• 제목/요약/키워드: Global radiation

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치료계획용 4D MDCT와 치료 시 획득한 4D CBCT간 영상정합 및 종양 매칭을 이용한 방사선 치료 시 종양 움직임 추적 (Tumor Motion Tracking during Radiation Treatment using Image Registration and Tumor Matching between Planning 4D MDCT and Treatment 4D CBCT)

  • 정주립;홍헬렌
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권3호
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    • pp.353-361
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    • 2016
  • 폐암 환자의 영상유도 방사선 치료의 경우 환자의 호흡 및 심장박동에 따라 종양의 움직임이 변화할 수 있으므로 치료 시 종양의 움직임을 추적하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 치료계획용 4D MDCT 영상과 치료 시 획득한 4D CBCT 영상의 3차원 영상 정보를 기반으로 종양 움직임을 추적하는 방법을 제안한다. 첫째, 효율적으로 치료 시 종양의 움직임을 추적하기 위해 치료계획용 4D MDCT 영상에서 획득한 종양 움직임 모델을 통해 종양의 전역적 움직임을 예측한다. 둘째, 종양 움직임 추적의 정확성을 높이기 위해 4D CBCT 영상에서 종양 주변의 구조적 정보를 이용해 세부적 움직임을 보정하여 종양의 지역적 움직임을 예측한다. 제안방법의 성능 평가를 위해 디지털 팬텀을 이용해 실험한 결과, 지역적 움직임을 고려했을 때 전역적 움직임만 보정한 경우보다 종양 위치화 오류가 45% 감소하였다.

다변량 환경 공간변수 주성분 분석을 통한 남·북 생태계 차이 (Principal Component Analysis Based Ecosystem Differences between South and North Korea Using Multivariate Spatial Environmental Variables)

  • 유재심;김경민
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.15-27
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    • 2015
  • The objectives of this study are to analyze the quantitative ecological principal components of Korean Peninsula using the multivariate spatial environmental datasets and to compare the ecological difference between South and North Korea. Ecological maps with GIS(Geographical Information System) are constructed by PCA(Principal Component Analysis) based on seventeen raster(cell based) variables at 1km resolution. Ecological differences between South and North Korea are extracted by Factor Analysis using ecosystem maps masked from Korean ones. Spatial data include SRTM(Shuttle Radar Topography Mission), Temperature, Precipitation, SWC(Soil Water Content), fPAR(Fraction of Photosynthetically Active Radiation) representing for a productivity, and SR(Solar Radiation), which all cover Korean peninsula. When it performed PCA, the first three scores were assigned to red, green, and blue color. This color triplet indicates the relative mixture of the seventeen environmental conditions inside each ecological region. The first red one represents for 'physiographic conditions' worked by high elevation and solar radiation and low temperature. The second green one stands for 'seasonality' caused by seasonal variations of temperature, precipitation, and productivity. The third blue one means 'wetness condition' worked by high value such as precipitation and soil water contents. FA extraction shows that South Korea has relatively warm and humid ecosystem affected by high temperature, precipitation, and soil water contents whereas North Korea has relatively cold and dry ecosystem due to the high elevation, low temperature and precipitation. Results would be useful at environmental planning on inaccessible land of North Korea.

표준기상데이터 작성을 위한 국내 기후특성을 고려한 일사량 예측 모델 적합성 평가 (Applicability of the Solar Irradiation Model in Preparation of Typical Weather Data Considering Domestic Climate Conditions)

  • 심지수;송두삼
    • 설비공학논문집
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    • 제28권12호
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    • pp.467-476
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    • 2016
  • As the energy saving issues become one of the important global agenda, the building simulation method is generally used to predict the inside energy usage to establish the power-saving strategies. To foretell an accurate energy usage of a building, proper and typical weather data are needed. For this reason, typical weather data are fundamental in building energy simulations and among the meteorological factors, the solar irradiation is the most important element. Therefore, preparing solar irradiation is a basic factor. However, there are few places where the horizontal solar radiation in domestic weather stations can be measured, so the prediction of the solar radiation is needed to arrive at typical weather data. In this paper, four solar radiation prediction models were analyzed in terms of their applicability for domestic weather conditions. A total of 12 regions were analyzed to compare the differences of solar irradiation between measurements and the prediction results. The applicability of the solar irradiation prediction model for a certain region was determined by the comparisons. The results were that the Zhang and Huang model showed the highest accuracy (Rad 0.87~0.80) in most of the analyzed regions. The Kasten model which utilizes a simple regression equation exhibited the second-highest accuracy. The Angstrom-Prescott model is easily used, also by employing a plain regression equation Lastly, the Winslow model which is known for predicting global horizontal solar irradiation at any climate regions uses a daily integration equation and showed a low accuracy regarding the domestic climate conditions in Korea.

지표 에너지 수지에 미치는 구름의 복사 역할 (Radiative Role of Clouds on the Earth Surface Energy Balance)

  • 홍성철;정일웅;김형진;이재범;오성남
    • 한국환경과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.261-267
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    • 2007
  • In this study, the Slab Ocean Model (SOM) is coupled with an Atmospheric General Circulation Model (AGCM) which developed in University of Kangnung based on the land surface model of Biosphere-Atmosphere Transfer Scheme (BATS). The purposes of this study are to understand radiative role of clouds considering of the atmospheric feedback, and to compare the Clouds Radiative Forcing (CRF) come from the analyses using the clear-cloud sky method and CGCM. The new CGCM was integrated by using two sets of the clouds with radiative role (EXP-A) and without radiative role (EXP-B). Clouds in this two cases show the negative effect $-26.0\;Wm^{-2}$ of difference of radiation budget at top of atmosphere (TOA). The annual global means radiation budget of this simulation at TOA is larger than the estimations ($-17.0 Wm^{-2}$) came from Earth Radiation Budget Experiment (ERBE). The work showed the surface negative effect with $-18.6 Wm^{-2}$ in the two different simulations of CRF. Otherwise, sensible heat flux in the simulation shows a great contribution with positive forcing of $+24.4 Wm^{-2}$. It is found that cooling effect to the surface temperature due to radiative role of clouds is about $7.5^{\circ}C$. From this study it could make an accurate of the different CRF estimation considering either feedback of EXP-B or not EXP-A under clear-sky and cloud-sky conditions respectively at TOA. This result clearly shows its difference of CRF $-11.1 Wm^{-2}$.

SPOT/VEGETATION 자료를 이용한 한반도의 광합성유효복사율(FPAR)의 산출 (Retrieval of the Fraction of Photosynthetically Active Radiation (FPAR) using SPOT/VEGETATION over Korea)

  • 피경진;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.537-547
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    • 2010
  • FPAR는 다양한 육상 생태계 모텔에서 중요한 입력변수로 사용된다. 이 때문에 다양한 global product의 형태로 제공되고 있다. 하지만 한반도를 영역으로 하는 연구에 이를 바로 적용 시 오차가 발생할 수 있고, 이것은 위성자료를 이용한 지면 정보 산출에 있어서 직접적인 오차요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 Terra/MODIS와 SPOT/VEGETATION 그리고 ECOCLIMAP 자료를 이용해 한반도에 최적화된 FPAR를 산출 하였고, 또한 기존에 사용하였던 LAI와의 관계식을 사용하지 않고, SPOT/VGT NDVI 로부터 계산된 FVC (Fraction Vegetation Cover)를 직접 이용하여 FPAR를 산출 하였다. 이를 위해 식생지수의 선형/비선형 관계를 이용하여 구하는 경험적인 방법을 적용하여 회귀분석을 수행한 결과 cropland와 forest에서 각각 결정계수 (Coefficient of Determination, $R^2$)가 0.9039. 0.7901으로 정확도가 높은 관계식을 도출해내었다. 최종적으로 Reference FPAR 자료와의 비교 분석을 통해 본 연구에서 산출된 FPAR가 전반적인 패턴을 잘 표현하면서 불규칙하게 발생하던 노이즈 또한 보정된 것을 확인 할 수 있었다. 이렇게 한반도에 최적화된 입력변수의 사용은 산출물의 정확도뿐만 아니라 연구의 질 향상에도 도움을 줄 것으로 사료된다.

보우엔비(比)-에너지수지방법(收支方法)에 의한 옥수수군락(群落) 증발산(蒸發散)의 계절별(季節別) 관측(觀測) (The Measurement of Seasonal Evapotranspiration above Corn Canopy Based on the Bowen ratio-Energy Balance Method)

  • 이량수;임정남;강영희
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.15-19
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    • 1988
  • 옥수수 군락형성과정(群落形成過程)에서 순폭사를 구성(構成)하는 열(熱)에너지의 배분(配分)을 보우엔비(比)-에너지수지방법(收支方法)으로 조사(調査)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 옥수수 전생육기간(全生育期間)동안 군락초관부(群落草冠部)에 도달(到達)된 전천일사량(全天日射量)은 $1,559MJm^{-2}$이었으며 증발잠열(蒸發潛熱)로 쓰여진 열량(熱量)은 $960MJm^{-2}$로 전천일사량(全天日射量)의 61.6%가 군락증발산(群落蒸發散)의 열원(熱源)으로 사용(使用)되었다. 2. 계절별(季節別) 일평균(日平均) 증발산량(蒸發散量)은 2.7mm-5.6mm 범위(範圍)이었다. 3. 증발산(蒸發散)으로 소비(消費)된 물량(量)은 394mm, 전체건물생산량(全體乾物生産量)은 $2,214gm^{-2}$로 전체(全體)옥수수 군락증발산량(群落蒸發散量)에 대(對)한 전건물중(全乾物重)의 비율(比率)인 물이용효율(利用效率)은 $5.6gm^{-2}mm^{-1}$이었다.

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수치표고모델과 태양복사모델을 이용한 기상청 일사 관측소 관측환경 분석 (An Analysis of Observational Environments for Solar Radiation Stations of Korea Meteorological Administration using the Digital Elevation Model and Solar Radiation Model)

  • 지준범;조일성;김부요;이규태
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.119-134
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    • 2019
  • 기상청 일사관측소 관측환경 분석을 위하여 수치표고모델(DEM)과 태양복사모델을 이용하여 주변지형에 의한 차폐와 하늘시계요소(SVF) 및 일사량을 산출하였다. 지형고도자료(10 m 해상도)를 통해 관측소를 중심으로 주변 25 km내의 지형들을 이용하여 스카이라인과 SVF를 계산하였다. 또한, 일사관측소별 산출된 천기도와 스카이라인을 중첩하여 지형에 의한 차폐를 분석하였다. 특히 인천 관측소는 주변지형의 차폐가 적었고 청송군과 추풍령 관측소는 주변 지형에 의한 차폐가 큰 관측소로 나타났다. 태양복사모델을 이용하여 동일 조건에서 지형 특성에 따른 일사량을 산출하여 지형에 의한 기여도를 분석하였다. 연누적 일사량 계산결과, 청송군 관측소의 경우 수평면 일사량과 비교하였을 때 직달일사량은 12.0% 이상 차폐되었고 산란일사량은 5.6% 그리고 전천일사량은 4.7% 감소하였다. 평균 일누적 일사량을 기준으로 편차를 분석하였을 때 0.3% 이상 전천일사량이 감소되는 지점은 6개 관측소였다. 42개 관측소 중 8소는 관측소의 이전 또는 관측장비의 이동설치가 시급한 것으로 분석되었고 1/2 이상(24소)의 관측소는 일사관측환경에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다. DEM자료는 관측소 주변의 인공구조물과 식생 등이 포함되지 않기 때문에 더 상세한 관측환경분석이 요구된다.

Comparative Genome-Scale Expression Analysis of Growth Phase-dependent Genes in Wild Type and rpoS Mutant of Escherichia coli

  • Oh, Tae-Jeong;Jung, Il-Lae;Woo, Sook-Kyung;Kim, Myung-Soon;Lee, Sun-Woo;Kim, Keun-Ha;Kim, In-Gyu;An, Sung-Whan
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2004년도 Annual Meeting BioExibition International Symposium
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    • pp.258-265
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    • 2004
  • Numerous genes of Escherichia coli have been shown to growth phase-dependent expression throughout growth. The global patterns of growth phase-dependent gene expression of E. coli throughout growth using oligonucleotide microarrays containing a nearly complete set of 4,289 annotated open reading frames. To determine the change of gene expression throughout growth, we compared RNAs taken from timecourses with common reference RNA, which is combined with equal amount of RNA pooled from each time point. The hierarchical clustering of the conditions in accordance with timecourse expression revealed that growth phases were clustered into four classes, consistent with known physiological growth status. We analyzed the differences of expression levels at genome level in both exponential and stationary growth phase cultures. Statistical analysis showed that 213 genes are shown to, growth phase-dependent expression. We also analyzed the expression of 256 known operons and 208 regulatory genes. To assess the global impact of RpoS, we identified 193 genes coregulated with rpoS and their expression levels were examined in the isogenic rpoS mutant. The results revealed that 99 of 193 were novel RpoS-dependent stationary phase-induced genes and the majority of those are functionally unknown. Our data provide that global changes and adjustments of gene expression are coordinately regulated by growth transition in E. coli.

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글로벌 삼중수소 순환 모델을 이용한 삼중수소 환경 방사능 추정 (Estimation of Tritium Concentration in the Environment based upon Global Tritium Cycling Model)

  • 최희주;이한수;강희석;이창우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 원자력 발전소에 대한 주기적 안전성 평가에서는 발전소 주변 환경감시 프로그램 적절성의 확보를 요구한다. 이를 위하여 고리 원자력발전소 주변에 대하여 과거에 측정된 삼중수소의 환경방사능 자료를 분석하고, 새로이 시료를 채취하여 농도를 측정하였다. 분석결과 고리 원자력 발전소 주변에서의 삼중수소 농도가 국내 자연 환경 방사능 농도와 유사하였다 국내 삼중수소 환경방사능 변화를 모델링을 통하여 추정하였다. 이 모델링에서는 NCRP 62에서 권고한 7격실 글로벌 삼중수소 순환 모델 중 지구 전체에 대한 것과 북반구에 대한 것을 비교하였다. 이들 모델식에 대한 수치해는 AMBER 프로그램을 이용하여 구하였으며, 대기 중으로 방출되는 삼중수소의 선원항으로 4가지 경우를 고려하였다. 계산결과, 지표수의 삼중수소 농도가 해수나 지하수의 농도보다 놀게 나타났고, 우주선에 의한 삼중수소 발생이 가장 중요한 삼중수소 발생원 이었으며, 핵실험에 의해 발생된 삼중수소는 많이 감소하였다.

Services of Algae to the Environment

  • Rai, Lal-Chand;Har Darshan Kumar;Frieder Helmut Mohn;Carl Johannas Soeder
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권2호
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    • pp.119-136
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    • 2000
  • Being autotrophic, algae occupy a trategic place in the biosphere. They produce oxygen both directly and indirectly through the chloroplasts of all green plants. The chloroplasts are believed to have originated from archaic prokaryotic algae through endosymbiosis with primitive eukaryotic cells. Phytoplankton and other algae regulate the global environment not only by releasing oxygen but also by fixing carbon dioxide. They affect water quality, help in the treatment of sewage, and produce biomass. They can be used to produce hydrogen which is a clean fuel, and biodiesel, and fix $N_2$ for use as a biofertilizer. Some other services of algae to the environment include restoration of metal damaged ecosystems, reducing the atmospheric $CO_2$ load and citigating global warming, reclamation of saline-alkaline unfertile lands, and production of dimethyl sulphide (DMS) and oxides of nitrogen (NOx) involved in the regulation of UV radiation. ozone concentration, and global warming. Algae can be valuable in understanding and resolving certain environmental issues.

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