치근 우식증은 복합적인 요인에 의해 발생되는 질환으로 고령 인구의 증가로 최근 증가추세에 있으나 아직까지는 병소 깊이, 상아질 탈회의 정도 및 양상, collagen의 파괴 정도 및 수산화인회석 결정 변화에 대한 탈회 완충액의 조직학적 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 우식 형성에 영향을 주는 산 완충용액 내의 pH와 유산의 농도변화에 따른 치근 상아질 우식 병소의 진행에 미치는 변화를 편광현미경을 이용하여 관찰하고 관찰된 우식 병소층의 수산화인회석의 결정 형태 변화를 주사전자현미경으로 관찰하여 탈회 과정을 살펴보고자 세 가지 pH (4.3, 5.0, 5.5)군과 각각의 pH군에 세 가지 유산의 농도 (25mM, 50 mM, 100 mM)를 이용하여 인공치근 우식을 형성한 후 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 편광현미경 소견에서 우식 병소의 깊이는 pH보다는 유산의 농도에 의해 더 영향을 많이 받았다. 2. 주사전자현미경 소견에서 유산의 농도가 높아질수록 그리고 pH가 낮아질수록 수산화인회석 결정의 소실이 더 많이 진행되었다. 3. 탈회는 수산화인회석 결정의 변연부가 소실되며 결정 cluster내 결정의 숫자 및 크기가 감소하였고 결정 cluster 사이의 간격이 넓어지는 양상으로 관찰되었다. 4. 표면층에서의 주사전자현미경 관찰 시 유산의 농도가 높아질록 수산화인회석 결정 cluster의 형태는 소실되고 콜라겐 섬유 표면에 수산화인회석 결정의 용해, 재결합된 양상으로 관찰되었다. 5. 탈회 과정에 대한 주사전자현미경 관찰 시 상아질의 탈회는 단순히 탈회만 독립적으로 일어나는 과정이 아닌 탈회와 재광화가 동시에 일어나는 양상으로 관찰되었다. 이상의 결과 산 완충용액 내의 유산의 농도가 높아지고 pH가 낮아질수록 탈회의 속도가 증가하고 탈회의 과정은 수산화인회석 결정 cluster의 표면으로부터 진행되며 시간이 경과함에 따라 수산화인회석 결정의 형태는 원형 또는 타원형에서 불규칙한 형태로 변화되었다.
1962년 문화재를 보존하여 이를 활용함으로써 국민의 문화수준향상을 도모하기 위하여 제정된 문화재보호법은 2000년 지정문화재를 대상으로 하는 대상적 범위의 극복을 위해 문화재 현상변경 허가제도를 도입, 이후 허가 절차 및 대상 등의 보완을 위해 역사문화환경 보존지역내 건축행위 등에 관한 허용기준 작성 지침 제정(2006), 국가지정문화재 주변 경미한 현상변경 행위 고시(2008) 등 지속적인 개선노력을 해오고 있다. 그럼에도 불구하고, 2007년 이후 감소세를 보이던 개별 현상변경 허가처리 건수는 2010년부터 다시 증가, 2014년에는 총 1554건이 접수되었고, 그 중 약 29%가 불허 또는 심의 중에 있는 것으로 확인, 문화재 주변 지역주민들의 주민 불편사항이 계속 제기되고 있다. 이에 본 연구는 최근 5년간(2010~2014) 문화재위원회 가운데 현상변경 관련 분야 5개 분과위원회(건축/사적/천기/근대/중민)의 허가 처리현황 전체 7,403건에 대한 통합DB를 구축, 그 가운데 역사문화환경 보존지역에서 이루어진 4,364건을 대상으로 심층분석을 실시하여 신청유형과 행위 유형 특성을 분석하고, 분석결과 유형화 및 시사점 도출을 통해 현상변경 허가대상을 규정하는 역사문화환경 보존지역 내 경미한 건축행위 등에 관한 기준과 문화재위원회 운영 지침의 개선방안을 검토하였다. 이를 통해, 단기적으로는 관련 행정처리기준의 보완과 더불어 시 군 구 위임사무범위 등의 제도개선방안 기초자료를 확보하는 한편, 역사문화환경 보존지역 내 건축행위 등의 허가제도 개선을 통한 행정효율성 제고 및 허가심의에 필요한 사회경제적 지출 최소화로 국민불편 경감효과를 기대한다.
복분자 재배지 (Korean raspberry cultivation field, RCF)의 재배환경과 고사원인을 규명하기 위하여 전라북도 고창군의 1~6년생 RCF 54개 지점에서 복분자 출엽기와 수확기에 토양을 채취하여 토양의 화학적 특성과 복분자 생육관계를 조사하였다. 복분자 수령별 생산량은 4년생이 가장 많았으며, 고사율은 수령이 증가함에 따라 꾸준히 증가하였다. 일년생 RCF 토양의 화학적 특성 중 토양 pH, EC, 유효인산 함량, 치환성 $Ca^{2+}$ 및 $Mg^{2+}$ 함량, CEC 등은 출엽기보다 수확기에 높게 나타났으며 유기물, 치환성 $K^+$ 함량, 총 질소 함량 등은 출엽기에 더욱 높았다. 특히 유효인산 함량과 치환성 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$ 함량은 적정수준의 범위보다 다소 과잉인 것으로 나타났다. 또한 복분자 2~6년생 재배지에서 복분자 출엽기와 수확기의 토양특성을 비교한 결과 토양 유기물 함량, 치환성 $Mg^{2+}$ 함량은 비슷한 수준이었고, 토양 pH와 치환성 $Ca^{2+}$및 $Mg^{2+}$ 함량은 출엽기에 높았으며, EC, 유효인산 함량, CEC, 총 질소 함량은 수확기에 높게 나타났다. 특히 수확기의 유효인산 함량은 3년생 이상의 RCF에서 1,000 mg $kg^{-1}$ 이상으로 3배 이상 증가하였다. 토양 중 중금속 (Cr, Cu, Pb, As, Zn 등) 함량은 토양오염 우려기준보다 낮은 수준으로 복분자 생육에 장애를 일으킬 수준은 아니었다. 그러나 토양의 수용성 음이온 중 ${NO_3}^-$과 ${SO_4}^{2-}$ 함량은 채취시기와 장소에 관계없이 수령이 높은 RCF로 갈수록 꾸준히 증가하는 경향을 나타내었으며, ${PO_4}^{2-}$ 함량은 출엽기-비근권, $Cl^-$ 함량은 수확기-근권에서 수령이 높은 RCF 일수록 높게 나타났다. 그러나 수확기의 수용성 음이온 함량은 대체로 근권보다는 비근권에서 높았다. 이러한 결과로 볼 때 출엽기 이전보다 출엽기 이후부터 수확기까지 공급되는 비료성분의 양이 많은 것으로 판단되며, 특히 RCF 토양의 화학적 특성 중 유효인산 함량과 치환성 $K^+$ 등의 무기양분이 과잉인 것으로 나타났다. 그러므로 복분자 재배를 위한 시비기준의 재검토가 이루어져야 한다고 판단된다.
터널 건설 시 암반 등급에 따라 다양한 지보재를 적절히 병용하여 지보패턴을 결정하고 시공이 이루어진다. 이 과정에서 시공 경험이 풍부한 전문가의 기술적 판단이 필요한데, 터널 설계의 초기 단계인 타당성 조사 및 기본설계 단계에는 상대적으로 짧은 수행기간과 부족한 자료 및 예산으로 인해 설계에 많은 어려움이 존재한다. 터널 건설의 급증과 함께 축적된 설계 데이터와 머신러닝을 활용한다면, 지보패턴 설계를 보다 신속하고 신뢰도 있게 수행할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 암반등급 판정 및 해당 암반등급에 적합한 지보패턴 설계를 자동화하고자 국내 48개 도로터널의 설계자료 및 지반조사 자료를 수집하였으며, 8개의 입력항목(암종, 전기비저항, 심도, 터널연장, 터널연장에 따른 방재등급, 위험도지수에 따른 방재등급, 터널 종류, 터널 단면적)과 11개의 출력항목(암반등급, 숏크리트 제원 2개 항목, 록볼트 제원 3개 항목, 강지보 제원 3개 항목, 콘크리트 라이닝 2개 항목)에 대한 데이터를 정리하였다. 이와 같이 정리된 데이터를 활용하여 2가지 머신러닝 알고리즘(SVM, ANN)을 활용하여 3가지 머신러닝 모델(S1, A1, A2)을 개발하였으며, 세 가지 모델의 성능을 비교해본 결과 출력값의 데이터 형식에 따라 서로 다른 손실함수를 적용한 ANN 기반의 A2 모델이 가장 뛰어난 성능을 보였다. 본 연구를 통해 머신러닝을 활용한 지보패턴 설계의 가능성을 확인할 수 있었으며, 향후 지속적으로 실제 설계에 사용함으로써 단점을 보완하고 적용성을 개선해 나간다면 설계에 보다 큰 도움을 줄 수 있는 지보패턴 설계 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구의 목적은, 몬테 카를로 시뮬레이션 기반 조준기 길이와 검출기 두께 변화에 따른 Cadimium Zinc Telluride (CZT) 와 NaI 검출기 물질을 변화하면서 영상의 질을 비교 평가 해보고자 한다. CZT 와 NaI 검출기 물질 기반 감마카메라를 각각 모사하였고, 조준기 길이는 1, 2, 3, 4, 5, 6 cm, 검출기 두께는 1, 3, 5, 7 mm 로 설정하였다. 1 MBq의 점선원을 이용해 민감도, 4.45, 3.80, 3.15, 2.55 mm 의 지름을 가진 자체 제작한 팬텀을 모사하고, 가장 큰 지름인 4.45 mm 영상에 관심영역을 설정하여 signal to noise ratio (SNR)과 프로파일을 이용하여 각각 획득영상을 분석하였다. 조준기 길이에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 2.3 ~ 48.6 cps/MBq, NaI 검출기 기반 민감도는 1.8 ~ 43.9 cps/MBq 이고, CZT 검출기 기반 팬텀을 활용한 SNR은 3.6 ~ 9.8, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 2.9~9.5다. 조준기 길이 변화에 따른 프로파일은 조준기의 길이가 증가할수록 영상의 공간 분해능이 향상함을 확인하였다. 또한, 검출기 두께에 따른 CZT 검출기 기반 민감도는 0.04 ~ 0.12 cps/MBq 이고, NaI 검출기 기반 민감도는 0.03 ~ 0.11 cps/MBq 다. CZT 검출기 기반 팬텀 SNR은 7.3~9.8 이며, NaI 검출기 기반 팬텀 SNR은 5.9~9.5다. 또한, 검출기 두께 변화에 따른 프로파일은 검출기 두께가 증가할수록 산란선이 증가함으로써 영상의 공간 분해능이 감소함을 확인하였다. 이 연구데이터를 기반으로 영상 획득 목적에 따라 검출기의 종류와 두께, 조준기의 길이를 선택하여 최고의 영상의 질을 획득할 수 있어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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