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면역효소진단법을 이용한 폐흡충증 유행의 역학조사 (An epidemiological study of human paragonimiasis by means of micro-ELISA)

  • 조승열;이동근강신영김석일
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제21권2호
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    • pp.246-256
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    • 1983
  • 폐흡충증의 유행정도를 측정하는 데 사용하여 온 피내반응과 충란검사가 각각 특이도와 민감도에 문제를 갖고 있어 주민 중 현증 환자를 적절히 찾았다고 하기가 어렵게 되어가고 있다. 이러한 점을 개선하는 방법으로 폐흡충 특이 IgG항체를 검사함으로써 항체양성자의 수를 현증 환자의 수로 하는 방법을 폐흡충증 역학조사에 응용하고자 하였다. 이 연구에서는 특이항체를 면역효소진단법으로 측정하였을 때 그 효용성을 평가하고자 하였다. 전라남도 해남군 북평면과 북일면의 6개 국민학교, 2개 중학교, 1개 고등학교 학생과 2개 부락 주민 등 모두 4,285명을 우선 피내 반응으로 검사하고 폐흡충 피내반응 양성자에서 가래 검사를 한번 실시하였고 혈청을 채취하여 면역효소진단법으로 폐흡충 특이 IgG항체를 측정하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 총 대상자 4,285명 중 폐홉충 피내반응 양성자는 244명 (5.7%)이었고, 피내반응 양성자 중 충란 양성자는 7명 (4.2%), 면역효소진단법에 의한 특이 IgG항체 양성자는 40명 (16.7%)이었다. 전체 조사 대상자에 대한 충란 양성자의 비율은 0. 16%, 특이 IgG항체 양성자는 0.93%에 해당하였다. 2. 폐흡충 특이 IgG항체 양성자는 충란 양성자에서는 100%, 폐흡충 피내 반응은 양성이나 충란검사 음성자에서는 14.2%에서 나타났으나, 간흡충 피내반응 양성자 또는 피내반응 음성 자에서는 나타나지 않았다. 3. 폐흡충 특이 IgG항체 양성자는 피내반응 구진의 크기 9mrn이하에서는 없었고, 10mm에서는 5.5%, 11∼12mm에서는 26.1% 및 18.2%, 13mm이상에서는 평균 42.4%에서 양성이었다. 4. 특이항체 양성자 31명을 임상적으로 조사한 바 검사소건(흉부 X-선, 충란검사 및 호산구 비율)에서 폐흡충증에 합치하는 이상소견이 24례에서 나타나 현증 폐홉충증 환자로 생각할 수 있었고, 나머지 7례중 3례는 폐흡충증의 과거력이나 쳔증 증상을 갖고 있었으며 4례에서는 특이항체 양성소견 이외에는 어느 검사로도 폐흡충증임을 증명할 수가 없었다. 5. 폐홉충 특이 IgG항체 양성자 수의 피내반응 양성자 수에 대한 비율은 연령별로 7∼9세에서는 16.6%, 10∼14세에서 25.4%, 15w18세 군에서는 18.3%이었고 20세 이상에서는 10.0%로 떨어지고 있었다. 6. 체홉충 특이 IgG항체 양성자는 북평면의 산골 마을에서 주로 나타나고 있었다. 이상과 같은 결과에서 면역효소 진단법에 의하여 폐흡충 특이 IgG항체 양성자를 조사함으로써 어느 지역의 폐흡충중 현증 환자를 피내 반응이나 충란 검사보다도 더 사실에 가깝게 측정할 수 있다고 생각하였다. (이 연구를 수행하는데 현지조사를 직접 간접으로 도와 주신 해남군 보건소 민 경 소장님과 김용팔 주사, 북평면 면사무소 직원여러분과 해남군 교육청, 각급학교 교직원 여러분께 감사드립니다. 환자의 흉부 X-선 사진을 판독하여 주신 중앙의대 부속 성심병원 방사선과 과장 정전상 부교수께 도 감사드립니다. )

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알쯔하이머병에서 양전자방출단층촬영을 이용한 국소뇌포도당대사의 변화에 관한 연구 (Assessment of Metabolic Impairment in Alzheimer's Disease with [$^{18}F$]FDG PET: Validity and Role of Simplified Tissue Radioactivity Ratio Analysis)

  • 김상은;나덕렬;이정림;최용;이경한;최연성;김도관;김병태;이광호;김승태
    • 대한핵의학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.299-314
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    • 1996
  • The purpose of the present study was to validate the use of tissue radioactivity ratios instead of regional metabolic rates for the assessment of regional metabolic changes in Alzheimer's disease(AD) with [$^{18}F$]FDG PET and to examine the correlation of ratio indices with the severity of cognitive impairment in AD. Thirty-seven AD Patients(age $68{\pm}9 yrs$, $mean{\pm}s.d.$; 36 probable and 1 definite AD), 28 patients with dementia of non-Alzheimer type(age $66{\pm}7 yrs$), and 17 healthy controls(age $66{\pm}4 yrs$) underwent [$^{18}F$]FDG PET imaging. Two simplified radioactivity ratio indices were calculated from 37-66 min image: region-to-cerebellar radioactivity ratio(RCR) and a composite radioactivity ratio(a ratio of radioactivity in the most typically affected regions over the least typically affected regions: CRR). Local cerebral metabolic rate for glucose(LCMRglu) was also measured using a three-compartment, five-parameter tracer kinetic model. The ratio indices were significantly lower in AD patients than in controls(RCR in temporoparietal cortex, $0.949{\pm}0.136$ vs. $1.238{\pm}0.129$, p=0.0004; RCR in frontal cortex, $1.027{\pm}0.128$ vs. $1.361{\pm}0.151$, p<0.0001; CRR, $0.886{\pm}0.096$ vs. $1.032{\pm}0.042$. p=0.0024). On the RCR analysis, 86% of AD patients showed a pattern of bilateral temporoparietal hypometabolism with or without frontal involvement; hypometabolism was unilateral in 11% of the patients. When bilateral temporoparietal hypometabolism was considered to be suggestive of AD, the sensitivity and specificity of the RCR analysis for the differential diagnosis of AD were 86% and 73%, respectively. The RCR was correlated significantly with the macroparameter K [$K_1k_3/(k_2+k_3)$] (r=0.775, p<0.0001) and LCMRglu(r=0.633, p=0.0002) measured using the kinetic model. In patients with AD, both average RCR of cortical association areas and CRR were correlated with Mini-Mental Status Examination(r=0.565, p=0.0145; r=0.642, p=0.0031, respectively), Clinical Dementia Rating(r=-0.576, p=0.0124; r=-0.591, p=0.0077), and total score of Mattis Dementia Rating Scale (r=0.574, p=0.0648; r=0.737, p=0.0096). There were also significant correlations between memory and language impairments and corresponding regional RCRs. The results suggest that the [$^{18}F$]FDG PET ratio indices, RCR and CRR, reflect global and regional metabolic rates and correlate with the severity of cognitive impairment in AD. The simplified ratio analysis may be clinically useful for the differential diagnosis and serial monitoring of the disease.

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다양한 신질환을 가진 소아에서 Cystatin C 검사의 임상적 유용성 (The Clinical Usefulness of Cystatin C in Evaluating Renal Function in Children with Various Renal Diseases)

  • 김기주;김정아;신재일;황유식;정일천;임종백;이재승
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제11권2호
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    • pp.161-167
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    • 2007
  • 목 적 :사구체 여과율은 신손상 정도와 진행을 예측하는데 중요한 척도이다. 현재까지는 혈청 creatinine을 광범위하게 사용하고 있으나 creatinine의 많은 단점으로 인해 새로운 내부표지자의 필요성이 대두되었고 cystatin C가 새로운 신기능 지표로 주목을 받고 있다. 이에 본 연구는 cystatin C의 유용성을 확인하고자 creatinine과 비교하여 연구를 진행하였다. 방 법 : 2004년 8월부터 2006년 12월까지 연세대학교 세브란스 병원 소아과를 내원한 환자들로서 다양한 신질환을 가지고 있는 43명(총 검사 횟수는 60회)을 대상으로 하였으며 creatinine, cystain C, creatinine 청소율을 측정하였고 creatinine 청소율이 감소된 환자를 그 정도에 따라 3군(Group 1 CrCl < 40mL/min/$1.73m^2$, Group 2 :CrCl 40-60 mL/min/$1.73m^2$, Group 3 : CrCl >60 mL/min/$1.73m^2$)으로 나누어 비교하였다. 결과 : Creatinine 청소율과 1/cystatin C 및 1/creatinine의 상관성을 분석하였고 각각의 상관계수는 0.685(P<0.01)와 0.640(P<0.01)이였다. Creatinine 청소율이 80 mL/min/$1.73m^2$ 이하로 감소함을 검출할 진단적 정확도는 ROC curve로 분석한 결과 AUC가 cystatin C와 creatinine에서 각각 0.829, 0.826로 큰 차이를 보이지 않았다(P=0.848). Creatinine clearance가 40 mL/min/$1.73m^2$ 이상에서는 cystatin C가 creatinine보다 높은 민감도를 보이고 있었다(Group 1 : 100% vs. 100%, Group 2 : 70% vs. 35%, Group 3 : 46% vs. 15%). 결론 : Cystatin C는 사구체 여과율을 측정하기 위한 유용한 내부 표지자이며 신기능 손상을 creatinine 보다 일찍 발견할 수 있다는 점에서 향후 신손상 검출을 위한 선별 검사로서 유용성이 높을 것으로 생각된다.

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장관 내 국소 섭취증가 병소의 감별에 있어 추가 지연 F-18 FDG PET/CT의 임상적 유용성 (The Clinical Value of Dual Time Point F-18 FDG PET/CT Imaging for the Differentiation of Colonic Focal Uptake Lesions)

  • 김진숙;임석태;정영진;김동욱;정환정;손명희
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권4호
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    • pp.309-316
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    • 2009
  • 목적: $^{18}$F-FDG PET/CT는 다양한 장관내 악성 종양을 발견하는데 높은 민감도를 보이고 있다. 하지만 $^{18}$F-FDG가 다양한 형태로 장관 내 생리적, 병리적 섭취증가를 보이기 때문에 그 특이도는 낮다. 이 연구는 장관 내 국소적인 $^{18}$F-FDG 섭취증가를 보일 때 생리적 섭취와 병리적 섭취를 감별하는 데 있어 추가 지연(dual time point) $^{18}$F-FDG PET/CT의 임상적 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2007년 1월부터 2008년 6월까지 장관 내 국소적인 섭취증가를 보여 추가 지연 촬영 $^{18}$F-FDG PET/CT를 실시한 132명(남:여=77:55, 나이 62.8$\pm$11.6세)을 대상으로 하였다. $^{18}$F-FDG 정맥 주사 후 50-60분 후에 조기 영상을 촬영하였고, 정맥 주사 후 4-5시간에 국소 섭취 증가 부위를 포함하고 있는 복부 부위에 대해 추가 지연 촬영을 실시하였다. 초기 영상에서 보였던 국소적 섭취가 지연 영상에서 보이지 않거나 이동하였을 경우에는 생리적 섭취증가로 간주하였고, 지연 영상에서 지속적으로 관찰되는 섭취증가에 대해서는 대장내시경과 병리조직 검사를 실시하였다. 지연 영상에서 지속적으로 관찰되는 장관 내 섭취에 대해서는 각각 Suvmax값과 조기 영상과 지연 영상의 Syvmax값의 차이($\Delta$%Suvmax)를 계산하였다. 결과: 132명의 환자에서 153개의 국소적 섭취증가병소를 관찰할 수 있었다. 이 중 72개 병소에서는 지연 영상에서 섭취 증가가 사라져 생리적 섭취로 판단할 수 있었다. 조기 영상에서만 보였던 생리적 섭취는 맹장을 포함한 오름 결장에서 가장 많이 관찰되었다. 지연 영상에서도 지속적으로 섭취증가를 보인 81개 병소에서 61개는 악성 종양으로 확진되었고, 14개는 양성 질환으로 확인 되었다. 나머지 6개의 병소는 대장내시경에서 특이소견을 보이지 않아 생리적 섭취로 확인되었다. 악성 종양은 $\Delta$%Suvmax가 20.8%$\pm$18.7%로 통계적으로 유의하게 증가하였고, 반대로 리 악성에서는 3.7%$\pm$24.2%로 감소하였다. 가장 유용한 진단적 가치를 주는 요소는 $\Delta$%Suvmax 임을 확인하였고, 악성과 비악성 질환을 감별하는데 임계수를 -5%로 정하였을 때 가장 좋은 민감도, 특이도, 정확도를 보였다. 결론: $^{18}$F-FDG PET/CT를 이용한 추가 지연 촬영은 생리적 섭취와 병리적 섭취를 감별하는데 있어 검사의 특이도를 높이고 불필요한 검사를 줄일 수 있는 유용한 비침습적 방법으로 생각된다.

I-131 SPECT/CT 검사의 에서 조준기 종류에 따른 영상 비교 평가 (Comparison of Collimator Choice on Image Quality of I-131 in SPECT/CT)

  • 김정열;김주연;남궁혁;강천구;김재삼
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.33-42
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    • 2014
  • I-131의 주 에너지는 364 keV이고 이차적으로 637과 723 keV의 감마선을 방출한다. 이런 이유로 I-131 핵종을 이용한 검사에서는 일반적으로 고 에너지 조준기를 사용하고 있다. 반면 중 에너지 조준기는 과도한 격벽 투과의 영향 때문에 사용이 권고되지 않지만 I-131의 낮은 선량에 대해 계수율의 민감도를 향상시키기 위해 중 에너지 조준기를 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 I-131 SPECT/CT에서 고 에너지와 중 에너지 조준기를 사용하여 조준기 선택에 대한 영상의 영향을 평가하고자 한다. I-131 점 선원과 NEMA NU-2 IQ phantom을 이용하여 Siemens symbia T16 SPECT/CT 장비로 중 에너지 조준기와 고 에너지 조준기를 사용하였다. 영상획득은 단일 에너지 창과 삼중 에너지 창으로 각각 적용하여 영상을 획득하였고, 재구성방법은 반복재구성 기법인 Flash 3D를 이용하여 CTAC, Scatter correction 적용 유무와 Iteration과 subset의 횟수를 변경하여 획득된 영상을 재구성하였다. 획득된 영상을 분석하여 두 조준기의 민감도와 대조도 그리고 잡음을 비교 평가하였다. 민감도는 중 에너지 조준기가 고 에너지 조준기보다 높게 나타났다(중 에너지 조준기: 188.18 cps/MBq, 고 에너지 조준기: 46.31 cps/MBq). 대조도는 삼중 에너지 창과 고 에너지 조준기를 사용하고 CTAC를 적용하여 16 subset 8 iteration을 적용한 재구성영상에서 가장 높은 대조도를 나타냈고(TCQI=190.64), 동일한 조건에서 중 에너지 조준기를 사용하였을 경우는 고 에너지 조준기에 비해 낮은 대조도를 나타냈다(TCQI=66.05). 잡음평가에서는 고 에너지 조준기보다 중 에너지 조준기에서 높게 나타났다 (P<0.001). 적절한 조준기의 선택은 영상의 질에 있어 중요한 사항이다. 본 연구를 통해 고 에너지 감마선을 방출하는 I-131 검사에서는 일반적으로 사용되고 있는 고 에너지 조준기를 사용하는 것이 영상의 질에 있어 가장 권고되는 바이다. 하지만 에너지 창, 매트릭스 크기, 반복 재구성 조건(subset과 iteration 수) 그리고 CTAC 및 scatter correction 여부등과 같은 조건들을 적절히 적용한다면 낮은 선량의 낮은 민감도를 갖는 조건에서는 중 에너지 조준기를 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

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가축분뇨처리공정의 자동제어 인자 신뢰성 평가 및 적정 외부탄소원 공급량 지표 확립 (Estimation of Reliability of Real-time Control Parameters for Animal Wastewater Treatment Process and Establishment of an Index for Supplemental Carbon Source Addition)

  • 박재인;라창식
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.561-572
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    • 2008
  • 다양한 조건하에서 가축분뇨처리공정을 운전하면서 각 자동제어 인자의 반응을 분석하고 ORP, DO, pH(mV)-time profile를 이용한 자동제어 신뢰성을 평가하였다. 또한 무산소 조건에서의 잔존 유기물 및 미생물 자기산화에 의한 탈질율을 고려한 적정 외부탄소원 공급량 지표를 파악하였다. 실험은 45L의 유효용적을 지닌 실험실 규모의 SBR 공정을 이용하여 수행되었다. ORP-와 pH(mV)-, DO-time profile 상에서 완전질산화를 의미하는 NBP가 뚜렷하게 발현하던 중 NH4-N의 낮은 부하와 고농도 NOx-N 함유 폐수의 유입 및 불충분한 무산소 조건 제공이 이루어졌을 때 ORP-와 DO-time profile 상에서 NBP가 사라지기 시작하였으며 NOx-N의 지속적인 증가에 의해 ORP 값의 민감성이 둔화되기 시작하였다. 그러나 pH(mV)-time profile은 항상 일정한 변화패턴을 유지하면서 암모니아성 질소의 완전 질산화가 이루어졌을 때 뚜렷한 NBP를 발현하였다. NOx-N/NH4-N의 비가 80:1 수준까지 높아지는 조건하에서도 pH(mV)- time profile상에서의 이러한 안정적 NBP의 발현은 지속되었으며 발현되는 NBP는 MSC(Moving Slope Change)의 변화 패턴을 추적함에 의해 인식되도록 프로그램 할 수 있었다. pH(mV)-time profile에서의 NBP의 발현과 MSC를 이용한 자동제어시점 인식은 반응조내 NOx-N 농도가 무려 300mg/L 이상의 수준에서도 안정적이었다. 유기물 농도에 따른 자동제어 인자의 반응을 분석한 시험에서도 반응조내 유기물의 농도가 STOC 기준 약 10,000mg/L 수준으로 증가함에도 불구하고 pH(mV)-time profile 상에서의 이러한 NBP 발현은 지속되었으며 고농도 유기물 축적 하에서도 동일한 자동제어 알고리즘이 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 잔존 유기물과 미생물 자기산화에 의한 탈질율은 약 0.4mg/L.hr로 분석되었으며 안전지수 0.1을 도입하여 산출된 NOx-N 기준 적정 외부탄소원 공급량은 0.83 STOC/NOx-N으로 파악되었다.

소세포폐암의 치료전 FDG섭취와 치료반응 및 재발과의 연관성 (Correlation of Pre-treatment FDG Uptake to Therapeutic Response and Relapse in Patients with Small Cell Lung Cancer)

  • 서영순;권성영;정신영;송호천;민정준;김규식;김영철;범희승
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권6호
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    • pp.538-545
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    • 2007
  • 목적: 소세포폐암 환자에서 치료 전 $^{18}F$-FDG PET/CT에서 $^{18}F$-FDG의 섭취 정도(maxSUV)와 치료에 대한 반응, 그리고 재발과의 연관성에 대해 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 조직학적으로 소세포암으로 진단된 환자 26명을 대상으로 하였다. 모든 환자에서 병기설정 목적으로 $^{18}F$-FDG PET/CT를 시행하였으며, 항암 또는 방사선 치료에 대한 반응 평가를 위해 정기적으로 흉부 CT 검사를 시행하여 추적 관찰하였다. 모든 환자에서 $^{18}F$-FDG섭취 정도의 매개변수로 maxSUV 값을 사용하였다. 항암 또는 방사선 치료 중 또는 치료 후 흉부 CT를 기준으로 반응군과 비반응군으로 나누었다. 독립표본 T 검정을 이용하여 두 환자군간의 maxSUV 값을 비교하였다. 상관 분석을 이용해 FDG 섭취 정도와 재발, 그리고 $^{18}F$-FDG섭취 정도와 재발까지의 기간과의 관계를 평가하였다. ROC곡선을 이용하여 반응군과 비반응군 사이의 진단적 maxSUV 값을 추정하였다. 결과: 추적 관찰한 흉부 CT결과를 토대로 하여 총 26명의 환자 중 21명(81%)은 반응군으로 5명(19%)은 비반응군으로 분류하였다. 반응군과 비반응군의 폐병소에서 평균 maxSUV 값은 각각 $14.15{\pm}3.72$$9.17{\pm}2.15$였고, 반응군에서의 maxSU 값이 비반응군에서보다 통계학적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 반응군과 비반응군 사이의 진단적 maxSUV 값을 구하기 위한 ROC 곡선에서 maxSUV가 8.99일 때 100%의 민감도를 보였다. marSUV 값과 진단에서부터 재발까지의 기간은 음의 상관관계를 보였다(p<0.05, r=-0.757). 결론: 소세포폐암 환자에서 치료 전 $^{18}F$-FDG PET/CT 에서의 $^{18}F$-FDG의 섭취정도가 비반응군에서보다 반응군에서 통계적으로 유의하게 낮았다. 치료 전 $^{18}F$-FDG PET/CT에서 $^{18}F$-FDG의 섭취가 높은 환자에서 더 일찍 재발하였다.

추계학적 감마 확률과정을 이용한 경사제의 기대 잔류유효수명 예측 (Prediction of Expected Residual Useful Life of Rubble-Mound Breakwaters Using Stochastic Gamma Process)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.158-169
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    • 2019
  • 추계학적 확률과정의 하나인 감마 확률과정을 이용하여 구조물의 잔류유효수명을 확률론적으로 예측할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 수립된 모형은 과거부터 현재 시점까지 관측된 피해자료와 관련된 표본의 불확실성과 장래 시간 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다. 또한 최소자승법과 모멘트법을 함께 사용하여 경사제의 재령, 운용환경 그리고 피해이력을 고려할 수 있는 모수 추정법을 제시하였다. 먼저 현재 재령의 단일 피해 자료를 갖는 임의의 조건에서 모수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 잔류유효수명과 관련된 여러가지 거동 특성들을 분석하였다. 또한 잔류유효수명 예측모형을 경사제에 적용하였다. 경사제 피복재의 피해 이력에 대한 실험자료를 이용하여 감마 확률과정의 모수를 추정하였는데 실험자료와 매우 잘 일치하였다. 해석 결과에 의하면 현재 시점으로부터 상당히 오랜 시간이 경과하면 파괴한계를 초과할 확률이 일정한 값으로 수렴해야 하는 제약 조건을 잘 만족하였다. 한편 기대 잔류유효수명은 피해 이력의 거동 특성에 따라 각기 다르게 산정되었다. 특히 피해의 변동계수가 크면 추계학적으로 산정된 기대 잔류유효수명은 결정론적 회기모형의 해석 결과와 큰 차이를 보인다. 이는 해석과정에 포함된 불확실성의 영향으로 판단된다. 변동계수가 크면 파괴한계에 도달하는 시간의 분포가 넓게 퍼지기 때문이다. 따라서 본 연구에서 수립된 추계학적 잔류유효수명 예측모형은 현재 재령에서 경사제의 피해에 대한 확률적 평가를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장래 시간의 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다.

EIS를 활용한 철근 부식에 따른 콘크리트 손상 모니터링 (Monitoring of Concrete Deterioration Caused by Steel Corrosion using Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS))

  • 우성엽;김제경;이정재;기성훈
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.651-662
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    • 2022
  • 이 연구에서는 전기화학적 임피던스분광법(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS)을 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 개시, 전파 및 이로 인한 콘크리트의 손상을 관찰하기 위한 실험을 수행하였다. 먼저, 직경 25mm, 높이 70mm 원주형 콘크리트 실험체 중심에 지름 5mm의 탄소강봉을 매입한 실험체를 제작하였다. 실험체에 사용된 콘크리트는 물-시멘트 비 0.4, 0.5, 0.6을 갖는 세 가지 배합을 제작하였다. 촉진부식시험을 수행하여 위하여 철근 콘크리트 실험체는 0.5M NaCl 수용액에 침지한 후 0C, 13C, 65C, 130C의 네 가지 수준의 전하량을 인가하였다. 이 연구에서는 부식촉진 및 이 과정에서 EIS의 주기적 모니터링을 자동화하여 실험의 효율을 향상시켰다. 이 연구의 실험 결과를 통하여 EIS 주요 특성인자를 활용하여 콘크리트 속 철근의 부식상태를 효과적으로 평가할 수 있음을 확인하였다. 전하이동저항(Rc)값은 전하인가량이 0C에서 13C로 증가함에 따라 급격히 감소하여 대략 10kΩcm2 값을 나타내었다. 하지만 부식개시 이후 전하인가량을 13C에서 130C로 증가하였을 때 Rc값의 민감도는 현저히 감소하는 것을 확인하였다. 한편 이중층용량값(Cdl)값은 전하인가량이 0C에서 130C로 증가함에 따라 대략 50×10-6μF/cm2 에서 250×10-6μF/cm2 수준으로 선형비례관계를 보였다. 이러한 결과는 Cdl 모니터링을 통하여 부식물질에 팽창에 따라 유발된 콘크리트 내부 손상의 진전을 효과적으로 평가할 수 있음을 보여준다. 이 연구의 결과는 EIS를 활용하여 콘크리트 속 철근 부식의 확산 및 이에 따른 콘크리트 손상의 실시간 모니터링을 위한 매입형 센서 및 EIS 신호 분석방법의 고도화를 위한 기본 데이터를 제공하는데 의미가 있다.

집중형 모형 IHACRES와 GR4J를 이용한 강수 및 기온 변동성에 대한 유출 해석 민감도 평가 (Assessing the Sensitivity of Runoff Projections Under Precipitation and Temperature Variability Using IHACRES and GR4J Lumped Runoff-Rainfall Models)

  • 우동국;조지현;강부식;이송희;이가림;노성진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.43-54
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    • 2023
  • 기후변화가 고착화되면서 강수와 기온 변동으로 인한 가뭄 및 홍수 발생이 증가하고 있다. 유역 단위의 유출량 예측은 기후변화로 인한 자연재해에 대비하기 위한 수자원 관리의 시작이라 할 수 있다. 하지만, 기후변화와 유출모형의 불확실성은 정확한 유출 분석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 이러한 불확실성을 완화하기 위하여 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 개의 집중형 수문모형, 즉 IHACRES와 GR4J를 이용하여 강수 및 기온 변화에 따른 유출량 변화를 비교, 분석하였다. 연구 대상 지역은 합천댐과 섬진강댐 유역이며, Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 및 Kling Gupta Efficiency (KGE)를 목적함수로 하여 각 모형의 매개변수를 최적화하였다. 모형의 보정과 검정은 20년(1995년-2014년)의 유출자료를 활용하였으며, 보정 및 검정 기간은 각각 7:3 비율로 설정하였다. 두 모형 모두 보정과 검정 기간에 비교적 높은 신뢰도(NSE>0.74, KGE>0.75)를 보여, 모형이 과거 사상을 재현하기에 적합하고, 모의 결과가 비교적 유사함을 확인하였다. 다음으로, 기후변동이 유출에 미치는 영향을 평가하기 위해 동일한 모의 기간에 대해 강수는 -50 %에서 +50 %의 범위를 1 %씩, 기온은 0 ℃에서 8 ℃까지 0.1 ℃씩 구분하여 총 8,181개의 기후조건 시나리오를 구축하였다. 이후, 기후 스트레스 시나리오에 따른 두 모형의 최대유량, 풍수량, 평수량을 비교 및 분석하였다. 기후 스트레스 영향을 반영한 연최대유량과 풍수량의 경우, 강수 감소에 따른 유출 패턴은 두 모형에서 비슷하였으나, 강수와 기온이 증가할수록 상이한 결과를 얻었다. 이와 반대로, 풍수량의 경우 강수와 기온 변화의 차이가 커질수록 두 모형은 유사한 결과를 얻었다. 즉, 유역의 탄력적 기후변화 대응을 위해서는 모형의 불확실성에 대한 정량적 평가가 필요하다는 것을 시사한다.