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다차원 공간정보 기반의 충주댐 저수용량 비교분석 (The Comparative Analysis of Reservoir Capacity of Chungju Dam based on Multi Dimensional Spatial Information)

  • 이근상
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5D호
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    • pp.533-540
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    • 2010
  • 댐은 용수공급 및 홍수조절을 위한 매우 중요한 시설물이며, 따라서 댐의 효율적인 관리를 위해서는 저수용량을 정확히 분석하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 충주댐 저수지를 대상으로 다차원공간정보를 이용하여 시계열 저수용량 비교하였으며 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 댐 저수지 주변의 육상부와 수심부에 각각 LiDAR와 MBES 측량을 수행하였으며, 측량자료의 정확도 향상을 위해 캘리브레이션 보정과정을 실시한 후 지상기준점과의 검정을 통해 허용오차 기준을 만족하는 다차원공간정보를 구축할 수 있었다. 항공 LiDAR와 MBES 자료를 연계하여 생성한 정밀지형자료로부터 불규칙삼각망 모델을 이용하여 수위별 저수용량을 계산하였으며 회귀분석을 통해 2008년도 저수용량 곡선식을 개발하였다. 2008년도 저수용량을 1986년과 1996년과 비교한 결과, 저수지 퇴사증가로 인해 수위가 높아질수록 총저수용량은 감소하는 추세를 보였다. 또한 수위 구간별로 저수용량을 계산하여 침식과 퇴사가 나타나는 구간을 분석할 수 있었으며, 특히 1986~2008년과 1996~2008년 동안의 평균수위 직상부 구간인 130.0~135.0m에서 가장 많은 침식특성이 나타났으며 이는 집중강우로 인해 저수지 사면침식이 주요 원인으로 판단된다.

비소세포폐암에서 CT-보정 양전자단층촬영술을 이용한 악성 림프절 평가 및 N 병기 결정 성적 향상 (Improving Diagnostic Accuracy for Malignant Nodes and N Staging in Non-Small Cell Lung Cancer Using CT-Corrected FDG-PET)

  • 이은정;최준영;이경수;정현우;이수진;조영석;최용;최연성;이경한;권오정;심영목;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.231-238
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    • 2005
  • 목적: 비소세포성폐암(NSCLC)의 FDG-PET 판독 시 SUV만 진단기준으로 사용하면 우리나라와 같이 만성 염증성 폐질환이 호발하는 지역에서는 폐문 및 종격동 림프절에 대한 위양성률이 높다. 이에 최근 국내에 도입된 CT-보정 FDG-PET (PET/CT)을 이용하여 SUV 외에 FDG 섭취양상 및 CT영상에서 림프절 석회화 등의 다른 기준을 어떻게 적용하면 림프절의 악성 유무 판정 및 N 병기 결정에 있어 검사의 정확도가 높아질 수 있는지 전향적으로 알아보았다. 대상 및 방법 : 림프절 절제술을 받기 전에 PET/CT를 시행한 91명의 NSCLC 환자를 대상으로 하였다(남/여: 62/29, 평균나이: $60{\pm}9$ yr). 종격동 대혈관보다 FDG 섭취가 증가되어 있는 폐문과 종격동 림프절의 최대 SUV (maxSUV)와 단경을 측정하고, FDG 섭취증가 병변의 경계 및 석회화 유무를 파악하였다. 이 기준들을 이용하여 PET/CT 소견을 세 단계로 나누어 각각의 진단 성적을 병리결과와 비교하였다. 1단계에서는 maxSUV만을 진단기준으로 사용하였다. 2단계 에서는 1단계에서 정한 cut-off 보다 낮은 maxSUV를 가지는 림프절 또는 높은 maxSUV를 가지더라도 CT 영상에서 석회화가 있거나 높은 attenuation을 보이는 림프절을 양성으로 분류하였다. 3단계에서는 2단계에서 양성으로 분류한 림프절 및 2단계에서 악성으로 분류된 림프절 중 FDG 섭취증가의 경계가 명확하지 않은 림프절을 양성으로 하였다. 결과: 수술로 절제된 총 432개의 림프절 중 28개가 악성, 404개가 양성이었다. 71개가 비정상적인 FDG 섭취증가를 보였다. ROC 곡선 분석을 이용해 구한 cut-off는 maxSUV=3.5였다. 악성 림프절 판정에 대한 민감도, 특이도, 정확도는 각각 1단계에서 64.3%, 86.9%. 85.4%. 2단계 64.3%, 95.0%, 93.1%, 그리고 3단계 57.1%, 98.0%, 95.4%였다. N 병기 일치율은 1단계 64.8%, 2단계 80.2%, 3단계 85.7%였다. 결론: NSCLC 환자의 PET/CT 판독 시 림프절의 FDG 섭취증가 정도뿐만 아니라 병변의 석회화 유무 및 FDG 섭취증가의 경계부분 모양을 함께 고려하면 폐문 및 종격동 림프절의 악성 여부 평가 및 N 병기 결정에 있어 더 탁월한 진단성적을 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

표준계수 측정 시 기하학적 요인이 방사성 요오드 갑상선 섭취율에 미치는 영향 (The Effect of Geometric Factors When Measuring Standard Count for Radioactive Iodine Thyroid Uptake Rate)

  • 오주영;김정열;오기백;오신현;김재삼;이창호;박훈희
    • 핵의학기술
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    • 제17권1호
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    • pp.53-61
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    • 2013
  • 방사성 요오드 갑상선 섭취율은 거대갑상선 환자의 경우 그 체적에 의한 유효 갑상선 깊이가 깊어짐으로 인한 기하학적 변동이 있는 것이 사실이다. 본 연구는 방사성 요오드갑상선 섭취율에 있어 검출기와 선원 간 거리와 유효 갑상선 깊이에 따른 기하학적 요인의 영향을 고찰하고자 하였다. $^{131}I$ 370 kBq 선원을 검출기로부터 거리를 20 cm부터 30cm까지 1 cm 간격으로 변화시키며 Captus 3000 thyroid uptake system(Capintec, NJ, USA)으로 측정하였다. 유효갑상선 깊이를 재현하기 위해 목 팬텀을 이용하여 팬텀 내 선원의 깊이를 1 cm, 2 cm, 5 cm으로 변화시키며 같은 방법으로 측정하였다. 실험 결과, 곡선추정 회귀분석 결과 모든 실험군이 거듭제곱곡선에 높은 상관관계를 보이는 것으로 나타났다($$R2{\geq_-}0.915$$). 그러므로 검출기-선원 간 거리가 20 cm보다 30 cm에서 오차가 크게 감소됨을 예상할 수 있다. 모든 실험군에서 팬텀을 쓰지 않았을 때와 유효 갑상선깊이가 1 cm이 적용되었을 때의 계수율이 서로 유의할 만한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.01). 선형회귀분석 결과 깊이에 따른 계수율의 변화는 모두 감소되는 것으로 나타났으나,$284.3keV{\pm}10%$ 영역에서 깊이에 따른 계수율의 변화는 증가되는 것으로 나타났다. 이 회귀식을 통해 환자의 예상 갑상선 섭취율을 산출해 보았을 때, $364.4keV{\pm}10%$에서 1 cm 당 -6.42%, $364.4keV{\pm}20%$의 영역에 서 -5.09%의 더 낮은 오차를 보였다. 또한 거리에 따른 계수율의 변동계수는 모든 실험군에서 선형으로 증가되는 것으로 나타났다. 그 중 $364.4keV{\pm}20%$, $364.4keV{\pm}10%$ 영역은 비교적 낮은 변동계수와 증가폭을 보였다. 곧, 유효 갑상선 깊이에 따른 오차를 줄이기 위해서는 $364.4keV{\pm}20%$의 영역의 사용이 더 적절할 것으로 보인다. 그러므로 갑상선 깊이에 따른 오차는 갑상선 깊이에 따른 보정계수 적용,$364.4keV{\pm}20%$ 에너지 영역 설정, 디텍터와 선원과의 거리를 연장하였을 때 감소시킬 수 있다고 생각된다.

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비흡연 및 흡연 성년 한국인에서의 노력성호기곡선을 이용한 폐활량측정법 검사지표들의 추정상치 및 이에 대한 흡연의 효과 (Prediction Formulas of Pulmonary Function Parameters Derived from the Forced Expiratory Spirogram for Healthy Nonsmoking and Smoking Adults and Effect of Smoking on Pulmonary Function Parameters)

  • 조원경;김은옥;명승재;곽승민;고윤석;김우성;이무송;김원동
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제41권5호
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    • pp.521-530
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    • 1994
  • 연구 배경 : 국내의 비흡연 성인에서의 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치에 대한 연구는 대상수가 적거나 일부 검사지표들에 국한되어 보고되었고, 마성호흡기 증상이 없는 흡연자에서 흡연이 폐활량측정법 검사지표들에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 체계적인 연구는 없었다. 이에 저자들은 비흡연 성년 한국인에서 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치 산출공식을 구하고 호흡기 증상이 없는 흡연 남자 성인에서 과거 흡연량이 폐활량측정법 검사지표에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 방법 : 1990년 6월부터 1991년 12월까지 서울중앙병원 종합건강진단센터를 방문한 19,945명중, 호흡기 증상 및 호흡기질환력이 없고 흉부방사선촬영소견이 정상인 18세이상의 비흡연 여자 763명, 비흡연남자 308명과 흡연남자 353명을 대상으로 노력성 호기곡선을 이용한 폐활량측정법검사를 실시하였다. 폐활량측정법은 dry rolling seal 방식의 System 2130(Sensor Medics, USA)을 이용하여 미국 흉부학회 기준에 의거하여 실시하였으며, 성별에 따라 피검자의 연령, 신장 및 체중으로부터 다중회귀분석을 통해 폐활량측정법의 추정정상치 산출공석을 구하였고 흡연의 영향은 흡연량에 따라 10 pack-years 이상 84명, 10~20 pack-years 191명, 20 pack-years이상 108명 세군으로 나누어 각각을 가변수(dummy variable)로 처리한 후, 비흡연 남자군을 포함하여 다중회귀분석을 하여 p-value로써 평가하였다. 결과: 1) 주요 폐활량측정법 검사지표들의 연령, 신장 및 체중으로부터 구한 추정정상치 산출 공식은 Table 8, 9와 같다. 2) 폐활량측정법 검사지표들에 대한 흡연의 영향을 흡연남성군의 과거 흡연량에 따라 조사한 결과 10 pack-years 미만의 흡연은 영향이 없었고, 10~20 pack-years는 $FEV_1$/FVC와 $FEF_{25{\sim}75%}$에, 20 pack-years 이상의 흡연은 $FEV_1$$FEV_1$/FVC에 대해 유의한 역상관관계를 보였다. 결론 : 1) 비흡연 성년 한국인에서 피검자들의 연령, 신장 및 체중으로부터 노력성호기곡선을 이용한 폐활량측정법 검사지표들의 추정정상치를 산출하는 회귀방정식을 구하였다. 2) 남녀 모두 연령과는 역상관관계를, 신장과는 정상관관계를 보였고 체중과도 상관관계를 보이는 검사지표도 있었으며, 특히 $FEV_1$/FVC(%)는 신장과는 상관관계를 보이지 않았으며 체중과 역상관관계를 보였다. 3) 본 연구에서 산출한 회귀방정식에 본대상군의 평균연령과 신장을 대입한 FVC 및 $FEV_1$의 추정정상치가 서양인에서의 공식에 대입한 경우보다 높은 수치를 보였다. 4) 폐활량측정법 검사지표에 대한 흡연의 영향을 무증상 흡연 남성군의 흡연력에 따라 분류조사한 결과 10 pack-year 미만의 흡연은 영향이 없었고, 10~20 pack-year의 흡연은 $FEV_1$/FVC 및 $FEF_{25{\sim}75%}$, $FEF_{25%}$, $FEF_{75%}$에 대해, 20 pack-year 이상의 흡연은 $FEV_1$$FEV_1/FEV$에 대해 유의한 역상관관계를 보였다. 5) 신장의 영향을 보정한 $FEV_1$($FEV_1$/height)은 남성 흡연군에서 연령에 따른 상기지표의 감소율이 남성 비흡연군보다 유의하게 높았다(P=0.0001).

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분할치료간(Interfraction) 내부 장기 움직임 오류 분석을 통한 전립선암의 전신정위적방사선치료(SBRT) 가능성 평가 (The evaluation of the feasibility about prostate SBRT by analyzing interfraction errors of internal organs)

  • 홍순기;손상준;문준기;김보겸;이제희
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.179-186
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    • 2016
  • 목 적 : 분할치료간(Interfraction) 움직임에 의한 오류가 많은 직장과 방광 그리고 전립선의 변화를 MR영상을 기반으로 분석하여 보정치료계획(adaptive plan) 없이 SBRT 선량제한을 충족하는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 본원에서 ViewRay MRIdian System(ViewRay, ViewRay Inc., Cleveland, OH, USA)을 이용하여 전립선암에 총 선량이 70 Gy, 28회의 분할치료인 IMRT 치료를 시행한 환자 5명을 대상으로 하였다. 기존 치료방법을 가정하기 위해 ViewRay 모의치료계획과 동일한 날짜와 조건으로 촬영한 전산화단층촬영(Computed Tomography, 이하 CT)영상에 초기 치료계획을 생성하였고, 전산화치료계획은 Eclipse(Ver 10.0.42, Varian, USA)를 이용하였다. 분할치료간(Interfraction) 장기 변화를 분석하기 위해 치료계획용 CT영상에 각 5회 치료 자기공명영상(Magnetic Resonance Imaging, 이하 MRI)을 Registration 한 후, 초기 치료계획을 각 치료영상에 적용하여 선량체적곡선 변화와 각 장기의 절대용적 변화를 측정하였다. 처방선량은 5회에 걸쳐 PTV에 총 선량이 $V_{36.25}$ Gy $${\geq_-}$$ 95%가 되도록 하였고, 전립선 SBRT 선량제한의 충족 여부를 확인하기 위하여 직장과 방광의 $V_{100%}$, $V_{90%}$, $V_{80%}$ $V_{50%}$을 측정하였으며, CTV의 $V_{100%}$, $V_{95%}$, $V_{90%}$도 측정하였다. 결 과 : 총 5회의 CTV, 직장, 방광의 선량평균값은 5명 모두 SBRT 선량제한을 충족하였으나 각 치료 영상을 분석한 결과 1회 이상 선량제한을 초과하는 경우도 나타났다. 초기 치료계획과 분할치료의 MR영상을 비교하여 절대용적 변화를 측정한 결과 직장에서 최대 1.72배, 방광에서 최대 2.0배 차이를 보였다. 직장의 경우 초기 치료계획에서 5명의 측정값이 평균 $V_{100%}=0.32%$, $V_{90%}=3.33%$, $V_{80%}=7.71%$, $V_{50%}=23.55%$로 선량한도 이하로 계획 되었으나, 실제 분할치료 중 최대 3회까지 선량한도를 초과하기도 하였다. 방광의 경우도 초기 치료계획의 절대용적이 평균 117.9 cc 였으나 실제 치료 5회 평균용적은 79.2 cc 로 나타났다. CTV의 경우 방광과 직장의 용적 변화 등으로 인해 5 mm 여백을 포함한 PTV에 치료계획을 세웠음에도 불구하고 100% 처방선량 영역을 벗어나기도 하였다. 결 론 : 본 연구에서는 5회 치료 평균으로 분석한 결과 선량한도를 벗어난 경우는 없었으나, 각각의 분할치료에서는 직장과 방광의 오차가 비교적 큰 것을 확인 할 수 있었다. 그러므로 전립선암 SBRT를 시행하기 위해서는 선량 전달 정확성에 더욱 신중을 기해야 한다. 이를 위해서는 실시간 영상추적과 보정치료계획이 필수적이며 이것은 모든 방사선 치료가 궁극적으로 나아가야 할 방향으로 사료된다.

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선량 및 선량률 변화에 따른 말초혈액 임파구의 염색체 이상의 빈도 (The Frequency of Chromosomal Aberrations of Peripheral Lymphocytes according to Radiation Dose and Dose Rate)

  • 정태식;백흠만;신병철;문창우;김미향;이용환;염하용
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권2호
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    • pp.138-149
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    • 2000
  • 목적 : X-선 조사 후 이동원 염색체와 환형 염색체의 빈도가 피폭 선량과 비례하는지를 확인하고, X-선 조사시 선량률의 변화가 생물학적 선량 측정에 영향을 주는지를 찾아서 보정인자로 작용하는지를 알아보았다. 대상 및 방법 : 28세의 건강한 성인남자에서 2회에 걸쳐 각각 16 ml와 18 ml의 전혈을 정맥으로부터 무균채취하여 이미 해파린(heprin) 처리되어 있는 10 ml의 vacutainer (삼화공사, 한국)에 2 ml씩 분주하였다. 분주한 혈액 시료를 1개는 정상대조 군으로 16개는 실험 군으로 총 17개를 실험에 사용하였으며, 방사선 조사는 조사야 10${\times}$10 cm$^{2}$로 분당 240 cGy 의 일정한 선량률로 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800 cGy의 선량을 각 1회 조사하였다. 나머지 9개의 실험 군은 동일한 선량(400 cGy)에서 선량률 변화만 주어 20, 40, 60, 80, 100, 160, 240, 320, 400 cGy/min의 각 선량률로 1회 조사하였다. 관찰 시 염색체의 개수가 46${\times}$2개 되는지 여부를 확인하고 또한 염색체의 밀도나 염색체 형태가 염색체 이상 빈도 확인에 적합한지 확인한 후 해당되는 경우에 한해서만 계측하였다. 각 표본에서 최소 50개의 림프구를 관찰하려고 하였다. 통계처리는 SPSS를 이용하여 평균값 비교와 회귀곡선의 기울기 값을 구하였다. 결과 : 방사선 조사된 림프구의 관찰된 총 수에 대한 염색체 이상을 가진 림프구의 비율(yield)은 선량이 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800 cGy일 때 각각 0, 9, 20, 27, 55, 88, 100%이었다. 선량변화에 따른 염색체 이상(이동원 및 환형 염색체)의 평균빈도는 50, 100, 200, 300, 400, 500, 800 cGy일 때 각각 0.000, 0.093, 0.200, 0.354, 0.612, 2.040, 2.846이었다. 관찰된 총림프구에서 이동원 염색체와 환형 염색체의 빈도(Ydr)는 선량이 50, 100, 200, 300, 400, 600, m cGy일 때 각각 0.000, 0.093, 0.200, 0.364, 0.613, 2.040, 2.846이었다. 방사선량과 Ydr의 관계는 Ydr=$\alpha$D+$\beta$D$^{2}$에 의한 Liner-quadratic model을 따를 때 Ydr=0.188${\times}$10$^{-2}$ D/Gy+0.422${\times}$10$^{-4}$/Gy$^{2}$${\times}$D$^{2}$로 나타났다. 이동원 염색체와 환형 염색체 이상을 가지는 림프구에서 이동원 염색체와 환형 염색체의 빈도(Qdr)는 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800의 선량일 때 각각 0.000, 1.000, 1.000, 1.333, 1.118, 2.318, 2.846 이었으며 이는 앞의 Ydr값으로부터 구한 값과 거의 일치하였다. 선량율을 각각 20, 40, 60, 80, 100, 160, 240, 320, 400 cGy/min으로 달리하여 총 선량을 400 cGy를 각각 조사했을 때 임파구에서 나타난 염색체이상(이동원, 환형, 무동원체단편 염색체)의 빈도의 차는 없었다. 결론 : 방사선의 급성 피폭에 의한 손상은 선량률에 의한 영향은 미미하며 대부분 피폭된 총 선량에 의해 좌우된다. 염색체 이상을 이용한 생물학적 선량측정방법은 피폭 선량이 증가함에 따라 비교적 규칙적으로 증가하므로 피폭 선량 측정을 위한 유용한 방법이라고 생각한다. 그러나 일회 피폭인 급성 피폭 시는 선량률 변화가 보정인자로써 작용하지는 않았다.

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CBCT와 Simulation CT를 이용한 치료계획의 선량비교 (Comparison of using CBCT with CT Simulator for Radiation dose of Treatment Planning)

  • 김대영;최지원;조정근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.742-749
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    • 2009
  • 최근의 방사선치료용 선형가속기에 부착된 진단용 kV 에너지 영역의 X선 선원과 아모퍼스 실리콘(a-Si)의 검출기로 구성된 온보드영상장치(OBI)를 이용하여 콘빔 전산화단층촬영 영상(CBCT)획득이 가능하다. CBCT영상을 이용하여 치료계획을 세우게 되면 치료실에서 CT영상 촬영이 가능해짐으로써 고식적 치료환자들의 부담이 많이 감소될 수 있고 더 나아가 선량을 재계산하여 치료과정 중 치료계획 재수립도 가능하다. 본 연구에서는 CBCT를 이용한 치료계획과 기존의 모의치료용 CT를 이용한 치료계획을 비교 연구 함으로서 CBCT영상만으로 광자선 선량계산이 정확한지를 평가하고 임상에서 고식적방사선치료를 목적으로 하는 환자들을 대상으로 온라인 방사선치료계획의 가능성을 연구하였다. 선량계산에 필요한 CT수와 밀도간의 상호관계 확인을 위하여 Catphan 600 팬텀을 이용하여 교정곡선을 산출하였고 팬텀과 환자들의 모의 치료용 CT영상과 CBCT영상을 획득하여 치료계획 및 선량계산 된 결과를 비교하였다. CBCT 영상을 이용한 치료계획에서의 MU차이는 중심점에 100cGy 처방하였을 때 Phantom에서의 경우 3~4MU로 약 2.7%, 환자에서의 경우 1~3MU로 약 2.5% 이하로 차이가 났다. 팬텀과 환자에서의 Monitor unit(MU)차이는 2.7%, 2.5% 이내였으나, CBCT영상의 경우 검출기의 크기의 제약 및 환자의 불수의적인 움직임에 의하여 전자밀도가 큰 물질에서 산란선과 artifact의 발생이 크게 증가한다. 따라서 뇌 및 폐 영역의 치료계획시 선량의 오차가 더 커질 수 있어 이에 대한 주의가 요구된다. 치료시작 전 CBCT 영상을 획득하여 환자의 자세와 내부 장기의 위치를 보정하고 선량을 재계산하여 치료계획을 재수립하는 적응방사선치료(ART)를 시행하기 위해서는 산란선과 움직임에 의한 artifact의 감소방안이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

$^{13}N$-암모니아 PET에서 반정량적 심근관류 점수와 절대적 심근혈류량의 상관관계 (Correlation between Semiquantitative Myocardial Perfusion Score and Absolute Myocardial Blood Flow in $^{13}N-Ammonia$ PET)

  • 이병일;김계훈;김정영;김수진;이재성;민정준;송호천;범희승
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권3호
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    • pp.194-200
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    • 2007
  • 목적: $^{13}N$-암모니아는 심근혈류 측정에 유용한 방사성의 약품으로 최근 국내에 도입된 PET/CT를 이용하여 비침습적으로 정량적인 검사를 시행 할 수 있다. 이 연구에서는 $^{13}N$-암모니아를 이용한 동적 영상으로부터 얻은 심근혈류정보와 정적 영상으로부터 얻은 심근관류정보의 상관관계를 살펴봄으로써 심장핵의학 검사의 유용성을 알아보고자 하였다. 방법: 심혈관질환이 의심되어 핵의학 심근관류 검사를 시행한 12명(남 11명, 여 1명, 평균나이 $57.9{\pm}8.6$세)을 대상으로 $^{13}N$-암모니아 검사를 시행하였다. 휴식기와 부하기에서 영상획득을 위하여 $^{13}N$ 암모니아 0.3 mCi/kg를 15초간 순간주사하면서 동시에 동적영상을 6분간(5초씩 12회, 10초씩 6회, 20초씩 3회, 30초씩 6회) 획득하고 이어서 게이트 영상을 13분간 각각 획득하였다. 심근혈류의 측정은 기저부 4분절, 중간부 4분절, 그리고 심첨부로 구성된 9분절 모델을 이용하였으며, 추출한 시간-방사능곡선과 추적자 모델을 사용하여 정량화 하였다. 심근관류는 정량화 분석 소프트웨어를 사용하여 구하였다. 20분절 모델을 9분절 모델과 비교하기 위하여 최기저부 6분절은 제외하고 인접분절의 값을 평균하여 사용하였다. 결과: 심근혈류량(휴식기, 0.18-2.38 ml/min/g; 부하기, 0.4-4.95 ml/min/g)과 심근섭취율(휴식기, 22-91%; 부하기, 14-90%) 간에는 약한 상관관계가 있었으며, 휴식기 보정된 심근관류와 혈류의 상관이 부하기에서보다 더 컸다(휴식기 r=0.59, 부하기 r=0.80). 수축기 심근두꺼워짐이 좋을수록 보정된 관상동맥 혈류예비능과 심근관류 예비능이 상관관계를 보였다. 결론: $^{13}N$-암모니아를 이용한 관류값을 특성에 따라 보정하고 해석하였을 때, 동적영상에서 절대값으로 구한 심근혈류와 좋은 상관관계를 보였다. 따라서 심근관류가 심근혈류를 잘 반영하는 지표임을 보였으므로 심장질환에서의 PET-CT 검사를 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

소양강댐 유역의 오염부하량 산정을 위한 BASINS/WinHSPF 적용 (Application of BASINS/WinHSPF for Pollutant Loading Estimation in Soyang Dam Watershed)

  • 윤춘경;한정윤;정광욱;장재호
    • 생태와환경
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    • 제40권2호
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    • pp.201-213
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    • 2007
  • 본 연구에서는 북한강 상류 지역인 소양강댐 유역에 BASINS/WinHSPF모델을 적용하였다. WinHSPF는 도시와 농촌지역 등이 혼재된 토지이용형태를 보이는 유역에 적용하기 적합한 모델로서, 산림이 대부분인 소양강댐 유역의 유출량 및 수질을 모의하고, 유역의 오염부하량을 분석하였다. 또한, 유역관리를 위해 인공습지와 저류지를 설치하였을 경우 WinHSPF의 Best Management Practice Evaluation(BMPRAC)을 통한 오염부하 삭감량을 산정하였다. WinHSPF 모델을 이용하여 유출량은 2000년부터 2004년까지, 수질 항목은 1990년부터 2004년가지 모의하였다. 모델 보정 결과 유량의 변화는 인북천, 북천, 내린천 세 곳 모두 강수량의 변화와 일치하여 변화하는 경향을 나타내고 있었고 모의치가 실측치를 대체적으로 잘 반영하였지만 유출량이 피크인 경우에 실측지에 비해 과소평가 되는 경향을 나타내었다. 이는 각 소유역에서 발생하는 강우량을 이용하여 모델을 구동한 것이 아니고, 일부 국한된 기상관측소의 자료만을 이용하였기 때문에 지역적인 차이가 나타났거나, 수위-유량 곡선을 통해 유출량을 산정하는 과정에서 수위가 높은 시기에 유량이 과도하게 계산된 경우가 있기 때문이라 판단된다. 수질항목은 온도, DO, BOD의 경우 예측값이 연중 수질변화패턴을 잘 반영하였다. TN과 TP는 모의치가 다소 과대, 과소평가되는 경향이 있었는데, 향후 보다 효율적인 유역관리를 위한 모델의 활용을 위해서는 정확하고 자세한 기상자료와 수문자료가 뒷받침되어야 하며, 실측지점의 특성을 대표할 수 있는 수질 및 유출량 측정이 이루어져야 할 것이다. 2000년부터 2004년가지 소양강댐 유역의 오염부하량은 강우량이 가장 논은 2003년에 BOD, TN, TP가 각각 4,109,674 kg $yr^{-1}$, 6,457,315 kg $yr^{-1}$, 104,186 kg $yr^{-1}$로 가장 높게 나타났다. 월별 부하량은 7월부터 9월에 배출되는 양이 BOD는 약 63.5%, TN 약 64.1%, TP는 약 64.4%를 차지하여, 강우 시 유출량이 증가하면 부하량도 비례하여 증가는 것으로, 강우 유출량에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 인북천, 북천, 내린천, 소양강 유역에서 BOD, TN, TP의 오염부하량은 약 98% 이상이 비점오염원으로부터 발생하는 것으로 분석되었는데, 이는 유역의 대부분이 산지와 농경지로서 산업시설과 같은 점오염원이 적고,강우 시 산림지역 및 농경지에서 많은 양의 비점오염원이 발생하기 때문으로 판단된다. WinHSPF모델의 BMPRAC를 이용하여 Scenario를 적용한 결과 부하량 삭감율은 저류지를 설치한 scenario 2가 가장 많이 감소하는 것으로 나타났다. 강우기(7${\sim}$9월)의 부하량 삭감율은 BOD의 경우 Scenario 1-1(처리용량 1,500 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 1-2 (처리용량 1,000 $m^3$ $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는 적용하지 못하였으나, 인공습지와 저류지의 적절한 연계시스템을 적용한다면 저감시설 설치 부지면적과 비용의 감소뿐만 아니라 보다 효과적인 수질개선효과를 가져올 수 있으리라 판단된다.

지상용 초분광 스캐너를 활용한 사과의 당도예측 모델의 성능향상을 위한 연구 (Study of Prediction Model Improvement for Apple Soluble Solids Content Using a Ground-based Hyperspectral Scanner)

  • 송아람;전우현;김용일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.559-570
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    • 2017
  • 본 연구에서는 야외에서 자료 취득이 가능하며 한 번에 다량의 사과를 촬영할 수 있는 지상용 초분광 스캐너를 활용하여 사과의 분광정보와 당도와의 부분최소제곱회귀분석(PLSR, Partial Least Square Regression)을 수행하였으며, 최적의 예측모델을 구축하기 위한 다양한 전처리기법의 적용가능성을 평가하고 VIP(Variable Importance in Projection)점수를 통한 최적밴드를 산출하였다. 이를 위하여 360-1019 nm영역에서 촬영된 515밴드의 초분광 영상에서 70개의 분광곡선을 취득하였으며, 디지털광도계를 이용하여 당도($^{\circ}Brix$)를 측정하였다. 사과의 분광특성과 당도사이의 회귀모델을 구축하였으며, 최적의 예측모델은 모델 예측치와 실측치간의 결정계수($r_p^2$, coefficient of determination of prediction)와 RMSECV(Root Mean Square Error of Cross Validation), RMSEP(Root Mean Square Error of Prediction)등을 고려하여 선정하였다. 그 결과 산란보정 기법의 대표적인 MSC(Multiplicative Scatter Correction)의 기반의 전처리기법이 가장 효과적이었으며, MSC와 SNV(Standard Normal Variate)를 조합한 경우 RMSECV와 RMSEP가 각각 0.8551과 0.8561로 가장 낮았고, $r_c^2$$r_p^2$은 각각 0.8533과 0.6546으로 가장 높았다, 또한 360-380, 546-690, 760, 915, 931-939, 942, 953, 971, 978, 981, 988, 992-1019 nm 등이 당도 측정을 위한 가장 영향력 있는 파장영역으로 나타났다. 해당 영역의 분광값을 가지고 PLSR을 수행한 결과, 전파장대를 사용할 때보다 RMSEP가 0.6841로 감소하고 $r_p^2$는 0.7795로 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 사과의 당도측정에 있어 야외에서 취득한 초분광 영상자료의 활용 가능성을 확인하였으며, 이는 필드자료 및 센서 활용분야의 확장가능성을 보여준다.