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비인강암 환자의 예후에서 $2-[18^F]$ Fluoro-2-Deoxy-D-Glucose PET 영상에서 계산되는 Standardized Uptake Value의 의의 (Prediction of Prognosis to Concurrent Chemo-Radiotherapy by Standardized Uptake Value of $2-[18^F]$ Fluovo-2-Deoxy-D-Glucose for Nasopharyngeal Carcinomas)

  • 이상욱;임기천;남순열;김재승;최은경;안승도;신성수;류진숙;김상윤;이봉재;최승호;김성배;문대혁
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제23권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 목적 : 원격존기의 전이가 없는 비인강암에서 동시항암화학방사선치료를 시행 받은 환자에서 진단 당시 시행한 양전자단층촬영의 fluorodeoxyglucose (FDG) 섭취정도가 예후에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 원격장기의 전이가 없는 비인강암으로 진단 받고 진단 당시 ($[18^F]$FDG-PET을 시행한 환자는 총 41명이었다. PET 검사는 모두 항암방사선치료 전에 시행되었다. FOG 섭취 정도를 알아보기 위해서 종양 내에서 측정된 최대 standardized uptake value (SUV)를 측정하였다. 결과 : 항암화학방사선지료 후 모든 환자는 완전반응을 보였다. 전체 41명 중에서 10명이 재발하였는데 재발하지 않은 환자의 $SUV_{max}$ 중앙값은 6.48 (range: $2.31\~26.07$)이었고 재발한 환자의 중앙 $SUV_{max}$$8.55(2.49\~14.81)$이었다. 양 군 간의 5UV의 차이는 p값이 0.0505로 통계적 차이가 관찰되지 않았다. $SUV_{max}$를 중앙값을 기준으로 나누어 보았을 때 $SUV_{max}$가 높은 환자의 3년 생존율이 통계적으로 유의하게 저조하였다($51\%\;{\nu}91\%$, p=0.0070). 결론 : 원격전이가 없는 비인강암에서 항암화학방사선치료를 시행 받은 환자에서 진단 당시 시행한 FDG 섭취 정도는 예후를 예측하는데 유용할 것으로 생각되었다. 따라서 진단 당시 시행한 FDG-PET에서 SUV가 높은 경우(8 이상)에는 좀더 적극적인 치료가 필요할 것으로 생각하였다.

미세균열의 길이 분포를 이용한 결의 평가 (Evaluation for Rock Cleavage Using Distribution of Microcrack Lengths)

  • 박덕원
    • 암석학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.165-180
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    • 2015
  • 거창지역의 쥬라기 화강암에 대하여 결의 특성에 대한 분석을 실시하였다. 미세균열의 분포상은 박편의 확대사진(${\times}6.7$)에서 잘 확인되었다. 본 연구에서는 미세균열의 분포 특성을 표현하기 위하여 길이-누적 빈도 도표를 사용하였다. 여섯 방향의 도표를 밀도(${\rho}$)의 강도 순으로 배열하였다. 관계도에서 이들 도표들은 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순서로 나타난다. 여섯 도표들 중에서, 하드웨이 2(H2)의 도표가 좌측의 최하위 영역을 차지한다. 반면에, 리프트 1(R1)의 도표가 우측의 최상위 영역을 차지한다. 두 도표의 곡선 형태는 밀도의 증가에 따라 균등분포에서 지수함수의 분포형으로 변화한다. 도표들의 전반적인 분포 특성은 지수 직선과 관련이 있는 지수(${\lambda}$)의 크기 및 선 oa의 길이에서 잘 확인되었다. 기울기(${\theta}$)의 값을 지배하는 지수의 크기는 수(N), 길이(L) 및 밀도와 같은 모수의 값과 반비례를 한다. 반면에, 선 oa의 길이는 위의 3개 모수의 값과 정비례를 한다. 도표의 배열 순과 관련이 있는 상기 미세균열의 모수들은 3번 결(H1 + H2) < 2번 결(G1 + G2) < 1번 결(R1 + R2)의 순서로 나타난다. 여섯 도표 사이에서는 점진적인 변화를 하는 분포 특성을 볼 수 있다. 도표의 배열 순은 결의 상대적인 강도를 지시한다. 한편 기울기, 지수, 밀도 및 선 oa의 길이와 같은 모수들을 H2 < H1 < G2 < G1 < R2 < R1의 순으로 배열하였다. 관계도에서는 부드러운 이차함수의 변화 곡선을 볼 수 있다. 밀도 그리고 상기한 모수들 사이의 상관도로부터, 멱법칙 함수를 따르는 공통적인 규칙성을 도출하였다. 마지막으로, 결에 대한 분석은 도표 그리고 미세균열의 모수 사이의 결합을 통하여 수행되었다. 이러한 유형의 결합은 결의 평가에 있어서 진보성에 기여한다.

줄기세포 연구를 위한 급성신장손상 모델 (Acute Kidney Injury Models: Focus on the Therapeutic Effects of Stem Cell in Preclinical Approach)

  • 남현숙;우재석;우흥명
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.533-539
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    • 2010
  • 최근 줄기세포를 이용한 재생의학분야의 세포치료 연구가 활발히 진행되고 있으나 상대적으로 복잡한 구조를 갖는 신장에서는 난치성 질환인 급성신부전에 대한 줄기세포 치료의 효과는 아직도 논란의 여지가 많다. 이는 연구자마다 다양한 동물모델을 사용하는 것이 한 원인으로 지적되고 있다. 본 연구에서는 줄기세포의 치료효과 분석을 위한 최적의 동물모델 조건을 확립하고자 한다. 쥐를 사용하여 세 종류의 급성신장손상모델을 다음과 같이 다양한 농도와 조건에서 분석하였다: glycerol (대조군, 8 ml/kg, 10 ml/kg), cisplatin (대조군, 5 mg/kg, 10 mg/kg)과 허혈/재관류 (대조군, 35 분 허혈, 45 분 허혈). 줄기세포의 재생능력 평가를 위한 모델의 적합성 정도를 신장손상과 회복의 형태적, 기능적 패턴과 생존률 분석을 통하여 실시하였다. 독성모델인 glycerol과 cisplatin은 각각 10 ml/kg과 7.5 mg/kg 농도에서, 그리고 허혈모델은 45 분 모델에서 대조군 및 다른 비교모델에 비해 장기간의 관찰 기간 동안 신기능의 유의적 차이를 보였다. 또한 45 분 허혈 모델에서 50%의 사망률을 보인 것을 제외하고는 모든 군에서 관찰기간 동안 100% 생존율을 보였다. 조직소견에서 허혈과 glycerol 모델에서는 2일째, cisplatin 모델에서는 5일째 각각 유의적인 조직변화가 관찰되었다. 따라서, 관찰기간 동안 급격한 생존율 감소 없이 안전하고, 조직학적 평가와 신기능에서 대조군과 유의적인 차이를 보이는 cisplatin 7.5 mg/kg, glycerol 10 ml/kg, 35 분 허혈 모델이 치료효과를 평가하기에 적합한 모델로 사료되며, 줄기세포의 세포치료효과 분석에 적합한 급성신장손상 모델로 추천된다.

토끼에서 출생 후 고환간질세포의 발생에 관한 연구 (Studies on the postnatal development of the Leydig cell in rabbits)

  • 태현진;박영재;강형섭;김남수;박상열;양홍현;안동춘;김인식
    • 대한수의학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.325-334
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    • 2005
  • Changes in the rabbit Leydig cell from birth to adulthood were studied in New Zealand white rabbits of 1, 7, 21, 35, 49, 70, 105, 147, 196, and 252 days (n = 8 rabbits per group) of age. The objectives of this study were to understand the fate of the fetal Leydig cells, to determine the changes in serum testosterone levels, and leutenizing hormone-stimulated testosterone production per testis in vitro, and to quantify adult Leydig cells by number and average volume with age. Testes of rabbits were fixed by whole body perfusion using a fixative containing 2.5% glutaraldehyde in cacodylate buffer, processed and embedded in Epon-araldite. Using $1{\mu}m$ sections stained with methylene blue-azure II, qualitative and quantitative (stereological) morphological studies were performed. Testosterone levels in the incubation medium of luteinizing hormone-stimulated (100 ng/ml) testosterone secretion per testis in vitro, and in serum were determined by radioimmunoassay. The average volume of a testis of 1-day-old rabbits was determined as $0.0073cm^3$ and the parameter increased linearly from birth to 252 days ($3.93cm^3$). The volume density of the seminiferous tubules increased with age from 33.76% at day 1 to 88.2% at day 252. The volume density of the interstitium represents 66.24% of the testicular parenchyma at day 1. This proportion progressively diminished during development to reach a value of 11.8% at day 252. The volume density of Leydig cells increased almost linearly from birth (0.001%) to 252 days (2.62%). Leydig cell mass per testis increases from 0.0012 mg to 0.25 mg between days 1 and 35, from 2.66 mg to 44.3 mg between days 49 and 105 and from 65.42 mg and 102.9 mg between days 147 and 252. The absolute numbers of adult Leydig cells per testis increased linearly from birth to 252 days. The average volume of adult Leydig cell on days 1, 7, 21 and 35 was not significantly different; a gradual and continued increase was observed thereafter, reaching a 3-fold increase at 196 and 252 days. Serum testosterone concentrations were not significantly different at day 1 compared days 7, 21, 35. Significant increases were observed at days 49 and 70. Values at days 70 and 105 and days 147, 196, and 252 were not significantly different. LH-stimulated testosterone production per testis in vitro was significantly different at day 1 compared days 7, 21, 35. Significant increases were observed at days 49 and 70. Hormonal values at days 105, 147, 196, and 252 were not significantly different. These data suggested Leydig cell developmental phase can be classified: a neonatal phase (1-7 days), a prepubertal phase (14-49 days) and an adult phase (70-252 days). Immature and mature adult Leydig cells, initially detected at days 7 and 49, respectively, and mature adult Leydig cells were abundant Leydig cell type according to the number and absolute volume per testis form day 49 onwards.

소아에서 비만이 운동 전후의 폐활량에 미치는 영향 (Effects of Obesity on Pulmonary Functions in Children)

  • 박석원;김황민;김종수;차재국;이혜란
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제45권5호
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    • pp.588-595
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    • 2002
  • 목 적 : 최근에 증가하고 있는 우리나라 어린이들의 비만 정도를 살펴보고, 비만이 운동 전후의 폐활량에 미치는 영향을 보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 원주지역 초등학교 5곳의 4-6학년 학생 2,000명 중 신장별 체중 50 백분위수를 표준 체중으로 이용한 비만도가 20% 미만인 대조군 150명과 20% 이상이었던 비만군 257명을 대상으로 하였다. 2000년 10월부터 11월까지 2개월 동안 대상군을 정상, 경도비만, 중등도비만, 고도비만의 4군으로 분류하여 운동부하 전 및 후의 폐활량을 측정하였으며, 각 군간의 폐활량을 예측치에 대한 백분율로 환산하여 비교분석 하였다. 결 과 : 1) 비만에 해당하는 대상은 총 257명(19%)이었으며, 경도비만군 147명(10.9%), 중등도비만군 87명(6.4%), 고도비만군 23명(1.7%), 대조군은 150명이었다. 2) 각 군에서 측정한 $FEV_1$ 및 FVC의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 $95.4{\pm}15.8$, $96.3{\pm}14.7$ 경도비만군에서 $88.7{\pm}10.4$, $88.5{\pm}9.6$ 중등도비만군에 서 $90.3{\pm}11.0$, $87.8{\pm}10.5$ 고도비만군에서 $75.5{\pm}8.6$, $79.3{\pm}9.3$이었으며, 대조군, 경도비만군, 중등도비만군 간에 통계학적으로 유의한 차이는 보이지 않았으나, 고도비만군에서는 다른 군에 비하여 통계학적으로 유의하게 낮았다(P<0.05). 3) PEFR의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 $102.7{\pm}16.4$, 경도비만군에서 $92.0{\pm}11.0$, 중등도비 만군에서 $86.0{\pm}12.4$, 고도비만군에서 $74.0{\pm}9.5$이었으며, 대조군에 비해 비만군 모두에서 통계학적으로 의의있게 낮았고, 비만도가 높을수록 최대호기속도는 감소하였는데, 이는 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 4) 운동부하 후 측정한 $FEV_1$, FVC, PEFR 모두, 89명(21.9%)은 운동부하 후 5분, 173명(42.5%)은 10분, 145명(35.6%)은 운동부하 후 15분에 가장 낮은 측정치를 보였다. 5) 운동부하 후 $FEV_1$, FVC, PEFR 측정치의 예측치에 대한 백분율(%)은 대조군에서 각각 $90.4{\pm}16.7$, $89.7{\pm}15.0$, $94.5{\pm}16.6$ 경도비만군 $77.1{\pm}10.5$, $74.2{\pm}9.7$, $77.2{\pm}11.6$ 중등도비만군 $76.2{\pm}11.1$, $71.3{\pm}11.4$, $68.5{\pm}13.0$ 고도비만군 $59.8{\pm}9.1$, $55.7{\pm}8.8$, $52.0{\pm}8.9$로 각 군 모두에서 운동부하 전 측정한 각 항목의 예측치에 대한 백분율보다 통계학적으로 의의있게 감소하였다. 그리고 운동부하 전 및 운동부하 후 각 항목 측정치의 예측치에 대한 백분율 차이는 비만도가 높을수록 컸으며 이는 모두 통계학적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). 결 론: 운동부하 후 발생하는 기관지수축 정도는 비만아에서 더 크게 나타나며, 운동부하 전이라도 고도비만아인 경우 기관지폐쇄가 어느 정도는 존재한다고 사료된다.

두경부 세기견조방사선치료계획 최적화 조건에서 주요 인자들의 영향 분석 (Analysis of the major factors of influence on the conditions of the Intensity Modulated Radiation Therapy planning optimization in Head and Neck)

  • 김대섭;이우석;윤인하;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.11-19
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    • 2014
  • 목 적 : 최적화 알고리즘에 적용되는 최적화 인자들의 영향을 고려하여, 가장 적합한 인자 값을 도출함으로써 이상적인 치료계획을 쉽게 설계할 수 있도록 하고자 한다. 대상 및 방법 : 본 연구의 세기조절방사선치료에서 선량계산 알고리즘은 PBC(Pencil Beam Convolution)이고, 최적화 알고리즘은 DVO(Dose Volume Optimizer 10.0.28)이다. 두경부 환자의 세기조절방사선치료에서 치료계획용적의 처방선량은 동시에 2.2 Gy와 2.0 Gy가 될 수 있도록 하였다. 치료계획은 6 MV, 7개의 조사야로 역선량계산방법으로 수립하였다. 최적화 알고리즘 인자는 용적선량-조건강도(Priority, Constrain), 선량부 드럼강도(Smooth)로 선정하고, 각 인자들의 변화량에 따른 치료계획의 영향을 분석하였다. 용적선량-조건강도는 기준 조건강도를 정하고, 비율은 같지만 절대 값은 다른 최적화 과정을 실시하였다. 또한 조건강도의 절대 값에 변화에 따른 치료용적과 주변 정상장기들을 평가하였다. 선량부드럼강도는 기준 조건의 단순 변화와 용적선량-조건강도와 관련시킨 변화를 치료계획에 반영시켰다. 치료계획은 처방선량지수(Conformal Index, CI), 처방선량포함지수(Paddick's Conformal Index, PCI), 선량균질지수(Homogeneity Index, HI)와 각 장기의 평균선량으로 평가하였다. 결 과 : 용적선량-조건강도의 비율을 동일하게 하고 절대 값을 변화 시켰을 때 CI값은 다르지만, PCI는 $1.299{\pm}0.006$, HI는 $1.095{\pm}0.004$, D5%/D95%는 $1.090{\pm}1.011$으로 처방선량에 대한 영향은 유사하였다. 이하선의 평균선량은 용적선량-조건강도의 절대 값이 40, 60, 70, 90으로 증가될 때, 67.4, 50.3, 51.2, 47.1 Gy로 감소하였다. 각각의 치료계획에서 선량부드럼강도를 증가시켰을 때, PCI는 $1.338{\pm}0.006$로 증가된 값을 보였다. 결 론 : 용적선량-조건강도는 절대적인 값보다 각 조건의 비율에 따라 최적화 알고리즘에 영향을 주었다. 절대 값이 다르더라도 같은 비율을 유지하면 유사한 치료계획이 수립되었다. 성공적인 치료계획을 수립하기 위해 특히 보호해야할 정상장기의 용적선량-조건강도는 치료용적의 용적선량-조건강도의 50%이상 되어야한다. 선량부드럼강도는 용적선량-조건강도에 따라 비례하여 증가하거나 감소하여야 한다. 단순히 절대 값으로 적용하면 용적선량-조건강도는 그 조건을 충분히 만족시키지 못한다.

미생물을 이용한 일산화탄소로부터 에탄올 생산공정 최적화 (Optimization of Microbial Production of Ethanol form Carbon Monoxide)

  • 강환구;이충렬
    • KSBB Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • 본 연구에서는 C. ljungdahlii를 이용하여 일산화탄소로부터 에탄올 생성 방법을 최적화하였다. 먼저 Clostridium ljungdahlii ATCC 55383을 이용하여 일산화탄소 소비속도에 대한 kinetic model과 그에 따른 여러 가지 상수값을 계산하기 위한 실험을 수행하였다. 이 결과 일 산화탄소 소비속도 data에 Michaelis Menten식이 잘 적용됨을 알수 있었고 기울기 값 $K_m/V_{max}$ max 및 y-절편값 $1/V_{max}$로부터 구한 $V_{max}$는 37.14 mmol/L-hr-O.D. 그리고 $K_{m}$은 0.9516 atm임을 알 수 있었다. C. ljungdahlii에서의 ethanol의 생성에 미치는 pH와 질소원의 영향을 실험한 결과 세포성장에는 pH 5.5와 YE첨가가 에탄올 생성에는 pH 4~4.5, ammonium solution $(NH_4Cl+(NH_4)_2SO_4$)첨가가 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 pH 5.5와 YE 0.5%에서 C. ljungdahlii를 배양한 후 pH 4.5로 shift하고 ammonium solution을 계속 첨가한 경우 세포농도 0.D. 0.25에서 약 3.6 g/L의 에탄올 생성을 얻었으며 이것은 pH 및 질소원 shift가 없는 경우에 비하여 약 20배 이상 에탄을 생성양이 증가된 수치이다. 이를 바탕으로 pH shift 후 N source로서 ammonium solution을 지속적으로 공급하여 주면서 fermenter를 이용한 일산화탄소로부터 에탄을 최적화를 수행하였고 이 결과 최대 specific ethanol production rate 0.49 g ethanol/L.hr.O.D.를 얻을 수 있었으며 생성된 최종 에탄을 농도는 25 g ethanol/L에 달하였다. 이 결과를 이용하여 높은 세포농도를 얻기 위하여 세포성장에 도움을 주는 탄소원 실험을 수행하였고 이 결과 glucose를 이용한 세포성장후 일산화탄소로 전환하는 방법을 fermenter에 적용하여 pH 5.5, 400 rpm 조건에서 glucose를 feeding하여 O.D. 3.4가지 자라게 한 후 ammonium solution을 첨가하여 주면서 일산화탄소를 소비하는 시점가지 약 10시간 동안 CO adaptation을 실시하여 일산화탄소의 소비속도가 충분한 속도에 달했을 때 pH를 5.5에서 4.5로 낮추어 주었고 그 후 간헐적으로 ammonium solution을 feeding한 결과 얻어진 최종 에탄을 생성량은 45 g/L 이었다. 특히 약60시간 이내에 45 g/L 정도의 ethanol을 생성 함으로써 0.75 g ethanol/L.hr의 ethanol 생산성을 확보 할 수 있었다. 또한 C. ljungdahlii이 에탄을 내성을 실험한 결과 약 50 g/L 정도의 에탄올에는 큰 성장 장애를 받지 않는 것으로 나타나 이 균주를 이용한 산업체 부생가스로부터의 에탄을 생산 가능성을 더하여 주고 있다. 현재 본 연구진에 의하여 C. ljungdahlii를 이용하여 long term operation시의 cell viability 유지를 위한 세포성장과 에탄을 생성을 완전히 분리시킨 2 bioreactor system의 연구 및 일산화탄소로부터 높은 농도의 에탄올을 생성하는 독창적인 새로운 균주가 분리되어 현재 실험 진행 중이다.

표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(Motion Artifact) 관련된 원인분석 (Analysis of Acquisition Parameters That Caused Artifacts in Four-dimensional (4D) CT Images of Targets Undergoing Regular Motion)

  • 신희순;한영이;신은혁
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제24권4호
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    • pp.243-252
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    • 2013
  • 본 연구는 표적이 규칙적으로 움직일 때 생기는 4DCT 영상의 모션 아티팩트(motion artifact) 관련된 원인들인 partial volume effect (PVE), partial projection effect (PPE), 각각의 프레임의 시작점 사이에 불일치(MMimph)의 원인들은 조사 및 분석을 목적으로 했다. 본 기관에서 제작된 흉부팬텀과 아크릴의 두개의 원기둥팬텀(반지름: 2 cm, 길이: 0.5 cm/ 반지름: 2 cm, 길이: 10 cm)이 규칙적인 움직이는 동안 CT을 이용하여 4D 영상을 획득했다. 촬영은 자동시작과 각각의 프레임의 시작점을 일치시키기 위해 매뉴얼로 두 가지 방법으로 시작하였다. 첫번째 실험에서는 CT 캔트리 rotation time은 5초와 8초가 이용되었다. 각 프레임은 다른 위상으로 시작되었다. 두번째 실험에서는 각 프레임에서 같은 위상으로 시작되게 하기 위해 매뉴얼로 시작했다. 세번째 실험에서는 원기둥팬텀을 2초와 6초를 주기로 움직였다. 각각의 4DCT의 영상에서 표적의 부피를 구했다. 영상으로부터 구한 표적의 부피와 표적의 실제 부피와 비교를 통해 관계를 분석했다. 흉부팬텀 실험에서는 CT의 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 PVE와 PPE의 영향이 적어짐에 따라 영상에서 얻은 표적부피는 실제에 근접했다. 각각의 프레임의 시작점이 일치할수록 움직임의 속도와 표적의 부피와 상관관계가 높았다. 원기둥팬텀에서는 흉부팬텀의 경우와 같이 갠트리 속도가 팬텀의 움직임보다 빠를수록 영상으로부터 구한 표적부피는 실제 표적부피에 근접했다. 특히 한 slice의 두께가 2.5 mm을 고려 할 때 axial방향의 PVE, PPE, 각각의 프레임의 시작점이 일치가 되는 상태를 시뮬레이션한 길이 10 cm의 원기둥팬텀 실험에서는 영상에서 얻은 표적부피는 표적이 정지되었을 때 영상에서 얻은 부피와 거의 일치했다. 팬텀이 느리게 움직일수록, CT 갠트리의 rotation 시간이 짧을수록 영상에서 얻은 표적부피는 실제 부피에 근접했다. CT 촬영 시 각각의 프레임의 시작점이 같을수록 표적의 속도와 영상에서 의한 표적의 부피는 상관관계가 높게 나타났다. CT 갠트리의 rotation 속도를 팬텀의 움직임보다 빠르게 하고, CT 촬영시 각의 프레임의 시작점을 일치시킬수록 실제의 팬텀부피에 근접하리라고 예상된다.

유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈의 신뢰성 확보를 위한 실험 및 수치 해석 연구 (Reliability Assessment of Flexible InGaP/GaAs Double-Junction Solar Module Using Experimental and Numerical Analysis)

  • 김영일;;좌성훈
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.75-82
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    • 2019
  • 유연 태양 전지는 최근 휴대용 배터리, 웨어러블 소자, 로봇, 드론 및 비행기와 같은 광범위한 응용 분야로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, 고효율 및 높은 신뢰성을 갖는 유연 실리콘 및 화합물 반도체 태양 전지의 요구가 계속 증가하고 있다. 본 연구에서는 유연 InGaP/GaAs 2중 접합 태양전지 모듈을 개발하였다. 특히 제작된 유연 태양전지 모듈의 신뢰성을 확보하기 위하여, 풍속 및 주위 온도가 태양 전지 작동 온도에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 3종류의 풍속(0 m/s, 2.5 m/s 및 5 m/s) 및 2종류의 주변 온도 조건(25℃ 및 33℃)에 대하여 태양 전지 모듈의 온도 분포를 해석하였다. 유연 태양전지 모듈의 유연성은 굽힘 시험 및 굽힘 수치해석을 통하여 평가하였다. 25℃ 온도조건에서 풍속이 0 m/s 일 때, 태양 전지 셀의 최대 온도는 149.7℃이다. 풍속이 2.5 m/s로 증가되었을 경우, 태양 전지의 온도는 66.2℃로 크게 감소되었다. 또한 풍속이 5 m/s 인 경우, 태양 전지의 온도는 48.3℃로 급격히 감소함을 알 수 있었다. 주변 온도 또한 태양 전지의 작동 온도에 영향을 미친다. 2.5 m/s의 풍속에서 주변 온도가 33℃로 증가할 경우, 태양 전지의 온도는 74.2℃로 약간 증가하였다. 따라서 태양 전지 셀의 온도에 영향을 미치는 가장 중요한 인자는 풍속으로 인한 열 방출 효과임을 알 수 있었다. 또한 태양 전지의 최대 온도는 사용된 소재들의 유리 전이 온도보다 낮기 때문에, 열 변형 및 모듈의 열화 가능성은 매우 낮을 것으로 예측된다. 제작된 태양전지 모듈은 굽힘 반경 7 mm까지 굽힐 수 있어 비교적 우수한 유연성을 갖고 있었다. 또한 향후 neutral plane 해석을 통하여 태양전지 셀을 neutral plane에 위치시키면 유연성이 크게 증가할 것으로 예측된다.

70 MPa급 인공암반 내 실대형 쉴드TBM 굴진실험을 통한 굴진율 모델 및 활용방안 제안 (Development of a TBM Advance Rate Model and Its Field Application Based on Full-Scale Shield TBM Tunneling Tests in 70 MPa of Artificial Rock Mass)

  • 김정주;김경열;류희환;정주환;홍성연;조선아;배두산
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권3호
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    • pp.305-313
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    • 2020
  • 전력송전을 위한 터널식 전력구는 점차 시공실적이 증가하고 있는 추세이며, 해저 및 대심도 등 시공환경이 어려운 구간의 건설도 증가하고 있다. 이에 소단면 쉴드TBM의 효율적 운영을 위해 굴진율 및 설계모델이 필요하다. 그러나, 제한된 지반조사 회수 및 굴착면 맵핑으로 인하여 암반특성과 굴진데이터를 정확히 매칭시켜 상호간 상관관계 및 굴진율 모델을 도출하는데 어려움이 있다. 이에 소단면 쉴드TBM에 적합한 굴진율 및 설계모델을 제시하기 위하여 커터헤드의 직경이 3.56 m인 실험용 EPB 쉴드TBM을 제작하고, 총 부피 87.5 ㎥인 인공암반 내에서 총 19번의 실대형 굴진실험을 수행하였다. 본 실험은 70MPa의 균질한 암반강도에서 수행되었기 때문에 운전변수인 추력과 커터헤드의 RPM에 따른 굴진율과 기계데이터간 상관관계를 효율적으로 분석할 수 있으며, 실제 굴착메커니즘과 동일하기 때문에 도출된 압입깊이와 토크값은 활용성이 높다. 본 연구를 통해 디스크커터 당 연직력과 압입깊이의 상관관계 및 연직력과 회전력의 상관관계를 도출하였다. 이러한 상관관계들을 이용하여 70 MPa급 암반에 대해 굴진율 예측과 TBM 설계가 가능할 것으로 판단한다. 또한, 인공암반의 RQD가 100%로 현장적용에 대한 한계점에 대해 FPI의 개념을 도입하여 굴진율 모델의 활용성을 증대시키고자 하였다.