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방사성 의약품 자동 분주장치의 유용성 및 최적화된 분주방법에 관한 고찰 (A Study on the Usefulness of Auto Dispenser and Optimized Dispensing Method)

  • 이정은;김호성;류재광;정우영
    • 핵의학기술
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    • 제17권2호
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    • pp.59-66
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    • 2013
  • 최근 방사선 작업종사자의 외부피폭을 감소시키기 위하여 방사성 의약품 자동 분주장치를 사용하는 병원이 증가하는 추세이다. 방사성 의약품 자동 분주장치는 주사기의 피스톤을 잡아당기는 거리(mm)를 조절하여 방사성 의약품을 자동 분주 하도록 설계되어 있어 장비에 장착한 바이알 내 방사성 의약품의 비방사능이 클 때 소량의 원하는 단위 방사능의 방사성 의약품을 분주하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 방사성 의약품 자동 분주장치의 방사능 차폐능력을 평가하고 장비의 분주 재현성을 극대화하는 최적화된 분주방법을 찾고자 세 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험은 자동 분주장치의 사용여부에 따른 방사선 작업종사자의 손과 흉부의 피폭 비교 실험이다. 환자에게 $^{18}F-FDG$ 투여 시 30명은 자동 분주로, 30명은 수동으로 분주하여 투여하고 주사과정에서 방사선 작업종사자가 받는 손과 흉부의 피폭선량을 측정하여 비교하였다. 흉부 피폭선량은 독립표본 t-검정 결과, 분주방법에 따라 유의한 차이가 있었고 손의 피폭선량은 자동 분주 시 오른손 검지에서 11.5배 왼손 검지에서 4.8배 낮게 측정되었다. 두 번째 실험은 자동 분주장치의 분주 용량 재현성 평가이다. 생리식염수가 담긴 바이알을 장비에 장착하고 분주하고자 하는 용량을 1부터 15 mm까지 1 mm씩 증가시키면서 5회씩 분주하였을 때 주사기의 무게를 뺀 분주된 생리식염수만의 무게를 마이크로 저울로 측정하여 표준편차와 변동계수를 비교하였다. 그 결과, 표준편차는 분주하고자 하는 용량의 크기가 커짐에 따라 불규칙하게 나타났지만 변동계수는 감소하는 추세를 나타냈다. 또한 작은 크기의 주사기를 사용하였을 때 더 낮은 표준편차와 변동계수를 나타냈다. 세 번째 실험은 자동 분주장치의 분주 방사능 재현성 평가이다. 장비에 장착된 바이알 내 $^{18}F-FDG$의 비방사능이 다를 때 70 kg 환자를 기준으로 kg당 5.17 MBq (0.14 mCi)인 362.6 MBq (9.8 mCi)${\pm}10%$를 분주 후 동일 용량에서 4회 더 분주 하여 dose calibrator에서 방사능을 측정하고 그 표준편차와 변동계수를 비교 분석하였다. 그 결과, 장비에 장착된 바이알 내 $^{18}F-FDG$의 비방사능이 증가할수록 표준편차와 변동계수 모 두 증가하는 추세를 보였으며 작은 크기의 주사기를 사용할 때 더 낮은 편차를 보였다. 또한 바이알 내 $^{18}F-FDG$의 비방사능이 2 mL 주사기를 사용할 때에는 약 1,020 MBq/mL (27.6 mCi/mL) 이하, 5 mL 주사기를 사용할 때에는 약 915 MBq/mL (24.7 mCi/mL) 이하일 때 변동계수를 10% 미만으로 유지시키며 더욱 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였다.

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심실중격결손 교정술 전후의 심실 수축기 시간 간격 (Ventricular Systolic Time Interval)의 변화 (Effect of Surgical Closure of Ventricular Septal Defect on Ventricular Systolic Time Intervals)

  • 이현경;이영환;이장훈;김도형;백종현;이동협;이정철;한승세;정태은
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권7호
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    • pp.511-516
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    • 2002
  • 배경: 단순 심실중격결손증의 수술적 교정이 심실 수행능력의 지표로 사용되는 심실 수축기 시간 간격에 미치는 영향을 알아보기 위하여 심초음파를 이용하여 심실 수축기 시간 간격을 측정하였다. 대상 및 방법: 대상 환아는 비제한성 심실중격결손을 가진 30명으로 수술 당시 환자들의 평균 나이는 6.5$\pm$3.2개월이었다. 심초음파를 이용한 추적 평가 항목은 좌심방/대동맥 내경비, 좌심실 구축율, 좌심실 수축기 시간간격 및 우심실 수축기 시간 간격을 조사하였다. 심초음파는 술 전과 술 후(술 후 첫 번째: 수술 후 2주이내, 술 후 두 번째: 수술 후 4~6개월, 술 후 세 번째: 수술 후 1~2년)에 실시하였다. 결과: 좌심방/대동맥 비는 수술 직후 감소하였으나(1.74$\pm$0.37 to 1.36$\pm$0.24*, 1.32$\pm$0.22*, and 1.27$\pm$0.19*, p<0.01:술 전과 비교), 좌심실 구축률은 추적 기간 동안 유의한 변화는 관찰되지 않았다(65.1$\pm$7.0 to 62.3$\pm$$\pm$9.5, 62.8$\pm$5.7, and 64.1$\pm$6.9 단위 %). 좌심실 수축기 시간 간격(LVPEP/LVET)은 술 후 두 번째부터 감소하기 시작하여, 지속적으로 유의한 감소 추세를 보였다(0.46$\pm$0.13 to 0.46$\pm$0.11, 0.37$\pm$0.08*, and 0.34$\pm$0.07*, p<0.01:술 전과 비교). 우심실 수축기 시간 간격(RVPEP/RVET)은 술 후 1년이 경과 한 후부터 유의한 감소를 보였다(0.33$\pm$0.08 to 0.32$\pm$0.08, 0.31$\pm$0.07, and 0.27$\pm$0.05*, p<0.01:술 전과 비교). 결론: 심실중격결손증 수술 후 심실의 수축기 시간 간격은 술 후 1년 후까지도 지속적으로 감소하는 경향을 보였다. 따라서 이 기간동안에는 추적관찰이 필요한 것으로 생각된다.

우리나라 산지계류에 있어서 유목 동태의 시.공간적 다양성과 그에 따른 유출 특성 (Spatio-temporal Variations in the Dynamics and Export of Large Wood in Korean Mountain Streams)

  • 서정일;전근우;김석우;임상준
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권3호
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    • pp.333-343
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    • 2012
  • 유목은 산림유역의 생태적 환경과 인간 생활권에 막대한 영향을 미칠 수 있는 요인임에도 불구하고 우리나라에서는 유역단위 관점에서의 유목 동태와 유출 특성에 대한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 우리나라 산림유역에서 산지계류의 규모에 따른 유목 동태의 시 공간적 다양성과 유출 특성을 고찰하였다. 소규모의 상류 산지계류에서는 강풍, 산불, 병충해와 피압에 의한 고사 등의 산림동태와 산사태 등의 사면활동에 의해 유목이 생산된다. 생산된 유목은 좁은 계폭과 적은 유량에 의해 계류 내에 장기간 체류하게 된다. 그러나 산사태에 의한 토석류와 홍수시에 증가된 유량으로 인해 많은 양의 유목이 일시적으로 하류로 유출되며, 이 과정에서 유목은 토석이나 계상 및 계안과의 마찰로 인해 파쇄 된다. 이러한 현상은 대규모의 집중호우 시 이외에는 거의 발생하지 않지만, 상류 산지계류에 분포하고 있는 유목을 유출시키는 주요 원인이다. 한편, 하류 산지계류의 경우 유목은 성숙한 임분의 수변림이 형성되어 있는 범람원과 접하고 있는 계류구간에서 산림동태와 계안붕괴로 인해 주로 생산된다. 이렇게 생산된 유목은 상류 산지계류에서 유입된 유목과 함께 강우발생 시 형성되는 넓은 계폭과 깊은 수심에 의해 하류로 이동하게 되며, 이 과정에서 계안과의 마찰에 의한 파쇄작용으로 유목의 크기가 더욱 작아져 이동능력이 극대화된다. 그러나 계상경사가 완만해 지는 구간에 이르러서는 계류형상과 범람원과의 상호작용에 의해 사행 유로나 2차 유로 등의 퇴적공간이 발달하기 시작한다. 특히 계류의 규모가 크고 장기간 홍수이력이 없는 산지계류의 경우 이러한 퇴적공간이 더욱 두드러지게 발달하여 유목이 군적으로 체류하게 되며, 이는 결국 산림유역 내에 유목을 장기간 체류시켜 유목 유출량을 저감시킨다. 그러나 우리나라의 산지계류는 대부분 유로연장이 짧고 홍수발생이 잦은 편이므로 유목을 장기간 체류시킬 수 있는 체류공간이 적으며, 결국 많은 양의 유목이 하류로 유출된다. 이 연구의 결과는 산지계류의 수리학 지형학적 환경에 따른 생태학적 안정과 잠재적인 재해가능성의 저감을 위한 유역관리에 유용하게 활용될 것이다.

2개의 하천이 합류하는 하구역에서의 연결수로 통수능에 따른 홍수위저감효과 분석 (Analysis of Flood Control Effect by Applying the Connecting Channel in Estuary Area Including the Confluence of Two Rivers)

  • 김수영;김형준;윤광석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권12호
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    • pp.1065-1075
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    • 2015
  • 하구둑과 같은 구조물이 설치된 하구역에서는 상류로부터 내려온 하천수와 외해의 조석, 수문의 운영에 따라 복잡한 유출특성을 가지게 되며, 하나의 하구역에 2개 이상의 유역출구가 존재하는 경우 더욱 복잡한 형태의 홍수유출특성을 나타낸다. 이러한 사례로 현재 개발계획이 수립중인 새만금 지역을 들 수 있다. 새만금 지역의 경우 만경강과 동진강 유역에서 하천수가 유입되고 방조제에서는 배수갑문을 통해 하천수를 방류하고 해수유입을 차단한다. 두 하천이 만나는 새만금호 내에는 분리하는 용지가 들어서게 되며, 두 수계의 유출량을 연결수로를 통해 교환할 수 있도록 계획되고 있다. 이러한 연결수로는 평소에는 주운의 역할을 하지만 홍수시에는 두 수계간의 홍수를 소통시켜 홍수를 분담하는 기능을 하게 된다. 따라서 하구역 내의 치수적 안전성 확보를 위해서는 연결수로에 대한 홍수분담능력을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연결수로의 통수능에 따른 홍수위 저감효과를 수치해석을 통해 분석하였다. 해석에는 Delft3D를 활용하였으며 해석기간은 배수갑문의 방류가 어려워 최대홍수위가 발생되는 소조기로 설정하였다. 새만금종합개발계획상의 토지이용계획에서는 3개의 연결수로가 계획되어 있으나 연결수로에 의한 홍수위저감효과를 검토하기 위해 해석을 단순화하여 가장 폭이 넓은 수로 1개만 운영되도록 설정하였다. 연결수로의 폭은 동일하게 하고 하상고를 EL.-15m~EL.-3m까지 2m 단위로 변화시켜 다양한 통수능 조건에서의 홍수저감효과를 검토하였다. 수치해석 결과 연결수로의 통수능이 감소하면 두 수계간의 수위차가 증가하면서 배수갑문지점에서의 최대수위도 증가하며, 동일한 수위차라 하더라도 통수단면적에 따라 유속의 영향으로 홍수위 저감효과도 변화한다는 것을 확인하였다. 또한, 통수단면적이 증가하더라도 홍수위 저감효과가 발생하지 않게 되는 통수단면적도 분석하여 제시하였다. 본 연구결과는 향후 연결수로 설계시 기초자료로 활용될 수 있으며, 준설로 인한 공사비를 최소화하면서 홍수위 저감효과는 극대화할 수 있는 최적 연결수로를 설계할 수 있을 것으로 기대된다.

간척농경지에서 비종에 따른 동계 청보리 재배 포장의 영양물질 수지 비교 (Comparison of Nutrient Balance in a Reclaimed Tidal Upland between Chemical and Compost Fertilization for the Winter Green Barley Cultivation)

  • 송인홍;이경도;김지혜;강문성;장정렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.137-145
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    • 2012
  • 간척 농경지에 밭작물을 도입하려는 노력은 쌀 과잉 생산문제와 더불어 작물 다양화를 통한 농가소득 증진을 위해 오랫동안 관심의 정책지원 대상이었다. 본 연구에서는 장래 간척 농경지 전작의 도입에 따른 수질환경 영향을 평가하기 위해 청보리를 대상 작물로 비료 종류에 따른 경지 내 비료성분 물질수지를 분석 비교하였다. 비종처리는 화학비료, 축분퇴비, 무시비 세 수준에 대해, 지표수, 토양수, 토양, 작물체 영양물질을 조사하여, 포장단위 물질수지 분석을 수행하였다. 동계 청보리 재배로 강우 유출 사상이 적어 지표 유출을 통한 비료성분 유출은 미미하였다. 토양수의 질소와 인산 농도는 각각 축분퇴비와 화학비료 시비구 표층에서 높게 나타났지만, 토심이 깊어짐에 따라 그 농도가 낮아져 70cm 깊이에서는 무처리구와 유사하여 지하침투가 크지 않은 것으로 사료된다. 축분퇴비를 시비한 경우 토양유기물 농도가 다른 처리구에 비해 증가하였고, 인산농도 또한 증가하였다. 이는 축분퇴비의 높은 유기물 함량이 토양 인산보유능력의 향상에 일부 기여하기 때문으로 사료된다. 청보리 수확량은 축분퇴비구가 10.6 t/ha로 화학처리구에 비해 약 3.7 t/ha 컸고, 질소 이용율도 52%로 화학비료 처리구 48%보다 높게 나타났다. 동계 청보리 재배에 따른 영양물질의 포장 물질수지 분석 결과 지표 유출이나 지하침투에 의한 손실은 미미하였고, 작물 흡수와 토양 축적이 주요 유출 경로이었다. 다만, 표층 토양 및 토양수의 영양물질 축적은 하계 집중 호우 시 지표나 지하로 손실될수 있어 적절한 영농관리가 필요하다. 또한 인산의 경우 질소에 비해 작물 흡수율이 낮아 토양 축적 가능성이 크고, 특히, 질소 대비 인산의 함량이 높은 축산퇴비 시용 시 토양 인산축적을 고려한 시비량 결정이 필요할 것으로 판단된다.

대립벼의 생산구조 특성과 물질생산 (Plant Architecture and Dry Matter Production in Large-Grain Rice Variety)

  • 김정곤;전병태;김진기
    • 한국작물학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.655-661
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    • 1995
  • 대립벼의 생육특성 및 등숙저하 원인을 구명하고자 탐진벼와 장간대립임 SR7796F$_{7}$, 단간대립인 SR11269F$_{6}$를 6월4일 이앙하여 물질생산능력과 생산구조의 차이 및 수량성을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 엽면적지수는 탐진벼, SR11269F$_{6}$, SR7796F$_{7}$순으로 높았으며, 출수20일이후부터 엽면적 감소는 대립벼가 탐진벼보다 컸다. 2. 지상부 총건물중은 SR11269F$_{6}$, 탐진벼, SR7796F$_{7}$순으로 많았다. 출수율 대비 성숙기의 경의 건물중이 탐진벼는 15%, SR11269F$_{6}$은 2%감소하였으나, SR7796F$_{7}$은 5% 증가하였다. 등숙기간중 이삭무게 증가는 대립벼가 탐진벼보다 등숙초기에는 많았고 등숙후기에는 적었다. 3. 총건물중에 대한 각 기관별 분배율을 보면 엽신의 비율은 대립벼가 탐진벼보다 적었고 그 차이는 출수기 이후에 더욱 컸다. 그러나, 수수기 경의 분배율은 탐진벼는 36%인 반면 SR7796F$_{7}$은 38%, SR11269F$_{6}$는 41%로 대립벼에서 많았다. 4. 최대엽신분포부위는 지상부로부터 탐진벼는 40~50cm, SR11269F$_{6}$는 30~40cm, SR7796F$_{7}$은 70~80cm였으며, 수수분포 절위는 탐진벼는 40cm, 대립벼는 70cm로 대립벼에서 컸다. 5. 대립벼는 탐진벼보다 단위면적당 광합성속도가 낮았으며 등숙비율이 현저히 낮아 결과적으로 수량도 낮았다. 이상의 결과로 보아 대립벼의 등숙향상을 위해서는 생육기간중 엽면적 확보와 아울러 이를 생육후기까지 유지시킬 수 있는 재배법 개발이 요구되며 주내의 생육을 균일하게 하는 것이 중요하다고 생각된다. 중요하다고 생각된다.

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무인도서의 지속가능한 관리를 위한 기본 정책방향 (Management Policy Directions for Sustainable Management of the Uninhabited Islands of Korea)

  • 남정호;강대석
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.227-235
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    • 2005
  • 독특한 생태적 가치뿐만 아니라 관광수요 증가에 따른 잠재적 경제가치, 주권수호의 기점으로 기능하는 국가안보적 가치를 가지는 국토자원인 무인도서 생태계의 이용과 보전을 조화하기 위한 무인도서 관리 기본 정책방향을 제시하였다. 무인도서 현황과 관리 실태를 토대로 도출한 관리문제점은 무인도서 기초 자료의 부족과 낮은 정확도, 무인도서의 종합적 체계적 관리를 위한 기본 정책방향의 부재, 폐기물(쓰레기), 벌목, 채취, 동물방목, 외부생물에 의한 생태계 훼손과 교란, 무인도서 이용 개발수요의 합리적 수용을 위한 정책수단 미흡, 무인도서 관리 업무 수행에 필요한 인력과 재원의 부족 등 관리기반 취약, 무인도서의 특성을 반영하지 못하고 있는 법제도 등을 들 수 있다. 이러한 관리 문제점을 개선하기 위한 무인도서 관리 기본 정책방향을 무인도서 관리 기본방향, 관리전략, 법제도 개정 방향으로 나누어 제시하였다. 무인도서의 관리기본방향은 무인도서가 가지고 있는 독특한 생태적, 경제적, 주권수호 차원의 가치를 고려할 때 현재 및 미래의 이용 개발수요가 현재의 무인도서 생태계 가치를 훼손하지 않는 가치보전과 기존의 육상중심에서 육상과 해양을 하나의 관리단위로 설정하여 관리하는 '통합관리' 로 설정하였다. 무인도서 관리기본방향을 달성하고, 관리문제점을 효과적으로 해결하기 위한 전략으로 무인도서 종합조사를 통한 지식 기반 강화, 이용 개발 수요의 합리적 수용과 체계적 관리를 위한 무인도서 관리지침 개발 및 법제화, 환경현안 중 가장 문제가 되는 쓰레기의 효과적 처리를 위한 도서 쓰레기 광역수거처리 체계 구축, 관리능력 부족을 해결할 수 있도록 관리체제 개선을 통한 관리역량 강화 네 가지를 제시하였다. 무인도서 관리 기본 정책방향의 효과적인 이행을 위한 법제도 개선방향은 종합조사의 실시, 유형별 분류와 이응행위 제한사항 및 관리지침의 개발, 무인도서 관리 범위 재설정, 특정도서 관련 규정 정비 방안 등을 제시하였다.

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경로인지비용을 반영한 사용자최적통행배정모형 (A User Optimer Traffic Assignment Model Reflecting Route Perceived Cost)

  • 이미영;백남철;문병섭;강원의
    • 대한교통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.117-130
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    • 2005
  • 사용자최적통행배정모형과 확률적 사용자최적통행배정모형에서 통행배정의 기준이 되는 경로의 통행시간은 일반적으로 경로를 구성하는 링크 통행시간과 교차로에서 발생하는 회전지체의 합으로 계산된다. 이러한 통행배정방식에는 운전자의 통행행태가 결정되는 주요원인이 될 수 있는 운전자의 실제적 경로인지과정 및 선택과정이 반영되지 않아 편향된 배정결과가 도출되는 가능성이 존재한다. 확률적 사용자최적통행배정모형에서 링크의 통행시간에 대한 통행분포함수로 가정하여 경로인지비용을 반영하려는 노력은 있었으나, 프로빗(Probit) 모형의 단전된 통행시간분포 함수 또는 로짓(Logit)모형의 링크통행시간의 독립성과 같은 이론적으로 불합리한 가정에 의존하여 시도되었지 경로인지비용 반영에 대한 근본적인 결실은 아니었다. 사용자최적통행배정모형에서 경로인지비용을 반영하지 못했던 가장 중요한 이유는 출발지, 도착지, 경로, 링크에 따라 각기 상이한 통행인지비용의 계산 값이 도출되기 때문이다. 따라서 최적의 경로를 선택하기 위해서는 각 기종점을 연결하는 모든 경로의 통행시간을 비교해야 하는 경로열거문제가 대두되며, 교통망의 규모가 증가됨에 따라 지수적으로 증가하는 경로의 수는 계산을 실패하게 되는 원인이 된다. 본 연구에서는 출발지와 목적지 간에 경로를 열거하지 않고 사용자 최적 통행배정모형에 경로인지비용을 반영하는 방안 을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 연구에서 제안하는 방안은 경로의 최소단위를 링크로 정의하고 링크표지기반 최적경로 탐색알고리즘에서 두 링크의 탐색을 진행하면서, 이미 출발지에서 탐색이 진행된 부분경로와의 비교를 통해 경로의 인지비용이 통행비용에 내재되는 방법이다. 종양(2군)으로 나누어 보면 악성 진단율은 각각 37%와 11.6%로 현저한 차이가 있었다. 이들중 조직학적 진단이 가능 하였던 9예의 경우 세포 병리 진단율은 각각 50%(1군)와 20%(2군)로 역시 현저한 차이가 있었다 임상진단이 양성 질환 이었던 예들은 전예에서 세포 병리학적으로 양성으로 진단되어 담즙 세포 병리검사의 임상진단과의 일치율은 27.6%, 특이도는 100%이었다. 이상으로 이 담즙세포 검사의 악성 진단율은 그리높지 않으나, 경피 경간 담즙 배출술로 환자의 증상을 완화 시키면서 부수적으로 진단도 얻을 수 있는 유용한 방법이라 하겠고, 그중 담도유래의 종양군에서 외인성으로 담도를 압박하게 되는 종양군에 비해 현저히 높은 진단율을 보였다.일 수 있는 계기가 되었다고 할 수 있다. did not showed any characterized sign of acute or subacute liver damage or intestine lesion. So it is supposed that there is not any tocixants originated from some molds in fermented Korean domestic Meju which is prepared traditionally in winter.의 배설량은 10배 정도 증가하게 되어 진동만의 오염부하를 가중하게 된다. 진동만은 여름철 빈산소수괴 및 적조가 빈번하게 발생하고 있으므로 미더덕 양식장을 새로이 시설할 경우 오염부하가 가중될 것으로 판단되어, 앞으로 진동만의 양식장 수용능력을 파악하여 적정량의 양식물량이 시설되어야 할 것이다.25 psu에서 가장 높게 나타났다.인

밀 품종 혼파와 밀가루 혼합에 따른 품질 및 가공적성 분석 (Analysis of Quality and Processing Suitability of Mixed Seeding and Flour Blending between Wheat Varieties)

  • 김경민;김경훈;강천식;정한용;최창현;박진희;손재한;양진우;김영진;박태일;권미라
    • 한국작물학회지
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    • 제64권3호
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    • pp.225-233
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    • 2019
  • 본 연구는 국산밀의 생산량 증대와 밀가루 품질 균일성 증진을 위해 용도가 다른 금강밀과 백중밀 두 가지 밀 품종의 혼합파종 재배와 밀가루 혼합에 따른 품질과 가공특성을 분석하였고 결과를 요약하면 다음과 같다. 밀 혼파 재배에 따른 수량은 품종이 나타내는 고유 수량에 따라서만 종실 수량이 결정 되었는데, 이는 금강밀과 백중밀의 간장과 수장의 차이가 거의 없어 입지 공간의 증대에 따른 수량 증가는 없고 단순히 단위면적당 수수의 차이로만 수량이 결정된 것으로 보인다. 품질특성은 단백질 함량, 침전가, 손상전분 함량은 혼파 및 밀가루 혼합 둘 다 비율에 따라 품질의 변이의 경향이 같게 나타났고, 특히 밀가루 혼합이 더욱 예측 가능하고 비례적인 품질 변이 결과를 보였다. 밀가루 용매 보유 능력(SRC) 분석 결과 금강밀이 백중밀에 비해 물 흡수도와 손상전분이 적고 글루텐 강도와 arabinoxylan 기여도는 큰 것으로 관찰되었고, 밀가루 혼합의 시료는 비율에 따라 유의성 있게 차이가 났지만 혼파에서 얻은 밀가루는 유의적인 차이를 나타내지 못하였다. Mixograph 반죽 패턴은 금강밀이 피크 높이가 크고 밴드 넓이가 커서 단백질, 침전가, 젖산SRC 값과 같은 경향을 나타내었고, 혼파에 비해 밀가루 혼합에서 더욱 비례적으로 밴드가 변화되는 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과를 보아 생산성을 제외하고 품질 균일성을 위해서는 혼파보다는 밀가루 혼합이 더욱 유리하였고, 생산된 밀가루의 여러 가지 품질 특성을 고려 한 후 밀가루 혼합 비율을 조절한다면 원하는 가공적성을 지닌 균일한 품질의 밀가루를 안정적으로 생산 할 수 있을 것으로 판단된다.

제주도 표선유역 중산간지역의 최적 지하수위 예측을 위한 인공신경망의 활성화함수 비교분석 (Comparative analysis of activation functions of artificial neural network for prediction of optimal groundwater level in the middle mountainous area of Pyoseon watershed in Jeju Island)

  • 신문주;김진우;문덕철;이정한;강경구
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1143-1154
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    • 2021
  • 활성화함수의 선택은 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 모델의 지하수위 예측성능에 큰 영향을 미친다. 특히 제주도의 중산간 지역과 같이 지하수위의 변동폭이 크고 변동양상이 복잡한 경우 적절한 지하수위 예측을 위해서는 다양한 활성화함수의 비교분석을 통한 최적의 활성화함수 선택이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 지하수위의 변동폭이 크고 변동양상이 복잡한 제주도 표선유역 중산간지역 2개 지하수위 관측정을 대상으로 5개의 활성화함수(sigmoid, hyperbolic tangent (tanh), Rectified Linear Unit (ReLU), Leaky Rectified Linear Unit (Leaky ReLU), Exponential Linear Unit (ELU))를 ANN 모델에 적용하여 지하수위 예측결과를 비교 및 분석하고 최적 활성화함수를 도출하였다. 그리고 최근 널리 사용되고 있는 순환신경망 모델인 Long Short-Term Memory (LSTM) 모델의 결과와 비교분석하였다. 분석결과 지하수위 변동폭이 상대적으로 큰 관측정과 상대적으로 작은 관측정에 대한 지하수위 예측에 대해서는 각각 ELU와 Leaky ReLU 함수가 최적의 활성화함수로 도출되었다. 반면 sigmoid 함수는 학습기간에 대해 5개 활성화함수 중 예측성능이 가장 낮았으며 첨두 및 최저 지하수위 예측에서 적절하지 못한 결과를 도출하였다. 따라서 ANN-sigmoid 모델은 가뭄기간의 지하수위 예측을 통한 지하수자원 관리목적으로 사용할 경우 주의가 필요하다. ANN-ELU와 ANN-Leaky ReLU 모델은 LSTM 모델과 대등한 지하수위 예측성능을 보여 활용가능성이 충분히 있으며 LSTM 모델은 ANN 모델들 보다 예측성능이 높아 인공지능 모델의 예측성능 비교분석 시 참고 모델로 활용될 수 있다. 마지막으로 학습기간의 정보량에 따라 학습기간의 지하수위 예측성능이 검증 및 테스트 기간의 예측성능보다 낮을 수 있다는 것을 확인하였으며, 관측지하수위의 변동폭이 크고 변동양상이 복잡할수록 인공지능 모델별 지하수위 예측능력의 차이는 커졌다. 본 연구에서 제시한 5개의 활성화함수를 적용한 연구방법 및 비교분석 결과는 지하수위 예측뿐만 아니라 일단위 하천유출량 및 시간단위 홍수량 등 지표수 예측을 포함한 다양한 연구에 유용하게 사용될 수 있다.