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저장물자 환경시험을 위한 한국적 온도기준 적합성 연구 (A Study on the Compatibility of Korean Temperature Guidelines for Stockpile Material Environmental Test)

  • 이일로;변기식;조성용;김경필;박재우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.187-194
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    • 2020
  • 효율적인 무기체계 연구개발을 위한 체계공학 과정에서는 개발단계 진행을 위한 의사결정 판단 자료로서 시험평가결과를 활용하고 있다. 무기체계는 운용 상 자연환경에 노출되는 빈도가 높기 때문에 개발 및 운용시험 평가 시 환경시험이 필수적으로 요구되어진다. 현재 우리 군에서는 MIL-STD-810과 MIL-HDBK-310 그리고 AECTP 200의 기후환경 기준을 기반으로 한국적 무기체계 운용온도를 도출하여 개발 및 운용시험 평가 시 활용하고 있다. 본 연구에서는 2014년 도출된 한국적 무기체계 운용온도 기준을 기반으로 하여 최근 대두되고 있는 지구온난화에 대한 영향성 등을 반영하여 저장물자 환경시험을 위한 한국적 온도기준 적합성 연구를 수행하였다. 분석대상은 1960년에서부터 2020년 3월까지 국내 101개 관측소에서 60년 간 매 정시마다 측정된 온도정보를 이용하였으며, 혹서기 8월과 혹한기 1월에 대한 백분율 발생빈도(0.5%, 1%, 5%, 10%)와 표준편차 발생빈도(3𝜎, 2𝜎, 1𝜎)를 도식화 및 수치화 하였다. 분석결과, 대한민국의 혹서기의 최대 극값은 41℃였으며, 0.5%의 발생빈도는 37.0℃로 식별되었다. 혹한기의 경우에는 최대 극값 -32.6℃, 0.5% 발생빈도 -21.1℃로 식별되었다. 기존의 육상 일반 무기체계 추천 온도 범위(-30 ~ 40℃)를 고려하였을 때, 대한민국 지역의 운용확률은 99.999%로 확인되었으며, 이는 최근의 이상이변에 따른 이상 기후 현상에도 불구하고 한국적 무기체계 운용온도 기준은 저장물자 환경시험에 적합함을 확인 할 수 있었다.

지속성복막투석 환자의 영양상태에 관한 연구 (Nutritional Status of Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis Patients)

  • 박진경;손숙미
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제39권7호
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    • pp.624-640
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    • 2006
  • Dialysis patients are at risk of malnutrition not only because of losses of nutrients during peritoneal dialysis but also because of anorexia that results in inadequate nutrient intakes. The aim of this study was to estimate the nutritional status of 154 patients receiving continuous ambulatory peritoneal dialysis (CAPD), especially focused on protein-energy malnutrition and vitamin and mineral status. The mean age of the subjects was $5.12\;{\pm}\;12.4\;y$ with educational years of $12.3\;{\pm}\;0.4\;y$ for male and $9.6\;{\pm}\;0.4\;y$ for female. The mean duration of dialysis was $22.7\;{\pm}\;21.7\;mo$. The causes of renal failure included diabetes (32.7), chronic glomerulonephritis (15.0%), and hypertension (8.5%). The main complications associated with chronic renal failure were hypertension (86.1%), diabetes (35.4%) and liver disease (9.0%). The mean daily energy intake was $1216.8\;{\pm}\;457.3\;kcal$ and increased to $1509.2\;{\pm}\;457.2\;kcal$ when added with the energy from dextrose in dialysate. The latter was still much lower than estimated energy requirement but energy intake per kg of body weight (28.1 kcal/1 g) was within the range of that recommended for CAPD patients' diet therapy (25 - 30 kcal/kg). The average daily intake of protein was $49.2\;{\pm}\;25.1\;g$ with 37.6% of the patients showing their intakes less than Estimated Average Requirement. The average protein intake per kg of weight was 0.9 g/kg, which is less than that recommended for CAPD patients (1.2-1.5g/kg) with mean serum albumin level $3.2\;{\pm}\;0.5\;g/dl$. The proportion of the patients with dietary calcium intake less than EAR was 90.9%, but when added with supplementary calcium (phosphorus binder), most patients showed their total calcium intake between EAR and UL. Fifty percent of the patients were observed with dietary iron intake less than EAR, however most patients revealed their total iron intake with supplementation above UL. The addition of folic acid with supplementation increased mean total folic intake to $1126.0\;{\pm}\;152.4\;{\mu}g$ and ninety eight percent of the subjects showed their total folic acid intake above UL. The prevalence of anemia was 83.1 % assessed with hemoglobin level, even with high intakes of iron with supplementation. Thirty four percent of the patients showed their fasting blood glucose was not under control $(\geq\;126\;mg/dl)$ even with medication or insulin probably due to dextrose from dialysate. The mean blood lipid levels were within the reference levels of hyperlipidemia, but with 72.1 % of the patients showing lower HDL-C. In conclusion, Fairly large proportion of the patients were observed with protein malnutrition with low intake of protein and serum albumin level. Few patients showed their vitamins and minerals intake less than EAR with supplementation. For iron and folic acid, their intakes were increased to above UL for large proportion of he patients. However, more than eighty percent of the patients were still anemic associated with decreased renal function. The serum blood glucose and lipid level were not under control for some patients with medication. It seems that supplementation and medications that patients are taking should be considered for dietary consulting of CAPD patients.

비만과 고도비만 한국 여성의 혈청 페리틴과 비타민 D 수준의 비교 (Differences in serum ferritin and vitamin D levels of Korean women with obesity and severe obesity)

  • 강난희;박지숙;이홍찬;임정은
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제53권4호
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    • pp.381-389
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    • 2020
  • 본 연구는 국내 비만과 고도비만 여성의 혈청 영양소 수준을 관찰하고자 시행하였다. 본 연구 결과를 통해 비만인과 고도비만인의 비만 예방 및 관리 지표로서의 혈청 영양소와의 관련성을 파악하고자 하였다. 본 연구의 대상자의 연령은 만18세 이상에서 59세 이하 성인 여성이며 서울 B 외과의원 비만클리닉에서 제공된 ID에 의하여 판별되는 2차 가공된 자료로 병원에서 환자의 동의를 받고 후향적으로 자료를 분석하여 총 44명을 대상자로 선정하였다. 본 연구는 BMI의 지표를 활용하여 BMI가 25.0-29.9 kg/㎡의 비만을 비만군, 30.0 kg/㎡ 이상의 고도 비만을 고도비만군으로 구분하여 비만군 23명, 고도비만군 21명을 분석하였다. 연구 대상자들의 신장과 체중, BMI, SMM, BFM, PFM을 체성분 분석을 통해 조사하였고, 혈중 생화학적 지표와 엽산, 비타민 B12, 25(OH)D3, 철, 페리틴 수준을 분석하였다. 비만군과 고도 비만군의 연령, 체중, BMI 및 체조성 중 체지방량, 체지방률은 비만군이 유의적으로 낮게 나타났으며 신장은 고도 비만군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 생화학적 지표 검사결과 AST, ALT, 당화혈색소, 총 콜레스테롤, 중성지방은 대부분 정상 범위에 해당하였으며 두 군 사이의 유의적 차이가 나타나지 않았다. 비만과 관련된 혈청 영양소 수준을 조사한 결과 혈청 엽산, 비타민 B12, 25(OH)D3, 철, 페리틴의 수치는 대부분 정상 범위에 해당하며 두 군 간의 유의적인 차이는 없었다. 본 연구에서 비만과 고도비만 성인 여성의 혈청 영양소 수준은 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 국내에서 비만 예방이나 치료를 위한 근거를 마련하기 위해서 비만과 영양소의 관련성에 대해 보다 심도 깊은 전향적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

기술예측을 위한 특허 키워드 네트워크 분석 (Keyword Network Analysis for Technology Forecasting)

  • 최진호;김희수;임남규
    • 지능정보연구
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    • 제17권4호
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    • pp.227-240
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    • 2011
  • 특허의 중요성이 커짐에 따라 특허분석의 중요성 또한 점점 커지고 있다. 특허분석은 네트워크 기반 방법과 키워드 기반 방법으로 나눠지는데 네트워크 기반은 특허 내부에 존재하는 세부 기술정보에 대한 분석이 불가능하다는 단점이 있고 키워드 기반은 기술정보간의 상호관계를 규명하지 못한다는 단점이 있다. 기존에 제시된 네트워크 기반 특허 분석과 키워드 기반 분석의 한계를 극복하기 위해서 두 방법을 혼합한 방법으로서 본 연구에서는 특허 키워드 네트워크 기반 분석 방법론을 제시하였다. 본 연구에서는 LED 분야의 특허들을 대상으로 텍스트 마이닝을 통해 중요한 기술정보를 추출한 다음, 키워드 네트워크를 구축하고, 이를 대상으로 커뮤니티 네트워크 분석을 수행하였다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 특허 키워드 네트워크는 매우 낮은 밀도와 매우 높은 클러스터링 지수를 나타내었다. 밀도가 높다는 것은 LED 분야내 특허 키워드 네트워크 내 노드(키워드)들이 산발적으로 연결되어 있다는 것을 의미하며, 클러스터링 지수가 높다는 것은 해당 키워드 네트워크 내 노드, 즉 키워드들이 각각의 커뮤니티로 매우 긴밀하게 연결되어 있음을 나타낸다. 둘째, 특허 키워드 네트워크도 다른 지식네트워크와 마찬가지로 명확한 멱함수 분포를 따른다는 사실을 알 수 있었다. 이는 기존에 활발히 연구, 활용되어 많은 연결고리를 갖고 있는 특허개념(키워드)수록 지속적으로 다른 연구자들에 의해 선택되고 이 키워드를 바탕으로 새로운 키워드들이 연결되어서 이들 키워드간의 조합으로 새로운 기술이 발명된다는 것이다. 셋째, 특허가 개발될 때 특정 분야에 유입된 키워드 중 새로운 링크가 생긴 키워드의 대부분이 기존에 연결되어 있던 커뮤니티 내의 키워드들과 결합되어 새로운 특허 개념을 구성한다는 사실을 발견하였다. 이러한 사실은 단기(4년) 장기(10년) 두 기간 모두 동일하게 나타났다. 나아가 본 연구에서 제시한 방법론을 통해 도출된 특허 키워드 조합 정보를 활용하면 미래에 어떤 개념들이 합쳐져서 새로운 특허 단위로 만들어 질지 가늠해볼 수 있고, 새로운 특허를 개발할 때 참고할 수 있는 유용한 정보로 활용할 수 있다.

대기질 예보 시스템의 입력 배출목록에 따른 PM2.5 모의 성능 평가 - 중국 및 한국을 중심으로 (Evaluation of the Simulated PM2.5 Concentrations using Air Quality Forecasting System according to Emission Inventories - Focused on China and South Korea)

  • 최기철;임용재;이재범;남기표;이한솔;이용희;명지수;김태희;장임석;김정수;우정헌;김순태;최광호
    • 한국대기환경학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.306-320
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    • 2018
  • Emission inventory is the essential component for improving the performance of air quality forecasting system. This study evaluated the simulated daily mean $PM_{2.5}$ concentrations in South Korea and China for 1-year period (Sept. 2016~Aug. 2017) using air quality forecasting system which was applied by the emission inventory of E2015 (predicted CAPSS 2015 for South Korea and KORUS 2015 v1 for the other regions). To identify the impacts of emissions on the simulated $PM_{2.5}$, the emission inventory replaced by E2010 (CAPSS 2010 and MIX 2010) were also applied under the same forecasting conditions. These results showed that simulated daily mean $PM_{2.5}$ concentrations had generally suitable performance with both emission data-sets for China (IOA>0.87, R>0.87) and South Korea (IOA>0.84, R>0.76). The impacts of the changes in emission inventories on simulated daily mean $PM_{2.5}$ concentrations were quantitatively estimated. In China, normalized mean bias (NMB) showed 5.5% and 26.8% under E2010 and E2015, respectively. The tendency of overestimated concentrations was larger in North Central and Southeast China than other regions under both E2010 and E2015. Seasonal differences of NMB were higher in non-winter season (28.3% (E2010)~39.3% (E2015)) than winter season (-0.5% (E2010)~8.0% (E2015)). In South Korea, NMB showed -5.4% and 2.8% for all days, but -15.2% and -11.2% for days below $40{\mu}g/m^3$ to minimize the impacts of long-range transport under E2010 and E2015, respectively. For all days, simulated $PM_{2.5}$ concentrations were overestimated in Seoul, Incheon, Southern part of Gyeonggi and Daejeon, and underestimated in other regions such as Jeonbuk, Ulsan, Busan and Gyeongnam, regardless of what emission inventories were applied. Our results suggest that the updated emission inventory, which reflects current status of emission amounts and spatio-temporal allocations, is needed for improving the performance of air quality forecasting.

시각자극과 삼음교 자침으로 유발된 성적 흥분의 대뇌 활성화 영상의 비교 : 3 테슬라 기능적 자기공명영상법 (Comparison of Brain Activation Images Associated with Sexual Arousal Induced by Visual Stimulation and SP6 Acupuncture : fMRI at 3 Tesla)

  • 최남길;한재복;장성주
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.183-194
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    • 2009
  • 목 적 : 정상인 여성을 대상으로 기능적 자기공명영상법(functional magnetic resonance imaging : fMRI)을 이용하여 성적 흥분반응과 관련되는 시각자극과 삼음교(SP6, 三陰交) 경혈자극 의한 대뇌 활성화 영역의 차이점을 밝히고, 나아가서는 성적흥분의 기전을 신경해부학적인 측면에서 규명하고자 하였다. 대상 및 방법 : 성기능이 정상적인 오른손잡이 여자 21명(19$\sim$32세 : 평균 22세)을 대상으로 3.0 Tesla MR scanner를 이용하여 fMRI 영상을 얻었다. 성적 흥분을 유도하기 위한 패러다임은 3분간의 에로틱 비디오 시청과 삼음교(SP6)자침에 의한 자극을 주었으며, 자극 전 후에는 각각 1분간의 휴지기를 두었다. 또한 광명혈(GB37) 후방으로 3 cm 위치에 있는 비경혈점에 자극을 주어 경혈(acupoint)과 비경혈(shampoint) 자침에 의한 대뇌의 활성화 양상을 비교하였다. 기능적 자기공명영상의 획득은 AC-PC line을 기준으로 20개의 횡단면으로부터 총 2,000개의 기초영상을 얻었으며, SPM99 프로그램을 이용하여 평균 활성화 영상을 얻었다. 결 과 : 삼음교 경혈과 비경혈의 침자극에 의한 비교실험에서 경혈은 비경혈에 비하여 대뇌 신피질에서 평균 5배, 변연계에서 2배 높은 활성화도를 보였다. 비경혈 자극시에 간뇌의 HTHL, 기저핵의 GLO, AMYG, 그리고 두정엽의 SMG 등에서는 활성화 신호가 관찰되지 않았다. 성적흥분과 관련된 대뇌의 해부학적인 영역을 시각자극과 삼음교 경혈자극 별로 비교 분석한 결과, 두 자극간의 평균 활성화율(activation ratio)은 신피질과 변연계 모두에서 유의한 차이가 없었다(p < 0.05). 반면 평균 활성화도(activity)는 신피질의 경우에는 두 자극간에 유의한 차이를 보이지 않았으나, 변연계의 경우에는 경혈 자극시에 유의하게 더 높은 활성화도를 보였다(p < 0.05). 결 론 : 기능적 자기공명영상법을 이용하여 성적흥분과 관련된 시각자극과 경혈 침술자극에 의하여 유발된 대뇌 활성화 양상의 차이점과 신경해부학적 기전의 차이점을 규명할 수 있었으며, 이러한 결과를 바탕으로 향후 한방의 경혈, 경락 이론을 과학적인 측면에서 입증할 수 있을 것으로 기대한다.

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99mTc-MAG3를 이용한 상대적 신장 기능 평가 시 신장 깊이에 따른 기하평균 적용의 유용성 평가 (Utility Evaluation on Application of Geometric Mean Depending on Depth of Kidney in Split Renal Function Test Using 99mTc-MAG3)

  • 이은별;이왕희;안성민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권2호
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    • pp.199-208
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    • 2016
  • $^{99}mTc-MAG_3$ 동적 신장 검사는 $^{99}mTc-MAG_3$를 이용하여 방사성 의약품이 신장에 섭취되고 배설되는 과정을 멈춤 없이 동적으로 영상화 하는 방법이다. 검사 시작 후 1~2.5분 사이 좌우 신장에서의 비율을 측정하여 상대적 신장기능비를 측정할 수 있으며, 총 신장 기능을 기준으로 상대적 신장기능비를 비율로 나타낼 수 있다. 본 연구는 일반적인 신장 검사 방법인 후면 검출기만 이용해 계수된 데이터로 구해진 상대적 신장기능비와 전면, 후면 검출기 모두로 계수한 뒤 기하평균을 이용해 얻어진 데이터로 구해진 상대적 신장기능비를 비교하여, 좌우 신장 깊이 차이가 상대적 신장기능비에 미치는 영향을 알아보고, 기하평균의 신장 깊이차에 따른 감쇠 보정 효과의 유용성에 대해 연구하고자 한다. 2015년 7월부터 2016년 2월 사이에 $^{99}mTc-MAG_3$ 동적 신장 검사를 시행한 33명의 환자(남자 13명, 여자 20명, 평균나이 44.66세, 범위 5세~70세, 평균키 160.40 cm, 평균 몸무게 55.40 kg)를 대상으로 하였다. 신장 깊이를 측정한 결과. 왼쪽 신장은 평균 65.82 mm, 오른쪽 신장은 71.62 mm로 나타났다. 33명의 환자들 중 30명의 환자에게서 전면과 후면 검출기로 계수하여 기하평균을 적용한 상대적 신장기능비가 후면 검출기로만 얻어진 정보를 가지고 구해진 상대적 신장기능비보다 깊게 위치한 신장의 비가 상승하고, 얕게 위치하고 있는 신장의 비가 떨어지는 결과가 나왔다. 깊게 위치하고 있는 신장과 검출기 사이의 감쇠가 보정된 결과라고 사료되며, 신장 혹은 신장 주변에 병변이 있는 경우, 척추의 기형, 이소 신장의 경우, 이식신장을 가지고 있는 환자 중 본래의 신장을 제거하지 않은 환자의 경우 등 좌우 신장의 깊이 차이가 나는 경우 깊게 위치하고 있는 신장의 비를 보정해 주어 기존에 일반적으로 시행되어지고 있는 검사 방법(후면 검출기 계수)과 비교했을 때, 정확한 상대적 신장기능비를 계산할 수 있을 것이라 사료된다.

반응표면방법에 의한 Phellinus sp. 고체배양의 최적화 (Optimization for Solid Culture of Phellinus sp. by Response Surface Methodology)

  • 강태수;강안석;손형락;강미선;임양이;이신영;정성모
    • 한국균학회지
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    • 제26권2호통권85호
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    • pp.265-274
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    • 1998
  • 목질진흙버섯(Phellinus sp.) 자실체의 인공재배를 위한 기초자료마련의 일환으로 자실체로부터 순수분리한 상황속의 한 균주를 이용하여 참나무 (Quercus aliena), 뽕나무(Morus alba) 및 오리나무(Alnus japonica)의 3종 톱밥기질에 따른 균사생육의 최적조건을 반응표면분석방법으로 조사하였다. 균사생육에 영향을 미치는 3종의 독립변수(쌀겨첨가량, 배지의 초기 pH 및 수분함량)와 그 최적값을 검토한 결과, 쌀겨첨가량은 3종의 톱밥배지 모두에서 약 30%(w/w) 첨가시에 가장 좋았으며, 수분함량은 $65{\sim}70%(w/v)$ 범위 에서 좋았다. 배지의 초기 pH는 참나무와 뽕나무에서는 $pH\;5{\sim}6$, 오리나무 톱밥배지의 경우는 pH 6에서 가장 좋았다. 균사의 생육온도는 모든 톱밥배지에서 $25{\sim}30^{\circ}C$의 온도범위에서 좋았으나, 톱밥수종에 따른 차이를 보였다. 균사생육에 영향을 미치는 쌀겨첨가량$(X_1)$, 배지의 초기 $pH(X_2)$ 및 수분함량 $(X_3)$을 각각 종속변수로 하고, 균사의 생육길이를 독립변수(Y)로 하여 반응 표면분석한 결과, 참나무 톱밥의 경우, 쌀겨첨가량 31.01%(w/w), 배지의 PH 5.31, 그리고 수분함량 69.03%(w/v)에서 얻어졌으며, 이때 기대되는 균사의 생육길이는 8.32cm이었다. 특히, 쌀겨 첨가량$(X_1)$과 수분함량$(X_3)$)의 회귀계수가 높아, 이 변수들이 균사생육에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 뽕나무 톱밥배지의 경우, 쌀겨첨가량, 배지의 초기 pH 및 수분함량의 정상점은 각각 28.77%(w/w), 5.28및 69.8%(w/v)로, 예측되는 균사의 생육길이는 7.60 cm이었다. 오리나무 톱밥 배지의 정상점은 쌀겨첨가량 28.74%(w/w), 배지의 pH 6.04및 수분함량 66.96%(w/v)으로, 이때, 예상되는 균사의 생육길이는 5.38cm이었다. 이상의 결과로부터 목질진흙버섯의 균사 생육과 독립변수들 사이에는 상관관계가 높았고, 쌀겨첨가량과 배지의 초기 pH가 수분함량보다 균사생육에 더 큰 영향을 미쳤으며, 목질진흙버섯의 균사 생육을 위한 최적의 톱밥 수종은 참나무(Quercus aliena)>뽕나무(Morus alba)>오리나무(Alnus japonica)의 순이었다.

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ATS 인공 판막의 조기 임상성적 및 도플러 심에코 검사 소견 (Early Clinical Outcome and Doppley Echocardiographic Data after Cardiac Valve Replacement with the ATS prosthesis)

  • 박계현;박승우
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권7호
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    • pp.663-669
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    • 1997
  • ATS 인공판막을 이용하여 심장판막 치환수술을 시행받은 100명의 연속적인 환자를 대상으로 조기 성적 과 외래 추적 결과를 분석하였다. 또한 수술 후 시행한 도플러 심에코 검사 결과를 통하여 이 판막의 혈역학 적 특성을 살펴보았다. 환자들의 평균 연령은 48.6세였으며 총 124개의 판막이 치환되었다. (승모판막 71, 대 동맥판막 46, 삼첨판막 7) 가장 많이 사용된 크기는 승모판막에서는 27 mm(40.8%), 29 mm(35.2%)였고 대동 맥판막에서는 23 mm(30.4%), 21 mm(28.3%)였다. 수술후 조기 사망은 1례도 없었고 총 950 patientmonths의 외래추적이 이루어졌다(추적율=99%). 만기 사망도 없었으며 혈전-색전증이나 판막의 구조적 결합에 의한 합병증은 발생하지 않았다. 2명의 환자가 각각 Valsava동의 파열과 심내막염에 의한 대동맥 인공판막 dehi nce로 재수술을 받았고 고혈압을 가지고 있던 환자 1명에서 두개내 출혈이 발생하였다. 도플러 에코검사 결과 판막 전후의 최대 및 평균 압력차는 승모판막의 경우 각각 평균 6.9 mmHg, 2.6 mmHg였고 대동맥판막의 경우 26.4 mmHg, 14.2mmHg였으며 승모판막의 평균 개구부 면적은 2.7 cm2였다. 27-mm이상 크기\ulcorner 승모판막에서는 판막크기에 따른 압력차나 개구부 면적의 차이가 없었으나 대동맥판막에 서는 판막크기의 감소와 압력차의 증가간에 유의한 상관관계가 있었다. 19-mm와 21-mm 대동맥판막의 경우 는 최대 및 평균 압력차가 각각 52.2 mmHg, 26.9 mmHg 및 27.1 mmHg, 13.3 mmHg였다. 상기 연구결과로써 ATS 인공판막의 조기 임상 성적은 만족스러운 것으로 결론지을 수 있으며 혈역학적 특성은 기존의 동일 유형 판막들과 비교하여 더 우수하다고 할 수는 없으나 차이가 없는 것으로 판단된다.

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비선형 유역습윤지수를 이용한 평갈수기 유출모의개선 (Improvement of Mid-and Low-flow Estimation Using Variable Nonlinear Catchment Wetness Index)

  • 현석훈;강부식;김진겸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.779-789
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    • 2016
  • 강우-유출 모의 과정에서 유효강우는 토양수분을 고려하여 산정되며, 이러한 토양수분을 강우-유출 모형에 반영하기 위해서는 직접 관측된 자료를 활용하거나, 모형 내부에서 간접적으로 산정한다. 본 연구에서 사용한 강우-유출 모형은 유역의 기온에 따른 유역습윤지수(Catchment Wetness Index, CWI)를 산정하고, CWI와 강수량의 조합을 통해 산정되는 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)를 직접 활용하여 유효강우 및 유출량을 계산하는 IHACRES 모형을 사용하여 연구를 수행했다. 합천댐 유역을 대상으로 CWI와 유효강우 간의 관계가 장기 유출 산정에 미치는 영향에 대해 연구한 결과, CWI와 유효강우는 비선형적인 관계를 가짐을 확인하였으며 이러한 비선형 관계는 장기 유출 모의에 있어 홍수기 보다 비홍수기에서 더 많은 영향을 미침을 확인하였다. CWI가 장기 유출에 미치는 영향을 자세히 분석하고자, 보정기간(2002~2004년)과 검정기간(2005~2007년)으로 나누어 가변 CWI와 일정 CWI 조건하에서 유황에 따른 유출모의성능을 분석하였다. 분석결과 전반적으로 가변 CWI의 결과가 일정 CWI의 결과에 비하여 우수하게 나타났다. 풍수기에서 결정계수는 평수기나 갈수기에 비하여 높은 값을 보이고 있으나 가변 CWI와 일정 CWI간에 차이는 크지 않았다. 이는 강수량이 많은 시기의 유출의 경우 기온에 따른 증발 및 토양수분에 대한 민감도가 상대적으로 작다는 것을 의미한다. 반면, 풍수기에 비해 유출량이 적은 평수기와 갈수기에서는 가변 CWI의 평가지표가 더 우수한 결과를 보이고 있어, 평갈수량을 포함한 장기유출모의시 기온을 고려한 증발과 이에따른 토양수분의 고려가 유출량 산정에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있다. NSE의 경우 풍수기가 평갈수기보다 다소 떨어지는 경향을 볼 수 있으나 NSE가 이상치의 영향을 크게 받는 지표이므로 유량 절대값이 큰 풍수기에서는 당연한 결과라 볼 수 있으며, 그럼에도 전체적으로는 0.9이상의 양호한 수치를 보여주고 있다. 풍수기에는 기온에 따른 CWI가 크게 영향을 미치지 못하지만, 유출량이 적은 평 갈수기에서 CWI의 활용이 장기 유출 모의 정확도를 개선할 수 있을 것이라 사료된다.