• 생태와환경
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• 제54권4호
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• pp.303-314
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• 2021

본 연구는 여름철 식물플랑크톤의 생체량 및 군집 조성변화를 파악하기 위해 2019년 6월부터 10월까지 총 9회에 걸쳐 영주댐 유사조절지(YJ)와 보현산 댐저수지(BH1 and BH2)에서 식물플랑크톤 채집을 수행하였다. 또한, 전통적인 식물플랑크톤 정성/정량 방법인 현미경관찰법과 식물플랑크톤의 지표색소 기반인 CHEMTAX법으로 도출된 결과를 비교 분석하였다. 분석된 네 강(class) 수준의 은편모조류, 녹조류, 남조류, 규조류는 두 관찰법으로 산출한 결과에서 모두 유의한 차이를 나타내었으며, 서로간의 상관관계 또한 좋지 않았다. 이는 세포 크기가 고려되지 않은 현미경관찰법과 지표색소의 Chl.a 상대비를 기반으로 하는 CHEMTAX법의 방법론 차이에서 유발되었을 가능성이 있다. 따라서 탄소 함량으로 생체량을 변환하여 CHEMTAX법과 비교한 결과 은편모조류와 규조류는 회귀선의 기울기가 약 1로 1 : 1 line에 상당히 가까운 수준을 보였으며, y 절편은 0에 더욱 가까워졌다. 남조류 역시 기울기가 증가하였고, y 절편은 감소하였으며, raw data 중 1 : 1 line에 가까운 plot이 증가하였다. 녹조류는 음의 상관관계였던 전자와 비교하였을 때, 기울기가 양의 값으로 변하였다. 하지만, 모든 군집에서 결정계수가 감소한 것은 각 군집의 우점종의 전체 셀 수를 탄소량으로 환산하는 과정에서 군집별 종 조성에 따라 기여율 분포의 분산이 커진 것이 주요 원인 중 하나로 보인다. 따라서 두 방법의 상관관계를 높이기 위해서는 각 군집의 종별 세포 크기를 측정하여 더욱 세부적인 탄소 환산이 이루어져야 할 것이다. 지금까지 현미경관찰법과 CHEMTAX법의 결과를 비교하여 두 방법의 단점은 보완하고, 효율성을 극대화시키기 위한 노력이 진행되어 왔으나 서로의 차이를 설명하기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 색소 분석에 기반한 CHEMTAX 프로그램을 활용함으로써 식물플랑크톤 군집의 상대 탄소 비율을 효율적이고 신속하게 파악하는 방법을 제안하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_3호
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• pp.925-938
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• 2022

농업용 저수지는 전국적으로 중요한 수자원으로 기후변화에 따른 가뭄과 같은 이상기후의 영향에 취약한 특성을 가지며 적절한 운영을 위해 강화된 관리가 필요하다. 지속적인 모니터링을 통한 수위 추적(water level tracking)이 필요하지만 현실적인 문제로 현장 실측 및 관측이 어려운 실정이다. 본 연구는 저수지 수표면적을 측정하기 위해 광역 모니터링이 가능한 위성레이더 자료를 이용하여 4가지 AI 모델 간의 수체 탐지 성능에 대해 객관적인 비교를 제시한다. 위성 레이더자료는 Sentinel-1 SAR 이미지를 사용하였으며, 광학영상과 달리 기상환경에 영향을 적게 받기 때문에 장기 모니터링에 적합하다. 드론 이미지, Sentinel-1 SAR 그리고 DSM 데이터를 사용하여 Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Artificial Neural Network (ANN), Automated Machine Learning (AutoML)의 4가지 AI 모델을 구축했다. 연구대상 저수지는 총 22개소로 유효저수량이 30만톤 미만의 중소형 저수지이다. 총 45개 이미지가 모델 훈련과 검증에 사용되었으며, 연구 결과 AutoML 모델이 Accuracy=0.92, mIoU=0.81로 다른 3가지 모델에 비해 수체 픽셀 분류에서 0.01-0.03 더 나은 것을 보여주었다. 해당 결과는 SAR 영상으로부터 AutoML을 이용한 중소형 저수지 대상의 수체 분류 기법이 기존의 머신러닝 기법만큼의 성능을 보이는 것을 보여주었고, 학습을 통한 수표면적 분류 기술의 저수지 모니터링에 대한 적용 가능성을 보여주었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.157-165
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• 2023

초음파 영상(ultrasound imaging)이란 주파수의 음파를 이용하여 서로 다른 조직의 경계에서 반사, 흡수, 굴절, 투과 등의 물리적인 작용을 일으킨다. 초음파 장비로부터 생성되는 데이터 특성상의 잡음이 많고, 실제로 관찰하고자 하는 조직의 경계가 모호해서 형태의 파악이 어렵기 때문에 개선이 필요하다. 영상 화질의 감소로 인하여 경계면이 뭉쳐 보이는 경우를 해결하기 위한 방법으로 윤곽선(edge) 강조 방법을 사용한다. 본 논문에서는 경계면을 강화시키는 방법으로 언샤프닝 마스크와 하이부스트를 이용하여 각 영상에서 고주파 부분인 경계면을 강화시켜 화질 향상을 확인하였으며 원 영상과 화질이 향상된 영상을 정량적으로 평가하기 위해 MSE, RMSE, PSNR, SNR 등으로 측정하여 각 영상에 사용한 마스크 필터링을 평가했다. 필립스의 epiq 5 g , affiniti 70 g와 알피니언의 E-cube 15 초음파 장비로부터 복부, 머리, 심장, 간, 신장, 유방, 태아 영상을 획득하였다. 알고리즘 구현에 사용된 프로그램은 MathWorks의 MATLAB R2022a으로 구현하였다. 언샤프닝과 하이부스트 마스크 배열 크기는 3×3으로 설정하였으며 윤곽선 강조 영상을 만들 때 사용하는 공간필터인 라플라시안(laplacian) 필터를 두 마스크 모두 동일하게 적용하였다. 화질 정량 평가는 ImageJ 프로그램을 사용하였다. 다양한 초음파 영상에서 마스크 필터를 적용한 결과 주관적인 화질은 원 영상에서 언샤프닝과 하이부스트 마스크를 적용하였을 경우 영상의 전반적인 윤각선이 뚜렷하게 보였으며 또한 하이부스트 마스크에서는 언샤프닝 마스크 영상보다 밝은 명암비를 보여주었다. 정량적인 영상의 품질 비교 시 원 영상보다 언샤프닝 마스크와 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 화질이 높게 평가되었다. 간문맥, 머리, 쓸개, 신장의 영상에서는 하이부스트 마스크를 적용한 영상의 SNR, PSNR, RMSE, MAE이 높게 측정되었으며 심장, 유방, 태아 영상은 반대로 언샤프닝 마스크 적용 영상이 SNR, PSNR, RMSE, MAE 값이 높은 값으로 측정되었다. 영상에 따라 최적의 마스크를 사용하는 것이 영상 품질 향상에 도움이 될 것으로 사료되며 각 부위의 초음파 영상의 윤곽 정보를 제공하여 영상의 품질을 향상시켰다.

• 한국과학교육학회지
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• 제42권3호
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• pp.371-381
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• 2022

본 연구에서는 고등학교 맥락에서 과학 학습 동기가 높은 학생이 과학 학업 성취도가 오르게 되는지 또는 역으로 과학 학업 성취도가 높은 학생이 과학 학습 동기가 오르게 되는지의 인과 관계를 살펴보고, 이러한 두 요인들이 학생의 이공계 진로 동기에 미치는 영향을 살펴보았다. 2021년 2학기에 서울시 소재 1개 일반계고등학교 1학년 학생을 대상으로 동일 시간 간격으로 3회의 과학 학습 동기 검사를 실시하였고, 마지막 검사 시기에 이공계 진로 동기 검사 역시 실시하였다. 총 171명의 학생 중간고사 및 기말고사 성적을 포함한 자기회귀 교차지연(autoregressive cross-lagged) 모형을 구성하고 적합하였다. 연구 모형은 높은 측정안정성과 적합도를 지닌 것으로 나타났다. 자기회귀 경로와 교차지연 경로는 모두 통계적으로 유의미하였다. 다만 표준화 회귀 계수의 크기는 과학 학습 동기에서 학업 성취도로 향하는 경로가 그 역의 경로보다 큰 편이었다. 이공계 진로 동기로 향하는 경로 중 기말고사 성적은 유의미한 직접 효과를 나타내지 않았으며, 3차 과학 학습 동기 점수만이 유의미한 직접 효과를 나타내었다. 간접효과의 경우 학기 초의 1차 과학 학습 동기가 기말고사 성적 및 이공계 진로 동기에 이르기까지 유의미한 영향을 미쳤으며, 기말고사 성적은 3차 과학 학습 동기 점수를 매개로 이공계 진로 동기에 유의미한 영향을 미쳤다. 그러나 기말고사 성적은 이공계 진로 동기에 유의미한 총 효과를 지니지 않았다. 본 연구의 결과는 과학 학습 동기와 과학 학업 성취도 간의 상호적이면서도 순환적인 인과관계와 함께, 그 가운데 과학 학습 동기가 높은 학생이 과학 성취도가 오르게 되는 효과가 그 역보다 크다는 점을 보여준다. 연구 결과로써 고등학교에서 과학 학습 동기의 중요성을 재확인하였다. 고등학교에서 학기 초, 중, 후반에 과학 학습 동기를 증진시키기 위한 교수적 함의를 논의하였으며, 후속 연구로서 고등학생의 과학 학습 동기와 학업 성취도가 향후 이공계 직업 생활에 미치는 영향에 대한 종단 연구를 제안하였다.

• 자원환경지질
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• 제55권4호
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• pp.407-419
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• 2022

메탄(CH₄)이 유출되는 관정 주변에서 토양(비포화대) 가스 모니터링과 자료 해석 방법을 제시하고자 토양 가스의 성분변화를 약 3일간 측정하였다. 이를 위해서 포항 지역의 시험 관정 2개(TB2, TB3)의 주변 1 m 이내에서 방사상으로 토양 가스를 채취하고 현장에서 CO₂, CH₄, N₂, O₂의 농도를 분석하였다. TB2의 관정 정두(wellhead)에서 30 cm 떨어진 지점에서 CO₂ 플럭스도 측정하였다. 아울러 TB2 관정 정두의 가스 시료와 대기 시료도 채취하여 분석하였다. 모니터링 마지막 날 채취한 시료는 실험실에서 CO₂의 탄소동위원소(δ¹³C_CO2)를 분석하였다. 서로 12.7 m 떨어져 있는 두 시험 관정 중 TB3는 시멘팅이 되어 있고, TB2는 시멘팅이 되어 있지 않았다. 생지구화학 반응 기반(process-based) 해석을 적용한 결과, 비포화대 가스의 CO₂, O₂, N₂ 농도와 N₂/O₂ 의 변화는 모두 CH₄의 산화를 지시하는 선과 가스의 용해에 의한 농도의 변화를 지시하는 선 사이에 위치하고 있었다. 또한 TB2 정두에서 측정된 CH₄은 대기의 CH₄에 비해서 5.2배 높은 값을 나타나고 있었다. 시멘팅이 되어 있지 않은 관정(TB2) 주변 비포화대에서 나타난 높은 CO₂ 농도(평균 1.148%)는 CH₄의 산화에 의해 증가한 것으로 판단된다. 반면, 시멘팅이 된 관정(TB3) 주변의 비포화대 CO₂는 상대적으로 낮은 농도(0.136%)를 나타내고 있었다. 따라서 CH₄가 산출되는 관정의 주변 토양가스(CO₂ 포함)는 관정의 완결 상태(시멘팅)에 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 본 연구는 천연가스 개발 관정 주변 토양의 환경 모니터링을 위한 전략 수립에 활용될 수 있으며, CO₂ 지중저장을 위한 주입정 및 관측정 주변 누출 감시에 활용될 수 있다. 또한 본 연구의 방법은 천연가스 저장소, 유류 오염 토양의 모니터링에 활용 가치가 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.491-497
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• 2022

본 연구에서는 교수 수요도 조사를 통하여 원격 수업에 필요한 환경을 조성하기 위한 기초 자료를 확보하고자 하였다. 본교 전임교원 184명 중 각각 2021학년도 응답자 73명(39.89%)과 2022학년도 응답자 87명(47.28%)을 그 대상으로 하였다. 교수 수요도 조사 결과 2021학년도에는 LMS 개선항목으로 출석체크 시 차시 구분이 27명(37%), 콘텐츠 개발 지원항목으로 핀 마이크 38명(23.3%), 스튜디오를 활용한 콘텐츠 제작의향에서는 그렇다가 26명(35.6%), 현재 사용하고 있는 동영상 편집 프로그램 항목으로는 곰 믹스가 33명(45.2%), 원격교육지원센터의 교육희망 주제는 동영상편집방법이 25명(34.2%)로 가장 많이 나타났다. 2022학년도에는 LMS 개선항목으로 모바일 업그레이드가 27명(31.03%), 콘텐츠 개발 지원항목으로 핀 마이크 52명(59.8%), 스튜디오를 활용한 콘텐츠 제작의향에서는 그렇다가 33명(37.9%), 현재 사용하고 있는 동영상 편집 프로그램 항목으로는 곰 믹스 프로가 47명(54%), 원격교육지원센터의 교육희망 주제는 콘텐츠 제작방법이 23명(26.4%)로 가장 많이 나타났다. 또한 2021학년도와 2022학년도 스튜디오를 활용하여 콘텐츠를 제작할 의향과 차후 원격교육지원센터의 희망 교육주제는 유의하지 않게 나타났다(p > 0.05). 본 원격교육지원센터에서는 LMS의 출석차시 구분을 해결하고, 모바일 업그레이드에 노력하고 있으며, 핀 마이크 보급을 계획하고 있다. 스튜디오의 활용도를 높이고 동영상편집프로그램의 활용법과 동영상 콘텐츠를 제작하는 방법에 대한 교육을 계획하고 있다. 대학 원격수업에서 원활한 수업이 이루어지기 위해서는 대학당국에서 교수자의 학습목표 설정, 콘텐츠 구성 및 내용 조직, 학습동기 유발, 효과적인 수업참여 방안 수립 등 교수 설계자로서 역할 수행에 어려움이 없도록 지원하는 방안을 모색할 필요성이 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권2호
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• pp.168-183
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• 2023

본 연구는 20-30대 성인을 대상으로 심혈관계 질환 예측인자인 AIP가 어떤 요인들과 상관성이 있는지를 밝혀 중년 이후 심혈관계질환의 발병을 조기에 예방할 수 있도록 하는 근거를 제공하고자 수행이 되었다. 연구대상자는 2013-2015년 국민건강영양조사에 참여한 20-39세 성인 3,040명으로 AIP에 따라 5분위수로 나누어서 일반사항, 건강지표, 식습관, 영양섭취상태를 비교하였다. 남성과 여성 대상자 모두 나이가 많을수록, 비만할수록, 흡연할수록 AIP 평균이 높았고, 교육수준의 경우 남성은 교육수준이 높을수록 여성은 교육 수준이 낮을수록 AIP 평균이 높았다. 남성은 음주 정도에 따라 AIP 평균에 차이가 있었고, 운동을 하지 않는 남성이 운동을 하는 남성보다 AIP 평균이 높았다. 건강지표는 남녀 모두 AIP가 높은 분위로 갈수록 수축기 혈압, 이완기 혈압, 공복혈당, 인슐린, 총 콜레스테롤, 중성지방, LDL 콜레스테롤이 유의하게 증가하는 경향이 나타났다. 남성의 경우 당화혈색소 수치도 AIP가 높아질수록 유의하게 증가하는 경향이 나타났지만, 여성에서는 유의적인 차이는 없었고, HDL 콜레스테롤의 경우 남녀 모두 AIP가 높아질수록 수치가 유의하게 낮아지는 경향이 있었다. 식습관은 여성에서 AIP가 높은 분위수로 갈수록 아침식사를 먹지 않는 비율이 높았고, 음료의 섭취량이 높았으며 커피의 섭취량은 낮았다. AIP에 따른 영양소 섭취량은 남녀 모두 차이가 없었다. 본 연구 결과를 통해 20-30대 성인에서도 나이가 많을수록 비만할수록 흡연을 할수록 운동을 안 할수록 동맥경화의 위험도가 높아짐을 확인하였고, AIP는 젊은 성인에서도 수축기 혈압, 이완기 혈압, 공복혈당, 인슐린, 총 콜레스테롤, 중성지방, LDL 콜레스테롤, HDL 콜레스테롤 등의 건강지표와 상관성이 있었다. 또한 여성에서 음료의 섭취가 많고 커피의 섭취가 적을수록 AIP가 증가하여서 탄산음료와 가당 음료의 섭취를 줄이는 것이 바람직함을 확인하였다. 따라서 20-30대 젊은 성인도 체중조절과 바람직한 생활습관을 통해 심혈관질환 예방을 위한 노력이 필요함을 확인하였다.

• 대한치과보존학회:학술대회논문집
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• 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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• pp.169-176
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• 2008

본 연구는 이중 중합형 복합레진에서 재료의 두께, 충전방법 및 중합방법에 따른 중합도를 미세경도 시험을 이용하여 측정하고자 하였다. 이중 중합형 복합레진으로는 MultiCore Flow (Ivovlar Vivadent AG, Schaan, Liechtenstein)와 Bis-Core (Bisco Inc. Schaumburg IL, USA)를 사용하였다. 시편의 제작은 각각 두께가 2 (단일충전). 4 (단일충전), 6 (단일충전과 적층충전), 8 (단일충전과 적층충전) mm의 Teflon mold에 재료를 주입한 다음 할로겐 광중합기 (Optilux 501 Kerr, Danbury, USA)를 사용하여 광중합하거나 암실에서 30분 동안 기다린 후(자가 중합) Teflon mold에서 제거하였다. 제거한 시편은 $37^{\circ}C$ 증류수에 24시간 동안 보관한 후 각 시편의 윗면과 아랫면을 2000번 연마제와 PoGo system (Dentsply, Konstanz, Germany)을 이용하여 마무리하였다. Digital microhardness tester (FM-7, Future-Tech Corp., Tokyo, Japan)를 이용하여 경도값(Knoop hardness number)을 측정하였으며 윗면의 경도값/아랫면의 경도값을 이용하여 경도비를 계산하였다. 계측치는 one-way ANOVA로 통계 분석 후 사후검정은 Scheffe 다중비교법을 이용하였다. 이중 중합형 복합레진의 중합도에 대한 두께의 영향을 보면 재료에 따라 다른 결과를 보였다. 2, 4, 6 mm군에서는 MultiCore Flow와 Bis-Core 모두 두께에 의한 영향을 받지 않았지만 8 mm 군에서는 MultiCore Flow의 아랫면에서 다른 두께의 군보다 낮은 경도값을 보였다. 충전방법에 따른 중합도의 차이를 보면 재료의 두께나 재료에 따라 다른 결과를 보였다. 6 mm 군에서는 단일충전군과 적층충전군 사이에 차이를 보이지 않았으나, 8 mm 군에서는 Bis-Core에서는 차이가 없는 반면 MultiCore Flow에서는 단일충전한 군이 적층충전한 군보다 낮은 경도비를 보였다. 중합방법에 따른 중합도의 차이를 보면, 재료에 따라 다른 결과를 보였다. Bis-Core의 경우에는 윗면과 아랫면 모두에서 이중 중합 시킨군이 자가 중합시킨 군보다 높은 경도값을 보였다. 그러나 MultiCore Flow의 경우, 윗면에서는 이중중합 시킨 군이 더 높은 경도값을 보였지만 아랫면에서는 더 낮은 값을 보였다. 따라서 본 연구의 결과에 따르면 코어용 이중 중합형 복합레진을 깊은 와동에 충전할 경우 적층충전이 추천되며, 또한 광중합을 해줌으로써 더 좋은 물리적 성질을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.541-549
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• 2023

본 연구는 CT 촬영 시 금속으로 인해 발생한 금속 인공물 감소를 위한 알고리즘 적용에 따른 영상 화질에 대한 정량적 비교를 하고자 한다. Spectral detected-based CT와 CT ACR 464 팬톰을 이용하여 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 기준 영상을 10장 획득하고, 동일 팬톰에 금속 인공물을 발생시켜 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 영상을 10장 획득하였다. 금속 인공물을 발생시켜 획득한 영상의 원시 데이터에 metal artifact reduction 알고리즘, 가상 단일 에너지 알고리즘, metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘을 적용한 영상을 각각 10장씩 획득하였다. 알고리즘 적용에 따른 hounsfield unit 비교를 위해 CT ACR 464 팬톰 module 1에 위치한 폴리에틸렌, 뼈, 아크릴, 공기, 물에 관심영역을 설정하고, 전체 영상 화질 평가를 위해 평균 제곱근 오차, 평균 절대 오차, 신호 대 잡음비, 최대 신호 대 잡음비, 구조적 유사도 지수 지표를 통해 알고리즘 별 비교하였다. 알고리즘 적용 영상 별 hounsfield unit 비교 결과 알고리즘 적용 영상 간 유의한 차이를 보였으며(p < .05), 아크릴을 제외한 관심영역에서 가상 단일 에너지 알고리즘 적용 영상에서 큰 변화를 나타냈다. 영상 화질 평가 지표 결과 metal artifact reduction 알고리즘 적용 영상 화질이 가장 높았으나, 구조적 유사도 지수는 metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘이 동시에 적용된 영상이 가장 높았다. CT 촬영 시 금속 인공물 감소에 metal artifact reduction 알고리즘이 가상 단일 에너지 알고리즘에 비해 효과적이었지만, 양질의 CT 영상 획득을 위해 알고리즘 적용에 따른 이점과 영상 화질 변화를 파악하고 효율적인 활용이 필요하다고 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제31권1호
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• pp.85-100
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• 2023

본 연구는 폐기물처리시설의 설치·정기검사방법 개선을 도모하기 위해 6개 분야로 분류된 폐기물처리시설을 현장조사하여 검사방법의 문제점을 파악하고 그에 따른 개선방향을 마련하여 폐기물처리시설 세부검사방법을 개정하고자 하였다. 그 결과 소각, 소각열회수 분야에서는 열화상카메라를 활용한 전체온도 측정 및 1년간의 TMS 데이터를 비교 등의 검사방법을 마련하였으며, 멸균분쇄시설의 경우 「폐기물의 조성비 검사」는 검사자 및 피검사자의 안전상의 이유로 폐기물을 개봉하지 않고 서류로 대체할 수 있도록 적용하였다. 매립시설의 경우 영상정보처리기기 활용 및 매립시설 상부를 덮는 시설물의 관리에 대한 내용 등 법에는 제시되어 있으나 세부검사방법이 마련되어있지 않은 항목을 세부검사방법에 적용하였다. 음식물류폐기물처리시설의 경우 민원의 주요원인인 악취관리에서 악취배출허용기준을 준수하도록 검사방법을 마련하였다. 그 결과, 소각 및 멸균분쇄, 시멘트소성로, 소각열회수시설에서는 총 18개의 개선(안) 중 10개가 반영되었으며, 매립시설의 경우 총 12개의 개선(안)중에서 11개가 반영되었다. 또한 음식물류폐기물처리시설의 경우 총 12개의 개선(안)중에서 10개가 반영되어 총 31개의 검사방법이 개선되었다.