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신경망 모델로 구성한 동해 울릉분지 표층 이산화탄소 분압과 변동성 (Sea Surface pCO2 and Its Variability in the Ulleung Basin, East Sea Constrained by a Neural Network Model)

  • 박소예나;이동섭;조영헌
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제21권1호
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    • pp.1-10
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    • 2016
  • 동해 표층 해수에서 측정한 이산화탄소 분압($pCO_2$)에 대해 기 확보된 자료는 해양-대기간 $CO_2$ 교환율을 정량화하고자 통계 기법을 적용하기에는 부족한 편이다. 이를 보완하기 위해 위성자료를 이용하여 관측이 이루어지지 않은 해역의 $pCO_2$를 신경망모델을 이용하여 채워 넣는(mapping) 연구를 시도하였다. 본 연구는 동해에서 현장관측자료가 가장 많이 축적된 울릉분지를 대상으로 2003년부터 2012년까지의 표층$pCO_2$자료와, Aqua 위성의 MODIS 센서로 관측한 해표면 온도(SST)와 엽록소(chlorophyll) 자료, 경위도 자료로 신경망모델을 구축하여 $pCO_2$ 분포도 작성과 변동성을 추정하고자 하였다. 신경망모델의 학습은 $pCO_2$ 관측자료와 모델결과값의 상관도가 95% 이상을 달성하도록 하였다. 모델 결과의 평균제곱근오차(RMSE)는 $19.2{\mu}atm$으로 관측자료의 변동 크기와 비교해서 훨씬 작은 수준이었다. SST와 chlorophyll에 연관된 $pCO_2$의 변동성을 살펴보면 chlorophyll 보다는 SST에 대해 더욱 강한 음의 상관 관계를 보였다. 모델이 출력한 $pCO_2$의 변동성은 SST가 내려감에 따라 커지는 경향을 보였다. $15^{\circ}C$ 이하에서는 $pCO_2$ 변동성에 대한 SST와 chlorophyll의 기여도가 뚜렷하게 나타났다. 반면 SST가 $15^{\circ}C$ 이상일 경우에는 $pCO_2$ 변동성은 SST와 chlorophyll의 변화에 대해 그리 민감하게 반응하지 않았다. 신경망모델 출력값으로 추정한 2003-2014년 사이의 울릉분지 표층수의 연평균 $pCO_2$ 증가율은 $0.8{\mu}atm$이었다. 신경망 모델이 울릉분지의 $pCO_2$에 대해 이전 연구보다 해상력과 오차가 향상된 $pCO_2$ 채워넣기를 가능케 해 준 점에 비추어 볼 때 국제정세에 따라 전역 관측이 수월하지 않은 동해의 탄소순환을 이해하는데 유용한 도구로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.

패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 외인성 Nitric Oxide 흡입의 혈역학, 가스교환 및 폐 염증에 대한 효과 (Effect of Inhaled Nitric Oxide on Hemodynamics, Gas Exchange and Pulmonary Inflammation in Newborn Piglets with Escherichia coli Induced Septic Lungs)

  • 장윤실;고선영;박원순
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제46권8호
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    • pp.777-783
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    • 2003
  • 목 적 : E. coli 패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 Nitric oxide(NO) 가스 흡입요법이 혈역학, 가스교환 및 폐 염증 소견에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : 23마리의 신생자돈에서 도관 삽입과 기도 삽관을 시행하여 기계적 가스 인공환기를 시키면서 CON군(n=6)은 생리적 식염수 5 mL, PCON(n=9) 및 PNO(n=8) 군은 Escherichia coli strain $69{\times}10^9cfu$(10 mL)를 투여한 후 time-cycled pressure-limited 인공환기기로 PIP 30 $cmH_2O$, 호흡수 분당 30회, $FiO_2$ 1.0, PEEP 4 $cmH_2O$의 설정에서 6시간 동안 유지하였다. PNO군에서는 NO 10 ppm을 E. coli 투여 후부터 실험 종료 시까지 기도 내로 투여하였다. 모든 신생자돈에서 가스교환, 혈역학, 폐기능 지수들을 1시간 간격으로 측정하였고 실험 종료후 폐 조직을 얻어 염증반응 정도 지표인 myeloperoxidase 활성을 측정하였다. 결 과 : E. coli가 기도 내로 투여된 PCON 및 PNO군 모두에서 실험 종료시 E. coli 패혈증이 발생하였다. PCON군에서는 시간에 따라 진행되는 폐동맥 고혈압, 저산소혈증, 고탄산혈증, 및 폐 내 단락과 폐 내 사강의 비율의 증가를 보였고 대조군에서는 실험 종료시까지 의미 있는 변화를 보이지 않았다. NO가 투여된 PNO군에서 폐동맥 고혈압이 감소되지 않았으나 폐 내 단락의 의미 있는 개선과 폐 내 사강 비율 증가의 일부 감소에 기인한 저산소혈증 진행의 완화가 관찰되었다. 폐 염증정도의 지표인 폐조직의 myeloperoxidase 활성도는 PCON군에서 CON군에 비해 의미 있게 증가되었으며 이는 PNO군에서 의미 있게 완화되었다. 결 론 : E. coli 패혈성 폐가 유도된 신생자돈에서 NO 가스 흡입요법은 폐 내 단락 개선을 통해 산소화를 향상시켰으며 또한 폐 염증 소견을 완화시켰다.

국내 경수로형 원자로 냉각재 중의 $^{14}C$ 거동 특성 평가 (Evaluation of $^{14}C$ Behavior Characteristic in Reactor Coolant from Korean PWR NPP's)

  • 강덕원;양양희;박경록
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • 본 논문은 국내에서 가동되고 있는 3개 로형의 원자로 냉각재로부터 유기 및 무기 $^{14}C$의 특성을 평가하는데 초점을 맞추었다. 주목적은 국내 원전 부지에서 환경으로 방출되는 $^{14}C$에 대한 신뢰할 만 한 특성을 평가하는데 있다. $^{14}C$는 방사성핵종 인벤토리 중 가장 중요한 핵종중의 하나로서 처분장에서의 방출 시나리오에서 가장 중요한 선량 기여 핵종중의 하나이다. $^{14}C$는 반감기가 5,730 년인 순수 베타방출체로써 환경으로의 이동성이 높을 뿐 아니라 생물학적인 유용성이 높다. 최근의 연구결과에 의하면, 유기화합물 형태의 $^{14}C$는 환원환경 하에서 원자로 냉각재내에서 주종을 이루고 있는 것으로 밝혀졌으며 그 외의 유기화합물인 formaldehyde, formic acid 및 acetate도 함께 형성되는 것으로 알려졌다. 그러나 정지화학 처 리 기간인 산성 산화환경 하에서는 산화성 탄소형태로 바뀌면서 $^{14}CO_2$$H^{14}CO_3^-$형으로 바뀌어 지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 원자력발전소의 다양한 처리계통의 시료에 대해 유기 및 무기화학형의 $^{14}C$ 농도를 측정, 평가하였다 원자로 계통 내에서의 $^{14}C$ 인벤토리는 약 3.1 GBq/kg로 나타났으며 냉각재 계통 내에서는 주로 유기화학형 이 주종을 이루고 있었으며 무기화학형은 10% 이내인 것으로 나타났다 용액중의 $^{14}C$ 측정은 기상과 액상으로 분리하여 분석하였다. 정상 운전 중에는 유기화학형의 $^{14}C$가 주종을 이루고 있지만 발전소의 배기구를 통해 방출되는 $^{14}C$의 화학형은 온도, pH, 체적제어탱크의 방출 및 정지화학 처리에 따라 화학형이 달라지고 있는 것으로 나타났다.

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파동형 Nd:YAG 레이저조사가 인체 치은조직에 미치는 영향 (Effect of a Pulsed Nd:YAG laser irradiation on human gingival tissues)

  • 강경동;김천석;김형수;김현섭;김병옥;한경윤
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제26권4호
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    • pp.989-1002
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    • 1996
  • The purpose of this study was to determine the effect of a pulsed Nd:YAG laser irradiation on human gingival tissues. The patients, who were planned to be treated by clinical crown lengthening procedure and gingivectomy, were selected. All the patients received oral hygiene instruction, scaling and root planing at preoperation. The crest of gingival tissue on upper and lower anterior teeth was irradiated by a pulsed Nd:YAG laser(El. EN. EN060, Italy) with a fiber optic of 300 m in contact mode for 20 seconds. Gingival tissues were divided into 4 groups according to the laser power of 1.0W(10Hz, 100mJ), 2.0W(20Hz, 100mJ), 3.0W(30Hz, 100mJ) and 4.0W(40Hz, 100mJ). Immediately after the laser irradiation, the specimens were excised, fixed 10% neutral formalin, sectioned $4-6{\mu}m$ thick, stained by Hematoxylin-Eosin and Periodic Acid Schiff stain and observed under light microscope. The removed tissue depth and the coagulated layer depth due to a laser irradiation by a laser irradiation were measured on the microphotographs. The difference of measurements according to the different laser power was statistical1y analyzed by Kruskal Wallis Test with SAS program. The results were as follows : 1. In histologic findings of irradiated gingival tissues; a. In the irradiated gingival specimen with 1.0W laser power, some vesicles were observed in limited superficial layer of gingival epithelium. b. In the irradiated gingival specimen with 2.0W and 3.0W laser power, the epithelium was almost removed except for the traces of viable basal cell remnants at ret peg, and coagulation necrosis related with the thermal effect of laser was noted. c. In the irradiated gingival specimen with 4.0W laser power, complete removal of epithelium, partial removal of underlying connective tissue, and the coagulation necrosis of subjacent gingival tissue were shown. 2. The removed tissue depth was deeper in the irradiated specimens with higher power. There was a statistical significance in the difference of removed tissue depth between 1.0W group ($44.54{\pm}6.99um$) and 3.0W group ($99.75{\pm}6.64{\mu}m$), and between 1.0W group($44.54{\pm}6.99{\mu}m$) and 4.0W group($111.36{\pm}4.50{\mu}m$), and between 2.0W group($98.01{\pm}4.53{\mu}m$) and 4.0W group($111.36{\pm}4.50{\mu}m$)(P<0.05). 3. The coagulated layer depth was deeper in the irradiated specimens with higher power. There was a statistical significance in the difference of coagulated layer depth between 1.0W group($31.82{\pm}8.99{\mu}m$) and 3.0W group($55.99{\pm}20.94{\mu}m$), and between 1.0W group($31.82{\pm}8.99{\mu}m$) and 4.0W group($83.68{\pm}10.34{\mu}m$)(P<0.05). From this study, the results demonstrated that the effects of a pulsed Nd:YAG laser irradiation on gingival tissues seemed to depend on the laser power and that the irradiation with high power could be harmful to adjacent healthy tissue.

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정위방사선치료 시 독립턱 부분폐쇄를 이용하는 선량분포개선 방법 (Beam Shaping by Independent Jaw Closure in Steveotactic Radiotherapy)

  • 안용찬;조병철;최동락;김대용;허승재;오도훈;배훈식;여인환;고영은
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.150-156
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    • 2000
  • 서론 :정위방사선치료는 높은 정밀도로 크기가 작고 구형인 병변에 국한하여 방사선을 조사할 수 있는 기술이지만 병변의 모양이 구형이 아닌 경우에는 병변 주변의 정상조직에 고선량의 방사선이 조사될 수 있다. 본 연구는 독립턱을 부분적으로 폐쇄하여 방사선량 분포를 개선하는 방법, 선량계산과 선량분포의 도시방법을 보고하고자 한다. 방법 :정위방사선치료 시의 호의 궤적상 병변은 방사선조사영역 내에 포함하면서 주변 정상조직을 최대한 차폐하도록 원형 콜리메이터와 독립턱 부분페쇄를 적절히 조합하였다. 물 펜톰과 마이크로 전리함을 이용하여 출력인자와 조직최대선량비를 측정하여 이론적 계산치와 비교하였다. 필름선량측정계를 이용하여 5 cm 깊이에서의 심부선량분포를 측정하여 계산치와 비교하였다. 이와 같은 측정자료를 자가 개발한 치료계획 프로그램에 반영하여 뇌전이 환자의 정위 방사선치료 선량계산과 도시에 적용하여 원형 콜리메이터만을 이용하였을 경우와 독립턱 부분폐쇄를 추가하였을 경우의 병변과 정상 뇌의 선량체적표를 각각 비교하였다. 결과 : 5.0 cm 직경의 원형 콜리메이터를 사용하고 한 쪽 독립턱을 중심축으로부터 30 mm, 15.5 mm, 8.6 mm, 0 mm 까지 열었을 때 측정한 출력인자와 조직최대선량비는 계산치와 각각 0.5%와 0.3%의 오차범위로 잘 부합하였다. 필름선량계로 얻은 5 cm 깊이의 심부선량분포도 역시 계산치와 잘 부합하였다. 자가 개발한 치료계획 프로그램으로 병변과 정상 뇌의 선량체적표를의 상호 비교를 통하여 독립턱 부분폐쇄를 적용한 경우에 있어서 보다 개선된 선량분포를 얻을 수 있음을 확인하였다. 결론 : 정위방사선치료에 있어서 독립턱의 부분폐쇄를 적용함으로써 보다 개선된 선량분포계획을 얻을 수 있으며 이를 적용하여 비교적 크기가 크고 모양이 불규칙한 병변에 대하여도 정위방사선치료를 확대 적용할 수 있겠다.

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수면무호흡증의 중증도와 안정시 에너지 대사 및 혈중 Leptin과의 관계 (The Relationship of the Severity of Sleep Apnea Syndrome to the Resting Energy Expenditure and Leptin)

  • 이관호;신경철;안재희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권6호
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    • pp.836-845
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    • 1999
  • 연구배경 : 수면 무호흡증 환자는 대부분 비만이 동반되고 비만은 수면 무호흡증 발병의 중요한 원인으로 알려져 있다. 또한 체중을 줄임으로써 무호흡 횟수 및 심부정맥의 감소와 동맥혈 산소포화가 향상된다는 사실이 알려지면서 체중조절을 중요한 치료방법으로 생각하게 되었다. 그러나 지금까지 비만에 대한 다양한 치료방법이 시도되었으나 결과는 만족스럽지 못하다. 저자들은 체내에너지 대사의 대부분을 차지하는 안정시 에너지대사의 변화를 관찰하고 수면다원검사에서 측정한 수면무호흡증의 중증도와 안정시 에너지소모량과의 상관관계를 규명하여 무호흡의 중증도가 안정시 에너지대사에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 수면 무호흡증에서 혈중 leptin 농도를 측정하여 수면 무호흡의 중증도와 leptin과의 상관관계를 알아보기 위하여 이 연구를 수행하였다. 방 법 : 수면 중 무호흡 증상을 주소로 내원하여 수면무호흡증으로 진단 받은 환자 중 신체질량지수가 $25\;kg/m^2$ 이상인 39례와 비슷한 비만도를 보이며 수면무호흡이 없었던 45례를 대상으로 수면다원검사를 실시하고 안정시 에너지소모량은 ventilated hood system을 이용하여 indirect calorimetry로 측정하였다. 수면무호흡증과 대조군에서 혈중 leptin 농도는 human leptin kit를 사용하여 측정하였다. 결 과 : 수면무호흡증은 대조군보다 안정시 에너지소모량의 예측치와 측정치가 유의하게 높았으나, 안정시 에너지 소모량 백분율은 차이가 없었다. 안정시 에너지소모량은 수면무호흡증의 중증도와 관계 있는 무호흡지수, 무호흡 저호흡지수 및 최저 동맥혈 산소포화도 등과도 상관관계는 없었다. 수면무호흡증에서 혈중 leptin 농도는 무호흡지수, 무호흡 저호흡지수 및 최저 동맥혈 산소포화도와 상관관계가 있었으나, 안정시 에너지소모량과 상관관계는 없었다. 결 론 : 이상의 결과로 수면무호흡증에서 안정시 에너지대사가 감소되어 있지 않았으며 수면무호흡증에서 leptin은 안정시 에너지소모에 관여하여 지방을 조절하기보다는 식이를 조절함으로써 체지방을 조절할 것으로 생각한다. 수면무호흡증에서 무호흡의 정도가 심할수록 혈중 leptin 농도가 높았으며 이는 수면무호흡증에 동반된 비만과 관계가 있을 것으로 생각하며, 수면무호흡증에서 leptin 농도와 무호흡의 중증도와의 관계에 대해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각한다.

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Tasmania 의 Launceston 시의 위험 지역 분석을 위한 공간적 평균 일관성, 주파수-파수, 수평과 수직 스펙트럼의 비율을 이용한 상신 진동 탐사법의 일차적 결과 (Initial results from spatially averaged coherency, frequency-wavenumber, and horizontal to vertical spectrum ratio microtremor survey methods for site hazard study at Launceston, Tasmania)

  • Claprood, Maxime;Asten, Michael W.
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.132-142
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    • 2009
  • Tamar 열곡은 Tatmania의 Launceston 시를 관통하고 있고, Bass 해협의 지진 활동은 이 도시의 건물들에 피해를 입혔다. 두께가 0 m에서 250 m의 범위로 급격하게 변화하는 연약 퇴적물로 채워진 Tamar 열곡은 Launceston 시 내부와 열곡 위의 지표면 진동을 증폭시키면서 2차원적인 공진 양상을 유도하는 것으로 생각되고 있다. 공간적 평균 일관성 (SPAC), 주파수-파수 (FK), 수평과 수직 스펙트럼 비율을 이용하는 상시 진동 탐사법이 Tamar 열곡에 미치는 영향을 확인하기 위하여 여러 기법을 혼합하여 사용하였다. 일곱 개의 지점에서 수동 탄성파 탐사가 수행되었고, 횡파 속도의 심도 단면을 추정하기 위하여 SPAC을 분석하였으며, 대략 125 m 심도의 퇴적층 속도 단면의 정밀도를 향상시키기 위하여 HVSR을 결합하였다. 그 결과, 퇴적층의 두께가 Launceston 시에서 전체적으로 변화가 심하게 나타남을 확인하였다. 최상부층은 매우 연약한 제 4기의 충적층으로 구성되어 있으며, 횡파 속도는 50 m/s에서 125 m/s의 범위를 나타낸다. Tamar 열곡의 0 m에서 250 m 심도를 채우고 있는 제 3기의 퇴적층의 횡파 속도는 400 m/s에서 750 m/s로 변화한다. GUN과 KPK 측점해서 SPAC을 이용하여 획득한 결과는 FK 분석으로 해석된 분산 곡선과 잘 일치하였다. FK 해석은 SPAC 보다 좁은 주파수 대역에 한정되어서, 더 낮은 주파수 대역에서 횡파 속도가 높게 추정된 것으로 보인다. 층서 모델로 가정하여 측정된 HVSR은 SPAC에 의한 결과와 비교하였고, 횡파 느리기 단면에 추가적인 제한조건을 제공하였다. SPAC과 HVSR 분석을 결합한 결과에서는 GUN 측점의 지질구조가 층서 구조로 가정할 수 있음을 확인하였고, KPK 측점에서는 Tamar 열곡을 가로지르는 2차원적 공진 양상이 존재함을 확인하였다

A bilayer diffusion barrier of atomic layer deposited (ALD)-Ru/ALD-TaCN for direct plating of Cu

  • Kim, Soo-Hyun;Yim, Sung-Soo;Lee, Do-Joong;Kim, Ki-Su;Kim, Hyun-Mi;Kim, Ki-Bum;Sohn, Hyun-Chul
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.239-240
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    • 2008
  • As semiconductor devices are scaled down for better performance and more functionality, the Cu-based interconnects suffer from the increase of the resistivity of the Cu wires. The resistivity increase, which is attributed to the electron scattering from grain boundaries and interfaces, needs to be addressed in order to further scale down semiconductor devices [1]. The increase in the resistivity of the interconnect can be alleviated by increasing the grain size of electroplating (EP)-Cu or by modifying the Cu surface [1]. Another possible solution is to maximize the portion of the EP-Cu volume in the vias or damascene structures with the conformal diffusion barrier and seed layer by optimizing their deposition processes during Cu interconnect fabrication, which are currently ionized physical vapor deposition (IPVD)-based Ta/TaN bilayer and IPVD-Cu, respectively. The use of in-situ etching, during IPVD of the barrier or the seed layer, has been effective in enlarging the trench volume where the Cu is filled, resulting in improved reliability and performance of the Cu-based interconnect. However, the application of IPVD technology is expected to be limited eventually because of poor sidewall step coverage and the narrow top part of the damascene structures. Recently, Ru has been suggested as a diffusion barrier that is compatible with the direct plating of Cu [2-3]. A single-layer diffusion barrier for the direct plating of Cu is desirable to optimize the resistance of the Cu interconnects because it eliminates the Cu-seed layer. However, previous studies have shown that the Ru by itself is not a suitable diffusion barrier for Cu metallization [4-6]. Thus, the diffusion barrier performance of the Ru film should be improved in order for it to be successfully incorporated as a seed layer/barrier layer for the direct plating of Cu. The improvement of its barrier performance, by modifying the Ru microstructure from columnar to amorphous (by incorporating the N into Ru during PVD), has been previously reported [7]. Another approach for improving the barrier performance of the Ru film is to use Ru as a just seed layer and combine it with superior materials to function as a diffusion barrier against the Cu. A RulTaN bilayer prepared by PVD has recently been suggested as a seed layer/diffusion barrier for Cu. This bilayer was stable between the Cu and Si after annealing at $700^{\circ}C$ for I min [8]. Although these reports dealt with the possible applications of Ru for Cu metallization, cases where the Ru film was prepared by atomic layer deposition (ALD) have not been identified. These are important because of ALD's excellent conformality. In this study, a bilayer diffusion barrier of Ru/TaCN prepared by ALD was investigated. As the addition of the third element into the transition metal nitride disrupts the crystal lattice and leads to the formation of a stable ternary amorphous material, as indicated by Nicolet [9], ALD-TaCN is expected to improve the diffusion barrier performance of the ALD-Ru against Cu. Ru was deposited by a sequential supply of bis(ethylcyclopentadienyl)ruthenium [Ru$(EtCp)_2$] and $NH_3$plasma and TaCN by a sequential supply of $(NEt_2)_3Ta=Nbu^t$ (tert-butylimido-trisdiethylamido-tantalum, TBTDET) and $H_2$ plasma. Sheet resistance measurements, X-ray diffractometry (XRD), and Auger electron spectroscopy (AES) analysis showed that the bilayer diffusion barriers of ALD-Ru (12 nm)/ALD-TaCN (2 nm) and ALD-Ru (4nm)/ALD-TaCN (2 nm) prevented the Cu diffusion up to annealing temperatures of 600 and $550^{\circ}C$ for 30 min, respectively. This is found to be due to the excellent diffusion barrier performance of the ALD-TaCN film against the Cu, due to it having an amorphous structure. A 5-nm-thick ALD-TaCN film was even stable up to annealing at $650^{\circ}C$ between Cu and Si. Transmission electron microscopy (TEM) investigation combined with energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis revealed that the ALD-Ru/ALD-TaCN diffusion barrier failed by the Cu diffusion through the bilayer into the Si substrate. This is due to the ALD-TaCN interlayer preventing the interfacial reaction between the Ru and Si.

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입원환자의 초기영양평가를 위한 단순영양검색도구 개발 및 도구 간 신뢰도 검증 (Development of a simplified malnutrition screening tool for hospitalized patients and evaluation of its inter-methods reliability)

  • 윤옥희;이규휘;박윤정
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제47권2호
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    • pp.124-133
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    • 2014
  • 본 연구는 입원환자의 전자의무기록에서 용이하게 얻을 수 있는 지표들을 중심으로 초기영양평가를 신속하게 진행하기 위한 영양검색도구를 개발하고, 새로 개발한 영양검색도구에 대한 신뢰도을 검증하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위하여 입원환자 903명을 대상으로, 의무기록 및 개별면담을 통해 자료를 수집하여 PGSGA를 기준으로 양호군과 영양불량군을 나누었다. 1) 로지스틱 회귀분석을 통해 양호군과 영양불량군으로 범주화하기 위한 최종 영양평가지표로 연령, BMI, 혈중 알부민, 혈중 콜레스테롤, 총단백질, 헤마토크리트, 체중변화, 섭취변화여부가 선정하였다. 특히 체중변화, 섭취변화여부의 경우는 예/아니오의 주관적 단답식 조사로 간단히 이루어졌다. 2) SMST의 영양평가결과 총 903명 중에서 양호군은 620명 (68.7%), 영양불량군은 283명 (31.3%)으로 나타났으며, 양호군과 영양불량군사이에 연령, 혈중 알부민, 총임파구수, BMI, 헤모글로빈, 헤마토크리트, 총단백질, 혈중 콜레스테롤, 재원기간 모두 유의적인 차이를 보였다. 3) SMST의 신뢰도를 검증하기 위해서 PGSGA와 NRS2002와의 민감도, 특이도, 카파비를 통한 일치도를 분석하였다. SM-ST는 PGSGA와 민감도 94.4%, 특이도 88.4%, 카파비 0.747로 'Substantial agreement'하며 (p < 0.001), NRS2002와 민감도 96.1%, 특이도 79.5%, 카파비 0.505로 'Moderate agreement' (p < 0.001)로 나타났다. 본 연구에서 개발한 새로운 초기영양검색 도구인 SMST의 영양평가지표는 의무기록 및 단답형의 질문으로 이루어져, 신속하고 간단한 초기영양평가가 가능하다. 특히 기존에 개인면담을 통해 시간적, 인력적 요구가 높은 영양도구들에 비해, 입원당시 기본적 신체계측과 함께 단답형으로 이뤄진 체중변화 및 식이섭취변화 여부가 기록될 경우 추가될 경우 추가조사 없는 의무기록으로 평가가 가능하다. SMST는 PGSGA, NRS2002와 높은 일치도를 보여 기존에 타당도가 높다고 알려진 두 영양검색 도구와 도구간 신뢰도가 검증되었다. 하지만 SMST는 합병증의 유무, 사망률, 재입원률, 병원비용 등 환자의 예후와 관련한 연관성 및 보편적 대상자에서의 유용성은 검증되지 않았으므로, 이에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 사료된다.

부스팅 기반 기계학습기법을 이용한 지상 미세먼지 농도 산출 (Estimation of Ground-level PM10 and PM2.5 Concentrations Using Boosting-based Machine Learning from Satellite and Numerical Weather Prediction Data)

  • 박서희;김미애;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.321-335
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    • 2021
  • 미세먼지 (PM10) 및 초미세먼지 (PM2.5)는 인체에 흡수 가능하여 호흡기 질환 및 심장 질환과 같이 인체건강에 악영향을 미치며, 심각할 경우 조기 사망에 영향을 줄 수 있다. 전 세계적으로 현장관측기반의 모니터링을 수행하고 있지만 미 관측지역에 대한 대기질 분포의 공간적인 한계점이 존재하여 보다 광범위한 지역에 대한 지속적이고 정확한 모니터링이 필요한 상황이다. 위성기반 에어로졸 정보를 사용함으로써 이러한 현장 관측자료의 한계점을 극복할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 다양한 위성 및 모델자료를 활용하여 2019년도에 대해 한 시간 단위의 지상 PM10 및 PM2.5 농도를 추정하였다. GOCI 위성의 관측영역을 포함하는 동아시아 지역에 대해 트리 기반 앙상블 방법을 사용하는 Boosting 기법인 GBRTs (Gradient Boosted Regression Trees)와 LightGBM (Light Gradient Boosting Machine)을 활용하여 모델을 구축하였다. 또한, 기상변수 및 토지피복변수의 사용유무에 따른 모델의 성능을 비교하기 위해 두 가지 festure set으로 나누어 테스트하였다. 두 기법 모두 주요 변수인 AOD (Aerosol Optical Depth), SSA (Single Scattering Albedo), DEM (Digital Eelevation Model), DOY (Day of Year), HOD (Hour of Day)와 기상변수 및 토지피복변수를 함께 사용한 Feature set 1을 사용하였을 때 높은 정확도를 보였다. Feature set 1에 대해 GBRT 모델이 LightGBM에 비해서약 10%의 정확도 향상을 보였다. 가장 정확도가 높았던 기상 및 지표면 변수를 포함한 Feature set1을 사용한 GBRT기반 모델을 최종모델로 선정하였으며 (PM10: R2 = 0.82 nRMSE = 34.9%, PM2.5: R2 = 0.75 nRMSE = 35.6%), 계절별 및 연평균 PM10 및 PM2.5 농도에 대한 공간적인 분포를 확인해본 결과, 현장관측자료와 비슷한 공간 분포를 보였으며, 국가별 농도 분포와 계절에 따른 시계열 농도 패턴을 잘 모의하였다.