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바다숲 조성 해조류의 생물량과 서식지적합지수 비교 (Comparison between the biomass and habitat suitability index(HSI) of marine forest forming seaweeds)

  • 황성일;신봉균;곽용성;최한길
    • 환경생물
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    • 제39권1호
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    • pp.46-54
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    • 2021
  • 남해안의 바다숲을 구성하는 종을 확인하고 바다숲 조성에 적합한 종을 파악하기 위하여 남해안 12개 정점에서 계절별로 4개 수심에서 2018년~2019년에 걸쳐서 해조류의 생물량을 조사하였다. 해조류 생물량을 근거로 켈프종 3종과 모자반류 3종에 대해서 서식지적합지수를 계산하여 생물량과 비교하였다. 본 연구에서 바다숲을 구성하는 종은 켈프종 4종과 모자반류 12종으로 총 16종이 관찰되었다. 정점별로 해조류의 평균 생물량(계절별, 수심별 포함)은 남해 동부에서 843.73~2,925.85 g wet wt. m-2였고 남해 서부에서 343.87~4,580.10 g wet wt. m-2였다. 모든 정점에서 생물량 기준으로 볼 때, 켈프종에서는 감태가 가장 우점하였고 다음으로 곰피였으며, 모자반류에서는 큰열매모자반이 1위였고 괭생이모자반이 2위로 나타났다. 서식지지수는 곰피가 8개 정점에서 0.76~1.00이었으며, 감태는 4개 정점에서 0.58~0.92의 범위를 보임으로써 곰피가 감태에 비해 적합한 종으로 나타났다. 모자반류의 서식지적합지수는 괭생이모자반이 12개 모든 정점에서 0.84~1.00의 값을, 그리고 큰열매모자반이 0.68~0.99을 보였다. 본 연구의 결과 바다숲 조성에 적합한 켈프종과 모자반종은 생물량과 서식지적합지수와 약간의 차이를 보였는데, 생물량으로는 감태와 큰열매모자반이, 서식지적합지수로 보면, 곰피와 괭생이모자반이 가장 적합한 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구를 통해서 바다숲 조성을 위한 적합종의 선택을 위해서는 해조류의 생물량과 서식지적합지수를 모두 고려해야 할 것으로 사료되며, 서식지적합지수 계산을 위해서는 향후 더 많은 연구가 필요한 것으로 나타났다.

통학 지방대학생의 아침식사 섭취실태와 바람직한 아침식단에 대한 제안 (A Survey on Breakfast of Commuting Local College Students and Suggestions for Desirable Breakfast Menu)

  • 이혜양
    • 한국식품영양학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.323-328
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    • 1998
  • 오늘날 급속한 경제발전과 식품가공 기술의 발달로 식생활이 더욱 풍요로운 듯 보이나 영양상태가 그와 비례해서 더욱 향상되었다고 할 수는 없다. 1995년 국민영양조사 결과에 의하면 우리 나라 성인의 약 40.8%가 열량이 부족하거나 과잉상태로 영양적인 불균형 상태에 있다고 한다. 오히려 바쁘고 편한 것을 추구함과 더불어 불규칙한 식사, 결식, 빈약한 조식, 부정당한 간식 등으로 식생활의 조화가 상실되고 있다고 볼 수 있겠다. 본 조사 결과 아침을 규칙적으로 하는 학생은 불과 남자가 32.9%, 여자가 26.5% 밖에 되지 않으며 결식이나 불규칙한 아침식사는 간식, 고지방식, 술 섭취빈도의 증가 등 부적절한 식이섭취와 연관되어 영양상의 불균형을 초래할 위험성이 있는 것으로 조사되었다. 간식으로 섭취하고 있는 인스턴트 식품이나 패스트푸드는 대부분이 열량, 지방, 나트륨 등이 많고 비타민, 무기질, 섬유소 등이 적은 편이어서 영양적으로 부적합하다. 아침식사는 규칙적으로 하는 것은 대단히 중요하다. 아침식사는 뇌 활동을 위한 에너지원인 포도당을 공급하는데 필수적으로 학업능력에 영향을 줄 수 있으며, 밤사이 공복 상태로 지낸 사람의 몸이 원하는 에너지 요구량을 채우며, 더 나아가서는 과식, 고지방식, 간식, 술의 섭취 빈도를 낮추어 균형잡힌 3식을 가능하게 한다. 이상적인 아침식사란 지방은 적게, 복합 탄수화물 함량은 높게 각종 비타민과 무기질을 비롯해서 우리 몸의 정상적인 활동에 필요한 모든 영양소를 충분하게 공급하는 것이라 하겠다. 덧붙여 올바르고 규칙적인 아침식사 습관을 생활화하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다. 아침식사의 중요성에 관해서는 널리 인식되어 있지만 실제 출근시간이나 등교시간에 쫓기고 있는 직장인이나 학생들이 균형있는 아침식사를 한다는 것은 어려운 일이다. 따라서 균형있는 식사는 커녕 식사할 시간도 마땅히 주어지지 않는 현대인들을 위한 영양가 있으면서 맛도 있고 간편한 아침식사의 개발은 필연적인 결과라고 볼 수 있겠다. 이처럼 아침이 바쁜 현대인들을 위해서 점심, 저녁 위주로 영업을 해왔던 패스트푸드점, 패밀리레스토랑 등의 외식업체들도 경쟁적으로 맛있고 조리시간이 짧으며 가격도 저렴한 각종 샌드위치와 빵, 소시지, 베이컨과 스크램블드 에그 등 아침식단 메뉴를 경쟁적으로 내놓고 있다. 이외 '퀵스톱'이라는 요기방 체인점이 등장하여 커피, 햄버거, 떡만두, 즉석 볶음밥 등을 팔고 있으며, '슐라스키', '써틴써티', '제이브래너스' 등 샌드위치 전문점들도 아침 외식인구를 흡수하고 있다. 영양학적으로 균형잡힌 젊은 세대를 위한 아침식단 메뉴를 개발했으면 하는 마음에 몇 가지 제안하는 바이다. 한마디로 요약하면 아침식사는 영양이 풍부하면서도 입맛을 돋구며 위에 부담이 적고 소화하기 쉬우면서 조리하기 간편해야 하겠다. 아침식사는 그날의 건강을 좌우함으로 영양소는 물론 열량에 대해서도 고려되어야 하는데 하루 필요한 열량의 3분의 1을 아침식사에서 섭취해야 한다. 바람직한 아침식사의 메뉴로 곡물 요리와 빵 요리 중에서 하나, 고기 및 달걀 오리 중에서 하나, 과일 및 야채 중에서 하나를 선택하면 영양적으로 실속이 있다고 한다. 또한 우유는 양질의 단백질, 칼슘 등이 들어있어 아침마다 1컵 이상씩 우유를 이용한 스프같은 음식의 조리법 및 물 대신 우유를 첨가하여 요리하는 융통성을 발휘하여야 한다. 아침식사에 바람직하다고 생각되는 탄수화물 식품들을 밥류, 죽류, 스프, 감자, 빵과 페이스트리, 시리얼 군으로 나누어 분류하여 보았다. 잡곡이나 콩 등을 혼식하는 것이 좋다. 곡물 요리 중에서도 잣죽, 호박죽, 버섯죽과 같은 죽류와 옥수수, 감자, 마카로니를 이용한 스프류는 먹기 편하고 위에 부담을 주지 않아 아침식사로 권장할만하다. 감자는 알칼리성 식품으로 하루에 한 개 정도 섭취하면 적당한데, 감자패티, 치즈를 곁들인 감자치즈 구이 등이 젊은 층의 기호에 적합하다. 요즘 젊은 층에서 많이 찾고 있는 빵과 페이스트리류는 피자토스트, 샌드위치, 프렌치토스트, 당근케이크, 크로와상 머핀, 베이글, 마늘빵 등을 들 수 있으며, 우유를 곁들인 시리얼과 오트밀도 영양학적으로 바람직하다. 아침식사로 적합한 단백질 식품으로는 달걀과 고기류를 들 수 있는데, 생선은 비린내 때문에 조리법에 신경을 써야 하므로 어려운 점이 있다. 달걀은 저장하기 쉽고 조리하기 쉬우며 맛과 영양적인 면에서도 손색이 없고 여러 형태로 요리가 가능하다. 달걀후라이에서부터 스크램블드 에그, 오므렛, 달걀찜까지 요리가 다양하며 여러 가지 부재료를 넣고 조리가 가능하여 단백질이나 비타민 등의 영양소를 얻기가 용이하다. 밥과 죽류에는 장조림을 곁들이면 무난하고, 달걀요리와 함께는 햄, 베이컨, 소시지가 적합하다. 조개류를 이용한 클램차우더스프는 서양에서는 널리 알려져 있는데 영양가는 물론 맛도 좋아서 권장할 만하다. 비타민과 무기질이 풍부하게 들어있는 식품으로는 과일과 야채류를 들 수 있는데 입맛이 없는 아침에 신선하여 식욕을 증진시키고 변통에도 도움을 준다. 과일류로는 귤, 딸기, 참외, 멜론, 사과, 배 등과 과일젤리, 과일 크레이프 등을 권장하며, 야채류로는 오이, 당근, 셀러리 등을 날 것으로 먹거나 오이당근 샐러드, 오이상추 샐러드, 양상치 샐러드, 상치치커리 샐러드(간장드레싱), 감자샐러드 등을 추천한다. 또는 과일과 야채를 이용하여 오렌지쥬스, 복숭아사과쥬스, 당근사과쥬스 등의 즙을 짜서 마셔도 시지 않고 맛있다. 마지막으로 조리시간을 줄이기 위해서 가공식품이나 인스턴트 식품을 자주 습관적으로 아침식사로 쓰다보면 식염이나 기름, 방부제 등을 무의식적으로 섭취하게 되니 가급적 천연식품을 전날 조리하거나 반조리 상태로 잘 보관해 두었다가 아침식사시 이용하도록 당부한다. Table 7에 아침식사로 바람직한 메뉴를 탄수화물 식품, 단백질 식품, 비타민과 무기질 식품별로 분류하여 1인분을 기준으로 칼로리를 요약하였다. 3종류 식품군의 여러 가지 메뉴 중에서 한가지씩을 각각 선택하고 전체적인 열량을 고려하면 쉽게 아침식단을 작성할 수 있을 것으로 생각된다.

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영재학급에서의 수학영재프로그램 평가에 관한 연구 (Assessment Study on Educational Programs for the Gifted Students in Mathematics)

  • 김정현;황우형
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.235-257
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    • 2010
  • 21세기는 새로운 지식을 창조할 수 있는 창의적인 인재가 국가발전을 이끈다는 시대적 관심에 따라 세계 여러 나라가 영재교육에 관심을 쏟고 있다. 우리가 잘 알고 있는 미국, 영국, 러시아, 독일, 호주, 이스라엘, 싱가포르 등 영재교육에 관한 관련법을 제정하여 영재교육을 실시하고 있으며 우리나라도 2000년 1월 영재교육진흥법이 공포되고 2002년 4월 영재교육진흥법시행령이 공포 시행됨으로써 영재교육의 활성화의 계기를 마련하게 되었다. 그리고 2008년 10월 영재교육진홍법의 시행령을 개정하였는데 그 주요 취지는 영재교육을 특수교육대상자와 소외계층까지 영재교육의 기회를 확대하는 방안의 마련이다. 이러한 방안의 하나로 각급 학교에 영재학급의 설치를 확대하여 영재교육의 기회를 많은 학생들에게 제공할 수 있도록 하고 있다. 하지만 영재교육의 기회의 확대와 함께 영재교육의 질에 관하여 생각을 해봐야 할 것이다. 무분별한 기회의 확대라는 사회적 견해에 대해 영재학급에서 진행하고 있는 교수-학습 프로그램의 질적인 부분에 대한 평가의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 영재학급을 운영하고 있는 3학교의 중학교 1학년 수학-교수 학습 프로그램을 정규교육과정과 영재교육과정의 비교표를 통해 각각의 해당영역을 살펴보고 영재교육과정 중 어느 영역의 내용을 다루는지 살펴보고 수학-교수 학습 프로그램을 기존에 개발된 평가 틀을 수정 보완한 프로그램 평가기준에 맞추어서 프로그램을 평가해보았다. 따라서 본 연구에서는 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 내용영역의 구성과 프로그램의 적절성을 평가하기 위해 다음과 같은 연구문제를 선정하였다. 가. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용영역의 구성은 7차 교육과정에 따른 것인가? 1. 정규 교육과정의 어떤 내용 영역에 해당하는 프로그램인가? 2. 영재교육과정 중에서 심화와 선택 중 어느 영역에 해당하는 프로그램인가? 3. 내용 영역이 적절하게 편성되어 운영되고 있는가? 나. 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램은 적절한가? 1. 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재교육의 교육목표에 일치하는가? 2. 프로그램의 내용은 수학영재교육의 특성을 반영하고 학생들의 영재성을 발현시키는가? 3. 교수-학습 모형과 방법은 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있도록 다양한가? 4. 프로그램의 평가는 학습목표와 내용, 사고력의 향상정도를 반영하는가? 이러한 연구문제를 바탕으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 주제에 따른 내용은 정규 교육과정의 수와 연산과 도형, 측정, 확률과 통계, 문자와 식의 영역에 해당하는 프로그램이었으며 함수영역에 관한 내용을 직접적으로 다루지는 않았고 주로 수와 연산과 도형 영역에 관한 내용이 프로그램의 주를 이루고 있었다. 또 영재교육과정 중에서는 심화 영역과 선택 영역의 내용을 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태로 적절히 제시하고 있었다. 둘째, 영재학급의 수학 영재 교수-학습 프로그램의 교육목표는 수학영재의 방향과 철학에 일치하며 영재의 특성을 반영하여 일반 학생들에게 제시되는 학습목표와는 달리 학생들의 창의성인 문제해결력을 함양하고 주변 사물에 대해 호기심을 가지고 끊임없이 탐구하는 태도와 해당 교과 영역에서 요구되는 사고능력과 탐구능력, 연구 조사기술을 함양하는 등의 학습목표를 제시하고 있다. 또한 사고전략에 있어서는 시각화, 기호화, 단계화, 탐구 전략을 사용하였으며 교수-학습 모형으로 강의식, 협동학습, 발견학습, 문제해결기반학습을 적용하였으며 교수-학습 활동으로 실험, 탐구, 적용, 예상과 추측, 토론(추측과 반박), 적용, 반성의 활동을 통해 학생들의 영재성을 발현시킬 수 있는 다양한 형태의 교수-학습 전략 및 모형을 활용하였으며 교수-학습 프로그램에서 사전 평가에 대한 언급을 하지는 않았지만 프로그램 활동을 진행하는 과정에서 학습목표를 반영하였으며 학생들의 사고력을 향상시킬 수 있도록 여러 가지 활동을 통하여 원하는 평가를 지필평가의 형태보다는 산출물과 수행평가 그리고 포트폴리오를 가지고 평가하는 방법을 주로 사용하였다.

다중가우시안혼합모델을 이용한 소동물 심근경색 PET 영상의 정량적 평가 기술 (Quantitative Assessment Technology of Small Animal Myocardial Infarction PET Image Using Gaussian Mixture Model)

  • 우상근;이용진;이원호;김민환;박지애;김진수;김종국;강주현;지영훈;최창운;임상무;김경민
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제22권1호
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    • pp.42-51
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    • 2011
  • 전통적으로 심근 생존능을 식별하고 심근 관류를 정확히 평가하기 위한 도구로 핵의학영상이 이용되고 있으나 경색영역을 정의하기에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 극성지도의 분포를 분석하여 특성에 맞는 적응적 임계값을 이용하여 심근경색 모델을 정량적으로 평가하고자 하였다. 쥐 심근경색 모델은 왼쪽 관상동맥을 결찰시켜 제작하였다. 소동물PET 영상은 37 MBq $^{18}F$-FDG를 쥐의 꼬리정맥에 주사한 후 60분 섭취 후 Siemens Inveon SPECT/PET 스캐너를 이용하여 20분 동안 ECG 신호와 함께 획득하였고, OSEM 2D 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. PET 영상의 심근 극성지도는 Siemens QGS 소프트웨어에 적합한 형식으로 변환 후 자동으로 심근 벽을 설정하여 작성하였다. 심근경색영역의 기준데이터는 TTC 염색으로 설정하였으며 전체 좌심실대비 염색된 영역의 백분율로 획득하였다. 최적의 임계값 설정을 위해 절대치 설정 방법, Otsu 알고리즘, 다중가우시안혼합모델(Multi Gaussian mixture model, MGMM)을 이용하여 평가하였다. 절대치 설정 방법은 10~90%까지 10%단위로 미리 정의 된 임계값을 이용하였고, Otsu 알고리즘은 영상 내에서 두 군집의 분산을 최대로 하는 임계값으로 설정하였다. MGMM 방법은 영상의 화소 강도를 분석하여 여러 개의 가우시안 분포함수(MGMM2, $\cdots$ MGMM4)로 반복 수행하여 최적의 가우시안 분포를 구하여 적응적 임계값을 설정하였다. 극성지도 평가지표는 각각의 알고리즘에서 측정된 임계값을 이용하여 이진화하고 전체 극성지도와 경색영역의 백분율로 획득한 후, TTC 염색으로 획득된 기준데이터와의 차이를 비교하였다. 그 차이는 절대치 방법의 20%에서 $7.04{\pm}3.44%$, 30%에서 $3.87{\pm}2.09%$, 40%에서 $2.15{\pm}2.07%$이었다. Otsu 방법은 $3.56{\pm}4.16%$이었으며 MGMM 방법은 $2.29{\pm}1.94%$이었다. 소동물 PET 극성지도에서는 30% 임계값이 조직학적 데이터와 비교하여 가장 작은 차이를 보였다. 그러나 TTC 염색으로 측정한 크기가 10% 이하에서는 MGMM 방법이 절대치 방법보다 작은 차이를 보였다(MGMM: 0.006%, 절대치방법: 0.59%). 이 연구에서는 심근경색 모델 평가를 위하여 생체영상 극성지도에서 다중가우시안혼합모델을 이용하여 평가하고자 하였다. MGMM은 사용자의 선택 없이도 자동적으로 영상 특성을 고려하여 적응적 임계값을 찾아주는 방법으로 극성지도에서 심근경색을 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

포도 동해위험 판정기준으로서 온도시간 기반의 휴면심도 이용 (A Thermal Time-Driven Dormancy Index as a Complementary Criterion for Grape Vine Freeze Risk Evaluation)

  • 권은영;정재은;정유란;이승종;송기철;최동근;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 동계기온의 지속적인 상승에도 불구하고 낙엽과수의 동해발생빈도는 줄지 않고 있지만, 동해 경감을 위해 필수적인 사전경보시스템에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 급격한 기후변화에 적응하지 못하는 기존의 '최저기온 의존 동해경보시스템'을 보완하기 위해 생물계절이론에 근거한 휴면심도를 동해위험도 판정의 추가기준으로 제시한다. 평년 기온자료와 생물계절모형에 근거한 휴면심도의 경시변화양상은 낙엽과수의 교과서적인 내동성 변화추세와 일치하였다. 개별 연도의 기온자료에 의해 추정된 휴면심도는 연차 변이가 현저하였으며 동일 연도 내 지역간 변이도 확인할 수 있었다. 전북 김제시 백구면 Campbell Early 주산지 10개 포도원을 대상으로 소기후모형과 인근 기상관서 기후자료에 의해 연도별 최저기온을 복원하고, 최저기온 발생일의 휴면심도를 생물계절모형으로 추정하였으며, 동해정도를 조사하였다. 최저기온휴면심도 피해율 사이의 관계를 분석하여 동해위험도 판정식을 작성하고, 이를 근거로 경북 영천, 충북 옥천, 충남 아산, 경기 화성 등 4개 포도 주산지 시군에 대해 1971-2000 평년의 동해위험지도를 30 m 공간해상도로 제작하였다. 화성지역의 경우 1996년의 동해사례에 의해 동해위험지도의 신뢰성을 부분적으로 검증할 수 있었다. 월동기간 중 실측기온자료에 의해 임의날짜의 휴면심도를 추정하고, 기상청 예보기온을 소기후모형에 의해 30m해상도의 국지기온 예상분포도로 변환한 다음, 내일 아침의 동해가능성을 동해위험도 판정식에 의해 판정할 수 있는 실시간 동해경보시스템을 설계하였다. 이 시스템의 실제 운영을 위해 필요한 프로그램을 작성하고 하드웨어를 갖추어 기상청 국가농업기상센터에 이전, 설치하였다. 산출되는 최저기온 및 동해위험정보는 표준지리정보로 가공되어 기상청 농업 기상정보서비스를 통해 시범적으로 제공될 예정이다.되지 않았으며 상처에 의하여서도 전혀 반응을 하지 않았다. 고에서는 이와 같은 비상통신과 관련하여 수행하고 있는 국외 비상통신 관련표준화 현황 및 해외 주요국가 별 구축 동향에 대해서 기술한다.급식성과는 급식경험 기간과 음(-)의 상관관계를, 아침식사횟수와는 양(+)의 상관관계를 보였으며, 서비스 품질의 특성 영역은 각 영역들에 대한 급식성과 점수가 높을수록 다른 영역의 급식성과 점수가 높은 유의적인(p <0.01) 양(+)의 상관관계를 보였다. 이상의 결과를 살펴볼 때, 균형된 영양공급이 다른 어느 시기보다 더 중요한 우리의 청소년들의 학교급식에 대한 만족도를 높이기 위해서 다음과 같은 제언을 하고자 한다. 먼저, 학교급식에 대한 식단 작성 시 학생들이 학교에서 제공되기 원하는 식단에 대한 의견을 받고 그 의견에 대한 결과를 게시하여 학생들이 제공되기 원하는 식단을 급식 시 제공하여 학생들이 식단선택에 동참할 수 있는 기회를 주는 것이 바람직하겠다. 또한 영양사는 학급의 반대표와의 정기적인 모임을 가짐으로서 학생들의 불만사항 및 개선 요구사항에대해 서로 의견을 교환하여 설문지조사가 아닌 직접적인 대화를 하여 문제점을 파악하고자 하는 적극적인 자세가 필요하겠다. 특히 아침식사의 결식 빈도가 높았고 이는 급식성과에 부정적인 영향을 줄 뿐 아니라 학교에서 제공하는 음식의 섭취정도에도 영향을 주고 있으므로 학생들에게 학부모와 전담교사 및 학교영양사는 학생들에게 이상적인 아침식사에 대한 교육은 물론이고 아침식사를 실천할 수 있도록 다양한 방안에 대해 함께 연구해야 하겠다. 정부차원에서 학교급식에 아침식사 프로그램을 도입할 수 있는 방안을 연구하고, 아침을 결식하는 학생이 학교에서 수업시작 하기 전에 간단한 식사를 할 수 있는 정책 도입이 필요하다acid의 생성량(生成量)을 측정(測定)하였는데 periodate의 소비량(消費量)은

중온 태양열 축열조용 히트파이프의 열이송 성능 (The Heat Transfer Performance of a Heat Pipe for Medium-temperature Solar Thermal Storage System)

  • 박민규;이정륜;부준홍
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.69-69
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    • 2011
  • 태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

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지구온난화에 따른 우리나라 벼농사지대의 생산성 재평가 (Evaluation of Site-specific Potential for Rice Production in Korea under the Changing Climate)

  • 정유란;조경숙;이변우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.229-241
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    • 2006
  • 본 연구에서는 실측 일기상자료 대신 예측 기후평년 값을 적용하여 기후변화와 그에 상응한 벼 작황의 지리적 분포양상을 복원함으로써 지구온난화에 따른 우리나라 벼농사지대의 생산성을 재평가하였다. 기상청 56개 지점 종관자료(일 최고/최저 기온의 월별 평균값)를 1971-2000년 30년 단위로 수집하여 270m 해상도의 수치기후도를 작성하고, 벼논픽셀에 해당되는 기후자료를 추출하였다. 동일한 시군에 속하는 벼논픽셀의 기후자료를 평균함으로써 시군단위의 '벼논맞춤형 기후자료'를 준비하였다. 같은 방법으로 기상연구소에서 제작한 2011-2100년 기간의 3개 평년(2011-2040, 2041-2070, 2071-2100) 기후시나리오에 근거하여 해당 평년의 기후자료를 추정하였다. 농촌진흥청의 정밀토양도로부터 해당 픽셀의 토성과 토심정보를 검색하고 이를 토대로 유효수분 조견표에 의해 토양자료를 준비하였다. 자포니카형 벼의 특성을 갖도록 개조한 벼 생육모형(CERES-Japonica)에 이들 자료를 입력하고 조생종(오대벼), 중생종 (화성벼), 만생종 (동진벼)의 생육을 모의하였다. 시군 공간평균을 기준으로 3품종 모두 가까운 미래(2011-2040년)에는 출수기가 일주일 정도 빨라지고, 먼 미래(2071-2100년)에는 최대 20일 까지 단축될 수 있다. 생리적 성숙기는 3품종 모두 가까운 미래(2011-2040년)에는 15일 정도 단축되고, 먼 미래(2071-2100년)에는 최대 한달까지도 빨라질 수 있어 출수기에 비해 단축정도가 심하다. 평야지 수량의 경우 조생종인 오대벼는 10a당 6-25%, 중생종 화성벼는 3-26%, 만생종 동진벼는 3-25%까지 감소하였다. 하지만 산간지역에서는 발육속도가 빨라지고 수량이 증가하거나 큰 변화가 없는 곳도 많아 온난화조건에서도 지역별 정밀기후 추정과 이에 근거한 최적품종의 선택, 이앙기 및 수확기 등 생육기간의 조절이 온난화 대응기술로서 유효할 것으로 기대된다.

45nm CMOS 공정기술에 최적화된 저전압용 이득-부스팅 증폭기 기반의 1.1V 12b 100MS/s 0.43㎟ ADC (A 1.1V 12b 100MS/s 0.43㎟ ADC based on a low-voltage gain-boosting amplifier in a 45nm CMOS technology)

  • 안태지;박준상;노지현;이문교;나선필;이승훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.122-130
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주로 고속 디지털 통신시스템 응용을 위해 고해상도, 저전력 및 소면적을 동시에 만족하는 45nm CMOS 공정으로 제작된 4단 파이프라인 구조의 12비트 100MS/s ADC를 제안한다. 입력단 SHA 회로에는 높은 입력 주파수를 가진 신호가 인가되어도 12비트 이상의 정확도로 샘플링할 수 있도록 게이트-부트스트래핑 회로가 사용된다. 입력단 SHA 및 MDAC 증폭기는 요구되는 DC 이득 및 높은 신호스윙을 얻기 위해 이득-부스팅 구조의 2단 증폭기를 사용하며, 넓은 대역폭과 안정적인 신호정착을 위해 캐스코드 및 Miller 주파수 보상기법을 선택적으로 적용하였다. 채널길이 변조현상 및 전원전압 변화에 의한 전류 부정합을 최소화하기 위하여 캐스코드 전류 반복기를 사용하며, 소자의 부정합을 최소화하기 위하여 전류 반복기와 증폭기의 단위 넓이를 통일하여 소자를 레이아웃 하였다. 또한, 제안하는 ADC에는 전원전압 및 온도 변화에 덜 민감한 저전력 기준 전류 및 전압 발생기를 온-칩으로 집적하는 동시에 외부에서도 인가할 수 있도록 하여 다양한 시스템에 응용이 가능하도록 하였다. 제안하는 시제품 ADC는 45nm CMOS 공정으로 제작되었으며 측정된 DNL 및 INL은 각각 최대 0.88LSB, 1.46LSB의 값을 가지며, 동적성능은 100MS/s의 동작속도에서 각각 최대 61.0dB의 SNDR과 74.9dB의 SFDR을 보여준다. 시제품 ADC의 면적은 $0.43mm^2$ 이며 전력소모는 1.1V 전원전압 및 100MS/s 동작속도에서 29.8mW이다.

원형 자동문합기를 이용한 체외문합을 시행한 복강경 보조 위전절제술: 한 술자에 의한 연속적인 48명 환자의 수술성적분석 (Laparoscopic Assisted Total Gastrectomy (LATG) with Extracorporeal Anastomosis and using Circular Stapler for Middle or Upper Early Gastric Carcinoma: Reviews of Single Surgeon's Experience of 48 Consecutive Patients)

  • 정오;김병식;육정환;오성태;임정택;김갑중;최지은;박건춘
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제8권1호
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    • pp.27-34
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    • 2008
  • 목적: 복강경 보조 위전절제술은 기술적 어려움과 환자수가 많지 않음으로 인하여 복강경 보조 위원위부 절제술에 비하여 연구가 많지 않은 상황이다. 따라서 저자들은 본원에서 시행한 복강경 보조 위전절제술의 수술성적과 수술후 경과 및 합병증 발생 예측인자와 복강경 보조 위전절제술의 학습곡선에 관하여 분석하였다. 대상 및 방법: 2005년 1월부터 2007년 9월까지 술 전 검사상 위의 중 상부에 위치한 조기위암(cT1N0)을 진단받고 한 술자에 의해 복강경 보조 위전절제술을 시행 받은 연속적인 48명의 환자를 대상으로 의무기록을 바탕을 후향적으로 분석하였다. 결과: 수술 중 합병증이나 개복수술로의 전환은 없었고 평균 수술시간은 $212{\pm}67$분이었다. 평균 적출 림프절 개수는 $29{\pm}10$개였고 모든 환자에서 안전한 종양 경계 면이 확보되었다. 수술 후 가스배출, 식이시작, 퇴원시기는 각각 평균 2.98일, 3.67일, 7.08일이었다. 외과적 합병증은 5명(10.4%)에서 발생하였고 모두 보전적 치료로 호전되었다. 단변량 및 다변량 분석에서 합병증 발생에 영향을 주는 유일한 인자는 체질량지순(P=0.035, HR=2.462)였으며 수술 시간을 기준으로 한 학습곡선 분석에서 20예가 학습곡선인 것으로 나타났다. 결론: 복강경 보조 위전절제술은 위의 중 상부에 위치한 조기위암에 대한 적절한 술식이며 수술성적과 수술 후 경과가 양호하다. 그러나 학습곡선을 단축하기 위해서는 복강경 보조 위원위부절제술의 충분한 경험이 필요하며, 특히 초기경험에서는 수술 후 합병증을 줄이기 위하여 환자 선택에 있어서 체질량지수를 고려하는 게 도움이 될 것으로 생각된다.

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친환경측면에서 본 국내 실내건축자재의 현황 조사 및 분석 (An analysis of the Domestic Interior Materials as the Ecological Design Aspects)

  • 천진희;김경아
    • 디자인학연구
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    • 제19권4호
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    • pp.133-144
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    • 2006
  • 최근 소비자보호원의 발표에 의하면, 신 개축 건물의 많은 입주자들이 통증을 호소하고 있으며, 예방을 위해 건축자재의 선별에 있어 각별한 주의가 요구된다고 한다. 국제적 동향 역시, 친환경성에 기초한 자재의 지속가능성을 사용자의 건강, 환경보전, 산업경쟁력의 제고 요인으로 인식하고 있다. 본 연구는 소비자가 친환경 건축자재에 대해 바르게 이해하고, 적극 활용할 수 있도록 정보를 제공하는데 목적이 있으며 이를 위해 웹 사이트 검색, 업체 카탈로그, 면담 등을 종합하여 목질계 바닥재, 합성수지바닥재, 타일, 벽지, 카펫 등에 대해 원자재, 생산, 사용 및 설치, 사용 후 등 각 단계별로 제품의 친환경적 측면을 조사 분석하였다. 조사결과, 1. 국내 자재 업체에서는 마케팅 전략의 일환으로 유해물질 저방출과 생산 과정에서 주성분 이외에 기능성(원적외선, 음이온, 황토, 숯, 옥 등) 성분을 첨가하여 친환경 개념을 강조한 제품개발과 신제품 출시에 박차를 가하고 있다. 그러나 제품의 전 라이프사이클을 통한 친환경적 측면이 재인식되어야하며 이에 부합하는 친환경제품이 개발되어야한다. 2. 국내제품 선택 시 가장 신뢰할 수 있는 기준은 EL, HB, GR 마크 획득인데, GR마크를 획득한 재활용 제품은 찾아보기 힘든 실정이므로 폐기물을 이용한 재활용 내장재 활성화를 위해 재활용 기술수준 향상과 지속가능한 소비를 위한 노력이 요구된다. 3. 친환경 관점에서 현재 국내 실내건축 자재를 평가할 때 가장 취약한 부분은 원자재였으며, 이를 극복하기위해서는 사용 후 폐기 시 분리수거가 가능하도록 제품을 디자인하는 방법, 폐자원을 재활용하여 훌륭한 제품을 개발하는 방법, 제품 소각 시 이를 에너지화하는 방법 등이 더욱 연구되어야할 것이다. 4. 지속가능한 개념의 생산과 소비가 촉진되기 위해서는 친환경 건축자재에 대한 바른 정보가 필요하며 이를 쉽게 정리한 가이드북이나 매뉴얼이 시급히 요구된다. 5. 국내 제품에 대한 표본조사 결과, 많은 업체들이 자사 제품에 대한 친환경성을 강조하고 있으나 친환경성이 입증되지 않은 제품에 대해서도 친환경 소재임을 내세워 소비자의 판단을 흐리는 경우가 많으므로 이에 대한 시정이 필요하다.

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