• 제목/요약/키워드: 생물측정학

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플라스틱 단동온실의 천창 종류에 따른 자연환기 효과 (Efficiency of Different Roof Vent Designs on Natural Ventilation of Single-Span Plastic Greenhouse)

  • 라쉬드아드난;이종원;김현태;이현우
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.225-233
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    • 2019
  • 여름철에 자연환기는 온실의 온도를 낮추는데 중요한 역할을 한다. 온실의 형태, 환기창 종류, 환기창의 위치 등은 자연환기 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 다양한 천창구조에 대하여 측창에 따른 부력환기 효과를 비교분석 하였다. Boussinnesq 가정을 사용하여 전체 계산영역에 대한 부력효과를 시뮬레이션 하였다. 또한 RNG $K-{\varepsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 일사량 효과를 시뮬레이션 하기 위해 Solar ray tracing과 함께 Discrete originates (DO) radiation 모델을 사용하였다. 실험온실 내부의 온도를 측정하여 CFD모델을 검증하였으며, 실험값과 계산값이 잘 일치하는 것으로 나타났다. 7가지의 천창구조에 대하여 온실의 내외부 온도차이와 환기횟수를 비교하였다. 내외부온도의 차이는 $3.2{\sim}9.6^{\circ}C$ 범위로 나타났고, 환기횟수는 $0.33{\sim}0.49min^{-1}$ 범위로 나타났다. 고깔형 천창구조 온실의 경우 내외부 온도차이가 $3.2^{\circ}C$로 가장 낮았고 환기횟수도 $0.49min^{-1}$로 가장 높게 나타나 환기효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

운동장 포장재료가 인간 열환경에 미치는 영향 (Influence of Playground Land Covers on the Human Thermal Sensation)

  • 현철지;조상만;박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.12-21
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    • 2019
  • 다양한 운동장 포장재료(인조잔디, 천연잔디, 마사토)가 인간 열 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 초 가을철 미기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지)를 측정하여 비교분석하여 보았다. 그 결과, 포장재료에 따른 기온, 습도, 풍속은 평균적으로 차이가 크지 않았으며, 평균복사온도에서 가장 큰 차이를 보여주었다. 태양복사에너지에서는 태양복사에너지 반사율(알베도)이 가장 높았던 천연잔디에서, 지구복사에너지에서는 지표면 온도가 가장 높았던 인조잔디에서 가장 높은 복사에너지를 인체에 보내는 것으로 나타났다. 인간 열환경지수 PET에서는 인조잔디>마사토>천연잔디 순으로 나타났으며, 천연잔디포장이 인조잔디포장보다 최대 2/3 단계 평균적으로 1/2 단계 낮은 열환경을, 마사토 포장은 인조잔디포장보다 최대 2/3 단계 평균적으로 1/3 단계 낮은 열환경을 조성할 수 있는 것으로 나타났다. 천연잔디포장은 마사토 포장에 비해 최대 1/3 단계 낮은 열환경을 조성할 수 있는 것으로 나타났다. UTCI에서는 PET보다 더 작은 차이를 보이는 것으로 나타났다. 그러므로, 운동장을 포함한 옥외공간 설계 시 계획단계에서부터 재료 선정에 신중을 기하여야 할 것이다.

액체방사성폐기물에 대한 화학적, 생물학적 제염기술 개발 및 APR1400 액체폐기물관리계통 적용을 위한 타당성 연구 (Development of Chemical and Biological Decontamination Technology for Radioactive Liquid Wastes and Feasibility Study for Application to Liquid Waste Management System in APR1400)

  • 손영주;이승엽;정재연;김창락
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.59-73
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    • 2019
  • 원자력발전소 운영 과정에서 발생되는 폐기물인 폐수지를 원천적으로 저감하기 위해, 새로운 폐수 정화기술을 개발하고 원전 폐수처리시스템에 가상적으로 적용하여 효용성을 평가하고자 하였다. 본 기술의 기본 원리는 폐수에 존재하는 주요 핵종이온들을 생물학적 혹은 화학적 방법을 통해 무기 결정광물로 바꾸는 방식이다. 실험실에서 폐수를 대상으로 회분식실험을 통해 핵종 제거율을 측정한 결과, 생물학적 방법은 24시간 이내에 세슘을 80% 이상 제거하였고, 화학적 방법은 95% 이상 세슘을 선택적으로 제거할 수 있었다. 그리고 원전 폐수에 존재하는 다른 주요 핵종들(Co, Ni, Fe, Cr, Mn, Eu)에 대해서도 초기 99% 이상의 높은 제거율을 보여 주었다. 우리는 APR1400 원자력발전소의 폐수처리시스템 공정에서 역삼투압(R/O)과 유기 이온교환수지 모듈 사이에 가상으로 본 기술 모듈을 설치하였다. 가상의 모듈 설치를 통한 기술적 타당성 평가를 통해, 우리는 폐수의 주요 핵종들이 90% 이상 선택적으로 제거되고 폐수지의 발생량이 대폭 감소된다는 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 결과가 의미하는 바는 본 기술이 향후 미래에 상용화되었을 경우, 폐수지 관리 비용을 크게 감소시키고 수지 수명도 대폭 연장시킬 수 있어, 결과적으로 월성 방사성폐기물 처분시설의 저장고 포화시점을 최대한 늦출 수 있는 이점이 있다.

인삼(Panax ginseng)으로부터 생물전환을 이용한 생리활성물질인 Compound K의 생합성 (Biosynthesis of Compound K, a biologically active saponin of ginseng(Panax ginseng) by bioconversion)

  • 김무성;김자이;정경환;유광원;문기성;이향렬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.1335-1344
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    • 2021
  • 진세노사이드 Compound K는 트라이터펜계 사포닌으로써 인삼의 잎, 줄기, 뿌리등에서 발견된다. 본 연구는 효소 Plantase를 이용하여 인삼 추출물로부터 고부가가치의 진세노사이드인 Compound K를 생산하는 연구를 하였다. Plantase는 인삼추출물에서 Compound K를 매우 효율적으로 생산함을 보여 주었다. 또한 다양한 온도와 pH에서 Compound K 생산에 대한 최적의 반응을 조사한 결과 pH 5, 50 ℃에서 가장 높은 효율을 보였다. 최적 조건에서 Compound K는 전체 추출물의 35%이상 농축될 수 있음을 확인하였다. 생물전환된 Compound K 농축물의 항균효과를 검정한 결과 여드름균인 Cutibacterium acnes KCTC 3314에 선택적인 활성을 보였다. Compound K (35% 함유) 인삼 생물전환물의 C. acnes KCTC 3314 균주에 대한 최소저해농도 측정 결과 31.25ug/mL로 확인되었다. 따라서 향후 여드름균 완화용 화장품의 잠재적 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

3차원 영상을 이용한 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장 추정 (Estimation of the Dimensions of Horticultural Products and the Mean Plant Height of Plug Seedlings Using Three-Dimensional Images)

  • 장동화;김현태;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.358-365
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    • 2019
  • 본 연구는 3차원 영상을 이용하여 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장을 결정하고자 수행되었다. 3차원 영상을 획득하고자 ToF 카메라와 스테레오비전 카메라를 사용하였다. 본 연구의 3차원 영상 획득용 실험 재료로서 수박, 사과, 배, 단호박, 오렌지의 원예산물과 수박, 토마토 및 고추 플러그묘를 사용하였다. 플러그묘의 평균 초장을 결정하는 지표로서 기존의 측정 기준 대신에 수정초장이 제시되었다. 스테레오비전 영상에 비해서 ToF 영상을 이용한 경우에 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장 오차가 작게 나타났다. 꼭지가 있는 원예산물을 제외할 경우 ToF 영상을 이용한 원예산물의 둘레와 높이의 오차는 각각 0.0-3.0%, 0.0-4.7%로 나타났다. 또한, 플러그묘의 평균 초장에 대한 오차는 0.0-5.5%로 나타났다. 본 연구를 통해 서 3차원 영상을 이용한 원예산물의 크기와 플러그묘에 대한 초장 추정의 가능성을 확인하였다. 더구나, 본 연구에서 시도된 방법은 3차원 영상으로부터 물체와 배경의 효과적인 분리, 이상치의 제거 등에 활용될 것이다.

지능적인 웹서비스를 위한 강건한 계획 생성과 동적 실행 방법 (Robust Plan Generation and Dynamic Execution for Intelligent Web Service)

  • 황경순;이승희;이건명
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.320-323
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    • 2007
  • 웹 서비스와 같은 분산된 환경에서, 특정 서비스를 수행하기 위해서는 원격의 컴퓨터나 사이트상에서 다중 에이전트들의 협업을 통해 이루어진다. 이때 서비스는 여러 에이전트들의 복잡한 행위들에 의해 구성된다. 또한 지능적인 서비스를 위해서는 에이전트들의 상태정보, 목적정보, 그리고 계획정보 등을 이용한다. 특히 계획정보는 에이전트들이 일련의 행위들로 구성된다. 하지만 계획수립을 위한, 기존 연구들 대부분은 정적으로 기술된 서비스 명세와 초기상태 정보를 이용하여 특정 목표를 만족시키는 단일 계획 생성 방법을 연구해왔다. 따라서 계획수립이 실행 도중에 기대하지 않은 네트워크 장애나 방해 등으로 서비스 수행을 실패하는 경우, 그 계획은 무효가 되고 다시 계획을 생성 해야만 한다. 그러나 다시 계획을 생성하기 위해서는 많은 시간을 소비하게 될 뿐만 아니라 태스크 중복이 불가피하므로 매우 비효율적이다. 이 논문에서는 강건한 계획수립과 그 계획을 실행하기 위한 효과적인 방법을 제안한다. 즉, 계획수립의 재생성을 피하기 위한 방법으로 단일 계획수립 대신에 실행 가능한 다중 계획들로 표현된 강건한 계획을 생성하는 것이다. 강건한 계획의 행위들이 실행되는 동안, 각 단계마다 실행 가능한 행위를 선택한 후, 그 행위를 실행한다. 그러나 선택된 행위가 실행결과를 낼 수 없을 경우, 대체 가능한 서브 계획 경로를 선택하여 실행한다. 강건한 계획을 표현하기 위해 페트리 넷 기반의 방법을 제안한다. 강건한 계획 생성 방법에서는 이용 가능한 모든 계획들을 입력으로 사용한다. 그 계획수립 방법은 HTN 계획수립기로 잘 알려진 JSHOP2 계획수립기내에 구현하였다. 계획 실행 방법으로는 주어진 강건한 계획에 대하여 행위들이 직접 실행하수 있도록 한다.며 용량에 의존하는 양상을 보였다. $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 DNA의 손상은 catalase와 deferoxamine에 의해 억제되었지만 DPPD는 억제시키지 못했다. 배기음(排氣飮)은 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 ATP의 소실을 회복시켰다. 이러한 실험결과 $H_2O_2$에 의해 유발(誘發)된 세포(細胞)의 손상(損傷)은 지질(脂質)의 과산화(過酸化)와는 다른 독립적인 기전에 의해 일어남을 나타낸다. 결론 : 이러한 결과들로 볼 때 Caco-2 세포(細胞)에서 배기음(排氣飮)이 항산화작용(亢酸化作用)보다는 다른 기전을 통하여 Caco-2 세포안에서 산화제(酸化劑)에 의해 유발(誘發)된 세포(細胞)의 사망(死亡)와 DNA의 손상(損傷)을 방지할 수 있다는 것을 가리킨다. 따라서 본 연구(硏究)는 배기음(排氣飮)이 반응성산소기(反應性酸素基)에 의해 매개된 인체(人體) 위장관질환(胃腸管疾患)의 치료(治療)에 사용할 수 있을 가능성(可能性)이 있음을 제시하고 있다.에 이를 이용하여 유가배양시 기질을 공급하는 공정변수로 사용하였다 [8]. 생물학적인 폐수처리장치인 활성 슬러지법에서 미생물의 활성을 측정하는 방법은 아직 그다지 개발되어있지 않다. 본 연구에서는 슬러지의 주 구성원이 미생물인 점에 착안하여 침전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.enin과 Rhaponticin의 작용(作用)에 의(依)한 것이며, 이는 한의학(韓醫學) 방제(方劑) 원리(原理)인 군신좌사(君臣佐使) 이론(理論)에서 군약(君藥)이 주증(主症)에 주(主)로 작용(作用)하는 약물(藥物)이라는 것을 밝혀주는

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대하양식장의 생산성향상을 위한 환경관리에 관한 연구 I. 대하 양식장의 저질 및 수질특성에 따른 성장 (Environmental Survey for Productivity Enhancement of Cultured Fleshy Prawn Penaeus chinensis I. Effect of Sediment and Seawater Quality on Growth)

  • 강주찬;구자근;이정식
    • 한국양식학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.39-46
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    • 2000
  • 우리나라의 대하양식은 먹이생물이 대체로 풍부한 연안 및 만을 중심으로 제방을 쌓거나 폐쇄된 염전 등을 이용하여 극히 한정된 장송에서 실시되고 있다. 본 조사 대하 양식장인 남해의 갈화 양식장은 조석차이를 이용한 해수교환이 주기적으로 실시되고 있으나, 서해의 운호 양식장은 단지 양수에 의한 해수보충이 가끔 실시되고 있을 뿐이다. 따라서, 본 연구는 갈화와 운호양식장의 환경특성을 파악하였고, 이에 따른 성장을 비교.검토하다. 갈화양식자의 저질성상은 사질이 약 70%를 차지한데 비해 운호 양식장은 대부분 펄이 차지하고 있었다. 저질중의 황화물은 갈화 양식장에서 1.8mgS/g-dry, 운호 양식장에서 4.7mgS/g-dry가 측정되어 약 3배의 차이를 나타내었다. 해수중의 ammonia-N 및 $H_2S$ 농도는 갈화 양식장에서 각각 0.10mg/${\ell}$ 및 10.8 ${\mu}$g/${\ell}$가 측정된 반면, 운호 양식장에서는 약 2배 이상 높은 0.31mg/l 및 21.2${\mu}$g/${\ell}$이 측정되었다. 또한, DO는 7월부터 8월에 걸쳐 갈화 양식장에서 6.0mg/${\ell}$이하, 운호 양식장에서는 5.0mg/${\ell}$이하가 관찰되었다. 대하의 체장과 체중은 10월 갈화 양식장의 158.2mm 및 28.9g에 비해 운호 양식장에서는 138.3mm 및 22.9g로 유의하게 낮은 성장을 보였다. 또한, 대하의 일일 성장률도 양식기간을 통해 갈화 양식장에 비해 운호 양식장에서 낮게 나타났다/ 따라서, 운호 양식장의 저층수에서 측정된 ammonia-N, $H_2S$ 및 DO는 대하의 성장에 영향을 미쳤다는 것을 의미한다.

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살모넬라와 면역글로블린(hIgG)의 항원-항체반응 감지를 위한 표면 플라즈몬 공명형 센서시스템의 특성 (Characteristics of Constructed SPR (Surface Plasmon Resonance) Sensor System for the Detection of Salmonella and hIgG Antigen-Antibody Reaction.)

  • 엄년식;고광락;함성호;김재호;이승하;강신원
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.263-270
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    • 1998
  • 본 연구에서는 특정한 생물학적 의미를 갖는 물질들간의 결합 및 분리과정을 실시간에 측정하기 위해 빠른 응답특성과 높은 감도를 갖는 표면 플라즈몬 공명 (Surface Plasmon Resonance, SPR) 현상을 이용한 센서 시스템을 제작하였다. SPR 시스템의 프리즘 표면에 일정 두께의 금 박막이 진공증착된 센서칩을 두고 이 아래에 위치한 시료충전셀에 살모넬라 (salmonella) 항체를 주입시켜 항체가 센서칩 표면에서 자기집합 (self-assembly) 함에 따라 공명각이 변화하는 현상을 측정하였다. 이후 분석대상물질인 살모넬라 항원을 주입하여 항체와의 결합 상태를 일정 시간 간격을 두고 공명각의 변화로서 측정하고 이 결과를 분석하였다. 또한 human Immunglobulin G (hIgG)를 항원으로 한 항원-항체 반응 역시 살모넬라의 경우와 같은 방법으로 측정하였다. 그 결과 살모넬라의 항체는 센서칩 표면에서 약 10분 동안 자기집합하고 반응이 포화됨을 공명각의 변화를 통해 볼 수 있었으며, hIgG의 항체의 경우는 약 60분 동안 반응을 하고 포화됨을, 그리고 살모넬라와 hIgG의 항원 (분석대상물질) 은 모두 각각의 항체에 대해서 약 1분 이내에 결합하고 포화됨을 볼 수 있었다.

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새우양식 환경 모니터링을 위한 센서기술 동향 분석 (Sensor technology for environmental monitoring of shrimp farming)

  • 허신;박중호;최상규;이창원;김주완
    • 센서학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.154-164
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    • 2021
  • RAS(Recirculating aquaculture system) 방식 또는 바이오플락 기술를 사용한 흰다리 새우의 육상 양식을 통해서 새우 개체의 생존율과 고밀도 생산율을 향상시키기 위한 양식의 원리 및 장치 구성, 국내외 수질 모니터링 센서, 현재의 양식 모니터링 시스템의 문제점 파악 및 미래의 양식 모니터링을 위한 대책을 분석 하였다. 흰다리 새우 양식을 위해서는 수조별 온도, pH, DO, 염도 측정이 기본적으로 필요하며, 암모니아성 질소, 질산성 질소, 아질산성 질소, 생장 관리를 위한 이온성 물질의 측정이 필요하다. 특히 센서재질에 있어서는 SUS304도 부식이 되는 고염도 환경에서 견딜수 있어야 하며, 고탁도 및 부유물질에 의한 생물 부착에 견딜 수 있는 센서가 사용되어야 한다. 또한 내구성 및 측정값 신뢰도, 가격 경쟁력 있는 센서 및 시스템 공급이 필요하다. 바이오플락 양식 환경에서는 고염분, 고부유물 환경에서 견딜 수 있는 센서의 내구성과 데이터 안정성, 신뢰도가 무엇보다 중요하다. 향후 흰다리 새우 및 수산 양식을 위한 최적 양식환경을 확보하기 위해서는 양식 생육 환경 현장의 수질을 측정하고 적정 환경을 결정하며, 자동제어 시스템을 이용하여 제어하고 축적된 데이터를 활용 및 분석하여 지능적으로 관리하는 기술을 개발하는 것이 필요하다.

초저온 냉각 트랩을 결합한 비활성기체 동위원소 희석 질량분석 시스템의 제작 (Development of a Noble Gas Isotope Dilution Mass Spectrometric System Combined with a Cryogenic Cold Trap)

  • 홍봉재;신동엽;박기홍;함도식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제27권3호
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    • pp.144-157
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    • 2022
  • 비활성기체는 화학적, 생물학적 반응을 하지 않는 보존적인 특성을 가지고 있어 해양에서 수온과 염분 변화, 기체 주입, 해수의 혼합과 빙하 융해수의 분포와 같은 물리적인 변화의 추적자로 활용되고 있다. Ne, Ar과 Kr을 정밀하게 분석하기 위해 사중극자 질량 분석기, 고진공 전처리 라인, 초저온 냉각 트랩과 동위원소 표준기체로 구성된 분석 시스템을 제작했다. 고진공 라인은 시료의 용존 기체를 추출하여 동위원소 표준기체와 혼합하는 시료추출부, 합금 물질을 이용하여 반응성 기체를 제거하고 초저온 냉각 트랩으로 비활성기체를 기화점에 따라 분별 증류하는 기체 준비부, 비활성기체를 원소별로 측정하는 기체 측정부로 구성하였다. 기체준비부에 결합한 초저온 냉각 트랩은 질량분석기 내 Ar와 CO2의 부분압을 현저히 낮추어 Ne 동위원소 분석의 오차를 감소시켰다. 동위원소 표준기체는 22Ne, 36Ar과 86Kr를 혼합하여 제작하였고, 혼합 표준 기체의 원소별 양은 대기를 반복 측정하여 역동위원소 희석법으로 결정했다. 대기 평형수 반복 분석의 상대 오차는 Ne, Ar과 Kr에 대해 각각 0.7%, 0.7%, 0.4%이었다. 반복 측정한 대기 평형수의 농도와 포화 농도의 차이로 확인한 분석시스템의 정확도는 Ne, Ar, Kr에 대해 각각 0.5%, 1.0%, 1.7%이었다.