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1.25 Gbps 단일집적 양방향 광전 SoC를 위한 임플란트 절연 특성 분석 (Implant Isolation Characteristics for 1.25 Gbps Monolithic Integrated Bi-Directional Optoelectronic SoC)

  • 김성일;강광용;이해영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권8호
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    • pp.52-59
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    • 2007
  • 본 논문에서는 이더넷 광 네트워크 구현용 핵심 부품인 1.25 Gbps 단일집적 양방향 광전 SoC (Monolithic integrated hi-directional optoelectronic system-on-a- chip)의 전기적 혼신을 감소시키기 위한 임플란트의 전기적 절연 특성을 분석하였으며, 측정결과로부터 임플란트의 등가회로를 추출하였다. InP 기판상에 단일집적된 양방향 광전 SoC의 구성은 다음과 같다. 먼저 송신부는 전기신호를 광신호로 바꾸어 전송하는 레이저 다이오드(Laser Diode)와 레이저 다이오드의 출력을 모니터링하기 위한 모니터 포토다이오드(Monitor Photodiode)로 구성된다. 그리고 수신부는 디지털로 변조된 후 입력된 광신호를 전기신호로 변환하는 디지털 포토다이오드(Digital photodetector)로 구성된다. IEEE 802.3ah와 ITU-T G.983.3가 요구하는 기가비트 수동 광 네트워크 (Gigabit-Passive Optical Network)용 ONU (Optical Network Unit)의 양방향 광전 모듈의 규격을 만족하기 위해서는 수신부의 수신감도는 -24 dBm (@ BER (Bit Error Rate)=10-12)을 만족해야 하므로, 모듈 내의 전기적 혼신은 DC에서 3 GHz까지 -86 dB이하로 유지되어야 한다. 한편, 임플란트 구조의 측정 및 분석 결과, 단일 InP 기판상에 집적된 레이저 다이오드와 모니터 포토다이오드 간의 간격과, 그리고 모니터 포토다이오드와 디지털 포토다이오드간의 간격을 200 mm 이상을 유지하면서, 20 mm 폭의 임플란트를 삽입하였을 경우, -86 dB 이하의 전기적 혼신을 만족하였다. 본 논문에서 사용하고 분석한 임플란트 구조 및 특성은 단일집적 양방향 광전 SoC 뿐만 아니라, 아날로그/디지털 혼합모드 SOC의 설계 제작용 기본 데이터로 활용할 수 있다., 1.0 mm로 나타났다. 하체 고정기구를 사용한 환자군에서 디지털재구성사진과 모의 치료사진의 차이는 좌우, 전후, 두미 방향에 따라 각각 $1.3{\pm}1.9\;mm$, $1.8{\pm}1.5\;mm$, $1.1{\pm}1.1\;mm$, 디지털재구성사진과 조사영역사진 간의 차이는 각각 $1.0{\pm}1.8\;mm$, $1.2{\pm}0.9\;mm$, $1.2{\pm}0.8\;mm$, 조사영역사진 간의 평균 표준편차는 각각 0.9 mm, 1.6 mm, 0.8 mm로 고정기구를 사용하지 않았을 때보다 유의하게 재현성이 향상된 것으로 나타났다. 결 론: 본 연구에서 고안된 하체 고정기구는 골반부암 환자 치료 시 편안함을 제공해 주고 재현성 향상에 도움을 주는 것으로 사료된다..) 이 때 방사선 조사량의 중앙값은 3,600 cGy이었다. 이후 추가 방사선 치료 시 계획용 CT를 사용하지 않고 2-oblique fields 사용하여 치료한 경우가 87명(35.4%)이었는데 방사선 조사량의 중앙값은 1,800 cGy이었다. 전 환자에서 1일 1회 180 cGy로 치료하였다. 전 환자에서 조사된 총 방사선량의 중앙값은 5,580 cGy이었다. 수술 후 방사선 치료를 시행한 경우 중앙값은 5,040 cGy이었고 수술을 받지 않은 환자 중앙값은 5,940 cGy이었다. 근접조사 방사선 치료는 총 34명(13.8%)에서 시행되었고, 전 환자에서 high dose rate Iridium-192를 사용하였다. 조사범위는 종양에서 longitudinal margin의 중앙값은 1 cm, prescribed isodose curve에서 axial length의 평균값은 8.25 cm, 폭은 2 cm, 그리고 전후 폭의 중앙값도 2 cm이었다. Fraction size의 중앙값은

추락낙하 충돌 시 가해지는 충격에 대한 경수로(PWR) 처분용기의 구조해석 (Structural Analysis of PWR(pressurized water reactor) Canister for Applied Impact Force Occurring at the Moment of Falling Plumb Down Collision)

  • 권영주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.211-222
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고준위폐기물 처분장에서 처분용기를 취급할 때 발생할 수 있는 운송차량에서 처분용기의 추락낙하 사고시 지면에 충돌할 때 지면으로부터 받는 충격력에 대하여 직경이 102cm인 가압경수로(PWR)용 처분용기에 대한 구조해석을 수행하여 처분용기의 구조적 안정성을 평가하였다. 이를 위하여 처분용기가 추락낙하하여 지면과 충돌 시에 처분용기가 받는 충격력을 구하기 위한 기구동역학해석을 상용 CAE 시스템인 RecurDyn을 이용하여 수행하였으며, 이와 같이 구한 충격력에 대하여 상용 유한요소해석 코드인 NISA를 이용하여 처분용기의 비선형구조해석을 수행하여 처분용기 내에 발생하는 응력 및 변형을 구하였다. 이를 바탕으로 처분용기가 처분장에서 취급 시 부주의로 운송차량에서 추락낙하 하는 경우 처분용기의 구조적 안전성을 평가하였다. 처분용기를 강체로 가정하고 기구동역학해석을 수행한 결과 처분용기는 지면과 두 가지 유형으로 충돌함을 알 수 있었고, 충돌 초기 지면으로부터 받는 충격력이 가장 크고 그 이 후 충돌 시에는 충격력이 점차로 감소함을 알 수 있었다. 안정적인 구조안전성 평가결과를 얻기 위하여 처분장에서 차량 운송 시 추락낙하 사고에서의 운송차량의 높이는 충분히 높은 5m로 가정하였다. 충격력에 대한 비선형구조해석은 추락낙하하여 가장 큰 값인 충돌 초기의 충격력의 크기를 가지고 비선형구조해석을 수행하였다. 해석결과 이송 중인 차량에서 추락낙하하는 경우 처분용기의 내부 주철삽입물에 주철의 항복응력보다 더 큰 응력이 발생하였으며, 이는 처분용기에 항복이 발생하여 경수로 처분용기의 구조적 안전성이 확보되지 못함을 보여주고 있다.

Serratia marcescens에서 cAMP receptor protein(CRP) 유전자의 클로닝 해석 (Analysis and cloning of cAMP receptor protein(CRp) gene in Serratia marcescens)

  • 유주순;김혜선;문종환;정수열;최용락
    • 생명과학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.263-271
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    • 1998
  • 전사조절인자로서 잘 알려져 있는 cAMP receptor protein(CRP)은 cAMP와 DNA에 결합하는 특별한 활성을 가지고 있으며, cAMP-CRP complex를 형성하여 수많은 유전자의 발현조절에 관여한다. 이러한 측면에서 cAMP-CRP의 조절은 어떤 면에서 총체적 조절체계라고까지 한다.본 연구는 Serratia 균주에서 crp 유전자의 분자적 특성 및 cAMP에 의한 발현조절을 받는 분자기구를 해석하고자 유전자를 클로닝하고 발현을 확인하였다. MacConkey 배지에서 maltose를 탄소원으로 충분히 이용하지 못하는 대장균 TP2139(${\Delta}crp$,${\Delta}lac$를 숙주로 이용하고, 염색체 DNA를 library로 작성하여 얻은 형질전환체 약 일만개의 콜로니에서 red colony를 나타내는 5종류의 양성 클론을 얻었다. 이들 클론을 Southern 방법으로 확인한 결과 3kh의 단편을 가진 pCKB12클론이 crp유전자를 coding하고 있음을 확인하였다. glpD-lacZ 융합 plasmid인 pLDC6의 BamHI부위에 pCKB12의 3kb 단편을 삽입시킨 재조합 plasmid pLDC6-Scrp를 작성하여, 클로닝된 Serratia의 crp유전자가 대장균에서 유전자 전사조절에 미치는 영향을 확인한 결과 cAMP-CRP 복합체 형성에 의한 전사조절 기능이 확인되어졌다.

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단측성 외고정 기구를 이용한 개의 대퇴골 신연에 있어서 골수강내 K-강선 삽입의 효과 (Effects of Intramedullary K-wire Insertion on Femoral Lengthening in Canine with Monolateral External Fixator)

  • 황재민;김영기;진희택;석성훈;이희천;고필옥;장홍희;이효종;연성찬
    • 한국임상수의학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.291-299
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    • 2006
  • During long bone lengthening, there are many disadvantages including axial deviation, malalignment and re-fracture which are commonly encountered inspite of its proven abilities. To study the effects of intramedullary K-wire application on the lengthening of long bone, ten skeletally mature mongrel dogs were separated into two groups(Group I, II). Right femurs of group I(5 dogs) were fixed with only monolateral external fixator after subperiosteal osteotomy. Right femurs of group II(5 dogs) were fixed with mono lateral external fixator and intramedullary K-wire after subperiosteal osteotomy. Lengthening was started at 7 days after the surgery with the rate of 0.5 mm per day for 5 weeks and the dogs were sacrificed after 15 weeks postoperatively to examine histologic differences and evaluate bone mineral density. Radiographic examination at an interval of two weeks was done to evaluate the type of callus formed and to analyze complications including instability of external skeletal fixation and axial deviation. Bone mineral density at the lengthened area and contralateral nonlengthened area were measured using quantitative computerized tomography. Histological examination of regenerated bone was performed using Masson's trichrome stain method. The radiographs demonstrated poor callus formation, higher incidence of axial deviation and screw loosening in the group I compared to the group II. The bone mineral density at the lengthened area in the group II was higher than that of the group I(P<0.05). Histological examination showed that the new bone trabeculae in the group II were greater than that of the group I. In conclusion, the combination of monolateral external fixator and intramedullary K-wire can prevent pin loosening, axial deviation and reduce healing period in dogs.

물거버넌스와 물관리기본법 (Water Governance and Basic Water Law)

  • 이승호;김승
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.385-389
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 물거버넌스 개념과 1997년, 2006년 물관리기본법안 분석을 통해 한국의 새로운 물관리 체제를 모색하는 것이다. 물거버넌스는 물관리정책과 계획의 수립, 시행, 평가에 있어 정부뿐만 아니라 일반 기업, 시민, 환경단체, 전문가 등 여러 이해당사자를 참여시키는 것을 핵심으로 한다. 거버넌스란 기존의 정부 주도의 정책 계획, 수립, 시행이 아닌 비정부 조직과의 타협, 협의, 논의를 통한 양방향 정책결정 과정을 뜻한다. 따라서 물거버넌스의 가장 중요한 원칙은 다양한 이해당사자 참여를 통한 정책결정의 복수화 과정이다. 한국의 물거버넌스를 시행하기 위해 가장 필요한 요건은 이해당사자 참여를 우선 중앙, 지방정부에서 그 필요성을 인식하고 법, 제도 등을 통해 제도화하는 것이다. 환경부 주도로 입안된 1997년 물관리기본법안은 물관리일원화, 적정사용, 유역관리, 비용부담, 균형배분의 5원칙을, 2006년 물관리기본법안은 물관리일원화 대신 통합물관리, 적정사용 대신 수요관리를 삽입하여 5원칙을 제시하였지만 이해당사자 참여는 원칙에 포함시키지 않았다. 이해당사자 참여 원칙의 제도화가 없이는 위의 두 법안이 제시한 원칙의 적용과 시행이 어려움에 봉착할 가능성이 높다. 왜냐하면 다른 원칙은 다양한 이해당사자 참여를 통한 사회적 합의 없이는 시행이 쉽지 않은 정치적으로 민감한 사항들이기 때문이다. 예를 들어 물의 균형배분 원칙 관련, 만약 상류와 하류 주민 간의 합의가 없이 어느 한 이해당사자의 일방적 행위가 있을 경우 큰 갈등을 유발할 수 있다. 물거버넌스을 실행하기 위해 중앙에 필요한 조직은 물이용 관련 물분쟁 발생 시 이를 조정하고 국가물관리계획을 수립하며 물관리 문제 전반을 총괄하는 조직이다. 1997년, 2006년 기본법안은 국가물관리위원회 설치를 제시하였고 2006년 기본법안에서 보다 구체적으로 위상, 운영, 역할 등에 대해 언급하였다. 하지만 국가물관리위원회는 물관련 중앙부처의 장, 지방행정조직의 장만을 포함하여 유역관리를 책임질 유역관리조직의 장에 대한 언급이 없다. 물거버넌스 실현을 위한 유역관리 시행이 바람직하기에 유역관리조직의 장도 국가물관리위원회에 참여하는 것이 바람직하다. 또한 두 기본법안 모두 국무총리실 산하에 위원회를 속하게 하였는데 이를 수정하여 대통령 직속기구로 규정하는 것이 국가물관리위원회가 정치, 행정, 재정적 압력에서 벗어나 일관성 있는 정책을 펼 수 있는 지름길이 될 것이다. 또한 지방의 물문제를 물관리계획에 적절히 반영하고 대응방안을 수립, 시행하기 위해서는 정부 관료뿐만 아니라 지방의회 의원, 환경단체, 기업, 시민, 전문가 등의 다양한 이해당사자가 참여하는 유역위원회가 필수적이다. 또한 유역 관련 물관리계획을 수립하고 사업을 추진하는 유역관리청도 필요하다. 유역위원회와 유역관리청은 유역 내 여러 이해당사자들이 물관리에 대해 다양한 의견을 개진하고 토론하며 합의점에 이르는 거버넌스를 수립할 수 있는 중요한 조직이다. 두 기본법안은 유역관리 원칙을 제시하긴 하였지만 유역관리 시행 관련 조직, 역할, 운영 등에 대해서는 언급이 없었다. 한국의 물관리는 소득, 문화 수준 향상으로 인한 양질의 물공급에 대한 요구, 시민사회의 발전, 지방분권화 등 정치, 경제, 사회의 변화를 수용하고 발전해 나가기 위해서는 여러 이해당사자의 참여와 합의에 바탕을 둔 물거버넌스 수립이 무엇보다 중요하다. 또한 이를 시행하기 위해서는 물관리기본법을 하루 속히 제정하여 제도적 기반을 갖춰 보다 효율적인 물관리시스템을 수립해야 한다.

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한우와 젖소에서 연속적인 다배란 처리의 효과 (The Effects of Consecutive Superovulation in Hanwoo and Holstein Cattle)

  • 박성재;류일선;손동수;최선호;백광수;박수봉;전병순;안병석;김현섭;김일화
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.101-105
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    • 2007
  • 본 연구는 한우와 홀스타인 젖소에서 연속적인 다배란 처리 시 효율성 및 부작용에 대한 문제점을 연구하고자 다른 종간 다배란 처리효과를 비교, 조사하였다. 연속적인 다배란 처리를 위하여 estradiol benzoate(EB)와 CIDR plus, FSH 호르몬을 이용하여 한우에서는 17두, 젖소에서는 9두를 2회 이상 반복 이용하였다. 다난포 발생을 위해서는 FSH 호르몬을 이용하고 호르몬 처리 동기화를 위해서는 CER plus 기구를 질 내 삽입하였으며, 주요 조사 항목으로는 번식기관의 문제점, 배란 효율, 회수된 수정란 수, 우수 수정란 수 등을 분류하고, 종합적으로 종간 연속적인 다배란 효과를 비교, 조사하였다. 한우에서는 17두 중 4두(23.5%)에서 자궁경관의 협착이 발생하였고, 자궁 내에 손상이 발생하여 채란이 되지 않는 경우도 4두(23.5%)의 발생이 조사되었으나, 상대적으로 젖소에서는 9두 중 4두에서 일시적으로 배란이 전혀 일어나지 않는 경우가 있었다. 연속 처리 후 채란된 수정란의 수를 종합해 보면, 젖소에서는 평균 $4.3{\pm}3.4$개, 한우에서는 $2.7{\pm}2.5$개였으며, 종간 호르몬 효율과 연관된 배란율 조사에서는 한우에서는 89.7%, 젖소에서는 80.4%의 성적을 보였다. 또한, 3회까지 연속 다배란 처리를 한 결과, 한우나 젖소에서 채란된 수정란의 수는 비슷한 수준으로 채란되었다. 이와 같은 성적을 종합해 볼 때 EB제나 CIDR plus, FSH를 이용하여 1개월 주기로 연속적인 수정란 채란을 위한 다배란 처리가 소의 종에 무관하게 가능하다고 사료되지만 일시적으로 배란이 일어나지 않는 소에 대한 문제나 번식기관의 손상, 채란되는 수정란의 수가 적다는 것에 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다.

충북 증평 지질학습장 시험부지에 대한 물리탐사 및 지질공학 자료의 해석 (Interpretation of Geophysical and Engineering Geology Data from a Test Site for Geological Field Trip in Jeungpyung, Chungbuk)

  • 김관수;윤현석;사진현;서용석;김지수
    • 지질공학
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    • 제26권3호
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    • pp.339-352
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    • 2016
  • 지하 매질의 물리적인 성질을 정확히 평가하기 위한 가장 일반적인 방법은 해당 지점에서 시추하여 채취한 암편을 대상으로 해석한 지질공학적인 실내시험 결과와 시추공 안에 삽입한 탐사 기구를 통해 얻은 지구물리학적인 자료를 함께 복합적으로 해석하는 것이다. 이 연구에서는 충북 증평의 지질학습장으로 예정된 시험부지 중의 한 곳에서 시추공 탐사 대신 수집한 지표 탄성파탐사(굴절법 및 표면파법) 자료로부터 얻은 P파 및 S파 속도구조와 이를 토대로 작성된 포아송 비 단면을 통해 노두에 좁은 폭으로 드러난 암석 환경(적색퇴적암, 회색화산암, 풍화 화산암) 및 접촉선에서 관찰된 단열, 파쇄대가 확인되는지 알아보았다. 또한 탐사 지역에 주로 분포하는 회색 화산암과 적색 퇴적암을 대상으로 지표지질 조사와 실내 지질공학 실험을 수행하였다. 탐사자료에서 평가된 동적 탄성계수 영률은 지질공학 자료의 정적 탄성계수보다 높았다. 실내 시험에서 회색화산암에 비해 공극률이 작고 함수비가 작은 것으로 평가된 적색퇴적암은 추가적으로 건기와 우기에 실시한 전기탐사(비저항 및 자연전위) 결과에서 건우기와 관계없이 상대적으로 전기비저항이 높고 그 변화 폭이 매우 작은 영역으로 확인되었다. 특히 높은 함수비와 공극률을 갖는 풍화된 회색 화산암과 함께 접촉선에서 좁게 발달한 단열 파쇄대가 우기 때의 충전율을 높이는 열린 통로의 역할을 한 것으로 해석된다.

산불에 의한 가공송전선의 열화특성을 비파괴적으로 검출하기 위한 솔레노이드 와류센서의 응용 (An Application of Solenoid Eddy Current Sensor for Nondestructively Inspecting Deterioration of Overhead Transmission Lines due to Forest Fires)

  • 김성덕;김영달;정동화
    • 센서학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.404-415
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    • 2000
  • 본 논문에서는 산불에 의한 가공송전선의 열화에 대한 몇 가지 특성들과 비파괴 검사를 다룬다. 노화된 ACSR 도체에 대한 대기부식과 전해부식과 같은 부식기구를 설명한 후에 부식검출에 대해서 기술한다. 솔레노이드 코일의 임피던스 해석을 통하여 와류센서가 도체의 싱한 결함과 국부부식을 검사하는데 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 시험 도체를 코일 내부에 삽입한 경우에 센서코일의 임피던스가 변하므로, 산불에 의해 초래된 열화 정도를 측정하는 것이 가능하였다. 인공화염에 의해 열화 된 몇 개의 시료들을 사용하여 인장강도, 신장율과 센서 임피던스가 측정되었다. 화염 기간을 어느 정도 증가시키면, 알루미늄 소선의 인장은 현저하게 감소하기 시작하나 아연도금 강소선은 약간의 아연층이 부식되지만 인장은 초기와 유사하게 유지하였다. 일반적으로 도체의 인장하중이 감소하고 반대로 신장율이 증가하면 센서 임피던스는 감소하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 센서의 출력은 도체의 기계적 특성 변화를 나타내므로 이 센서는 산등성이에 가설된 ACSR 도체에 대해 산불로 인한 열화상태를 검출하는데 이용할 수 있다. 결국, 산불에 의한 심한 열화상태에 대한 중요한 정보를 얻는데 솔레노이드 코일을 응용할 수 있다는 것을 확인하였다.

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자궁경부암의 외부방사선 치료 성적 (Carcinoma of the Uterine Cervix Treated with External Beam Irradiation Alone)

  • 김미숙;하성환
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.363-367
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    • 1993
  • 자궁경부암의 방사선 치료중 외부방사선조사로만 치료한 환자에서 생존율, 합병증, 예후인자를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 1979년 3월부터 1988년 12월까지 서울대학교병원 치료방사선과에서 근치적 방사선 치료를 시행받은 총 650명의 자궁경부암 환자 중 외부방사선 조사만 시행한 42명을 대상으로 후향적 분석을 실시하였다. 방사선치료는 45 Gy내지 50 Gy의 전골반 조사후 3 내지 2 조사야를 사용한 축소야로 12 Gy에서 22 Gy의 추가조사를 시행하였다. 외부방사선조사만 시행한 이유는 심한 종양괴사로 인한 경우 25예, vaginal vault가 좁은 경우 5예, 외부방사선 치료 중 자궁강의 파열 1예등 강내조사용기구삽입이 불가능한 경우(poor geometry) 31명, 내과적 문제 5명, 고령 2명, 환자의 거부 2명, 장관 유착과 골반질환이 각각 1명이었다. FIGO병기 IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB, IVA의 환자수는 각각 1명, 3명, 12명, 1명, 20명, 5명이었다. 병기 IIA, IIB, IIIB, IVA에 따른 5년 국소치유율은 각각 $66.7\%,\;38.9\%,\;27.0\%,\;20.0\%$이었고 5년 생존률은 각각 $66.7\%,\;36.4\%,\;32.8\%,\;25.0\%$으며 1명씩의 IB와 IIIA의 환자는 무병생존했다. 방사선 치료가 끝난 후 치료반응 판정에서 완전관해와 부분관해를 보인 환자군이 그렇지 않은 환자군보다 5년 국소치유율은 의미있게 높았으나 $(45.3\%\;vs\;17.8\%\;p=0.04)$ 5년 생존률의 의미있는 차이는 없었다$(43.5\%\;vs\;23.1\%\;p=0.17)$. 방사선 치료후 1개월에서 완전관해와 부분관해를 보인 환자군은 그렇지 않은 환자군보다 5년 국소치유율 $(53.8\%\;vs\;0\%\;p=0.0002)$과 5년 생존률$(51.3\%\;vs\;1.0\% \;p=0.001)$이 의미있게 높았다. Grade 2와 Grade 3의 합병증은 각각 $12\%$$10\%$였다. 진행된 경우일수록 합병증의 빈도가 증가하는 경향이었다. 따라서 자궁경부암 환자의 방사선 치료에 가장 적합한 방법은 외부조사와 강내 치료를 병행하는 것이나 강내 치료가 불가능한 환자군에 대해서는 적극적 수술방법의 도입을 고려해야하겠다.

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Saline Water Treatment by Underwater Plasma

  • 유승민;유승열;박준석;홍은정;홍용철;이상주;김예진;노태협;이봉주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.19-19
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    • 2011
  • 수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

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