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Acetobacter pasteurianus SRCM101388 바이오매스 생산 최적화 (Optimization of biomass production of Acetobacter pasteurianus SRCM101388)

  • 김준태;조성호;정도연;김영수
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.132-145
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    • 2023
  • 본 연구에서는 식품 원료로 이용이 허가된 Acetobacter pasteurianus SRCM101388을 사용하여 바이오매스 고농도배양을 위한 최적화 연구를 실시하였다. SRCM101388의 최적 배양온도와 pH 조건은 각각 28℃와 pH 6.0으로 나타났다. 배지조건을 확립하기 위하여 Plackett-Burman design을 실시한 결과, glucose, sucrose, yeast extract가 biomass 증가에 가장 높은 효과를 보였다. Glucose, sucrose, yeast extract의 최적농도를 알아보기 위하여 central composite design을 실시하였으며, 최적농도는 glucose 10.73 g/L, sucrose 3.98 g/L, yeast extract 18.73 g/L로 나타났다. Plackett-Burman design에서 biomass 증가에 영향이 있는 기타 미량원소에 대한 최적농도를 조사한 결과, ammonium sulfate 1 g/L, magnesium sulfate 0.5 g/L, sodium phosphate monobasic 2 g/L, sodium phosphate dibasic 2 g/L로 나타났으며, 최종 최적화된 배지 제조 시 pH는 6.10으로 최적 pH 조건과도 일치하였다. 최적화된 배지 3.5 L를 함유한 5 L jar fermenter에서의 배양결과, SRCM101388은 DO가 낮은 rpm에서 DO 감소가 더 빠르게 나타났다. 최대 생균수는 150 rpm, 0.5 vvm, pH 6.0, 28℃ 조건에서 18시간 배양 시 2.53± 0.12×109 CFU/mL로 나타났다.

리파아제를 이용한 라세믹 나프록센 2,2,2-트리플로로에틸 씨오에스터의 Kinetic Resolution에서 반응조건 죄적화와 계면활성제 영향 (Optimization of the Reaction Conditions and the Effect of Surfactants on the Kinetic Resolution of [R,S]-Naoroxen 2,2,2-Trifluoroethyl Thioester by Using Lipse)

  • 송윤석;이종호;조상원;강성우;김승욱
    • KSBB Journal
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    • 제23권3호
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    • pp.257-262
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    • 2008
  • 본 연구에서는 lipase를 이용한 라세믹-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학분할 반응을 향상시키기 위하여 반응 용매, 반응 온도, 기질 및 lipase 농도 그리고 교반속도의 변수들을 최적화 하였고, isooctane과 물의 계변을 증가시키기 위한 계면 활성제의 영향을 조사하였다. 조사된 유기용매 중 isooctane이 가장 높은 전환율 (92.19%), $V_s\;(2.340{\times}10^{-2}mM/h)$, E값 (36.12) 그리고 $V_s/(E_t)$ ($7.80{\times}10^{-4}mmol/h{\cdot}g$)를 나타내어 lipase 를 이용한 라세믹-naproxen2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학 분할 반응을 위한 가장 효과적인 유기용매로 판단하였다. 반응 표면 분석법을 이용한 반응조건 최적화에서는 반응 온도 $48.2^{\circ}C$, 기질 농도 3.51 mM, lipase 농도 30.11 mg/ml 그리고 교반속도 180 rpm을 최적 반응 조건으로 도출하였고, 이 최적화된 반응 조건으로 광학분할 반응을 수행한 결과, $V_s$, $V_s/(E_t)$ 그리고 전환 율이 각각 19.54%, 19.12%, 4.05% 증가하였다. 계면활성제로써 첨가된 NP-10은 (S)-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 가장 높은 전환율 (89.43%)을 나타내었고, 반응속도의 감소를 둔화시켰으며, lipase의 광학선택성 (E=59.24)을 향상시켰다.

소아 열상 처치에서 적절한 용량의 ketamine과 midazolam 병용 근육주사의 진정효과 (The efficacy of optimal doses of intramuscular ketamine and midazolam injections for procedural sedation in laceration repair of children)

  • 유제성;조영순;최영환;김승환;이한식;이진희
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권7호
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    • pp.726-731
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    • 2006
  • 목 적 : 소아의 통증을 수반하는 술기의 시술시에 진통, 진정을 위해 ketamine을 사용하는데, midazolam을 병용 투여 할 필요가 있는가에 대한 논의가 활발하게 진행되고 있다. ketamine의 근육주사의 적정용량은 국내에서 연구된 바가 없으며 저자들은 이전 연구에서 ketamine 3 mg/kg가 부족하다는 결론을 얻어 용량을 4 mg/kg로 증량하여 KMA(ketamine+midazolam+atropine)와 KA(ketamine+atropine)의 진정 및 부작용 발생여부의 차이를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2005년 1월부터 2005년 7월까지 열상처치 시 진정이 필요한 생후 3개월에서 7세까지의 60명의 소아를 대상으로 KMA군(IM ketamine 4 mg/kg+atropine 0.01 mg/kg+intramuscular midazolam 0.05 mg/kg) 혹은 KA 군(without midazolam)을 무작위로 선택하여 anxiety/tolerance scores, 합병증, 진정정도, 진정유도시간, 진정회복시간, 총 진정시간, 시술자의 만족도를 기록하였다. 결 과 : 두 군간에 성비, 체중, 연령, 상처 부위에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었으며anxiety/tolerance score, 진정유도시간, 진정회복시간, 총 진정시간에는 두 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 효과적 진정을 보인 경우가 KA군은 66.7%, KMA군은 90.9%로 KMA군이 진정에 보다 효과적이었으며(P=0.02), 시술자의 만족도는 KA군은 55.6%, KMA군은 90.9%로 만족, 매우 만족 이상으로 유의한 차이를 보였다. 의미 있는 부작용의 발생은 KA군은 37.0%, KMA군은 0.0%였다. 결 론 : 소아의 피부 열상 봉합 시 진정을 위해 근육주사를 통한 ketamine 4 mg/kg과 midazolam 및 atropine의 병용 투여는 ketamine과 atropine만을 투여하는 것보다 안전하고 효과적으로 진정을 유도할 뿐 아니라 시술자의 만족도를 높일 수 있다.

양파 Oleoresin의 가공 (Processing of Oleoresin Onion)

  • 최옥수;배태진
    • 한국식품영양학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.302-308
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    • 1997
  • 양파의 일시 대량 처리가 가능한 oleoresin 가공을 시도하여 추출율과 품질 안정성을 고려한 제조조건을 검토하였다. 시료의 일반성분 조성은 수분 88.9%, 조단백질 1.97%, 조지방 0.51%, 탄수화물 8.12% 및 조회분 0.48%였고 total pyruvate 함량은 743.8$\mu\textrm{g}$/g이었다. 생채양파 액즙을 Brix 70%로 감압농축하고 남은 잔사를 ethyl alcohol로 추출.농축하여 합한 제품, 양파를 가압열처리후 동일한 방법으로 제조한 제품 및 동결건조하여 50 mesh로 마쇄시킨 양파를 ethyl alcohol로 추출.농축한 제품의 수율은 각각 7.3, 9.1 및 0.8%이었으며, 총당함량은 각각 616.4, 712.3 및 150.3mg/g으로 ethyl alcohol 추출제품은 수율과 유리당의 함량이 매우 낮았다. 그리고 overall odor intensity의 지표로서 total pyruvate 함량은 각각 1,733.7, 520.6 및 2,716.5$\mu\textrm{g}$/g으로 가압 열처리하여 추출한 제품의 경우는 열처리 과정에서 향기성분의 소실이 심하였다. 이상의 결과에서 양파 oleoresin 제조는 수율가 총당함량은 약간 낮으나 oleoresin의 품질을 크게 좌우하는 향기성분의 회수가 뛰어난 생채양파를 직접 사용하는 방법이 바람직하였다. 양파액즙 농축액과 용매추출물의 균일한 혼합을 위하여 2% PGDR(polyglycerol condensed ricinoleate)을 첨가하고 교반(10,000rpm, 30분)하여 유화시켰다. 이때 계면장력은 1.9 dyne/cm였고, 6$0^{\circ}C$에서 24시간 방치시켰을 때 유화된 emulsion 생성율은 96.2%, 유화후 원심분리(2,000$\times$G, 80분) 시켰을 때 분리되지 않는 emulsion층의 부피는 92.6%로 유화안정성이 매우 높았다. 대두유 및 참깨유에 양파 oleoresin을 1% 첨가하여 가열산화를 유도시켰을 때의 유도기간 연장효과는 0.02% BHA를 첨가한 효과에 대하여 80.8~82.2%에 해당하는 항산화 활성을 나타내었다.

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Struvite 결정화 반응을 이용한 고온 소화 여과액의 N, P 처리 특성 (Treatment of N, P of Auto-Thermal Thermophilic Aerobic Digestion Filtrate with Struvite Crystallization)

  • 추연덕;김금용;류홍덕;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.783-789
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    • 2011
  • 하수처리장에서 발생되는 잉여슬러지가 고온 호기 소화 반응을 거치면 슬러지부피가 크게 감소하게 된다. 그러나 고온 호기 소화 상등액에는 고농도의 유기물, 질소 및 인이 함유되어 있기 때문에 이들을 별도로 제거해 주어야만 한다. 본 연구에서는 고농도의 질소와 인의 제거에 많이 사용되는 방법인 Struvite 결정화 공법을 이용하여 고온 호기 소화 여액에 함유되어 있는 질소와 인을 제거하였다. 대상폐수의 암모니아성 질소와 인산염인의 평균농도는 각각 1716.5 mg/L 및 325.5 mg/L였다. 최적의 결정화 반응 조건을 결정하기 위하여 $Mg^{2+}$$PO_4^{3-}$의 주입량, pH, 교반 시간($t_d$), 교반 강도(G), 결정핵 주입 그리고 반응 온도를 결정하였다. Struvite 결정화 반응시 마그네슘원으로 $MgCl_2{\cdot}6H_2O$, 인산염인염의 원으로 $K_2HPO_4$를 이용하였다. 질소와 인의 제거를 위한 $Mg^{2+}:PO_4^{3-}:NH_4^+$의 적정 주입 몰비는 2 : 1 : 1과 2 : 2 : 1로 압축되었는데 각각의 주입 몰비에 따른 암모니아성 질소 및 인산염인의 제거효율은 전자의 경우에 각각 71.6% 및 99.9%였고, 후자의 경우에는 93.8%와 98.6%였다. Struvite 결정화 반응에서 반응 시간($t_d$)과 교반 강도(G)는 암모니아성 질소와 인산염인의 제거율에 큰 영향을 미치지 않았다. 또한 결정핵 주입과 온도의 영향에서도 같은 결과가 나타났다. 그러나 결정핵의 주입량이 증가함에 따라 슬러지 발생량이 감소하였으며, 온도의 증가에 따라 생성된 슬러지의 부피는 증가하는 것으로 나타났다.

골조직의 신속한 진단을 위한 탈회방법의 비교 연구 (Comparative Research of Decalcification Methods for Quick Diagnosis on Bone Tissue)

  • 김성철;백운철;김태전;배형준;강희규
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.47-55
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    • 2005
  • These studies were done to know decalcification methods to reduce the time of decalcification for quick bone tissue diagnosis. When bone tissue was decalcified with 10 % formic acid at room temperature, decalcification and hematoxylin & eosin (H&E) stains were complete and satisfactory after 12 hours, but some of the tissue sections fell off during staining. In this way, decalcification, H&E stains were complete and satisfactory after 24 hours, 36 hours and 48 hours, tissue sections didn't fall off during staining. When bone tissue was decalcified with 10 % formic acid in a $60^{\circ}C$ paraffin oven, decalcification and H&E stains were complete and satisfactory after 6 hours, but some tissue sections fell off during staining. In this way, decalcification and tissue sections were complete, with no falling off during staining after 8 hours, 10 hours, 12 hours, 14 hours, 24 hours, or H&E stains were satisfactory from 8 hours to 12 hours, but H&E stains appeared to reddish nucleus after 14 hours and 24 hours. Bone tissue was decalcified with 10 % formic acid for 6 hours, 12 hours and 24 hours at DECAL machine frequencies of 15 Hz and 45 Hz, and for 6 hours, 12 hours and 24 hours at a DECAL machine frequency of 90 Hz. Decalcification and H&E stains were complete and satisfactory after 6 hours at the 15 Hz and 45 Hz DECAL settings. Some of the tissue sections fell off during staining at the 15 Hz DECAL machine setting. At the 90 Hz setting, decalcification, H&E stains, and tissue sections were complete and satisfactory with no falling off during staining after 4 hours. In this way, decalcification, H&E stains, and tissue section were complete and satisfactory with no falling off during staining after 12 hours, 24 hours at all machine settings. Bone tissue was decalcified with 10 % formic acid for 6 hours, 12 hours and 24 hours at $37^{\circ}C$ 3 hours, 6 hours and 12 hours at $45^{\circ}C$ and 1 hours, 5 hours and 10 hours at $60^{\circ}C$ with the RHS-1 machine setting at 60Hz. At the temperatures of $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$ decalcification, H&E stains, and tissue sections were complete and satisfactory, with no falling off during staining except for after 6 hours at $37^{\circ}C$. 3 hours, 1 hours, or decalcification, H&E stains, and tissue sections were complete and satisfactory with no falling off during staining after 12 hours and 24 hours at $37^{\circ}C$, 6 hours and 12 hours at $45^{\circ}C$, and 5 hours at $60^{\circ}C$. But H&E stains appeared to reddish nucleus after 10 hours at $60^{\circ}C$. From the above reults, the authors were able to deduce that decalcification is accelerated by heat and frequency. We therefore think that it is necessary for machines which are similar to the RHS-1 machine to be maintained at the temperature evenly with agitation effect for quick decalcification.

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중온2단혐기성소화조에 미생물제재 주입시 소화효율에 미치는 영향 (Effect on Digestion Efficiency by Adding Microbial Agent in Mesophilic Two-stage Anaerobic Digester)

  • 정병길;김석순;강동효;성낙창;최성호;이희범
    • 유기물자원화
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    • 제11권3호
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    • pp.75-86
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    • 2003
  • 최근에는 차집관거의 확충, 생활하수의 유입량 증가 및 인근 신규 APT의 분뇨 직유입으로 인해 유입 총고형 물량이 증가됨에 따라 기존 소화조의 용량이 부족할 것으로 예상되고 있다. 본 연구는 기존 소화조 용량부족에 따른 효율감소에 대응하기 위해 미생물제재로써 Bio-dh를 이용하여 소화조내 소화효율 증가(유기물 분해속도 증가)에 따른 최종슬러지 발생량을 감소시키고 가스발생량을 증가시키는데 그 목적이 있다. 실제 하수슬러지를 처리하고 있는 소화조 장치와 동일한 2단혐기성소화조 형태로 설치하였으며, 용량이 $1.3m^3$인 혼합조에 하수슬러지와 미생물제재인 Bio-dh를 주입하였다. 소화방식은 중온성 2단혐기성소화조로서 $35{\pm}1^{\circ}C$를 유지하였고, 1단소화조는 반응조내 미생물과 기질의 원활한 혼합을 위하여 교반기를 부착하였으며, 교반기는 120rpm으로 운전하여 반응조내 완전혼합이 이루어지도록 운전하였다. 2단소화조에서는 소화슬러지와 상등수가 분리되도록 교반을 수행하지 않았다. 소화가스량 측정을 위하여 각 소화조 상부에 가스메타를 설치하였으며, 가스분석을 위하여 상부에 가스포집구를 설치하였다. 교반기 축사이로 발생할 수 있는 발생가스의 누출과 공기의 유입을 막기 위해 water sealing 장치를 교반기 축에 부착시켰다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 미생물제재를 투입하지 않은 경우 소화효율은 평균 48.6%(46.0~50.9%)로 나타난 반면, 미생물제재인 Bio-dh를 투입한 경우 소화효율은 평균 54.2%(52.8~57.3%)로 나타나 미생물제재를 투입한 경우가 미생물제재를 투입하지 않은 경우보다 소화효율이 약 1.12배 정도 높은 것으로 나타났다. 2. 2차소화조 월류수의 수질은 미생물제재 미투입시 $COD_{Mn}$은 평균 1,639mg/L, SS는 평균 4,888mg/L로 나타난 반면, 미생물제재(Bio-dh) 투입시 $COD_{Mn}$은 평균 859mg/L, SS는 평균 2,405mg/L로 나타나 미생물제재 투입시 $COD_{Mn}$은 약 47.6%, SS는 약 50.8% 정도 더 낮게 나타났다.

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Entrobacter agglomerans에 의한 D-Galactose로부터 D-Tagatose 생산조건의 최적화 (Optimization of Culture Conditions for D-Tagatose Production from D-Galactose by Enterobacter agglomerans.)

  • 오덕근;노회진;김상용;노봉수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.250-256
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    • 1998
  • D-Tagatose의 생산 가능성이 있는 미국 종균협회(ATCC)와 한국 유전자은행(KCTC)에서 구입한 균주 35 종류를 사용하여 D-galactose로부터 D-tagatose의 생산을 조사하였다. 여러 균주 중에 발효시간이 짧고 D-tagatose의 생산량이 높은 Enterobactor agglomerans ATCC 27987을 D-tagatose 생산 균주로 선정하였다. 선정된 균을 사용하여 D-tagatose의 생산에 영향을 주는 배양 조건을 최적화 하였다. 여러 가지 탄소원 중에서 D-galactose가 D-tagatose의 생산량이 가장 높게 나타났고 그 농도를 달리하였을 때 D-galactose의 농도가 증가할수록 D-tagatose의 생산량과 균체농도가 증가하였다. 20 g/l의 D-galactose 배지에서 여러 가지 질소원이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 살펴본 결과 D-tagatose의 생산량은 유기 질소원의 경우 yeast extract가 가장 높았고 무기 질소원의 경우 (NH$_4$)$_2$SO$_4$가 높게 나타났다. D-Tagatose의 생산량이 가장 높게 나타난 질소원인 yeast extract를 선택하여 농도별 실험을 수행하여 최적 yeast extract의 농도를 5.0 g/l로 결정하였다. (NH$_4$)$_2$SO$_4$를 yeast extract 5.0 g/l가 함유된 배지에 농도별로 첨가하여 2.0 g/l에서 최대 D-tagatose의 생산량을 얻었다. 또한, 무기염의 영향을 조사하여 KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5.0 mg/l의 최적 D-tagatose 생산 조건을 결정하였다. 배지최적화를 통하여 최적 배지로 D-galactose 20 g/l, yeast extract 5.0 g/l, (NH$_4$)$_2$SO$_4$ 2.0 g/l, KH$_2$PO$_4$ 5.0 g/l, $K_2$HPO$_4$ 5.0 g/l, MgSO$_4$.7$H_2O$ 5 mg/l를 선정하였다. 최적 배지에서 배양 환경이 D-tagatose의 생산에 미치는 영향을 조사하여 초기 pH 6.0, 배양 온도 3$0^{\circ}C$, 교반속도 150 rpm의 최적 배양 조건을 결정하였고 이 조건에서 배양시간 24시간에 D-galactose 20 g/l로부터 D-tagatose의 0.41 g/l를 얻을 수 있었다.

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Chloral hydrate 경구 진정에 실패한 소아환자를 대상으로 사용한 두 가지 진정요법의 효과 (THE EFFECTIVENESS OF TWO SEDATIVE REGIMEN USED FOR CHILD PATIENT WHO FAILED TO ORAL CHLORAL HYDRATE)

  • 이상민;김종수;김용기
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.505-516
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    • 2000
  • Chloral hydrate단독 경구투여는 소아치과 환자의 진정에 가장 널리 사용되고 있는 방법중의 하나지만 실패하는 경우도 드물지 않게 보게된다. Chloral hydrate의 처음 투여용량이 실패할 경우 추가 용량을 투여하기보다는 다른 약물의 투여가 바람직하며, 이는 안전성을 그대로 유지하면서 보다 효과적인 진정에 도달할 수 있는 장점이 있다. 본 실험의 목적은 chloral hydrate의 수면효과가 나타나지 않는 소아환자에게 치료를 연기하지 않고 즉시 안전하게 사용할 수 있는 방법을 재발하기 위한 노력의 일환으로 아산화질소-산소와 enflurane 혼합가스를 이용한 초기 수면유도법의 효과를 검증하기 위함이었다. 의식하 진정을 이용한 치과치료가 예정된 건강한 환자에게 kg당 70mg의 chloral hydrate를 경구투여하고 조용한 방에서 60분이 경과한 다음, 환자가 수면상태에 이른 경우를 진정효과의 성공으로 평가하고 계획된 치료를 수행하였다(I군). 수면에 이르지 않아 실패로 평가된 환자는 50%의 아산화질소와 2vol%의 enflurane이 혼합된 가스를 약 $1\sim2$분간 투여하여 초기 수면유도를 시행한 후 예정된 치료를 수행하였고(III군), 다음 내원에는 chloral hydrate와 hydroxyzine(2mg/kg)을 병용투여 하였다(III군). 대조군과 실험군 각각 35명씩 총 70명 (남자 44명, 여자 : 26명)의 환자가 실험대상으로 사용되었으며 이들의 평균 연령은 $35.9{\pm}8.9$개월 체중은 $14.4{\pm}2.2kg$이었다. 치료과정을 10단계로 나누어 환자의 생징후(말초 동맥혈 산소 포화도, 심박수, 수축기 및 이완기 혈압)를 측정하였으며, 행동양상은 video촬영하여 역시 10단계로 나누어 1명의 평가자가 OSU behavior rating scale과 Automated Counting System을 사용하여 평가하였다. 생징후의 경우 각 군 모두 정상범위 내에서 안정된 양상을 보였으나, 개구기 삽입이나 국소마취 단계에서 발생하는 자극에 대한 말초 동맥혈 산소포화도와 심박수의 반응정도가 I군에 비해 II군에서 낮게 나타났다(p<0.05). 임상적으로 바람직한 행동양상(Q : Quiet)의 비율이 III군에 비해 II군에서 높게 나타났으며(p<0.05), II군과 I군간에는 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). 본 실험에서 시도한 두 가지 진정요법이 비교적 높은 임상적 치료 성공률(II군 : 97.14%, III군 : 88.57%)을 보여 만족할 만한 결과를 나타낸 것으로 평가되었다.

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