• 제목/요약/키워드: two-time-scale system

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고빈도 DO 및 수온 센서 자료를 이용한 대청호 생태계 신진대사 산정 (Estimation of Ecosystem Metabolism Using High-frequency DO and Water Temperature Sensor Data in Daecheong Lake)

  • 김성진;정세웅;박형석;오정국;박대연
    • 한국물환경학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.579-590
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    • 2018
  • The lakes' metabolism bears important information for the assessment of the carbon budget due to the accumulation or loss of carbon in the lake as well as the dynamics of the food webs through primary production. A lake-scale metabolism is evaluated by Gross Primary Production (GPP), Ecosystem Respiration (R), and Net Ecosystem Production (NEP), which is the difference between the first two values. Methods for estimating GPP and R are based on the levels carbon and oxygen. Estimation of carbon is expensive because of the use of radioactive materials which requires a high degree of proficiency. The purpose of this study was to estimate Lake Daecheong ecosystem metabolism using high frequency water temperature data and DO measurement sensor, widely utilized in the field of water quality monitoring, and to evaluate the possibility of using the application method. High frequency data was collected at intervals of 10 minutes from September to December 2017 by installing a thermistor chain and a DO sensor in downstream of Daechung Dam. The data was then used to estimate GPP, R and NEP using the R public program LakeMetabolizer, and other metabolism models (mle, ols, kalman, bookkeep). Calculations of gas exchange coefficient methods (cole, crusius, heiskanen, macIntyre, read, soloviev, vachon) were compared. According to the result, Lake Daecheong has some deviation based on the application method, but it was generally estimated that the NEP value is negative and acts as a source of atmospheric carbon in a heterotrophic system. Although the high frequency sensor data used in this study had negative and positive GPP and R values during the physical mixing process, they can be used to monitor real-time metabolic changes in the ecosystem if these problems are solved.

노인과 젊은 성인의 주관적 시수직의 차이와 그에 따른 균형, 어지럼증 및 보행 변화 연구 (A Study of the Differences in Subjective Visual Vertical Between the Elderly and Young Adults and Balance, Dizziness, and Gait Changes)

  • 권중원;여상석
    • PNF and Movement
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    • 제18권3호
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    • pp.383-392
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    • 2020
  • Purpose: Balance and gait dysfunction caused by aging affect elderly individuals' independent life, which, in turn, can reduce their overall quality of life. The purpose of this study is to compare the differences in the vestibular function of healthy elderly and young adults based on the subjective visual vertical (SVV) test as well as to compare and analyze the gait ability between these two groups to study the differences and association between vestibular, dizziness, and balance ability. Methods: The subjects were 18 young and 16 elderly adults with no neurological or musculoskeletal damage. To evaluate vestibular function, a subjective visual vertical test was performed. To evaluate the gait function, the step time, step length, stride length, stance phase ratio, and swing phase ratio were measured. Balance was evaluated using the Berg Balance Scale (BBS), and dizziness was evaluated using a dizziness handicap inventory (DHI). Results: There were significant differences in the SVV, BBS, and DHI between the young and elderly adults (p < 0.05). The gait variables of the older adults were all significantly different (except for the swing phase ratio) than those of the young adults (p < 0.05). As the result of correlation analysis, the SVV values of the young adults showed a significant negative correlation with step length and stride length (p < 0.05), while the SVV values of the elderly adults only showed a significant positive correlation with the DHI (p < 0.05). Conclusion: The elderly appeared to show a decrease in vestibular function when compared to the young adults, and it is thought that walking and balance function declined, while dizziness increased. Moreover, it is believed that these results can be used as basic data for vestibular rehabilitation in the future.

Bending characteristics of Prestressed High Strength Concrete (PHC) spun pile measured using distributed optical fibre strain sensor

  • Mohamad, Hisham;Tee, Bun Pin;Chong, Mun Fai;Lee, Siew Cheng;Chaiyasarn, Krisada
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권2호
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    • pp.267-278
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    • 2022
  • Pre-stressed concrete circular spun piles are widely used in various infrastructure projects around the world and offer an economical deep foundation system with consistent and superior quality compared to cast in-situ and other concrete piles. Conventional methods for measuring the lateral response of piles have been limited to conventional instrumentation, such as electrical based gauges and pressure transducers. The problem with existing technology is that the sensors are not able to assist in recording the lateral stiffness changes of the pile which varies along the length depending on the distribution of the flexural moments and appearance of tensile cracks. This paper describes a full-scale bending test of a 1-m diameter spun pile of 30 m long and instrumented using advanced fibre optic distributed sensor, known as Brillouin Optical Time Domain Analysis (BOTDA). Optical fibre sensors were embedded inside the concrete during the manufacturing stage and attached on the concrete surface in order to measure the pile's full-length flexural behaviour under the prescribed serviceability and ultimate limit state. The relationship between moments-deflections and bending moments-curvatures are examined with respect to the lateral forces. Tensile cracks were measured and compared with the peak strains observed from BOTDA data which corroborated very well. By analysing the moment-curvature response of the pile, the structure can be represented by two bending stiffness parameters, namely the pre-yield (EI) and post-yield (EIcr), where the cracks reduce the stiffness property by 89%. The pile deflection profile can be attained from optical fibre data through closed-form solutions, which generally matched with the displacements recorded by Linear Voltage Displacement Transducers (LVDTs).

Network Anomaly Traffic Detection Using WGAN-CNN-BiLSTM in Big Data Cloud-Edge Collaborative Computing Environment

  • Yue Wang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제20권3호
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    • pp.375-390
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    • 2024
  • Edge computing architecture has effectively alleviated the computing pressure on cloud platforms, reduced network bandwidth consumption, and improved the quality of service for user experience; however, it has also introduced new security issues. Existing anomaly detection methods in big data scenarios with cloud-edge computing collaboration face several challenges, such as sample imbalance, difficulty in dealing with complex network traffic attacks, and difficulty in effectively training large-scale data or overly complex deep-learning network models. A lightweight deep-learning model was proposed to address these challenges. First, normalization on the user side was used to preprocess the traffic data. On the edge side, a trained Wasserstein generative adversarial network (WGAN) was used to supplement the data samples, which effectively alleviates the imbalance issue of a few types of samples while occupying a small amount of edge-computing resources. Finally, a trained lightweight deep learning network model is deployed on the edge side, and the preprocessed and expanded local data are used to fine-tune the trained model. This ensures that the data of each edge node are more consistent with the local characteristics, effectively improving the system's detection ability. In the designed lightweight deep learning network model, two sets of convolutional pooling layers of convolutional neural networks (CNN) were used to extract spatial features. The bidirectional long short-term memory network (BiLSTM) was used to collect time sequence features, and the weight of traffic features was adjusted through the attention mechanism, improving the model's ability to identify abnormal traffic features. The proposed model was experimentally demonstrated using the NSL-KDD, UNSW-NB15, and CIC-ISD2018 datasets. The accuracies of the proposed model on the three datasets were as high as 0.974, 0.925, and 0.953, respectively, showing superior accuracy to other comparative models. The proposed lightweight deep learning network model has good application prospects for anomaly traffic detection in cloud-edge collaborative computing architectures.

버스서비스 개선을 위한 버스몰림지표 개발 및 적용 (The Development and Application of Bus Bunching Indices for Bus Service Improvement)

  • 김은경;노정현;김영찬
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 버스는 개인교통수단에 비해 대량수송이 가능한 경제적, 친환경적 교통수단으로 인식되면서 서비스 개선을 위한 다양한 정책이 추진되고 있다. 특히, BMS(Bus Management Systems)와 같은 첨단대중교통체계의 수립은 버스운행에 대한 효율적 관리를 통한 운행서비스를 높일 수 있는 방안으로 활용되고 있다. 현재 버스운행관리는 대부분 정시배차와 같은 정시성과 관련한 신뢰성 관리에 초점을 두고있다. 본 연구에서는 정류장에서 버스몰림 운행관리의 필요성과 몰림현상에 대해 설명하고 정차면수 기준과 평균버스도착율을 기준으로 한 2가지 유형의 버스몰림지표를 개발하였다. 버스몰림지표는 서울시 교통정보서비스 (TOPIS, Transportation & Information Service)의 BMS 버스운행이력 자료를 이용하여 중앙버스전용차로인 도봉미아로와 일반차로인 통일의주로에 적용하였다. 분석결과, 도심에 가까운 정류소가 외곽의 정류소에 비해 몰림운행되는 것으로 나타났으며, 시간대별로는 오전 첨두시간대에 버스몰림이 심각한 것으로 분석되었다. 또한, 버스정시성 지표와 비교함으로서 보완지표로서 활용성을 제시하였다. 중앙전용차로와 일반차로의 몰림운행 비교를 통한 중앙전용차로의 확대시 참고자료로 이용될 수 있을 것이며, 정차면수(Number of Berth)와 같은 버스정류소 규모 및 노선배치에 참고자료로 활용될 수 있음을 제시하였다.

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地方化時代의 開發패러다임과 그 開發戰略 硏究 (A study on the local development paradigm and strategy in the era of localization)

  • 강학순;박찬석
    • 대한지리학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.132-145
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    • 1995
  • 지금 우리나라가 지향하고 있는 '지방화를 통한 $\ulcorner$세계화$\lrcorner$ 발전전략'은 하향식 개 발패러다임과 상향식 개발패러다임의 통합이 전제되어야 한다. 본 연구는 기든스(A. Giddens)의 $\ulcorner$구조화이론(structuration theory)$\lrcorner$을 토대로 이들 상반된 양대 개발패러다임 을 통합하고 이에 입각해서 지방발전 개발전략을 논구하고자 한다. 통합적개발 패러다임이 란 세계자본주의체계의 확대, 심화 과정인 하향식 개발패러다임을 $\ulcorner$발전$\lrcorner$ 혹은 $\ulcorner$종속$\lrcorner$ 둘 중 하나인 것으로만 규정짓는 이원론적 인식에서 부터 그것을 $\ulcorner$구조화이론$\lrcorner$에 입각된 그대로 인식하는 것, 즉 그것을 세계자본주의 중심국가로서는 발전으로 보지만 주변국으로 서는 사안에 따라 종속으로 볼 수 있다는 일원론적 인식에로의 구조적 전환이다. 따라서 주 변국이 발전을 성취하기 위한 핵심적 과제는 먼저, 발전이란 단독.고립적 현상이 아니라 세계의 '체계 현상'이고 또 종속은 실제적 현실임이 $\ulcorner$구조의 이중성$\lrcorner$ 매카니즘의 학적 내 면화를 토대로 인식되어야 한다. 그리고 이러한 인식 위에서 휴머니즘에 입각된 생동감 넘 치는 정치가 이루어지는 정의로운 지역사회를 만들어 경제를 그러한 국가 혹은 지역사회의 정치적 권위 '밑에' 두고 한편으로 지역민의 $\ulcorner$자력(empowerment)$\lrcorner$$\ulcorner$능력 (capacitation)$\lrcorner$을 증강시켜야 한다. 지방화시대의 개발전략에는 이러한 통합적 패러다임의 실천적 과제가 효율적으로 달성될 수 있는 구체적인 지리공간정책이 포함되어야 한다.

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최적 pRBFNNs 패턴분류기 기반 2차원 영상과 ASM 알고리즘을 이용한 얼굴인식 알고리즘 설계 (Design of Optimized pRBFNNs-based Face Recognition Algorithm Using Two-dimensional Image and ASM Algorithm)

  • 오성권;마창민;유성훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.749-754
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    • 2011
  • 본 연구에서는 최적 pRBFNNs 패턴분류기 기반 2차원 영상과 ASM 알고리즘을 이용한 얼굴인식 시스템을 설계하고자 한다. 기존의 2차원 영상 기반 얼굴 인식 기법들은 인식하고자 하는 객체의 영상내의 위치, 크기 및 배경의 존재 유무에 따라 인식률이 영향을 받는 단점이 있으며, 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 관심 영역 내에서의 얼굴 영역 추출 및 특징 추출기법을 이용한 얼굴인식 방법을 소개한다. 본 연구에서는 CCD 카메라를 이용하여 영상을 획득하고 히스토그램 평활화를 이용하여 조명으로 왜곡된 영상정보를 개선한다. AdaBoost 알고리즘을 이용하여 얼굴영역을 검출하고 ASM을 통하여 얼굴 윤곽선 및 형상을 추출하여 개인 프로필을 구성한 후 PCA 알고리즘을 사용하여 고차원 얼굴데이터의 차원을 축소한다. 그리고 인식 모듈로서 pRBFNNs 패턴분류기를 제안한다. 제안된 다항식 기반 RBFNNs은 조건부, 결론부, 추론부 세 가지의 기능적 모듈로 구성되어 있고 조건부는 퍼지 클러스터링을 사용하여 입력 공간을 분할하고, 결론부는 분할된 로컬 영역을 다항식 함수로 표현한다. 또한 차분진화 알고리즘을 이용하여 제안된 분류기의 파라미터, 즉, 학습률, 모멘텀 계수, 퍼지 클러스터링의 퍼지화 계수를 최적화한다. 제안된 다항식 기반 RBFNNs는 얼굴 인식을 위한 패턴분류기로서 직접 CCD 카메라로부터 입력받은 데이터를 영상 보정, 얼굴 검출 및 특징 추출 등과 같은 데이터 전 처리 과정을 포함하여 고차원 데이터로 이루어진 얼굴 영상에 대한 인식 성능을 확인한다.

공감각인지 기반 근감각신호에서 색·음으로의 변환 시스템 (The System of Converting Muscular Sense into both Color and Sound based on the Synesthetic Perception)

  • 배명진;김성일
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.462-469
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    • 2014
  • 본 논문은 공감각의 공학적인 응용 및 표현방법에 관한 기초연구로서, 인간이 인지할 수 있는 감각들 중 근감각을 시각 및 청각 요소로 변환하는 기본 시스템의 구축을 목표로 한다. 구축방법으로서, 근감각 신호를 3축 가속도 센서 및 2축 자이로센서로부터 계산된 롤(roll), 피치(pitch) 신호를 통하여 근감각 신호 데이터를 획득하고 그 데이터에서 시각적 컬러 정보와 청각적 정보로 변환하는 방법을 제안한다. 롤 신호는 HSI 컬러 모델의 명도(Intensity)와 청각의 요소인 옥타브(Octave)로 변환하고, 피치 신호는 HSI 컬러 모델의 색상(Hue)과 청각의 음계(Scale)에 대응하여 변환한다. 추출된 HSI 컬러모델의 요소성분들을 기반으로 RGB 컬러모델로 변환한 후 실시간 컬러 출력신호를 얻는다. 또한, 청각의 요소인 옥타브 및 음계 성분을 기반으로 MIDI 신호로 변환, 합성한 후 실시간 사운드 출력신호를 얻는다. 실험에서, 신체의 움직임 즉 근감각을 표현하는 롤과 피치 값에서 색과 음 사이의 유사성에 기초한 변환관계에 따라 정상적인 색과 음이 출력되는 것을 확인하였다.

자기공명분석기를 이용한 통증관리 (Clinical Study of Acute and Chronic Pain by the Application of Magnetic Resonance Analyser $I_{TM}$)

  • 박욱;진희철;조명현;윤석준;이진승;이정석;최석환;김성열
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제6권2호
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    • pp.192-198
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    • 1993
  • In 1984, a magnetic resonance spectrometer(magnetic resonance analyser, MRA $I_{TM}$) was developed by Sigrid Lipsett and Ronald J. Weinstock in the USA, Biomedical applications of the spectrometer have been examined by Dr. Hoang Van Duc(pathologist, USC), and Nakamura, et al(Japan). From their theoretical views, the biophysical functions of this machine are to analyse and synthesize a healthy tissue and organ resonance pattern, and to detect and correct an abnormal tissue and organ resonance pattern. All of the above functions are based on Quantum physics. The healthy tissue and organ resonance patterns are predetermined as standard magnetic resonance patterns by digitizing values based on peak resonance emissions(response levels or high pitched echo-sounds amplified via human body). In clinical practice, a counter or neutralizing resonance pattern calculated by the spectrometer can correct a phase-shifted resonance pattern(response levels or low pitched echo-sounds) of a diseased tissue and organ. By administering the counter resonance pattern into the site of pain and trigger point, it is possible to readjust the phase-shifted resonance pattern and then to alleviate pain through regulation of the neurotransmitter function of the nervous system. For assessing clinical effectiveness of pain relief with MRA $I_{TM}$ this study was designed to estimate pain intensity by the patient's subjective verbal rating scale(VRS such as graded to no pain, mild, moderate and severe) before application of it, to evaluate an amount of pain relief as applied the spectrometer by the patients subjective pain relief scale(visual analogue scale, VAS, 0~100%), and then to observe a continuation of pain relief following its application for managing acute and chronic pain in the 102 patients during an 8 months period beginning March, 1993. An application time of the spectrometer ranged from 15 to 30 minutes daily in each patient at or near the site of pain and trigger point when the patient wanted to be treated. The subjects consisted of 54 males and 48 females, with the age distribution between 23~40 years in 29 cases, 41~60 years in 48 cases and 61~76 years in 25 cases respectively(Table 1). The kinds of diagnosis and the main site of pain, the duration of pain before the application, and the frequency of it's application were recorded on the Table 2, 3 and 4. A distinction between acute and chronic pain was defined according to both of the pain intervals lasting within and over 3 months. The results of application of the spectrometer were noted as follows; In 51 cases of acute pain before the application, the pain intensities were rated mild in 10 cases, moderate in 15 cases and severe in 26 cases. The amounts of pain relief were noted as between 30~50% in 9 cases, 51~70% in 13 cases and 71~95% in 29 cases. The continuation of pain relief appeared between 6~24 hours in two cases, 2~5 days in 10 cases, 6~14 days in 4 cases, 15 days in one case, and completely relived of pain in 34 cases(Table 5~7). In 51 cases of chronic pain before the application, the pain intensities were rated mild in 12 cases, moderate in l8 cases and severe in 21 cases. The amounts of pain relief were noted as between 0~50% in 10 cases, 51~70% in 27 cases and 71~90% in 14 cases. The continuation of pain relief appeared to have no effect in two cases. The level of effective duration was between 6~12 hours in two cases, 2~5 days in 11 cases, 6~14 days in 14 cases, 15~60 days in 9 cases and in 13 cases the patient was completely relieved of pain(Table 5~7). There were no complications in the patients except a mild reddening and tingling sensation of skin while applying the spectrometer. Total amounts of pain relief in all of the subjects were accounted as poor and fair in 19(18.6%) cases, good in 40(39.2%) cases and excellent in 43(42.2%) cases. The clinical effectiveness of MRA $I_{TM}$ showed variable distributions from no improvements to complete relief of pain by the patient's assessment. In conclusion, we suggest that MRA $I_{TM}$ may be successful in immediate and continued pain relief but still requires several treatments for continued relief and may be gradually effective in pain relief while being applied repeatedly.

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소아환자의 Midazolam의 정맥투여 용량에 따른 진정 효과에 관한 비교연구 (THE COMPARATIVE STUDY ON THE SEDATIVE EFFECT OF DIFFERENT INTRAVENOUS MIDAZOLAM DOSAGES FOR PEDIATRIC DENTAL PATIENTS)

  • 김은영;김종수;유승훈
    • 대한소아치과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.416-426
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    • 2005
  • 소아환자는 치과치료시 다양한 방법의 진정요법이 요구된다. 정맥내 투여방법은 약효의 발현이 빠르고, 진정의 심도 및 시간을 술자의 의도대로 조절할 수 있다는 장점이 있다. Midazolam은 현재 의과 및 치과영역에서 성인의 진정요법에 가장 널리 쓰이며, 심혈관계와 호흡계에 대한 영향이 적은 진정 약제이다. 그러나 midazolam을 이용한 정맥내 진정요법의 소아치과에서의 사용에 대한 연구와 보고는 적은 편으로, 이에 본 연구에서는 소아환자에서의 midazolam을 이용한 정맥내 투여시 효과적이고 안전한 초기 투여용량에 관한 연구를 하고자 한다. 진정요법으로 2회 이상의 구치부 치료가 필요한 건강하고 비협조적인 행동을 보이는 16명의 환자를 대상으로 하였으며 평균연령은 $54.7{\pm}10.7$개월, 평균 몸무게는 $18.1{\pm}3.0kg$이었다. 술전 투약으로 0.3mg/kg, 최대 5mg의 midazolam을 근육내 투여 후 30~50%의 $N_2O-O_2$를 병용투여한다. 이중 맹검법에 의해 모든 환자는 두 번의 내원 중 임의로 한번은 0.1mg/kg(I군)을, 다른 한번은 0.2mg/kg(II군)의 초기 용량의 midazolam을 정맥내 투여하여 치료하였고, 추가투여시에는 초기용량의 1/2을 투여하였다. 치료시 환자의 생징후를 측정하였고, 행동양상은 Ohio State University Behavioral Rating Scale과 Automated Counting System을 사용하여 평가하였다. 술자는 Houpt가 제시한 기준을 응용하여 임상적 치료의 성공과 실패를 평가하였다. 몸무게에 대한 총 투여용량은 I군에서 0.16mg/kg, 2군에서 0.24 mg/kg 이었다. 생징후의 경우 두 군 모두 정상범위 내에서 안정된 상태를 보였고, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 행동양상평가에서 II군에서 바람직한 행동양상(Quiet)의 비율이 높았고, 임상적 성공률은 II군에서 높았으나, 두 군간 통계학적 유의차는 보이지 않았다(p>0.05). 작용 발현시간은 II군에서, 회복시간은 I군에서 빨랐고, 약물 투여 횟수는 I군에서 많았으나, 두 군간 통계학적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.05).

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