• 제목/요약/키워드: Voltage reduction

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스테인리스강 수세미 전극을 사용한 미생물연료전지의 전력 오버슈트 예방과 환원조 유속 증가에 의한 환원전극 과전압 감소 (Prevention of Power Overshoot and Reduction of Cathodic Overpotential by Increasing Cathode Flow Rate in Microbial Fuel Cells used Stainless Steel Scrubber Electrode)

  • 김태영;강석원;장인섭;김현우;성제훈;백이;김영화;장재경
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.591-598
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    • 2017
  • 촉매 코팅하지 않은 탄소전극(graphite felt)을 이용한 미생물연료전지에서 전력 오버슈트 현상이 발생하였으며 환원전위의 손실이 대부분의 전압 감소 원인으로 파악되었다. 이를 해결하고자 백금-탄소 촉매 코팅한 탄소전극과 싸고 고전도성을 지닌 스테인리스강 수세미 전극을 사용하여 전력 오버슈트 현상 극복과 전압손실에 대한 분석을 하였다. 백금-탄소 촉매 코팅한 탄소전극을 환원전극으로 이용한 미생물연료전지에서는 여전히 전력오버슈트가 발생하였지만 스테인리스강 수세미 전극에서는 낮은 환원용액 공급유속에서도 전력 오버슈트가 발생하지 않았으며 29% 가량의 증가된 최대전력밀도 값($23.9A/m^3$)을 얻을 수 있었다. 탄소전극을 사용한 미생물연료전지의 전력 오버슈트는 환원용액의 유입유속을 증가시킴에 따라 해결할 수 있었다. 또한 탄소전극과 스테인리스강 수세미 전극을 이용한 미생물연료전지 모두 유속 증가에 따라 최대전력밀도 값과 최대전류밀도 값이 2-3.5배 가량 증가하였다. 유입유속 증가에 따른 전압손실을 분석한 결과 활성도 손실, 저항 손실, 물질전달 손실 모든 구간에서 미생물연료전지의 환원전위 손실이 감소하였다. 이에 따라 스테인리스강 수세미는 경제성 있고 전력오버슈트 현상을 예방하는 미생물연료전지의 환원전극으로써 좋은 재료이며 만약 환원전극 문제로 인해 전력 오버슈트 현상이 발생한다면 환원조 내부 유동을 증가시키는 것이 이를 해결할 수 있는 좋은 방법이라 판단된다.

유방촬영용장치 부가필터에 따른 선량변화 및 화질개선 (Change of Dose Exposure and Improvement of Image Quality by Additional Filtration in Mammography)

  • 조우일;김영근;이길동
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제38권2호
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    • pp.78-90
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    • 2013
  • 최근 방사선 피폭에 대한 관심이 높아지고 있다. 유방촬영용장치의 방사선 피폭은 일반 X선 촬영에 비해 비교적 흡수선량이 높기 때문에 화질은 개선하되 불필요한 피폭을 줄여야 노력을 할 필요가 있다. 최근 국제방사선방어위원회(ICRP)나 우리나라의 한국의료영상품질관리원(KIAMI)에서 권고하는 평균유선선량은 3 mGy이하이지만 이는 유방의 두께에 따라 다르므로 모든 경우에 권고수치가 넘지 않는다고 해서 적다고 말할 수는 없다. 일반적으로 방사선 촬영에 사용되는 선질은 영상의 화질과 피폭선량을 결정하는 중요한 인자로 촬영 관전압과 부가필터에 영향을 받는다. 일반적으로 유방촬영용장치에서 방출되는 X선 에너지는 연속 스펙트럼(spectrum)으로서 영상의 화질에 미치는 영향이 적은 저 에너지부터 이미지상의 대조도(contrast)를 저해하는 고 에너지 성분까지 포함하고 있다[1,3]. 현재 유방촬영용장치에 많이 사용되고 있는 부가필터는 몰리브덴(molybdenum, Mo), 로듐(rhodium, Rh)등이 있으며, 이는 사용되어지는 X선질의 에너지 영역에 따라 구분하여 사용되고 있다. 현재 유방촬영용장치에 가장 많이 사용되어지고 있는 부가필터의 물질인 몰리브덴(Molybdenum, Mo), 로듐(rhodium, Rh)외에 원자번호와 K-흡수단 영역이 비슷한 니오븀(niobium, Nb)이나 지르코늄(zirconium, Zr)재질의 부가여과판을 사용 하였을때 화질과 선량의 개선된 변화를 알아보고, X선의 저에너지를 흡수할 수 있는 알루미늄(aluminum, Al)재질을 복합으로 사용하였을 때 유방촬영용장치의 화질에 손실없이 알루미늄(aluminum, Al)두께에 따른 조사선량의 경감 정도를 확인하려 한다. 본 실험에서는 몰리브덴(molybdenum, Mo), 니오븀(niobium, Nb), 지르코늄(zirconium, Zr)등의 부가필터를 종류별로 단일필터로 사용할 경우와 이들 단일필터에 알루미늄(aluminum, Al)필터를 복합으로 사용한다. 이 경우 상기 부가필터의 종류에 따른 화질의 개선이 될 것으로 판단되고, 알루미늄(aluminum, Al)필터를 복합으로 사용함으로 인해 저 에너지의 불필요한 X선이 흡수되므로 동일한 농도가 되었을 때 화질에 큰 영향없이 선량이 감소될 것으로 기대된다.

기니픽 요관(尿管)에 있어서 OFF Response 발생과 그 특징 ('OFF' Response and Its Characteristics of Guinea Pig Ureter)

  • ;;피타 비안카니;로버트 와이쓰
    • 대한약리학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-34
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    • 1980
  • 기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 전기자극(電氣刺戟)할 때 일어나는 ON response와 전기자극(電氣刺戟) 중지시(中止時)에도 spike성(性) OFF response가 일어남을 관찰(觀察)하고 이에 대한 특성(特性)을 검토하였기에 요약(要約)한다. 1. 기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 5초간 연속(連續)으로 전기자극(電氣刺戟)(EFS)시(時) 두 수축(수축)을 일으켰다. EFS 시작 후 $0.1{\sim}0.3$ sec에 ON response가 일어나고 EFS 종료 후 $0.2{\sim}0.1$ sec에 OFF response가 야기(惹起)되었다. OFF response를 일으키는 연속(連續) 자극(刺戟)에는 ON response에 비(比)하여 긴 puise duration과 높은 frequency가 요구(要求)되었다. 2. Muscle chamber내(內)의 온도(溫度)를 $37^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$로 감소(減少)시켰을 때는 ON의 진폭(振幅)은 감소(減少)하거나 경미(輕微)하였고 OFF는 증가(增加)되었으며, 온도(溫度) $42^{\circ}C$에서는 OFF가 감소(減少) 또는 소실(消失)되던 것이 $K^+$-free solution 에서는 덜 감소(減少)되었다. ON 및 OFF response의 latency는 온도(溫度)의 하강(下降)으로 증가(增加)되었고 그 정도(程度)는 양자(兩者)가 비슷하였다. 3. 저(低) $Ca^{++}$ 농도(濃度), 2mM EDTA, 1mM $Mn^{++}$$1{\mu}M$ verapamil 등(等)에 의해 반복(反復) 자극시(刺戟時) ON은 쉽게 소실(消失)되고 OFF는 남아 있었다. 4. $10{\mu}M$ theophylline은 ON 진폭(振幅)은 감소(減少)시키지 않고 OFF response만 소실(消失)시키고, 1mM sodium nitroprusside는 OFF에는 작용(作用)하지 않고 ON 진폭(振幅)을 우선적(優先的)으로 감소(減少)시켰다. 5. ON 및 OFF response는 TTX, atropine, phentolamine 등(等) 신경성봉쇄약물(神經性封鎖藥物)에 의하여 영향(影響)을 받지 아니할 뿐 아니라 pyrilamine이나 methysergide에 의하여도 작용(作用)을 받지 아니하였다. 6. 50% 저(低) sodium에 의하여는 ON 및 OFF response는 影響(影響)을 받지 아니하였고 ON과 OFF 사이의 긴장(긴장)은 저(低) sodium에서 증가(增加)되었고, voltage 감소(減少)에 의하여 원상(原狀)으로 회복(恢復)되었다. 이상(以上)의 성적(成績)으로 보아 ON response는 세포(細胞) 외(外)의 free $Ca^{++}$에 의존(依存)하고 OFF response는 세포내(細胞內)에 저장되거나 막(膜)에 bound된 $Ca^{++}$에 더 의존(依存)하며, 생물학적(生物學的) 현상(現象)에 의(依)하여 나타나는 반응(反應)일 것으로 사료(思料)되는 바이다.

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토모테라피를 이용한 간암환자의 정위적 방사선치료시 복부압박장치의 유용성 평가 (Usefulness of Abdominal Compressor Using Stereotactic Body Radiotherapy with Hepatocellular Carcinoma Patients)

  • 우중열;김주호;김준원;백종걸;박광순;이종민;손동민;이상규;전병철;조정희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.157-165
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    • 2012
  • 목 적: 간에 발생한 절제 불가능한 원발성 및 전이성 종양에서 토모테라피를 이용한 정위적 방사선치료를 시행하기 위해 사용된 복부압박장치의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 2011년 11월부터 2012년 3월까지 토모테라피(Hi-Art Tomotherapy, USA)를 시행받기 위해 본원에 내원한 간암환자 중 복부압박장치(diaphragm control, elekta, sweden)를 사용하였을 때 움직임이 1 cm 이상 줄어든 환자를 대상으로 하였다. 4D CT (somatom sensation, siemens, germany)를 통해 치료계획영상과 4차원 단층촬영영상을 촬영하고, 육안적으로 보이는 종양과 종양의 움직임을 고려하여 육안적 종양체적(gross tumor volume, GTV)으로 설정하였고, GTV 주변으로 균일하게 5~7 mm의 여유를 주어 치료계획용 종양체적(planning target volume, PTV)으로 설정하였다. 손상위험장기(organs at risk) 중 십이지장, 위, 대장의 거리가 종양으로부터 최소 1 cm 이상인 환자들을 1군($d{\geq}1$)으로, 1 cm 미만인 환자들을 2군(d<1)으로 분류하고 각각 4~5회의 정위적 방사선치료와 20회의 방사선치료를 계획하였다. Mega-voltage computed tomograpy (MVCT)와 kilo-voltage computed tomograpy (KVCT)를 일차적으로 골격구조셋팅(bone-technique)으로 융합(fusion)한 뒤, 이차적으로 간을 보며 영상을 재조정 하였다. 치료 후 얻은 MVCT 영상을 영상변형이 가능한 Mim_vista (Mimsoftware, ver. 5.4 USA)로 보내고, 간을 비교하여 다시 묘사(delineate)하고, 손상위험장기 중 십이지장, 위, 소장, 대장을 합쳐서 대장장기(bowel_organ)로 정의하여 다시 묘사하였다. 보정방사선 치료계획시스템을 통하여 보정영상의 치료계획 선량과 보정된 선량의 차이를 평가하였다. 첫 번째, 치료 시작일부터 각각 1군($d{\geq}1$)은 4회, 2군(d<1)은 10회까지의 MVCT와 KVCT간의 영상 융합을 통한 셋업오차를 분석하였다. 두 번째, 보정영상에서 종양 즉, GTV, PTV의 치료계획선량과 보정선량의 3%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)과 5%의 선량차이를 나타내는 체적($V_{diff3%}$)을 비교하였고, 손상위험장기 중 대장장기의 최대선량의 차이율을 비교하였다. 결 과: MVCT를 통해 분석한 평균 셋업오차는 $-0.66{\pm}1.53$ mm (좌-우), $0.39{\pm}4.17$ mm (상-하), $0.71{\pm}1.74$ mm (전-후), $-0.18{\pm}0.30$ degrees (roll)였다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 셋업오차는 유사하였다. 1군($d{\geq}1$)에서 보정방사선 치료계획을 통한 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $0.78{\pm}0.05%$, PTV는 $9.97{\pm}3.62%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $2.9{\pm}0.95%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $-6.85{\pm}1.11%$였다. 2군(d<1)에서 $V_{diff3%}$ 중 GTV는 $1.62{\pm}0.55%$, PTV는 $8.61{\pm}2.01%$, $V_{diff5%}$ 중 GTV는 0.0%, PTV는 $5.33{\pm}2.32%$, 대장장기의 최대선량의 차이율은 $28.33{\pm}24.41%$였다. 결 론: 복부압박장치를 통한 간암의 방사선치료시 MVCT를 통한 환자 셋업오차는 평균 ${\pm}5$ mm 이하였고, 복부 압박장치를 사용하고 투시영상을 통해 확인한 횡경막의 움직임이 최소 5 mm 이상이라는 것을 감안하면, 환자 셋업오차는 그 안에 있음을 알 수 있었다. 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)에서 GTV, PTV의 선량차이율은 오차범위 안에 있었고, 1군($d{\geq}1$)과 2군(d<1)의 대장장기 최대선량의 차이율은 최대 35% 이상의 차이를 보였고, 1군($d{\geq}1$)이 2군(d<1)보다 오차범위가 작았다. 따라서 간내 종양과 손상위험장기의 거리가 최소 1 cm 이상 유지된다면 정위적 방사선치료를 진행함에 복부압박장치가 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

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국내 치과방사선의 현황 및 이용 실태 (The Actual State and the Utilization for Dental Radiography in Korea)

  • 신귀순;김유현;이보람;김세영;이귀원;박창서;박혁;장계용
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권2호
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    • pp.109-120
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    • 2010
  • 치과 X선 검사 시 환자선량의 권고량 가이드라인을 개발하기 위해서 우선 국내 치과방사 선의 현황 및 이용 실태를 설문조사하여 비교분석하였다. 응답을 받은 77곳의 치과병 의원 중에서 치과대학이 있는 치과대학병원을 A그룹(11곳), 치과대학이 없는 대학병원을 포함한 치과병원을 B그룹(30곳), 치과의원을 C그룹(36곳)으로 분류하였다. 그룹별로 분석한 결과는 다음과 같았다. 치과병 의원 한 곳당 평균 unit chairs수는 A그룹 140.2개, B그룹 15.3개, C그룹 5.8개, 평균치과의사수는 A그룹 112.6명, B그룹 7.3명, C그룹 1.7명, 평균방사선사수는 A그룹 3.1명, B그룹 0.5명, C그룹에는 한 명도 없었고, 평균치과위생사수는 A그룹 19.7명, B그룹 12.5명, C그룹 3.3명이었다. 설치된 치과용 X선장치의 평균보유수는 A그룹 14.64대, B그룹 3.21대, C그룹 2.19대로 나타났다. 이 중에서 구내촬영장치가 가장 많았고, 다음은 파노라마 장치, 세팔로 장치, CBCT 장치 순이었으며, 장치시스템의 비율은 세 그룹 모두 DR 시스템이 50% 이상으로 가장 많았다. 필름 시스템인 경우, 사용된 구내필름은 감광도가 높은 Insight 필름(Kodak, USA)이 대부분이었으며, 자동 현상기는 사용하는 곳이 적었으나, 필름유지기구는 사용하는 곳이 약간 많았다. PACS 이용률은 A그룹 90.9%, B그룹 83.3%, C그룹 16.7%이었고, 프로그램은 국내의 Infinitt에서 개발된 PiView STAR가 가장 많이 이용되고 있었다. 치과병 의원 한 곳당 2008년도의 연간 평균촬영건수는 A그룹이 B그룹보다 6.8배, C그룹보다 21.2배 더 많았으며, 구내 치근단 촬영과 파노라마 촬영이 대부분이었다. 구내 치근단 촬영 시 관전압과 관전류는 세 그룹 모두 비슷하였으나, 노출시간은 C그룹이 A그룹의 12배, B 그룹의 3.5배 정도 길었다. 즉, 대부분 치과위생사가 촬영하고 있는 C그룹에서는 방사선 노출량이 다른 그룹에 비해 훨씬 많았다. 그러나 파노라마촬영 시의 조건은 세 그룹에서 큰 차이가 없었다. 결론적으로, 촬영조건은 경험적 지식을 따르기보다는 권장량을 사용해야 하며, 필름시스템에서는 자동현상기와 필름유지기구를 사용하여 방사선의 노출량을 줄여준다. 또한 환자선량의 감소와 X선 영상의 질 향상을위해서 X선발생장치 및 관련기기의 체계적인 정도관리가 반드시 필요하다.