목 적 : 본 연구는 이미 상용화가 시작된 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료(Gated RapidArc) 이전의 자동화가 되지 않는 장비들에서 호흡 동조 방사선 치료(Gated radiation therapy)와 체적 세기조절 회전 방사선 치료(VMAT)를 동시에 시행할 수 있게 Gated RapidArc의 정확성을 분석하여 유용성을 평가하고, 진폭모드(Amplitude mode)를 이용하여 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 환자를 적용하여 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 방사선량 분포의 분석은 물 등가물질 고체 팬톰과 GafChromic 필름(EBT2 QD+, USA)을 이용하였으며, Film QA (ver. 2.2, USA) 필름 분석 프로그램을 이용하여 Gamma 인자(3%, 3 mm)를 분석하였다. 또한, 삼차원 선량 분포의 정확도를 확인하기 위해서 Matrixx(IBA Dosimery, Germany) 선량 측정 장비와 Compass(IBA Dosimetry, Germany) 선량 분석 프로그램을 이용하였다. 고체 팬톰을 이용한 호흡 동조 주기 신호는 4D 팬톰(Dynamic Thorax Phantom, CIRS, USA)과 Varian RPM(Real-Time Position Monitor) 호흡 동조 시스템을 이용하여 만들었으며, 자유호흡(free breathing)과 호흡정지(breath holding) 시에 따른 방사선량 분포를 각각에 대하여 분석 평가하였다. 환자에게 적용하기 위하여 2013년 2월부터 2013년 8월까지 간암환자 4명을 대상으로 4DCT의 영상을 얻기 위하여 충분한 호흡주기 연습후에 환자의 호흡주기에 맞게 위상모드(Phase mode)를 이용하여 환자가 고글의 호흡주기 패턴을 눈으로 보고 정확하게 따라할 수 있도록 하면서 4DCT의 영상을 획득하였다. Gated RapidArc 치료를 위하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 3회 호흡을 시행한 후 40%~60%의 구간에서 5~6초 호흡을 참을 수 있도록 연습을 하고, 치료 시 40%~60%의 구간에서 환자가 숨을 참을 때 Beam On 버튼을 눌러주는 방식의 반자동으로 치료를 시행하였다. 결 과 : 비 호흡 및 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료기법 간의 절대선량은 전산화 치료 계획을 이용한 계산값과 1% 이내의 차이를 보였으며, 치료 기법 간의 차이 또한 1% 이내의 차이를 보였다. Gamma 인자(3%, 3 mm)는 99% 이상의 일치함을 보였으며, 각 장기별 선량 차이는 대체로 95% 이상의 일치함을 보였다. 또한 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료를 위하여 만든 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기와 실제 환자의 호흡주기가 잘 일치하는 것을 볼 수 있었다. 결 론 : 비 호흡 동조와 호흡 동조 시 체적 세기조절 회전 방사선 치료간의 절대 선량 및 방사선량의 분포가 매우 잘 일치함을 보였다. 이는 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료 기법을 이용하여 호흡에 따라 움직이는 흉부나 복부의 종양 치료에 적용이 가능한 것으로 사료된다. 또한 실제 치료환자를 대상으로 고글을 통하여 진폭모드(Amplitude mode)의 호흡주기를 만들어 Gated RapidArc가 자동으로 되지 않는 장비에 치료를 적용한 결과, 5~6초정도 정지된 호흡에서 호흡 동조 체적 세기조절 회전 방사선 치료가 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.
해안방재림(海岸防災林)으로 조성(造成)된 곰솔의 수관량(樹冠量)을 분석(分析)하여 방재기능(防災機能)을 평가(評價)하는 자료(資料)를 제공(提供)하고 방재림지(防災林地) 및 사구지(砂丘地) 녹지대(綠地帶) 조성지(造成地)에 대(對)한 토양성분비교(土壤成分比較) 및 분급평가(分級評價)의 결과(結果)와 제(第) I 보(報)(한림지(翰林地) 77(2))로 보고(報告)한 각종재해요인(各種災害要因)을 기반(基盤)으로 하여 해수욕장(海水浴場) 주변(周邊)에 녹지대(綠地帶)를 계획(計劃)하였는데 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 1. 양수관량(陽樹冠量)은 재적생장(材積生長)의 기본(基本)이 되나 곰솔의 방재림(防災林)은 재적생장(材積生長)에 따라 음수관(陰樹冠)을 포함한 수관표면적(樹冠表面的)이나 체적(體積)이나 증가(增加)함을 알 수 있고 수관표면적(樹冠表面的)과 수관체적(樹冠體的)의 추정식(推定式)은 모두 회귀성(回歸性)을 인정(認定)할 수 있다. 따라서 방재림(防災林)은 1) 수고(樹高)가 큰 것일수록 수관표면적(樹冠表面的)이나 수관체적(樹冠體的)의 증가비율(增加比率)이 더 크고, 2) 흉고직경(胸高直徑)이 클수록 수관체적(樹冠體的)의 증가비율(增加比率)이 더 크나 수관표면적(樹冠表面的)의 증가(增加)는 비례(比例) 관계(關係)에 있다. 2. 곰솔의 방재림지(防材林地)는 사구지(砂丘地)보 OM, T-N, $SiO_2$량(量)이 더 많고 CEC도 더 큰 값이며 EC값이나 CI량(量)이 더 적은 것으로 보아 토양(土壤)이 개선(改善)되었고 방재림(防災林)의 염해방지기능(鹽害防止機能)을 인식(認識)할 수 있다. 3. pH도 곰솔의 방재림지(防材林地)는 개선(改善)되었다. 4. 치환성(置換性) 양(陽)이온은 곰솔의 방재림(防災林)보다 사구지(砂丘地)가 더 큰 값인데 패각(貝殼)이 계속 공급(供給)되므로 Ca량(量)이 특(特)히 많다. 그러나 $P_2O_5$는 사구지(砂丘地)와 방재림(防災林)은 거의 같은 값이다. 5. 곰솔의 방재림지(防材林地)는 전체적(全體的)으로 보아 토양(土壤)이 개선(改善)되고 있으나 양분(養分)이 매우 결핍(缺乏)되어 있다. 6. 곰솔 방재림(防災林)의 잔재본수(殘在本數)는 1970년(年) 식재(植栽)된 것은 34%, 1976년(年)의 것은 39%로서 자연적(自然的)으로 간인(間引)이 이루어져서 밀도조정(密度調整)이 되고 있으며, 지하고(地下高)도 각각(各各) 2.71m, 1.89m로서 지하율조정(地下率調整)으로 출입(出入)이 자유(自由)스러울 것으로 생각된다. 7. 사구지(砂丘地) 중심(中心)서 E방위(方位)에 있는 혼효림(混淆林)의 염풍해방지(鹽風害防止) 기능(機能)을 인정(認定)할 수 있다. 8. 녹지대(綠地帶)는 방재기능(防災機能)과 휴식기능(休息機能)에 만족(滿足)할 만한 적정립목도(適正立木度)가 요청(要請)된다. 9. 사구지(砂丘地) 주변(周邊)의 토양(土壤)을 분급평가(分級評價)한 결과(結果)와 입지조건(立地條件)과 휴식기능(休息機能) 및 방재기능(防災機能)을 고려(考慮)하여 통리인구(桶里人口)의 공한지(空閑地)와 1985년(年) 식재(植栽)된 해송(海松)이나 도로(道路)를 철거(撤去) 및 폐쇄(閉鎖)하여 녹지대(綠地帶) 조성지(造成地)로 하였다. 10. 녹지대(綠地帶)를 대상(帶狀)으로 장축(長軸)이 주풍방향(主風方向) SE에 대(對)하여 $14^{\circ}$동편(東偏)으로 계획(討劃)하였으며 부락진입도로(部落進入道路)는 해송(海松) 식재지(植栽地)와 논사이를 성토(盛土)하여 개설(開設)한다. 11. 녹지대(綠地帶) 조성(造成)함으로서 해수욕장(海水浴場)에게 휴식처(休息處)를 제공(提供)함은 물론(勿論) 풍하측(風下側)에 있는 경지(耕地)에 165m 지점(地默)까지의 방풍효과(防風效果)로 염해(鹽害) 시가(飛砂)의 피해(被害)를 방지(防止)하여 수도(水稻)의 증수효과(增收效果)가 있을 것으로 사료(思料)된다. 12. 녹지대(綠地帶) 조성면적(造成面積) $10,476m^2$에 2년생(年生) 곰솔묘(苗)를 $1m{\times}1m$ 간격(間隔)으로 10,476본(本)을 주풍방향(主風方向)에 대(對)하여 식재열(植栽列)이 직각(直角)이 되도록 식재(植栽)한다.
본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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