• 제목/요약/키워드: tolerance analysis

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Effect of ZnO Nanoparticle Presence on SCC Mitigation in Alloy 600 in a Simulated Pressurized Water Reactors Environment

  • Sung-Min Kim;Woon Young Lee;Sekown Oh;Sang-Yul Lee
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권6호
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    • pp.401-411
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    • 2023
  • This study investigates the synthesis, characterization, and application of zinc oxide (ZnO) nanoparticles for corrosion resistance and stress corrosion cracking (SCC) mitigation in high-temperature and high-pressure environments. The ZnO nanoparticles are synthesized using plasma discharge in water, resulting in rod-shaped particles with a hexagonal crystal structure. The ZnO nanoparticles are applied to Alloy 600 tubes in simulated nuclear power plant atmospheres to evaluate their effectiveness. X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy analysis reveals the formation of thermodynamically stable ZnCr2O4and ZnFe2O4 spinel phases with a depth of approximately 35 nm on the surface after 240 hours of treatment. Stress corrosion cracking (SCC) mitigation experiments reveal that ZnO treatment enhances thermal and mechanical stability. The ZnO-treated specimens exhibit increased maximum temperature tolerance up to 310 ℃ and higher-pressure resistance up to 60 bar compared to non-treated ZnO samples. Measurements of crack length indicate reduced crack propagation in ZnO-treated specimens. The formation of thermodynamically stable Zn spinel structures on the surface of Alloy 600 and the subsequent improvements in surface properties contribute to the enhanced durability and performance of the material in challenging high-temperature and high-pressure environments. These findings have significant implications for the development of corrosion-resistant materials and the mitigation of stress corrosion cracking in various industries.

Gut microbiota derived from fecal microbiota transplantation enhances body weight of Mimas squabs

  • Jing Ren;Yumei Li;Hongyu Ni;Yan Zhang;Puze Zhao;Qingxing Xiao;Xiaoqing Hong;Ziyi Zhang;Yijing Yin;Xiaohui Li;Yonghong Zhang;Yuwei Yang
    • Animal Bioscience
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    • 제37권8호
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    • pp.1428-1439
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    • 2024
  • Objective: Compared to Mimas pigeons, Shiqi pigeons exhibit greater tolerance to coarse feeding because of their abundant gut microbiota. Here, to investigate the potential of utilizing intestinal flora derived from Shiqi pigeons, the intestinal flora and body indices of Mimas squabs were evaluated after fecal microbiota transplantation (FMT) from donors. Methods: A total of 90 one-day-old squabs were randomly divided into the control group (CON), the low-concentration group (LC) and the high-concentration group (HC): gavaged with 200 μL of bacterial solution at concentrations of 0, 0.1, and 0.2 g/15 mL, respectively. Results: The results suggested that FMT improved the body weight of Mimas squabs in the HC and LC groups (p<0.01), and 0.1 g/15 mL was the optimal dose during FMT. After 16S rRNA sequencing was performed, compared to those in the CON group, the abundance levels of microflora, especially Lactobacillus, Muribaculaceae, and Megasphaera (p<0.05), in the FMT-treated groups were markedly greater. Random forest analysis indicated that the main functions of key microbes involve pathways associated with metabolism, further illustrating their important role in the host body. Conclusion: FMT has been determined to be a viable method for augmenting the weight and intestinal microbiota of squabs, representing a unique avenue for enhancing the economic feasibility of squab breeding.

Heat stress effects on the genetics of growth traits in Thai native chickens (Pradu Hang dum)

  • Wuttigrai Boonkum;Vibuntita Chankitisakul;Srinuan Kananit;Wootichai Kenchaiwong
    • Animal Bioscience
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    • 제37권1호
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    • pp.16-27
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    • 2024
  • Objective: The objective of this study was to investigate the effect of heat stress on the growth traits and genetic parameters of Thai native chickens. Methods: A total of 16,487 records for growth traits of Thai native chickens between 2017 and 2022 were used in this study. Data included the body weight at birth, body weight at 4, 8, and 12 weeks of age (BW0, BW4, BW8, BW12), average daily gain during 0 to 4, 4 to 8, and 8 to 12 weeks of age (ADG0-4, ADG4-8, ADG8-12), absolute growth rate at birth, at 4, 8, and 12 weeks of age (AGR0, AGR4, AGR8, AGR12). The repeatability test day model used the reaction-norm procedure to analyze the threshold point of heat stress, rate of decline of growth traits, and genetic parameters. Results: At temperature and humidity index (THI) of 76, Thai native chickens began to lose their growth traits, which was the onset of heat stress in this study. The estimated heritability, genetic correlation between animal and heat stress effect, and correlations between the intercept and slope of the permanent environmental effects were 0.27, -0.85, and -0.83 for BW, 0.17, -0.81, and -0.95 for ADG, 0.25, -0.61, and -0.83 for AGR, respectively. Male chickens are more affected by heat stress than female chickens with a greater reduction of BW, ADG, and AGR, values equal to -9.30, -0.23, -15.21 (in males) and -6.04, -0.21, -10.10 (in females) gram per 1 level increase of THI from the THI of 76. Conclusion: The influence of thermal stress had a strong effect on the decline in growth traits and genetic parameters in Thai native chickens. This study indicated that genetic models used in conjunction with THI data are an effective method for the analysis and assessment of the effects of heat stress on the growth traits and genetics of native chickens.

Biomass partitioning and physiological responses of four Moroccan barley varieties subjected to salt stress in a hydroponic system

  • Said Bouhraoua;Mohamed Ferioun;Srhiouar Nassira;Abdelali Boussakouran;Mohamed Akhazzane ;Douae Belahcen;Khalil Hammani;Said Louahlia
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.115-126
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    • 2023
  • A hydroponics experiment was performed to study the physiological and biochemical changes in Moroccan barley (Hordeum vulgare L.) varieties cultivated under salt stress conditions. Four barley varieties were grown under exposure to three salt concentrations, including 0, 200, and 300 mM NaCl. The ANOVA for both salt stress-sensitive and resistant varieties indicated that salt treatment represented the main source of variability in all studied traits. Salt treatment significantly reduced root and shoot dry weight (RDW and SDW), relative water content (RWC), and chlorophyll content (Chl a, Chl b, and Chl T). However, increases in electrolyte leakage (EL) along with proline and total soluble sugar (TSS) contents were recorded. In addition, large variations in all measured traits were found between varieties. The 'Massine' and 'Laanaceur' varieties displayed relatively higher RDW and SDW values. The 'Amira' and 'Adrar' varieties showed lower RWC values and Chl contents than those of the controls indicating their relative sensitivity to salt stress. Principal component analysis revealed that most of the variation was captured by PC1 (72% of the total variance) which grouped samples into three categories according to salt treatment. Correlation analyses highlighted significant associations between most parameters. Positive relationships were found between RDW, SDW, RWC, Chl content, and soluble proteins contents, while all of these parameters were negatively associated with EL intensity, proline content, and TSS content. The results from this study showed that the 'Massine' and 'Laanaceur' varieties were relatively salt-tolerant. These two salt-tolerant varieties present a good genetic background for breeding of barley varieties showing high salt tolerance.

Animal protein hydrolysate reduces visceral fat and inhibits insulin resistance and hepatic steatosis in aged mice

  • Su-Kyung Shin;Ji-Yoon Lee;Heekyong R. Bae;Hae-Jin Park;Eun-Young Kwon
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제18권1호
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    • pp.46-61
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    • 2024
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: An increasing life expectancy in society has burdened healthcare systems substantially because of the rising prevalence of age-related metabolic diseases. This study compared the effects of animal protein hydrolysate (APH) and casein on metabolic diseases using aged mice. MATERIALS/METHODS: Eight-week-old and 50-week-old C57BL/6J mice were used as the non-aged (YC group) and aged controls (NC group), respectively. The aged mice were divided randomly into 3 groups (NC, low-APH [LP], and high-APH [HP] and fed each experimental diet for 12 weeks. In the LP and HP groups, casein in the AIN-93G diet was substituted with 16 kcal% and 24 kcal% APH, respectively. The mice were sacrificed when they were 63-week-old, and plasma and hepatic lipid, white adipose tissue weight, hepatic glucose, lipid, and antioxidant enzyme activities, immunohistochemistry staining, and mRNA expression related to the glucose metabolism on liver and muscle were analyzed. RESULTS: Supplementation of APH in aging mice resulted in a significant decrease in visceral fat (epididymal, perirenal, retroperitoneal, and mesenteric fat) compared to the negative control (NC) group. The intraperitoneal glucose tolerance test and area under the curve analysis revealed insulin resistance in the NC group, which was alleviated by APH supplementation. APH supplementation reduced hepatic gluconeogenesis and increased glucose utilization in the liver and muscle. Furthermore, APH supplementation improved hepatic steatosis by reducing the hepatic fatty acid and phosphatidate phosphatase activity while increasing the hepatic carnitine palmitoyltransferase activity. Furthermore, in the APH supplementation groups, the red blood cell (RBC) thiobarbituric acid reactive substances and hepatic H2O2 levels decreased, and the RBC glutathione, hepatic catalase, and glutathione peroxidase activities increased. CONCLUSIONS: APH supplementation reduced visceral fat accumulation and alleviated obesity-related metabolic diseases, including insulin resistance and hepatic steatosis, in aged mice. Therefore, high-quality animal protein APH that reduces the molecular weight and enhances the protein digestibility-corrected amino acid score has potential as a dietary supplement for healthy aging.

과수재배용 온실의 구조유형과 설계요소 분석 (Analysis of Structural Types and Design Factors for Fruit Tree Greenhouses)

  • 남상운;고기혁
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.27-33
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    • 2013
  • 본 연구는 과수재배 시설의 표준화 및 환경조절기술개발을 위한 기초자료로 제공하는 것을 목적으로 과수재배용 온실의 실태를 조사하여 구조유형과 설계요소를 분석하고, 기상재해에 대한 안전성과 구조 및 환경관리에 대한 개선방안을 검토하였다. 시설재배 면적이 가장 많은 5개 품목 중 주로 제주도에서 재배되고 있는 감귤과 현재 재배온실을 찾을 수 없는 단감을 제외한 포도, 배 및 복숭아재배 온실을 연구대상으로 하였다. 감귤과 포도재배 온실은 꾸준히 증가하고 있으나 저장시설의 발달로 배와 단감재배 온실은 감소하고 있는 추세이다. 앞으로는 비가림 효과가 크고 저장성이 떨어지는 품목을 중심으로 과수재배 온실의 변화가 예상된다. 조사대상 온실 중 배 재배 온실과 복숭아재배 대형 단동온실을 제외하고는 대체로 보급형 온실의 규격을 따르고 있으며, 재배작목별로 특성화된 온실은 없는 것으로 나타났다. 과수재배 온실의 대부분은 농촌진흥청과 농림수산식품부에서 고시한 농가보급형 모델이나 내재해형 모델의 부재규격을 따르고 있었다. 기초는 대부분 콘크리트 기초를 사용하고 있었으며, 배 재배 온실의 경우에는 내재해형 모델보다 두꺼운 단면의 기둥을 사용하고, 강판을 기둥의 하단에 용접하여 매설한 형태의 특수한 기초를 적용하고 있었다. 조사대상 온실의 구조적 안전성을 검토한 결과 대부분 안전하였으나 김천과 천안의 포도재배 온실, 남원과 천안의 복숭아재배 온실에서 적설에 불안전한 것으로 나타났고, 남원의 복숭아재배 온실은 풍속에 대한 안전성도 부족한 것으로 나타났다. 또한 채소재배 온실을 복숭아재배로 전용한 온실의 경우 적설과 풍하중 모두 상당히 불안정한 것으로 나타났다. 과수의 수형, 수고 및 재식간격을 고려하여 과수 재배 온실의 적정규격을 검토한 결과 포도재배 온실은 폭 7.0~8.0m, 측고 2.5~2.8m가 적당하고, 배와 복숭아재배 온실은 폭 6.0~7.0m, 측고 3.0~3.3m 정도가 적당한 것으로 판단된다.

무주-금산간 도로건설에 따른 적벽강의 어류 종 조성 분석 및 생태건강도 사전환경성평가 (Preliminary Environmental Impact Assessments on Fish Compositions and the Ecological Health of Jeokbyeok River on the Road Construction of Muju-Geumsan Region)

  • 이상재;박희성;안광국
    • 환경영향평가
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    • 제26권1호
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    • pp.27-43
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    • 2017
  • 본 연구는 금강 상류에 위치한 적벽강에서 지역간 주민불편 해소를 위하여 도로 연결노선 건설 및 기반시설확충에 따른 환경영향성을 검토를 위해 2015년 수생태계의 어류 종조성 평가, 멸종위기종 특성, 군집평가 및 일반 수질특성을 분석하였다. 본 사업 구간에서 어류는 총 28종 1186개체가 출현하였고, 법적보호종은 멸종위기 1급인 감돌고기 (Pseudopungtungia nigra) 79개체, II급인 돌상어(Gobiobotia brevibarba)와 꾸구리(Gobiobotia macrocephala)가 각각 5개체, 2개체가 출현하여 종 보존이 필요한 것으로 나타났다. 한편 국내 하천 및 호수에 널리 분포하는 큰입배스(Micropterus salmoides)와 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)의 생태계교란어류는 출현하지 않아 외래어종에 의한 생태계교란 현상은 나타나지 않아 생태계가 잘 보존된 지역으로 분석되었다. 어류군집 평가에 따르면, 전반적으로 종다양도 지수는 모든 지점에서 높게 나타났으며 (범위: 0.788 - 1.030), 우점도 지수는 아주 낮은 것 (범위: 0.097 - 0.183)으로 나타나 특정 종에 의해 우점하지 않고, 군집이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 또한 어류의 내성도 및 트로픽 길드 분석 결과 내성종에 비해 민감종의 비율이 상대적으로 높고 잡식종에 비해 충식종의 비율이 상대적으로 높아 어류에 대한 오염도 측면 및 섭식구조에서도 생태계가 잘 유지됨을 나타냈다. 이런 특성은 다변수어류평가모델 (Multi-metric fish model)을 이용한 생태건강도 분석에서 잘 반영되었다. 즉, 어류평가지수 (FAI 모델값)는 82.4으로서, 생태건강도 등급은 "양호상태 (B등급)"로 평가되어 전반적으로 건강한 하천 생태계 특성을 보였다. 또한, 용존산소량(DO)과 수소이온농도(pH)가 각 각 $10mg\;L^{-1}$, pH8 전후로 나타났으며 그 외 일반 이화학적 수질특성에서도 양호하게 나타났으며, 물리적 서식지도 여울과 풀 (Pool)이 잘 조화되는 것으로 나타났다. 이런 지역간 연결도로 건설은 수체내의 토사유입을 가져올 수 있고 이는 서식지 특성 및 어류먹이 연쇄에 직 간접적인 영향 줄 수 있어, 건설 시 토사유출에 대한 대책마련이 필요할 것으로 사료되었다.

두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range에 따른 치료계획의 정확성 평가 (Accuracy evaluation of treatment plan according to CT scan range in Head and Neck Tomotherapy)

  • 권동열;김진만;채문기;박태양;서성국;김종식
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.13-24
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    • 2019
  • 목 적: 두경부 토모테라피 치료 시 다양한 이유로 CT scan range가 부족한 상황이 발생한다. CT scan range는 정확한 선량 계산에 영향을 주기 때문에 Re-CT Simulation이 좋지만 환자의 피폭선량 증가와 불편함, 치료일정 변경 등 문제점을 갖는다. 이에 본 저자는 기존 CT scan range에서 Plan setup parameter 변화를 통해 Re-CT Simulation 없이 정확한 치료계획에 필요한 최소한의 CT scan range를 평가해보고자 한다. 대상 및 방법: CT simulator(Discovery CT590 RT, GE, USA)와 In House Head & Neck Phantom을 이용하였고, Target의 끝단에서 0.25~3.0cm까지 0.25cm씩 증가시켜 CT scan range 별 이미지를 획득하였다. Target과 정상 장기를 Head & Neck Phantom에 등록하고 ACCURAY Precision® 이용하여 치료계획을 설계하였다. 처방 선량은 Daily 2.2Gy, 27 Fxs, Total Dose 59.4Gy, Target은 처방 선량의 95~107%, 정상 장기는 SMC Protocol에 맞춰 치료계획을 설계하였다. 동일한 치료계획 조건에서 Field Width(FW)와 Jaw 모드를 고려한 5가지 방법(Fixed-1cm, Fixed-2.5cm, Fixed-5cm, Dynamic-2.5cm Dynamic-5cm)과 2가지 Pitch(0.43, 0.287)의 Plan Setup parameter로 치료계획을 설계하였다. 각 치료계획에 대한 선량 전달의 정확성은 EBT3 film과 RIT(Complete Version 6.7, RIT, USA)를 이용하여 분석하였다. 결 과: Target의 처방 선량과 정상 장기의 견딤선량(Tolerance dose)을 만족한 치료계획(SMC Protocol)은 Fixed-1cm은 0.25cm 이상, Fixed-2.5cm는 0.75cm 이상, Dynamic-2.5cm는 1cm 이상, Fixed-5cm과 Dynamic-5cm인 경우는 1.75cm 이상의 Scan range가 있어야 정확한 치료계획을 할 수 있었다. 선량 전달의 정확성은 RIT로 분석한 결과 SMC Protocol을 만족한 치료계획에서 3% 미만의 오차였다. 결 론: 두경부 토모테라피 치료 시 CT scan range가 부족한 경우 Plan Setup Parameter 중 Field Width(FW)를 조절하여 정확한 치료계획을 설계할 수 있었다. 이에 본 저자가 추천한 Plan Setup Parameter를 CT scan range에 따라 적용하고 Re-CT 여부를 판단한다면 업무의 효율성 및 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있을 것으로 사료된다.

광도와 토양수분 구배(勾配)에 따른 참나무류(Quercus Serrata, Q. mongolica, Q. variabilis)치수(稚樹)의 발아 및 성장 (Germination and Growth of Oaks (Quercus serrata, Q. mongolica, Q. variabilis) Seedlings by Gradient of Light Intensity and Soil Moisture)

  • 변무섭
    • 한국농림기상학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.183-189
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    • 2000
  • 한반도 낙엽활엽수림의 우점종으로 대표되는 졸참나무(Quercus serrata), 신갈나무(Q. mongolica), 굴참나무(Q. variabilis)의 종자 발아 및 성장관계 실험에서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 도토리 중량이 무거운 굴참나무가 초기 성장력에서 다른 두 수종에 비해 왕성하였고, 이는 도토리 중량이 참나무류 초기 성장에 지대한 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 참나무류의 하야지(夏芽枝, Lammas shoot)형성과 묘고(苗高)생장에서 세 수종 모두 RLI(relative light intensity) 20%에서 RLI 52%에서 보다 높은 하야지 형성을 및 탁월한 신장생장을 나타냄으로써 상당히 강한 내음성을 보여주었다. 본 실험광도의 조건에서 광도의 증가는 세 수종 모두에서 다른 성장인자 보다 근원경(根元經) 및 주근(主根) 측근(側根)의 발달을 더욱 더 촉진 시켰고, 개체당 엽면적 중량지수(mg/$cm^2$)의 증가로 나타나 음엽에서 점점 양엽의 특성을 보여주었으며, 개체당 엽면적 생산성지수(mg/$cm^2$)는 점점 높아져 단위 엽면적당 전 건중량이 더욱 증가함을 보여주었다. 엽(엽)의 성분분석에서는 광도의 증가로 잎의 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 함량은 낮아지고, 토양수분의 증가는 잎의 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 함량을 높여 주었다. 이상의 결과에서 참나무류의 천연갱신을 위한 작업법으로 초기에는 모수(母樹)의 보호아래 나지(裸地)의 20-30% 광도 수준으로 산벌갱신(傘伐更新)작업법이 추천되며, 소나무와 혼효림 조성을 위한 군상작업(群狀作業)에서도 내음성이 비교적 강한 참나무류를 음지쪽에, 소나무는 양지쪽을 택하여 천연 갱신을 유도한다면 좋은 결과를 얻으리라 사료된다.

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ATS-539 초음파 팬텀을 이용한 경질 초음파 검사용 탐촉자의 정도관리에 대한 연구 (A Study on the Quality Control of Transvaginal Ultrasound Transducer using ATS-539 Ultrasound Phantom)

  • 박지혜;허영철;김연민;한동균
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.463-472
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    • 2021
  • 산부인과 초음파 검사에서 골반 장기를 관찰하기 위해 고주파수의 경질 탐촉자를 이용한 검사의 수요가 증가하고 있다. 하지만 임상에서는 경질 탐촉자의 정도관리가 제대로 시행되고 있지 않으며 평가 기준이 확립되지 않은 실정이다. 따라서 현재 사용되고 있는 산부인과용 초음파 장치 20대를 대상으로 58개의 경질 탐촉자와 20개의 곡면 탐촉자를 ATS-539 표준팬텀에 적용하여 각각의 영상을 획득 한 후 정량과 정성적으로 측정하였다. 정량측정은 종측정, 횡측정, 국소영역, 정성측정은 불응영역, 축방향/외측방향 분해능, 예민도, 기능적 해상도, 회색조와 동적범위를 실시하였다. 정량적 통계 분석 결과 횡측정, 국소영역에서 두 탐촉자 간 유의한 차이가 있었으며,(p<0.05) 정성적 비교 분석 결과 예민도, 기능적 해상도에서 차이점을 확인 할 수 있었다. 이는 탐촉자 간 갖는 주파수의 차이와 탐촉자의 주사 기하학의 차이로 발생 한 것으로 사료된다. 위와 같은 실험 결과를 토대로 횡 거리 평가의 허용 범위는 10%(±8 mm)으로 상향, 예민도의 허용 범위는 삼사분위(75%) 수준인 12 cm깊이인 6개까지 관찰, 기능적 해상도의 평가의 허용 범위는 삼사분위(75%) 수준인 6개(12cm), 6개(12cm), 11개(11cm), 9개(9cm), 6개(6cm)까지 관찰, 회색조와 동적범위의 표적의 깊이를 4cm 깊이의 50%인 2 cm 깊이에서도 측정이 가능하게 표적을 추가하는 것이 타당하다고 사료된다. 연구 결과를 통해 산부인과용 경질 탐촉자의 정도관리 평가 기준을 제시하였으며 본 연구가 향후 경질 탐촉자 전용 팬텀 제작을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.