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연료전지용 메탄올 자열 개질기의 산소-메탄올 비율에 따른 성능 실험 (Experimental Study on Autothermal Reformation of Methanol with Various Oxygen to Methanol Ratios for Fuel Cell Applications)

  • 황하나;신기수;장상훈;최갑승;김형만
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권4호
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    • pp.391-397
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    • 2011
  • 수소가 매력적인 연료로 각광받기 시작하면서 수요가 급증하였으며 이에 대응하여 수소 생산 기술에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산소-메탄올 비율에 따른 연료전지용 메탄올 개질기의 반응 효율을 알아보았다. 각각의 촉매 배열에 따른 산소-메탄올의 비율($O_2/CH_3OH$)의 영향을 알아보기 위해 $O_2/CH_3OH$를 0.1에서 0.4까지 0.05씩 증가시켜 반응기의 온도, 변환율, 효율에 관한 실험을 수행하였다. $O_2/CH_3OH$가 0.15에서 0.2로 증가할 때 촉매층(catalyst bed)의 온도도 증가하며, 흡열 반응이 발열반응으로 변하여 반응기의 온도를 상승시켜 촉매 점화에 따라 온도는 $235^{\circ}C$정도 급상승한 $500^{\circ}C$가 된다. 반응기의 성능은 $O_2/CH_3OH$에 크게 의존하며 이론적 연구에서 $O_2/CH_3OH$는 0.23이었으나 실험 결과는 30 % 높은 0.30일 때 최적의 성능을 나타내었다. 이것은 혼합기체의 농도차이, 반응속도, 촉매, 반응기의 열손실, 반응 시 생성된 생성물 등의 변화 때문인 것으로 여겨진다.

소아에서의 조직구성 괴사성 림프절염 : human herpesvirus 8과 Epstein Barr virus와의 연관성 (Histiocytic necrotizing lymphadenitis in children : association of human herpes virus 8 and Epstein Barr virus)

  • 김현아;정주영;김상우;임성직;신행섭
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제49권8호
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    • pp.875-881
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    • 2006
  • 목 적 : KD는 주로 동양의 젊은 성인 여성에게서 경부 림프절 종대로 발현하는 것이 특징이며 수개월 내에 자연 치유되는 양호한 경과를 가지는 질환이다, 저자들은 KD로 진단된 소아환아의 임상적 특징을 알아보고, 환아들의 림프절 조직에서 바이러스 검출을 시도하여 KD와 HHV 8, EBV와의 연관성을 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 인제대학교 상계백병원에서 1998년 1월부터 2005년 12월까지 KD로 진단되어 치료받은 17세 이하 소아 26례를 대상으로 임상적 특징을 고찰하였다. 병력지 고찰을 통하여 후향적으로 분석하였고 추적 조사는 외래 병력 기록지와 전화 방문을 통하여 분석하였다. KD 환아의 림프절 조직으로부터 DNA를 추출하여 HHV 8 DNA를 검출하기 위해 PCR, EBV RNA를 검출하기 위해 ISH가 시행되었다. 결 과 : KD로 진단된 26명 중 남아 11례, 여아 15례로 성비는 1:1.4였고, 평균 연령은 13세였다. 환아의 연도별 분포는 2000년에 7례로 가장 많았으며, 여름에 가장 많이 진단되었다. 주증상은 발열(8/26)과 림프절의 동통(11/26)으로 발열의 기간은 평균 7.3일 이었다. 목빗근 뒷부위의 림프절 종대가 72%(18/24)였고 1례에서 경부 이외의 림프절 종대로 나타났다. 림프절의 크기는 $1cm{\times}1cm$에서부터 $6cm{\times}6cm$까지로 다양하게 나타났다. 백혈구 감소가 46%(6/13)에서 있었고 적혈구 침강 속도상승(>20 mm/hr)이 62%(8/13)에서 나타났다. 검체 확보가 가능하였던 20례 모두에서 HHV 8 DNA는 검출되지 않았으며, ISH를 이용한 EBV RNA 검사 결과도 음성이었다. KD 26례 모두 임상 경과는 양호하였으며, 1례(4%)만이 추적 중 발열과 함께 재발하였다. 전신성 홍반성 루프스를 포함한 결체 조직 질환으로의 이환은 관찰되지 않았다. 결 론 : KD는 소아에서 드물지 않게 발생하므로, 림프절 종대를 호소하는 환아에서 감별 진단에 포함되어야 한다. HHV 8과 EBV는 소아에서 진단된 KD의 원인 병원체로 작용할 가능성이 적을 것으로 생각된다.

오이 관비재배 시 토성에 따른 적정 배양액 조성 (Composition of Nutrient Solution According to Soil Texture in Fertigation Culture of Cucumber (Cucumis sativus L.))

  • 한석교;은종선;김호철;이용범;배종향
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.162-169
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    • 2008
  • 오이 관비재배에서 토성에 따른 적정 관비액 조성을 구명하고자 양토와 사양토를 대상으로 Yamasaki 오이배양액 농도에 따른 토양의 화학성 변화, 생육 및 과실 특성 등을 조사하였다. 토양 EC는 모두 재배 중기부터 상승하였고, pH는 양토에서는 적정수준이었으나 사양토는 모두 높은 수준이었다. 광합성속도는 양토 1/2배액, 증산율은 사양토 1배액에서 가장 낮았다. 그리고 확산저항성과 엽록소함량은 사양토 1배액에서 높았다. 배액량은 사양토 1/2배 액에서 가장 많았고 양토 1배액에서 가장 적었고, 수분 흡수량은 반대의 경향이었다. 토양 무기양분은 두 토양 모두에서 칼슘을 제외하고 1배액에서 높았다. 잎의 질소 함량은 사양토 1배액, 인산은 양토 1/2배액, 가리는 모두 1배액, 칼슘은 양토 1/2배액과 사양토 1배액, 마그네슘은 양토 1/2 배액에서 높았다. 생육과 수량은 사양토보다 양토에서 높았고 1배액에서 가장 좋았다. 따라서 오이 관비재배 시 양토에서는 $NO_3$-N 12.3, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 5.7, Mg $3.5\;me\;L^{-1}$, 사양토에서는 $NO_3$-N 11.7, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 4.9, g $3.2\;me\;L^{-1}$으로 조성된 배양액이 적합한 것으로 생각된다.

영아 요로 감염에서 농뇨의 지속기간에 따른 임상적 비교 (A Comparison of Clinical Findings According to the Duration of Pyuria in Infants with Urinary Tract Infections)

  • 이정은;이승우;박소현;김종현;고대균
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제17권1호
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    • pp.23-29
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    • 2010
  • 목 적:요로감염은 1세 미만의 영아에게 가장 많이 발생하는 질환이며, 신장의 장기 예후를 위해 조기 진단과 치료가 매우 중요한 질환이다. 농뇨는 요로 감염의 초기진단에 있어 임상에서 많이 이용하고 있는 것으로, 본 연구에서는 항균제 치료 후 농뇨의 지속기간과 관련된 요인들을 찾아보고자 하였다. 방 법: 1995년 1월부터 2005년 12월까지 가톨릭대학교 성빈센트병원의 입원 환자 중 처음 요로 감염을 진단받은 1개월부터 12개월 미만의 영아 374명을 대상으로 하였다. 대상 환자들은 치료 후 농뇨가 3일 미만에 소실되는 군(1군)과, 3일 이상 지속되는 군(2군)으로 나누어 비교하였다. 결 과:성별 및 평균 연령, 총 발열기간, 소변 배양으로부터 동정된 균에 있어 두 군 간 유의한 차이는 없었다. 반면 입원 당시 측정한 말초 혈액 백혈구 수($14,360.86{\pm}5,526.16cells/mm^3$ vs $11,822.55{\pm}5,687.26cells/mm^3$, P <0.001)와 적혈구 침강속도($32.81{\pm}19.34mm/hr$ vs $23.74{\pm}20.43mm/hr$, P <0.001), C-반응단백의 상승 정도($6.84{\pm}5.68mg/dL$ vs $3.78{\pm}3.99mg/dL$, P <0.001)는 2군에서 더 의미있게 높았다. 또한 수신증과 중증 방광 요관 역류도 2군에서 더 자주 동반되었다. 결 론 : 농뇨가 더 오래 지속되는 소아 요로 감염 환자는 중증의 요로 감염증을 시사하며, 중증의 방광 요관 역류를 자주 동반하므로 집중적인 치료와 배뇨 중 방광 요도 조영술을 포함한 적극적인 영상 검사가 필요하리라 여겨진다.

단일기관에서 진단한 PFAPA (Periodic Fever, Aphthous Stomatitis, Pharyngitis, and Adenitis) 증후군의 임상양상 (Clinical Manifestations of PFAPA (Periodic Fever, Aphthous Stomatitis, Pharyngitis, and Adenitis) Syndrome from a Single Center)

  • 신민수;최은화;한미선
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제26권3호
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    • pp.179-187
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    • 2019
  • 목적: PFAPA (periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, and adenitis) 증후군은 소아 주기적 발열의 가장 흔한 원인이다. 본 연구에서는 단일기관에서 진단한 소아 PFAPA 증후군 환자들의 임상양상을 기술하고자 한다. 방법: 2011년 1월부터 2018년 12월까지 서울대학교 어린이병원에서 PFAPA 증후군으로 진단된 소아 13명이 연구에 포함되었다. 후향적으로 의무기록을 검토하여 환자들의 임상양상을 분석하였다. 결과: 13명의 소아 PFAPA 증후군 환자들 중 남자는 8명(61.5%)이었다. 환자들을 중앙값 3.3년(범위, 10개월-8.3년) 동안 추적 관찰하였다. 환자들은 중앙값 3세(범위, 1-6세)에 주기성 발열이 시작되었고 PFAPA 증후군으로 진단이 되기 전에 최소 5회의 주기성 발열을 경험하면서 경구 항생제로 치료받았다. 발열은 중앙값 3.9주의 간격으로 중앙값 4.2일 동안 지속되었다. 모든 환자들에서 발열 시 인두염이 동반되었고 12명(92.3%)에서 경부 림프절염이 있었다. 혈액검사를 시행한 12명 모두에서 호중구 감소는 관찰되지 않았다. C-반응 단백과 적혈구 침강속도는 각각 중앙값 4.5 mg/dL (범위, 0.4-13.2 mg/dL)와 29 mm/hr (범위, 16-49 mm/hr)로 상승되어 있었다. 인두 도찰 배양 검사에서 정상 상재균만 자랐으며 A군 사슬알균 신속항원 검사는 음성이었다. 9명(69.2%)의 환자가 중앙값 0.8 mg/kg 용량의 경구 프레드니솔론을 투약 받았고 6명(66.7%)의 환자들에서 증상이 수 시간 이내에 호전되었다. 3명(23.1%)의 환자들은 반복되는 발열로 편도 및 아데노이드 절제술을 시행 받았다. 결론: 반복적인 발열과 함께 아프타 구내염이나 인두염, 경부 림프절염이 동반되는 소아에서는 꼭 PFAPA 증후군을 의심하여야 한다. 경구 글루코코티코이드 투약으로 소아 PFAPA 증후군에서 증상을 호전시킬 수 있으며 불필요한 항생제 사용을 줄일 수 있다.

포도당, 인슐린 및 Angiotensin II가 흰쥐 대동맥평활근세포의 Plasminogen Activator Inhibitor-1 발현 및 성장에 미치는 영향 (The Effects of Glucose, Insulin and Angiotensin II on Plasminogen Activator Inhibitor-1 Expression and Growth of Aortic Vascular Smooth Muscle Cell in Rats)

  • 최세영;이인규;한승세;김재현;박창권;이광숙;유영선;김기식;김윤년
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권4호
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    • pp.333-340
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    • 1999
  • 배경: PAI-1은 t-PA의 억제인자로서 섬유소융해계에 작용을 하여 혈전형성을 유발한다. PAI-1은 동맥경화된 혈관벽에서 분비가 된다. PAI-1의 증가는 동맥경화증의 위험인자가 되는 당뇨병과 고혈압이 동반된 환자에서 보이며 혈전증유발에 위험인자가 될 수 있다. 본 연구는 고혈당과 인슐린 및 angiotensin II가 PAI-1의 생성 및 평활근세포의 증식에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 대상 및 방법:흰쥐 대동맥평활근세포를 5.5 mM과 22 mM의 포도당 배양액을 사용하여 배양하였다. 배양액에 angiotensin II 및 인슐린을 농도 및 배양시간에 따라 첨가하여 Northern blotting방법으로 PAI-1 유전자발현을 나타내었다. 또한 세포 증식에 대한 포도당, 인슐린 및 angiotensin II의 영향을 규명하기 위하여 MTT assay를 사용하였다. 결과: 5.5 mM과 22 mM의 포도당 배양액에서 angiotensin II(100 nM)를 첨가하여 배양한 결과, 22 mM 포도당 배양액에서 PAI-1 mRNA 발현이 증가되었으며 angiotensin II 투여 4시간에 최고치에 도달하였고 6시간까지 지속되었다. 5.5 mM, 22 mM의 포도당 배양액에 angiotensin II의 농도를 0, 10, 100, 200 nM 투여하여 배양한 결과, PAI-1 mRNA의 발현은 angiotensin II 농도에 따른 증가를 보였으며 22 mM 포도당 배양액시 더욱 뚜렷하게 증가되었다. 배양액에 angiotensin II(100 nM)과 인슐린(100 nM)을 투여하여 배양한 결과, PAI-1 mRNA의 발현은 angiotensin II 단독으로 투여시 증가하였으나 인슐린을 첨가하였을 때는 감소하였다. 5.5 mM과 22 mM의 포도당 배양액에 1, 10, 100 nM의 인슐린과 1, 10, 100 nM의 angiotensin II를 첨가한 후 대동맥평활근세포의 성장속도를 비교한 결과, 5.5 mM보다 22 mM의 포도당이 든 배양액에서 대동맥평활근세포의 성장이 촉진되었으며, 인슐린 및 angiotensin II를 첨가한 경우도 대동맥평활근세포의 성장이 증가되었다. 결론:흰쥐 대동맥평활근세포에서 PAI-1 mRNA의 발현은 포도당 농도가 높을수록 증가되며 angiotensin II의 농도 및 배양시간에 따라 증가되고 인슐린 투여로 감소하였다. 또한 angiotensin II의 투여는 22 mM의 고농도 포도당 투여 후 증가된 PAI-1 mRNA 발현 증가를 더욱 증가시켜 PAI-1 mRNA 발현 증가에 상승작용이 있음을 알 수 있다. 그리고 22 mM의 고농도 포도당, 인슐린 및 angiotensin II는 흰쥐의 대동맥평활근세포의 성장을 촉진시켰다.

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고등학생의 스트레스 강도와 식행동과의 상관성 (Correlation between Eating Behavior and Stress Level in High School Students)

  • 홍지혜;김성영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.459-470
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    • 2014
  • 서울특별시 관악구에 위치하고 있는 인문계 고등학교 1학년~3학년에 재학 중인 남녀 고등학생 296명을 대상으로 스트레스 자각도, 스트레스 영역별 요인분석(가정생활, 학교생활, 친구 및 사회적 관계, 자기 자신), 스트레스 강도별 분류에 따른 식행동의 변화(식습관, 음식선호도, 간식섭취, 외식)를 분석한 후 요약하면 다음과 같다. 스트레스 자각여부는 여학생이 남학생보다 스트레스의 자각에 대한 인지도가 높은 결과를 보였고, 스트레스의 자각 정도는 남학생 및 여학생 대부분 보통 이상의 스트레스 강도로 자각하고 있는 결과를 보였다. 스트레스 강도에 따른 분류는 스트레스 평균점수 및 표준편차를 포함한 군을 중간군(1.78점~2.96점), 그 이하를 낮은군(1.78점 미만), 이상은 높은군(29.6점 이상)으로 분류하였다. 스트레스 영역별 평균점수는 스트레스 강도와 관계없이 남학생 및 여학생 모두 '자기 자신영역'과 '학교생활영역'에서 높은 평균점수를 보였으며 남학생은 여학생에 비해 '가정생활영역'에서 여학생은 '친구 및 사회적 관계영역'에서 상대적으로 높은 평균점수의 결과를 보였다. 스트레스 강도에 따른 식습관의 변화는 스트레스를 받은 후 남학생 및 여학생 모두 스트레스 강도가 높을수록 불규칙한 식사를 하는 비율이 증가하였고, 식사량은 스트레스를 받은 후 남학생은 감소한 반면 여학생은 증가하였다. 또한 스트레스를 받은 후 여학생의 높은군은 식사속도가 빨라지는 결과를 보였다. 스트레스를 받기 전 남학생 및 여학생은 스트레스 강도가 높을수록 아침결식이 많은 반면, 스트레스를 받은 후에는 스트레스 강도와 상관없이 저녁결식이 증가하였다. 음식선호도의 변화는 스트레스를 받기 전에는 스트레스 강도와 관계없이 '고기 생선 계란 콩류'의 선호도가 높았고, 스트레스를 받은 후에도 '고기 생선 계란 콩류'의 선호도가 가장 높았지만 '당류'의 선호도가 스트레스 받기 전보다 증가하였다. 선호하는 음식종류는 스트레스 강도와 관계없이 스트레스를 받은 후 '햄버거 피자'의 선호도가 증가하였다. 간식섭취의 변화는 스트레스를 받기 전 남학생 및 여학생 모두 스트레스 강도와 관계없이 '1회 섭취'가 대부분이었고 스트레스를 받은 후 남학생 및 여학생 모두 '2~3회 이상'을 섭취하는 비율이 증가하였다. 특히 여학생의 높은군은 '4~5회 및 6회 이상의 간식섭취' 비율 또한 증가하였다. 간식종류는 스트레스를 받기 전 남학생은 '빵류', '과자류'를 선호하였고 여학생은 '빵류', '과자류' 외에도 '과일 건강주스'의 선호도가 높았다. 스트레스를 받은 후에는 스트레스 강도와 관계없이 '분식류' 및 '피자 치킨 햄버거' 등 인스턴트식품의 선호도가 증가하였다. 외식의 변화는 스트레스를 받기 전 남학생 및 여학생 모두 스트레스 강도가 높을수록 '가족과 함께 외식'하는 비율이 감소하였고 스트레스를 받은 후 여학생이 스트레스 강도와 관계없이 '가족' 대신 '친구와 함께 외식'하는 비율이 증가하였다. 외식비용은 스트레스를 받은 후 스트레스 강도와 관계없이 전반적으로 증가하였고, 특히 여학생의 높은군이 가장 높은 상승률을 보였다. 스트레스 강도에 따른 음식섭취의 스트레스 해소정도는 남학생 및 여학생 모두 전반적으로 '음식섭취가 스트레스 해소에 도움이 된다'고 대답한 반면, 여학생의 높은군은 '음식섭취가 스트레스 해소에 전혀 도움이 안된다'고 답한 비율이 높았다. 결론적으로 스트레스 강도가 높을수록 불규칙한 식습관의 증가, 인스턴트식품의 섭취 증가, 간식섭취 빈도 증가, 외식 빈도 및 비용의 증가 등 부정적인 식행동으로의 변화를 유도하는 결과를 보였다. 따라서 청소년기의 스트레스를 해소시킬 수 있는 국가적 차원의 방안 및 프로그램 연구가 절실하게 필요하며 규칙적인 생활습관과 건전한 식행동을 유도할 수 있도록 지속적이고 올바른 영양교육이 요구된다.

성인의 화농성 슬관절염의 관절경적 치료 (Arthroscopic treatment of septic arthritis of the knee in adults)

  • 경희수;인주철;오창욱;김성중;김준우
    • 대한관절경학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.21-24
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    • 2002
  • 목적 : 전신 합병증이 있는 성인 환자의 화농성 슬관절염을 관절경적 치료를 시도하여 그 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 총 14예의 급성 화농성 슬관절염 환자를 대상으로 하였다 평균 연령은 55세였으며, 평균 추시 기간은 14.6개월이었다. 기존 질환으로 당뇨병이 있는 환자가 4예였으며, 슬관절에 침을 맞은 병력이 있는 환자가 4예, 나머지 6예는 특별한 원인을 알 수 없었다. 관절염의 임상적 병기는 관절경적 소견을 기준으로 한 $C\ddot{a}chter$의 분류를 사용하였고 관절경적 세척술 및 변연 절제술 후 추시한 검사실 결과 및 임상 증상의 호전을 통해 그 치료 효과를 판정하였다. 결과 : 원인균의 동정이 가능했던 예는 7예였으며 나머지 7예에서는 원인균이 밝혀지지 않았다. $C\ddot{a}chter$의 분류상 제 1기가 1예, 2기가 8예, 3기가 4예, 4기가 1예였다. 1회의 수술로 증상 완화 및 치료가 가능했던 예가 11예 였으며 제 3기의 2예에서 증상 악화로 관절경적 처치를 1회 더 실시하였고, 제 4기의 1예는 관절경적 처치 후 증상의 호전이 없어 관절 절개술로 전환하여 치료하였으며 3기, 4기에서 좋지 않은 결과를 얻었다. 혈청 적혈구 침강 속도 및 C-반응성 단백이 정상화 되기까지는 각각 평균 29.3일 및 20.8일이 소요되었고, 관절의 국소 종창 및 열감, 통증은 평균 술후 2일만에 소실되었다. 결론 : 급성 화농성 슬관절염에 있어 관절경적 관절 세척술 및 변연 절제술은 수술로 인한 통증 및 합병증을 최소화 하면서도 쉽게 반복적인 처치가 가능한 효과적인 치료방법으로 사료된다. 동통의 소실과 Tegner 활동도는 수술 전 평균 3.3점에서 수술 후 5.5점으로, Lysholm score는 수술 전 평균 68.5점에서 수술 후 93.4점으로 향상되었다 평균 18개월(3개월$\~$36개월) 추시 상 낭종이 재발된 경우는 없었다. 결론 : 본 연구에서 반월상 연골 낭종의 12례$(64\%)$가 외측에 발생하여 내측에 비해 많았으며 17례$(89.5\%)$에서 반월상연골 파열이 동반되었고 파열의 형태는 수평 파열이 15례$(79\%)$로 가장 많았다. 때, 이 두 집단 사이의 진단당시의 임상양상의 차이를 보면 고혈압, 단백뇨 및 부종의 빈도가 Group I에서 통계적으로 유의하게 증가되어 있으며, 임상병리검사 소견에서는 혈중 총단백량, 알부민, creatinine 청소율이 Group I에서 통계적으로 유의하게 감소되어 있고, BUN, creatinine은 통계적으로 유의하게 증가되었다. 결 론 : Alport 증후군 환아에서 임상적으로 유의미한 예후와 관련된 위험요인으로는 진단시의 고혈압, 부종, 단백뇨 유무 여부와 혈중 총단백량, 알부민, BUN, creatinine, 사구체 여과율이 중요하며, 이런 가능한 위험요인의 분석과 관찰이 Alport 증후군 환아의 치료와 예후 인지에 많은 도움이 되리라 사료된다. 상승은 주로 간에서 생성의 증가의 발생함을 알 수 있었다. 또한 지단백중 스테로이드를 사용하기전의 HDL cholesterol, apoB, apoB/HDL cholesterol등은 관해 유도기간과 의미 있는 양의 상관관계를 보여서 신증후군 환아의 재발을 예측 할

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남중국해의 여름철 대기-해양 상호작용과 동아시아 강수량의 상관성 분석 (Analysis of Atmosphere-Ocean Interactions over South China Sea and its Relationship with Northeast Asian Precipitation Variability during Summer)

  • 장혜영;예상욱
    • 대기
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    • 제23권3호
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    • pp.283-291
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    • 2013
  • 대기-해양 상호작용의 과정에서 해양의 표층 수온이 대기 강제력에 의해 영향을 받는 상태인지 해양 강제력으로 작용하고 있는지를 파악하는 것은 매우 중요하다. Wu and Kirtmman(2007)은 대기-해양 상호작용을 이해하는 것이 대기 대순환 모형에서 표층수온이 강제력으로 작용하는 실험의 모의 결과에 중요한 역할을 할 수 있다고 제시 하였다. 즉 표층 수온이 해양 강제력으로 작용하는 경우 그와 같은 실험의 모의 결과가 관측과 유사하게 나타날 수 있는 반면 대기 강제력이 해양 표층 온도를 유도하는 경우 대기 대순환 모형의 모의 결과가 관측과는 전혀 다르게 나타날 수 있기 때문이다. 따라서 최근 지구 온난화에 기인하여 표층 수온이 증가하고 있는 경향에서 이와 같은 대기-해양 상호작용의 특성을 분석하는 것은 의미 있는 일이다. 본 연구에서는 1979년부터 2011년까지 33년간 남중국해 표층 수온과 주요 대기 변수들(강수량, 바람, 잠열속, 단복사량, 구름운량, 하층기압)과의 동시, 및 지연 상관성 분석을 통해 남중국해 대기-해양 상호작용의 특성 변화에 대하여 알아보았으며, 이와 같은 특성변화와 동아시아 여름철 강수량과의 상관성 변화를 확인하였다. 남중국해 지역의 여름철 해양 표층 수온과 강수량은 1990년대 후반을 경계로 그 상관성이 큰 차이를 보이고 있는 것으로 나타나 이 지역의 대기-해양 상호작용의 특성이 1990년대 후반 뚜렷한 변화가 있는 것으로 분석되었다(Fig. 7). 1990년대 후반 이전 시기에서는 남중국해에서 바람-증발 피드백 과정과 구름-복사 피드백 과정을 통해 하층기압의 감소가 동풍의 증가를 동반하면서 표층 풍속의 증가를 유도하고 그와 동시에 해양에서 대기로의 잠열속이 증가하는 상관성을 보였다. 또한 연직 상승운동의 증가는 구름운량의 증가와 함께 강수현상을 동반하면서 대기에서 해양으로 들어오는 단파복사의 양을 감소시키게 되고 이에 따라 해양의 표층 수온은 감소하게 된다. 즉 1990년대 후반 이전에는 이와 같은 일련의 대기-해양 상호작용 과정들을 통해 대기 변동성에 기인한 해양 변화의 특성이 강하게 나타났다고 볼 수 있다. 그에 반해 후반기의 경우에는 표층 수온의 변화에 따른 대기 변수들의 변화는 전반기와 큰 차이가 나타났다. 특히 지연 상관계수 분석은 남중국해 지역의 표층 수온의 증가는 시간 지연을 통해 잠열속량과 구름 운량 및 연직 속도의 증가와 상관성을 가지면서 단파 복사량의 감소와 함께 강수량의 증가의 상관성을 보였다. 비록 상관계수의 결과이지만 이와 같은 결과는 후반기 남중국해 표층 수온의 증가가 시간 지연을 두고 대기 변동성의 변화를 유도하고 있음을 보여주는 것이다. 나아가 대기 변수들 또한 상관성이 크지는 않지만 시간 지연을 두고 표층 수온의 변화와 어느 정도 상관성을 보여 1990년대 후반 이후에는 이전 시기에 비해 남중국해의 해양 강제력에 의한 대기 변동성이 뚜렷함과 동시에 시간 지연을 두고 해양과 대기의 상호작용이 일어났음을 추측할 수 있었다. 이와 같은 남중국해에서의 대기-해양 상호작용 특성 변화가 남중국해와 동북아시아 지역 강수량과의 상관성에 어떤 변화를 유도하는 지에 대해서도 살펴보았다. 후반기의 남중국해의 표층수온이 동북아시아 지역의 강수량 변동성과 음의 상관성을 보이고 나아가 남중국해의 강수량 변동성이 동북아시아 강수량 변동성과 유의한 음의 상관성이 나타났다. 이와 같은 상관성의 변화는 남중국해 지역의 표층수온이 해양 강제력으로 작용함으로 이 지역에서의 강수량 변동성이 동북아시아 강수량 변동성에 더욱 밀접한 상관성을 유도한 것으로 사료된다. 이와 같은 결과는 지구온난화 환경에서 남중국해 표층수온의 변화가 동아시아 몬순 특성에 민감한 강제력으로 작용할 수 있다고 제시된 기존 연구결과(Shin et al., 2011)와 어느 정도 일치하는 것이다. 향후 해양의 표층 수온이 강제력으로 작용할 때 동북아시아 강수량 변동성뿐만 아니라 다른 대기 변동 특성에 어떠한 변화를 보이는지 살펴보는 것은 이 지역에서의 기후 변동 특성을 이해하는데 중요할 것으로 사료된다.

다양한 기후변화에 따른 콘크리트 구조물의 성능중심형 설계 평가 (Evaluation of Performance Based Design Method of Concrete Structures for Various Climate Changes)

  • 김태균;심현보;안태송;김장호
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.8-16
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    • 2013
  • 현재 전 세계적으로 석탄, 석유 등 화석연료의 사용으로 지구 온난화가 진행되고 있으며, IPCC는 지난 100년간(1906~2005년) 지구 지표기온이 $0.74^{\circ}C{\pm}0.18^{\circ}C$ 상승하였고 최근 50년간의 온난화 증가 추세($0.13^{\circ}C{\pm}0.03^{\circ}C$/10년)를 살펴보면 과거 100년간의 변화($0.07^{\circ}C{\pm}0.02^{\circ}C$/10년)에 비해 거의 2배가 증가 하였다고 발표하였다. 이러한 원인으로 폭염, 폭설, 폭우 및 슈퍼태풍 등과 같은 이상기후, 극한기후 현상이 지속적으로 증가 되고 있다. 또한 이로 인하여 사회기반시설의 파괴 및 손상, 인명피해가 급증하고 있으며 콘크리트 구조물의 경우 장기간 지속되는 극심한 기후변화에 따라 급속도로 노화되고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서는 기후변화에 적합한 기준 및 시공 기술 등이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점들을 해결하고자, 콘크리트 양생에 영향을 미치는 온도, 습도, 일조량, 풍량 등 다양한 기후인자 요소 중 주요 요인인 온도와 습도를 다양한 케이스별로 실험을 실시하였으며, 각 케이스 별로 압축강도(3, 7, 28일), 할렬인장강도(3, 7, 28일)실험을 하였다. 그리고 실험 데이터를 바탕으로 콘크리트 시편의 성능을 평가하고 만족도 곡선을 작성하며, 이를 성능중심형설계방법(PBDM : Performance Based Design Method)에 적용하였다. PBD란 과거의 실험 해석과 현재의 실험 해석등의 여러 결과들을 합하여, 구조물에서 요구되는 재료 성능을 만족시키는 성능 기반형 설계법 으로써, 최근 전세계적으로 연구가 활발히 진행 중이다. 그리고 PBD의 최종 목적은 사용기간 중 구조물이 충분한 성능을 갖출 수 있도록 시공, 설계하는 것이며 이를 사용 할 경우 문제 해결에 있어서 다양한 방법을 제시 할 수 있고, 경제성과 기능성 면에서도 최대한의 효과를 이끌어 낼 수 있다.