• 제목/요약/키워드: R-estimation

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생분해에 의한 용존 자연유기물질 분광특성 및 Pyrene 결합반응성 변화 (Changes in Spectroscopic Characteristics and Pyrene Binding Reactivities of Dissolved Organic Matters By Biodegradation)

  • 박민혜;허진
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.893-899
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    • 2008
  • 본 연구에서는 낙엽과 토양에서 추출한 용존 자연유기물질(DOM)을 대상으로 생분해 과정 중 변화하는 분광특성과 pyrene 결합 반응성을 조사하였다. 유기물질 특성 변화 분석을 위해 용존 유기탄소(DOC), 용존 자연유기물질 내 방향족 탄소성분을 나타내는 고유흡광도(Specific UV absorbance: SUVA), synchronous 형광 스펙트럼과 유기탄소결합계수(pyrene organic carbon-normalized binding coefficient: K$_{oc}$) 분석을 실시하였다. 3주간의 배양기간 동안 낙엽 추출 DOM과 토양 DOM의 DOC는 각각 61%, 51% 감소하였다. 배양 전과 후의 분광특성을 비교해 보면 단백질/아미노산 계 형광특징(PLF)은 점차 감소된 반면 SUVA, 펄빅산계 형광 특징(FLF)과 휴믹산 계 형광 특징(HLF)은 점차 증가하였다. 이러한 자연유기물질의 분광특성 변화는 생분해 과정을 통해 휴믹화가 진행되며 자연유기물질 내 비방향족 생분해성 탄소성분이 단단한 구조의 방향족 탄소구조로 변화됨을 시사한다. SUVA 값과 유기오염물질과의 결합정도를 나타내는 K$_{oc}$ 값 사이에서는 시료의 종류와 상관없이 1차 상관관계(r = 0.97)를 보여 주어 생분해가 진행되는 동안 방향족 탄소구조 분포가 자연유기물질의 소수성 오염물질과의 결합 정도에 큰 영향을 미침을 보여주었다. 또한 형광특징 중 FLF와 HLF가 K$_{oc}$ 값과 높은 상관관계를 보였으며 자연유기물질의 기원에 따라 다른 상관관계식을 보여주었다. 본 연구를 통해 생분해가 진행되는 동안 자연유기물질 성분변화 및 소수성 유기오염물질의 거동 예측에 자연유기물질의 분광특성이 좋은 모니터링 지표로 사용될 수 있음을 보여 주었다.

수도권 초미세먼지 농도모사: (III) 관측농도 대비 모사농도 비율 적용에 따른 기여도 변화 검토 (PM2.5 Simulations for the Seoul Metropolitan Area: (III) Application of the Modeled and Observed PM2.5 Ratio on the Contribution Estimation)

  • 배창한;유철;김병욱;김현철;김순태
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.445-457
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    • 2017
  • In this study, we developed an approach to better account for uncertainties in estimated contributions from fine particulate matter ($PM_{2.5}$) modeling. Our approach computes a Concentration Correction Factor (CCF) which is a ratio of observed concentrations to baseline model concentrations. We multiply modeled direct contribution estimates with CCF to obtain revised contributions. Overall, the modeling system showed reasonably good performance, correlation coefficient R of 0.82 and normalized mean bias of 2%, although the model underestimated some PM species concentrations. We also noticed that model biases vary seasonally. We compared contribution estimates of major source sectors before and after applying CCFs. We observed that different source sectors showed variable magnitudes of sensitivities to the CCF application. For example, the total primary $PM_{2.5}$ contribution was increased $2.4{\mu}g/m^3$ or 63% after the CCF application. Out of a $2.4{\mu}g/m^3$ increment, line sources and area source made up $1.3{\mu}g/m^3$ and $0.9{\mu}g/m^3$ which is 92% of the total contribution changes. We postulated two major reasons for variations in estimated contributions after the CCF application: (1) monthly variability of unadjusted contributions due to emission source characteristics and (2) physico-chemical differences in environmental conditions that emitted precursors undergo. Since emissions-to-$PM_{2.5}$ concentration conversion rate is an important piece of information to prioritize control strategy, we examined the effects of CCF application on the estimated conversion rates. We found that the application of CCFs can alter the rank of conversion efficiencies of source sectors. Finally, we discussed caveats of our current approach such as no consideration of ion neutralization which warrants further studies.

서울시 지하역사에서 PM10의 화학적 특성과 오염원의 확인 및 기여도 추정 (Identification of PM10 Chemical Characteristics and Sources and Estimation of their Contributions in a Seoul Metropolitan Subway Station)

  • 박슬바센나;이태정;고현기;배성준;김신도;박덕신;손종렬;김동술
    • 한국대기환경학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.74-85
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    • 2013
  • Since the underground transportation system is a closed environment, indoor air quality problems may seriously affect many passengers' health. The purpose of this study was to understand $PM_{10}$ characteristics in the underground air environment and further to quantitatively estimate $PM_{10}$ source contributions in a Seoul Metropolitan subway station. The $PM_{10}$ was intensively collected on various filters with $PM_{10}$ aerosol samplers to obtain sufficient samples for its chemical analysis. Sampling was carried out in the M station on the Line-4 from April 21 to 28, July 13 to 21, and October 11 to 19 in the year of 2010 and January 11 to 17 in the year of 2011. The aerosol filter samples were then analyzed for metals, water soluble ions, and carbon components. The 29 chemical species (OC1, OC2, OC3, OC4, CC, PC, EC, Ag, Al, Ba, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Si, Ti, V, Zn, $Cl^-$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, $Na^+$, $NH_4{^+}$, $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$) were analyzed by using ICP-AES, IC, and TOR after proper pretreatments of each sample filter. Based on the chemical information, positive matrix factorization (PMF) model was applied to identify the $PM_{10}$ sources and then six sources such as biomass burning, outdoor, vehicle, soil and road dust, secondary aerosol, ferrous, and brakewear related source were classified. The contributions rate of their sources in tunnel are 4.0%, 5.8%, 1.6%, 17.9%, 13.8% and 56.9% in order.

조류인플루엔자 바이러스의 양-반응 모형 (Dose-Response Relationship of Avian Influenza Virus Based on Feeding Trials in Humans and Chickens)

  • 박선일;이제용;전종민
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.101-107
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    • 2011
  • This study aimed to determine dose-response (DR) curve of avian influenza (AI) virus to predict the probability of illness or adverse health effects that may result from exposure to a pathogenic microorganism in a quantitative microbial risk assessment. To determine the parametric DR relationship of several strains of AI virus, 7 feeding trial data sets challenging humans (5 sets) and chickens (2 sets) for strains of H3N2 (4 sets), H5N1 (2 sets) and H1N1 (1 set) from the published literatures. Except for one data set (study with intra-tracheal inoculation for data set no. 6), all were obtained from the studies with intranasal inoculation. The data were analyzed using three types of DR model as the basis of heterogeneity in infectivity of AI strains in humans and chickens: exponential, beta-binomial and beta-Poisson. We fitted to the data using maximum likelihood estimation to get the parameter estimates of each model. The alpha and beta values of the beta-Poisson DR model ranged 0.06-0.19 and 1.7-48.8, respectively for H3N2 strain. Corresponding values for H5N1 ranged 0.464-0.563 and 97.3-99.4, respectively. For H1N1 the parameter values were 0.103 and 12.7, respectively. Using the exponential model, r (infectivity parameter) ranged from $1.6{\times}10^{-8}$ to $1.2{\times}10^{-5}$ for H3N2 and from $7.5{\times}10^{-3}$ to $4.0{\times}10^{-2}$ for H5N1, while the value was $1.6{\times}10^{-8}$ for H1N1. The beta-Poisson DR model provided the best fit to five of 7 data sets tested, and the estimated parameter values in betabinomial model were very close to those of beta-Poisson. Our study indicated that beta-binomial or beta-Poisson model could be the choice for DR modeling of AI, even though DR relationship varied depending on the virus strains studied, as indicated in prior studies. Further DR modeling should be conducted to quantify the differences among AI virus strains.

벽면변동압력을 이용한 비공동 수중익의 광대역소음 예측 연구 (Prediction of Broadband Noise for Non-cavitation Hydrofoils using Wall-Pressure Spectrum Models)

  • 최원석;정승진;홍석윤;송지훈;권현웅;김민재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.765-771
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    • 2019
  • 선박 및 수중구조물의 고속, 대형화 및 요구조건 강화의 추세에 따라 유동소음 예측기술의 중요성이 강조되고 있다. 항공, 철도 등의 공력소음 분야에서는 음향상사법을 이용하여 순음 및 광대역 유동소음에 대해 활발히 연구되고 있는 반면 조선해양분야에서는 수중추진기의 날개주파수소음에 대해서만 일부 고려되고 있다. 본 논문에서는 날개면 형상의 주요 유동소음발생 메커니즘 뒷날소음을 고려 가능한 FW-H Formulation 1B를 이용하여 수중추진기 및 선저부가물의 기초요소인 수중익에 대해 광대역소음 예측기법을 연구하였다. 기존의 FW-H Formulation 1B는 공기 중의 압력상관관계 모델에 기반하여 구성되어 있어 매질에 대한 일반성 및 정확도의 한계를 가지므로 수중환경에 대해 일반성을 가지는 벽면변동압력 모델로 확장하는 방법론을 제시하였다. 공기 중 날개면의 소음계측결과와 비교해 벽면변동압력 모델을 이용할 경우 기존모델의 해석결과 대비 5 dB 이내의 오차로 정확도 관점에서의 유용성을 확인할 수 있었으며 전산유체역학과 벽면변동압력을 이용한 수중환경의 광대역소음해석 절차를 확립하고 수중익의 광대역소음 예측을 수행하였다.

Gene Expression Biodosimetry: Quantitative Assessment of Radiation Dose with Total Body Exposure of Rats

  • Saberi, Alihossein;Khodamoradi, Ehsan;Birgani, Mohammad Javad Tahmasebi;Makvandi, Manoochehr
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권18호
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    • pp.8553-8557
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    • 2016
  • Background: Accurate dose assessment and correct identification of irradiated from non-irradiated people are goals of biological dosimetry in radiation accidents. Objectives: Changes in the FDXR and the RAD51 gene expression (GE) levels were here analyzed in response to total body exposure (TBE) to a 6 MV x-ray beam in rats. We determined the accuracy for absolute quantification of GE to predict the dose at 24 hours. Materials and Methods: For this in vivo experimental study, using simple randomized sampling, peripheral blood samples were collected from a total of 20 Wistar rats at 24 hours following exposure of total body to 6 MV X-ray beam energy with doses (0.2, 0.5, 2 and 4 Gy) for TBE in Linac Varian 2100C/D (Varian, USA) in Golestan Hospital, in Ahvaz, Iran. Also, 9 rats was irradiated with a 6MV X-ray beam at doses of 1, 2, 3 Gy in 6MV energy as a validation group. A sham group was also included. After RNA extraction and DNA synthesis, GE changes were measured by the QRT-PCR technique and an absolute quantification strategy by taqman methodology in peripheral blood from rats. ROC analysis was used to distinguish irradiated from non-irradiated samples (qualitative dose assessment) at a dose of 2 Gy. Results: The best fits for mean of responses were polynomial equations with a R2 of 0.98 and 0.90 (for FDXR and RAD51 dose response curves, respectively). Dose response of the FDXR gene produced a better mean dose estimation of irradiated "validation" samples compared to the RAD51 gene at doses of 1, 2 and 3 Gy. FDXR gene expression separated the irradiated rats from controls with a sensitivity, specificity and accuracy of 87.5%, 83.5% and 81.3%, respectively, 24 hours after dose of 2 Gy. These values were significantly (p<0.05) higher than the 75%, 75% and 75%, respectively, obtained using gene expression of RAD51 analysis at a dose of 2 Gy. Conclusions: Collectively, these data suggest that absolute quantification by gel purified quantitative RT-PCR can be used to measure the mRNA copies for GE biodosimetry studies at comparable accuracy to similar methods. In the case of TBE with 6MV energy, FDXR gene expression analysis is more precise than that with RAD51 for quantitative and qualitative dose assessment.

Estimation of Atmospheric Deposition Velocities and Fluxes from Weather and Ambient Pollutant Concentration Conditions : Part I. Application of multi-layer dry deposition model to measurements at north central Florida site

  • Park, Jong-Kil;Eric R. Allen
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제4권1호
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    • pp.31-42
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    • 2000
  • The dry deposition velocities and fluxes of air pollutants such as SO2(g), O3(g), HNO3(g), sub-micron particulates, NO3(s), and SO42-(s) were estimated according to local meteorological elements in the atmospheric boundary layer. The model used for these calculations was the multiple layer resistance model developed by Hicks et al.1). The meteorological data were recorded on an hourly basis from July, 1990 to June, 1991 at the Austin Cary forest site, near Gainesville FL. Weekly integrated samples of ambient dry deposition species were collected at the site using triple-fiter packs. For the study period, the annual average dry deposition velocities at this site were estimated as 0.87$\pm$0.07 cm/s for SO2(g), 0.65$\pm$0.11 cm/s for O3(g), 1.20$\pm$0.14cm/s for HNO3(g), 0.0045$\pm$0.0006 cm/s for sub-micron particulates, and 0.089$\pm$0.014 cm/s for NO3-(s) and SO42-(s). The trends observed in the daily mean deposition velocities were largely seasonal, indicated by larger deposition velocities for the summer season and smaller deposition velocities for the winter season. The monthly and weekly averaged values for the deposition velocities did not show large differences over the year yet did show a tendency of increased deposition velocities in the summer and decreased values in the winter. The annual mean concentrations of the air pollutants obtained by the triple filter pack every 7 days were 3.63$\pm$1.92 $\mu\textrm{g}$/m3 for SO42-, 2.00$\pm$1.22 $\mu\textrm{g}$/m-3 for SO2, 1.30$\pm$0.59 $\mu\textrm{g}$/m-3 for HNO3, and 0.704$\pm$0.419 $\mu\textrm{g}$/m3 for NO3-, respectively. The air pollutant with the largest deposition flux was SO2 followed by HNO3, SO42-(S), and NO3-(S) in order of their magnitude. The sulfur dioxide and NO3- deposition fluxes were higher in the winter than in the summer, and the nitric acid and sulfate deposition fluxes were high during the spring and summer.

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산지소유역에서 임지이용이 토사유출에 미치는 영향 (Effect of Forest Land Use on Soil Runoff in Small Watershed)

  • 마호섭;강원석;강은민
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권2호
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    • pp.220-225
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    • 2012
  • 산지소유역에 있어서 밤나무림, 소나무림, 개벌조림지로 이용되고 있는 산림을 대상으로 임분별 유출토사량과 토사유출에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 임분별 유출토사량 변화를 살펴보면 개벌조림지, 밤나무림, 소나무림 순으로 나타나 임분별 차이를 알 수 있었다. 임분별 유출토사량과 누적강우량간 선형회귀식의 설명력($R^2$)은 밤나무림 70%, 소나무림 60%, 개벌조림지 60%로서 비교적 높게 나타났다. 임분별 유출토사량과 환경인자간의 상관성을 분석한 결과 경사, 임상, 토양경도, 유역면적, 유로길이는 유의수준 1%, 누적강우량은 유의수준 5%에서 정의 상관관계가 나타났고, 피복율은 유의수준 1%에서 부의 상관관계를 나타내었다. 산지소유역에서 임지이용에 따른 유출토사량의 발생에 많은 영향을 미치는 인자는 피복율, 누적강우량 및 임상의 순으로 나타났으며, 다중회귀식은 Y = 31.250 - 1.140(피복율) + 0.413(누적강우량) + 20.829(임상)으로 추정되었다. 산림지역에 있어서 유출토사량의 증가는 하류의 하천 및 호소의 수질 등 계류생태계에 많은 영향을 미치므로 사방조림과 사방댐 및 골막이 등 적절한 사방구조물 도입을 통한 토사유실 방지 대책이 필요하다.

임분형상고(林分形狀高)에 의한 임분재적(林分材積) 추정(推定)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Estimation of Stand Volume by Stand Form Height)

  • 김석권;이흥균;이여하
    • 한국산림과학회지
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    • 제61권1호
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    • pp.15-19
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    • 1983
  • 임분재적(林分材積) 추정시(推定時) 간편(間便)하며, 정도(精度)를 유지(維持)한 추정방법(推定方法)의 유도(誘導)를 위(爲)하여 전국(全國)에서 잣나무 107개소(個所), 일본잎갈나무 82개소(個所)의 표준지(標準地)($40m{\times}40m$)를 선정(選定)하여 임목(林木)의 평균흉고직경(平均胸高直徑), 평균수고(平均樹高), ha당(當) 단면적(斷面績), 임분형상고(林分形狀高), 단면적수고(斷面績樹高), ha당(當) 본수(本數), ha당(當) 재적(材積), 임분(林分) 및 지형조사(地形調査)를 실시(實施)하였다. 이로써 임분평균흉고직경(林分平均胸高直徑)과 임분형상고(林分形狀高), 임분형상고(林分形狀高)와 임분재적(林分材積)과의 관계(關係)를 구명(究明)한 결과(結果), 전자(前者)의 관계(關係)에서는 잣나무 $H{\cdot}F=1.2569+0.2576D$, 일본잎갈나무 $H{\cdot}F=4.3045+0.1443D$이었고, 후자(後者)의 관계(關係)에서는 잣나무 log V = 1.3855+0.1168 H.F, 일본잎갈나무 log V = 0.9929+0.1542 H.F이었으며, 임분재적식(林分材積式) 적합도(適合度) 검정결과(檢定結果) 모두 유효(有效)하였으며, 추정오차율(推定誤差率)도 잣나무 18.29%, 일본 잎갈나무 19.22%로 양호(良好)하여 금후(今後) 임분평균흉고직경(林分平均胸高直徑)으로 임분재적(林分材積)의 추정(推定)이 가능(可能)한 것으로 사료(思料)된다.

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역암의 역학적 거동 특성 파악을 위한 개별요소법의 응용 (DEM estimation of mechanical properties of conglomeratic rocks)

  • 박영도;유승학;김기석
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • 역들의 공간적 분포가 불균질하고 역의 크기가 큰 역암의 경우 암석 전체를 대표하는 물성치($E_m,\;c,\;\Phi$ 등) 구하기 위해서는 매우 큰 시험기기가 필요하다. 따라서 커다란 역을 포함하는 역암의 경우 직접 암석실내시험을 통한 물성치 산정은 현실적으로 거의 불가능하다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 이 연구에서는 개별요소법을 이용하여 역암의 물성치를 산출하는 방법을 제안한다. 그 방법은다음과 같다. (1) 역암내의 역의 물성과 기질부의 물성을 각각 실내실험을 통하여 파악한 후 이들 (2) 두 물질의 거동양상을 구현할 수 있는 개별요소집합체의 개별요소간의 물성을 결정한다. (3) 역의 함량, 크기 모양 공간적 분포양상등의 역암 조직과 유사한 개별요소 수치해석시료를 만든 후, (4) 이를 수치 해석실험 (이축압축실험)에 사용한다. 이러한 수치해석실험을 통해 현재까지 만들어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 역의 강도가 기질의 강도보다 높은 역암의 경우, 역의 양이 증가할수록 일축압축강도, 내부 마찰각, 점착력이 증가하지만 증가 양상은 선형이 아니다. 탄성계수의 경우 역의 양과 상관 없이 변화하지 않는다. 둘째, 역과 기질 사이 표면의 점착력이 약할 경우 이러한 표면에서 최초 미세 균열이 형성되기 시작하므로 이 점착력은 물성치를 산출하는 중요한 인자이다. 따라서, 향후 이에 대한 자세한 연구가 필요하다고 판단된다. 결론적으로,설계 또는 시공시 직접시험에 의한 물성치의 파악이 어려운 역암 또는 직접시험을 위해 대량의 시료를 필요로 하는 함력 미고결지층, 핵석층, 풍화암과 같은 시료의 물성치는 별도로 측정된 물성들 (예, 역과 기질)을 이용한 개별요소법을 통해 구할 수 있다.로 나타났다.TEX>, DIN/DIP비 표층수 $23.91\pm3.42$, 저층수 $23.43\pm3.38$이었으며, 전반적으로 해역별 수질기준 I등급 내지는 II등급을 유지하고 있었고, 공간적으로는 외해측으로 갈수록 외해수와 혼합 확산되어 양호한 수질을 나타내었다. 장기적인 변동특성은 세그룹으로 구분되어진다.기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.im80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물은 태아에 도달하는 방사선량을 감소시키기에 적합한 설계임이 입증되었다. 아니라 일반종합병원에서도 CTX-M형 ESBL 생성 E. coli와 K. pneumoniae가 존재하며 확산 중임을 시사한다. 앞으로 CTX-M형 ESBL의 만연과 변종 CTX-M형 ESBL의 출연을 감시하기 위한

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