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Genomic selection through single-step genomic best linear unbiased prediction improves the accuracy of evaluation in Hanwoo cattle

  • Park, Mi Na;Alam, Mahboob;Kim, Sidong;Park, Byoungho;Lee, Seung Hwan;Lee, Sung Soo
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권10호
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    • pp.1544-1557
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    • 2020
  • Objective: Genomic selection (GS) is becoming popular in animals' genetic development. We, therefore, investigated the single-step genomic best linear unbiased prediction (ssGBLUP) as tool for GS, and compared its efficacy with the traditional pedigree BLUP (pedBLUP) method. Methods: A total of 9,952 males born between 1997 and 2018 under Hanwoo proven-bull selection program was studied. We analyzed body weight at 12 months and carcass weight (kg), backfat thickness, eye muscle area, and marbling score traits. About 7,387 bulls were genotyped using Illumina 50K BeadChip Arrays. Multiple-trait animal model analyses were performed using BLUPF90 software programs. Breeding value accuracy was calculated using two methods: i) Pearson's correlation of genomic estimated breeding value (GEBV) with EBV of all animals (rM1) and ii) correlation using inverse of coefficient matrix from the mixed-model equations (rM2). Then, we compared these accuracies by overall population, info-type (PHEN, phenotyped-only; GEN, genotyped-only; and PH+GEN, phenotyped and genotyped), and bull-types (YBULL, young male calves; CBULL, young candidate bulls; and PBULL, proven bulls). Results: The rM1 estimates in the study were between 0.90 and 0.96 among five traits. The rM1 estimates varied slightly by population and info-type, but noticeably by bull-type for traits. Generally average rM2 estimates were much smaller than rM1 (pedBLUP, 0.40 to0.44; ssGBLUP, 0.41 to 0.45) at population level. However, rM2 from both BLUP models varied noticeably across info-types and bull-types. The ssGBLUP estimates of rM2 in PHEN, GEN, and PH+ GEN ranged between 0.51 and 0.63, 0.66 and 0.70, and 0.68 and 0.73, respectively. In YBULL, CBULL, and PBULL, the rM2 estimates ranged between 0.54 and 0.57, 0.55 and 0.62, and 0.70 and 0.74, respectively. The pedBLUP based rM2 estimates were also relatively lower than ssGBLUP estimates. At the population level, we found an increase in accuracy by 2.0% to 4.5% among traits. Traits in PHEN were least influenced by ssGBLUP (0% to 2.0%), whereas the highest positive changes were in GEN (8.1% to 10.7%). PH+GEN also showed 6.5% to 8.5% increase in accuracy by ssGBLUP. However, the highest improvements were found in bull-types (YBULL, 21% to 35.7%; CBULL, 3.3% to 9.3%; PBULL, 2.8% to 6.1%). Conclusion: A noticeable improvement by ssGBLUP was observed in this study. Findings of differential responses to ssGBLUP by various bulls could assist in better selection decision making as well. We, therefore, suggest that ssGBLUP could be used for GS in Hanwoo proven-bull evaluation program.

반고형 식품류의 정상유동특성 및 동적 점탄성 (Steady Shear Flow and Dynamic Viscoelastic Properties of Semi-Solid Food Materials)

  • 송기원;장갑식
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.143-152
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Rheometrics Fluids Spectrometer(RFS II)를 사용하여 세 종류의 상용 반고형 식품(마요네즈, 토마토 케찹, 와사비)의 정상유동특성 및 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상유동특성의 전단속도 의존성 및 동적 점탄성의 각주파수 의존성을 보고하였다. 그리고 항복응력의 항을 갖는 몇 가지 점소성 유동모델을 사용하여 정상유동특성을 정량적으로 평가하고 이들 모델의 적용성을 비교.검증하였다. 나아가서 수정된 형태의 지수법칙 관계식을 도입하여 정상유동특성(비선형 거동)과 동적 점탄성(선형 거동)간의 상관관계에 대해 검토하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 반고형 식품류는 상당한 크기의 항복응력을 갖는 점소성 물질로서 전단속도가 증가할수록 정상류점도가 급격히 감소하는 shear-thinning 거동을 나타낸다. (2) Herschel-Bulkley 모델, Mizrahi-Berk 모델 및 Heinz-Casson 모델은 반고형 식품류의 정상유동거동을 잘 기술할 수 있다. 이들 중에서도 Heinz-Casson 모델이 가장 우수한 적용성을 갖는다 (3) 반고형 식품류는 임계 전단속도를 경계로 shear-thinning 특성이 변화한다. 즉 낮은 전단속도에 비해 높은 전단속도 영역에서 분산입자 응집체의 구조파괴가 더욱 활발하게 진행되어 보다 현저한 shear-thinning 특성을 나타낸다. (4) 저장 탄성률 및 손실탄성률은 양자 모두 각주파수가 증가할수록 점차로 증가하나 각주파수 의존성은 그다지 크지 않다. 또한 광범위한 각주파수 영역에서 탄성적 성질이 점성적 성질에 비해 보다 우세하게 나타난다. (5) 정상류점도, 동적점도 및 복소점도는 모두 power-law 모델의 거동을 잘 만족한다. 또한 정상유동특성과 동적 점탄성간의 상관관계는 수정된 형태의 지수법칙 관계식에 의해 잘 기술될 수 있다.

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토양검정(土壤檢定)에 의한 참깨와 땅콩의 삼요소(三要素) 시비량(施肥量) 조정(調整) (Revised Rates of NPK Fertilizers Based on Soil Testing for Sesame and Peanut)

  • 이춘수;이주영;이상은;허범량
    • 한국토양비료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.92-97
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    • 1994
  • 1970~1993년(年)에 수행(逐行)된 토양비옥도(土壤肥沃度) 실태조사(實態調査) 결과(結果)와 포장시험성적(圃場試驗成續)을 이용(利用)하여 참깨 및 땅콩의 2개(個) 유지작물(油脂作物) 주산단지(主産團地) 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性)과 3요소(要素) 비료(肥料)의 수량반응(收量反應)을 검토(檢討)하였으며, 아울러 토양(土壤)의 화학성분(化學成分) 검정치(檢定値)와 시비량(施肥量)과의 상호관계(相互關係)를 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 주산단지(主産團地)의 토양(土壤) 화학성분함량(化學成分含量)을 보면 토양(土壤)의 유기물(有機物) 및 유효인산(有效燐酸)과 치환성(置換性)의 가리(加里), 석회(石灰), 고토(苦土) 등(等) 염기함량(鹽基含量)은 참깨 재배단지(栽培團地)에서는 많았으나, 땅콩 재배단지(栽培團地)에서는 오히려 적었다. 2. 3요소구(要素區) 수량(收量) 100에 대한 각(各) 요소결제구(要素缺除區) 수량지수(收量指數)는 2종(種)의 유지작물간(油脂作物間)에 다소차이(多少差異)가 있어서 질소결제구(室素缺除區) 81~84, 인산결제구(燐酸缺除區) 84~93, 가리결여구(加里缺除區) 81~92로 시비효과(施把效果)는 땅콩에서 높고 참깨에서 낮았다. 3. 포장시험(圃場試驗) 결과(結果)로 부터 얻어진 재배전(栽培前) 토양유기물(土壤有機物)과 질소시비량(窒素施肥量), 토양(土壤) 유효인산(有效燐酸)과 인산시비량(燐酸施肥量), 토양치환성가리(土壤置換性加里)와 가리시비량(加里施肥量)과의 관계(關係)에서 부(負)의 직선(直線)내지 곡선회귀관계(曲線回歸關係)인 시비추천식(施肥推薦式)을 계산(算出)할 수 있어서 토양필지별(土壤筆地別) 화학성분(化學成分) 검정치(檢定値)에 의한 적정량(適正量)의 시비추천(施肥推薦)이 가능하였다. 4. 1985~'93년(年)의 토양화학성분(土壤化學成分) 함량(含量)을 작물별(作物別) 시비추천식(施肥推薦式)에 대입(代入)하여 계산(計算)된 조정시비량(調整施肥量)은 현행(現行) 시비기준량(施肥基準量)에 비해 질소(窒素)는 참깨에서 5.1kg/10a 절감(節減)이 가능(可能)하나 땅콩은 오히려 2.8kg/10a 증가(增加) 되었으며, 인산(燐酸)은 참깨 0.9, 땅콩 2.9kg/10a 절감(節減), 가리(加里)는 참깨5.8, 땅콩 1.7kg/10a의 절감(節減)이 가능하였다.

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이중 헤드 감마 카메라를 이용한 Conjugate-View 계수법에 의한 신장 깊이 도출 (Calculation of Renal Depth by Conjugate-View Method Using Dual-head Gamma Camera)

  • 김현미;서태석;최보영;정용안;김성훈;정수교;이형구
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.378-388
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    • 2001
  • 목적: 기존의 신장깊이를 구하는 Tonnesen, Taylor 방정식은 신장 핵의학 검사 시 별도의 초음파, CT(computed tomography) 검사를 토대로 도출되었으며, 몸무게, 키, 나이에 따른 변수를 이용하여 신장깊이를 구하게 되므로 개인차가 고려되지 못했다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 감쇠 계수를 이용한 보정 인자 $e^{-{\mu}x}$를 적분하여 계수를 구하는 방법과 Conjugate-view 계수법을 사용하여 핵의학 영상에서 신장깊이를 구하였다. 대상 및 방법: 신장모형이 포함된 복부모형을 제작하였으며, 이를 이용하여 이중 헤드 감마카메라(E.CAM, SIEMENS, Germany)로 핵의학 이미지를 얻는 실험을 하였다. 신장 두께, 신장깊이 그리고 몸통두께를 변수로 하여 각각의 다른 실험값을 얻었다. 방사성 동위윈소는 $^{99m}Tc$-DMSA를 사용하였으며, 검출기에 대한 효율은 실험을 통해 계산되었다. 감쇠 계수를 이용하여 계수값을 얻어내는 방법으로 신장깊이 도출을 위한 방정식을 유도하였으며, 배후 방사능 보정에 대한 보정식을 추가하였다. 유도된 방정식에 실험을 통해 얻어낸 자료를 대입하여 신장깊이를 구하였으며 이렇게 계산된 신장깊이와 실험에 사용된 신장깊이를 비교하여 정확성을 평가하였다. 결과 : 이 연구에서 유도된 신장깊이 방정식을 통해 개발된 신장깊이 프로그램을 사용하여 몸통모형의 몸통 길이와 신장모형 두께, 위치를 각기 다르게 하여 각각의 핵의학 영상을 얻은 결과로부터 신장깊이에 대한 실제값과 유도된 방정식을 통해 얻은 계산값을 서로 비교, 검토해보았다. 신장깊이 프로그램을 사용하여 얻은 계산값과 모형의 실제값을 비교해 본 결과 0.1 cm에서 0.7 cm까지의 차이를 보였다. 실험값과 계산값과의 평균 오차는 $0.029{\pm}0.15cm\;(mean{\pm}S.D.$) 이다. 결론적으로 기존의 신장깊이를 구하는 여러 방법들과는 달리 본 연구를 통해 핵의학 영상만으로도 개인차가 고려된 신장깊이를 얻어낼 수 있게 되었다. 결론: 이 연구를 통해 도출된 신장깊이 계산 방정식을 이용하여 구한 신장깊이는 방사성동위윈소 주입 후 감마카메라를 이용하여 집적된 계수를 이용하여 구하는 것이 되므로 개개인의 개인차는 물론 좌신과 우신에 따른 차이도 고려될 수 있다. 더 나아가 이연구에서 개발된 신장깊이 계산 프로그램의 임상 응용에서의 적용을 위해서는 신장에 도달하는 방사성 동위윈소의 방사능양과 효율적일 관심영역 크기에 대한 연구가 이루어지며 좀더 정확하고 개인차가 고려된 신장깊이가 계산될 것이라고 사료된다.

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질소영양 상태에 따른 벼 군락의 광 이용효율 변화 (Changes in Radiation Use Efficiency of Rice Canopies under Different Nitrogen Nutrition Status)

  • 이동윤;김민호;이규종;이변우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.190-198
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    • 2006
  • 본 연구는 벼의 질소영양 상태가 광 이용효율에 미치는 영향을 검토하여 벼 생육모델을 구축하기 위한 기초자료를 얻기 위해 수행되었다. 1998년부터 2000년까지 3개년에 걸쳐서 일반계 및 통일계 품종을 공시하여 다양한 질소시비 조건에서 건물중, 군락의 흡광량 및 질소영양 상태를 조사하였고, 이들 자료를 이용하여 군락의 광 이용효율 및 광 이용효율과 질소영양 상태와의 관련성을 검토하였다. 벼 군락의 흡광계수(K)는 최고분얼기까지 벼의 생장과 함께 증가하다가, 최고분얼기에서 출수기까지는 0.4정도로 일정하게 유지되고, 출수기 이후부터 다시 급격하게 증가하였다. 출수전 벼 군락의 누적 PAR interception과 건물중과는 직선 회귀관계가 성립하였고, 이 직선 회귀계수를 이용하여 군락의 출수전 평균 광 이용효율(RUE, g/MJ of PAR)을 추정하였는데, 평균 RUE는 질소시비량이 많을수록 높아지는 경향이었다. 벼에서 출수전의 RUE는 질소영양 상태를 나타내는 질소영양지수(NNI, nitrogen nutrition index) 및 비엽 질소농도(SLN, specific leaf nitrogen concentration; $g/m^2$ leaf area)가 증대됨에 따라 최대 RUE에 점근하는 다음과 같은 지수함수로 잘 표현할 수 있었다. $$RUE=3.13\{1-exp(-4.33NNNI+1.26)\}$$ $$RUE=3.17\{1-exp(-1.33SLN+0.04)\}$$ 위의 식은 질소영양 조건에 따른 RUE의 변이를 각각 80%와 75% 정도를 설명할 수 있다. 여기에서 구해진 RUE와 NNI 및 SLN 관계는 출수전 전 기간의 평균적인 관계에 근거한 것으로서, 벼 생육모델의 건물중 추정의 구성모델(component model)로서 활용하는 데는 한계가 있으며, 건물중 추정 구성모델로 이용하기 위해서는 보다 짧은 기간을 대상으로 이와 같은 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

성장기 돼지의 단백질대사에 사료단백질의 질이 미치는 영향 -수치모델을 사용하여- (Effects of Feed Protein Quality on the Protein Metabolism of Growing Pigs - Using a Simulation Model -)

  • 이옥희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.704-713
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    • 1997
  • Simulation의 결과와 PAF식으로 계산된 성장기의 단백질 축적량과의 상대적 차이는 8.8%를 보여 본 연구의 타당성이 확인되었다. 성장률을 나타내는 총 체단백질량에 대한 단백질 축적량은 양질의 단백질을 섭취 할 경우 성장함에 따라 parabolic 형태를 띄나, 사료단백질의 질이 낮아짐에 따라 150일 simulation 기간내에 이러한 형태는 사라졌다. 성장하는 동안 단백질 회전의 두요소가 항상 병행하여 증가하였다 단백질 합성량과 분해량은 서로 병행하여 단백질 질에 따라 차이를 보였는데, 질이 높은 단백질을 섭취하였을 때 단백질 축적의 증가는 높은 단백질 합성량과 분해량에 의해 일어남 을 보여 주었다. 이는 근육단백질의 대사형태(5)를 반영하며, 그리하여 돼지의 총 단백질대사는 근육단백질에 의해 결정됨을 확인해 주었다. 그리고 단백질 질이 낮을 경우 매일의 단백질 대사율과 성장률이 저하할 뿐 아니라 성장지연도 일어남을 보여 주었다 본 연구에서 추정된 필수아미노산의 총 필요량은 28.1g이며, 일반적으로 돼지 사료의 제1 제한 아미노산인 lysine의 필요량은 4.2g이다. 이러한 아미노산 필요량은 NRC에서 권장하는 균형잡힌 아미노산 조성과 유사하다. 이와 같이 본 연구는 동위원소를 사용한 실험을 시행할 필요없이 simulation을 통해 다양한 질의 사료단백질에 따른 단백질 축적량에 대한 자료만으로 성장기의 단백질 회전률과 단백질대사의 동적행위를 나타내어 식이의 단백질 질의 변화에 적응하는 기전을 나타낼 수 있음을 보여주었다.

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임플란트 주위염의 유병률 및 위험요소분석에 관한 후향적 연구 (Prevalence and risk factors of peri-implantitis: A retrospective study)

  • 이새은;김대엽;이종빈;방은경
    • 대한치과보철학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.8-17
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    • 2019
  • 목적: 본 연구의 목적은 최근 5년간 식립된 임플란트 증례를 대상으로 임플란트 주위염의 유병률을 조사하고, 질환 발생에 영향을 미칠 수 있는 요소들을 분석, 평가하는 것이다. 대상 및 방법: 2012년 1월 1일부터 2016년 12월 31일까지 이화여자대학교 의과대학 부속 목동병원 치과진료부 치주과에 내원한 환자 중 본원에서 임플란트를 식립하고 보철수복을 시행한 환자 422명(853개 임플란트)에 대한 의료기록과 방사선 사진을 바탕으로 임플란트 주위염의 유병률을 조사하고 임플란트 주위염에 영향을 미칠 수 있는 요소와의 연관성을 분석하였다. 각 위험요소와 임플란트 주위염의 통계적 연관성을 분석하기 위해 일반화추정방정식(generalized estimation equations, GEE)을 사용하여 각 변수들과 임플란트 주위염의 발생 사이 상관관계를 평가하였다. 또한 관찰 기간 중 임플란트 주위염의 누적 유병률은 Kaplan Meier Method를 사용하였다. 결과: 임플란트 주위염의 유병률은 환자 수준에서 7.3% (422명 중 31명), 임플란트 수준에서 5.5% (853개 중 47개)로 나타났다. 성별, 골유도재생술(guided bone regeneration, GBR)여부, 보철물 부하기간이 임플란트 주위염의 발생과 통계적 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 부하기간에 따른 임플란트 주위염의 누적 유병률을 분석한 결과 보철물 장착 후 19개월째 첫 임플란트 주위염이 발생하였고, 이후로 임계점(critical point) 없이 위험도는 시간에 따라 전반적으로 상승하는 양상을 보였다. 결론: 임플란트 주위염의 유병률은 환자수준에서 7.3%, 임플란트 수준에서 5.5%로 나타났으며, 남성, GBR을 시행한 경우, 보철물 부하기간이 길수록 임플란트 주위염의 발생 위험도가 증가한다.

p-수렴 경계요소법에 의한 L-형 영역을 갖는 2차원 포텐셜 문제 해석 (Analysis of 2-D Potential Problem with L-shape Domain by p-Convergent Boundary Element Method)

  • 우광성;조준형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.117-124
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    • 2009
  • 2차원 포텐셜 문제를 해석하기 위해 고차의 르장드르 형상함수에 기초를 둔 p-수렴 경계요소법이 제안되었다. p-수렴 경계요소법은 종래의 경계요소법에서 사용되는 형상함수와 성질이 다른 르장드르 다항식을 형상함수로 사용한다. p-수렴 유한요소법과 마찬가지로 고차의 형상함수에 따른 절점의 위치가 경계상에서 정해지지 않는다. 따라서 형상함수가 증가함에 따라 선형방정식을 구성하기 위한 수단으로 선점법을 이용하였다. p-수렴 경계요소법에서 선점법은 비대칭 계층적 선점법과 대칭 비계층적 선점법을 선택하여 수치해석을 수행하였다. 선택점들은 형상함수가 증가함에 따라 증가하는 성질을 나타내며 계층적 또는 대칭적으로 선택될 수 있다. p-수렴 경계요소법에서 나타나는 특이 적분항을 계산하기 위해 special numeric quadrature technique와 semi-analytical integration technique를 사용하였다. 사각모서리부에서 특이성을 가지는 L-형 영역문제를 해석한 결과 적은 수의 자유도에서 기존문헌의 결과와 차이가 거의 없는 정도인 $10^{-2}%$단위 이하의 정확도를 보여주었다. 또한 같은 조건에서는 대칭형 선점의 위치를 이용해 계산한 값이 가장 높은 정확도를 보여주었다.

Inductive Shunt 피드백을 이용한 고선형성 광대역 저잡음 증폭기 (Highly Linear Wideband LNA Design Using Inductive Shunt Feedback)

  • 정남휘;조춘식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1055-1063
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    • 2013
  • 저 잡음 증폭기는 RF 수신단의 필수적인 요소이며, 다양한 무선시스템에서 사용하기 위하여 넓은 주파수 범위에서 동작하도록 요구된다. 전압 이득, 반사 손실, 잡음 지수, 선형성과 같은 중요한 성능지표들을 신중히 다루어서, 제안하는 LNA의 주요한 성능으로 역할을 하게끔 한다. Buffer 단에서 peaking 인덕터를 사용하며 전체적으로 cascade 구조로써 inductive shunt feedback을 LNA 입력 단에 성공적으로 적용하였다. 광대역 정합 주파수를 얻기 위한 설계식은 상대적으로 간단한 회로구성을 통해 도출된다. 입력 임피던스의 주파수 응답 분석을 위하여 pole과 zero를 광대역 응답을 실현하기 위한 특성으로 기술하였다. 입력 단에 게이트와 드레인 사이의 인덕터는 출력의 3차 고조파를 감소시킴으로 선형성을 크게 향상시킬 수 있다. 제안하는 회로를 $0.18{\mu}m$의 CMOS 공정으로 제작하였고, Pad를 포함한 광대역 LNA의 칩 면적은 $0.202mm^2$이다. 측정 결과는 1.5~13 GHz에서 입력손실은 -7 dB 이하이고, 전압 이득은 8 dB 이상이며, 잡음 지수는 6~9 dB 정도이다. 그리고 IIP3는 8 GHz에서 2.5 dBm이며, 1.8 V 전압에서 14 mA 전류를 소모한다.

토압의 변동에 관한 연구 (A Study on Variation of Earth Pressure)

  • 배상근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.179-193
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    • 1994
  • 모든 설계는 정보가 불완전하고 또 불확실성 하에서 이루어지고 있어 재난을 초래할 수도 있다. 구조물 설계시에도 현행 결정론적인 설계방법은 구조물의 안전정도나 신뢰도를 나타내지 못하고 있다. 설계시 모든 사항들은 신뢰도 해석에 근거해 결정하는 것이 바람직하다. 토질에 있어서는 다른 구조재의 성질보다 불확실성이 더 크기 때문에 더 큰 문제를 내포하고 있어 신뢰도 해석에 의거한 설계방법의 연구가 절실한 형편이다. 주동토압에 관계되는 구조물의 신뢰도 해석이나 설계의 과정을 단순화할 수 있도록 확률변수의 수를 줄여 토질의 기본정수로부터 계산되는 토압을 하나의 확률변수로 간주하고 토압의 변동계수 및 분포형태를 구할 필요가 있다. 모의실험을 사용하여 사질토의 Rankine 주동토압들을 계산, 통계처리하고 중선형회귀법을 통해 기본 토질정수와 토압의 변동계수의 관계를 구할 수 있는 회귀식들을 제시하였고 각 기본 토질정수들이 토압의 변동계수에 미치는 영향을 분석하였으며 Pearson system을 이용하여 토압의 분포를 분석한 결과, 기본 토질정수들이 정규분포일 때 토압은 베타분포로 간주해도 무난할 것으로 나타났다.

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