• 제목/요약/키워드: energy power

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강내온열 치료를 위한 원통형 초음파 치료기 개발 (Development of a cylindrical ultrasound applicator for Intracavitary Hyperthermia)

  • Lee, Rena J.;Hyunsuk Suh
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권2호
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    • pp.79-84
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    • 2002
  • 항문암 및 자궁경부암 치료시 사용되는 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용할 원통형 초음파 온열치료가 개발되었다. 온열치료를 위한 에너지원으로 원통형 트랜스듀서가(PZT-8 물질, 길이=1.5 cm 두께=1.5 mm 외경= 2.5cm) 사용되었다. PZT-8 물질의 특성을 측정하기위해 세 개의 단일 엘리멘트 어플리케이터가 제작되었다. PZT 물질을 작동하기 위한 주파수를 결정하기 위하여 벡터 임피던스가 측정되었다. 선택된 물질이 온열치료에 사용될 수 있는지 가능성을 타진하기위해 방사능력을 측정하는 방법으로 각 엘리맨트의 초음파발생 효율을 입력한 전기량과 발생한 초음파량의 비로 계산하였다. 마지막으로 질암의 온열치료에 사용할 수 있는 다채널 초음파 치료기가 디자인 되었다. 임피던스 실험결과 각 엘리맨트 1, 2, 그리고 3에 대해 1.78, 1.77, 그리고 1.77 MHz의 주파수에서 최대 임피더스 값을 얻었다. 방사능력 측정 실험결과 본 연구에서 사용된 에너지 소스는 40와트 이상의 초음파량이 방출되었다. 또한 각 엘리맨트 1, 2, 그리고 3의 평균 효율은 61.4, 65.2, 그리고 54.0% 이다. 본 연구에서 디자인되어진 원통형 초음파 치료기는 질 또는 항문 치료 시 고선량 강내근접치료와 더불어 사용할 수 있음이 증명되었다. 따라서 본 연구에서 개발된 온열 치료기구가 고 선량 강내 근접치료와 함께 사용하여 병변조직의 방사능 민감도를 증가시켜 암 치료효율을 높일수 있다.

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Development of Visible-light Responsive $TiO_2$ Thin Film Photocatalysts by Magnetron Sputtering Method and Their Applications as Green Chemistry Materials

  • Matsuoka, Masaya
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.3.1-3.1
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    • 2010
  • Water splitting reaction using photocatalysts is of great interest in the utilization of solar energy [1]. In the present work, visible light-responsive $TiO_2$ thin films (Vis-$TiO_2$) were prepared by a radio frequency magnetron sputtering (RF-MS) deposition method and applied for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water as well as the photofuel cell. Special attentions will be focused on the effect of HF treatment of Vis-$TiO_2$ thin films on their photocatalytic activities. Vis-$TiO_2$ thin films were prepared by an RF-MS method using a calcined $TiO_2$ plate and Ar as the sputtering gas. The Vis-$TiO_2$ thin films were then deposited on the Ti foil substrate with the substrate temperature at 873 K (Vis-$TiO_2$/Ti). Vis-$TiO_2$/Ti thin films were immersed in a 0.045 vol% HF solution at room temperature. The effect of HF treatments on the activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films for the photocatalytic water splitting reaction have been investigated. Vis-$TiO_2$/Ti thin films treated with HF solution (HF-Vis-$TiO_2$/Ti) exhibited remarkable enhancement in the photocatalytic activity for $H_2$ evolution from a methanol aqueous solution as well as in the photoelectrochemical performance under visible light irradiation as compared with the untreated Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Moreover, Pt-loaded HF-Vis-$TiO_2$/Ti thin films act as efficient and stable photocatalysts for the separate evolution of $H_2$ and $O_2$ from water under visible light irradiation in the presence of chemical bias. Thus, HF treatment was found to be an effective way to improve the photocatalytic activity of Vis-$TiO_2$/Ti thin films. Furthermore, unique separate type photofuel cell was fabricated using a Vis-$TiO_2$ thin film as an electrode, which can generate electrical power under solar light irradiation by using various kinds of biomass derivatives as fuel. It was found that the introduction of an iodine ($I^-/{I_3}^-$) redox solution at the cathode side enables the development of a highly efficient photofuel cell which can utilize a cost-efficient carbon electrode as an alternative to the Pt cathode.

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이동 애드혹 네트워크에서의 부하 균등화 및 공평성 지원 방법 (Load-Balancing and Fairness Support Mechanisms in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 안상현;유영환;임유진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.889-894
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    • 2004
  • AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)나 DSR(Dynamic Source Routing)과 같은 대부분의 에드혹 라우팅 프로토콜은 네트워크 토폴로지가 변하지 않는 한 새로운 경로 설정을 하지 않는다. 따라서 노드의 이동성이 적은 경우, 트래픽은 몇몇 노드에게 집중될 수 있으며 그 결과로 해당 노드들의 혼잡으로 인한 긴 종단간 지연이 발생할 수 있다. 게다가 몇몇 특정 노드들만 오랫동안 계속해서 사용됨에 따라 그들의 배터리가 빠르게 소모될 것이다. 노드의 배터리 방전은 노드 사이의 연결 단절뿐만 아니라 동시에 새로운 경로 설정을 위하여 많은 route re-quest 패킷(RREQ)을 생성시킨다. 본 논문에서는 각 노드가 자신의 트래픽 부하 상태를 기반으로 RREQ 패킷을 무시하거나 패킷 포워딩을 포기할 수 있게 함으로써 트래픽 집중화 문제를 해결할 수 있는 SLA(Simple Load-balancing Approach)를 제안한다. 그러나 어떤 이기적인 노드들은 자신의 에너지를 절약하기 위하여 고의적으로 패킷 포워딩을 거부할 수도 있다. 이러한 노드들을 패킷 포워딩에 참여시키기 위하여 본 논문에서는 PIFA(Protocol-Independent Fairness Algorithm) 보상 방식을 제안하였다. SLA 성능의 우수함을 증명하기 위하여 SLA를 채택한 AODV 방식과 SLA를 채택하지 않은 AODV 방식을 비교 실험하였고, 이를 통하여 SLA를 채택한 방식이 트래픽 부하 분산에 효율적이며 이로 인하여 전체 에드혹 네트워크 성능 또한 향상시킴을 확인하였다.

USN을 이용한 다목적 가드레일의 원격제어 및 모니터링 시스템에 관한 연구 (Study on Remote control and monitoring system of the multipurpose guard rail using USN)

  • 송제호;이인상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.7176-7181
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    • 2015
  • 본 논문은 방초, 방림, 로드킬 등이 적용된 고기능 가드레일 지주에 태양광 모듈을 부착하여 자체 전력을 생산하고 USN을 이용하여 야생동물의 출현과 자동차 도로의 상황을 통합 관제 및 상시 감시할 수 있는 시스템에 관한 것이다. 전체 시스템은 태양광 발전 모듈, 감지 센서부(초전형), 제어부(동작 선택부 및 동작 센서부), USN시스템, DB(응향 및 섬광), 음향 및 섬광 출력부, 로드킬 방지 및 자동차 안전유도 제어 시스템으로 구성된다. 따라서, 도로환경의 개선과 로드킬을 방지하여 동물들을 보호할 수 있고 자동차를 안전하게 유도하며 신재생에너지와 IT융합 기술이 접목된 USN을 이용한 다목적 가드레일의 원격제어 및 모니터링 시스템에 관한 연구이다. USN을 이용한 원격제어 및 모니터링 시스템의 실험결과 무인 감지 시스템의 동작시간은 5.1 ms 이내, 소비전류는 0.328 mA이며 원격제어 시스템의 데이터 전송 속도는 250 kbps, 소비전류는 0.283 mA로 구현됨을 확인할 수 있었다.

에폭시 박막 절연형 버스웨이 시스템의 장기 수명 및 신뢰성 평가에 관한 연구 (Study on the Estimation of Long Life Cycle and Reliability Tests for Epoxy Insulation Busway System)

  • 장동욱;박성희;이강원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.261-268
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    • 2018
  • 전력수요와 부하용량이 증가 되어감에 따라 부하에 전력공급을 위한 간선으로서의 케이블은 설치 시간의 과다와 공간의 제약으로 사용이 제한적이다. 이런 문제를 해결하기 위한 간선 시스템으로 대전류를 효율적으로 공급해 줄 수 있는 버스웨이 시스템의 사용이 증가되고 있으나, 신뢰성의 검증을 위한 시험평가 방법과 그에 대한 결과 제시가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 에폭시를 주절연으로 하는 버스웨이 시스템의 신뢰성 검증을 위해서 IEC 61439-6에서 제시된 시험항목이외에 장기 사용성과 신뢰성을 평가할 수 있는 시험항목을 선정하였다. 열 및 전기적 스트레스를 동시에 인가하여 최대한 실사용 상태를 반영한 복합가속열화시험을 실시하였으며, 50년 수명 조건을 충족하도록 열화 조건을 선정하여 버스웨이 시스템의 절연성능 확인시험을 통해 수명을 만족함을 확인하였다. 또한, 버스웨이가 설치되는 온도, 습도 및 부하전류 사용 환경에 대한 적합성 확인에 대한 신뢰성 평가 시험항목으로서 열적 과전류 시험, 침수시험, 냉충격시험, 온도 사이클 시험을 선정하여 실시하였으며, 확인 시험을 통해 시험 전후의 특성 변화와 이상 유무를 검토하였다. 이 결과들로부터 에폭시 절연형 버스웨이 시스템의 평가항목으로서 본 논문에서 제시한 시험항목이 적절하고, 그에 대한 제품의 성능도 우수함을 확인하였다.

SCR 촉매에 포함된 조촉매 영향 (Effect of Containing Promoter on SCR Catalysts)

  • 서충길
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.474-481
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    • 2018
  • 친환경자동차의 보급 확대를 위한 정책수립과 기술개발이 지속적으로 이루어지고 있는 실정이나 아직까지도 내연기관이 차지하는 비중은 약 95% 차지하고 있다. 화석연료를 기반으로 하는 내연기관의 엄격한 배기가스규제를 충족시키기 위해 자동차와 선박용 후처리장치의 비중이 점차로 증가하고 있다. 디젤엔진은 이산화탄소 배출량이 적고 강력한 파워와 연료의 경제성을 가지고 있으며, 상용차뿐만 아니라 승용차에서도 시장의 수요가 증가하고 있다. 디젤 연료 특성으로 인하여 질소산화물은 국부적인 고온연소 영역에서 생성되며, 입자상물질은 확산연소 영역에서 생성된다. 희박한 LNT(질소산화물 흡장촉매)와 urea-SCR(선택적인촉매환원장치)는 디젤엔진에서 질소산화물을 저감시키기 위한 후처리장치로 개발되어져왔다. 이 연구는 가혹해지고 있는 배기가스 규제 대응을 위해 선택적인촉매환원장치의 촉매에 포함됨 조촉매의 영향을 파악하는 것이다. 망간-선택적인촉매환원장치의 질소산화물 저감 성능이 가장 우수하였으며, 망간 이온과 Zeolyst의 Al과의 이온교환이 잘 되었고, 활성화 에너지가 낮아 반응 속도가 빨라짐에 따라 질소산화물 저감 성능이 향상되었다. 7Cu-15Ba/78Zeolyst SCR 촉매의 질소산화물 저감 성능은 200도에서 32%, 500도에서 30%를 나타내며 가장 높은 성능을 나타내었고, 조촉매로 첨가된 산화바륨의 질소산화물의 흡장 물질이 Cu-SCR 촉매에 잘 분산되어 있고 Cu-SCR 촉매의 환원 반응과 더불어 산화바륨의 추가적인 질소산화물 저감 성능이 영향을 끼쳤기 때문이다. 7Cu-15Ba/Zeolyst SCR 촉매는 3종 촉매 중 열적 열화에서 내구성이 강하였다. 열적 열화에 따른 동종 성분 산화구리가 이동하여 응집되는데, 산화바륨이 주촉매 산화구리 입자의 응집을 감소시켰기 때문이다.

Development of Life Test Equipment with Real Time Monitoring System for Butterfly Valves

  • Lee, Gi-Chun;Choi, Byung-Oh;Lee, Young-Bum;Park, Jong-Won;Nam, Tae-Yeon;Song, Keun-Won
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제10권1호
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    • pp.40-46
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    • 2017
  • Small valves including ball valves, gate valves and butterfly valves have been adopted in the fields of steam power generation, petrochemical industry, carriers, and oil tankers. Butterfly valves have normally been applied to fields where in narrow places installing the existing valves such as gate valves and ball valves have proven difficult due to the surrounding area and the heavier of these valves. Butterfly valves are used to control the mass flow of the piping system under low pressure by rotating the circular disk installed inside. The butterfly valve is benefitted by having simpler structure in which the flow is controlled by rotating the disc circular plate along the center axis, whereas the weight of the valve is light compared to the gate valve and ball valve above-mentioned, as there is no additional bracket supporting the valve body. The manufacturing company needs to acquire the performance and life test equipment, in the case of adopting the improving factors to detect leakage and damage on the seat of the valve disc. However, small companies, which are manufacturing the industrial valves, normally sell their products without the life test, which is the reliability test and environment test, because of financial and manpower problems. Furthermore, the failure mode analysis of the products failed in the field is likewise problematic as there is no system collecting the failure data on sites for analyzing the failures of valves. The analyzing and researching process is not arranged systematically because of the financial problem. Therefore this study firstly tried to obtain information about the failure data from the sites, analyzed the failure mode based on the field data collected from the customers, and then obtained field data using measuring equipment. Secondly, we designed and manufactured the performance and life test equipment which also have the real time monitoring system with the naked eye for the butterfly valves. The concept of this equipment can also be adopted by other valves, such as the ball valve, gate valve, and various others. It can be applied to variously sized valves, ranging from 25 mm to large sized valves exceeding 3000 mm. Finally, this study carries out the life test with square wave pressure, using performance and life test equipment. The performance found out that the failures from the real time monitoring system were good. The results of this study can be expanded to the other valves like ball valves, gate valves, and control valves to find out the failure mode using the real time monitoring system for durability and performance tests.

이차전지 양극활물질 제조용 소성로의 열화학적 해석 (Thermo-Chemical Analysis of a Calcination Furnace to Produce Cathode Material for the Secondary Batteries)

  • 황민영;김용균;전충환;송주헌;김용태;장윤한
    • 전기화학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.155-161
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    • 2009
  • 리튬 2차전지는 휴대용 전자기기의 전원으로 사용되어 왔다. 최근 하이브리드 자동차, 전기자동차의 에너지 저장매체로써 적용으로 인해 시장 확대가 기대되고 있다. 양극 활물질은 리튬2차전지의 성능, 수명, 용량을 결정하는 물질이며, 급증하는 시장의 수요에 따라 양극 활물질을 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발하는 것이 시급하다. 본 연구에서 실제 양극 활물질($LiCoO_2$) 생산라인에서 가동 중인 소성로를 3D 모델링하였고, 수치적 해석을 통해 소성로 내부의 온도와 유동의 방향, 화학적 거동을 밝혀내었다. 결과로써, 생산량 증가로 인해 소성로에서 생성되는 $CO_2$ 농도가 증가하며 정체되는 지점을 확인하였고, TGA-DSC 실험을 통해 $CO_2$가 몰분율 15%이상에선 $LiCoO_2$의 적절한 형성에 영향을 주는 현상을 확인하였다. 또한 소성로의 형상변화와 공정조건의 변화를 통해 문제되는 $CO_2$를 원활히 배출할 수 있는 해결책을 제안하였다.

Effects of Phytase and Enzyme Complex Supplementation to Diets with Different Nutrient Levels on Growth Performance and Ileal Nutrient Digestibility of Weaned Pigs

  • Shim, Y.H.;Chae, B.J.;Lee, J.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.523-532
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    • 2004
  • An experiment was conducted to investigate the effect of microbial phytase ($Natuphos^{R}$) supplementation in combination with enzyme complex (composed of enzymes targeted to SBM dietary components such as $\alpha$-galactosides and galactomannans; $Endo-Power^{R}$) to diet with low nutrient levels on growth performance and ileal nutrient digestibility of weaned pigs. A total of 210 crossbred weaned pigs (Landrace$\times$Yorkshire$\times$Duroc), 6.68$\pm$0.98 kg of initial body weight, were randomly allotted to five dietary treatments, based on weight and age, according to a randomized complete block design. There were three pens per treatment and 14 pigs per pen. The dietary treatments were 1) CON (Control diet with no phytase and enzyme complex (EC)), 2) LP+EC 100 (Control diet with 0.15% unit lower available phosphorus (aP) level+0.1% phytase (500 FTU/kg diet) and 0.1% enzyme complex), 3) LP+EC 80 (Control diet with 0.15% unit lower aP level+0.08% phytase (400 FTU/kg diet) and 0.08% enzyme complex, 4) LPEA+EC 100 (Control diet with 0.15% unit lower aP and 3% lower ME and amino acid levels (lysine, methionine, threonine and typtophan)+0.1% phytase (500 FTU/kg diet) and 0.1% enzyme complex), 5) LPEA+EC 80 (Control diet with 0.15% unit lower aP and 3% lower ME and amino acid levels+0.08% phytase (400 FTU/ kg diet) and 0.08% enzyme complex). For the determination of ileal nutrients digestibility, a total of 15 T-cannulated pigs (initial body weight; 7.52$\pm$1.24 kg; 3 replicates per treatment) were used in the present study. Piglets were weighted and allotted into same dietary treatments as one in growth trial and phase I experimental diets were provided for ileal digestibility study. There was no significant difference (p>0.05) in average daily gain (ADG) and average daily feed intake (ADFI) among dietary treatments during the whole experimental period (0 to 5 weeks). However, piglets in LP+EC 100 group had a significantly higher gain/feed ratio (G:F) than piglets had in control (p<0.05). Crude protein, energy and phosphorus digestibilities were significantly improved when both of phytase and enzyme complex were supplemented at the revel of 0.1%, respectively to diets with low nutrient level (aP or (and) ME and amino acids) (p<0.05). Piglets in LP+EC 100 and LPEA+EC 100 groups showed significantly higher phosphorus content (%) in bone than that of piglets in control group (p<0.05). Supplementation of both of phytase and enzyme complex at 0.1%, respectively, to diet with low nutrient levels (aP or (and) ME and amino acids) significantly improved total ileal essential amino acid and nonessential amino acid digestibilities compared to control group (p<0.05). In conclusion, the results from the present study suggest that the simultaneous inclusion of phytase and enzyme complex to diets at recommended level is advantageous with respect to improving growth performance and nutrient digestibility of weaned pigs and may contribute to increased economic return when added to corn-soy based weaned pig diets.

영양교육과 운동중재 프로그램이 성인비만여성의 신체성분과 식이섭취, 혈중지질 및 기초체력에 미치는 효과 (2) - 비만관리 프로그램의 참여율과 프로그램 효과와의 상관성 - (The Effect of Nutrition Education and Excercise Program on Body Composition and Dietary Intakes, Blood Lipid and Physical Fitness in Obese Women (2) - Relationship between Participation Rates and Effectiveness of Obesity Management Program -)

  • 이희승;이지원;김지명;장남수
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제43권3호
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    • pp.260-272
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    • 2010
  • This study examined how the participation rates contribute to subjects' outcomes after a nutrition education (once/week) and exercise (3 times/week) intervention program for 12 weeks in 44 obese female subjects. The subjects were divided into two groups: high-participator (HP) or low-participator (LP) groups according to their participation levels based on the median visit value (30 visits out of a total of 48 visits). Daily nutrient intakes assessed by a 24-hour recall, body composition, blood lipid profiles and physical fitness were measured at baseline and after 12 weeks. After the intervention, weight, BMI, percent body fat, and the waist-hip ratio were significantly decreased in the HP group. In addition, the HP group had a greater rates of changes in weight (HP group: -6.6% and LP group: -3.1%, p < 0.01), BMI (-7.0% and -3.2%, p < 0.01), percent body fat (-7.8% and -4.2%, p < 0.05), and waist-hip ratio (-3.1% and -0.4%, p < 0.01) compared to the LP group. Energy-adjusted protein, fiber, potassium, vitamin $B_1$, vitamin $B_6$, and vitamin C were significantly increased in the HP group. The HP group showed a significant increase in HDLcholesterol and a decrease in blood pressure, total cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides, and atherogenic index (AI). While the muscle endurance, muscle strength, power, agility and flexibility were significantly increased in the HP group, agility and balance were improved in the LP group. In addition, dietary behavior score was significantly increased and stress score decreased in the HP group compared to the LP group. High participation rates were correlated with the improvement of the nutrient density (protein, fiber, potassium, Vitamin $B_1$, Vitamin $B_2$, Vitamin $B_6$ and folate), anthropometric parameters (body weight, BMI and percent body fat), serum lipid profiles (HDL-cholesterol, Triglyceride, and AI) and physical fitness (muscle endurance) adjusted for age, menopausal status, alcohol drinking, nutritional supplement use and baseline BMI. Our results suggest that high participation in nutrition education and exercise program was effective not only for weight reduction but also for the improvement of physical fitness in obese women.