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표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(Motion Artifact) 관련된 원인분석 (Analysis of Acquisition Parameters That Caused Artifacts in Four-dimensional (4D) CT Images of Targets Undergoing Regular Motion)

  • 신희순;한영이;신은혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.243-252
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    • 2013
  • 본 연구는 표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(motion artifact) 관련된 원인들인 partial volume effect (PVE), partial projection effect (PPE), 각각의 프레임의 시작점 사이에 불일치(MMimph)의 원인들은 조사 및 분석을 목적으로 했다. 본 기관에서 제작된 흉부팬텀과 아크릴의 두개의 원기둥팬텀(반지름: 2 cm, 길이: 0.5 cm/ 반지름: 2 cm, 길이: 10 cm)이 규칙적인 움직이는 동안 CT을 이용하여 4D 영상을 획득했다. 촬영은 자동시작과 각각의 프레임의 시작점을 일치시키기 위해 매뉴얼로 두 가지 방법으로 시작하였다. 첫번째 실험에서는 CT 캔트리 rotation time은 5초와 8초가 이용되었다. 각 프레임은 다른 위상으로 시작되었다. 두번째 실험에서는 각 프레임에서 같은 위상으로 시작되게 하기 위해 매뉴얼로 시작했다. 세번째 실험에서는 원기둥팬텀을 2초와 6초를 주기로 움직였다. 각각의 4DCT의 영상에서 표적의 부피를 구했다. 영상으로부터 구한 표적의 부피와 표적의 실제 부피와 비교를 통해 관계를 분석했다. 흉부팬텀 실험에서는 CT의 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 PVE와 PPE의 영향이 적어짐에 따라 영상에서 얻은 표적부피는 실제에 근접했다. 각각의 프레임의 시작점이 일치할수록 움직임의 속도와 표적의 부피와 상관관계가 높았다. 원기둥팬텀에서는 흉부팬텀의 경우와 같이 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 영상으로부터 구한 표적부피는 실제 표적부피에 근접했다. 특히 한 slice의 두께가 2.5 mm을 고려 할 때 axial방향의 PVE, PPE, 각각의 프레임의 시작점이 일치가 되는 상태를 시뮬레이션한 길이 10 cm의 원기둥팬텀 실험에서는 영상에서 얻은 표적부피는 표적이 정지되었을 때 영상에서 얻은 부피와 거의 일치했다. 팬텀이 느리게 움직일수록, CT 갠트리의 rotation 시간이 짧을수록 영상에서 얻은 표적부피는 실제 부피에 근접했다. CT 촬영 시 각각의 프레임의 시작점이 같을수록 표적의 속도와 영상에서 의한 표적의 부피는 상관관계가 높게 나타났다. CT 갠트리의 rotation 속도를 팬텀의 움직임보다 빠르게 하고, CT 촬영시 각의 프레임의 시작점을 일치시킬수록 실제의 팬텀부피에 근접하리라고 예상된다.

직업적 망간 폭로에 있어서 뇌자기공명영상의 의의 (Significance of brain magnetic resonance imaging(MRI) in the assessment of occupational manganese exposure)

  • 정해관
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제2권1호
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    • pp.14-30
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    • 1998
  • 망간은 체내 필수원소의 하나이며 주로 간과 뇌의 기저핵게 축적되며 간을 통하여 배설된다. 망간은 체내 대사가 매우 빠르기 때문에 직업적 망간 폭로를 측정하는데 어려움이 있다. 특히 용접공과 같이 망간 폭로가 간헐적이거나 불규칙한 경우에는 혈중 및 요중 망간과 같은 기존 생체폭로지표로는 장기간에 걸친 폭로량을 정확하게 반영하기 힘들다. 뇌자기공명영상이 대두됨에 따랄 뇌내에 축적된 망간을 영상으로 확인하는 것이 가능하게 되었다. 초기에는 만성간부전 및 장기간에 걸친 정맥영양주입환자 등에서 뇌기저부의 고신호간도 소견이 보고되었다. 망간은 상자성 물질로 뇌자기공명영상에서 T1 이완시간을 단축시켜 T1 강조영상에서 고신호강도를 나타난다. 망간축적에 따른 고신호강도는 주로 담창구, 흑질, 피간 및 뇌하수체 등에서 나타난다. 저자들은 최근까지 국내 및 국외에서 직업적 및 비직업적으로 망간에 폭로된 사람에서 보고된 뇌자기공명영상소견을 수집하여 분석하였다. 우선 T1강조영상에서 관찰되는 고신호 강도와 연령, 성별, 직업적 망간 폭로 및 신경학적 이상 유무간의 관계를 분석하였다. 생물학적 폭로지표와 고신호강도간의 관계도 분석하였다. 고신호강도와 뇌내 망간축적, 신경세포손상 및 신경학적 이상간의 관계에 대한 문헌들을 분석하였다. T1강조영상에서 나타나는 고신호강도는 뇌내 망간축적 정도를 반영한다. 이러한 관계를 이용하여 신호강도를 분석하므로써 뇌내 망간축적 정도를 추정할수 있다. 뇌내 망간축적은 기저핵의 신경세포손상을 초래한다. 그러나 신경학적 이상은 비교적 단기간에 걸친 망간 축적과는 무관하게 보인다. 이는 신경학적 이상소견은 마간의 누적축적량과 관련되어 있기 때문인것으로 추정된다. 뇌자기 공명영사에서 관찰되는 고신호강도 소견은 표적 장기의 망간적 축적량을 반영하는데는 충분하지 못한 것으로 보인다. 따라서이러한 놔자기공명영상의 특성 및 비용-효과적인 측면을 고려할 대 망간폭로집안에서의 망간폭로정도를 추정하기 위하여 놔자기공명영상을 사용하는 것은 바람직하지 않다고 보인다. 그러나 망간과 관련된 건강장해가 의심되는 파킨슨증 환자에서 망간폭로를 확인 및 추정하는 데에는 매우 유용하게 활용할 수 있다.

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치주인대세포 배양에서 estrogen이 growth hormone receptor의 발현유도에 미치는 영향 (Effect of estrogen on growth hormone receptor expression of human periodontal ligament cell line)

  • 홍성규;전영미;김정기
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.441-452
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    • 2000
  • 본 실험은 사람의 치주인대세포에서 에스트로겐과 growth hormone(GH)이 상호 어떠한 작용을 하는지를 규명하는 것이 목적이다. 교정치료를 받고자 내원한 환자중에서 건강한 20대 여자환자들의 상하악 제1소구치를 발거하여 치근의 중간1/3부위에서 긁어모은 치주인대 조직을 배양하여 치주인대세포를 얻었다. 사람의 치주인대세포의 분열증식에 대한 $17{\beta}$-estradiol과 hGH의 효과를 평가하고, 치주인대세포에 $17{\beta}$-estradiol을 전처리한 후 치주인대세포의 분열증식에 미치는 hGH의 효과 변화를 평가하였으며, 치주인대세포에 $17{\beta}$-estradiol을 전처리 하였을 경우 치주인대세포에 서 hGH receptor치 발현 양상의 변화를 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. $17{\beta}$-estradiol이나 humangrowth hormone의 단독처리는 사람의 치주인대세포의 분열종식에 큰 영향을 주지 않는다. 2. $17{\beta}$-estradiol $10^{-12}M$로 전처리한 후 hGH를 투여한 경우 hGH의 농도에 관계없이 사람의 치주인대세포의 분열증식을 증가시킨다. 3. 사람의 치주인대세포에는 hGH receptor가 없으나, $17{\beta}$-estradiol $10^{-12}M$로 5시간 이상 처리하면 hGH receptor가 발현된다. 4. hGH이 사람의 치주인대세포의 분열증식에 미치는 효과는 hGH receptor의 발현과 관련이 있으며 $17{\beta}$-estradiol의 전처리가 치주인대세포에서의 hGH receptor의 발현에 기여함으로써 hGH이 치주인대세포에 작용할 수 있도륵 해준다.비, 상악의 대구치간 너비, 구개정 높이가 상관관계가 있었다.에서 치 아이동은 정상상태보다 촉진될 가능성이 있음을 시사한다.따라 평균마찰력은 유의하게 증가하였다. 6. 브라켓간 거리의 변화에 대한 마찰력의 차이는 교정선의 재질에 따라 차이가 나며, 스테인레스 스틸 교정선은 브라켓간 거리가 감소할 때 마찰력이 유의하게 변화하지 않았으나, NiTi 교정선의 경우는 유의하게 증가하였다. 7. 브라켓내의 교정선의 이동속도에 따라 마찰력은 유의하게 변화하지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 교정 치료동안 적정 교정력을 유지하기 위해 자가결찰브라켓, 스테인레스 스틸 교정선과 탄성모듈결찰법을 사용하는 것이 유리하며, 치료시기에 따라서 요구하는 마찰력이 다르므로 상황에 따라 재료를 선택하는 것이 중요할 것으로 사료된다.$, B군에서 $4.3\%$ 감소하였다. 7. 수술로 인한 얼굴폭의 변화는 무시할만한 것으로 판단되나 수술후 얼굴의 길이가 짧아져 상대적으로 얼굴의 폭이 넓어보일 수 있으므로 수술시 이에 대한 충분한 고려 및 환자에 대한 설명이 있어야 한다.로는 4-6세군 ($27.5\%$), 6-8세군 ($19.6\%$), 2-4세군 ($13.7\%$)이 $60\%$이상을 차지하여 초등학교 취학 전에 구순의 반흔을 제거하려 함을 알 수 있었다. 8. 비변형 교정수술시기로는 0-2세군 ($7.1\%$), 2-4세군 ($14.3\%$), 4-6세군 ($21.4\%$), 6-8세군 ($14.3\%$)으로 초등학교 취학이전이 $57.1\%$로서 최근의 조기 치료경향을 반영하는 것으로 보인다. 9. 인두피판술은 평균 6세에 시행되었으며, 수술 시행 시기별의 차이를 보이지 않고 고른 분포를

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남한산성 소나무림의 19년간(1993~2011년) 식생구조 변화와 관리방안 (Management Planning and Change for Nineteen Years(1993~2011) of Plant Community of the Pinus densiflora S. et Z. Forest in Namhan Mountain Fortress, Korea)

  • 이경재;한봉호;이학기;노태환
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.559-575
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    • 2012
  • 본 연구는 2010년 세계문화유산 잠정목록에 등록된 국가사적 제57호 남한산성을 대상으로 과거 문헌자료와 현장조사를 통해 식생구조 변화를 밝히고 역사 문화적 가치가 높은 남한산성의 식생복원을 위한 관리방안을 수립하고자 실시하였다. 남한산성 식생의 비오톱 분석 결과 대상지 면적 $2,611,823m^2$ 중 참나무류림이 40.8%이었고, 천이 가능성이 높은 소나무림이 16.5%로 청량산 일원과 서문에서 북문 일원, 남문에서 청량산 사이의 산 능선에 분포하고 있었다. 천이 가능성이 낮은 소나무림은 4.7%로 남한산초등학교 뒤 산림에 주로 분포하고 있었고, 천이가 진행중인 소나무림은 2.9%, 도태중인 소나무림은 2.1%였다. 19년간 식생구조 변화 분석 결과 소나무림${\rightarrow}$소나무 및 참나무류 혼효림${\rightarrow}$참나무류림${\rightarrow}$서어나무림으로 천이가 예측되었고, 시간이 경과함에 따라 참나무류의 세력이 확대되었다. 남한산성 소나무림의 식생 관리방안은 식생구조 특성을 고려하여 관리권역을 구분하였고, 관리권역은 소나무림 경관유지지역 $553,508m^2$, 소나무림 경관복원지역 $114,293m^2$, 적극적 관리지역 $205,306m^2$, 자연천이 유도지역 $1,169,973m^2$이었다.

고립성폐결절에서 FDG-PET의 진단적 유용성 (Diagnostic Efficacy of FDG-PET in Solitary Pulmonary Nodule)

  • 김우진;임재준;유철규;김영환;심영수;한성구
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제44권6호
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    • pp.1263-1270
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    • 1997
  • 연구배경 : 고립성폐결절에서 악성과 양성의 감별은 중요하다. 환자의 나이, 결절의 크기, 흡연력, 종양배가시간, 방사선소견상 특징적인 석회화 양상 등으로 악성과 양성의 감별에 도움을 준다고 알려져 있고, 전산화 단층 촬영으로 동정맥루, 진균종등의 진단을 가능하게 한다. 그러나 비침습적인 진단 방법으로 악성과 양성결절을 명확하게 감별할 수 있는 방법은 없다. 폐암을 포함하여 악성 종양에서는 당대사가 증가되어 있다. 포도당의 유사물인 FDG는 악성 세포내로 유입된다. FDG는 인산화된 후 더 이상의 당대사를 거치지 못하고 세포내에 축적된다. 그러므로 FDG-PET 영상으로 대사항진 병소는 악성을 시사한다. 이를 근거로하여 고립성폐결절에서 FDG-PET의 진단적 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 1995년 1월에서 1997년 1월까지 28명의 고립성폐결절 환자를 대상으로 하였다. 모든 환자에서 흉부 전산화 단층 촬영과 전신 FDG-PET 영상을 얻었다. 경피적 세침 폐흡인술 및 조직검사, 기관지내시경적 조직검사, 개흉술로 조직학적 진단을 얻어 비교하였다. 결 과 : 28명의 고립성폐결절 환자중 22명이 악성 결절, 6명이 양성 결절이었다. FDG-PET 영상으로 모든 악성결절은 양성으로 진단되었고, 6명의 양성결절 환자중 4명은 음성으로 진단되었다. 결핵종 1례와 국균종 1례에서 FDG-PET상 과다대사 병소를 보여 위양성의 결과를 얻었다. FDG-PET를 이용한 고립성폐결절의 진단은 민감도 100%, 특이도 66.7%, 양성예측치 92%, 음성예측치 100%의 결과를 얻었다. 결 론 : FDG-PET는 악성결절과 양성결절의 감별에 매우 유용한 비침습적 진단 방법이다. 그러나 결핵종과 국균종의 위양성이 고려되어야 할 것이다.

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후두결절 및 폴립의 후두미세 수술에 관한 임상연구 (Clinical Study on Laryngo - Microscopic Surgery For Vocal Nodules and Polyps)

  • 문영일
    • 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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    • 대한기관식도과학회 1983년도 제17차 학술대회연제순서 및 초록
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    • pp.11.2-11
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    • 1983
  • 성대결절 및 성대폴립은 성악인, 교사, 무대예술인 등 음성직업인에게 많이 발생하고 있는 것은 주지의 사실이다. 후두에 경한 염증성 변화가 있을 때 목소리를 남용하면 성대결절이 호발하기 때문에 음성 직업인은 감기 등의 상기도염증이 있을 때는 특히 음성사용에 주의를 기우려야 한다. 성대결절과 폴립이 염증성산물이며 성대의 상피하층의 결체직에서 기원한다는 것은 이미 알려져 있다. 성대의 전 1/3과 중 1/3의 경제부위에 주로 발생하는 것은 그 부위가 진동의 중심부가 되기 때문이다. 이화여자대학교 의과대학부속병원 이비인후과에서 시행한 70예의 후두미세수술 환자를 대상으로 하여 다음과 같은 임상적 고찰을 행하였기에 그 결과를 문헌적 고찰과 함께 보고하는 바이다. 1) 발생초기의 성대결절은 간단한 음성치료로 치유되므로 반드시 결제수술을 시행할 필요는 없다. 2) 소아의 성대결절은 사춘기를 지남에 따라 자연히 소실되는 수가 많으므로 결제수술을 시행하지 않는 것이 좋다. 3) 진행된 성대결절이라 할지라도 음성직업인에게는 우선 3개월 동안 음성치료를 시행하는 것이 좋다. 4) 3개월 동안의 보존적 치료에도 불구하고 성대소견의 개선이 없고 음성장애가 지속되면 후두미세수술을 고려하여야 한다. 5) 수술시에 작은 기도내 삽입관을 사용하여 마취하는 것은 피열간격을 유지하면서 외전된 성대를 유지하는데 필요하다. 6) 성대결절을 제거시 결절을 후방으로 견인하고 그 전방에서부터 제거한다. 7) 어떤 경우에는 결절을 신장시킨 상태에서 감자로 잡고 미세가위나 메스로 절제한다. 8) 음성의 침묵은 술후 일주일동안 시행하며 그 후 일주일은 두사람이 대화할 정도의 약한 목소리를 사용하는 것은 허용해도 좋다.일이내 내원하였으며 25 일 경과후 내원한 경우도 1례가 있었다. 7)식도 및 기도이물의 전례에서 단순 흉부 방사선 촬영을 시행하였고, 이에 나타나지 않은 56례 식도이물을 대상으로 34례에서 식도조영술을 시행하였으며 이중 23례가 양성 소견을 나타냈다. 8) 식도경술에 의해 이물을 제거한 경우는 54례(96.4 %) 였으며, 기관지경술에 의해 이물을 제거한 경우는 14례 (77.8%) 였다. 9 ) 식도 이물에 의한, 또는 식도경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 식도점막열상 1례 (1.8 %), 식도 천공 1례 (1.8 %) 였으며, 기도이물에 의한, 또는 기관지경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 무기폐 2례 (11.1 %), 폐렴 3례 (16.7 %)로 나타났다.5예에서 소실되었다. 5 ) 청각심리검사 (Psychoacoustic evaluation)에서 폴립은 술전에 Grade 1∼2의 사성이 있었던 11예중 술후 10예에서 Grade 0로 되었으며 Grade 1∼2의 사성이 있었던 3예의 결절에서도 모두 Grade 0로 정상화되었다.>치를 측정한 결과 투여전과 차이가 없었다. 7) 이상의 결과로 볼때 Cis-platinum 사용으로 인한 이중독증은 신장기능이 정상일때는 충분한 hydration으로써 예방이 가능하며 동시에 금기로 알려져왔던 감음성난청이 있는 두경부악성종양환자에서도 세심한 주의하에 적절히 사용한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사려된다.은 결과를 얻었기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다. 1) 이관폐쇄술후 18시간에 최초로 삼출액이 확인되었으며 그 이후는 전실험군에서 삼출성중이염이 유발되다. 2) 도말표본의 세포학적 검사에서 호산구는 전혀 발견되지 않았으며

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Bacillus sp. MR2에 의한 망간단괴의 생물용출 (Bioleaching of Mn(II) from Manganese Nodules by Bacillus sp. MR2)

  • 최성찬;이가화;이홍금
    • 미생물학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.411-415
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    • 2009
  • 비황화광물인 망간단괴에서 일부 미생물은 비효소학적 과정을 통해 간접적으로 망간(II)을 용출시킬 수 있다. 이때 환원적 용해를 일으킬 수 있는 대사산물의 생성을 위해 제공되는 탄소 및 에너지원인 glucose, sucrose, galactose 등은 생물용출 기술의 장점인 경제성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 저렴한 탄소 및 에너지원으로 corn starch를 이용하면서 망간(II) 용출능력을 지닌 종속영양 미생물로서 Bacillus sp. MR2에 의한 망간(II)의 용출 특성을 알아보았다. 망간(II)의 용출은 MR2의 생장에 수반되어 일어났으며[25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$], 24시간 이후에는 생성된 망간(II)의 일부가 망간단괴 입자에 다시 흡착되는 경향을 보였다. 분쇄물을 dialysis tube (MWCO 12,000)에 넣어 MR2와의 접촉을 막았을 때도 유사한 정도의 결과[24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]를 보여 세포와 망간단괴의 직접적 접촉이 필요 없이 세포외 분비물질에 의해 환원적 용해가 일어남을 알 수 있었다. 실험에 적용된 영향요인들의 범위에서 최적 용출조건을 분석한 결과, $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, 접종밀도 1.5~2.5% (v/v), 분쇄물의 농도 2~3 g/L 및 입자크기 <75 ${\mu}m$일 때가 가장 효율이 높았다. 비록 입자의 크기가 작을수록 망간(II) 용출속도가 증가했지만 분쇄에 더 많은 에너지가 요구되므로 경제성을 고려한다면 <212 ${\mu}m$가적절한 수준으로 제시될 수 있었다. 이상의 효율적인 망간단괴의 용출 조건 규명은 기존의 물리화학적 금속 회수기술에 비해 적은 비용과 에너지가 요구되는 환경친화적 생물용출 기술의 진보에 도움을 줄 것으로 기대된다.

중학교 교사의 기술.가정 주생활영역 활동자료 활용실태 (Teacher's Practice of Activity Materials in the Housing Area of Middle School Technology & Home Economics Textbook)

  • 이영두;조재순
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.157-171
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    • 2008
  • 이 연구에서는 기술 가정 교과서 주생활 영역에 제시된 개별활동자료 각각에 대한 교사의 활용경험유무를 알아보고, 이를 모아 자료특성별 활용여부와 아울러 활용여부에 따라 활용이유나 활용하지 않은 이유를 살펴보았다. 이 연구는 활동자료에 대한 인식을 조사한 연구의 후속연구로써 대상 활동자료(6개 교과서별 $9{\sim}14$개, 총66개)와 조사대상자(교과서별 $30{\sim}69$명, 총256명)가 동일하다. 주생활단원 교수학습활동은 강의법 위주로 수업하면서 가끔 다양한 교수법을 활용하고 있었다. 교수학습자료는 전적으로 해당학교가 선정한 1개 교과서와 인터넷 검색자료를 활용하였으며, 해당학교 지도서나 특히 타 출판사의 교과서와 교사용 지도서 활용은 낮았다. 교과서 자료에 대한 인식에서 밝혀진 바와 같이 교과서 자료도 그림자료를 가장 많이 활용하고 있으며, 활동자료의 활용도는 본문이나 참고자료의 활용보다도 낮아 보통 이상을 갓 넘는 정도였다. 교과서별 활동자료 활용여부는 교과서에 실린 모든 활동자료를 절반 이상의 교사가 활용한 교과서가 있는 반면, 다수의 교과서에 실린 활동자료는 자료별로 활용도 차이가 컸다. 활동자료 활용여부는 예외적인 개별활동자료는 있었으나 전반적으로 자료특성별로 차이가 있었다. 대체로 그림 자료형태는 성격이나 활동유형과 상관없이 활용이 높았으며, 학습내용확인형 활동유형 자료도 자료형태나 성격에 상관없이 활동도가 높았다. 이미지 성격의 표 자료는 활동유형에 상관없이 활용도가 낮았다. 활동자료의 활용이유와 미활용이유는 자료특성별로 차이가 두드러지지 않았다. 자료를 활용한 이유는 자료특성과 별 상관없이 학습목표 달성에 적합한 내용인지 또는 실생활에 적용할 수 있는 내용인지를 우선하였다. 활동자료를 활용하지 않은 이유는 학생에게 흥미롭지 않아서 혹은 소요시간이 많이 걸려서가 많았다. 이러한 결과는 교과서 개발 시 활동자료의 특성과 아울러 활동자료의 내용 적합성과 교실현장 적용가능성을 고려한 활동자료를 개발함으로써 활동자료의 활용도를 높일 수 있음을 시사하는 것이다. 후속연구에서는 각 활동자료별 인식과 활용도 관계를 밝히고 아울러 활동자료 활용 사례를 구체적으로 조사함으로써 기술 가정 개정 교육과정에서 더욱 강조하는 학습자가 주도하여 흥미롭게 실천문제를 해결하는 교수학습활동이 되는데 기여할 수 있기를 제안한다.

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근임계수 가수분해 공정을 이용한 TDI 공정 폐기물로부터 TDA 회수 공정 최적화 (Optimization of TDA Recycling Process for TDI Residue using Near-critical Hydrolysis Process)

  • 한주희;한기도;정창모;도승회;신영호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권6호
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    • pp.650-658
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    • 2006
  • 통계적 실험계획법을 이용하여 TDI 공정에서 발생하는 고체 폐기물(TDI-R)을 근임계수로 가수분해하여 TDA로 재활용하는 연구를 진행하였다. Batch 반응기를 이용한 실험으로부터 TDA 수율에 미치는 주요 인자들의 영향과 교호작용을 확인하였고, pilot plant를 이용한 연속공정 실험을 통해 TDA 수율과 공정 변수들의 상관 식을 도출하였다. TDA 수율에 영향을 주는 주요 인자들은 반응온도, 촉매 종류 및 농도, 물과 TDI-R의 중량비(WR) 등이 유효한 것으로 파악되었다. 반응 온도와 촉매 농도가 증가할수록 TDA 수율은 감소하였고, WR이 증가할수록 수율은 증가하였으며, 촉매로는 $Na_2CO_3$보다 NaOH를 사용하는 것이 효율적이었다. 주요 인자들의 교호작용으로는 촉매농도와 반응온도, WR과 반응온도, 촉매 종류와 반응시간 등이 유효한 것으로 파악되었다. 아임계 온도인 $300^{\circ}C$에서는 촉매 농도 영향이 작지만 초임계수 온도인 $400^{\circ}C$에서는 촉매 농도가 증가할수록 수율이 감소하였다. 반면 $300^{\circ}C$에서 WR이 증가하면 수율이 증가하지만 $400^{\circ}C$에서는 영향이 나타나지 않았다. Pilot plant를 이용하여 scale-up에 필요한 공정 변수의 최적화 실험을 실시하였다. 공정의 경제성, 효율성을 고려하여 공정변수로는 촉매농도와 WR을 정하였고, 중심합성 설계법을 이용하여 TDA 수율에 미치는 인자들의 영향을 파악하였다. 촉매 농도에 따라 수율은 증가하며, 촉매 농도가 낮을 때는 WR이 2.5 이하에서 수율이 최대값을 보인 후 WR이 증가함에 따라 수율이 감소하지만 촉매 농도가 증가하면서 최대값을 보이는 WR이 증가하는 경향을 보였다. Pilot plant 실험 결과를 회귀 분석하였으며 TDA 수율을 예측할 수 있도록 촉매 농도와 WR이 변수인 2차 식으로 상관식을 도출하였다.

농업용수의 기후변화 적응능력 지표 개발 - 가뭄에 대한 적응을 중심으로 - (Development of an Adaptive Capacity Indicator to Climate Change in the Agricultural Water Sector)

  • 유가영;김진택;김정은
    • 환경정책연구
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    • 제7권4호
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    • pp.35-55
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    • 2008
  • 기후변화 적응정책 수립을 위해서는 취약성 평가가 선행되어야 하며 기후변화에 대한 적응능력은 취약성을 구성하는 주요한 요소이다. 본 연구는 농업용수 관리 시스템의 적응능력에 관한 지표를 전라도 지역 벼 생산에 관련된 농업용수 수요량과 공급량 자료를 이용하여 개발하였다. 농업용수 공급량은 한국농촌공사가 관리하는 주요 댐 및 저수지의 저수량 자료를 이용하였고, 벼 생산을 위한 농업용수 수요량은 한국농촌공사의 농업용수 수요량 산정 시스템의 모형 구동결과를 활용하였다. 자료 분석의 공간적 범위는 시 군 구이며, 시간적 범위는 월별 평균량을 1991년-2003년까지 정리한 것이다. 가뭄 스트레스에 대한 농업용수의 적응능력 지표(Adaptive Capacity for Drought Stress index: ACDS index)는 농업용수의 공급량이 수요량보다 큰 시점의 자료가 전체 자료 중에서 차지하는 백분율로 표시하였다. 즉, 농업용수 공급량이 수요량보다 큰 경우가 차지하는 비율이 높을수록 가뭄에 대한 기후변화 적응능력이 높은 것으로 보았다. 개발된 ACDS 지표는 이미 제안된 대형 댐의 물 공급 가능량을 표시하는 지표인 Standard Water Storage Capacity Index(SWSCI)와 비교되었는데, ACDS 지표와 SWSCI는 높은 상관관계($R^2$=0.84)를 보였으며, 이는 개발된 ACDS 지표가 농업용수의 수요와 공급 간의 균형관계를 잘 표현하고 있음을 의미한다. 특히 ACDS 지표는 SWSCI에 비하여 규모가 작은 농업용 저수지의 상태를 보다 잘 표현해 주는 것으로 분석되었다. 본 연구는 농업용수 시스템이 향후 기후변화로 인해 가뭄과 같은 극한상황에 보다 더 자주 노출될 것으로 예측되고 있는 시점에서 기후변화 취약성 지표를 개발하는 데 도움을 주는 방법론적 틀을 제공했다고 할 수 있다. 향후에는 벼 이외의 작물에 대한 농업용수 수요량을 고려한 연구 및 개발된 ACDS 지표의 미래 예측을 통해 기후변화에 농업수자원 분야가 미리 적응할 수 있는 기반을 마련하는 데 도움을 주는 연구로 발전되어야 할 것이다.

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