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장일처리 광원의 종류 및 광조사 시간에 따른 페튜니아와 팬지의 개화 및 형태학적 반응 (Flowering and Morphological Responses of Petunia and Pansy as Influenced by Lamp Type and Lighting Period to Provide Long Days)

  • 오욱
    • 원예과학기술지
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    • 제34권2호
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    • pp.207-219
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    • 2016
  • 자연단일기에 장일식물의 개화를 촉진하기 일반적으로 사용되어 온 백열등(INC)이 낮은 에너지 효율 때문에 생산이 금지되었는데, 이를 대체할 수 있는 광원 중 하나는 컴팩트 형광등(CFL)이다. 본 연구에서는 몇 가지 장일식물에 대해 9시간 단일(SD) 조건의 $20^{\circ}C$ 온실에서 INC, CFL, 그리고 이 둘의 혼합광원(INC + CFL)을 이용하여 2시간(2-h) 또는 4시간(4-h) 야파(NI)나 6시간 명기연장(DE) 처리를 한 후 개화 및 형태학적 반응을 비교하였다. 전조 광원의 적색광(R):원적색광(FR) 비율은 각각 0.60, 8.46, 0.91이었으며, PPFD는 모두 $2.3{\pm}0.3{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 맞추었고, 대조구로 9시간 단일처리(9-h SD)를 두었다. 처리 10주 후, 페튜니아 'Wave Purple'는 단일 하에서 전혀 개화하지 않았으며, 모든 장일처리에서는 100% 개화하였다. 개화는 INC 및 INC + CFL 하에서 FL보다 앞당겨졌으며, DE와 4-h NI가 2-h NI보다 개화를 더 촉진하였다. 페튜니아 'Single Dreams Red'는 처리 후 65일까지 모두 개화하였는데, DE와 4h-NI가 2-h NI보다 개화를 더 앞당겼고 INC와 INC + CFL에서 빨리 개화하였으며 INC 6-h DE에서 개화소요일수가 가장 짧았다. 초장은 페튜니아 두 품종 모두 개화가 빨랐던 INC 하에서 가장 길었고, INC + CFL는 중간 정도였다. 팬지 'Coiossus Yellow'와 'Delta Blue Blotch' 두 품종 모두 INC 처리가 FL보다 개화를 촉진시켰는데, 전조시간별 차이는 작게 나타났다. 줄기 신장도 INC가 촉진하였으나 광원 및 전조시간에 따른 차이는 페튜니아보다 작게 나타났다. 결국 R:FR이 낮은 INC나 INC + CFL 하에서 개화 및 줄기신장이 촉진되었으며 장일처리시간이 길수록 그 효과가 더 컸다. 결론적으로, INC의 대체 전조광원으로써 CFL도 페튜니아 및 팬지의 개화를 촉진하였고 줄기신장을 억제하였으나, 개화 촉진 효과는 INC에 비하여 작았다.

장흥댐에 설치되어 있는 어도와 담수어류의 이용 분석 (Freshwater Fish Utilization of Fishway Installed in the Jangheung Dam)

  • 윤주덕;김정희;주기재;서진원;;장민호
    • 생태와환경
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    • 제44권3호
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    • pp.264-271
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    • 2011
  • 댐이나 보와 같은 하천내 구조물의 건설시 어도의 설치는 어류의 이동에 있어서 중요한 역할을 한다. 탐진강에 건설되어 있는 장흥 다목적댐에는 어류의 상류로 이동을 원활히 하기 위해 엘리베이터식 어도에 포함되는 트럭식 댐체어도가 방류구 옆쪽에 위치하고 있다. 이러한 종류의 어도는 효율적으로 어류를 포집하기 위한 트랩이 함께 설치된다. 본 연구에서는 장흥댐에 설치되어 있는 어도 트랩의 어류 이용정도를 파악하기 위하여 PIT telemetry 방식을 적용, 총 15종 254개체의 어류에 tag을 삽입하여 모니터링을 하였다. 붕어, 떡붕어, 돌고기, 갈겨니, 피라미, 눈동자개 6종 36개체가 감지되어 14.2%의 감지율을 나타냈다. 붕어가 43개체 중 19개체가 감지되어 44.2%로 가장 높은 감지 비율을 보였고 돌고기는 14.3%의 비율을 나타냈으며, 갈겨니와 피라미는 각각 5%와 7.7%의 감지 비율을 나타냈다. 일부 개체들은 한번에 어도내로 이동하지 않고 장기간에 걸쳐 꾸준히 신호가 감지되었다. 이동한 개체들과 이동하지 않은 개체들 사이에 크기 (전장, 체장, 체중)는 차이가 없었으며(Mann-Whitney U test, p>0.05), 주로 댐에서 방류가 이루어지는 시간에 트랩으로 이동하는 것으로 파악되었다 (Mann-Whitney U test, p<0.001). 시간대별 분석에서는 주로 야간시간대보다 주간시간대에서 더 높은 감지빈도를 보였다(Mann-Whitney U test, p<0.001). 본 연구의 결과에 의하면, 어류가 트랩으로 이동하는 데는 방류시간과 같은 외적인 요소와 각 종별 생태적 특성(산란기, 주행성, 야행성)이 중요한 역할을 하고 있었다. 따라서 어류의 어도 이용율을 높이기 위해서는 어류의 생태적 특성을 고려하여 방류량과 더불어 방류시간, 방류시간대를 적절하게 변화시키는 전략적 방류가 필요할 것으로 판단된다.

환경정화 미생물에 의한 갯벌의 생물학적 정화에 대한 파일럿 규모의 연구 (A Study Bioremediation of Tidal Flat by Microorganism in Pilot Scale Test)

  • 최혜진;한영선;박두현;오보영;허명제;조남규;김용희;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1110-1117
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    • 2014
  • 갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.

인기도 기반의 온라인 추천 뉴스 기사와 전문 편집인 기반의 지면 뉴스 기사의 유사성과 중요도 비교 (Comparisons of Popularity- and Expert-Based News Recommendations: Similarities and Importance)

  • 서길수;이성원;서응교;강혜빈;이승원;이은곤
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제24권2호
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    • pp.191-210
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    • 2014
  • As mobile devices that can be connected to the Internet have spread and networking has become possible whenever/wherever, the Internet has become central in the dissemination and consumption of news. Accordingly, the ways news is gathered, disseminated, and consumed have changed greatly. In the traditional news media such as magazines and newspapers, expert editors determined what events were worthy of deploying their staffs or freelancers to cover and what stories from newswires or other sources would be printed. Furthermore, they determined how these stories would be displayed in their publications in terms of page placement, space allocation, type sizes, photographs, and other graphic elements. In turn, readers-news consumers-judged the importance of news not only by its subject and content, but also through subsidiary information such as its location and how it was displayed. Their judgments reflected their acceptance of an assumption that these expert editors had the knowledge and ability not only to serve as gatekeepers in determining what news was valuable and important but also how to rank its value and importance. As such, news assembled, dispensed, and consumed in this manner can be said to be expert-based recommended news. However, in the era of Internet news, the role of expert editors as gatekeepers has been greatly diminished. Many Internet news sites offer a huge volume of news on diverse topics from many media companies, thereby eliminating in many cases the gatekeeper role of expert editors. One result has been to turn news users from passive receptacles into activists who search for news that reflects their interests or tastes. To solve the problem of an overload of information and enhance the efficiency of news users' searches, Internet news sites have introduced numerous recommendation techniques. Recommendations based on popularity constitute one of the most frequently used of these techniques. This popularity-based approach shows a list of those news items that have been read and shared by many people, based on users' behavior such as clicks, evaluations, and sharing. "most-viewed list," "most-replied list," and "real-time issue" found on news sites belong to this system. Given that collective intelligence serves as the premise of these popularity-based recommendations, popularity-based news recommendations would be considered highly important because stories that have been read and shared by many people are presumably more likely to be better than those preferred by only a few people. However, these recommendations may reflect a popularity bias because stories judged likely to be more popular have been placed where they will be most noticeable. As a result, such stories are more likely to be continuously exposed and included in popularity-based recommended news lists. Popular news stories cannot be said to be necessarily those that are most important to readers. Given that many people use popularity-based recommended news and that the popularity-based recommendation approach greatly affects patterns of news use, a review of whether popularity-based news recommendations actually reflect important news can be said to be an indispensable procedure. Therefore, in this study, popularity-based news recommendations of an Internet news portal was compared with top placements of news in printed newspapers, and news users' judgments of which stories were personally and socially important were analyzed. The study was conducted in two stages. In the first stage, content analyses were used to compare the content of the popularity-based news recommendations of an Internet news site with those of the expert-based news recommendations of printed newspapers. Five days of news stories were collected. "most-viewed list" of the Naver portal site were used as the popularity-based recommendations; the expert-based recommendations were represented by the top pieces of news from five major daily newspapers-the Chosun Ilbo, the JoongAng Ilbo, the Dong-A Daily News, the Hankyoreh Shinmun, and the Kyunghyang Shinmun. In the second stage, along with the news stories collected in the first stage, some Internet news stories and some news stories from printed newspapers that the Internet and the newspapers did not have in common were randomly extracted and used in online questionnaire surveys that asked the importance of these selected news stories. According to our analysis, only 10.81% of the popularity-based news recommendations were similar in content with the expert-based news judgments. Therefore, the content of popularity-based news recommendations appears to be quite different from the content of expert-based recommendations. The differences in importance between these two groups of news stories were analyzed, and the results indicated that whereas the two groups did not differ significantly in their recommendations of stories of personal importance, the expert-based recommendations ranked higher in social importance. This study has importance for theory in its examination of popularity-based news recommendations from the two theoretical viewpoints of collective intelligence and popularity bias and by its use of both qualitative (content analysis) and quantitative methods (questionnaires). It also sheds light on the differences in the role of media channels that fulfill an agenda-setting function and Internet news sites that treat news from the viewpoint of markets.

(Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo phenol형 킬레이트 수지에 의한 금속이온의 분리 및 농축에 관한 연구(I) (Studies on the Separation and Preconcentration of Metal Ions by Chelating Resin containing (Polystyrene-divinylbenzene)-thiazolylazo Phenol Derivatives(I))

  • 임재희;김민균;이창헌;이원
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.279-291
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    • 1996
  • 미량 금속이온을 선택적으로 분리, 농축 및 회수하기 위해 물리적 특성이 서로 다른 XAD-2, 4 및 16 다공성 수지에 2-(2-thiazolylazo)-p-cresol(TAC) alc 4-(2-thiazolylazo)orcinol(TAO)을 화학적으로 결합시켜 킬레이트 수지를 합성하고 뱃치법으로 U(VI) 등 10개 금속이온들의 흡착 특성을 조사 비교하였다. 킬레이트 수지의 합성률은 XAD-16-TAC형 수지는 0.60 mmol/g이었고 XAD-16-TAO형은 0.68mmol/g으로서 수지의 표면적이 큰 XAD-16형 수지가 XAD-2, 4형 수지보다 높은 합성률을 나타내었다. XAD-16-TAC와 XAD-16-TAO 킬레이트 수지는 1~5M 의 $HNO_3$, HCl 및 NaOH 등의 산과 염기성 용액에서 비교적 안정하였다. 그리고 U(VI) 이온을 10회 이상 반복적으로 흡착 및 탈착을 시킨 결과 연속적으로 재사용할 수 있는 안정한 내구성을 가지고 있음을 확인하였다. XAD-16-TAC 및 XAD-16-TAO형 수지에 대한 금속 이온의 최척 흡착조건과 흡착 특성을 조사한 결과는 금속이온이 킬레이트 수지에 흡착될 때 평형에 도달하는 시간은 약 1시간 정도였으며, XAD-16형 수지에서 흡착률이 가장 높았다. 그리고 금속이온들의 흡착률에 미치는 pH의 영향을 보면 U(VI)을 비롯한 대부분의 금속이온들은 pH 5~6 범위에서 최대로 흡착됨으로써 최척 pH 를 5로 정하였다. 또한 U(VI) 이온의 흡착에 미치는 공존이온의 영향을 보면 음이온인 $Cl^-$, $NO{_3}^-$, ${SO_4}^{2-}$, $CH_3COO^-$ 이온 및 $Na^+$, $K^+$, $Mg^{2+}$$Ca^{2+}$과 같은 양이온들은 흡착에 거의 영향을 미치지 않았다. 그러나 $CO{_3}^{2-}$$UO{_2}^{2+}$$[UO_2(CO_3)_3]^{4-}$의 안정한 착물을 형성하므로 U(VI) 이온의 흡착능을 크게 감소시켰다. 선택적인 특정 금속이온의 분리를 위하여 EDTA, CDTA 및 NTA 등과 같은 가리움제를 첨가하여 그 영향을 조사한 결과 NTA에 의한 가리움 효과가 10가지 혼합 금속이온 중 U(VI) 이온에 대하여 가장 큰 것으로 나타났다.

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HDR/WCG 비디오와 3D 오디오를 지원하는 초고품질 방송서비스와 고정 UHD/이동 HD 방송 서비스를 제공하는 ATSC 3.0 기반 UHDTV 방송 시스템 개발 (Development of ATSC3.0 based UHDTV Broadcasting System providing Ultra-high-quality Service that supports HDR/WCG Video and 3D Audio, and a Fixed UHD/Mobile HD Service)

  • 기명석;석진욱;백승권;장대영;이태진;김휘용;오혜주;임보미;배병준;김흥묵;최진수
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.829-849
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    • 2017
  • TV디스플레이 대형화, 방송과 통신의 융합화, 신호 압축 및 전송 기술의 고도화로 인해 지상파 디지털 방송은 초고품질 방송, 하이브리드 방송, 고정UHD/이동HD 동시방송을 제공할 수 있는 UHD 방송으로 진화하고 있다. 이러한 지상파 UHDTV 방송을 위한 국내 표준은 북미의 차세대 방송 표준인 ATSC3.0을 근간으로 하고 있다. ATSC3.0은 비디오 압축 표준으로 HEVC 비디오 부호화 표준을, 오디오 압축 표준으로는 MPEG-H 3D 오디오 부호화 표준을 채택하고 있다. 또한 방송망과 IP망에서의 운용을 위해 기존의 MPEG-2 TS 방식을 대신하여 IP기반의 ROUTE/DASH와 MMT를 전송 포맷으로 채택하고 있으며, 4K UHD 방송과 이동 HD 서비스를 동시에 제공하기 위한 다중화 기술을 도입하고 있다. 본 논문에서는 ATSC3.0을 기반으로 HDR/WCG 지원 고품질 비디오 서비스, 10.2채널/4객체 지원 입체음향 서비스, 고정 UHD와 이동 HD 동시방송 서비스를 제공하기 위해 필요한 오디오/비디오 부호화기, ROUTE/DASH 패키저, 다중화 시스템과 물리계층 송수신을 위한 ATSC 3.0 LDM 시스템을 구현하고, 이를 실시간 방송 송수신 환경에 적용하여 서비스 가능성을 검증하고자 하였다.

가교화 찹쌀전분의 물리화학적 성질 및 유과제조 특성 (Physicochemical Properties of Cross-linked Waxy Rice Starches and Its Application to Yukwa)

  • 유철;최현욱;김종태;안순철;최성원;김병용;백무열
    • 한국식품과학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.534-540
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    • 2007
  • 유과 제조 시 제조 시간을 단축할 수 있는 소재를 개발하기 위하여 찹쌀전분을 $POCl_3$와 반응시켜 가교화 찹쌀전분을 제조하고 이들의 물리화학적 특성을 연구하였다. 가교화 찹쌀전분의 치환율은 0.04-2.73으로 나타났으며, 팽윤력은 일반 찹쌀전분에 비해 약간 증가되는 경향을 보였으며 용해도는 일반 찹쌀전분보다 낮은 경향을 보였다. 등온흡습곡선은 가교화에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 전분의 pasting 특성을 검토한 결과, 호화개시온도는 가교화에 따른 변화가 없는 것으로 나타났으며, 최대점도, holding strength, final viscosity, setback은 일반 찹쌀전분보다 높아지는 결과를 나타냈다. 열적특성은 호화개시온도, 최대호화온도, 호화종결온도 그리고 호화엔탈피 모두 각 전분간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. X-ray회절 분석 결과로 볼 때, 가교화 찹쌀전분 및 일반 찹쌀전분 모두 A형의 결정 형태를 나타내었고, 상대적 결정화도의 차이가 나타나지 않는 것으로 보아 가교화가 찹쌀전분의 결정형영역에는 영향을 주지 않는 것으로 보여진다. 가교화 찹쌀전분을 사용하여 제조한 유과의 경우 일반 찹쌀을 장시간 침지한 후 제조한 시료와 비슷한 팽화율을 나타내었으며 시료의 변색 반응이 나타나지 않는 것으로 보아 유과 제조용 소재로서 적합한 것으로 판단되었다.

우리나라 국내 화주기업의 입지 및 재입지 선택 특성 분석 (2006년 물류현황보완조사를 중심으로) (Determinants of the Location and Relocation of Domestic Logistics Firms in Korea (focused on complementary commodity flow survey for 2006))

  • 도화용;장훈;김찬성;원제무
    • 대한교통학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.37-49
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    • 2008
  • 일반적으로 기업은 이윤추구를 위해 한 곳에 정착하지 않으며, 원자재 조달의 용이성, 시장, 교통비, 동종업체와의 협력, 건물 임대료 등 여러가지 요인에 의해 재입지(relocation)하게 된다. 또한 국가 정책적 측면에서도 산업단지 배치, 제조업의 재배치 등 정책에 의해 기업의 재입지가 이루진다. 우리나라에서는 '60년대 후반부터 기업 입지정책이 체계적으로 수립되어 왔으며, 최근에는 국가 균형발전이라는 정책 사안에 따라 지역적으로 특화된 산업개발, 공공기업의 지방이전 등이 사회전반에 걸쳐 화두가 되고 있다. 국가간 기업의 재입지 역시 같은 이유로 인해 이루어지고 있다. 우리나라뿐만 아니라 많은 나라들이 인건비와 임대료가 저렴한 저임금 국가인 중국, 중유럽, 동유럽 등 생산비용 절감차원에서 우위가 있는 지역에 새로운 입지를 선점하려는 노력을 지속하고 있다. 이에 본 연구는 선행 연구인 김찬성 등(2007)이 수행한 우리나라 내수화물 취급업체의 입지결정 특성분석에서 재입지에 영향을 준 요인들을 정성적 정량적으로 분석하는 것을 목적으로 하였다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 국내화물 취급 화주기업을 대상으로 재입지의 영향요인을 동태적인 관점에서 분석하였다. 분석을 위하여 2005년에 조사된 제3차 전국물류조사 중 2006년에 보완조사된 3,000개 사업체 중 재입지를 경험한 1,400개 사업체 자료를 활용하였으며, 보완조사에서는 이전 영업지, 영업지에서 영업한 기간, 재입지 이유 등을 조사하였다. 또한 본 연구에서는 세 가지 측면에서 재입지의 동태적인 분석을 수행하였는데, 첫째, 한 영업지에서의 평균체류시간의 관찰, 둘째, 설문을 통해 재입지에 영향을 준 요인 및 정부정책에 의한 재입지 의향 파악, 마지막으로 이전 영업소와 이후 영업소의 주소지를 통해 market area의 영향을 규명하도록 하였다. 설문분석 결과 기업이 한 곳에 체류하는 기간은 규모, 업종 등에 따라 다양하며 이전율이 상당히 높은 것으로 파악되었다. 사업체 이전의 주된 이유는 시장규모, 교통편리성, 임대료 등이며 이전시 이들 요인이 복합적으로 작용함을 알 수 있었다. 또한 입지선택특성모형 추정결과 기업은 기존 상권에 더욱 가까이 하면서 재입지하고 있었으며, 따라서 사업체 이전에는 market area의 영향이 매우 큰 것을 발견할 수 있었다.

데이터 마이닝 기법을 이용한 차량용 반도체의 불량률 예측 연구 (Prediction of field failure rate using data mining in the Automotive semiconductor)

  • 윤경식;정희운;박승범
    • 기술혁신연구
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    • 제26권3호
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    • pp.37-68
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    • 2018
  • 본 논문에서는 차량용 반도체가 제품 출하 후 사용 환경에 따라 발생되는 불량률을 데이터 마이닝 기법을 이용하여 분석하였다. 20세기 이후 가장 보편적인 이동수단인 자동차는 전자 컨트롤 장치와 자동차용 반도체의 사용량이 급격히 증가하면서 매우 빠른 속도로 진화하고 있다. 자동차용 반도체는 차량용 전자 컨트롤 장치 중 핵심 부품으로 소비자들에게 안정성, 연료 사용의 효율성, 운전의 안정감을 제공하기 위해 사용되고 있다. 자동차용 반도체는 가솔린엔진, 디젤 엔진, 전기 모터를 컨트롤하는 기술, 헤드업 디스플레이, 차선 유지 시스템 등 많은 부분에 적용되고 있다. 이와 같이 반도체는 자동차를 구성하는 거의 모든 전자 컨트롤 장치에 적용되고 있으며 기계적인 장치를 단순히 조합한 이상의 효과를 만들어 내고 있다. 자동차용 반도체는 10년 이상의 자동차 사용 기간을 고려하여 높은 신뢰성, 내구성, 장기공급 등의 특성을 요구하고 있다. 자동차용 반도체의 신뢰성은 자동차의 안전성과 직접적으로 연결되기 때문이다. 반도체업계에서는 JEDEC과 AEC 등의 산업 표준 규격을 이용하여 자동차용 반도체의 신뢰성을 평가하고 있다. 또한 자동차 산업에서 표준으로 제시한 신뢰성 실험 방법과 그 결과를 이용하여 개발 초기 단계 및 제품 양산 초기단계에서 제품의 수명을 예측 하고 있다. 하지만 고객의 다양한 사용 조건 및 사용 시간 등 여러 변수들에 의해 발생되는 불량률을 예측하는 데는 한계가 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위하여 학계와 산업계에서 많은 연구가 있어왔다. 그 중 데이터 마이닝 기법을 이용한 연구가 다수의 반도체 분야에서 진행되고 있지만, 아직 자동차용 반도체에 대한 적용 및 연구는 미비한 상태이다. 이러한 관점에서 본 연구는 데이터 마이닝 기법을 이용하여 반도체 조립(Assembly)과 패키지 테스트(Package test) 공정 중 발생 된 데이터들간의 연관성을 규명하고, 고객 불량 데이터를 이용하여 잠재 불량률 예측에 적합한 데이터 마이닝 기법을 검증하였다.

뇌종양 환자의 3차원 입체조형 치료를 위한 뇌내 주요 부위의 모델치료계획의 개발 (Development of Model Plans in Three Dimensional Conformal Radiotherapy for Brain Tumors)

  • 표홍렬;이상훈;김귀언;금기창;장세경;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.1-16
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    • 2002
  • Purpose : Three dimensional conformal radiotherapy planning is being used widely for the treatment of patients with brain tumor. However, it takes much time to develop an optimal treatment plan, therefore, it is difficult to apply this technique to all patients. To increase the efficiency of this technique, we need to develop standard radiotherapy plant for each site of the brain. Therefore we developed several 3 dimensional conformal radiotherapy plans (3D plans) for tumors at each site of brain, compared them with each other, and with 2 dimensional radiotherapy plans. Finally model plans for each site of the brain were decide. Materials and Methods : Imaginary tumors, with sizes commonly observed in the clinic, were designed for each site of the brain and drawn on CT images. The planning target volumes (PTVs) were as follows; temporal $tumor-5.7\times8.2\times7.6\;cm$, suprasellar $tumor-3\times4\times4.1\;cm$, thalamic $tumor-3.1\times5.9\times3.7\;cm$, frontoparietal $tumor-5.5\times7\times5.5\;cm$, and occipitoparietal $tumor-5\times5.5\times5\;cm$. Plans using paralled opposed 2 portals and/or 3 portals including fronto-vertex and 2 lateral fields were developed manually as the conventional 2D plans, and 3D noncoplanar conformal plans were developed using beam's eye view and the automatic block drawing tool. Total tumor dose was 54 Gy for a suprasellar tumor, 59.4 Gy and 72 Gy for the other tumors. All dose plans (including 2D plans) were calculated using 3D plan software. Developed plans were compared with each other using dose-volume histograms (DVH), normal tissue complication probabilities (NTCP) and variable dose statistic values (minimum, maximum and mean dose, D5, V83, V85 and V95). Finally a best radiotherapy plan for each site of brain was selected. Results : 1) Temporal tumor; NTCPs and DVHs of the normal tissue of all 3D plans were superior to 2D plans and this trend was more definite when total dose was escalated to 72 Gy (NTCPs of normal brain 2D $plans:27\%,\;8\%\rightarrow\;3D\;plans:1\%,\;1\%$). Various dose statistic values did not show any consistent trend. A 3D plan using 3 noncoplanar portals was selected as a model radiotherapy plan. 2) Suprasellar tumor; NTCPs of all 3D plans and 2D plans did not show significant difference because the total dose of this tumor was only 54 Gy. DVHs of normal brain and brainstem were significantly different for different plans. D5, V85, V95 and mean values showed some consistent trend that was compatible with DVH. All 3D plans were superior to 2D plans even when 3 portals (fronto-vertex and 2 lateral fields) were used for 2D plans. A 3D plan using 7 portals was worse than plans using fewer portals. A 3D plan using 5 noncoplanar portals was selected as a model plan. 3) Thalamic tumor; NTCPs of all 3D plans were lower than the 2D plans when the total dose was elevated to 72 Gy. DVHs of normal tissues showed similar results. V83, V85, V95 showed some consistent differences between plans but not between 3D plans. 3D plans using 5 noncoplanar portals were selected as a model plan. 4) Parietal (fronto- and occipito-) tumors; all NTCPs of the normal brain in 3D plans were lower than in 2D plans. DVH also showed the same results. V83, V85, V95 showed consistent trends with NTCP and DVH. 3D plans using 5 portals for frontoparietal tumor and 6 portals for occipitoparietal tumor were selected as model plans. Conclusion : NTCP and DVH showed reasonable differences between plans and were through to be useful for comparing plans. All 3D plans were superior to 2D plans. Best 3D plans were selected for tumors in each site of brain using NTCP, DVH and finally by the planner's decision.