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국민학교 학동의 혈압에 관련된 요인분석 (Risk Factors in Relation to Blood Pressure in Schoolchildren)

  • 이동수;이경수;강복수
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권2호
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    • pp.345-359
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    • 1993
  • 대구시내 1개 국민학교 4학년 284명(남아 144명, 여아 140명)을 대상으로, 1992년 5월에 일반적인 특성을 조사하였고, 체격, 체지방 및 혈압을 측정하였으며, 혈액의 생화학적 검사를 실시하여 혈압과 관련된 요인을 분석하였다. 대상자의 평균 수축기 혈압은 103.5mmHg였으며, 남아가 104.1mmHg, 여아가 102.9mmHg로 남아가 약간 높게 나타났으며, 평균 확장기 혈압은 67.1mmHg이고, 남아가 66.6mmHg, 여아가 67.5mmHg로 여아가 약간 높았다. 수축기 및 확장기 혈압을 종속변수로 총콜레스테롤, 고밀도 지단백 콜레스테롤, 저밀도 지단백 콜레스테롤, 중성지방, 총단백질, 요산, 혈당, R$\ddot{o}$hrer지수, 체지방 비율, 체지방 무게 및 제지방체중을 독립변수로 하여 상관관계와 중회귀분석을 실시하였다. 수축기 및 확장기혈압과 독립변수들과의 상관관계를 성별에 따라 분석한 결과 남아의 수축기혈압은 신장, 체중, R$\ddot{o}$hrer지수, 제지방 체중, 체지방 무게 및 중성지방과 유의한 상관관계가 있었으며(p<0.01). 여아의 수축기혈압은 신장, 체중, 제지방체중 및 요산과 유의한 상관관계가 있었다(p<0.01). 남아의 확장기혈압은 체중, R$\ddot{o}$hrer지수 및 제지방체중과 유의한 상관관계가 있었으며(p<0.01). 여아의 확장기혈압은 체중, 제지방체중(p<0.01), 신장, 체지방무게 및 총단백질(p<0.05)과 유의한 상관관계가 있었다. 수축기 혈압을 종속변수로 한 중회귀분석에서 남아는 R$\ddot{o}$hrer지수와 sodium이 유의한 변수였고, 여아는 요산, R$\ddot{o}$hrer지수 및 체지방 비율이 유의한 변수였다. 확장기 혈압에서 남아는 R$\ddot{o}$hrer지수가 유의한 변수였고, 여아는 총단백질이 유의한 변수였다. 이상의 결과로 보아 소아의 혈압에 영향을 미치는 인자로는 R$\ddot{o}$hrer지수, sodium, 요산, 총단백질 및 체지방 비율 이었고, 그 중 R$\ddot{o}$hrer지수가 가장 중요한 요인으로 인정되었다. 따라서 고혈압 발생을 예방하기 위해서는 비만, 식이 및 이와 관련된 생활양식의 개선과 이에 대한 보건교육이 요망된다.

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남자체육영재 선발자의 영양섭취, 신체조성 및 체력에 관한 연구 -부산, 울산, 경남지역 체육영재 선발자를 중심으로- (A Study on Nutrient Intakes, Body Composition and Physical Fitness in Gifted Athletic Boys -Focused on Gifted Athletic Boys in Busan, Ulsan and Gyeongsangnam-do-)

  • 서대윤;신상근;백영호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.966-974
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    • 2010
  • 본 연구는 2009년도 6월 부산, 울산, 경남지역 초등학교 1~3학년에 재학 중인 남녀 학생 중 학급담임교사 또는 학교장의 추천을 받은 체육영재 추천자들을 대상으로 체육과학연구원에서 개발한 KOSTASS 프로그램에 의해 경기 종목별 적합도 분석과 종목별 전문가 심사과정을 거쳐 총 60명을 선발하여 그중 남자 50명의 신체조성, 영양섭취량 및 체력의 상관성을 분석하였다. 영양섭취에 대한 분석 결과 총 열량섭취량은 수영군이 2041 kcal로 가장 많이 섭취하였으나 그룹간 유의한 차이는 나타나지 않았다. 비타민 C는 체조군에 비해 수영군이 유의하게 많이 섭취하였다. 대부분의 영양소는 수영군이 많이 섭취하는 것으로 나타났으나 그룹 간 유의한 차이는 나타나지 않았다. 신체조성에 대한 분석 결과 신장은 육상군과 수영군이 체조군에 비해 유의하게 크게 나타났으며, 체중, 체지방, 체지방률 및 제지방량은 체조군에 비해 수영군이 유의하게 높게 나타났다. 체력에 대한 분석 결과 팔굽혀펴기는 수영군에서 가장 높게 나타났으나 그룹 간 유의한 차이는 없었다. 농구공던지기는 육상군과 수영군이 체조군에 비해 유의하게 멀리 던졌으며, 윗몸일으키기는 육상군에 비해 수영군이 유의하게 많이 실시하는 것으로 나타났다. 그리고 50 m달리기는 육상군이 유의하게 빠른 것으로 나타났으며, 하프스쿼트, 제자리멀리뛰기, 1,000 m달리기, 사이드스텝, 앉아 앞으로 굽히기는 그룹 간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 영양섭취와 신체조성의 상관관계에서 체중은 단백질, 인, 나트륨, 비타민 $B_1$, 비타민 C, 나이신과 정적 상관관계를 보였다. 그리고 BMI는 나트륨, 나이신과 정적상관관계를 보였으며, 체지방은 나이신과 정적상관관계를 보였다. 체지방률은 비타민 C, E, 나이신, 엽산과 정적상관관계를 나타냈으며, 제지방은 지질, 칼슘, 비타민 A, C, E, 엽산을 제외하고 모두 정적상관관계를 보였다. 영양섭취와 체력과의 상관관계에서 팔굽혀펴기는 철과 비타민 C에서 정적상관관계를 보였다. 앉아서 농구공던지기는 지질, 섬유소, 비타민 A, E, 엽산을 제외한 나머지 모든 변인들과 정적상관관계를 보였으며, 윗몸일으키기는 비타민 $B_1$에서 정적상관관계를 보였다. 하프스쿼트는 철과 정적상관관계를 보였으며, 제자리멀리뛰기는 총 열량섭취량, 지질, 비타민 A, $B_1$, $B_2$에서 정적상관관계를 보였다. 1,000 m달리기는 단백질, 탄수화물, 섬유소, 인, 철, 나트륨, 아연과 부적상관관계를 보였으며, 사이트스텝은 나이신과 정적상관관계를 보였다. 윗몸 앞으로 굽히기는 총 열량섭취량, 탄수화물, 인, 나트륨, 아연, 비타민 $B_2$와 부적상관관계를 보였다. 신체조성과 체력과의 상관관계에서 앉아서 농구공던지기는 체중, BMI, 체지방, 체지방률, 제지방량과 정적상관관계가 나타났으며, 제자리 멀리뛰기는 제지방량과 정적상관관계를 보였다. 하지만 1,000 m달리기와 50 m달리기는 체중과 제지방량과 부적상관관계를 보였다.

비만아에서 혈청 호모시스테인, 인슐린, 비타민 B12, 엽산 농도에 대한 연구 (Homocysteine, insulin, vitamin B12 and folic acid levels in obese children)

  • 박지윤;홍영미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권5호
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    • pp.475-481
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    • 2006
  • 목 적 : 소아 비만의 빈도가 점점 증가하면서 비만으로 인한 고혈압, 관상동맥 질환, 고지혈증, 인슐린 저항, 당뇨병 등의 합병증이 문제가 되고 있다. 관상동맥 질환에서 호모시스테인 치의 증가, 비타민 $B_{12}$ 섭취의 감소가 중요한 역할을 하고 있음이 보고되고 있으나, 비만에서는 아직 호모시스테인, 인슐린, 비타민 $B_{12}$에 대한 연구가 많지 않은 실정이다. 저자들은 호모시스테인, 인슐린, 비타민 $B_{12}$, 엽산이 비만아에서 어떤 연관성을 갖고 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 8세부터 11세 사이에 비만도가 130 이상인 중등도 비만아 27명을 대상군으로 하였고, 같은 연령의 30명의 정상 소아를 대조군으로 하였다. 신장, 체중을 이용하여 비만도와 체질량 지수를 산출하였고, 안정된 상태에서 수축기, 이완기 혈압을 측정하였다. 10시간 이상 금식 후 총 콜레스테롤, 중성지방, 호모시시테인, 인슐린, 비타민 $B_{12}$, 엽산을 측정하였다. 생체전기저항법을 이용하여 세포내액, 세포외액, 단백질, 무기질, 근육량, 체지방량, 체지방률, 복부지방률 등을 분석하였다. 결 과 : 호모시스테인은 비만군에서 $8.1{\pm}2.1{\mu}mol/mL$$4.9{\pm}1.0{\mu}mol/mL$인 정상군보다 유의하게 높았고, 인슐린도 비만군에서 $26.8{\pm}11.2{\mu}IU/mL$$12.5{\pm}5.24{\mu}IU/mL$인 정상군보다 유의하게 높았다. 비타민 $B_{12}$는 비만군에서 $798.6{\pm}174.3pg/mL$$967.8{\pm}405.0pg/mL$인 정상군보다 유의하게 낮았다. 그러나 엽산은 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다. 비만군에서 인슐린은 수축기 혈압(r=0.535), 중성 지방(r=0.517), 총 콜레스테롤(r=0.408), 복부지방률(r=0.306)과 양의 상관관계가 있었다. 결 론 : 비만아에서 호모시스테인, 인슐린과 비타민 $B_{12}$가 의미있는 혈중 농도 차이를 보였으나 심혈관 질환 등의 성인병을 예방하는 예측 인자로 사용할 수 있는지 알기 위해 더 많은 연구가 필요하겠다.

비만 소아에서 폐기능 검사와 체성분 분석에 대한 연구 (Pulmonary Function Test and Body Composition Analysis in Obese Children)

  • 신지선;박지혜;김지영;김수정;홍영미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제48권6호
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    • pp.588-593
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    • 2005
  • 목 적 : 비만아에서 폐기능 검사와 체성분 분석을 시행함으로써 비만이 폐기능과 체성분에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 방 법 : 9세에서 12세의 중등도 이상의 비만 소아 27명과 정상 대조군 20명을 대상으로 체성분(세포내액, 세포외액, 단백질, 무기질, 근육량, 체지방량, 체지방률, 복부지방률)을 분석하였다. 헤모글로빈, 혈당, aspartate aminotransferase(AST), alanine aminotransferase(ALT), 총 콜레스테롤, 혈중 중성지방을 측정하였고 폐기능 검사를 시행하였다. 결 과 : 중등도 이상의 비만 소아에서 peak expiratory flow rate(PEFR)이 정상군에 비해 유의하게 감소하였고, 고도 비만아에서 중등도 비만아보다 세포내액, 단백질, 체지방량, 체지방률, 복부지방률이 유의하게 높았고, peak expiratory flow rate(PEFR)은 고도 비만아에서 유의한 감소를 보였다. peak expiratory flow rate(PEFR)이 비만 소아 중 37.0%에서 감소하였고, forced expiratory flow 25%($FEF_{25}$)와 mid-expiratory flow rate(MEFR)이 14.8%에서, forced expiratory flow 50%($FEF_{50}$)이 11.1%에서, forced expiratory volume in 1st second($FEV_1$)과 FVC가 3.7%에서 감소하였다. 결 론 : 본 연구 대상인 9-12세 소아에서 비만도, 체지방률과 폐기능 측정치와 상관성은 없었지만, 중등도 이상의 비만 소아에서 peak expiratory flow rate(PEFR)이 감소하는 결과를 보이므로 중등도 비만 소아에서 폐기능 검사를 시행하는 것이 좋으며 앞으로 다른 연령군의 비만 소아에서 폐기능 검사에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.

폐색전증의 진단에 있어 혈청 D-dimer 측정의 진단적 가치 (Plasma D-dimer Determination in the Diagnosis of Pulmonary Embolism)

  • 임채만;김홍규;최강현;이상도;고윤석;김우성;장재석;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제43권1호
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    • pp.69-74
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    • 1996
  • 연구배경: 폐색전증의 진단에 있어 확전법인 폐동맥 조영술은 관혈적이고 임상에서의 제약이 있으며, 폐환기-관류주사는 비고확률 소견인 경우 진단적 민감도 및 특이도가 낮은 문제가 있다. 혈장 D-dimer는 섬유소분 해산물로 임상적으로 폐색전증이 의심되는 환자에서 증가되는 것이 알려져 있어 혈장 D-dimer의 측정이 폐색전증에 있어 어떤 진단적 가치가 있는지 알아보고자 하였다. 방법: 전향적 임상연구로 정상대조군 21예와 폐색전증 환자군 9예에서 latex agglutination법에 의해 혈장 D-dimer를 측정하고 폐동맥조영술 결과와 비교하였다. 결과: 1) 대조군 및 폐색전증군의 혈장 D-dimer치; 대조군의 혈장 D-dimer치는 21예중 0.5 mg/L 미만 11예, 0.5 mg/L 보다 높은 경우 10예 였고, 폐색전증군 9예중 0.5 mg/L 미만 1예, 0.5 mg/L 보다 8예로 혈장 D-dimer치가 0.5 mg/L 이상으로 증가된 양성율은 폐색전증군에서 대조군에 비해 유의하게 많았다(p=0.049). 2) 혈장 D-dimer치의 진단적 효용; 혈장 D-dimer치 0.5 mg/L를 cut-off으로 했을 때 폐색전증 진단의 민감도 88.9%(8/9), 특이도 52.4%(11/21), 양성예측치 44.4%(8/18) 및 음성 예측치 91.7%(11/12)였다. 결론: 폐색전증의 진단에 있어 D-dimer의 측정치가 cut-off(0.5 mg/L)치 이내인 경우 폐색전증의 존재 가능성은 매우 적을 것으로 사료되었다.

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자궁암 치료용 다채널 초음파 온열치료기 (Multi-element Ultrasound Applicator for the Treatment of Cancer in Uterus and Cervix)

  • 이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권1호
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    • pp.16-23
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    • 2005
  • 본 연구에서는 자궁경부암 및 질암 치료 시 고선량률 강내 근접치료기와 병행하여 사용가능한 다채널 초음파 온열 치료 기구를 제작하였다. 텐덤형의 경우 자궁 내에 삽입이 용이하도록 외부직경 4 mm, 두께 0.7 mm, 길이 24.5 mm인 원통형 plezo-ceramic crystal transducer (PZT-5A) 물질이 초음파 발생원으로 사용되었다. 질벽 또는 질 천정치료에 이용될 치료기는 질에 삽입되어야 하므로 질의 크기와 비슷한 직경 24.5 mm, 두께 1.3 mm, 길이 15.2 mm인 원통형 PZT-8 물질이 이용되었다. 임피던스와 phase 측정결과에 따라 외부직경이 4 mm인 PZT-5A의 작동주파수는 3.2 MHz 로 결정되었고 외부직경이 24.5 mm인 PZT-8 물질의 작동 주파수는 1.7 MHz로 결정되었다. Radiation force 방법으로 측정된 초음파 발생효율은 텐덤형 초음파원은 33%이고 원통형 초음파원은 61%이다. 원통형 초음파 발생물질로부터 발생되는 초음파 분포도를 MATLAB을 이용하여 계산하였고 실제 물 팬텀 내에서 열전대를 이용하여 측정하였다. 계산을 통해 얻어진 radial 한 방향으로 방사된 초음파압은 자궁내로 삽입되는 텐덤형 트랜스듀서의 경우 표면에서 5 mm 되는 점을 기준으로 10 mm 에서는 58%이고 20 mm에서는 45%이다. 질 치료에 사용될 트랜스듀서의 세기는 표면으로부터 5 mm에서의 세기를 기준으로 15 mm 거리에서는 78%, 25 mm 거리에서는 66%로 감소하였다. 특성분석 결과 직경 4 mm인 PZT-5A 와 24.5 mm인 PZT8 물질은 온열치료의 초음파원으로 사용가능함이 입증되었다. 따라서 직경 4 mm인 PZT-5A 트랜스듀서 3개를 연결하여 치료길이가 75 mm인 텐덤형 온열치료기구를 제작하였고 직경 24.5 mm인 PZT-8 트랜스듀서 4개를 연결하여 치료길이가 61 mm인 질암 치료용 온열치료기구를 제작하였다.

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12주간의 학교 비만 관리 프로그램이 초등학교 비만 아동에 미치는 효과 (Effects of a 12-week, school-based obesity management program on obese primary school children)

  • 김한규;임고운;김혜순;홍영미
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제53권3호
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    • pp.335-340
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    • 2010
  • 목 적 : 최근 우리나라는 과영양과 운동부족으로 인하여 소아 비만이 급등하고 있는 추세이나 소아의 체중 조절은 성인에 비하여 어려운 점이 많고 성인 비만으로 지속될 가능성이 많아서 보건 건강의 당면한 문제가 되었다. 연구자들은 초등학교 비만 소아를 대상으로 학교 비만 관리 프로그램의 효과를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2008년 3월에 경기도에 위치한 1개 초등학교 학생(6-12세) 995명에 대해 신체 검진을 시행하였고 그 중 체질량지수가 95백분위수 이상인 비만 아동 101명을 대상으로 학교 특별활동수업에 12주간 영양 교육 프로그램과 운동 교육 프로그램을 실시하였다. 학교 비만 관리 프로그램 전에 키, 몸무게, 허리둘레, 혈압을 측정하였고 생체전기저항법에 의한 체성분 분석을 실시하였다. 비만 프로그램 후 신체계측, 혈압 측정 및 체성분 분석을 추적 검사하였고 비만 프로그램 전과 비교 분석하였다. 결 과 : 12주간의 학교 비만 관리 프로그램 후 남녀 모두 체중과 신장이 유의하게 증가하였다(P <0.05). 남녀 모두 체질량지수와 비만도, 수축기 혈압과 이완기 혈압이 유의하게 감소되었다(P<0.01). 남아의 경우 61.4%, 여아의 경우 66.7%에서 체질량지수가 감소되었다. 비만 프로그램 후 체성분 분석 결과, 남녀 모두에서 단백질이 증가하였고(P <0.01), 체지방이 유의하게 감소하였다(P <0.05). 남녀 모두에서 총체수분량과 체지방률이 유의하게 감소되었고(P <0.01), 기초대사량은 유의하게 증가되었다(P<0.01). 학교 비만 관리 프로그램 전 후의 단백질, 체지방, 총체수분량, 체지방률 및 기초대사량의 변화량과 체질량지수의 변화량과 유의한 양의 상관관계가 있었고(P <0.05), 다중회귀분석결과 단백질과 체지방의 변화량이 체질량지수 변화량에 유의한 영향을 주었다(P <0.01). 결 론 : 초등학교 비만아를 대상으로 12주 동안 영양 교육 프로그램과 운동 교육 프로그램을 포함하는 학교 비만 관리 프로그램을 시행한 결과, 체질량지수와 함께 비만도, 혈압이 감소되었고, 체지방률이 감소되었기 때문에 학교 비만 관리 프로그램은 소아비만의 치료에 매우 중요하다고 생각된다.

경남 일부 지역 여자 대학생의 상하체 균형 계측치와 운동 습관 (Anthropometric Measurements of the Upper and Lower Body Balance and Exercise Habit among Female College Students in Some Parts of the Gyeongnam)

  • 김영식;윤임실;이원준;남정수;윤중수;윤려민;정한나;고재식;최현주
    • 생명과학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.535-542
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    • 2010
  • 경남지역 모 대학교에 재학 중인 여자 대학생 212명을 대상으로 인체 계측과 건강에 관련된 습관에 대하여 설문 조사를 실시하였다. 총대상자의 평균 연령은 20.7 세, 신장은 161.8 cm, 체중은 53.5 kg이었으며, 비만도는 98.4%이었으며 체질량 지수는 $20.6\;kg/m^2$이었고 허리-엉덩이 둘레 비율은 0.80이었다. 이와 같은 신체 계측치는 한국인의 정상 범위에 속하는 것이지만, 조사 대상자의 63.7%가 상체가 하체에 비하여서 불균형적으로 약한 체형인 것으로 나타났다. 이들 대상자를 불균형적으로 상체가 약한 군(UU, n=135)으로 하고 대조군으로써 상 하체가 균형인 군(BU, n=77)의 두 군으로 나누어서 측정 결과치를 비교 분석하였다. 체중, 비만도, 체질량지수, 허리-엉덩이 둘레비가 BU군에 비하여서 UU군이 유의적으로 낮았다. 체단백질, 체지방, 체무기질량도 역시 UU군에서 유의적으로 낮았다. 상완근육 둘레를 측정한 결과, UU군이 BU군에 비하여 유의적으로 낮았다. 운동의 규칙적 수행 여부를 알아본 결과 UU군의 1.5%, BU군에서 7.8%가 '운동을 규칙적으로 하고 있다'고 답하였다. 한편 '운동을 전혀 하고 있지 않다'라고 답한 비율이 UU군과 BU군에서 각각 55.5%, 31.2%로써, 운동을 하지 않는 경우가 UU군에서 1.8배 정도 많았다. 운동을 할 경우에 얼마나 오래하는지에 대한 질문에 UU군의 38.4%와 BU군의 35.8%가 30분 이하로 운동을 한다고 답하여서, 여자 대학생이 운동을 한다 하더라도 운동 시간이 충분하지 않은 것으로 사료된다. 본 연구 조사 결과, 상체가 하체에 비하여서 불균형적으로 약한 여자 대학생이 총 조사 대상자의 63.7%이나 되었으며, 이들의 운동 습관에 문제가 있는 것으로 나타나서 운동을 습관화하여 꾸준히 하고 특히 상체와 팔 근육을 발달시키는 운동을 실천하는 것이 필요하다고 사료된다. 아울러 여자 대학생만을 대상으로 하여 체형의 올바른 인식을 위한 교육의 필요성이 절실하며, 신체 부위의 균형을 고려한 운동 프로그램 개발이 시급하다고 생각한다.

주름 구조를 이용한 마이크로스트립 패치 안테나의 소형화에 대한 연구 (Study for the Size Reduction of Microstrip Patch Antenna using Corrugation)

  • 송무하;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.192-201
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    • 2003
  • 본 논문은 일반적인 평면형 마이크로스트립 패치 안테나의 크기를 줄이고자 1.575 GHz 대역에서 패치면을 입체적 구조인 단방향 선형 주름형, 사각 주름형 및 격자 요철형으로 제안, 설계하였다. 설계 결과, 단방향 선형 주름형은 평면형 구조에 비해 패치의 공진길이가 21.4 % 단축되었으며, -10 dB 반사손실 대역폭은 62 MHz로서 평면형의 39 MHz(2.5 %)에 비해 23 MHz(1.5 %) 증가하였다. 이득은 평면형의 6.7 dBd에 비해 0.9 dB 저하된 5.8 dBd를 나타내었다. 3 dB 빔폭은 공진길이 단축으로 인해 E-면에서만 18$^{\circ}$ 증가하였다. 사각 주름형의 경우, 패치의 가시적 크기는 평면형에 비해 21.6 %의 면적 축소효과를 얻었다. 격자 요철형의 경우, 먼저 선형편파에 대해 패치 면적은 평면형에 비해 43.3 %의 면적 축소효과를 얻었다. -10 dB 대역폭은 70 MHz (4.4 %)로 평면형에 비해 31 MHz(2%)증가하였다. 이득은 2.2 dBd로서 평면형에 비해 4.5 dB 저하되었고, -3 dB 빔폭은 E-면에서 22$^{\circ}$, H-면에서 13$^{\circ}$ 각각 증가하였다. 원형편파의 경우, 패치의 크기는 평면형에 비해 41 %가 축소되었고, 축비는 0.8 dB의 양호한 원편파 특성을 얻었으며, 2 dB 이내 축비 대역폭은 20 MHz(1.27 %)로 평면형의 10 MHz(0.63 %)에 비해 증가되었다. 이로써 본 논문에 제안된 안테나 구조가 소형화면에서 크게 효과가 있고, 대역폭 증가로 인해 다양한 서비스가 부가된 시스템에서의 활용 가능성이 확인되었다.

Mulit Element를 이용한 PIFA 구조의 Intenna에 관한 연구 (A Study on the Intenna Based on PIFA with Multi Element)

  • 임요한;장기훈;윤영중;김용진;김영일;윤익재
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.784-795
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    • 2007
  • 본 논문에서는 휴대폰용 내장형 PIFA 형태를 바탕으로 안테나 면을 4개의 element로 나눔으로써 넓은 대역폭과 향상된 이득 특성을 갖는 multi element 안테나를 제안하였으며, CDMA 대역인 $824{\sim}896MHz$와 RFID 대역인 $908.5{\sim}914MHz$를 동시에 만족하도록 설계하였다. 제안된 안테나의 크기는 $35{\times}15{\times}5mm^3$로 S사 A 모델의 케이스를 바탕으로 설계되었으며, 각 element를 안테나 안쪽으로 접어 넣음으로써 안테나의 소형화를 이루었다. 안테나의 광대역 및 향상된 이득 특성을 얻기 위해 안테나의 면을 4개의 element로 나누었다. 그 결과 전류의 패스가 길어지고 나뉘어짐에 따라, 안테나의 중심 주파수가 낮아지고 대역폭이 넓어지는 특성을 보였다. 또한, 안테나를 여러 개의 element로 나눔으로써 좀 더 고른 전류 분포를 갖게 되어 안테나의 효율이 향상되고 이득 값이 향상되는 특성을 가질 수 있었다. 좀 더 고른 전류 분포를 유도하여 안테나의 효율을 향상시키기 위해 전류가 각 element로 직접 전달되도록 급전 점에 변화를 주었다. 그 결과, 안테나의 이득 값이 더욱 향상되었으며, 급전 구조에 변화를 주면서 element를 4개로 설계하여 그 특성을 고찰한 결과, 가장 높은 이득 값을 보임을 확인하였다. 안테나의 이득 값을 유지한 상태로 소형화하기 위해 전류 방향을 고려하여 안테나의 각 element를 안테나의 앞면은 아래쪽으로 양 옆면은 안테나의 안쪽으로 접어 넣었다. 또한, 급전 위치를 조절하여 안테나의 공진 길이를 늘리기 위해 급전 점의 위치를 접지면의 윗부분에 배치하였다. 케이스를 고려하지 않은 상태로 원하는 안테나 특성을 얻었다고 하더라도, 케이스에 부착되면 주파수가 이동되고 원하는 주파수 대역에서 안테나 이득 값이 저하되기 때문에 휴대폰 케이스에 부착 시 $150{\sim}200MHz$의 주파수 이동이 발생함을 확인한 후에 1.08 GHz에 공진 주파수가 나타나도록 설계하였으며, 공진 주파수에서의 측정된 최대 이득 값은 3.1 dBi를 나타내었다. 케이스를 고려하여 측정한 경우, VSWR<2 기준 임피던스 대역폭은 $0.824{\sim}0.936GHz$로 110 MHz의 대역폭을 갖고 CDMA 대역과 RFID 대역을 동시에 만족할 수 있음을 나타내었다. 측정된 이득 값은 최소 -3.4 dBi에서 최대 -0.5 dBi를 나타내었고, 무지향성 패턴을 보임을 확인하였다.