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접착영역 모델을 사용한 2상 리튬 이온 충전 시 실리콘 음극 전극의 균열진전 해석 (Evaluation of Crack Propagation in Silicon Anode using Cohesive Zone Model during Two-phase Lithiation)

  • 김용우;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.297-304
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    • 2019
  • 본 논문에서는 접착영역 모델을 이용하여 2상 리튬이온 충전 시 실리콘 음극 전극의 균열진전 해석을 수행하였다. 리튬화 실리콘은 결정질 실리콘에 비해 부피가 약 3배 이상 크므로 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘에 매우 큰 압축력이 작용하여 압축항복이 발생한다. 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘은 압축항복 후에 내부의 결정질 실리콘이 리튬화 실리콘으로 상 변이하면서 발생하는 부피 팽창으로 인해 인장력이 작용한다. 이러한 인장력으로 인해 발생하는 균열진전을 접착영역 모델을 이용하여 모사하였다. 사용한 접착영역 모델은 PPR 포텐셜 기반 접착영역 모델로 하나의 포텐셜을 사용하여 복합모드에 대해서도 에너지 소산에 일관성을 지니고 있다. 유한요소 수치해석 모델로 2상 리튬이온 충전 시 모서리 균열진전을 모사한 결과가 실제 실험결과와 일치함을 확인하였고, 균열 팁에서의 최대 인장응력의 각도를 분석하여 실제 실험처럼 균열진전 방향이 회전할 것을 예측할 수 있었다.

리튬이차전지용 음극활물질로서 Micro sized Silicon/CNT/Carbon 복합입자의 전기화학적 특성 (Electrochemical Performance of Micro Sized Silicon/CNT/Carbon Composite as Anode Material for Lithium Ion Batteries)

  • 신민선;이태민;이성만
    • 전기화학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.112-121
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    • 2019
  • 본 연구에서는 마이크로 크기의 실리콘 입자와 탄소나노튜브를 활용하여 고용량을 갖는 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자를 제조하여 리튬이차전지용 음극활물질로서의 적용가능성을 확인하고자 하였다. 실리콘/탄소나노튜브/탄소 복합입자 제조를 위해 분무건조 방식을 이용하여 실리콘입자가 탄소나노튜브에 의해 균일하게 분산되어 비정질탄소로 결합된 구조를 갖는 구형의 복합입자를 제조하였다. 제조한 복합입자는 실리콘 입자 주변에 탄소나노튜브의 네트워크 구조를 형성하며 비정질 탄소에 의해 실리콘 입자와 탄소나노튜브의 입자들이 결합한 상태를 유지하는 구조로 이루어진다. 이러한 복합입자의 구조적인 특성으로 인해 계속적인 충방전 과정에서 실리콘의 부피팽창이 효과적으로 완충되고 이에 따라 전기적 접촉 손실 및 SEI 막 형성에 따른 비가역 반응이 제어되어 우수한 수명 특성 및 충전출력 특성을 갖는 것으로 나타난다.

주가(株價)와 주요거시경제변수간(主要巨視經濟變數間)의 상호관계(相互關係)에 대한 실증분석(實證分析) (Interactions between Stock Price and Key Macroeconomic Variables)

  • 김준일
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제14권4호
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    • pp.63-77
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    • 1992
  • 우리나라 주가변화(株價變化)의 절반 이상이 거시경제변수(巨視經濟變數)의 움직임에 의하여 설명되며, 특히 국제수지(國際收支) 및 산업생산(産業生産)의 움직임이 주가변화에 큰 영향을 미치는 것으로 나타나고 있다. 다른 한편으로는 주식시장(株式市場)이 상대적으로 안정적이었던 1985년까지의 기간중에는 주가변화(株價變化)가 설비투자의 움직임을 잘 설명하고 있음이 발견되었다. 반면에 주식시장이 규모면에서 크게 확대되고 주가(株價)의 변동폭이 컸던 1986년 이후의 기간중에는 설비투자(設備投資)와 주가변화(株價變化)간의 연계성이 거의 없는 것으로 나타나고 있다. 이러한 주가(株價)와 실물경제(實物經濟) 사이의 관계가 주는 정책적(政策的) 시사점(示唆點)은 단기적이고 직접적인 시장개입(市場介入)을 통한 주식시장 부양정책은 한계가 있으며 보다 근본적으로는 실물경제의 안정과 착실한 성장기조의 회복만이 증시안정(證市安定)에 기여할 수 있다는 것이다. 아울러 주식시장(株式市場)이 기업의 투자재원 조달창구로서의 역할을 효율적으로 수행하기 위해서는 주식시장의 안정(安定)이 선행되어야 한다는 것이다.

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리튬 이온 전지용 음극으로서의 Si@C/rGO의 합성 (Si@C/rGO Composite Anode Material for Lithium Ion Batteries)

  • 김채현;김성훈;안욱
    • 전기화학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.73-79
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    • 2024
  • 화석 연료의 사용이 증가함에 따라 이산화탄소와 같은 온실 가스의 배출량이 함께 증가하며 발생하는 환경 문제의 해결을 위해 이차전지와 같은 친환경 에너지 저장 기술이 주목받고 있다. 리튬 이온 전지의 중대형 전지를 제작하기 위해서는 고용량과 고효율 뿐만 아니라 우수한 안정성을 지니는 배터리의 전극 소재의 개발이 필수적이다. 이를 위해 고분자의 합성을 토대로 고용량을 얻을 수 있는 실리콘과 합성한 후 reduced Graphene Oxide (rGO)를 첨가하여 전극 활 물질을 제조해 물리적 특성과 전기화학적 성능을 분석하였다. 제조한 전극은 실리콘에 고분자를 탄화시켜 코팅하고 기계적 강도와 높은 안정성을 보이는 rGO를 첨가해 실리콘에 탄소를 코팅하는 Si@C 복합체에 비해 개선된 용량과 향상된 안정성을 보이는 것을 확인했다.

기존 케틀 분석 및 가열 시스템 연구를 통한 16oz 팝퍼 케틀 국산화 기술 개발 (Localization Technology Development of 16oz Popper Kettle through Existing Kettle Analysis and Heating System Study)

  • 이정훈;김경철;오영섭;유범상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7773-7780
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    • 2015
  • 팝퍼 케틀의 국산화 개발을 위하여 기존 케틀을 분석하고, 열선 배치에 따른 열전달 해석을 통하여 케틀 국산화 개발을 위한 연구를 수행하였다. 케틀 재료 분석을 위한 시편을 제작하고 Polishing 및 Etching을 수행하였다. SEM을 이용하여 시편의 표면을 관찰하여 페라이트 퍼얼라이트 재질을 디프 드로잉 방식으로 제작하였음을 파악하였다. 도금층 재질 및 두께 분석을 통해 Ni(16%)도금이 $16{\sim}49{\mu}m$임을 파악하였다. 또한 열선 배치에 따른 열전달 특성을 파악하고, 최적 열선 시스템을 개발하였다. 케틀의 장시간 작업 시간 중에 발생하는 케틀 과열 시 작동을 중지하는 제어 시스템을 제작하였다. 케틀 개발 이후 성능 평가를 수행하여 부피팽창률에 대한 평가 규격 KS G3602를 만족하였다.

전자무역 확산을 위한 글로벌 인증시스템의 개선방안에 관한 연구 -아이덴트러스 인증시스템을 중심으로- (A Study on Improved Global Certification System for Global Electronic Trade Expansion -Based on the Identrus Certification System-)

  • 김학민;최승신
    • 통상정보연구
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    • 제6권2호
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    • pp.265-285
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    • 2004
  • The objective of this study has two folds. The first is to investigate current global certification system and the second is to suggest some possible solutions for expanding global e-trade networks. Both research and industrial communities recognize the importance of global certification problems in connection with global e-trade payment because global e-trade volume continue to grow. But not many research results have been reported to the communities in identifying some barriers against active global certification systems. This paper intents to suggest some possible solutions for improved global certification system and the results are summarized as follows: First, strict certification structure has to be relaxed by considering diverse mutual certification methods in global e-trade practice. This paper provides some comparative results about mutual certification methods among different nations. Second, numerous business models have to be derived such that they can be applied to other global certification applications than global e-trade. Third, global certified networks have to be expanded beyond mutual certification level. Once the certified structure among different nations have been established then diverse certified authority channels have to be implemented. Finally, since Korea has already established very good public certification infrastructure within the nation this platform has to be positioned in the center of global e-trade networks. This paper has of course to accept a critique such as this study provided limited results to generalized global e-trade certification model, and therefore empirical study for assessing robust model should be pursued in the future.

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만성신부전 백서에서 항고혈압제의 종류에 따른 신부전의 진행과 사구체의 형태학적 변화 (Effects of Antihypertensive Drugs on Renal Function and Glomerular Morphology in Chronic Renal Failure Rats)

  • 홍성진;김교순;김병길;박경화;김기혁
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제6권2호
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    • pp.169-177
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    • 2002
  • 목적 : 만성신부전은 신장에 병적 손상이 있어 지속적으로 신기능이 저하되어 말기신부전에 이르게 된다. 만성신부전의 진행을 지연시킬 수 있는 인자 중 혈압조절이 중요한 것으로 알려져 있다. 저자들은 부분 신절제를 이용하여 만성신부전을 유발시킨 후 항고혈압제로 enalapril과 nicardipine을 투여하여 만성신부전의 진행에 미치는 영향을 조사하였다. 대상 및 방법 : 백서에서 5/6 신절제술로 만성신부전을 유발시킨 후 무작위로 대조군, enalapril 투여군(E군), nicardipine 투여군(N군)으로 나누어 4주 간격으로 꼬리 동맥압을 측정하고 12주째 24시간 소변 단백량과 creatinine배설량, 혈청 creatinine을 측정한 후 희생시켜 신조직을 광학현미경과 전자현미경으로 관찰하여 사구체의 형태학적 소견을 조사하였다. 결과 : 1. 신절제 후 대조군은 지속적으로 혈압이 증가하였으나 E군과 N군에서는 정상 혈압이 유지되었다. 2. 12주째 E군에서 요단백량은 대조군과 N군에 비하여 유의하게 적었다. 3. 12주째 조사한 신장의 형태계측학적 검사에서 E군과 N군 모두에서 mesangium의 증식이 대조군에 비하여 유의하게 적었으나 사구체 용적은 E군에서만 대조군에 비하여 적었다. 4. 대조군, E군, N군간의 상피세표 족돌기의 형태학적 변화의 차이는 없었다. 결론 : 부분 신절제로 유발한 만성신부전 백서에서 enalapril, nicardipine 모두 고혈압을 예방하였으나 enalpril 투여군에서 단백뇨의 감소와 신병변 발생 예방 효과가 우수하였으며, 상피세포 족돌기의 변화에는 차이가 없었다.

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CNT강화 알루미늄 나노복합재의 자동차용 부품 적용성 연구 (A Study on the Applicability of CNT/Aluminum Nanocomposites to Automotive Parts)

  • 민병호;남동훈;박훈모;이경문;이종국
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.226-231
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    • 2015
  • CNT(carbon nanotubes) 강화 알루미늄 나노복합재는 우수한 기계적 특성으로 자동차용 차세대 경량재료로 주목을 받고 있으나 소재 제조 과정에 있어 CNT의 균일 분산 확보가 어렵고 대량제조 공정 확립이 어려워 자동차 부품으로의 적용이 어렵다. 그러나 점차 CNT 생산이 대량화 되고 있고 복합재로서의 특성이 개선되고 있다. 따라서 본 연구는 CNT강화 알루미늄 나노복합재의 현 수준을 확인하고 자동차 부품 관점에서의 적용가능성을 검토하고자 하였다. 평가에 사용된 소재는 20L급 High energy milling기에서 알루미늄 분말과 CNT를 혼합한 후, 소결 및 압출하여 봉상(${\phi}80$)으로 제조되었다. 소재 관점에서 기계적 특성 및 열적 특성을 분석하였으며, 부품 적용성 관점에서는 현재 자동차 부품에 사용되는 소재와 그 소재가 사용되는 각 부품의 주요 요구 특성을 상대 비교하였다. 고강성과 성형성이 요구되는 부품에 사용되는 상용소재(A390) 및 SiC/Al 복합재와 성형성 비교평가를 진행하였으며, 탄성계수를 측정하였다. 피로 내구 및 경량화가 요구되는 메인베어링캡 양산소재와의 내구성 비교 평가를 실시하였다. 또한 고온 안정성이 요구되는 피스톤용 내열 소재와 열팽창계수 및 열화에 따른 강도저하를 비교 평가하였다. 구배가 큰 금형을 설계하여 단조 가공 후, 성형성(외관 crack 및 성형압 측정)을 비교하였으며, 내구성 평가를 위해 실제 부품인 H사(社) 소형 엔진블록의 메인베어링 캡을 적용하여 일축 단품 피로 시험을 진행하였다. 이를 통해 우수한 소재 특성을 확인하였고, 자동차 구조용 부품으로 적용이 가능함을 확인하였다.

어육(정어러) 발포건조제품가공에 관한 연구 1. 원료$\cdot$첨가물의 배합 및 가공조건 (Dehydration of Foamed Fish (Sardine)-Starch Paste by Microwave Heating 1. Formulation and Processing Conditions)

  • 이강호;이병호;유병진;송동숙;서재수;제외권;류홍수
    • 한국수산과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.283-290
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    • 1982
  • Sardine and mackerel so called dark muscled fish have been underutilized due to the disadvantages in bloody meat color, high content of fat, and postmortem instability of protein. Recent efforts were made to overcome these defects and develope new types of product such as texturized protein concentrates and dark muscle eliminated minced fish. Approach of this study is based on the rapid dehydration of foamed fish-starch paste by dielectric heating. In process comminuted sardine meat was washed more than three times by soaking and decanting in chilled water and finally centrifuged. The meat was ground in a stone mortar added Ivith adequate amounts of salt, foaming agent, and other ingredients for aid to elasticity and foam stability. The ground meat paste was extruded in finger shape and heated in a microwave oven to give foamed, expanded, and porous solid structure by dehydration. Dielectric onstant $(\varepsilon')$ and dielect.ic loss $(\varepsilon")$ values of sardine meat paste were influenced by wavelength and moisture level. Those values at 100 KHz and 15 MHz were ranged 2.25-9.86; 2.22-4,18 for E' and 0.24-19.24; 0.16-1.20 for E", respectively, at the moisture levels of $4.2-13.8\%$. For a formula for fish-starch paste preparation, addition of $20-30\%$ starch (potato starch) to the weight of fish meat, $2-4\%$ salt, and $5-10\%$ soybean protein was adequate to yield 4-5 folds of expansion in volume when heated. Addition of e99 yolk was of benefit to micronize foam size and better crispness. In order to provide better foaming and dehydration, addition of $0.2-0.5\%$sodium bicarbonate, foaming agent, was proper to result in foam size of 0.5-0.7 mm and foam density of $200-400\;/cm^2$ which gave a good crispness. Heating time was depended upon the moisture level of fish-starch paste. For a finger shaped paste (1.0cm. $D\times10cm.L$) heating for 150-200 sec. in a microwave oven (700W. 2.45GHz) was sufficient to generate foams, expand, and solidify the porous structure of fish-starch paste. When the moisture content was above $55\%$ browning and scorching was deepened due to over-expansion and over-heating whereas the crispness was hardened by insufficient expansion at lower moisture content. In quality evaluation of the product, chemical composition of $30\%$ starch and $3\%$ salt added product was moisture $8.8\%$, lipid $2.4\%$, carbohydrate $46.7\%$, protein $36.1\%$, and ash $6.0\%$. Eleven membered panel test evaluated that fish-starch paste was acceptable in color, crisp-ness, taste, except a trace of fishy odour which could be masked by the addition of spice extracts.

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식이 sodium 제한 및 식이 sodium 제한에 따른 항고혈압제의 투여가 만성신부전증의 진행에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Effects of Dietary Salt Restriction on the Development of Renal Failure in the Excision Remnant Kidney Model)

  • 김기혁;김상윤;강용주;맹원재;김교순
    • Childhood Kidney Diseases
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    • 제3권2호
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    • pp.170-179
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    • 1999
  • 목적 : 만성신부전유발 백서에서 식이 sodium 제한이 만성신부전의 진행속도 및 혈압조절에 어떠한 영향을 주는지, 또한 항고혈압제제 (enalapril: E, nicardipine: N)와 병행 투여하였을 매 항고혈압제제 단독투여보다 만성신부전의 진행속도 및 혈압조절에 어떠한 영향을 주는 지를 연구하였다. 방법 : 5/6 신절제술로 만성신부전을 유발시킨 백서를 수술 제 7일부터 무작위로 0.49% sodium 식이군, 0.25% sodium 식이군, 0.49% sodium 식이 enalapril군, 0.49% sodium 식이 nicardipine군, 0.25% sodium식이 enalapril군, 0.25% sodium식이 nicardipine군으로 나누고 신절제술 4주, 12주, 16주 혹은 24주에 혈압, 24시간 단백뇨의 변화, 신 조직의 mesangial expansion score(MES) 및 사구체용적의 변화를 비교 분석하였다. 곁 과 : 1) 0.25% sodium 식이군은 0.49% sodium 식이군보다 혈압의 감소를 보였고 0.25% sodium 식이 enalapril군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군, 0.49% sodium 식이 enalapril군, 0.49% sodium 식이 nicardipine 군에서는 혈압의 감소가 관찰되었다. 2) 16주째 0.25% sodium 식이 enalapril군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군, 0.49% sodium 식이 enalapril군, 0.49% sodium 식이 nicardipine 군은 0.49% sodium 식이군보다 의의있는 단백뇨의 감소를 보였다 (P<0.05). 0.25% sodium 식이군의 16주째 뇨단백은 $78{\pm}16$ mg 이었고 0.25% sodium 식이 enalapril 군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군은 각각 $35{\pm}9mg,\;41{\pm}15mg$으로 enalapril, nicardipine 에 의해 뇨단백의 감소를 관찰할 수 있었고, 0.25% sodium 식이군의 24주째 뇨단백은 $82{\pm}10$ mg 이었고 0.25% sodium 식이 enalapril 군,0.25% sodium 식이 nicardipine군은 각각 $54{\pm}3mg,\;76{\pm}11mg$으로, enalapril 에 의해서만 24 시간 단백뇨의 의의있는 감소를 관찰할 수 있었다. 3) 24주째 백서를 희생하여 크레아티닌 청소률을 관찰한 결과 심한 신부전은 관찰되지 않았고, 0.25% sodium 식이 대조군에 비해 0.25% sodium 식이 enalapril군에서 사구체여과율이 증가됨을 관찰할 수 있었다. 4) 신절제술후 남아 있는 신조직무게를 비교하여 보면 24주째 0.25% sodium 식이군, 0.25% sodium 식이 enalapril군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군에서 16주째 0.49% sodium 식이군, 0.49% sodium 식이 enalapril군, 0.49% sodium 식이 nicardipine 군보다 의의있게 신조직무게가 증가됨을 관찰할 수 없었다. 5) 0.25% sodium 식이군은 0.49% sodium 식이군과 비교하여 MES의 현저한 감소를 보였고 (0.25% sodium식이군: 12주; $1.97{\pm}0.02$, 24주; $2.06{\pm}0.03$ vs. 0.49% sodium 식이군: 12주; $2.29{\pm}0.09$, 16주; $2.55{\pm}0.16$, P<0.05) 12주 이후에 관찰한 MES는 0.25% sodium 식이군, 0.25% sodium 식이 enalapril군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군 세군간의 통계적인 차이는 없었다. 6) 24주에 시행한 0.25% sodium 식이군의 사구체용적은 16주에 시행한 0.49% sodium 식이군의 사구체용적보다 현저하게 감소되어있었다 (0.25% sodium 식이군:24주; $1.58{\pm}0.18{\times}10^6{\mu}m^3$ vs. 0.49% sodium 식이군:16주; $1.98{\pm}0.18{\times}10^6{\mu}m^3$, P<0.05). 24주 0.25% sodium 식이 enalapril군의 사구체용적($1.51{\pm}0.08{\times}10^6{\mu}m^3$)은 16주 0.49% sodium 식이 enalapril군의 사구체용적($1.81{\pm}0.22{\times}10^6{\mu}m^3$)과 비교하여 현저한 감소를 보였다. 12주, 24 주에 관찰한 0.25% sodium 식이군, 0.25% sodium 식이 enalapril군, 0.25% sodium 식이 nicardipine군의 사구체용적은 세군간에 의의있는 차이는 없었다. 결론 : 식이 sodium 제한은 대상성 신비대의 감소를 통해 신손상을 감소시켰고 혈압의 감소에도 도움을 주었다. 식이 sodium 제한과 항고혈압제재 특히 enalapril을 병행투여하였을 때 항고혈압제재 단독투여보다 뇨단백 및 신조직의 대상성 비대를 감소시켰다. 따라서 만성신부전증에서 경도의 저sodium식이가 만성신부전으로의 진행을 지연시키며 혈압의 감소에도 도움이 됨을 알 수 있었다.

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