• 제목/요약/키워드: 무게저감

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빗물 재활용을 위한 모래 정화층의 폐색특성을 고려한 비점오염원 제거 예측 모델 연구 (A Prediction Model for Removal of Non-point Source Pollutant Considering Clogging Effect of Sand Filter Layers for Rainwater Recycling)

  • 안재윤;이동섭;한신인;정영욱;최항석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.23-39
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    • 2014
  • 인공 빗물 저류조는 도심지에 설치되어 빗물의 재활용이 가능하도록 한 친환경 우수유출 저감시설이나 지면에 내린 빗물을 직접 이용하기 위해서는 도심지의 초기강우에 포함된 고농도의 비점오염원을 정화할 수 있는 시설이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 인공 빗물 저류조에 적용할 수 있는 비점오염원 정화시설로서 경제성과 정화효율이 우수한 토양여과시설을 채택하여 실제 비점오염물질에 대한 모래 정화층의 입도분포에 따른 폐색특성을 연구하였다. 이를 위해 일련의 실내 챔버시험을 수행하고 폐색이론에 의한 비점오염원 제거 예측 모델을 제시하였다. 우선, 실내 챔버시험은 미세입자로 구성된 점토와 서울시내 도로에서 채집된 실제 비점오염원으로 제조된 인공 오염수를 이용하여, 5종류의 다양한 입도로 구성된 모래 정화층을 대상으로 수행되었다. 실내 챔버시험에서는 모래 정화층에 유입 및 유출된 인공 오염수의 TSS(총 부유물질)와 COD(화학적 산소 요구량)를 측정하여 오염입자의 크기에 따른 모래 정화층의 정화효율을 평가하였고, 정화층 간극에 폐색되는 비점오염입자의 누적무게를 산출하였다. 다음으로, 모래 정화층의 폐색특성을 이론적으로 규명하기 위해 비점오염원 제거 예측모델을 모래 정화층의 입도와 구성에 따른 특성과 투수계수 및 간극률의 변화 조건을 고려하여 제시하였다. 실내 챔버시험과 예측 모델로부터 산정한 모래 정화층에 폐색된 입자의 누적무게를 비교하여 폐색특성 지표인 Lumped parameter ${\theta}$를 추정하였으며, ${\theta}$는 모래 정화층에 폐색되는 오염입자의 양에 큰 영향을 주는 것을 확인하였다. 모래 정화층의 폐색 예측모델로부터 현장 인공 빗물 저류조에 적합한 최적의 비점오염 제거 시스템으로 유효입경 1.49mm(상부)와 유효입경 0.93mm(하부)의 모래로 구성된 이중 정화층을 제시하였다.

리튬이차전지용 분리막의 두께에 따른 특성 연구 (Study on the Thickness Effect of the Separator for Lithium Secondary Batteries)

  • 김상우;석지후;김병현;조희민;조국영
    • 전기화학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-12
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    • 2014
  • 리튬이차전지의 고에너지 밀도화를 위해 전지 구성요소들의 무게 및 부피를 저감하려는 요구가 증가하고 있다. 분리막은 리튬이온의 이동통로를 제공할 뿐만 아니라 양극과 음극의 직접적인 접촉을 방지하는 핵심 부품이다. 본 연구에서는 연신 비율을 달리하여 습식방법을 통해 두께가 16, 12, $9{\mu}m$ 인 폴리에틸렌 분리막을 준비하였고, 각각의 기계적 강도 및 열적특성을 평가하였다. 또한 양극($LiCoO_2$), 음극(Graphite)을 사용한 Coin type full-cell을 제작하여 율속 특성 및 500cycle까지 사이클 수명특성을 평가하였다. 수명특성 평가를 통해 사용된 모든 두께의 분리막에서 500cycle 까지 큰 차이 없이 80% 정도의 용량유지 결과를 확인하였다. 율속 특성에서는 가장 얇은 $9{\mu}m$ 분리막이 가장 우수한 성능을 나타내었다. 흥미롭게도 $9{\mu}m$의 분리막이 $16{\mu}m$ 경우보다 열 수축률 평가에서 우수한 특성을 나타내었다.

석탄회 및 용융폐기물 슬래그에 소량의 알칼리 활성화제를 첨가한 무시멘트 모르타르의 특성 (Properties of non-cement mortars with small addition of alkali activator using fly ash and fused waste slag)

  • 김유택;이경우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.257-262
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    • 2015
  • 현재 전 세계적으로 지구온난화의 주범인 $CO_2$ 저감을 위한 노력을 하고 있으며, 산업발전에 필요한 화력발전 등에서 발생한 부산물을 재활용하는 방안이 시급하다. 따라서 본 연구는 산업부산물인 비산재와 폐기물 슬래그를 이용하여 모르타르 경화체를 제작하였으며 알칼리 활성화제 첨가에 따른 물성을 비교하기 위해 비교적 낮은 농도인 3 M의 NaOH solution을 사용하였고, 이 경화체에 초임계 이산화탄소 조건($40^{\circ}C$, $80kgf/cm^2$ pressure, 60 min)에서 탄산화를 통하여 $CO_2$를 경화 체내에 안정적으로 고정화 시켜 이에 따른 물성을 평가하였다. 탄산화 인자인 CaO의 함량이 많을수록 탄산화율은 높게 나타났으며, 탄산화 후 무게변화율이 최대 약 12 % 증가하였다. 탄산화 후 압축강도는 전과 비슷한 수준이었으며, 이를 통해 탄산화를 통해 $CO_2$를 안정하게 고정화시킨 친환경 소재에 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 탄산화 반응 후에 생성되는 $H_2O$로 인해 추가적인 양생을 통해 장기적인 관점에서 탄산화를 통해 물성향상 또한 기대해 볼 수 있을 것으로 생각된다.

점탄성 테이프를 적용한 고댐핑 적층형 전자기판의 기본 특성 검증 (Characteristic Validation of High-damping Printed Circuit Board Using Viscoelastic Adhesive Tape)

  • 신석진;전수현;강수진;박성우;오현웅
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.383-390
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    • 2020
  • 다양한 산업분야에서 전자기판과 전장품의 기계적 체결을 위해 적용되는 웨지락(Wedge Lock)은 우주용 전장품에서도 장·탈착 용이성, 발사진동저감 효과 때문에 폭넓게 적용되고 있다. 그러나 기판의 가장자리에만 제한적으로 구속 가능한 장착 조건 때문에 기판의 크기가 증가할수록 극심한 발사환경에서의 굽힘거동에 의한 전자소자 솔더부의 피로수명 보장에 한계가 존재한다. 종래에는 상기 굽힘거동 최소화를 위해 기판에 별도의 보강재를 적용하였으나, 이는 전장품의 무게 및 부피증가가 불가피하다. 본 연구에서는 상기 한계점을 극복하고자, FR-4 재질의 박판을 기판의 배면부에 다층으로 적층하고, 각 층간에 점탄성 테이프를 적용하여 발사환경에서 소자의 피로수명 확보에 유리한 고댐핑 적층형 전자기판을 제안하였다. 본 적층형 기판의 설계 유효성 검증을 위해 상이한 온도조건에 따른 자유감쇠시험 및 인증 수준의 발사진동시험을 수행하였으며, 시험 결과에 기반한 고집적화 소자의 피로수명을 예측하였다.

옥수수 재배 시 퇴비 및 바이오차 시용 토양에서 질소 이동 동태 (Nitrogen Transformation in Soil Cooperated with Organic Composts and Bio-char During Corn (Zea mays) Cultivation)

  • 신중두
    • 유기물자원화
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    • 제22권3호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 옥수수 재배 기간 동안 퇴비 및 바이오차를 시용한 토양에서 질소 무기화와 질산화율을 평가하였으며, 또한 유거수에 의한 총 탄소 및 질소 유실량을 산정하는 것이었다. 본 실험에 사용된 토성은 식양토였고, 비료 시용량은 토양검정 시비량으로서 $230-107-190kg\;ha^{-1}$($N-P_2O_5-K_2O$)이었으며, 바이오차 시용량은 토양무게 기준 0.2%이었다. 토양 시료는 15일 간격으로 채취하였으며, 시험구는 우분, 돈분 및 호기액비 처리구 와 각각의 처리구에 바이오차를 혼용하였다. 질소 무기화 및 질산화율은 일반적으로 파종 후 45일 토양 시료를 제외하고 유기성 퇴비만 시용한 구에 비해 바이오차를 혼용한 구에서 더 낮게 나타났으며, 호기액비 처리구에서 가장 높게 관측되었다. 유거수에 의한 총 탄소의 유실은 $1.5{\sim}3.0kg\;ha^{-1}$범위이었으며, 바이오차를 혼용한 돈분처리구에서만 $0.4kg\;ha^{-1}$ 저감되는 것으로 평가되었다. 또한 바이오차를 혼용함으로서 총 질소량이 돈분 및 호기소화액 처리구에서 각각 4.2 (15.1%) 와 $3.8(11.8%)kg\;ha^{-1}$이 줄어드는 것으로 나타났다.

탄산칼슘 처리에 의한 개량머루주의 감산 특성 (Characteristics of Gaeryangmerou Wine deacidified by Calcium Carbonate)

  • 김찬우;전진아;강지은;최한석;여수환;정석태
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.559-564
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    • 2016
  • 본 연구는 탄산칼슘 처리농도(0.1, 0.2 and 0.3%)에 따른 개량머루주의 감산 특성을 검토하였다. 탄산칼슘 처리농도에 비례하여 처리 2일째 총산함량은 큰 폭으로 감소하였으나, 이후 기간에는 비슷한 것으로 나타났다. 1차 앙금분리와 숙성 중에는 총산이 정상적으로 감소되는 반면, 발효 중에는 약 30%로 효율이 낮았다. 또한 탄산칼슘 처리농도가 많을수록 pH가 상승하기 때문에 적색도가 낮아져 와인이 보랏빛을 나타냈으며, 총 안토시아닌 함량은 다소 감소하였다. 알코올과 탄닌 함량은 처리구간 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 총 폴리페놀 함량은 탄산칼슘 처리에 따라 소폭 증가하는 것을 알 수 있었다. 개량머루주의 주요 유기산 중 주석산은 탄산칼슘과 반응하여 처리농도에 비례하게 감소되었으며, 그 결과 총산 함량의 감소로 이어졌다. 기호도 평가에서 와인의 색은 탄산칼슘 처리농도가 많을수록 대체적으로 낮은 선택률을 보였고, 무게감과 이미는 높은 선택률을 나타냈다. 탄산칼슘 0.1% 처리구가 신맛과 전반적인 기호성에서 가장 높은 기호도를 나타냈다. 결과적으로 탄산칼슘 처리농도가 많아질수록 개량머루주의 총산은 감소되어 신맛을 저감화시키지만 와인의 품질에는 부정적인 영향을 미치므로, 0.1% 이내의 탄산칼슘 처리가 필요할 것으로 보인다.

전기자동차용 OBC 일체형 1.5kW급 LDC 컨버터에 대한 연구 (A Study on OBC Integrated 1.5kW LDC Converter for Electric Vehicle.)

  • 김형식;전준혁;김희준;안준선
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.456-465
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    • 2019
  • PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle)와 BEV(Battery Electric Vehicle)는 모터 및 차량 전장 시스템의 구동을 위하여 고전압 배터리를 사용하며 이를 충전시켜주는 OBC(On-Board Charger)와 고전압에서 저전압으로 전력변환을 해주는 LDC(Low DC/DC Converter)가 반드시 필요하다. OBC와 LDC는 차량에 독립적인 시스템으로 동작 하며 개별 공간을 사용하기 때문에 이를 통합한 시스템을 활용하여 무게 및 사용 공간 확보에 대한 필요성이 대두 되고 있다. 본 논문은 LDC 트랜스포머의 설계를 단순화하여 절연형 전류원 컨버터를 사용한 OBC에 통합이 가능한 1.5kW급 LDC컨버터에 대하여 제안하였다. 제안된 LDC는 양방향 벅-부스트 컨버터의 고정된 임의의 출력 전압을 사용하여 LDC의 최종 출력 전압의 제어가 가능하기 때문에 기존의 OBC-LDC 통합 시스템과 비교하여 배터리 전압 사용 범위, 컨버터의 Duty Ratio 및 OBC의 출력 턴 비를 고려한 트랜스포머 설계에 대한 부분을 단순화 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 제안된 LDC의 시제품을 제작하여 200V ~ 400V의 입력 전압에서 정상 동작을 확인 하였으며 정격 부하 조건에서 최대 효율 91.885%를 달성 하였다. 또한 OBC-LDC통합 시스템 구축을 통해 약 6.51L의 부피를 달성 하였으며 기존 독립적인 시스템에 비해 15.6% 저감되어 공간 확보에 대한 이점을 확인 할 수 있었다.

디젤의 청정연소를 위한 저온 플라즈마 연료개질 및 개질가스의 디젤엔진 첨가에 관한 연구 (Nonthermal Plasma-assisted Diesel Reforming and Injection of the Reformed Gas into a Diesel Engine for Clean Combustion)

  • 김성수;정수현;김진걸
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.394-401
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    • 2005
  • 저온 플라즈마 연료개질 장치를 개발하여 여러 운전인자가 그 성능에 미치는 영향을 조사하였고 생성된 수소농후 개질가스를 무부하(Idle) 상태의 디젤엔진에 연소용 공기와 같이 주입하여 NO와 매연 저감효율에 미치는 영향을 조사하였다 전력 소모량이 증가할수록 개질반응의 점화가 더욱 용이하였으나 $H_2$ 농도, $H_2$ 수율, 에너지 전환율과 같은 저온 플라즈마 연료개질 장치의 성능은 O/C 비에 의해서만 영향을 받았는데 그 이유는 평형 반응온도가 O/C 비에 의하여 결정되기 때문이다. 저온 플라즈마 연료개질 장치에서의 $H_2$ 수율과 에너지 전환율은 O/C 비가 증가함에 따라 O/C 비가 $1.2{\sim}1.5$에서 33.4%와 66%의 최고값을 통과하였다. $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 O/C 비가 $1.2{\sim}1.5$ 이하인 범위에서 O/C 비가 증가함에 따라 증가하는 이유는 O/C 비가 높아짐에 따라 완전 산화반응이 충분히 일어나서 반응온도가 높아지기 때문으로 보인다. O/C비가 $1.2{\sim}1.5$ 이상인 범위에서 O/C 비가 증가함에 따라 $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 감소하는 현상은 과잉산소 조건에서 완전산화반응이 더욱 촉진되어 $H_2$ 수율과 에너지 전환율이 감소하였기 때문으로 보인다. 무부하 상태의 디젤엔진에 개질가스를 주입시 개질된 디젤/총디젤 무게비가 $18.2{\sim}23.5%$까지 증가할 때 NO저감효율과 매연제거효율은 각각 68.8%와 55.5%까지 증가하였다.

기능성 올리고당으로 제조한 매실청의 저장기간 중 올리고당 함량 변화 (Changes in oligosaccharide content during the storage period of maesil cheong formulated with functional oligosaccharides)

  • 배문주;유상호
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.169-175
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    • 2019
  • 본 연구는 국내에서 생산 소비되는 주요 기능성 올리고당류인 이소말토올리고당과 프락토올리고당을 이용하여 당류 저감과 함께 건강 기능성을 갖춘 매실청의 개발을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 매실과 설탕을 1:1로 배합하는 매실청 제조 방법에 따라 매실과 동일 무게의 설탕을 이소말토올리고당과 프락토 올리고당으로 각각 10, 20, 50, 100% 비율로 대체하였으며, 제조 후 30일 간격으로 3회(30, 60과 90일) 매실청을 취하였다. 제조된 매실청의 당도는 $40.90-57.00^{\circ}Bx$ 범위였으며, 저장기간 3개월 평균 설탕 100% (PS)인 대조군은 $56.7^{\circ}Bx$, 이소말토올리고당 100% (PI-100)는 $41.1^{\circ}Bx$, 프락토올리고당 100% (PF-100)는 $41.8^{\circ}Bx$로 나타났다. 매실청의 pH는 2.72-3.00 범위로 관찰되었으며, 기능성 올리고당류의 종류 및 첨가량, 저장 기간에 따른 유의적 관계는 관찰되지 않았다. 유기산 함량 분석 결과 구연산(citric acid)과 사과산(malic acid)이 관찰되었으며, 구연산의 함량이 총 유기산 함량의 71-82%를 차지하였다. 제조된 매실청들의 저장기간 중 당류 함량의 변화를 관찰한 결과, sucrose의 함량은 제조 시 사용된 설탕의 양에 비례하였고, 저장기간에 반비례하는 경향을 보였으나, 구성당인 fructose와 glucose의 함량은 저장기간에 비례하여 증가하는 경향을 보였다. 이는 제조 시 사용된 sucrose가 분해되어 fructose와 glucose의 증가로 나타난 것으로 판단할 수 있다. 이소말토올리고당과 설탕이 함께 사용된 시료의 경우 설탕의 첨가량에 비례하는 경향이 뚜렷하였으나, 프락토올리고당과 설탕을 함께 첨가한 매실청의 경우는 그 경향성이 관찰되지 않았다. 이는 이소말토올리고당에 비해 내산성이 떨어지는 프락토올리고당의 경우 대부분 가수분해되어 fructose와 glucose의 증가에 영향을 준 결과로 생각된다. 매실청 내의 첨가된 기능성 올리고당의 함량은 프락토올리고당의 경우 90일 저장 시 대부분 분해되어 0-2%만 잔존하였으며, 이소말토올리고당은 75% 이상 잔존하는 것으로 관찰되었다. pH 2.72-3.00인 매실청에는 이소말토 올리고당에 비하여 내산성이 떨어지는 프락토올리고당의 사용이 적절하지 않은 것으로 판단된다. 본 연구에서 제조된 모든 매실청 샘플은 사용된 당류의 비율과 저장 기간에 관계없이 매실 추출물의 건강기능성 원료 기준인 구연산(citric acid)의 함량을 충족하며, 이소말토올리고당100%로 제조한 매실청을 일일 50-75 g 섭취 시 이소말토올리고당의 건강기능성 기준에 합당하여 기능성 올리고당의 건강기능성 효과를 기대할 수 있다. 설탕을 기능성 올리고당류인 이소말토올리고당으로 적절히 대체한다면 당류 저감과 올리고당의 기능성을 갖춘 건강기능성 식품으로써 매실청의 이미지 제고에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.

PET-CT 검사에서 방사선 종사자 피폭선량 저감에 대한 방안 연구 (A Study of Decrease Exposure Dose for the Radiotechnologist in PET/CT)

  • 김빛나;조석원;이주영;유광열;박훈희
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권1호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • 양전자 방출핵종은 511 keV의 감마선을 방출하기 때문에 기존 140 keV의 99mTc에 비해 종사자의 방사선 피폭의 증가로 피폭선량 저감을 위한 노력이 요구된다. 본 연구는 환자에게로부터 일정거리에 따른 선량률 변화를 확인하고 차폐를 이용하여 외부선량률의 변화를 알아보았으며 환자 주변의 외부선량 분포에 대한 영 향을 분석하여 방사선 종사자의 피폭 관리에 도움이 되고자 하였다. 10 명의 환자를 대상으로 하였으며 평균연령은 $47.7{\pm}6.6$ 세였다. 환자의 키는 평균 $165.5{\pm}3.8cm$, 몸 무게 평균은 $65.9{\pm}1.4kg$으로 비슷한 몸무게의 환자를 대상으로 하였다. 머리, 가슴, 복부, 무릎, 발끝 쪽의 위치에서 10 cm, 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm 위치에서 측정하였고 측정 후에 즉시 이동형 방사선 차폐체을 설치한 후 머리와 가슴, 복부 부분에서 100 cm, 150 cm, 200 cm 거리에서 선량률을 측정하였다. 거리에 따른 선량률 변화와 차폐 전, 후의 투과율을 구하였다. 평균 10 cm 거리에서는 머리 부분이 $105.40{\mu}Sv/h$로 가장 높게 나타났으며 발 부분에서 $15.85{\mu}Sv/h$로 가장 낮게 나타났다. 200 cm 거리에서는 머리, 가슴, 복부 부분에서 비슷한 선량률이 나타났다. 머리 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $9.56{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $5.23{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.40{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.24{\mu}Sv/h$, $1.67{\mu}Sv/h$, $1.27{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 가슴 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $8.54{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $4.90{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.44{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.27{\mu}Sv/h$, $1.34{\mu}Sv/h$, $1.13{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 복부 부분에 서 차폐 전 100 cm에서 $9.83{\mu}Sv/h$, 150 cm에서 $5.15{\mu}Sv/h$, 200 cm에서 $3.18{\mu}Sv/h$로 나타났으며 차폐 후에는 100 cm, 150 cm, 200 cm 에서 각각 $2.60{\mu}Sv/h$, $1.75{\mu}Sv/h$, $1.23{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 투과율은 거리에 따라 증가함을 알 수 있었다. 거리가 멀어질수록 선량율이 낮아지는 것을 확인할 수 있었으며 차폐를 하였을 경우 차폐를 하지 않았을 때보다 1 / 4 정도 더 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 검사를 진행하는 근무자는 환자와의 거리를 멀리 할 수 없기 때문에 방사선 피폭이 증가할 수밖에 없다. 따라서 적절한 차폐를 한다면 방사선 종사자의 방사선 피폭을 줄 일 수 있을 것이다.