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구조분해분석을 통한 국내 산업별 에너지 소비 변화요인 연구 (Structural Decomposition Analysis on Changes in Industrial Energy Use in Korea, 1980~2000)

  • 김진수;허은녕
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제14권2호
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    • pp.257-290
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    • 2005
  • 1980년~2000년의 기간 동안 우리나라의 산업부문 최종에너지 소비량은 수송 가정 상업 기타부문의 최종에너지 소비량에 비해 더욱 가파르게 상승하였으며 외환위기의 영향도 다른 에너지 소비부문에 비해 적게 받고 있는 것으로 나타나고 있다. 본 연구는 꾸준한 증가추세로 나타난 국내 산업부문의 에너지 소비량의 변화 요인 및 산업계의 에너지 저소비형 산업구조 구축을 위한 노력 여부를 산업별로 분석하기 위하여 Chen and Rose(1990)의 two-tier KLEM모형형 구조분해분석(Structural Decomposition Analysis)모형을 확장하여 총 17가지 요인으로 1980년~2000년의 기간 동안의 국내에너지 소비량의 변화를 분석하였다. 본 연구에서 사용한 산업 분류는 2000년도 산업연관표에서 석탄과 석탄제품, 연료유, 전력, 도시가스의 에너지 부문과 대분류를 기준으로 한 28개 산업부문으로 분류하였으며 개별 산업별로 분석함으로써 산업별 에너지소비구조 변화 요인을 확인하고 의미있는 소비구조 변화가 있었던 전기 전자 제조업, 건설업, 제1차금속 제조업을 대상으로 비교분석을 하였다. 분석결과 에너지를 많이 사용하는 산업인 제1차금속제품 제조업, 화학제품 제조업, 비금속광물제품 제조업 등이 1980년~2000년의 20년간 에너지 소비구조를 개선하기 위한 노력을 가장 많이 했다는 결과를 얻을 수 있었다. 이들 산업은 에너지, 재료의 생산성이나 중간수요 수입, 에너지간 대체, 재료간 대체 효과 등에서 고루 에너지 저소비구조로의 개선 노력이 보이고 있으므로 산업의 특성상 에너지 사용량이 많기는 하지만 에너지를 최대한 효율적으로 사용하기 위한 노력을 기울여 왔다고 할 수 있다. 또한 산업별로 에너지 소비량 변화요인의 패턴이 다르게 나타났으며 전기전자산업과 1차금속산업, 건설산업을 비교했을 경우 전기전자산업은 생산성을, 건설산업은 투입 구조를 에너지 저소비구조로 개선하기 위한 노력이 필요한 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 에너지 다소비산업이 에너지 소비구조를 개선하기 위하여 에너지 생산성과 에너지원 대체 요인을 중심으로 상당한 노력을 하였음을 알 수 있으며 산업별로 에너지 소비량 변화요인의 패턴이 다르므로 에너지소비절약을 위한 정책 역시 산업별로 이루어져야 함을 확인할 수 있다.

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굴패각 소성시 해저 퇴적물과 NaCl 불순물이 소성 특성에 미치는 영향 (The Effects of Marine Sediments and NaCl as Impurities on the Calcination of Oyster Shells)

  • 하수현;김강주;김석휘;김영규
    • 자원환경지질
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    • 제52권3호
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    • pp.223-230
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    • 2019
  • $SO_2$ 가스 반응제로 사용되는 석회석의 대체 가능 물질로서 가능성을 보기 위하여 굴 패각의 소성 작용이 많이 연구되고 있다. 그러나 실제 소성 시 순수한 패각만을 사용할 수 없기 때문에 일부 불순물들이 포함되며 이로 인한 소성물의 특성 변화가 예상된다. 본 연구에서는 불순물로 패각의 표면에 묻어 있는 퇴적물과 바닷물로부터 유래될 수 있는 NaCl의 함량에 따른 소성물의 표면 특성을 광물학적으로 연구하여 보았다. 패각에 묻어 있는 해양 퇴적물들은 주로 석영, 알바이트 사장석, 방해석과 더불어 소량의 각섬석과 일라이트, 녹니석, 스멕타이트 등의 점토광물로 구성되어 있었다. 이 퇴적물들을 굴패각에 0.2-4.0 wt%를 섞어서 $900^{\circ}C$에서 2시간 소성 시킨 결과 각 광물들이 이 보다 낮은 온도에서 탈수작용, 탈수산화작용 및 상변화를 겪음에도 불구하고 실제 소성물의 표면적에 미치는 영향은 거의 없었다. 그러나 NaCl의 경우 0.1 - 2.0 wt%의 양을 섞어서 같은 조건에서 소성 시켰을 때 전체적으로 소성 전의시료에 비하여 비표면적은 증가하였으나 NaCl의 양을 증가시킴에 따라 비표면적은 증가하였다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 표면의 형태변화와 밀접한 관계가 있는데 전자현미경 관찰 결과 NaCl의 양이 증가하면서 패각 표면의 모양은 겔과 비슷한 모양을 보이다 약간의 각진 더 작은 입자로 변하고 다시 겔과 같은 모습을 보인다. 결과적으로 NaCl의 경우 일부 굴패각의 용융 등 형태 변화에 영향을 주어 소성이 영향을 줄 수 있으나 그 함량에 따라서 그 영향이 다를 수 있음을 보여준다.

화력발전소 포집 CO2를 이용한 시설 엽채류 시비효과 평가 (Assessment of CO2 Fertilization Captured in Thermoelectric Power Plant on Leafy Vegetables Grown in Greenhouse)

  • 정현우;황희성;박정;윤성주;황승재
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.423-431
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    • 2022
  • '탄소중립'에 대한 관심이 높아짐에 따라 CO2를 농업적으로 이용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 실험은 발전소에서 부산물로 배출되는 CO2를 포집하여 액화·정제 후 시설 엽채류의 생육 및 생산성 증대를 위한 시비용 CO2로의 활용 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. 경상남도 하동지역의 부추, 취나물, 미나리 농장에 드라이아이스가 공급되었고 각 농장의 온실 중 하나의 온실은 대조군, 하나의 온실은 CO2 처리구로 사용되었다. CO2의 시비는 자체 제작한 장치를 사용하여 드라이아이스에서 승화된 가스를 온실에 공급했다. 부추 온실은 대조군과 CO2 처리에서 온실 내 CO2 농도의 차이가 없었고 두 온실 모두 높은 CO2 농도를 보였다. 반면에 취나물과 미나리 온실에서는 CO2 시비 처리에서 높은 CO2 농도가 측정되었다. 취나물 및 미나리의 생육은 CO2 시비 처리구에서 유의성 있게 증가하였으며 수확량도 각각 36%와 25%로 증가하였다. 경제성 분석 결과, 취나물 농가에서는 소득률이 증가하였지만, 부추와 미나리 농가는 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 화력발전소에서 부산물로 발생한 드라이아이스의 이용은 시설 엽채류의 생산성을 높일 수 있었다.

밭 토양에서 다양한 바이오차 시용에 따른 이산화탄소 및 아산화질소 감축효과 (Reduction of Carbon Dioxide and Nitrous Oxide Emissions through Various Biochars Application in the Upland)

  • 이선일;김건엽;최은정;이종식;정현철
    • 유기물자원화
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    • 제26권2호
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    • pp.11-18
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    • 2018
  • 다양한 농업 부산물을 열분해하여 바이오차를 생산하고 이를 밭 농경지에 투입함에 따라 토양 화학적 변화와 온실가스 발생량에 대해 비교하여 평가하였다. 실내 인큐베이터 실험으로 항온조건은 미생물 활성이 가장 활발한 조건인 수분보수력 70%, 온도는 $25^{\circ}C$ 조건에서 8주간 실험을 수행하였다. 그 기간 동안 주기적으로 가스시료를 채취하여 온실가스를 각각 분석하였다. 누적 이산화탄소 발생량은 바이오차를 투입하지 않은 대조구에서 $258.6g\;CO_2/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 207.1에서 $255.2g\;CO_2/m^2$의 범위로 발생하였다. 즉 바이오차가 투입됨에 따라 이산화탄소 발생량이 증가하지 않고 비슷하거나 조금 감소하는 경향을 나타냈다. 아산화질소의 누적 발생량은 대조구에서 $2,890.6mg\;N_2O/m^2$ 그리고 바이오차를 투입한 처리구에서는 379.7에서 $525.2mg\;N_2O/m^2$ 의 범위로 발생하였다. 바이오차가 투입됨에 따라 아산화질소 발생량은 80% 이상 감축할 수 있었다. 따라서 바이오차를 밭 농경지에 적용한다면 아산화질소 발생량을 감축할 수 있는 소재로 활용할 수 가 있을 것이다.

변형기체포장 처리에 따른 '바움쿠헨' 케이크의 저장 중 품질 특성 변화 (Quality Changes of 'Baumkuchen' Cake with Modified Atmosphere Packaging during Storage)

  • 이명호;김민휘;이윤석
    • 한국포장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.87-94
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    • 2023
  • 최근 베이커리 시장 규모가 커지면서 케이크나 디저트 등을 개별 포장하여 디저트 카페나 편의점 등과 같은 소매점에 유통 판매되고 있다. 그러나 베이커리 제품은 외부 환경 조건과 미생물에 취약하여 유통 및 저장에 어려움이 있다. 본 연구에서는 독일 베이커리 제품인 '바움쿠헨' 케이크에 치즈 크림이 삽입된 제품에 변형기체포장 처리를 통해 저장기간 동안 미생물 억제와 제품의 품질 유지 효과를 검토하고자 하였다. 일반 대기 조건을 대조구로 하고 100%, 70%, 30%, 0% 농도별로 이산화탄소를 치환한 포장을 처리구로 하여 30℃에 5일간 저장하면서 중량감소율, 경도, 색도, pH, 일반균과 곰팡이/효모의 총균수를 확인하였다. 중량감소율은 대조구에서 5일차에 1.70%로 가장 높은 감소율을 보여주었으며, 저장기간 동안 모든 처리구에서 2% 이내에 중량감소율을 보였다. 이는 제품 내부 수분함량이 감소하면서 발생한 것으로 보인다. 경도 변화 또한 대조구에서 5일차에 2.28 N으로 가장 높은 경도를 보여주었으며, 저장기간 동안 모든 실험구에서 증가하는 중량감소와 유사한 결과를 보여주었다. 이는 저장기간 동안 제품의 수분함량 감소와 전분 노화로 인해 전분 조직에 결정화가 이루어져 경도가 증가한 것으로 판단하였다. 색도 변화는 빵과 크림을 분류하여 확인하였으며, 빵 부분은 저장기간에 따라 b* 값이 증가하여 황색으로 변하는 모습을 보였으나 육안으로는 큰 차이를 보이지 않았다. 크림 부분은 저장기간 동안 L* 값은 감소, a* 값은 증가하는 모습을 확인하였다. pH 변화는 저장기간 동안 감소하였으나 처리구 간의 뚜렷한 차이는 없었다. 대조구에서 일반균 총균수는 초기 2.09 log CFU/g에서 저장 5일차 6.94 log CFU/g로 증가하였고, 100% CO2와 70% CO2 처리구에서 각각 6.20 log CFU/g, 6.02 log CFU/g로 낮은 총균수 농도를 보였다. 효모 및 곰팡이 총균수는 저장 2일차에 100% CO2 처리구에서 2.66 log CFU/g, 70% CO2 처리구는 2.64 log CFU/g, 30% CO2 처리구 2.86 log CFU/g으로 대조구와 0% CO2 처리구에 비해 낮은 총균수를 보여주었다. 그러나 3일차부터 처리구 모두 비슷한 값을 보여주어 일반균에 비해 곰팡이 성장 억제효과는 낮은 모습을 보여주었다. 또한 이산화탄소 처리 포장은 이산화탄소가 시료 내부로 용해되어 포장 부피가 감소하는 모습을 보였으며 이로 인해 제품의 형태가 무너지는 모습을 보여주었다. '바움쿠헨' 케이크에 이산화탄소 포장 처리 후 저장기간에 따른 품질변화를 평가한 결과 일반균의 성장 억제에 효과를 보여주었으나 다른 품질 변화에는 크게 영향을 미치지 않은 것을 보여주었다. 이러한 연구 결과는 크림을 포함하는 베이커리 제품에서는 복합적인 영향으로 인해 선행연구와 다른 결과를 보여준 것으로 판단되며, 이러한 크림을 포함하는 베이커리 제품에 대한 연구가 아직 미비하여 계속적인 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한 이사화탄소 처리는 포장재의 부피가 감소하는 문제가 있어 이를 보완하기 위해 부피 감소를 방지할 수 있는 이산화탄소 농도 조절 또는 포장 지지대 적용이 필요할 것으로 판단된다.

이산화탄소 기반 플라스틱 열분해 수소 생산 공정: 지속가능한 폐어망 재활용 (Carbon Dioxide-based Plastic Pyrolysis for Hydrogen Production Process: Sustainable Recycling of Waste Fishing Nets)

  • 김유림;이슬기;정성엽;이재원;조형태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.36-43
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    • 2024
  • 폐어망은 해양 플라스틱 폐기물의 50% 이상을 차지하며, 해양생태계를 파괴하는 주요 원인으로 지목되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 폐어망은 소각, 매립, 기계적 재활용 등의 방법으로 처리되고 있으나, 부가가치가 낮은 제품으로 재활용되며, 오염 물질을 배출한다는 한계가 존재한다. 하지만 플라스틱 고분자로 구성된 폐어망은 열분해 방법을 통해 처리할 경우, 합성가스 및 열분해유와 같은 유용한 자원으로 재활용할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 CO2 기반에서 폐어망을 촉매 열분해하여 고순도의 H2를 생산하는 공정을 제안하였다. 제안된 공정은 다음 3단계로 구성된다. 첫째, 전처리 된 폐어망을 CO2 기반 하 Ni/SiO2 촉매 열분해 반응을 통해 합성가스 및 열분해유를 생산한다. 둘째, 생성된 열분해유를 연소시켜 열분해 반응의 에너지원으로 재사용한다. 마지막으로, 합성가스를 WGS (Water-Gas-Shift) 및 PSA (Pressure Swing Adsorption)를 통해 고순도의 H2로 전환한다. 본 연구에서는 제안된 공정의 열분해 결과를 일반적인 열분해 조건인 기존 N2 기반 열분해 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 폐어망 500 kg/h을 열분해 시 N2 기반에서는 2.933 kmol/h의 고순도 H2를, CO2 기반에서는 3.605 kmol/h 의 고순도 H2를 생산 가능했다. CO2 기반 폐어망 열분해에서 CO 생산이 향상되어 최종적으로 H2 생산량이 증대된 결과가 도출되었다. 또한 폐어망 열분해 시 CO2 기반에서는 공정 운전 과정에서 배출되는 CO2를 포집 후 활용함으로써, N2 기반 열분해에 비해 CO2 배출량을 89.8% 줄일 수 있었다. 연구 결과를 바탕으로 CO2 기반에서의 제안 공정은 폐어망 재활용과 더불어 친환경적인 수소 연료생산이라는 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

Loop와 HPLC Purification 방법보다 더 높은 비방사능을 보여주는 카트리지 Methylation과 Purification을 이용한 손쉬운 [ 11C]PIB 합성 (Facile [11C]PIB Synthesis Using an On-cartridge Methylation and Purification Showed Higher Specific Activity than Conventional Method Using Loop and High Performance Liquid Chromatography Purification)

  • 이용석;조용현;이홍재;이윤상;정재민
    • 핵의학기술
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    • 제22권2호
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    • pp.67-73
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    • 2018
  • $[^{11}C]PIB$는 베타아밀로이드($A{\beta}\;plague$)라는 변성 단백질에 결합하여 뇌의 기능과 기억력을 서서히 감퇴시키는 비가역적인 질환인 치매를 조기에 감별할 수 있는 대표적인 방사성의약품이다. 지금까지 많은 실험실에서 $[^{11}C]PIB$는 자동화합성장치에서 $[^{11}C]methyl\;iodide$$[^{11}C]methyl\;triflate$를 만든 다음 loop나 vial 방법을 사용하여 methylation을 한 다음 HPLC로 정제를 하는 것이다. 하지만 기존의 보고된 방법은 시간이 오래 걸리며, HPLC와 같은 복잡한 시스템을 필요로 하여 소규모 실험실에서 합성하기에 적합하지 않으며, 최종 product에서 에탄올 함량이 높다는 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 카트리지만을 사용하여 카트리지에서 methylation과 purification을 동시에 실시함으로써 합성 시간을 단축하고, 비방사능이 높고, 낮은 에탄올 함량을 가진 $[^{11}C]PIB$를 합성 가능한지 확인하고자 하였다. 가장 널리 사용하는 카트리지 6종(CM, HLB, Alumina, C18, tC18, tC18 environmental을 선택하여 screening test를 실시하였다. 6-OH-BTA-0 1 mg을 c-HXO에 녹인 다음 6개의 카트리지에 loading를 한 다음 0.5 M MSP(pH 5.1) 20 mL로 정제를 한 다음 최종 fraction을 받아서 analytical HPLC로 전구체 잔류량을 측정한 결과 hydrophobicity가 낮은 계열(CM, HLB, Alumina)의 카트리지에서는 완충액으로 정제를 하였을 때 잔류전구체의 양이 많았으나, 탄소함량이 많은 계열의 카트리지(C18, tC18, tC18 environmental)에서는 잔류전구체의 양이 CM, HLB, Alumina 카트리지에 비하여 상대적으로 적었다. 완충액의 정제 농도와 부피를 최적화 하기 위하여 screening test에서 가장 좋은 결과를 나타낸 C18 series cartridge를 가지고 추가 실험을 진행하였다. 인산완충액 농도를 10 mM, 20 mM, 30 mM, 40 mM, 50 mM, 250 mM, 500 mM로 변화시켰으며, 에탄올 함량은 20%와 30%로 하여 용출액을 분석하여서, $[^{11}C]PIB$를 카트리지로 합성하기 위한 최적의 조합은 tC18 environmental cartridge와 0.5 M MSP 20 mL인 것을 알 수 있었다. 기존에 보고된 방법과 cartridge를 비교한 결과, 합성시간에서는 각각 15 ~ 18min, 8 ~ 9 min이 소요되었으며, product activity는 각각 $4.1{\pm}1.4\;GBq$ (n=41), $3.8{\pm}0.9\;GBq$ (n=3), 방사화학적 수율(based on HPLC analysis of the crude product)에서는 $13.9{\pm}4.4%$ (n=41), $12.3{\pm}2.2%$ (n=3)로 별다른 차이가 없었으며, 비방사능에 있어서는 HPLC purification method가 $78.7{\pm}39.7\;GBq/{\mu}mol$ (n=41), cartridge method가 $420.6{\pm}20.4\;GBq/{\mu}mol$ (n=3)로 카트리지 방법이 기존 방법보다 더 좋은 결과를 나타내었다. 또한, 잔류 용매(c-HXO)도 vial or loop method와 별다른 차이가 없었으며, 에탄올 함량에 있어서는 70%(기존 방법)에서 30%(카트리지 방법)로 두 배 이상 함량이 적다는 사실을 알 수 있었다. 지금까지 알아본바와 같이 cartridge method는 reported method(HPLC purification)에 비하여 더 향상된 결과를 보여준다는 사실을 확인하였다.

보조환기양식으로서 감속형유량의 압력-조절환기와 일정형유량의 용적-조절환기에서 환자의 호흡일의 차이 (Difference in Patient's Work of Breathing Between Pressure-Controlled Ventilation with Decelerating Flow and Volume-Controlled Ventilation with Constant Flow during Assisted Ventilation)

  • 김호철;박상준;박정웅;서지영;정만표;김호중;권오정;이종헌
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권6호
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    • pp.803-810
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    • 1999
  • 연구배경 : 호흡부전 환자에서 인공호흡은 조직의 산소화를 유지하고 환자의 호흡일을 경감시키기 위해 적용하며, 환자의 호흡일은 환자의 환기요구량과 인공호흡기의 정해진 양식에 따라 달라질 수 있다. 감속형유량의 압력-조절환기(PCV)는 일정형유량의 용적-조절환기(VCV)에 비해 호흡주기의 초기에 높은 유량의 가스를 환자에게 주입하여 환자의 호흡주기에 잘 적용하므로 두 보조환기양식에 환자의 호흡일이 차이가 있을 것으로 추측할 수 있다. 이에 연구자들은 두 가지의 보조환기양식에서 환자의 호흡일(WOBp)의 차이를 알아보기 위해 다음과 같은 연구를 시행하였다. 방 법 : 호흡부전으로 인공호흡기를 유지하고 있는 10명의 환자(평균연령 $61.7{\pm}7.5$세, 남 : 여=8 : 2)를 대상으로 하였다. 환자에게 먼저 일정형유량의 VCV를 고 일회호흡량($V_{T,\;HIGH}$)(10-12 ml/kg) 또는 저 일회호흡량 ($V_{T,\;LOW}$)(6-8 ml/kg)으로 적용하고 다음에 동일한 일회호흡량($V_T$)이 유지되는 각각의 압력 정도로 PCV를 적용하였으며 인공호흡기의 다른 설정은 일정하게 유지하였다. WOBp는 인공호흡기의 양식을 변화시키고 약 15분 후 환자가 안정된 상태가 되면 인공호흡기 양식을 바꾸기전 1분간 측정하여 그 값의 평균을 구하였다. WOBp 외에 $V_T$, 분당환기량($V_E$), 분당호흡수, 최고기도압(Ppeak), 최고흡기유속(PIFR), pressure-time product(PTP) 등을 측정하여 비교하였다. 결 과 : $V_T$, $V_E$, 분당호흡수는 각각의 $V_T$에 따라 PCV와 VCV 사이에 유의한 차이가 없었으며, Ppeak는 $V_{T,\;HIGH}$에서 VCV에 비해 PCV에서 유의하게 낮았다(p<0.05). PIFR은 각각의 $V_T$에서 VCV에 비해 PCV기에서 유의하게 높았다(p<0.05). $V_{T,\;LOW}$에서 WOBp는 VCV, PCV에서 각각 $1.06{\pm}0.39\;J/min$, $0.80{\pm}0.37\;J/min$이었고, PTP는 각각 $256.4{\pm}107.5\;cmH_2O.S$, $164.5{\pm}74.4\;cmH_2O.S$으로 VCV에 비해 PCV에서 의미있게 낮았다(p<0.05). $V_{T,\;HIGH}$에서 WOBp는 VCV, PCV 에서 각각 $0.40{\pm}0.14\;J/min$, $0.33{\pm}0.14\;J/min$이었고, PTP는 각각 $83.4{\pm}35.1\;cmH_2O.S$, $65.7{\pm}26.3\;cmH_2O.S$으로 VCV에 비해 PCV에서 의미있게 낮았다(p<0.05). 결 론 : 본 연구에서는 보조환기 양식으로서 PCV는 일정형유량의 VCV에 비해 WOBp을 감소시킬 수 있었으나, 환자에 따라 차이가 있어 향후 WOBp를 최적화할 수 있는 방법들에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.

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최소압력보조 수준에서 추가적 1시간 T-piece 시도가 이탈에 미치는 영향 (Effect of Additional 1 hour T-piece Trial on Weaning Outcome to the Patients at Minimum Pressure Support)

  • 홍상범;고윤석;임채만;안종준;박완;심태선;이상도;김우성;김동순;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권4호
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    • pp.813-822
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    • 1998
  • 연구배경: 압력보조환기로 이탈시 발판 시기는 최소보조압력수준에서 시행하는 것이 추천되고 있다. 그러나 임상에서는 압력보조환기법에 의한 이탈시 기관내 관의 발관을 최소압력보조법에 도달하였다고 판단되는 경우에서도 기관내 관의 재삽관 가능성을 줄이기 위하여 때로는 T-piece 시도를 1 시간 더한 뒤 기관내 관을 제거하는 방법도 시행되고 있다. 이는 환자의 호흡예비력을 좀더 확실하게 검증할 수 있는 장점이 있는 반면, 기관내 관 자체가 높은 기도 저항을 유발하므로 환자의 호흡 일이 증대되어 오히려 이탈이 지연될 가능성도 있다. 본 저자들은 최소압력보조치에서 1 시간 T-piece 추가가 이탈에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자하였다. 연구방법: 1997년 5월부터 1998년 3월까지 서울중앙병원 내과계 중환자실에서 이탈을 시도한 44명을 대상으로 무작위 전향적 연구를 시행하였다. 이탈 대상이 되는 환자는 모두 압력보조환기방법으로 이탈을 진행하고 압력보조수준이 최소압력보조치에 이르면 환자를 무작위로 실험군 (1시간 T-piece 시도)과 대조군(즉시 발관)으로 나누었다. 연구결과: 전체 42회 이탈의 최소압력보조치는 7.6 [${\pm}1.9$, (4-13)] cm $H_2O$였다. 1. 환자들의 기저 상태 : 두 군간 환자들의 총 기계환기 시간, APACHE III 접수, 영양지표, 분당 호흡수, 얕은 숨지수, 호흡, 일 등에서 차이가 없었다. 2. 두 군간 성공률 및 호흡역학의 차이 : 실험군이 55%, 대조군이 70%로 즉시 발관한 군이 성공률이 높으나 통계학적 차이는 없었다 (p>0.05). 재삽관률도 실험군이 18%, 대조군이 20%로 두 군간 차이가 없었다. 실험군에서 1시간 T-piece 시도후 일회호흡 용적, 분당 호흡수, 얕은 숨지수, 호흡 일에서 악화된 소견을 보였으며(P<0.05), 특히 실험군내의 실패군에서는 일회호흡용적, 호흡 일, 압력시간곱의 악화가 심하였다 (P<0.05). 3. 성공군과 실패군 분석 : 전체 성공군에서 총 기계환기 시간이 유의있게 낮았고 ($246{\pm}195$ 시간 대 $407{\pm}248$ 시간, P<0.05), 일회호흡용적은 유의하게 높았다 ($0.43{\pm}0.11$ L 대 $0.35{\pm}0.10$ L). 결 론: 이상의 결과로서 최소압력보조치에서 1 시간 T-piece 추가는 환자의 호흡 일을 증가시키며 이탈 성공률에 있어 최소압력보조치에서 즉시 발관하는 방법에 비하여 차이가 없으므로 압력보조환기 양식으로 이탈을 시도할 때는 최소압력보조치에서 즉시 발관하는 것이 나을 것으로 사료된다.

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폐암절제술후 발생하는 사망 및 합병증의 예측인자 평가에 관한 전향적 연구 (Prospective Study on Preoperative Evaluation for the Prediction of Mortality and Morbidity after Lung Cancer Resection)

  • 박정웅;서지영;김호철;천은미;정만표;김호중;권오정;김관민;김진국;심영목;이종헌;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.57-67
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    • 1998
  • 연구목적: 폐암은 근치적 폐절제술이 가장 효과적인 치료법이지만 폐암 환자들은 흔히 고령이면서 흡연으로 인한 폐기능저하가 동반된 경우가 많고 정상 폐조직을 광범위하게 절제하게 되므로 다른 수술보다 수술 후 사망율 및 폐합병증이 더욱 문제시 되고 있다. 이에 저자들은 폐암환자의 폐절제술 후 사망 및 합병증과 관련된 수술전 인자를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1995년 10월부터 1996년 8월까지 삼성서울병원에서 폐절제술을 시행받는 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였고 수술후 최종진단이 폐암이 아니거나 폐절제가 시행되지 않았던 환자는 최종대상에서 제외하였다. 수술전에 대상환자의 성별, 연령, 체중감소의 정도, 동반질환, 폐쇄성폐렴여부를 조사하였고, 헤마토크릿, 혈청알부민, 심전도, 안정시동맥혈가스, $FEV_1$, DLco를 비롯한 폐활량검사, 운동부하 폐기능 검사를 시행하였으며 폐관류주사률 이용하여 수술후 폐기능예측지표를 산출하였다. 수술시 집도의, 폐절제범위, 수술시간, 수술후 병기, 수술후 중환자실 체류 시간을 기록하였고 사망 및 합병증은 수술후 30 일내의 사망, 폐렴이나 호흡부전 등과 같은 폐합병증, 48시간 이상의 중환자실 입원, 심장계합병증, 농흉, 출혈, 반회후두신경손상 등 기타 합병증으로 분류하여 수술후 발생여부를 확인하였다. 결 과: 최종 대상환자는 92명이었고 연령은 42~82세로 중앙값은 62세였으며 $FEV_1$$2.37{\pm}0.06L$으로 2.0L 이하인 환자는 29명이었다. 수술은 54예가 엽절제술, 12예가 이엽절제술, 26예가 전폐절제술을 시행받았다. 수술후 사망이 3예에서 있었고 폐합병증이 10예, 48시간이상의 중환자실 입원이 16예, 심장 합병증이 9예, 기타 합병증이 11예에서 각각 발생하였으며 사망과 관련된 수술전 인자로는 연령, 혈청알부민, DLco, ppo-DLco, postoperative predicted product(PPP), Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max이었고(p<0.05), ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min이하인 환자 3명은 모두 사망한 반면 10ml/kg/min아상인 환자에서는 사망이 없었다(p<0.01). 수술후 폐합병증은 수술전 체중감소, 체적인자, 흡연량, 호흡곤란의 정도, 혈청알부민, FVC, $FEV_1$, MVV, DLco, ppo-$FEV_1$, ppo-DLco, PPP, Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max, 폐절제술 범위와 밀접한 관련이 있었다 (p<0.05). 그러나 다변량분석에 의해 사망과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도이며 (p<0.05), 폐합병증과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도, 호흡곤란지수, 혈청알부민, ppo-DLco, 폐절제범위정도이었다 (p<0.05). 결 론: 폐암환자의 수술후 사망 및 폐합병증과 관련하여 유용한 예견지표는 체중감소정도, 호흡곤란정도, 폐절제범위 등 폐기능검사와 관련되지 않은 지표들이 중요한 예견지표였으나 운동부하폐기능검사지표들은 수술후 사망 및 합병증을 예측하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 생각되며, 특히 ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/mm이하인 환자는 수술후 사망율이 높을 것으로 추정된다.

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