• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제24권3호
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• pp.162-170
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• 2013

인간의 질병연구를 위한 소동물용 픽셀화 반도체 검출기 기반의 단일광자단층촬영(SPECT, single photon emission computed tomography)시스템 개발이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 CdTe검출기 기반의 SPECT시스템의 고해상도 및 저선량 소동물 영상화 가능성을 알아보고자 NaI(Tl) 섬광결정 검출기로 구축된 SPECT 시스템과 비교 평가하였다. CdTe 검출기는 $44.8{\times}44.8$ mm의 크기이며 $0.35{\times}0.35{\times}5$ mm크기의 픽셀로 구성되어 있다. 검출기의 내인성 분해능은 0.35 mm 이며 이는 픽셀 크기와 동일하다. GATE 시뮬레이션 방법을 통하여 두 시스템간의 성능 평가를 수행하고 비교 분석하였다. 시스템의 공간 분해능과 민감도는 10 MBq의 $^{99m}Tc$ 점 선원을 사용하여 평가하였다. 복셀화된 MOBY (mouse whole-body) 팬텀을 사용하여 정량적 평가 및 흡수선량을 계산하였다. 점선원과 조준기 사이의 거리가 30 mm 일 때, NaI(Tl) 섬광결정 검출기 기반의 SPECT의 분해능은 1.54 mm, 민감도는 83 cps/MBq였으며, CdTe검출기 기반의 SPECT시스템의 분해능은 1.32 mm, 민감도는 116 cps/MBq로 더욱 향상된 공간 분해능과 민감도를 나타내었다. 두 시스템의 정량적 통계 분석은 CNR 계산을 통해 이루어졌으며, 주입 선량을 다양하게 설정하여 두 시스템에서의 CNR을 획득하였다. Mouse brain내 striatum의 주입선량이 160 Bq/voxel일 경우, CdTe검출기 기반의 SPECT에서 획득한 CNR은 2.30이었으며 섬광결정 검출기 SPECT에서 획득한 CNR은 1.85로 CdTe검출기 기반의 SPECT에서 더욱 큰 CNR을 지니고 있었다. 또한, CdTe기반의 SPECT를 사용할 경우 NaI(Tl) 섬광결정 검출기 기반의 SPECT 시스템을 사용하는 것보다 동일한 정량적 수치획득을 위한 소동물의 피폭선량을 감소시켜줄 수 있었다. 본 연구에서는 반도체 검출기 CdTe기반의 SPECT은 NaI(Tl) 섬광결정 검출기 SPECT 시스템보다 공간 분해능과 민감도 측면에서 높은 성능을 보였음을 증명하였다. 실제 시스템과의 검증 등의 추가 연구가 필요하지만, 본 연구 결과는 향후 피폭 선량을 줄이는 동시에 영상의 질을 높일 수 있는 소동물용 SPECT 시스템 구축에 응용될 수 있을 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제97권1호
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• pp.61-70
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• 2008

본 연구는 급경사 지형과 간벌사업, 소규모 목재생산 등에 효율적인 가선계 집재기계인 트랙터 부착형 타워집재기를 개발하고자 수행하였다. 타워집재기의 유압동력원은 트랙터의 PTO를 이용한 3개의 유압펌프를 장착하여 4개의 드럼 구동용 모터와 인터록크용 클러치 실린더, 타워신장용 실린더, 아웃트리거 실린더를 작동시킬 수 있도록 설계 제작하였으며, 런닝스카이라인 삭장방식과 인터록크 기능을 채택하고 더블캡스턴드럼과 와이어로프 저장드럼, 인터록크 클러치를 장착한 타워집재기를 개발하였다. 또한 더블캡스턴 드럼의 윈치 구동력 및 견인력과 가선의 이송속도를 산출하여 윈치 구동력은 $191kg{\cdot}m$, 윈치 견인력은 1,910kgf, 더블캡스턴 드럼의 회전수는 220.5rpm, 가선의 이송속도는 138.5m/min의 타워집재기를 개발하였다. 메인라인 250m와 홀백라인 450m을 저장하기 위해서는 메인라인 및 홀백라인 저장드럼의 플랜지 직경은 각각 약 360mm와 약 460mm가 최적이라는 것을 알 수 있었다. 런닝스카이라인 삭장방식에 맞고 쵸킹작업이 용이하고 집재목의 처짐을 방지하기 위한 잠금장치를 장착한 반송기를 개발하였으며, 타워집재기의 인터록크 기능을 고려하고 조작의 수월성과 작업의 효율성을 위한 유선 리모트 콘트롤러를 개발하였다. 타워집재기의 견인 및 이동을 위해 트랙터의 후방 3점 히치 연결장치와 고무바퀴를 장착하였으며, 타워집재기의 안전성과 작업의 효율성을 높이기 위해 아우트리거와 버팀줄을 장착한 타워집재기를 개발하였다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제15권2호
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• pp.159-165
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• 1997

목적 : 광자선과 블록을 얻는 트레이와의 상호작용에 의해 생성된 2차 전자는 피하층에 과도 한 선량증가의 원인이 된다. 이런 전자오염으로 인한 표면선량을 감소시키기 위해 트레이 아래 전자필터를 부착하는 것이 유용하다. 대상 및 방법 :두께가 다른 Cu판, Al판 그리고 Cu/Al 복합판을 사용하여 전자오염에 의한 표면선량을 감소시키는 효과를 측정하였다. 최적의 필터를 찾기 위해서 $10m\times10cm$ 조사야와 SSD 78.5cm의 기하학적 모형으로 표면에서부터 최대선량 지점까지 2mm 간격으로 흡수선량을 측정하였다. 최적필터의 조사야 의존성을 구하기 위해서 $4cm\times4cm$에서부터 $25cm\times25cm$까지 조사면적을 변화시켜가며 흡수선량을 측정하였다 결과 : 표면선량은 조사면적을 증가시키면 서서히 증가하였고 $15cm\times15cm$ 조사면적 이상에 서는 표면선량이 급속히 증가하였다. Al판을 사용했을 경우 표면선량이 최대선량 지점의 선량보다 낮게 유지되지 않으므로 Al판은 전자필터로는 부적합하였으며 0.5mm Cu판과 Cu/Al=0.28mm/1.5mm 복합판이 최적 전자필터로 결정되었다. 두가지 최적필터의 경우 $4cm\times4cm$ 조사면에서는 표면선량을 $5.5\%$(tray 사용할때 표면선량에서 filter 사용할때 표면선량을 뺀 것) 낮출 수 있었고 $10cm\times10cm$에서는 $11.3\%,\;25cm\times25cm$에서는 $21.3\%$로 낮출 수 있었다. 결론 : 전자오염에 기인한 표면선량은 조사면적에 의존하였고 트레이를 설치했을때 표면의 전자오염은 많았고 특히 조사면적이 클 때 표면의 전자오염은 더욱 증가하였다 표면 및 build-up영역의 선량 특성을 측정한 결과 0.5mm Cu판과 Cu/Al=0.28mm/1.5mm 복합판이 최적 필터로 결정되었다. 트레이 밑에 최적 필터를 부착하면 표면선량을 유효하게 감소시킬 수 있었고 필터의 효과는 조사면적이 클 때 더욱 좋았다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제33권1호
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• pp.61-66
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• 2010

선형가속기를 기반으로 하는 뇌정위적 방사선 수술에 있어 전용 콘과 동일한 정방형 조사면에서의 소조사면 선량특성에 관해 알아보고자 6 MV 광자선과 소조사면 전용 검출기를 이용해 측정하였다. 선원 표면간 거리는 100 cm로 하고, 전용 cone ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}2\;cm$, ${\Phi}3\;cm$과 정방형 조사면 $1{\times}1\;cm^2$, $2{\times}2\;cm^2$, $3{\times}3\;cm^2$ 조사면 으로 1.5 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm 지점에서 심부선량을 측정하였고, 최대 선량점에서 각 조사면에서 출력선량을 측정하여 비교하였다. 반음영의 측정을 위한 선량측면도 측정은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 및 동일한 정방형 조사면에서 선원 표면간 거리 95 cm, 깊이 5 cm에서 SFD를 이용하여 측정하였다. 물리학적 조사면(90%) 내에서는 1 mm 간격으로, 반음영 영역(20~80%)에서는 0.5 mm 간격으로 측정하였다. 전용 콘 과 정방향 조사면의 PDD 변화는 기준조사면을 기준으로 5 cm 깊이에서 4.3~7.9% 낮게 나타났으며, 콘의 크기와 조사면 크기가 커질수록 PDD 변화는 적게 나타났다. 선질 비교를 위해 $PDD_{20,10}$를 비교한 결과 ${\Phi}1\;cm$ 콘과 $1{\times}1\;cm^2$을 제외한 다른 조사면에서는 1% 이내의 변화를 보였다. 출력선량은 콘을 이용한 방법에서 정방형 조사면에서 보다 3.1~4.6% 출력선량이 증가하였다. 반음영 영역은 ${\Phi}1\;cm$, ${\Phi}3\;cm$ 동일한 정방형 조사면에서 콘을 이용한 방법이 반음영 영역이 20% 감소하였다. 뇌정위적 방사선 수술은 소조사면을 이용해 1회 대선량을 조사하는 방법으로 조사면의 선량특성을 고려한 처방이 중요하게 된다. 본 실험을 통해 뇌정위적 방사선 수술에 있어 정방형 소조사면 보다 전용 콘을 이용한 방법이 유효하다고 사료되며, 향후 다양한 측정기를 이용한 소조사면의 선량특성에 관한 연구가 필요하다고 생각된다.

• 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.

• 한국습지학회지
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• 제18권3호
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• pp.275-281
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• 2016

본 연구는 수질 및 수생태계 보전에 관한 법 53조2항에 해당하는 고속도로에서의 효과적인 비점오염관리를 위해 자동차 운행대수에 따른 고속도로의 강우유출 특성을 분석하여 비점오염 저감시설 설치 방안을 제공하고자 수행하였다. 연구대상지점은 총 5지점으로 경부, 서해안, 호남 및 통영대전 고속도로로 지점에 따라 2006~2008년과 2015년에 총 44회의 강우사상을 대상으로 모니터링을 수행하였다. 모니터링 결과, 평균 선행건기일수(ADD)는 6.2일, 평균 강우량은 19.2 mm로 조사되었다. 단위면적당 일평균 차량 통행량(ADT/CA)의 경우 경부고속도로 지점인 H-4에서 49.4대/$day{\cdot}m^2$으로 가장 높았으며 다른 지점의 경우 10대/$day{\cdot}m^2$미만으로 조사되었다. 조사대상 지점에서 발생되는 비점오염물질의 농도는 평균적으로 TSS는 63.5 mg/L, BOD는 24.9 mg/L, TN은 3.35 mg/L, TP는 0.63 mg/L, Total Zn은 298 ug/L로 국내에서 발표된 고속도로 관련 강우유출수 EMC 값보다 비교적 낮게 조사되었다. 한편, 조사대상지점의 오염물질 농도와 ADT/CA간의 상관관계 분석결과, SS에서 $R^2$값이 0.585로 가장 높은 상관성을 나타냈다. ADT/CA와 TSS EMC 와의 상관관계식을 통하여 국내 고속도로 평균 TSS EMC가 73.7 mg/L일 때 ADT/CA는 13 대/일${\cdot}m^2$으로 이를 기준으로 단위면적당 차량의 통행량이 13대보다 높을 경우 입자상 물질의 발생량이 높은 지역으로 고려, 비점오염관리가 필요한 지역으로 제시할 수 있으며 본 연구에서는 선행연구에서 제시된 ADT에 단위면적을 고려하였기에 기존에 수행되었던 연구보다 일반화된 단위로 활용도 및 적용성이 높을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.122-128
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• 2012

폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 하류 수계의 환경오염 영향을 검토하기 위하여 삼보광산 하류 수계 내 하천수질, 퇴적토양 및 인근 논토양에 대한 중금속 오염도를 평가한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 Cd 평균 농도(0.018~0.035 mg/L)는 우리나라 농업용수 수질기준(0.01 mg/L)을 초과하였고, 미량성분 중 Zn, Fe 및 Mn 함량도 FAO의 관개용수 최대 권고치(Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L)를 초과 하였다. 광산 하류 논토양의 Pb, Zn 평균함량은 우리나라 농경지의 토양오염 우려기준(Pb 200, Zn 300 mg/kg)을 초과 하였고, 중금속 오염지수 평균치는 상리가 1.2로 내리지역0.45보다 높게 나타났다. 광산 하류 수계 내 퇴적토의 Cd, Pb 및 Zn 함량은 우리나라 하천용지의 토양오염 우려기준(Cd 10, Pb 400, Zn 600 mg/kg)을 초과하였다. 또한 퇴적토의 중금속 오염지수(PI)는 상리지역 0.98~7.32, 내리지역 0.34~5.27로 지점별 편차가 컸으며, 하류 1km 지점 합류지점(SN-1, SN-2)까지 오염된 것으로 나타났다. 퇴적토의 부화계수(EFc) 평균치는 Cd>Pb>Zn>As>Cu>Cr>Ni 순으로 지점간의 편차가 큰 것으로 나타났다. 퇴적토의 중금속별 지화학적농축계수(Igeo)는 지점별로 약간의 차이는 있으나 Zn>Cd>Pb>Cu>As>Cr>Ni 순으로 높았으며, 특히 Zn의 경우 광산 침출수 영향을 받은 퇴적토에서 경보오염에서 위험오염(Igeo 3.1~6.2) 상태로 심하게 오염된 것으로 나타났다. 결과적으로 삼보광산 하류 하천수질 및 퇴적토의 오염도 평가를 종합해 볼 때 광산 침출수의 영향이 하류 수계 1 km 이상(SN-1, SN-2)까지 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.328-336
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• 2008

폐금속 광산에서 유출되는 광산배수로 인한 수계의 수질오염 영향을 파악하기 위하여 삼보광산 광미댐 침출수 및 하류 하천수의 화학성분 및 미량금속을 분석 검토한 결과는 다음과 같다. 삼보광산 주변 광미댐 침출수의 pH 값은 $5.8{\sim}6.9$ 사이로 중성에 가까운 약산성이였다. 주 광미댐 침출수의 주요 용존 화학성분 평균치는 EC 1.77 dS/m, $SO_4^{2-}$ 929, $K^+$ 14.6, $Ca^{2+}$ 263.3, $Mg^{2+}$ 46.9 mg/L 이였다. 특히 화학성분 중 EC 값과 $SO_4^{2-}$ 농도는 벼의 농업용수 피해한계 농도 (EC 1.0 dS/m, $SO_4^{2-}$ 54.0 mg/L)를 상회하였다. 광산 침출수의 Cd 평균 농도($0.016{\sim}0.021\;mg/L$)는 농업용수 수질기준인 0.01 mg/L을 초과하였고, Cd 최고치는 수질기준의 4배정도 높았다. 또한 미량금속 중 Zn, Fe 및 Mn 농도는 FAO의 관개용수 최대 권고치(Cd 0.01, Zn 2.0, Fe 5.0, Mn 0.2 mg/L)를 초과하였고, 특히 Zn 및 Mn 평균 농도는 권고치의 $8{\sim}26$배, $45{\sim}313$배 이상 높았다. 본 조사결과에서 광산배수에 의한 수계의 수질오염은 하류 1 km 이상까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 광산배수와 하천수의 수질항목 중 pH 값은 용존 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 부의 상관을, 주 오염성분인 EC 값, $SO_4^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$ 농도는 각각의 Cd, Zn, Al 및 Mn 농도와 고도의 정의 상관을 보였다. 또한 주요 화학성분 중에서는 pH 값이 EC 값 및 $SO_4^{2-}$ 농도와 부의 상관을 보였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권2호
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• pp.67-75
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• 2012

이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon Capture and Storage, CCS)은 발전소, 제철소 등의 대량의 배출원으로부터 포집된 이산화탄소를 압축공정, 정제공정, 수송공정을 거친 후, 지중의 안전한 지질구조 내에 수백, 수천년 이상 안정적으로 저장하는 기술이다. CCS 공정 중 이산화탄소에는 이산화탄소를 발생시키는 연소공정이나 포집 경제되는 공정에서 유입되는 불순물이 섞임으로서 혼합물을 이루게 된다. 혼합물의 성분으로는 대표적으로 $SO_2$, $H_2O$, CO, $N_2$, Ar, $O_2$, $H_2$ 등이 있으며 위 공정들에서 이산화탄소 혼합물에 포함된 불순물들은 전 공정에 영향을 미치게 된다. 본연구에서는 이산화탄소 혼합물 내 다양한 불순물이 수송공정에 미치는 영향을 실험적으로 평가할 수 있도록 혼합물이송공정 모의실험장치를 설계 제작하였으며 이산화탄소 혼합물의 이송공정에 질소불순물이 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 각 실험조건 마다 증가율의 차이는 있으나 $N_2$비율이 증가할수록 $CO_2-N_2$ 혼합물의 질량유량당 압력강하량 및 비체적이 증가하는 경향을 보였다. 120 bar 및 100 bar 실험조건에서는 혼합물의 상태가 단상 초임계상태이었으며 $N_2$ 조성비 증가에 따른 비체적 및 질량유량당 압력강하 기울기가 크게 변하지 않음을 확인하였다. 70 bar 실험조건에서는 액상, 이상, 기상으로 혼합물의 상이 바뀌었으며 각 상에 따라 질량유량당 압력강하 및 비체적의 기울기가 달라짐을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권4호
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• pp.274-281
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• 2015

영산강과 섬진강의 지천을 중심으로 총 22개 지점에서 4회에 걸쳐 농약(aldicarb, carbaryl, carbofuran, chlorpyrifos, 2,4-D, MCPA, methomyl, metolachlor, molinate)의 실태조사를 수행하였다. 하천수 시료에서 농약을 추출하기 위해 Oasis HLB 카트리지를 사용하였고 LC/ MS/MS를 이용하여 분석하였다. 시험법은 matrix-matched 내부표준검량곡선과 방법검출한계, 정량한계, 정확도, 정밀도, 회수율 등으로 정도관리를 수행하였다. 각 화합물의 방법검출한계는 모든 화합물이 국립환경과학원에서 제안하는 GV/10을 만족하였다. 모든 화합물의 상관계수(r²)는 0.9965- 0.9999로써 직선성이 매우 높았고 정확도와 정밀도는 각각 89.4-113.6%와 3.1-14.0%로써 매우 양호함을 알 수 있었으며 평균 회수율은 90.8-106.2%로 매우 우수하였다. Aldicarb를 제외한 모든 성분이 검출되었고, 특히 carbofuran과 metolachlor의 검출농도와 빈도가 높았는데 이들의 광범위한 적용 범위에 따른 많은 사용량에 기인한 것으로 판단되었다. 2,4-D와 MCPA는 1(5월), 2차(7월) 시료에서만 검출되었는데 이는 두 농약의 사용 적기와 일치하였다. Methomyl과 molinate는 사용 금지된 농약이었으나 일부 지역에서 검출되었고 이는 두 농약이 불법적으로 사용되었거나 과거에 사용되어 수계로 유입, 저질에 흡착된 일부분이 지금까지 용출되어 검출되었을 것으로 판단되었다. 영산강 및 섬진강 수계의 많은 하천수 시료에서 농약이 검출되었고 그 원인이 영농활동 중 농약의 사용이라고 단정할 수 없으나, 영산강과 섬진강 수계 인근의 주된 산업활동이 농업활동이고 농약의 주된 사용이 영농활동에 이루어지며 검출된 농약이 농작물에 대한 약제의 사용 시기와 부합하는 것을 미루어 보아 영산강과 섬진강 유역 농경지에서 사용된 농약이 수계로 유입되어 비점오염원으로 작용하는 것으로 판단되었다. 따라서 수생태계 보존을 위하여 농약에 대한 수질기준 설정이 절실히 요구되었고, 이를 위해 보다 많은 실태조사 결과의 축적과 꾸준한 연구 수행이 필요한 것으로 판단되었다.