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수분-열처리로 제조한 멥쌀가루의 호화 특성과 겔 강도 (Pasting Properties and Gel Strength of Non-Waxy Rice Flours Prepared by Heat-Moisture Treatment)

  • 서혜인;김창순
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.196-204
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    • 2011
  • HMT가 아밀로오스 함량이 다른 쌀가루의 이화학적 특성과 물리적 변화에 미치는 효과를 조사하였다. 고 아밀로오스 쌀은 태국산 수입쌀 TG(29.2%)와 국내산 특수미인 고아미GM(28.9%)을 사용하였고, 중간 아밀로오스 쌀은 추청미CC(23.6%)와 고시히카리 KSHK(21.2%)를 사용하였다. HMT 쌀가루는 습식제분 쌀가루를 수분함량 21%, 24%, 27%, 30%로 조절하여 각각 $100^{\circ}C$$105^{\circ}C$에서 30, 60, 90분 처리하여 제조하였다. HMT GM, HMT, TG 쌀가루의 RVA 특성 변화는 HMT 처리시간, 수분함량 증가에 따라 PV와 BD가 낮아지면서 peak가 사라지는 경향을 보였으며, HMT KSKH 쌀가루는 처리온도와 처리시간 증가에 의해 BD의 현저한 감소와 높은 FV값을 보였고, HMT CC는 다른 쌀가루에 비하여 현저한 PV와 SB 증가와 낮은 BD로 FV가 매우 크게 상승하였다. HMT GM과 HMT TG는 수분 21%, $100^{\circ}C$, 30분에서 HMT 효과가 크게 이루어졌으나 HMT CC와 HMT KSKH는 그보다 높은 $105^{\circ}C$ HMT 온도나 긴 처리 시간이 요구되는 것으로 나타났다. 모든 HMT 쌀가루의 BD는 수분함량, 처리온도와 처리시간이 증가함에 따라 감소하여 수분함량 30%, $105^{\circ}C$, 90분의 HMT 조건에서 최소값을 보였다. HMT로 모든 쌀가루의 팽윤력은 증가였으며 용해도는 CC 이외의 다른 쌀가루에서 모두 증가하였다. 무처리쌀가루시료의 겔 강도는 TG(79.23 g)> GM(38.24 g)> CC (32.26 g)> KSHK(25.66 g) 순이었고 HMT로 모든 쌀가루의 겔 강도는 증가하였으며, HMT GM과 HMT TG가 큰 증가폭을 보였다. 겔 강도는 SB(r=0.777, p<0.01)와 강한 양의 상관관계를, BD(r=-0.713, p<0.01)와 PV(r=-0.355, p<0.05)와는 음의 상관관계를 보여 HMT에 의해 쌀가루의 전분입자 내 분자 간 결합력 강화에 의한 BD 감소와 SB 증가가 겔 강도 상승에 영향을 미친 것을 알 수 있다.

특허생산과 기술성과: 기업 혁신전략의 역할 (Patent Production and Technological Performance of Korean Firms: The Role of Corporate Innovation Strategies)

  • 이주관;정진화
    • 기술혁신연구
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    • 제22권1호
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    • pp.149-175
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    • 2014
  • 본 연구는 기업의 혁신전략이 특허생산 및 기업의 기술변화와 신제품개발에 미치는 영향을 분석함으로써 기업의 기술성과를 증대시키는 데 필요한 혁신전략을 도출하고자 하였다. 사용자료는 한국직업능력개발원의 "인적자본기업패널조사"(HCCP)의 1~4차년도 자료와 한국신용평가원의 기업재무자료, 특허청의 기업별 특허출원자료를 결합한 자료이다. 특허생산함수는 영과잉음이항회귀모형(ZINB)을 사용하여 추정하였다. 기업의 기술성과 결정요인은 특허의 내생성을 고려하여 2단계 추정방법을 사용하였고, 2단계 회귀식은 순위로짓모형을 사용하였다. 분석결과, 기업의 혁신전략이 특허생산 및 기업의 기술변화와 신제품개발에 중요한 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 첫째, 특허생산에서는 기업의 연구개발투자와 인적자원이 중요한 투입요소로 나타났다. R&D집약도가 높을수록 특허생산이 활발하게 이루어지되 한계 생산은 체감하였고, 기업이 보유하고 있는 특허스톡이 많을수록 신규특허의 생산이 활발하였다. 기업의 인적자원수준이 높고 인적자원투자가 많을수록 특허생산이 활발하였고, 기업이 시장선도전략이나 빠른 추종자전략을 추구할 때 안정형 전략을 구사하는 기업에 비해 특허생산이 많았다. 둘째, 기업의 기술성과 결정요인으로는 인적자원의 역할이 중요하였고, R&D 집약도는 대기업의 신제품개발에 유의한 영향을 미쳤다. 시장선도전략이나 빠른 추종자전략을 택한 기업의 기술성과가 안정형 전략의 기업보다 높았다. 특허생산이 활발한 기업일수록 기술성과가 높으나, 이는 상당부분 특허의 내생성에 기인한다. 본 연구의 분석결과는 특허의 생산뿐 아니라 특허와 신제품개발과 같은 기술성과와의 연계성을 높이는 전략이 필요하며, 기업특성에 따른 차별화 전략이 필요하다는 것을 시사한다.

간척호 (화옹호) 생성 초기의 수온과 염분의 공간적 구조와 계절적 변화 (Spatial Structure and Seasonal Variation of Temperature and Salinity in the Early Stage of Reclaimed Brackish Lake (Hwaong Reservoir))

  • 신재기;윤춘경;황순진
    • 생태와환경
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    • 제39권3호통권117호
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    • pp.352-365
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    • 2006
  • 본 연구는 간척호 조성 초기 단계에 있는 화옹호를 대상으로 수환경의 변화를 파악하고자 2002년 6월부터 2006년 1월까지 수행하였다. 화옹호는 해양환경을 담수화시키는 과정에 있으므로 다양한 환경요인 중에서 강수량, 수온 및 염분도의 월 변동을 중심으로 하였다. 수온의 범위와 평균값은 각각 $-0.7{\sim}33.4^{\circ}C$, $13.6^{\circ}C$이었다. 상류부의 수온은 봄철${\sim}$여름철과 여름철${\sim}$가을철로 전이될때 빠르게 증가 또는 감소하였으나 하천 유입량이 많은 시기에는 일시적으로 다소 급감하는 현상을 보이기도 하였다. 반면에, 겨울철에는 상류부 저층의 경우 표층이나 하류부보다 수온이 다소 높은 양상을 보이기도 하였다. 염분의 범위와 평균값은 각각 0.3${\sim}$32.3 psu, 25.3 psu이었다. 염분은 수층에 따른 상하 수직적 차이가 현저하여 중층과 저층보다 표층에서 증감 변동이 매우 심하였다. 남양천이 유입되는 상류부의 저층을 제외하고는 전 정점에서 현격한 차이를 보이지 않았다. 이것은 저수지내 염분의 수직적 구배가 뚜렷하게 유지되고 있음을 의미하였다. 염분은 여름철 강우기에 해당하는 6${\sim}$10월에 변동폭이 매우 컸고, 표층의 경우 저염수가 상류에서 하류로 확장되는 현상이 뚜렷하였다. 이 시기에 표층의 수색은 황토색으로서 하천으로부터 유입 후 공급 이동된 저염수의 탁수층(turbidity plume)으로 뒤덮는 양상이 전개되었다. 저수지내 수온의 상 ${\cdot}$ 하 차이에 대한 범위는 $-10.6{\sim}9.7^{\circ}C$이었다 또한, 표층과 저층의 염분 차이는 $-27.1{\sim}30.0$ psu 범위이었다. 염분 농도의 차이가 큰 경우는 담수의 유입량이 크거나 배수갑문의 조작에 의한 해수유입이 많은 상태에서 나타났다. 수온과 염분의 관계는 음의 상관성을 보여, 즉 수온이 높을수록 염분 농도가 낮은 특성을 보였다.

NaI (Tl) 신틸레이션 카메라에서 계수율 오차에 따른 동적 영상 분석치 산출 오류에 관한 연구 (The Study of Error for Analysis in Dynamic Image from the Error of Count Rates in NaI (Tl) Scintillation Camera)

  • 오주영;강천구;김정열;박훈희;오기백;김재삼
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권4호
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    • pp.291-297
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    • 2013
  • 본 연구는 NaI (Tl) 신틸카메라를 이용하여 동적영상 분석에서 계수율 오차가 $T_{1/2}$에 미치는 영향을 알아보고, 이에 대한 점 선원을 이용한 정도관리 방법을 제안하는 것에 목적을 두었다. 18.5 MBq 부터 185 MBq 까지 2 mL 용량의 $^{99m}TcO_4^-$을 주사기에 넣어 점 선원을 제작한 후, Infinia(GE, USA) 감마카메라를 이용하여 10초부터 60초까지 각각 30프레임의 동적영상을 획득하였다. 두 번째 실험으로 5대의 감마카메라(Infinia 2대, Forte 2대, Argus 1대)를 대상으로, 74 MBq의 점 선원으로 90프레임의 동적영상을 획득하였다. 첫 번째 실험의 평균계수율을 10초 단위로 비교한 결과 18.5 MBq부터 92.5 MBq까지의 선원은 10초/프레임에서 60초/프레임까지 평균계수율 간에 유의한 차이를 보이지 않았지만(p>0.05), 111 MBq 이상의 점 선원을 60초/프레임에서 계수율이 유의하게 적게 획득되었다(p<0.01). 이에 따라 5대의 감마카메라에서 90분간 획득한 계수율을 선형 회귀분석한 결과, 4번 감마카메라의 계수 효율은 0.0064%로 가장 낮았고, 경사도와 변동 계수는 각각 0.0042, 0.229로 가장 높게 측정 되었다. 계수율을 카이제곱검정한 결과에서는 비정상적인 요동을 확인하지 못하였고(p>0.02), 분산의 동질성 검정에서 또한 모든 감마카메라의 계수율 간에는 등분산성이 확인되었다(p>0.05). 상관분석에서는 유일하게 계수 효율과 경사도간에 유의한 음의 상관관계가 있는 것으로 분석 되었다(r=-0.90, p<0.05). 마지막으로 -2.5%부터 +2.5%까지 경사도를 변화하여 $T_{1/2}$의 오차를 산출한 결과, $T_{1/2}$이 길수록, 경사도가 높을수록 오차가 커지는 것으로 나타났다. 경사도가 가장 높았던 4번 카메라에서 측정된 수치를 이 결과에 미루어 보았을 때 $T_{1/2}$ 60분까지는 오차가 발생되지 않았다. 결론적으로 의료분야에 사용되는 신틸레이션 감마카메라에 있어 방사선 계수에 대한 엄격한 정도관리가 필요하다고 생각된다. 특히 본 연구에서 계수율이 시간에 따라 변화하는 경향이 파악되었고, 이는 $T_{1/2}$에 영향을 줄 수 있음을 증명하였다. 또한 국내 의료 목적의 신틸레이션 카메라의 계수율에 관한 권고치나 제한치가 없는 점을 미루어 볼 때, 본 연구와 같은 적절한 팬텀 및 관리법의 개발이 필요하다 사료된다.

수은에 의한 EMT-6 세포의 $NO_2^-$ 및 ATP 생성 ($NO_2^-$ and ATP synthesis in the EMT-6 cell stimulated by mercury chloride)

  • 오경재;고대하;염정호
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제29권3호
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    • pp.495-505
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    • 1996
  • 수은이 세포성 면역반응에 미치는 효과와 그 기전을 밝히기 위해 cytokine-EMT-6 cell-NO 모형에 대조군에는 수은을 첨가하지 않았고 나머지 실험군에는 $0.05-0.8{\mu}M$의 mercury chloride를 처리하였다. 그리고 배양시간별, 수은농도별로 세포생존율, 세포성 면역의 지표인 NO를 nitrite로 간접정량하고 대사과정에 필수 에너지요소인 nitrite를 측정한 결과는 아래와 같이 요약된다. 1. EMT-6세포의 세포생존율은 대조군과 36시간째 $0.8{\mu}M(89.50%)$을 제외한 모든 수은첨가군에서 모두 90%이상의 값을 나타내었으며, 배양시간 및 첨가한 수은농도별 군간 차이는 없었고 모든 수은첨가군과에서 대조군에 비해 큰 차이가 없었다. 2. 수은에 노출된 EMT-6 세포의 nitrite 생성량 및 ATP생성량은 배양시간의 경과에 따라 전반적으로 증가하였으며 시간경과에 따른 nitrite 생성량과 ATP 생성량은 첨가한 수은농도의 변화에 따라 각 군간에 현저한 차이를 보였다. 그리고 시간경과의 영향을 보정한 상태에서도 첨가한 수은농도의 변화에 따라 각 군간 차이는 모두 현저하게 나타났다. 한편, Nitrite 생성량과 ATP 생성량은 둘 다 수은첨가군 모두에서 대조군의 값에 비해 현저하게 낮았고, 첨가된 수은농도와 nitrite 생성량 및 ATP 생성량 사이에는 높은 음의 상관관계가 있어 수은농도의 증가에 따라 용량-반응의 관계(dose-dependent)로 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과, 배양조건에 수은의 첨가로 인하여 nitrite 생성량과 ATP 생성량이 동시에 감소하는 바, 수은에 의한 세포성 면역의 저하는 면역세포의 NO 생성량의 감소에 의한 것으로 사료되며, 이는 수은이 세포내 에너지생산에 관련된 대사과정을 억제시키므로 나타나는 결과라고 판단된다.

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간흡충 유행지역에서 참붕어내 피낭유충 감염밀도의 계절적 변동 (Seasonal Variations of Metacercarial DEnsity of Clonorchis sinensis in Fish Intermediate Host, Pseudorasbora parva)

  • 강신영;김석일;조승열
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제23권1호
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    • pp.87-94
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    • 1985
  • 간흡충 유행지역에서 포획한 참붕어에 감염된 간홉충 퍼낭유충의 감염율을 관찰하고 아울러 감염밀도가 계절적으로 변화하는 양상을 파악하고 수리적 모델에 적용하고자 하였다. 1983년 3월부터 1984년 2월까지 경상남도 김해시에 위치한 선암강에서 포획한 참붕어 총 788마리를 대상으로 하여 1마리씩 인공소화시켜 퍼낭유충의 수를 관찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 일년동안의 간흡충 피낭유충의 총 감염율은 788중 513마리로 65.1%이었다. 월별로는 5월, 6월, 7월 및 9월에 포획한 참붕어의 감염율은 82.0%에서 98.6%의 범위에 있었으나 3월, 4월, 11월 및 2월의 감염율은 11.4% 에 서 64.7%이었다. 2. 월별로 관찰하였을 때 피낭유충 감염밀도의 변화는 감염율과 상응하는 양상을 보였으며 일년동안 한 마리당 피낭유충 평균감염밀도는 103.0개이었고 표준편차는 118.9개로 나타났다. 평균 피낭유충 밀도는 6월에 가장 높아 294.8개이었으나 11월에서는 11.1개로 가장 낮은 수치를 보였다. 3. 3월, 4월, 11월 및 2월에 검사한 참붕어내 퍼낭유충의 분포양상은 음의 이항확율분포에 일치(p>0.05)하였 으나 한껄 5월 6월 7월 및 9월에 검사한 것은 대수정규확율분포에 부합(p>0.05 및 P>0.75)됨을 알 수 있었다. 평균치에 대한 분산의 비율은 7월(814.3)에 가장 높았으나 11월에서는 가장 낮았다(158.8). 이상의 결과에서 농후한 간홉충 유행지역에서 참붕어내의 간홉충 피낭유충 감염율과 감염밀도는 계절적으로 영향을 받는 것으로 나타났다. 계절적 변동에 관여하리라고 생각하는 요인에 대하여 검토하였다.

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금속이온에 의한 조류 응결에 관한 연구 (Studies on the Flocculation of Algae with Metal Ions)

  • 박영재;이상수;조혜륜
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.441-449
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    • 2015
  • 본 연구에서는 시아노박테리아 배양액을 대상으로 여러 종류의 금속이온의 첨가에 의한 응집 및 응결 효과를 흡광도 또는 제타포텐셜 측정을 통하여 조사하였다. 흡광도 측정으로부터 얻은 시아노박테리아의 응결효율은 $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$>$Fe^{2+}$>$Ca^{2+}$ 순으로 높았으며, 특히 동일한 전하량을 갖는 +3가 금속이온의 경우, 응결 시 수반되는 금속 제거율을 측정한 결과, $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$ 순으로 응결효율과 상응하는 결과를 얻었다. 시아노박테리아의 제타포텐셜은 음의 값을 나타냈으며, 그 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값도 증가하였다. 또한, 시아노박테리아 용액의 pH를 증가시킬 때 pH < 5.5 이하에서는 빠르게 제타포텐셜 값이 감소하였으나, $5.5{\leq}pH{\leq}10$ 범위에서는 거의 일정한 제타포텐셜 값($-46{\pm}1mV$)을 보였다. 일정한 시아노박테리아의 농도($A_{730}=0.25$)에서 금속이온의 농도에 따른 제타포텐셜 증가 효과는 $Al^{3+}$>$Ho^{3+}$>$La^{3+}{\gg}Mg^{2+}{\geq}Ca^{2+}{\gg}K^+$ 순으로 나타났다. 일정한 금속이온 농도에서 시아노박테리아의 농도에 따른 제타포텐셜 변화를 측정한 결과, $K^+$, $Mg^{2+}$$Ca^{2+}$이온의 경우 시아노박테리아의 농도가 증가하더라도 제타포텐셜의 변화가 미미하였다. 반면에, +3가 이온 중 $Ho^{3+}$$La^{3+}$이온의 경우에 시아노박테리아의 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값이 감소하였으며, 감소율 면에서 $Ho^{3+}$이온이 $La^{3+}$이온보다는 작게 얻어졌다. 이와는 달리, $Al^{3+}$이온의 경우에는 시아노박테리아의 농도가 증가함에 따라 제타포텐셜 값이 증가하다가 감소하였다. $Al^{3+}$이온은 가수분해 중합체 생성의 영향으로 제타포텐셜 측정만으로는 응집 내지 응결 효과를 해석하기가 어려웠다.

섬진강 하구역에서 염분구배에 따른 식물플랑크톤 활성도 평가 (Assessment of Phytoplankton Viability Along the Salinity Gradient in Seomjin River Estuary, Korea)

  • 임영균;백승호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.513-523
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    • 2017
  • 본 연구는 섬진강 하구역에서 2017년 2월 대조기 만조와 간조, 3월 소조기 간조 동안 염분 구배에 따른 식물플랑크톤 생리활성도를 평가하였다. 또한 2월 대조기 조사에서 나타난 특이적인 pH 변화특성을 파악하기 위해 추가적인 재현실험을 병행하였다. 현장조사 결과에 의하면, 만조와 간조에 수층 혼합에 의한 수직적인 염분의 차이는 미미하였지만, 담수역으로 향할수록 염분이 낮아져 수평적인 염분구배가 뚜렷하였다. 염분과 영양염(질산염+아질산염: R=0.997, p<0.001; 규산염: R=0.979, p<0.001)과의 강한 음의 상관관계를 보였고, 이는 담수 기원의 질소와 규소의 높은 농도의 영양염류가 해수와 혼합되는 과정에서 희석되고 있다는 것을 의미한다. 반면, 인산염농도는 염분이 15 psu를 기점으로 고염분의 유역에서는 상대적으로 높은 농도가 관찰되었고, 이는 수심이 얕은 광양만의 퇴적물이 조석에 의한 수층혼합으로 재부유되어 인산염 재용출로 인해 수층에 일정량 기여하였다는 것을 의미한다. 섬진강 하구역에서 동계 2월과 3월 우점한 식물플랑크톤은 Eucampia zodiacus로 나타났고, 그들은 전체 군집의 70% 이상을 차지하였다. 특히, 3월 생물 활성도를 평가한 결과, 염분과 chlorophyll a(R=0.82)뿐만 아니라 active chlorophyll a(R=0.80)과 강한 양의 상관관계를 보였다(p<0.001). 특히 담수의 영향을 강하게 받는 상류 정점에서는 해수종 규조류가 염분충격으로 생리활성을 잃어 최대 75 % 사멸율을 기록하였다. 2월 대조기 조사에서는 상대적으로 형광값이 높은 정점에서 pH가 높게 나타났고, 이는 높은 밀도로 우점한 규조류의 광합성 작용으로 $CO_2$가 다량 흡수되어 pH 상승효과를 가져온 것으로 판단되었다. 또한 2월 현장식물플랑크톤 군집을 농축하여 저염분 환경에서 생물농도구배에 따른 pH 변화를 파악한 결과, 염분충격에 의해 사멸한 식물플랑크톤의 영향으로 광합성 활성도의 감소를 가져왔고, 우점 규조류의 사멸로 인해 박테리아가 현저하게 증식하였다. 그 결과 박테리아가 규조류를 생분해하는 과정에서 $CO_2$가 발생하여 pH 의 감소를 유발하였다. 결과적으로 섬진강하구역에서는 염분 구배에 따른 생물의 광합성 활성도의 차이와 생물사멸이 뚜렷하게 관찰되었고, 이는 pH의 증감을 유발하는 중요한 인자로 파악되었다.

인공 환기가 필요한 환자에서 변형된 수동식 인공호흡기(Ambu®)의 유용성 (Usefulness of modified ambu® in patients who need artificial ventilation)

  • 하기수;문일홍;이희선;신동한;은소희;은백린;홍영숙;이주원
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권11호
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    • pp.1194-1201
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    • 2006
  • 목 적 : 혼수 환자는 원인에 상관없이 혼수 상태가 오래 지속되었을 경우 회복불능의 상태로 될 수 있기 때문에 원인을 신속하게 발견하여 치료하는 것이 중요하다. 그 중 MRI 검사는 혼수 환자의 원인을 감별하는데 중요하나 자발호흡이 없는 환자에게 MRI 검사 시 여러 가지 제한점으로 인해 그 시행이 어려웠다. 저자들은 변형된 수동식 인공호흡기를 이용하여 일정 거리에서 환자에게 전달되는 환기량을 유지하면서 MRI 검사가 가능한지 알아보고 안정성을 확인하고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 특별히 고안한 장치는 self-inflating bag type의 수동식 인공호흡기에 PVC 관을 연결하고 그 끝을 환자의 기도와 연결하여 만든 비교적 간단한 장치이다. 또한 안정성을 확인하기 위하여 기계식 인공호흡기를 이용하여 PVC 연결 관의 길이와 직경 및 일회호흡량(tidal volume)을 변화시켰을 경우 TVe, MVe, PIP를 측정하여 환기에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 결 과 : 15 mm, 25 mm 직경의 2가지 종류의 PVC 연결 관을 이용하여 TVi를 변화시킴과 동시에 관의 길이를 1, 2, 3 m로 증가시킴에 따라 TVe, MVe, PIP 값을 측정하였으며, 그 결과 TVe, MVe 값은 대조군과 비교해 차이가 없었고 PIP 값은 TVi가 증가함에 따라, 관의 길이가 늘어남에 따라 의미 있는 증가를 보였다(P<0.05). 또한 관의 길이, TVi에 관계없이 PIP 값은 PVC 연결 관의 직경과 음의 상관관계를 보였다. 즉 관의 직경이 작을수록, 관의 길이가 길어질수록, 일회호흡량이 증가할수록, 환기량을 유지하기 위한 PIP값은 증가하였다. 5명의 환자들을 대상으로 이러한 방법을 이용하여 MRI 검사를 시행하였으며 성공적으로 검사를 실시하였다. 결 론 : 저자들이 고안한 수동식 인공호흡기를 이용한다면 자발호흡이 불안정하여 MRI 검사를 시행하지 못했던 많은 환자들에게 더 많은 검사의 기회가 주어질 것이며 환자의 질환을 진단하는데 많은 도움을 줄 것이다.

토양 중 중금속 생물유효도 평가방법 - 총설 (Assessment Techniques of Heavy Metal Bioavailability in Soil - A critical Review)

  • 김권래;;;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.311-325
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    • 2007
  • 오늘날 중금속으로 오염된 토양의 위해도 평가 및 오염토양 복원을 위한 기술의 적용에 있어서 점차 중금속의 생물유효도(bioavailability)가 총함량보다 중요하게 생각되고 있다. 그 결과 많은 연구자들은 토양과 토양수 내의 생물에 유효한 중금속의 함량을 조사함과 더불어 이 유효도에 영향을 미치는 주요 토양환경인자를 연구하고 있다. 따라서 본 총설은 일반적으로 유효도 평가에 이용되는 기존의 여러 방법들을 비교평가하고 중금속 유효도의 중요성을 이에 영향을 미치는 토양 인자와 함께기술하였다. 현재까지 다양한 유효도 측정 방법이 개발되어 많은 연구에 적용되고 있는데, 이에는 화학적 침출 방법 (chemical based extraction)과 이온 선택성 전극 (ion selective electrode, ISE) 및 확산구배막(diffusive gradient in the thin film, DGT)을 이용한 중금속 화학종 분리방법 등을 들 수 있다. 그러나 이와 같이 개발된 다양한 기술이 유효도 측정에 있어서 괄목할 만한 성과를 내고 있음에도 아직 국제적으로 인증되고 있는 기술이 있는 것은 아니다. 게다가 토양 중 중금속의 유효도는 토양의 종류 및 특성 그리고 측정 대상인 중금속의 종류에 따라 매우 다양한 양상을 보여준다. 토양 중 중금속의 유효도 변화는 주로 토양과 토양수 사이에서 일어나는 이온교환 반응을 통한 중금속 흡착(adsorption)과 탈착(desorption)에 의하여 일어나며 이 반응은 토양 pH, 유기물, 토양수 중 유기탄소(dissolved organic carbon, DOC), 유기산(low-molecular weight organic acids, LMWOAs) 및 주요 양이온과 같은 토양환경인자의 변화에 영향을 받는다. 예를들어 토양 pH의 증가는 탈수소화(deprotonation) 작용을 통해서 토양표면의 중금속 흡착능력을 높여 결과적으로 유효도를 감소시킨다. 토양중 유기물은 중금속 유효도를 감소시킴과 동시에 유기탄소 및 유기산의 원천으로서 유효도를 증가시키기도 한다. 즉, 유기물은 주로 음으로 하전된 표면을 가지고 있어 중금속을 고상으로 흡착시켜 유효도를 감소시킨다. 반면에 유기물에서 녹아 나온 토양수중 유기탄소 및 유기산은 강한 킬레이트(chelate)로서 토양표면으로부터 중금속을 떨어져 나오게 하여 유효한 중금속 함량을 높여준다. 이와 같은 중금속 이온과 토양인자 사이의 상호반응은 토양의 종류 및 중금속의 종류에 따라 매우 다양하다.