내의 오차로 실험 수로의 표면 유속을 측정할 수 있었다.

드론 장착 카메라를 이용한 하천의 표면유속측정

류권규(Yu Kwonkyu),황정근(Hwang Jeong Geun) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

본 연구의 목적은 드론에 장착된 카메라로 하천 수표면을 촬영하여 하천의 표면유속을 측정하는 방법을 개발하는 것이다. 표면영상유속계를 이용할 때, 폭이 넓은 하천의 경우 하천 양안이나 교량 등에서는 충분한 화각을 확보하기 어렵다. 드론을 이용하면 사람이 접근하기 힘든 지역도 쉽게 촬영이 가능하므로 원하는 하천 표면의 영상을 쉽게 촬영할 수 있다. 다만, 드론에 장착된 비디오 카메라는 야간에는 촬영이 어려우며, 아무리 정지비행을 잘 하더라도 영상에는 다소간의 흔들림이 항상 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 열영상 카메라를 추가적으로 드론에 장착하고, 흔들린 영상에 대해서는 형태 정합법에 의해 보정을 하였다. 영상 보정 과정은 고정된 표정점을 영상에서 추적한 뒤, 기준 영상의 표정점과 보정 영상의 표정점이 일치하도록 보정하였다. 영상 보정 후 영상 처리와 분석프로그램을 통하여 유속을 도출한다. 실험 하천에 대해 적용한 결과 상당히 만족스런 결과를 얻었다. The present study aims to develop a drone-based surface image velocimeter to measure velocity fields of a river surface. When we measure water surface velocity using a surface image velocimeter, it is difficult to get a proper angle of view from bridges or river banks, especially for wide rivers. If we use a drone to take images of river surface, it is possible to access anywhere and get good angle of view. However, most video cameras installed by default on drones cannot take image in night time. And another problem is in most cases the images taken with a drone camera will have small and large sway due to drone stabilization. To solve the problems, we installed a far-infrared camera on a drone and corrected images using a pattern matching technique. In the image correction process, we tracked some reference points on images, and transformed the images to a reference image so that the locations of ground control points on transformed images match to those of the reference image. After the image correction, a surface image volocimeter software can calculates velocity fields from those images. The analyses showed fairly good results.

보정된 카메라를 이용한 표면영상유속계의 좌표변환방법

류권규,정범석,윤병만 한국수자원학회 2008 한국수자원학회논문집 Vol.41 No.7

표면영상유속계(SIV)는 영상 처리 기술을 이용하여 수표면의 유속을 측정하는 장비이다. 표면영상유속계는 하천의 유속을 매우 간편하게 측정할 수 있도록 한다. 그러나, 표면영상유속계를 이용하여 유량을 산정하고자 할 경우, 하천 표면의 평면 측량 자료와 하천의 단면 측량 자료가 반드시 필요하다. 이 때문에 표면영상유속계의 간편성과 유용성에도 불구하고, 이용자들이 쉽게 이용하기 어렵다는 그릇된 인식을 줄 수 있다. 만일 효율적이고 간편하게 하천의 평면을 추정 Surface Image Velocimetry (SIV) is an instrument to measure water surface velocity by using image processing techniques. It gives us one of the easiest ways to measure water velocity. However, since it requires a set of plane survey data to estimate the v

반 쐐기형 연소실을 채택한 SI 기관에서 포트형상이 정상유동 특성에 미치는 영향 (2)

윤인경(Inkyoung Yoon),엄인용(Inyong Ohm) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.2

본 논문은 반 쐐기형 연소실에서 포트형상에 따른 정상유동 특성을 비교한 연구의 두 번째로 유동 평가위치의 영향을 고찰한 것이다. 입자영상유속계로 반 쐐기형 연소실에 직선형 포트와 나선형 포트를 적용하여 측정위치를 헤드 밑면부터 하류로 보어의 1,75배 위치 즉 1.75B부터 6배 위치 즉, 6.00B까지 변경하면서 평면유속을 측정하였다. 속도분포 분석 결과 반 쐐기형 연소실을 채택하면 지붕형과 달리 동일 리프트에서 거시적 유속분포와 유선은 스월 거동 중심은 측정위치가 관계없이 거의 일정하다. 직선형 포트에서는 모든 측정위치에서 편심도는 충격식 스월 측정기에서 측정값 왜곡이 발생하는 범위에 들어오고, 나선형 포트에서도 리프트 4mm 이하에서는 모든 측정위치에서 편심의 영향을 무시할 수 없지만, 측정위치가 3.00B 이상이 되면 리프트 5mm 이상에서 편심도가 급격히 감소한다. ISM가정과의 속도분포 차이에 의해 직선형 포트의 리프트 4mm 이하 스월 중심 평가를 제외하고 모든 PIV 평가방법에서 ISM 평가 대비 상대적인 상쇄효과가 있다. 마지막으로 중심 설정과 축 방향 속도분포가정은 스월 평가에 정성적 영향을 주지 않고, 구체적인 접선속도 분포형태에 따라 절댓값에만 영향을 준다. This study is the second investigation on the steady flow characteristics of an SI engine with a semi-edge combustion chamber as a function of the port shape with varying evaluation positions. For this purpose, the planar velocity profiles were measured from 1.75B, 1.75 times of bore position apart from the bottom of head, to 6.00B positions using particle – image velocimetry. The flow patterns were examined with both a straight and a helical port. The velocity profiles, streamlines, and centers of swirl were almost the same at the same valve lift regardless of the measuring position, which is quite different from the case of the pent-roof combustion chamber. All the eccentricity values of the straight port were out of distortion criterion 0.15 through the lifts and the position. However, the values of the helical port exceeded the distortion criterion by up to 4 mm lift, but decreased rapidly above the 3.00B position and the 5 mm lift. There always existed a relative offset effect in the evaluation of the swirl coefficient using the PIV method due to the difference of the ideal impulse swirl meter velocity profile assumption, except for the cylinder-center-base estimation that was below 4 mm of the straight port. Finally, it was concluded that taking the center as an evaluation basis and the assumption about the axial velocity profile did not have any qualitative effect on swirl evaluation, but affected the value owing to the detailed profile.

저자장 자기공명영상 시스템에서의 위상대조도 혈관조영기법의 개발과 그 유용성에 대한 연구

이동훈,홍철표,이만우,한봉수,Lee, Dong-Hoon,Hong, Cheol-Pyo,Lee, Man-Woo,Han, Bong-Soo 한국의학물리학회 2012 의학물리 Vol.23 No.3

자기공명 혈관조영술은 혈관협착, 동맥류, 동정맥기형 등의 혈관질환 진단에 널리 사용되고 있다. 특히 위상대조도 자기공명 혈관조영술은 조영제를 사용하지 않는 자기공명 혈관조영술로서 혈관의 해부학적인 정보를 제공함과 동시에 혈류 속도측정이 가능하다. 본 연구에서는 저자장 자기공명영상 시스템에 적합한 2차원 및 3차원 위상대조도 혈관조영술의 펄스열을 개발하여 유속팬텀과 정상인의 뇌에 적용한 후 획득한 혈관영상과 위상분석을 통한 속도측정을 바탕으로 저자장 자기공명영상 시스템에서의 위상대조도 혈관조영술의 유용성을 평가하고자 한다. 2차원 및 3차원 위상대조도 혈관조영술을 제작된 유속팬텀과 인체 내에 적용하여 상시상 정맥동, 곧은 정맥동 및 두 혈관의 합류지점에 대한 속도측정을 시행하였다. 결과로서 2차원 위상대조도 혈관조영술의 사용은 큰 혈관에 대해서는 높은 가시도를 나타내지만, 작은 혈관에 대한 가시도는 상대적으로 저하됨을 확인할 수 있었다. 3차원 위상대조도 혈관조영술을 사용한 혈관영상은 2D PC MRA 영상에 비해 큰 혈관은 물론이고 작은 혈관에 대한 가시도가 향상되었으나 작은 혈관에서 영상의 신호가 불균일하여 작은 혈관의 진단에 사용하기에는 적합하지 않았다. 한편 2차원 위상대조도 혈관조영술을 통한 영상에서 큰 혈관의 가시도는 혈류속도를 측정하기에 충분했다. 측정된 결과는 상시상 정맥동의 경우 $25.46{\pm}0.73cm/sec$, 곧은 정맥동의 경우 $24.02{\pm}0.34cm/sec$, 상시상 정맥동과 곧은 정맥동의 합류지점의 경우 $26.15{\pm}1.50cm/sec$으로 나타났으며 이는 앞선 연구결과에서 알려진 전체 심장운동주기를 고려한 정상인들의 각 해당 부위별 혈류속도의 오차범위 내에 포함되는 좋은 결과를 나타내었다. 앞선 결과들을 토대로 본 연구는 현재 국내에서 제작하여 보급중인 저자장 자기공명영상 시스템에서 위상대조도 혈류영상화 기법의 적용 및 응용 가능성을 보여주고 있으며 이를 실용화하기 위한 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것이다. Magnetic resonance angiography (MRA) techniques are widely used in diagnosis of vascular disorders such as hemadostenosis and aneurism. Especially, phase contrast (PC) MRA technique, which is a typical non contrast-enhanced MRA technique, provides not only the anatomy of blood vessels but also flow velocity. In this study, we developed the 2- and 3-dimensional PC MRA pulse sequences for a low magnetic field MRI system. Vessel images were acquired using 2D and 3D PC MRA and the velocities of the blood flow were measured in the superior sagittal sinus, straight sinus and the confluence of the two. The 2D PC MRA provided the good quality of vascular images for large vessels but the poor quality for small ones. Although 3D PC MRA gave more improved visualization of small vessels than 2D PC MRA, the image quality was not enough to be used for diagnosis of the small vessels due to the low SNR and field homogeneity of the low field MRI system. The measured blood velocities were $25.46{\pm}0.73cm/sec$, $24.02{\pm}0.34cm/sec$ and $26.15{\pm}1.50cm/sec$ in the superior sagittal sinus, straight sinus and the confluence of the two, respectively, which showed good agreement with the previous experimental values. Thus, the developed PC MRA technique for low field MRI system is expected to provide the useful velocity information to diagnose the large brain vessels.