• 제목/요약/키워드: Tracer concentration

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확률론적 저장대모형을 이용한 하천에서의 물질혼합거동 해석 (Analysis of solute transport in rivers using a stochastic storage model)

  • 김병욱;서일원;권시윤;정성현;윤세훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.335-345
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    • 2021
  • 하천에서의 용존물질의 혼합거동을 신속하게 예측하기 해석하기 위하여 1차원 추적모형이 개발되어 왔다. 그 중 저장대모형(Transient Storage Model, TSM)은 자연하천의 복잡하고 불규칙한 수리·지형적인 특성을 단순하게 반영할 수 있다는 장점때문에 가장 많이 사용되는 1차원 추적모형이다. 하지만 TSM의 정확도는 본류대 및 저장대의 면적, 물질교환계수 등 모형의 매개변수에 의존하며 이들은 직접적으로 측정될 수 없다는 단점이 있다. 또한 TSM은 농도곡선의 꼬리에 나타나는 저장대특성의 형태를 지수함수형태로 반영하는데 이는 실제 추적자실험을 통해 관측되는 꼬리는 형태와 다르다는 평가가 제기되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 1차원 확률론적 저장대모형에 대한 수치모형을 개발하여 자연하천에 적용하고 그 결과를 TSM의 모의결과와 비교하였다. 상기의 모형을 검증하기 위하여 낙동강의 1차 지류 중 하나인 감천의 4.85 km의 구간에서 추적자 실험을 실시하였다. 본 추적자 실험을 통해 측정한 농도곡선과 본 연구에서 제시된 확률론적 저장대모형의 모의 곡선의 꼬리부 멱함수 기울기를 비교해본 결과, 오차율은 평균 0.24으로 나타났는데, 이는 1차원 이송-분산 모형과 TSM로부터의 오차율인 14.03과 1.87에 비해 보다 정확한 값이다. 본 연구 결과, 감천에서의 저장대 특성을 나타내는 하상의 체류시간분포는 지수함수분포보다는 멱함수 분포에 가까운 것으로 밝혀졌다.

중질소 추적자법을 이용한 Condensed Molasses Solubles(CMS) 함유 $NH_4{^+}$의 토양 중 행동 연구 (Evaluation of Fate of $NH_4{^+}$ of Condensed Molasses Solubles(CMS) in Soil Using by $^{15}N$-Tracer Method)

  • 이상모;최우정;윤석인;최영대;노희명;박지원
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.69-76
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    • 2002
  • 본 연구는 CMS에 함유된 $NH_4{^+}$의 토양 중 행동을 연구하기 위해 $NH_4{^+}$을 중질소 ($^{15}N$)로 표지한 후 수분 불포화 조건과 수분 포화 조건에서 0, 2, 4, 7, 14 및 21일 동안 항온배양 실험을 수행하였다. 불포화 조건의 토양 pH는 6.1에서 5.4로 지속적으로 감소하였고, 포화조건에서는 처리 2일 후 6.5로 증가한 후 일정하게 유지하였다. 암모늄태 질소의 농도는 불포화 조건에서 포화 조건보다 3배 빠르게 감소하였다. 질산태 질소의 농도는 불포화 조건에서는 21일까지 $17.4mg\;kg^{-1}$에서 $155.4mg\;kg^{-1}$으로 지속적으로 증가했지만 포화 조건에서는 낮은 수준(약 $8.0mg\;kg^{-1}$)으로 유지되었다. 항온배양 후 21일에는 불포화 조건에서 처리된 $^{15}NH_4{^+}$는 질산화과정을 거쳐 질산태 질소 형태로 52.4% 존재하였고 포화 조건에서는 1%이하로 존재하였다. 21 후 $NO_3{^-}$$^{15}N$ atom % excess는 불포화 조건에서 1.63%, 포화 조건에서는 0.32%였다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}$중에서 항온배양 기간동안 부동화된 양은 불포화 조건에서 19.6%, 포화 조건에서는 17.0%였으며, 대부분 처리 후 4일 이내에 부동화되었다. 처리된 $^{15}NH_4{^+}-N$ 중 탈질 등으로 손실되어 최종적으로 회수되지 못한 비율은 불포화 조건에서는 28.4%, 포화 조건에서는 67.6%였다.

양전자방출단층촬영(PET)에서 회전 핀선원과 투과 및 방출 동시 영상 방법을 이용한 감쇠보정 방법 특성에 관한 고찰 (An Assessment of Post-Injection Transmission Measurement for Attenuation Correction With Rotating Pin Sources in Positron Emission Tomography)

  • 이정림;최용;이경한;김상은;지대윤;신승애;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.533-540
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    • 1995
  • 정량적인 PET 영상에서는 감쇠보정이 매우 중요하며 가장 정확한 방법은 투과스캔을 관심부위에 실시하여 측정된 감쇠보정영상을 만들고, 이를 같은 부위에서 실시한 방출 영상의 재구성에 적용하는 것이다. 기존의 방법은 투과스캔 후에 추적자가 섭취되기까지 장시간이 경과된 후 방출스캔을 하므로 PET스캐너의 효율적 사용에 제한이 있었다. 따라서, 스캔시간을 단축하고 촬영중 환자가 움직일 가능성을 최소화시켜 영상의 질을 개선하고 PET스캐너의 효율을 높이기 위하여, 추적자를 주사한 후 투과 및 방출스캔을 동시에 실시하여, 투과스캔에서의 측정치를 왜곡시키는 방출계수를 빼주는 T+E 감쇠보정 방법을 실행하였다. 배후에는 F-l8 fluoride ion $0.4{\mu}Ci/cc$의 방사능을 가진 물을 실린더 모형(5750 cc)에 채우고, 목적물을 나다내는 1개의 삽입물 실린더(276 cc)에는 F-18 fluoride ion $4.3{\mu}Ci/cc$의 방사능을 주입하고 공기를 주입한 삽입물 실린더와 테플론으로 이루어진 삽입물 실린더를 사용하여 T+E 방법의 특성을 고찰하였다. 투과용선원으로 Ge-68(10 mCi) 회전 핀선원을 사용하여 5시간 동안에 T+E 스캔을 5분, 10분, 20분, 방출스캔을 20분씩 교대로 5차례 실행하여 투과 및 방출영상이 최종 방출영상에 미치는 오차를 측정하였다. T+E 스캔으로 감쇠보정한 방출영상과 기준 투과영상으로 감쇠보정한 방출영상을 비교하면, 목적물의 방사능이 $1.0{\mu}Ci/cc$일 경우 T+E 감쇠보정 방법의 오차는 2.6%이었으며 이 오차는 목적물의 방사능이 줄어들수록 더욱 감소하였다. 또한, T+E 방법으로 구성된 방출영상의 노이즈는 기준 투과스캔 방법으로 보정된 영상에 비하여 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러므로, 회전 핀선원과 투과 및 방출 동시 영상 방법을 사용하여 정확한 감쇠보정을 할 수 있었으며 이 방법은 임상 PET 영상에서 환자당 스캔시간을 줄임으로써, 환자의 움직임으로 인하여 발생할 수 있는 오차를 최소화하여 PET 스캐너의 효율을 높일 수 있었다.

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인삼이 적혈구세포의 해당과정 및 막 투과도에 미치는 영향 (Effect of Panax Ginseng Saponin on Metabolism and Ion Transport in Human Erythrocytes)

  • 강복순;한경희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제17권2호
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    • pp.125-133
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    • 1983
  • Red cell glycolytic intermediates, metabolites and metabolic ratios were studied. Glycolytic intermediates were measured in neutralized perchloric acid extracts of red cell suspensions after 3 hr incubation at $37^{\circ}C$ in the presence and absence of saponin. Adenosine triphosphate(ATP), adenosine diphosphate(ADP), pyruvate and lactate were measured by enzymatic procedures involving stoichiometric oxidation or reduction of a pyridine nucleotide. Glucose was determined using glucose oxidase after zinc hydroxide extraction. The redox state was calculated from the lactate dehydrogenase equilibrium. Adenosine triphosphatase activity(ATPase) was measured by determining the amount of phosphate released from ATP by washed erythrocyte membranes(ghost) during 20 min. incubation. Both total hydrolysis and the amount of hydrolysis that occured in the presence of ouabain were measured. The second measurement yields Mg-ATPase and represents nonspecific ATPase activity of the membranes. The difference between total and Mg-ATPase activity can be attributed to Na-K-ATPase. For the measurement of sodium fluxes, human erythrocytes were preincubated in $^{22}Na$ for 3 hr at $37^{\circ}C$, washed and suspended in a tracer-free medium. The amount of $^{22}Na$ transported out of cells at any time was determined by analysis of supernatant samples taken at various time after addition of the labeled cells to isotope-free medium. The cells and medium were separated and the radioactivity appearing in the medium was measured. From the total radioactivity in the suspension and the radioactivity appearing in the medium at known time, the rate constant for sodium release was computed. The results are summarized as follows: 1) ATP and ATP/ADP were found to increase at every concentration of saponin tested whereas ADP declined at every cone. of saponin. The increase in pyruvate and lactate were observed at every cone, of saponin and thus $NAD^+/NADH$ computed from pyruvate/lactate also increased. Glucose utilization was stimulated by saponin. 2) $Na^+-K^+-ATPase$ activities showed a biphasic response to saponin, first increasing in lower concentration and then decreasing in higher concentration of saponin. 3) The efflux of sodium was significantly increased by saponin in the range of 5 to 10 mg%. The stimulatory effect of saponin on the rate constants for active(ouabain-sensitive) sodium efflux was inhibited by addition of ouabain.

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흰쥐에서 올리고펩타이드 함유 리포솜의 근육주사후 체내동태 및 임파이행 (Pharmacokinetics and Lymphatic Delivery of Oligopeptide after Intramuscular Injection of Oligopeptide-bearing Liposomes to Rats)

  • 신대환;조병석;최규석;송석길;이종길;정연복
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제38권3호
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    • pp.191-197
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    • 2008
  • The purpose of the present study was to examine the pharmacokinetics and lymphatic delivery of the oligopeptide, a model peptide of X antigen epitope peptides, after the intramuscular administration of the peptide-bearing liposomes in rats. $^{14}C$-labelled peptide was used as a tracer to analyze the peptide levels in plasma, bile, urine, tissue homogenates, and lymph nodes (superior cervical nodes, brachial nodes and superior mesenteric nodes). Model peptide rapidly disappeared from the plasma by 30 min (${\alpha}$ phase) after i.v. administration, which was followed by the late disappearance. The apparent plasma half-lives ($t_{1/2({\alpha}),app}$) of the peptide at the ${\alpha}$ phase when administered at a dose of 0.2-1.0 mg/kg were about 5 min. The maximum plasma concentration ($C_{max}$) was $1.52\;{\mu}g/mL$, after the i.m. administration of the peptide at a dose of 1.0 mg/kg. The bioavailability, which was calculated from the time zero to last quantitative time, of the i.m. administered peptide was over 60%. Of the various tissues tested, the peptide was mainly distributed in the kidney after the i.m. administration. The peptide levels in the kidney 3 hr after the i.m. administration were higher than those of maximum plasma concentration ($C_{max}$). The cumulative amounts of the peptide found in the urine 72 hr after the administration of 1.0 mg/kg were 2-folder higher than those in the bile, suggesting that the peptide is mostly excreted in the urine. Moreover, the concentrations of the peptide in the lymph nodes were as high as that of the plasma and the tissues. In conclusion, the peptide concentration in the lymph nodes was maintained by 24 hr after the i.m. administration of the peptide-bearing liposomes.

사질토양에서의 Benzene의 이동성에 관한 연구 (Transport and Fate of Benzene in a Sandy Soil)

  • 백두성;김동주
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.95-100
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    • 1999
  • 토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 탄화수소계 화합물의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질토양에서 Benzene의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 배치시험을 위하여 토양시료와 다양한 초기농도의 Benzene 용액을 48시간 반응시켰고. 초기용액과 평행상태의 Benzene 용액의 농도를 HPLC를 이용하여 분석하였다. 주상시험은 파괴곡선으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 KCI과 0.88 g/L의 Benzene 용액을 사용하였고 .각각의 용액을 토양시료의 상부경계면에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 HPLC를 이용하여 측정하였다. 배치시험의 결과로부터 linear adsorption isotherm에 의한 분배계수가 측정되었고 주상시험 조건의 용적밀도 및 함수율을 고려한 지연계수가 산정되었다. 주상시험의 결과 i) Benzene의 첨두농도는 KCl 첨두농도보다 상당히 낮았으나. ⅱ) 첨도농도의 도달시간은 거의 일치하였다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시하며, 배치시험의 결과로부터 산정된 지연계수를 고려하여 예측된 파과곡선은 Benzene의 주상시험 결과와 일치하지 않았다. Benzene 농도의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 convection-dispersion equation(CDE) 모델에서 비가역 흡착에 의한 농도의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용해야 하는 것으로 판단된다.

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사질토양에서의 중금속의 지연효과와 이동성 (Retardation Effect and Mobility of a Heavy Metal in a Sandy Soil)

  • Kim, Dong-Ju;Baek, Doo-Sung
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.155-161
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    • 1998
  • 토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 중금속의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질 토양에서 Zn의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 주상시험은 파과곡선(BTC)으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 NaCl과 ZnCl$_2$를 사용하였고, 각각의 용액을 토양시료의 상부경계에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 ICP-AES를 이용하여 측정하였다. 배치시험은 표준절차에 근거하여 이루어졌으며, 토양시료로부터 선별된 미세입자들을 다양한 초기농도의 ZnCl$_2$용액과 반응시켜 평형상태의 Zn 이온의 농도를 ICP를 이용하여 분석하였다. 주상시험의 결과는 i) ICP-AES에 의해 분석된 ZnCl$_2$의 첨두농도는 NaCl이나 총전기전도도로부터 구한 값보다 상당히 낮았고, ii) 두 종류의 추적자 모두 첨두농도의 도달시간은 상당히 일치하였다. 상대적으로 낮은 Zn의 농도는 Zn과 다른 양이온들간의 이온교환반응이 일어났고, 용탈수의 pH가 높은 값의 범위(7.0~7.9)에 있는 것으로 보아 Zn(OH)$_2$의 형태로 침전되었을 가능성이 있다는 것으로 설명될 수 있다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 토양시료에서 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시한다. Zn 이온의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 CDE 모델에 용액상태에서 Zn 이온의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용하는 것이었다.

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시간영역 광전자파 분석기(Automatic TDR System)를 이용한 오염물질의 거동에 관한 연구: 실험방법 및 검정 (Application of an Automated Time Domain Reflectometry to Solute Transport Study at Field Scale: Experimental Methodology and Calibration of TDR)

  • 김동주
    • 자원환경지질
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    • 제29권6호
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    • pp.699-712
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    • 1996
  • 자동 TDR 시스템을 이용하여 약 0.54 헥타 크기의 2개 현장에서 오염물질의 거동을 모니터링하였다. 오염물질의 수직적 플륨을 관측하기 위하여 추적자로서 $CaCl_2$를 순간주입(Pulse)방식으로 투입하였으며 오염물질 이동시간의 공간적 이질성과 현장규모의 운송모델 개념을 파악하기 위하여 횡방향으로 24개 지점과 5개의 다른 깊이, 즉 120개 지점에 50 cm 길이의 TDR 탐사침을 설치하여 잔존수 농도를 측정하였다. TDR에 의해 관측된 전기전도도를 검정하기 위하여 3가지의 다른 방법을 사용하였다. 깊이별 24개 지점에서 얻어진 평균 BTC 자료를 이용하여 CDE 모델과 CLT 모델의 파라미터를 추정한 결과 TDR 방법은 실내실험 뿐만아니라 현장에서의 오염물질 거동 분석에 유용하다는 결론을 얻었다. 또한 3가지 검정방법은 BTC 모양과 특히 오염물질의 첨두운송시간과 관련된 파라미터에 큰 영향을 미치지 않으며 사용된 검정방법 중 SLM 방법이 수평적으로 설치된 TDR 탐사침에 대해서 가장 적합한 것으로 나타났다.

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돼지 임신 진단을 위한 Heterologous ELISA 법 개발 (Development of Heterologous ELISA System for Diagnosis of Pregnancy in Swine)

  • 박성민;이안나;윤택준;박용수;송태준;김영훈;안효선;박원철;김종배
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제34권3호
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    • pp.161-167
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    • 2010
  • Early diagnoses of pregnancy for animal such as swine and bovine is extremely important to increase income of a farmhouse and for the management of farm. For the development of immunoasaay system of pregnancy in swine, we report a competitive heterologous enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) for the direct measurement of oestrone sulfate (E1S) in diluted urine using anti-E1G (glucuronide) monoclonal antibody which cross react with ElS. The principle of assay was based on the typical solid-phase competitive ELISA methods using E1G-HRP (horseradish peroxidase) as a tracer and E1S for standard. The method had a reasonable sensitivity for the detection of E1S with 0.15 ng/ml as a detection limit. The intra-assay and inter-assay precisions were raging coefficient of from 8.50~9.67% and 8.50~9.87%, respectively, which were quite acceptable. In a field trial with a group 37 sows (18 non-pregnancy and 19 pregnancy sows) after day 29~30 post service, the concentration of E1S were determined to be below 30 ng/ml in all non-pregnancy group and over 48 ng/ml in pregnancy group except one sample. The method described here, heterologous ELISA for the measurement of E1S in urine is good enough for monitoring the early pregnancy test of swine.

국내 유류오염 군부지 내 자연저감기법 적용 사례 연구 (A Case Study of Monitored Natural Attenuation at a Military Site Contaminated by Petroleum Hydrocarbon in Korea)

  • 이환;강선홍
    • 환경영향평가
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    • 제25권5호
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    • pp.333-344
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유류오염 지역인 유류보급 군부대 일대의 지하수에 대한 수질 측정 및 분석, 추적자시험, 지하수유형분석 등 수리지질학적 특성을 통하여 오염부지에서 나타나는 자연저감의 효과를 파악하였다. 또한 이 결과를 반영하여 최종적으로 거리별 자연 저감율 및 발현된 생분해능 등을 평가하였다. 거리에 따른 자연저감율을 평가한 결과, 선형기울기($K/V_x$)는 -0.0248로 계산되었으며 산정된 체적저감율은 $1.7{\times}10^{-3}/day$로 나타났다. 연구지역의 발현된 BTEX 총 생분해능은 9.1~10.0 mg/L의 범위(평균 9.7 mg/L)에 있으며 탈질화 과정이 약 63.6%로 가장 큰 영향을 주는 redox 과정임을 확인하였다. 본 유류오염지역의 지하수 BTEX 오염농도 평균 1.326 mg/L임을 고려할 때 생분해능은 충분할 것으로 판단된다.