• 제목/요약/키워드: 3-Dimensional measurement

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자기누설 비파괴 검사 시스템에서 축방향 미소결함 측정에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Axial Cracks in the Magnetic Flux Leakage NDT System)

  • 김희민;박관수;노용우;유휘룡;조성호;김동규;구성자
    • 한국자기학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.49-57
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    • 2012
  • MFL PIG는 배관의 단면적이 변화할 때 발생하는 누설 자기장을 검출하고, 검출 된 누설 자속 신호의 분포 및 크기를 이용하여 배관 내 외벽에 결함의 발생 유무를 검사하는 방법이다. 기존의 MFL PIG는 금속 손실이나 균열, 부식과 같은 결함을 검출하는데 효과적이었으나 배관 내 외부의 압력차로 인하여 발생하는 가로축 방향의 가늘고 긴 미소결함을 검출하기 위하여 원주 방향으로 자기장 누설을 최대화 할 수 있는 CMFL(Circumferencial MFL) PIG의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 자계 해석 기법 및 3차원 비선형 유한요소법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 배관의 결함 유무에 따른 누설 자계 분포를 분석하였다. 또한 CMFL PIG와 함께 결함 검출 성능 검증을 위한 모의시험 배관과 결함 및 고정 구조물을 제작하고, 이를 이용한 실험으로 누설 자계 신호를 측정하여 결함의 형상변화가 검출 신호에 미치는 영향을 비교 및 검토하였다.

심층신경망 모델을 이용한 대기오염망 자료확정 알고리즘 연구 (A Study on the Air Pollution Monitoring Network Algorithm Using Deep Learning)

  • 이선우;양호준;이문형;최정무;윤세환;권장우;박지훈;정동희;신혜정
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.57-65
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    • 2021
  • 본 논문은 딥 러닝(Deep Learning)을 이용하여 대기오염측정망 데이터 중 특정 증상이 나타나는 이상 데이터를 탐지하는 방법을 제시한다. 기존 방법들은 일반적으로 시계열 데이터 내에서 기존과는 다른 특이한 패턴이 나타나는 데이터를 탐지하여 이상치로 분류하며, 이는 특정 증상만을 탐지하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 주로 이미지의 전경 분리(Sementic Segmentation)에 사용되는 DeepLab V3+ 모델의 2차원 합성곱 신경망 구조를 1차원 구조로 변형하여 이미지 대신 여러 센서의 시계열 측정값을 입력받고 특정 증상이 나타나는 데이터를 탐지하도록 하는 방법을 제시한다. 또한, 데이터에 '조각별 집계 근사법(Piecewise Aggregate Approximation)'을 적용하여 잡음이 많은 대기오염측정망 데이터의 복잡도를 줄임으로써 성능을 높인다. 실험 결과를 통해 준수한 성능으로 이상치 탐지를 수행할 수 있음을 확인할 수 있다.

축방향 서브 나이퀴스트 샘플링 기반의 횡탄성 영상 기법 (Shear-wave elasticity imaging with axial sub-Nyquist sampling)

  • 오우진;윤희철
    • 한국음향학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.403-411
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    • 2023
  • 탄성 영상과 미세 혈류 도플러 영상과 같은 기능성 초음파 영상은 조직의 기계적, 기능적 정보를 제공함으로써 진단 성능을 향상시킨다. 그러나 기능성 초음파 영상의 구현은 데이터 획득 및 처리 시 대용량 데이터 저장과 같은 한계를 야기한다. 본 논문에서는 효율적인 횡탄성 영상 기법을 위해 데이터 획득 양을 절감시키는 서브 나이퀴스트 접근법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 나이퀴스트 샘플링 속도보다 1/3배 낮은 샘플링 속도로 데이터를 획득하고, 주파수 스펙트럼의 주기성을 이용하여 대역 통과 필터링 기반의 보간을 통해 재구성된 Radio Frequency(RF) 신호를 사용하여 횡파 신호를 추적한다. 이때 RF 신호는 67 % 미만의 비대역폭으로 제한된다. 제안하는 접근법을 검증하기 위해 기존 샘플링 속도로 획득한 횡파 추적 데이터를 이용하여 서브 나이퀴스트 샘플링된 RF 신호를 재현하고, 기존 접근법과 횡파 속도 영상을 재구성한다. 정량적 평가를 위해 재구성한 횡파 속도 영상의 군속도, 대조도 잡음 비, 그리고 구조적 유사성 지수를 비교하였다. 우리는 서브 나이퀴스트 샘플링 기반 횡탄성 영상의 가능성을 정성적, 정량적으로 입증하였고, 향후 실시간 3차원 횡탄성 영상 기술에 유용하게 적용 가능할 것으로 기대된다.

경력단절 중년여성의 명리변수와 자기효능감 및 우울감 관계 분석 (An Analysis on the Relationship among Mingli-variable, Self-efficacy and Depression in Middle-aged Women with Discontinued Career)

  • 신순옥
    • 산업진흥연구
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    • 제8권3호
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    • pp.95-109
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    • 2023
  • 본 논문의 목적은 심리.사회적으로 취약한 40~50대 고학력 경력단절 중년여성들을 중심으로, 이들의 성격유형에 따라 자기효능감과 우울감에 미치는 영향력 및 변인 간 관계를 실증적으로 파악하고, 이를 통해 고학력 경력단절 여성의 심리적 문제를 개인적 관점에서 탐색하며, 나아가 사회적으로 고학력 경력단절 여성을 대상으로 한 정책 및 서비스의 발전을 위한 함의를 도출하고자 하였다. 명리변수와 자기효능감, 그리고 우울감의 변수로 구조화된 측정 도구를 바탕으로 설문 조사를 통해 변인 간의 관계를 분석하여 성격유형의 하위차원 특성이 자기효능감에 가지는 영향과 자기효능감의 매개 효과, 그리고 그에 따른 우울 수준을 구조방정식 모형분석을 통해 검증하였다. 비겁, 재성, 관성은 자기효능감에 대해 긍정적인 직접영향을 주며, 우울에는 부정적인 직접영향을 주어, 결국 자기효능감을 높이고 우울은 낮추는 역할을 하는 것으로 파악되었다. 식상은 우울에는 정(+)적 관계를, 자기효능감에는 부(-)적 관계를 갖는 것으로 파악되었지만, 인성은 자기효능감과 우울에 직접영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 그 외에 변인 간의 간접영향, 그리고 자기효능감과 우울 간의 영향 등을 파악할 수 있었다.

편광 기반 주파수 스캐닝 간섭 시스템 및 병렬 프로그래밍 기반 측정 고속화 (A Polarization-based Frequency Scanning Interferometer and the Measurement Processing Acceleration based on Parallel Programing)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.253-263
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    • 2013
  • 광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

3차원 인체 측정기를 이용한 체표변화 분석 (Upper Body Surface Change Analysis using 3-D Body Scanner)

  • 이정란
    • 한국의류학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1595-1607
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    • 2005
  • 3차원 스캐너를 통한 인체 측정치는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 본 연구는 이러한 3차원 측정치의 정확성과 신뢰도를 조사하기 위한 것이다. 이를 위해 TECMATH사의 VITUS 전신 스캐너로 인체를 측정, ScanWorX Body Measure 소프트웨어를 이용하여 항목을 측정 한 값과 직접 인체측정 에 의해 얻어진 값을 비교하였다. 피험자는 평균 체형의 미국 여대생 25명이며 기준 자세와 일상생활에 많이 쓰이는 $135^{\circ}$ 양팔들기, 어깨 구부리기, 어깨 들어올리기의 3가지 동적 자세를 실험 동작으로 하여 체표의 길이 및 둘레의 변화를 측정하였다. 기준 자세와 135"양팔 들기에 대한 측정치 비교에서 두 가지 측정법에 의한 항목들의 차이는 $-2\~20mm$였으나 두 동작 모두에서 목둘레만이 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 길이항목보다 둘레항목에서 좀 더 큰 차이를 보였다. 실험 동작에 의해 상반신 18개의 측정항목들은 유의한 체표변화를 나타내었으며 특히 어깨길이, 겨드랑앞벽사이길이, 겨드랑뒤벽사이길이 그리고 견봉사이길이에서 뚜렷한 변화가 나타났다. 그러나 두 측정 법에 따른 체표변화 차이는 없었다. 어깨 구부리기와 어깨 들어올리기 동작시에는 스캔 측정을 3회 반복함으로써 3차원 측정치의 신뢰도를 조사하였는데 모든 항목에서 3회 반복된 측정치가 통계적으로 동일한 것으로 나타났다. 또한 ScanWorX소프트웨어의 가상적 도구인 Body Measure와 자동 프로그램인 ScanWorX Tailor의 측정치를 비교한 결과 자동 측정치가 더 큰 값을 보였고 사용한 프로그램에 따른 유의한 차이를 나타내는 항목들이 나타났다. 이상의 결과로 3차원 인체 측정기를 사용함으로써 짧은 시간에 동작을 촬영하고 이에 대한 측정치를 얻을 수 있어 편리함과 신뢰도에 있어서 장점을 가짐을 확인할 수 있었다. 그러나 좀 더 다양한 분석과 정확한 결과를 얻기 위해서는 의복 분야에 유용한 자동 프로그램의 개발과 3차원 인체 측정기간의 호환성의 문제들이 요구된다고 할 수 있다.

3 차원 레이저 스캔영상 채득 시 스캔각도와 횟수에 따른 정확도 (Influence of the angles and number of scans on the accuracy of 3D laser scanning)

  • 이경민;송효영;이기헌;황현식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.76-86
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    • 2011
  • 본 연구는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 안면 입체영상을 재구성할 때 스캔각도와 횟수에 따른 입체영상의 정확도를 평가하고자 시행되었다. 사람의 얼굴형상을 한 두부 마네킹 10개를 대상으로 안면에 마커를 부착하고 비접촉식 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 정면, 정면에 대해 각각 좌우 20도, 45도, 60도 측방면을 스캔하고 좌우 20도 측방면을 스캔한 2가지 영상, 정면과 좌우 20도 측방면을 스캔한 3가지 영상, 좌우 45도 측방면을 스캔한 2가지 영상, 정면과 좌우 45도 측방면을 스캔한 3가지 영상, 정면과 좌우 60도 측방면을 스캔한 3가지 영상, 정면과 좌우 20도, 60도 측방면을 스캔한 5가지 영상 등 6가지 방법으로 3차원 역설계 소프트웨어 프로그램을 이용하여 재구성한 각 방법에 따른 입체영상에서 마커간 거리를 측정하고 마네킹에서의 실측치와 비교하였다. 마네킹 실측치에 대한 레이저 스캔영상 계측치의 확대율은 0.14 - 0.26%로 나타났다. 좌우 20도 측방면을 스캔한 경우, 정면과 좌우 20도 측방면을 스캔한 경우와 좌우 45도 측방면을 스캔한 경우는 여러 계측치가 실측치와 차이를 보인 반면, 정면과 좌우 45도 혹은 정면과 좌우 60도 측방면을 스캔한 경우와 정면과 좌우 20도와 60도를 스캔한 경우는 한 계측치 (Pn-Pg')를 제외한 모든 계측항목에서 실측치와 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과는 스캔각도와 횟수가 안면 입체영상의 정확도에 영향을 미치는 것을 의미하며 정확한 재구성을 위해서는 좌우 45도 이상의 측방면을 스캔 하는 것이, 그리고 정면을 포함하여 최소 3개의 영상을 이용하여 합성하는 것이 바람직함을 시사하였다.

폐암의 정위적체부방사선치료시 호흡 움직임에 따른 3D 선량 측정평가 (A study to 3D dose measurement and evaluation for Respiratory Motion in Lung Cancer Stereotactic Body Radiotherapy Treatment)

  • 최병걸;최창헌;윤일규;양진성;이동명;박주미
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.59-67
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    • 2014
  • 목 적 : 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 정위적체부방사선치료를 시행한 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자 5명을 대상으로 4차원 전산화단층영상을 시행하여 10개의 호흡위상별 영상을 획득한 후 최대강도투사 영상을 재구성하여 각 호흡위상별 치료계획을 수립하였고, 2차원 이온전리함과 선량분석프로그램 COMPASS(IBA dosimetry, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하여 3차원적으로 재구성된 선량분포를 측정하였다. 이를 이용하여 치료계획 선량분포와 실제 측정 선량분포의 일치성 여부 및 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 선량 분포의 차이를 정량적으로 비교 분석하였다. 결 과 : 최대강도투사 영상 및 호흡위상별 영상에서의 선량분포의 일치성을 알아보기 위한 감마분석 통과율은 대상 환자 모두 99%이상으로 평가기준을 만족 시켰으며, 각각의 환자들에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI(Homogeneity Index) 차이의 평균은 -0.03~0.04로 크지 않았으며, PTV(Planning Target Volume)의 Dmax 차이는 평균 3.30 cGy, 척수는 평균 40 cGy, 양측 폐, 우폐, 좌폐의 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$ 차이는 평균 -0.04~2.32% 차이를 나타내었다. 또한 모든 환자에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI 차이의 평균은 -0.03~0.03로 크지 않았으며, PTV의 Dmax 차이의 평균은 10% 영상에서 가장 차이가 작았고, 70% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 척수의 Dmax차이의 평균은 50% 영상에서 가장 차이가 작았고, 0% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 폐 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$의 차이의 평균은 호흡위상별로 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 결 론 : 본 연구를 통해 최대강도투사 영상과 각 호흡위상별 영상에서 측정되어 3차원적으로 재구성된 선량분포차이는 일정한 경향을 나타내지는 않았지만 특정 호흡위상에서 선량 분포 차이가 상이한 경우를 볼 수 있었다. 종양의 위치 및 호흡 움직임이 유사한 대상환자군을 선정하여 체계적인 연구를 통해 데이터화 하게 되면 폐와 같이 움직임이 큰 장기의 정위적체부방사선치료시 특정 호흡위상에서 획득한 영상에서의 치료계획이 실제 치료에 적용되어야 하는지에 대한 적합성 여부를 판단 할 수 있을 것이라고 사료된다.

성락원 영벽지의 원형 파악을 위한 3D 스캔기술 연구 (A Study on 3D Scan Technology for Find Archetype of Youngbeokji in Seongnagwon Garden)

  • 이원호;김동현;김재웅;박동진
    • 한국전통조경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.95-105
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    • 2013
  • 본 연구는 성락원(명승 제35호) 영벽지 공간의 원형 파악을 목적으로 주변지형을 포함한 3D 정밀데이터 취득을 통해 연못부 지반의 원형 추정을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영벽지 석구조물에 대한 용도 및 구조를 살피는 것은 이전의 형태를 밝히는데 단서가 될 것이라 판단되며, 3D 스캔방법의 적용은 주변지형을 포함한 전체적 구조를 살피는데 용이하였다. 둘째, 실측결과, 조사대상 암반부는 남북으로 7,665mm 동서로 7,326mm의 규모를 지니며, 석구조물은 $1,665mm{\times}1,721mm$의 정방형을 이루고, 그 내부에는 지름이1,664mm 반구형이며, 기단 아랫부분에는 암석이 남북 $1,006mm{\times}328mm$규모로 떨어져 나간 흔적이 발견되었다. 셋째, 영벽지 내부의 지형을 기록함에 있어 다중해상도 방식을 사용하여 광대역스캐너를 이용한 스캔작업 후 스캔데이터를 정합하여 Polygon Data로의 변환과정을 거친 후, 이를 정밀스캔데이터와 병합하여 메쉬데이터로 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고 해상도 사진과 3차원 지형데이터를 오버랩하여 작성하였다. 넷째, 이 작업의 결과로 석구조물 서측에 회유하는 경사진 암반부 물길이를 확인되었으며, 방지원도형의 석지로 추정되는 수경시설물의 하부구조가 확인되어 암반부에 인공적으로 음각한 것임을 확인하였다. 본 연구를 통해 1960년대 이전의 지형과 상황을 비교연구할 수 있는 토대를 생성하였다. 더불어 입체적 정밀실측데이터의 취득과 함께 발굴 당시의 원형을 디지털상에서 영구보존할 수 있게 되었다. 향후, 이 데이터는 다양한 전문가의 고증을 거쳐 영벽지 석구조물의 용도 및 보존관리방안을 수립할 기초자료로 사용될 것이다. 또한 금번 연구에서 밝혀진 3D 실측의 용이성이 정원연구에 다양하게 활용되어지길 기대한다.

기관지천식환자에 있어서 고해상도 전산화단층촬영술을 이용한 기관지유발에 대한 기도의 반응 (Airway Responses to Bronchoprovocation Using High-Resolution Computed Tomography in Patients with Bronchial Asthma)

  • 최병휘;강윤정;고형기;박인원;허성호;김양수;김영구;김건상;김종효
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권6호
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    • pp.813-822
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    • 1995
  • 연구배경: 기도의 과민성과 더불어 반응성의 이상도 기관지천식의 병태생리에 관여한다. 고해상도 전산화 단층촬영술(HRCT)은 기관지조영술보다 비칩습적(non-invasive)이며, 더욱이 기도의 내강을 2차원적으로 측정이 기능하게 되어 훨씬 더 정확하고 신뢰있는 기도의 면적(dimension)을 얻을 수 있다. 방법: 기관지천식에서 메타콜린 기관지유발에 의한 기도 내강의 변화를 관찰하고자 HRCT(5000T CT, Shimadzu Co, Japan)를 이용하여 직접 기도의 반응을 영상화하였다. film scanner(TZ-3X scanner; Truvel Co, Chatsworth CA, USA)를 이용하여 scan 하고 a semiautomated region growing method로 면적을 측정 하였다. 5명의 기관지천식환자에서 $FEV_1$이 20%이상의 감소를 유발하여 기도 내강의 면적이 수축하는 정도를 측정하고, 유발전과 후에 기도의 크기와 폐의 구역에 따른 차이를 알아 보았다. 결과: 1) 메타콜린 흡입후 $FEV_1$이 24.2%에서 45.3%까지 의미있는 수축을 하였으며, 이들에서 기관지수축전후 비교할 수 있는 기도는 상폐야에서는 4개에서 8개, 하폐야에서는 2개에서 6개, 한 환자에서 9개에서 12개까지 면적의 측정이 가능하였다. 2) 메타콜린에 의한 기도의 수축률은 한 환자내에서도 차이가 많았다. 3) 평균 직경 2 mm(면적 $3.14\;mm^2$)이하의 소기도(43개)에서는 48.7%(8.3; SEM) 이였으며, 직경 2mm보다 큰 중심기도(10개)에서는 53.8%(4.4; SEM)으로 소기도에서 더 많은 수축률을 보이는 경향이었으나, 통계적으로 의미있지는 않았다.(p>0.05). 4) 상폐야의 기도(30개)의 수축은 44.3%(5.8; SEM)이었고, 하폐야의 기도(23개)는 56.7%(4.5; SEM)으로 차이가 없었다(p>0.05). 결론: 메타콜린에 의한 기도의 수축은 한 환자 내에서도 차이가 많으며, 폐의 구역이나 기도의 크기에 따른 차이도 없었다. 그 기전에 관하여는 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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