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한우 비육후기 사료에 칼슘 첨가제(석회석) 제거가 성장 및 육질특성에 미치는 영향 (Effects of Deletion of Ca Supplement (limestone) on Growth and Beef Quality in Hanwoo Finishing Steers)

  • 이종언;박남건;성필남;진신흠;박범영;김규일
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권3호
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    • pp.455-462
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    • 2003
  • 이 연구는 소 비육후기에 칼슘제(석회석)를 첨가하지 않은 사료의 급여가 성장율, 근내지방도 및 혈청 1,25-dihydroxy vitamin $D_3$ ($1,25(OH)_2D_3$) 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 거세 한우 24두(20${\sim}$24개월령)를 12두씩 대조구(석회석 2.5% 함유 농후사료)와 칼슘제 무첨가구(석회석 0%)로 배치하여 223일 동안 사료(농후사료 및 오차드그라스 건초)와 물을 무제한 급여하였고, 사양시험이 완료된 후 도축하여 육질을 평가하였다. 혈청 $Ca^{2+}$, Ca 및 P 함량에는 처리 간 차이가 없었으나 (P>0.05), 1,25(OH)2D3 함량은 시험 시작 후 2 또는 6개월째 모두 칼슘제 무첨가구가 대조구보다 (각각 78.3 vs 51.7 또는 80.3 vs 51.1 pg/mL) 높았다 (P<0.01). 칼슘제를 첨가하지 않은 사료를 급여한 비육우가 대조구보다 농후사료 섭취량은 증가하고 건초 섭취량은 감소하는 경향을 보였다. 일당증체량은 대조구보다 칼슘제 무첨가구에서 높았다(P<0.01). 등심단면적(82.8 vs 77.2 $cm^2$), 근내지방도(5.1 vs 2.2) 및 지방 함량(10.2 vs 6.7%)이 칼슘제 무첨가구가 대조구보다 높았고 (P<0.05), 수분 함량(67.6 vs 70.4%)은 낮았다 (P < 0.05). 등심 육색, pH 및 보수력에서는 처리 간 차이가 없었으나 전단력에서는 칼슘제 무첨가구에서 (2.9 vs 3.2 kg/1.27-cm diameter core) 약간 낮게 (P = 0.08) 나타났다. 관능평가에서는 칼슘제 무첨가구가 대조구보다 연도 (4.9 vs 4.5) 및 향미(4.9 vs 4.6)가 약간 개선되었으나 (P<0.05) 다즙성에서는 처리간 차이가 없었다 (P>0.05). 본 연구결과는 비육후기에 칼슘제(석회석)를 첨가하지 않은 사료의 급여는 에너지 섭취의 증가 또는 1,25$(OH)_2D_3$의 합성 촉진을 통하여, 근내지방합성이 증가되어 성장율 및 근내지방도를 개선한다는 것을 제시하였다.

한국공업화과정(韓國工業化過程)에서의 광물자원(鑛物資源)의 수급구조변화(需給構造變化)와 경제성장(經濟成長)에 있어서의 역할(役割) (The Changing Patterns of Demand-Supply and Role of Mineral Resources in Economic Growth during Industrialization of the Republic of Korea)

  • 윤석규
    • 자원환경지질
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    • 제18권1호
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    • pp.65-92
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    • 1985
  • A total of 12 mineral commodities significant in domestic output, economy and/or strategy of the Republic of Korea are chosen to examine the structural changes in production and demand-supply of these minerals during the last two decades of her industrialization. These include iron and manganese ores as the raw materials for iron and steel making, copper, zinc and tungsten ores among other non-ferrous metallic minerals, limestone (cement), kaolin, talc, pyrophyllite and graphite among other non-metallic minerals, and anthracite coal as the only domestic source of fossil energy. These are reviewed historically in time-series based on the statistical data which are tabulated and graphed in terms of domestic output, export, import, apparent demand-supply, its increasing rate, and self-sufficiency rate of each commodity. The increasing rates of demand-supply (IRDS) of some more important commodities are compared with those of Gross Domestic Production (GDP) and Economic Growth Rate (EGR) to evaluate how the IRDS contributed to the GDP and EGR. The major results revealed are as follows: Among the 12 commodities, the domestic output of 8 commodities appeared to have grown with steady upward trends: they are ores of lead, zinc and tungsten, limestone (cement), kaolin, talc, pyrophyllite and anthracite coal. Two commodities, ores of iron and copper, continued with unchanging or slightly declining trends and varied fluctuations, in spite of their cardinal importance to the heavy industry and strategy of Korea. The remaining two, graphite and manganese ore, have gradualy declined in domestic output in which the former has still enough resource potential but the latter has not and virtually ceased its domestic output. Trade patterns for mineral commodities in the Republic of Korea during the last two decades have changed greatly, being marked by a shift from mineral-exporting to mineral importing, mainly because of increasing consumption of mineral raw materials for industrialization rather than beceuse of decreasing output of domestic mineral commodities in quantity. In terms of trade patterns, the 12 commodities concerned in this study can be classified into the following four groups. The 1st group - ores of lead and tungsten have only been exported without imports. The 2nd group - amorphous graphite, and pyrophyllite have mainly been exported but partly been imported. The 3rd group - kaolin, talc and crystalline graphite have equally been exported and imported, but quantity of imports have rapidly been increased with time. The 4th group - ores of iron, manganese and zinc have shifted from exports to imports during the industrialization, particularly owing to the initiation of iron and steel making by the Pohang Iron and Steel Company in the middle 1970' s and the new establishment of the Onsan Zinc Refinery in the late 1970' s. All of the 12 commodities under considerations were far above 100% in self-sufficiency rate before or in the early 1960' s. Recently, however, most of them have been declined to below 100% except for those of limestone (cement) and pyrophyllite. It is particularly serious to identify that the self-sufficiency rates of the three important metallic minerals, iron, copper and manganese ores in 1982 appeared to be 5.1%, 0.5%, and 0.01%, respectively. The average self-sufficiency rate of the total domestic minerals produced in 1982 was 14.4% (in value) for that year. Mining industry appeared to be extremely high in its intermediate demand rate whereas its intermediate input rate to be quite low indicating that mineral raw materials have been exerted strong forward linkage effects upon the other industries rather than backward linkage effects. In comparing the curves of increasing rates of demand-supply of several major minerals - iron ore, manganese ore, copper ore, limestone (cement), kaolin, and anthracite coal - with those of Gross Domestic Production and Economic Growth Rate drawn on every graph, it is clearly shown that the curves of increasing rates of demand-supply comprise around 6 to 7 periods of cycles which roughly harmonious with those of the curves of GDP and EGR, except for the curve of anthracite coal of which the configuration seems to have resulted from the (artificial) government's mineral policy rather than from economic free market mechanism. The harmonic feature of these curves well suggests that the increasing rates of demand-supply of major minerals have been significantly contributed to the GDP and EGR. In addition, the wider amplitudes of the iron, manganese and copper curves than those of the limestone (cement) and kaolin curves indicate that the contribution of the former, metallic commodities, has been greater than that of the latter, non-metallic commodities.

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섬유질 단열재의 열적 특성 및 내화성능 (Thermal Property and Fire Resistance of Cellulose Insulation)

  • 권영철;서성연;김성용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.203-212
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    • 2005
  • 섬유질 단열재는 주로 폐신문지로 만드는 데, 내화성능을 위해 내화재로 처리된다. 내화재로 인해 연소가 되지 않을 뿐 아니라, 연기도 나지 않는다. 섬유질 단열재의 열저항은 유리섬유나 암면보다 더 뛰어나다. 섬유질 단열재는 폐지로 만들어지므로 폐기시에는 잘 부식되고, 내재에너지 또한 매우 작은 친환경 단열재이다. 국내 건축물에 섬유질 단열재를 광범위하게 이용하기 위해서는 국내 건축법규 상의 단열규정에 적합한지 여부를 판단할 수 있는 물리적 성능 테스트가 필요하다. 따라서 국내에서 생산되는 섬유질 단열재에 대한 열전도율 및 내화성능 실험을 ASTM C 518과 ASTM C 1485에 근거하여 실시하였다. 국내생산 섬유질 단열재는 동일밀도의 미국제품에 비해 열전도율이 약 5%정도 높게 나타났다. 이러한 결과는 폐지원지의 섬유질이 서로 다른데서 기인하는 것으로 판단된다. 습식분사방식과 공기충진방식 모두 온도가 $5.5^{\circ}C$ 상승할 때 마다 약 1.5%씩 열전도율이 높아지는 것으로 나타났다. 섬유질 단열재의 내화성능은 내화재의 함유량에 비례하여 일정하게 증가되는 것으로 나타났다. 높은 내화성능으로 인해 불에 약한 우레탄폼이나 스치로폼을 대체할 수 있다. 섬유질 단열재의 열전도율은 시편의 온도가 $4-43^{\circ}C$인 경우 $0.037-0.043W/m{\cdot}K$로 나타났다. 이는 국내 건축법규 상의 "나"등급에 해당하는 값이다. 내화재가 열전도율에 미치는 영향은 미미하였으며, 내화재가 전혀 들어있지 않은 경우가 가장 열전도율이 높게 나타났다. 섬유질 단열재의 단열성능은 유리섬유나 암면에 비해 뛰어나고, 스치로폼이나 우레탄폼에 비해 내화성능은 훨씬 뛰어나다. 따리서, 물리적인 성능을 고려한다면 위의 기존 단열재들을 대체할 수 있다. 섬유질 단열재는 스치로폼이나 우레탄폼에 비해 값도 싸므로 국내에서도 더욱 폭 넓게 사용하는 것이 추천된다.

벼의 생산력 분석(分析) -IV. 수기(受器)의 충전속도(充塡速度)와 수기(受器)-급기(給器) 관계(關係) (Analysis of Productivity in Rice Plant -IV. Sink-filling rate and sink-source relation)

  • 박훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.95-105
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    • 1973
  • IR667 계통(系統)(Suwon 213 및 214)과 장려품종(진흥(振興) 및 팔달(八達))의 수용기(受用器)(Sink) 및 급여기(給與器)(Source)의 크기와 그들간(間) 거리(距離), 동화산물의 형태(形態), 기상인자(氣象因子)와 관련(關聯) 수기(受器)(곡실(穀實))충전(充塡) 속도(速度)를 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. IR667 계통(系統)은 장려 품종보다 최고수기충전속도(最高受器充塡速度)가 크고 빨리온다. 충전속도곡선(充塡速度曲線)의 양상(樣相)은 IR667 계(系)는 준봉형(峻峰型)을 장려품종은 구릉형(丘陵型)을 보인다. 2. 기상인자(氣象因子)는 충전곡선(充塡曲線)의 양상(樣相)에 큰 변화(變化)를 주지 못하는 것 같다. 3. 수기일급기간(受器一給器間) 기능거리(機能距離)(실거리(實距離)${\times}$각엽(各葉)의 생산기여율는 상위엽의존형(上位葉依存型)인 IR667 계(系)에서는 상위엽(上位葉)이 짧고 하위엽의존형(下位葉依存型)인 장려품중에서는 하위엽(下位葉)이 짧다. IR667의 상위엽의존성(上位葉依存性)이 유난히 짧은 제(第)1간장(稈長)(상부(上部)로부터)에 기인(基因)하는것 같다. 4. 간(稈)과 엽초의 유리당(遊離糖)/전분비(澱粉比)에 따라 IR667계(系)는 고당형(高糖型)으로 장려품종은 고전분형(高澱粉型)으로 분류(分類)되었으며 전이성(轉移性)(당(糖))과 비전이성(非轉移性) 동화산물(전분(澱粉))의 비(比)가 수기충전속도(受器充塡速度)와 관련되고 고당형(高糖型)이 생산효율이 높을 것으로 예상된다. 5. 군락구조(群落構造)의 각생산계층내의 균등도(均等度)가 클수록 곡실생산의 효율성이 높다는 가설(假說)을 제시(提示)하고 다수성(多收性) 및 안전성(安全性)과 관련(關聯)하여 검토(檢討)하였다. 6. 엽위별(葉位別) 엽신(葉身)의 N.P.K. 잔존률양상(殘存率樣相)이 진흥(振興)에서는 상부잔존형(上部殘存型)으로, IR667은 중앙부(中央部) 잔존형(殘存型)으로 구분(區分)되어 생산구조 보전형식(保存型式)의 원인(原因)으로 해석되었다. 7. 기관별(器管別) N.P.K 농도(濃度)와 함량분포비율(含量分布比率)에 의(依)하여 IR667은 엽초중심형으로 진흥(振興)은 엽신중심형(葉身中心型)으로 분류(分類)되었다. 8. 동일품종내(同一品種丙)에서 N.P간(間) N.P.K 각양분내(各養分內)에서 품종간(品種間) 수(穗)로의 전이율(轉移率)이 큰 경우 엽신잔존율(葉身殘存率)도 크다.

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해양관측을 통해 획득된 과학적 지식에 기반한 과학교과서 동해 해류도 (An Oceanic Current Map of the East Sea for Science Textbooks Based on Scientific Knowledge Acquired from Oceanic Measurements)

  • 박경애;박지은;최병주;변도성;이은일
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제18권4호
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    • pp.234-265
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    • 2013
  • 중등학교 과학 및 지구과학 교과서의 해류도는 해양에 대한 학생들의 호기심과 관심을 유도하는 데 중요한 역할을 한다. 이 해류도들은 급변하는 기후변화와 지구상의 에너지 균형 문제와 관련이 있는 해류에 대해 학생들이 학습할 수 있는 중요한 기회를 제공할 수 있다. 그럼에도 불구하고 중등학교 교과서의 해류도들은 최근의 해류관련 과학적 지식과 비교해 볼 때 다양한 과학적 오류들을 내포하고 있었다. 이 연구는 오류가 없는 해류도를 제작하고 다양한 동해 해류도들을 하나로 통일하기 위하여 해류도 제작의 기본적인 틀과 방법을 제안하였다. 먼저 중등 과학교과서 27종의 해류도와 기존의 과학 연구 논문에서 제시한 주요 해류도 27개의 도법을 통일하였으며 동해의 난류와 한류들의 수치화된 정량적인 위치 정보를 추출하였다. 대한해협에서 대마난류의 분지 양상, 대마난류의 일본연안분지와 외해분지, 동한난류의 연안거리와 북상한계, 쓰가루해협, 소야해협을 통한 대마난류의 유출 양상과 환류, 리만한류와 북한한류의 분포 양상 등 해류도 제작을 위한 분석 항목들을 선정하였다. 해양 현장관측을 기반으로 형성된 해양학자들의 과학적 전문지식과 연구결과들을 활용하여 동해 해류도 초안을 제작한 후 이를 바탕으로 국내 학회 회원들을 대상으로 동해 해류도 초안에 대한 의견을 묻는 설문조사를 실시하였다. 또한 2013년 춘계 해양학회 특별세션을 기획하여 학회의 의견을 수집하였으며 해양학자들과의 수차례에 걸친 논의를 통하여 일련의 동해 해류도를 제작하고 수정하는 과정을 반복하였다. 최종적으로 해류도에 대한 학계 해류 전문가들의 평가와 의견을 모았으며 이를 최종해류도 제작을 위하여 해류도를 수정하는데 활용하였다. 향후 교과서 해류도 제작과정에서의 오류를 방지하기 위하여 완성된 동해 해류도 결과를 디지털화하여 위 경도 정보를 제시하였다. 이 연구는 황해와 북서태평양을 포함한 우리나라 주변해의 종합적인 해류도를 완성하기 위한 첫걸음이며 향후 중등학교 교과서 해류도 완성을 위한 해양학자들의 관심을 촉진하는 계기가 될 것으로 기대된다.

왕부(王符)의 천인관계론(天人關係論) 연구 (A Study on the Tian-Ren relations theory of Wangfu)

  • 조원일
    • 한국철학논집
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    • 제57호
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    • pp.127-150
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    • 2018
  • 왕부의 천인관계론은 비록 시대적 상황의 한계 때문에 양한시기에 만연했던 음양오행설의 종교적 이해에 대한 영향에서 자유로울 수는 없었지만, "잠부론" 속에서 곳곳에 걸쳐 인간의 지위와 역량에 대하여 언급을 하고 있으며, 인간의 주재 능력을 제고시키려는 시도와 천과 신의 권능을 희석시키려는 시도를 한 흔적들을 찾아 볼 수 있다. 아울러 국가의 사무나 정치의 초점을 천에서 백성들에게로 이동시킨 점 역시 높이 살만한 가치가 있다고 할 수 있다. 물론 철학적 정치적 사회적 경제적 각도에서 볼 때, 왕부의 일차적인 관심사는 바로 백성들의 생활안정에 있었다고 할 수 있다. 이러한 왕부의 "잠부론"이 당시 사회의 정치 철학사상 측면에 끼친 영향과 공헌은 양한 시기 전체를 아울러 볼 때 왕충의 그것에 비견된다고 할 수 있을 것이다. 왕부가 처한 시대적 상황의 한계가 있기는 하지만, 만일 우리가 다른 각도에서 본다면 왕부의 시대적 한계는 천인감응론의 정형화 된 패러다임을 뛰어 넘을 수는 없었지만 그래도 동한 말기의 혼란한 상황 속에서 당시의 여타 지식인들과 달리 혼란한 사회의 세태를 통렬하게 비판한 점은 긍정할 만한 가치가 있다고 할 수 있다. 민생의 안정이라고 하는 근본에 힘쓰고자 했던 왕부는 왕충과 같이 당시의 시대적 문제를 학술 사상적 측면에서 치력하지 않고, 대부분의 정력을 국가의 사무가 재이나 미신 등의 종교적 관념에 의해서 해석되고 운영되는 것을 타파하는 등의 국가적 내우외환 상황을 극복하고자 하는 데에 쏟았던 점 역시 그 나름의 가치가 있다고 할 수 있다. 또한 왕부는 난세의 상황 속에 처해서 어떻게 하면 현실적 문제를 극복할 것인가에 대한 연구를 진행하다보니 자연스럽게 음양오행설이나 참위설 같은 미신적 색채가 짙은 관념들을 혁파하는데 앞장서게 되었던 것이다.

바티니에프 기본원리를 통해 본 양식 태극권에 관한 연구 (A study on Yang Shi Tai Chi Chuan in Bartenieff Fundamentals Perspectives)

  • 왕지권
    • 트랜스-
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    • 제8권
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    • pp.95-127
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    • 2020
  • 본 연구는 태극권 움직임에서 신체의 이완방법을 개발하기 위해 바티니에프 기본원리를 적용하여 태극권 움직임의 원리를 분석하였다. 이 연구과정을 통해 태극권과 바티니에프의 신체 움직임이 일맥상통한다는 것을 알 수 있었다. 첫째, 태극권과 바티니에프의 신체 움직임 철학 각도에서 살펴보면 두 기법의 궁극적인 목표는 모두 정신과 신체의 통합이다. 즉 동양의 심신일원론(心身一元論)과 서양의 신체자각(Body Awareness)이 일맥상통하였다. 둘째, 바티니에프가 제시한 호흡지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 호흡을 통해 신체를 자연스럽게 움직이게 하고 각 부위를 이완시킨다. 태극권에서 기(氣)는 생명의 바탕이며 신(身)의 힘이다. 즉, 태극권의 호흡은 몸과 마음(Body- Mind)을 소통, 조화, 융화시킬 수 있는 것이다. 다시 말해서 태극권의 호흡은 정신적인 융합을 통하여 이루어지며 움직임에 영향을 주었다. 바티니에프의 호흡지지도 마찬가지다. 바티니에프의 호흡은 모든 관점에서 움직임에 영향을 주고 호흡은 몸의 내부와 외부의 형태를 모두 변화시킨다고 한다. 셋째, 바티니에프가 제시한 중심부지지의 측면에서 살펴보면 두 기법은 모두 중심을 강조하였다. 중심 지지를 의식하면서 움직이면 몸의 표면적인 근육보다는 좀 더 깊은 근육을 사용할 수 있으며 이를 통해 강하고 유연한 움직임을 가능하게 하였다. 태극권의 기침단전(氣沉丹田)은 의식적으로 복식호흡을 사용하고 힘을 중심으로 모은다. 이러한 운동을 할 때 중심은 더 안정되고 호흡 역시 순조로워진다. 넷째, 바티니에프 기본원리에서 제시한 회전적 요인의 측면에서 살펴보면 모두 회전을 사용한 움직임을 통해 신체 이완이라는 목적을 이루게 된다. 바티니에프의 회전적 요인은 축을 중심으로 3차원적으로 움직이는 관절운동이라는 특성을 인지함으로써 동작을 더욱 쉽게 하고 자유롭게 할 수 있었다. 태극권도 마찬가지다. 태극권은 원형과 나선형(Spiral Movement)의 움직임을 통해서 공간을 최대한 접근하고 매끄럽게 흐름을 전환해서 이완이라는 목적을 이루게 되었다. 다섯 번째, 코헨(Bonnie Bainbridge Cohen)의 Body-Mind Centering Work 이론을 토대로 바티네에프가 정립한 발달 모형의 각도에서 살펴보면 태극권의 움직임의 발전과정과 발달 모형에서 제시한의 호흡, 중심-말초부 연결 / 중앙 반사, 머리- 꼬리뼈 연결 / 척추의 움직임, 상체-하체 연결 / 상응하는 움직임, 신체의 반쪽 연결 / 동종 편측 연결, 교차 측면 연결 / 대측 연결 모두 일맥상통함을 알 수 있었다. 즉 태극권은 호흡을 통해 에너지를 중심으로 모으고, 요추를 통해 상체와 하체를 연결하며 움직임이 발전할 때 동종 편측 연결뿐만 아니라 교차 측면 연결을 할 수 있다. 이러한 연구를 통해 무용의 움직임을 자연스럽게 표현하고, 신체 자각을 토대로 중심축과 관절, 및 균형을 이용한 신체의 움직임 원리를 분석해낼 수 있었다.

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2 L급 수소 직접분사 전기점화 엔진의 워밍업 시 공기과잉률에 따른 질소산화물 배출 및 연료 소모율에 대한 실험적 분석 (Effect of Varying Excessive Air Ratios on Nitrogen Oxides and Fuel Consumption Rate during Warm-up in a 2-L Hydrogen Direct Injection Spark Ignition Engine)

  • 하준;김용래;박철웅;최영;이정우
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.52-58
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    • 2023
  • 지구 기상이변에 대해 탄소중립의 중요성이 대두됨에 따라 무탄소 연료인 수소의 에너지원으로서의 활용도 역시 증대되고 있다. 일반적으로 수소는 연료전지(FC, Fuel Cell)에 활용되고 있으나, 이는 연소를 기반으로 하는 내연기관(ICE, Internal Combustion Engine)에도 활용될 수 있다. 특히 연료전지만으로 수소 활용 및 인프라 확장이 어려운 때에 이미 생산 측면이나 공급 측면에서 인프라가 기 구축되어 있는 내연기관은 수소 에너지 저변 확대에 큰 도움을 줄 수 있다. 다만 수소를 연소기반으로 활용할 경우 고온에서 공기 중 질소가 산소와 반응하여 유해배기물질인 질소산화물(NOx, Nitrogen Oxides)이 생성될 수 있는 단점은 존재한다. 특히 냉간 (Cold Start) 운전 영역시 포함될 EURO-7 배기규제의 경우 워밍업(Warm-up) 과정에서 발생하는 배기배출물의 저감을 위한 노력도 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2 L급 수소 직접분사방식 전기점화 (SI, Spark Ignition) 엔진을 활용하여 냉각수를 상온에서 88 ℃로 워밍업하는 과정에서 질소산화물 및 연료소모율의 변화 특성을 살펴보았다. 특히 수소는 기존의 가솔린, 천연가스, 액화석유가스(LPG, Liquified Petroleum Gas)와 달리 가연범위(Flammable range)가 넓기 때문에 공기과잉률(Excessive air ratio)을 희박하게 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 워밍업하는 과정에 있어서 공기과잉률을 1.6/1.8/2.0으로 변화하여 그 결과를 분석하였다. 본 실험의 결과는 워밍업 시 공기과잉률이 희박해질수록 시간당 질소산화물의 배출이 적고, 열효율도 상대적으로 높으나 최종 온도까지 도달 시간이 길어짐에 따라 누적 배출량 및 연료소모율은 악화될 수도 있음을 시사한다.

유방전절제술 후 방사선치료를 위한 조직보상체 개발 및 3차원 치료계획을 통한 유용성 분석 (The Benefit of Individualized Custom Bolus in the Postmastectomy Radiation Therapy : Numerical Analysis with 3-D Treatment Planning)

  • 조재호;조광환;금기창;한영이;김용배;추성실;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.82-93
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    • 2003
  • 목적 : 유방암의 수술 후 방사선조사 시 폐나 심장 등 정상 증기에 대한 합병증을 줄이고자 흉벽에 대한 전자선 치료 시 조사야 내 전체 흉벽 두께를 균일하도록 보상할 수 있는 개별화된 조직보상체를 제작하였으며, 3차원 입체조형치료계획을 통하여 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 :유방전절제술 후 방사선치료를 받는 10명의 환자를 대상으로 하였다 우측 유방암 환자가 3명, 좌측유방암 환자가 7명이었다. 모든 환자는 조사야를 결정하기 위한 모의치료를 시행한 후 치료계획용 컴퓨터단층촬영을 하였으며, 이를 바탕으로 1 cm$^{2}$ 간격으로 흉벽 두께를 세밀히 측정하였다. 이후 주로 내유방림프절 근방인 가장 두꺼운 흉벽 부위를 기준으로 그 곳의 전방 흉막면에 80% 선량이 조사될 수 있는 방사선에너지를 설정하고, 이 부위를 기준으로 보다 얇은 흉벽을 보상하기 위한 개별화된 조직보상체를 제작하였으며, 제작된 조직보상체를 적용하여 다시 치료계획용 컴퓨터단층촬영을 시행하였다. 이후 각 환자의 영상자료를 이용하여 3차원 치료계획용 프로그램으로 설계하였다. 매 환자에서 조직보상체 적용 전후로 등선량곡선 분포 및 선량체적히스토그램을 비교하였고, 정상조직합병증발생률(normal tissue complication probability, NTCP)의 변화 및 기타 선량통계값도 분석 비교하였다. 결과 : 조직보상체를 적용하였을 때 모든 예에서 처방선량의 80% 등선량곡선의 깊이가 흉벽 두께와 거의 일치하였다. 조직보상체를 사용하지 않았을 때는 90% 이상의 등선량 곡선이 전방 흉막면을 지나 폐 실질 부위에 깊이 걸쳐 있는 경우가 많았으며, 특히 좌측 유방암의 경우에는 심장에도 불필요하게 높은 선량이 조사됨을 관찰할 수 있었다. 선량체적히스토그램을 조직보상체 적용 전후로 동측 폐, 반대측 폐 및 심장에 대하여 각각 비교하였는데 모든 예에서 조직보상체를 사용하였을 때 동측 폐의 선량체적히스토그램이 크게 향상된 소견을 보였으만 심장의 경우 좌측 유방암 환자에서 특히 두드러진 향상을 보였다. 동측 페의 경우 조직보상체를 적용하지 않았을 때 평균NTCP 값이 80.2${\pm}$3.43%이고, 조직보상체를 사용한 경우에는 평균 NTCP 값이 47.7${\pm}$4.61%로 개별화된 조직보상체의 사용으로 24.5~40.5%의 정상조직합병증발생률을 줄일 수 있었다. 동측 폐와 심장에 대해서 평균 선량, V$_{50}$ (처방선량 50% 이상의 선량이 조사되는 체적의 백분율), V$_{95}$ (처방선량 95% 이상의 선량이 조사되는 체적의 백분율), 최대 선량, 최소 선량 등을 구하여 보았을 때 평균 선량, V$_{50}$, V$_{95}$은 조직보상체 적용 전후에 두드러진 변화를 보였으나 최대선량 및 최소 선량값은 별다른 차이를 보이지 않았다. 결론 : 조직보상체를 적용하였을 때 적용하지 않은 경우에 비해 등선량곡선분포, 선량체적히스토그램, Lymankutcher 모델에 의한 정상조직합병증발생률 및 기타 선량통계값 등 모든 면에 있어서 우월성을 확인할 수 있었다. 향후 이러한 결과가 임상에서 실질적인 합병증 발생률 감소와 잘 연계되는지 계속적인 추적관찰 및 연구가 필요할것으로 생각된다.

NEMA NU2-2001을 이용한 Siemens CTI ECAT EXACT 47 스캐너의 표준 성능 평가 (Performance Evaluation of Siemens CTI ECAT EXACT 47 Scanner Using NEMA NU2-2001)

  • 김진수;이재성;이동수;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.259-267
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    • 2004
  • 목적: 전신용 PET에 대한 표준 성능 평가 방법으로 NEMA NU2-2001이 확립되어 제안되었다. 따라서 새로이 설치되는 PET 스캐너뿐 아니라 기존에 사용 중인 스캐너에 대한 성능 평가가 이 표준 방법에 따라서 새로이 이루어 져야 한다. 이 연구에서는 NEMA NU2-2001 방법을 이용하여 CTI ECAT EXACT 47 PET 스캐너의 공간해상도, 민감도, 산란분획, NECR 등을 측정하였다. 대상 및 방법: 공간해상도를 평가하기 위하여 축 방향 시야의 정 가운데와 축 방향 시야 길이의 1/4을 벗어난 횡단면에 F-10을 채운 유리관(내경 1.1 mm)을 횡단면의 중심에서 1, 10 cm 떨어진 지점에 축 방향과 평행하게 위치시킨 후 PET 영상을 얻었다. 민감도를 측정하기 위하여 폴리에틸렌 및 알루미늄 관에 F-18을 채운 후 불응시간 손실이 1%를 넘지 않는 것을 확인한 후 영상을 획득하였다. 산란분획 및 최적 영상 획득 조건을 얻기 위하여 NECR을 NEMA 산란 팬텀을 이용하여 측정하였다. 결과: FBP재구성 방법(화소 크기: $0.515{\times}0.515mm^2$)으로 영상을 재 구성했을 때 스캐너의 중심에서 1cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축방향 공간 분해능은 0.62, 0.66 cm (FBP, 2D와 3D), 0.67, 0.69 cm (FBP, 2D와 3D)이었고 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축반경방향, 횡축접선방향 공간 분해능은 0.72, 0.68 mm (FBP, 2D와 3D), 0.63, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D), 0.72, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D)이었다. 민감도는 스캐너의 횡축방향 708.6 (2D), 2931.3 (3D) counts/sec/MBq, 횡축방향 중심에서 10cm 벗어난 지점에서 728.7 (2D), 3398.2 (3D) counts/sec/MBq 이었다. 산란 분획은 0.19 (2D), 0.49 (3D)이었고 최고 참 계수율과 NECR은 2차원 영상 획득 모드에서 40.1 kBq/mL 일 때 64.0 kcps, 40.1 kBq/mL 일 때 49.6 kcps, 3차원 영상 획득 모드에서 4.76 kBq/mL 일 때 53.7 kcps, 4.47 kBq/mL 일 때 26.4 kcps이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001로 측정한 PET스캐너의 물리적 특성은 PET스캐너에 대한 객관적 평가 및 최적화 된 영상 획득과 분석에 유용할 것이다.