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제주도 한림 연안 정치망 어장의 환경특성과 어획량 변동에 관한 연구 II. 수온 및 염분의 변동과 해수의 유동 (Environmental Character and Catch Fluctuation of Set Net Ground in the Coastal Water of Hanlim in Cheju Island II. Fluctuation of Temperature, Salinity and Current)

  • 김준택;정동근;노홍길
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.98-104
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    • 1999
  • 제주도 서부 연안역인 한림 정치망어장의 해황특성을 규명하기 위해 1995년과 1996년에 실시한 정선, 정점조사의 수온, 염분자료, 시계열분석, 해수유동 상황 둥을 정리 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 한림 정치망어장은 하계에 수온, 염분의 일교차 (수온 $0.4\~9^{\circ}C$, 염분 $0.20\~7.50\%_{\circ}$)가 매우 크고 단기적인 수온, 염분변화가 심하다. 즉 이 어장은 외측의 중$\cdot$저층수 (저온, 고염분수)와 연안 수 (고온, 저염분수)가 조류 방향에 따라 교호로 출현하고, 조류의 강약이나 바람 등에 의한 연직혼합의 정도에 따라 수온, 염분변화의 크기에 차가 나기 때문이라고 해석된다. 2. 한림 정치망에서 실시한 22일 (1996년 8월 19일$\~$9월 10일)간의 mooring 결과에 의하면 소조기의 썰물과 밀물의 평균유속과 유향은 각각 9.1cm/sec의 남서류, 11.6cm/sec의 북 또는 북동류이며 최강유속은 썰물 때 157cm/sec, 밀물 때 22.6cm/sec 이다. 대조기의 썰물과 밀물의 평균유속과 유향은 각각 10.4cm/sec의 남서류, 12.3cm/sec 북 또는 북동류이며 최강유속은 썰물 때 19.4cm/sec, 밀물 때 20cm/sec로 대조기와 소조기의 유속차가 크지 않고 밀물의 유속이 썰물의 유속보다 약간 빠르다. 반일주조 ($M_2$)의 장축방향의 유속벡터가 일주조. ($K_1$)의 그것에 비해 1.5정도 크며 두성분의 장축방향은 서북서$\~$동남동이고 북서방향으로 3.25cm/sec의 항류성분이 나타났다. 비양도와 차귀도 사이의 제주도 서부 연안역에서 3일간 (1996년 7월 25일$\~$27일)실시한 TGPS Buoy 추적결과에 지하면 연안역의 평균유속과 유향은 썰물 때 1.6 knot의 남서류, 순간 최대 유속은 4.8 knot 밀물 때 1.3 knot의 북동류, 순간최대유속은 3.7 knot였으며 외해측 (연안에서 2mile정도)의 밀물 때 평균유속과 유향은 1.7 knot의 북서 내지 북동류였고 0.3 knot 정도의 북동방향의 항류가 나타났다.

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급성심근경색 후 발생하는 좌심실 재구도 예측에 대한 $^{201}Tl$ 심근관류 SPECT의 운용성 (Usefulness of $^{201}Tl$ Myocardial Perfusion SPECT in Prediction of Left Ventricular Remodeling following an Acute Myocardial Infarction)

  • 윤석남;박찬희;황경훈
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.30-38
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    • 2000
  • 목적: 심근의 생존능을 평가하기 위해 보편적으로 재관류술 전에 시행하는 심근관류 SPECT에 의한 관류지수를 평가함으로써 좌심실의 재구도 즉 좌심실 확장을 미리 예측할 수 있는 지와 또한 재관류술이 재구도를 예방하는데 도움이 되는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 급성심근경색이 진단되어 혈전용해제 치료를 받은 7명과 치료하지 않은 9명으로 입원 후 $2{\sim}9$일 이내에 심근관류 영상을 시행한 16명의 환자를 대상으로 하였다. 모든 심근관류영상은 관동맥확장술과 관동맥우회로술과 같은 재관류술 시행 전에 시행하였다. 모든 환자는 심근경색 1주내에 초기 심초음파를 경색후 평균 $6.7{\pm}4.7$개월에 추적 심초음파를 시행하였다. 좌심실의 용적은 Simpson 방법을 이용하여 심첨부 4방에서 확장기 말과 수축기 말에 좌심실용적을 구하였다. 좌심실 벽운동은 심근관류 SPECT와 같이 16분절로 나누었으며 운동이상의 정도를 4단계로 나누어 평가하였다. 각 환자의 관류와 벽운동 장애의 점수의 총합을 16분절로 나누어 관류와 벽운동지수를 구하였다. 경색초기의 좌심실용적과 비교하여 추적 검사시에 좌심실의 용적이 10% 이상 증가한 군(A군, n=8)과 용적이 감소하거나 10% 미만 증가된군(B군, n=8)의 두 군으로 인위적으로 나누었다. 두 군간에 경색초기의 좌심실의 벽운동지수, Q파 여부, 재관류술여부, CKMB 수치, 관류지수, 초기 좌심실용적 및 좌심실 구혈률 등을 비교하였다. 좌심실 용적의 확장 유무 및 좌심실 용적의 변화량과 부하기-휴식기 관류지수, 벽운동지수, 초기 좌심실용적, Q파 여부, 재관류술 여부, CKMB 수치 그리고 좌심실 구혈률 등의 관계를 다변량로짓 분석을 시행하여 분석하였다. 또한 좌심실 확장정도와 여러 변수와의 관계를 다변량선형 분석을 통해 분석하였다. 결과: 좌심실 용적의 증가와 벽운동지수, 관류지수, CKMB수치, 재관류술여부, Q파 유무, 좌심실 구혈률과의 관계를 좌심실의 용적이 증가된군(A군)과 증가되지 않은 군(B군)으로 나누어 평가하였다. 좌심실 용적의 증가여부에 따른 차이를 보았을 때 휴식시의 관류지수는 용적이 증가한 군에서 유의한 차이로 의미 있는 감소를 보였다. 그러나 이외 인자들은 양군간에 차이가 없었다. 좌심실 용적의 증가와 재관류술 여부와의 관계: 좌심실 확장을 보인 8명의 환자 중 3명은 재관류술을 시행하지 않았으며 이 들 3명 모두에서 좌심실 용적의 확장을 보였다. 또한 재관류술을 시행한 13명의 환자 중 5명(38%)은 좌심실 용적의 확장을 보였다. 좌심실 용적의 증가와 경색위치와의 관계: 전벽 경색 10명 중 4명, 하벽 경색 5명 중 3명, 그리고 측벽 경색을 보인 1명에서 용적 확장소견을 보였다. 좌심실 용적의 확장유무 및 확장정도와 부하 및 휴식기 관류지수, 초기 좌심실 용적, CKMB수치, Q파 유무, 벽운동지수, 심실 구혈률, 재관류술 여부에 따른 다변량분석: 용적 증가량을 비독립변수로 하여 다중회귀선형분석에서 경색초기에 평가한 휴식시의 관류지수만이 좌심실용적 변화량에 대해 유의한 예측인자로 나타났다. 그러나 이외의 모든 인자들은 유의한 예측인자로 작용하지 못하였다. 또한 좌심실 용적의 증가량을 10% 이상 증가 여부를 비독립 변수로 한 다중회귀로짓분석에서는 휴식시의 관류지수와 재관류술 여부가 유의한 예측인자로 나타났다. 결론: 급성 심근경색 초기에 실시한 심근관류 SPECT 검사상 좌심실 확장군과 비확장군은 유의한 휴식기 관류지수의 차이를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수 있는 유일한 지표였다. 또한 작은 수의 증례이지만 경색관련 동맥의 재관류술은 좌심실 확장을 감소시킬 수 있는 하나의 방법으로 보인다.

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절제 불가능한 원발성 간암의 입체조형 방사선치료의 초기 임상 결과 (Preliminary Results of 3-Dimensional Conformal Radiotherapy for Primary Unresectable Hepatocellular Carcinoma)

  • 금기창;박희철;성진실;장세경;한광협;전재윤;문영명;김귀언;서창옥
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권2호
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    • pp.123-129
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    • 2002
  • 목적 : 수술적 절제가 불가능한 원발성 간암 환자들을 대상으로 삼차원적인 방사선치료계획 시스템을 이용한 입체조형 방사선치료를 전향적으로 실시하고 조기 임상 결과를 분석하였다. 또한, 이를 통해 원발성 간암의 비수술적 치료에서 입체조형 방사선치료의 잠재적인 역할과 가능성을 판단해 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 1995년 1월부터 1997년 6월까지 원발성 간암으로 진단 후 입체조형 방사선치료의 기법을 적용하여 치료를 받은 17명의 환자가 본 연구 대상에 포함되었다. 대상 환자의 선정 기준은 방사선치료의 과거력이 없는 경우, 간외 전이가 없는 경우, 간경변증의 정도가 Child-Pugh classification A또는 B군인 경우, 종양이 전체 간 용적의 2/3를 넘지 않는 경우, 전신수행도가 European Cooperative Oncology Group (ECOG) 3기 이상으로 악화되지 않은 경우이었다. 15명의 환자에서 경동맥화학색전술과 입체조형 방사선치료의 병용요법이 시행되었다. 대상 환자는 In-ternational Union Against Cancer (UICC) 병기별로 II기 1명, III기 8명, IVA기 8명이었다. 4명의 환자에서 간문맥 혈전증이 동반되었으며, 종양의 평균 직경은 8 cm이었다. 조사영역은 종양과 주변 1.5 cm이었고 조사선량의 분포는 $36\~60\;Gy$로 중앙값은 59.4 Gy이었다. 종양의 반응은 치료 후 $4\~8$주에 시행한 영상 진단을 기준으로 평가하였다. 추적관찰기간의 중앙값은 15개월이었다. 결과 : 2년 생존율은 $21.2\%$였고 평균 생존 기간은 19개월이었다. 완전 반응과 부분 반응을 포함하여 11명의 환자에서 치료에 대한 반응을 보여 반응률은 $64.7\%$였다. 종양의 진행을 보인 환자는 3명으로 이 중 2명의 환자가 조사영역 밖에서 종양의 진행을 보였다. 추적 기간 중 6명의 환자에서 원격 전이가 나타났고 폐 전이와 뼈 전이가 각각 5명과 1명이었다. 삼차원 입체 조형 치료와 관련된 것으로 판단되는 방사선 간염은 발생하지 않았으며 Grade 2의 위염과 십이지장염이 각각 1명씩 발생했다. 치료로 인해 사망하였던 경우는 없었다. 결론 : 절제 불가능한 원발성 간암의 치료에 입체조형 방사선치료를 적용할 것은 비교적 안전하였고 실제적인 치료 효과를 나타내었다. 향후 원발성 간암의 비수술적 치료에 입체조형 방사선치료의 역할이 기대되며 이 치료법의 우수성을 입증하기 위한 제 3상 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료된다.

기계학습(machine learning) 기반 터널 영상유고 자동 감지 시스템 개발을 위한 사전검토 연구 (A preliminary study for development of an automatic incident detection system on CCTV in tunnels based on a machine learning algorithm)

  • 신휴성;김동규;임민진;이규범;오영섭
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.95-107
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    • 2017
  • 본 논문에서는 제도적으로 운영 중인 터널내 CCTV들로부터 실시간으로 들어오는 영상들을 최신 딥러닝 알고리즘을 이용, 학습시켜 다양한 조건의 터널환경에서 돌발 상황을 감지하고 그 돌발 상황의 종류들을 분류해 내는 시스템 개발을 위한 사전검토 연구를 수행하였다. 사전검토 연구를 위해, 2개의 도로현장의 교통류 CCTV영상 일부를 이용하여 가용한 전통적인 영상처리기법으로 영상내부로 집입하는 차량을 감지하고, 이동경로를 추적하여 일정 시간간격의 이동 차량의 좌표와 시간정보를 추출하고 학습자료를 구성하였다. 각 차량의 이동정보는 차선변경, 정차 등 6가지의 이벤트 정보와 연계된다. 차량 이동정보와 이벤트로 구성된 학습자료는 레질리언스(resilience) 기계학습 알고리즘을 이용하여 학습하였다. 2개의 은닉층을 설정하고, 각 은닉층의 노드수에 대한 9개의 은닉구조 모델을 설정하여 매개변수 연구를 수행하였다. 본 사전검토의 경우에는 첫 번째, 두 번째 은닉층 노드수가 각각 300개와 150개로 설정된 모델이 합리적으로 가장 추론정확도가 높은 것으로 평가되었다. 이로부터 일반화되기 매우 힘든 복잡한 교통류 상황을 기계학습을 이용하여 어떠한 사전 규칙설정 없이도 교통류의 특징들을 정확히 자동으로 감지할 수 있는 가능성을 보였다. 본 시스템은 시스템의 운용을 통해 지속적으로 교통류 영상과 이벤트 정보가 늘어난다면, 자동으로 그 시스템의 인지능력과 정확도가 자동으로 향상되는 효과도 기대할 수 있다.

3차원 전신 정위 방사선 치료 장치의 개발 (Development of the Whole Body 3-Dimensional Topographic Radiotherapy System)

  • 정원균;이병용;최은경;김종훈;안승도;이석;민철기;박참복;장혜숙
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권2호
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    • pp.63-71
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    • 1999
  • 입체조형 치료와 전신 방사선 수술에의 이용을 목적으로 3차원 전신 정위 방사선 치료 장치를 개발하였다. Couch 위에 놓을 수 있는 전신 정위 치료판을 제작하여 방사선 비투과성 카테타 선을 이용하여 치료판 위에 좌표계를 설치하고, MeV-Green(전성 물산, 한국)으로 고정틀을 만들어 환자 자세를 고정시키고, 플라스틱 봉과 봉 지지판을 이용하여 고정틀을 고정하였다. 이러한 설계, 제작으로 입체 조형 치료 등에서 갠트리 회전에 의한 기하학적 제약을 최소화하고 방사선 조사 투과율 이 특정한 방향에서 영향을 받는 문제점을 해소하였다. CT 영상을 통해 치료 표적의 위치를 파악하고 치료판 기준점에 대하여 좌표화하여 모의 치료시와 방사선 치료시의 환자 자세 변화 오차를 줄였다. 3대의 CCTV 카메라를 사용하여 환자 자세 변화를 감지, 수정함으로써 체표변의 외곽선으로 부터 setup 오차를 최소화 할 수 있었다. 치료 효용성을 높이기 위해 이러한 과정을 모니터를 보면서 실시간으로 처리 할 수 있도록 하였고, IDL(Interactive Data Language, RSI, U.S.A.)을 사용하여 image subtraction 방식으로 환자 자세 변화를 가시화하여 오차를 줄이도록 하였다. 내부 장기 움직임에 따른 표적의 움직임을 추적할 목적으로 rotating X-ray 장치를 제작하였다. Landmark 나사를 표적주위 뼈나 표적중심에 삽입하여 이 rotating X-ray 장치를 이용해서 anterior, lateral 두 방향에서 얻은 영상 정보로부터 marker 에 대한 표적의 위치 변화를 가시화 하여 내부 표적의 움직임에 따른 setup 오차를 줄였다. CT 모의치료를 할 수 있도록 IDL 을 이용하여 PC용 모의치료 프로그램을 GUI 환경에서 구현하였고 이 프로그램을 통해서 치료 계획을 위해 CT 에서 수집된 영상정 보를 이용하여 표적을 포함한 장기들의 그래픽 처리, 편집, 전송 등의 작업을 수행하도록 하였다.

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99mTc-DTPA를 이용한 사구체여과율 검사에서 이소성 신장과 소아 환자의 신장 깊이 측정방법의 적절성 (Suitability of Measuring a Kidney Depth with Assessment of Glomerular Filtration Rateusing 99mTc-DTPA in the Ectopic Kidney and Pediatric Patients)

  • 최재민;이영희;심동오
    • 핵의학기술
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    • 제18권2호
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    • pp.62-67
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    • 2014
  • 증례: 첫 번째 임상 증례는, 신 기증을 위해 사구체 여과 율검사를 실시했던 환자 중 한쪽 신장이 방광 내에 위치한 환자이다. 핵 의학과 체외 검사를 비롯하여 혈액 검사와 요 검사 수치는 모두 정상 수치를 보였으나, 사구체 여과율 검사만 정상으로 나오지 않았고, 신장의 깊이 측정이 정확하지 않았던 것이 원인임을 알았다. Tonnesen 방정식을 이용해 감마 카메라에서 자동으로 계산되는 신장의 깊이와 서울 아산 병원에서 시행한 단층 영상을 이용해 도출된 신장 깊이를 통한 사구체여과 율 비교는 주목할 만한 결과를 보여주었다. 두 번째로, 신장 기증을 하기 위해 사구체 여과 율 검사를 실시 하였으나, 결과값이 정상으로 나오지 않았다. 첫 번째 경우와 마찬가지로 다른 타 검사의 결과는 모두 정상 수치를 보였다. 단층 영상을 이용해 신장 깊이를 측정하였고, 그 값을 바탕으로 사구체 여과 율을 계산하였더니 다른 검사 결과(피 검사, 요 검사 등)와 상응하는 결과를 보여 주었다.위 두 가지 증례에 대해 통계적 유의성을 알아 보고자, 본원에서는 신 기증자 성인 남녀 39명의 단층 영상에서 측정한 신장 깊이를 이용하여 측정한 값과 Tonnesen 방정식을 적용한 Gates 방법의 사구체 여과 율 값 간에 통계적으로 유의한 차이가 있는지 조사 하였다. 그 결과 단층 영상을 바탕으로 신장 깊이를 측정한 경우 Tonnesen 방정식을 적용한 Gates 방법의 사구체 여과 율 보다 높은 것을 확인하였는데, 이는 신 기증자의 요 질소 수치와 Cr51-EDTA 그리고 MDRD의 값과 상응하는 결과임을 알 수 있었다. 마지막으로, 사구체 여과율 검사를 받은 소아 환자의 증례에서는 소아환자의 경우 성인에게 적용했던 Tonnesen방정식을 적용할 수 있는지 알아 보았다. 더불어 장비 제조사에서 제공하는 Gordon 방정식의 결과와도 함께 비교해 보았다. 고찰 사구체 여과율 검사 시 주사기계수, 신장깊이, 그리고 교정신장계수의 3가지 기술적 요소가 측정에 영향을 주는 인자인데, 그 중 신장깊이를 단층 영상으로 참고하여 신장의 위치가 상이한 경우가 없는지 세심한 주의가 필요하다. 현재까지 신장 깊이를 측정하는 방법이 많이 있었지만, 절대적으로 정확한 신장 깊이를 측정하는 방법에 대해선 여전히 논의가 뜨겁다. 실제로 다른 방정식에 비해 신장 깊이를 정확히 측정하지 못하는 Tonnesen 법을 이용하는 경우를 많이 볼 수 있었다. 기형 신장, 말굽 형 신장의 사구체 여과율 측정 시 단층 영상을 이용하여 신장의 깊이를 보정한다면, 다른 임상 결과에 상응하는 값을 얻을 수 있다고 생각한다. 또한 신장 여과 율 추적 검사를 시행하는 환자의 경우, 같은 장비에서, 적어도 신장 깊이를 측정하는 같은 방정식을 이용하여 사구체 여과 율을 구해야 할 필요가 있겠으며, 마지막으로, 소아 환자의 사구체 여과 율 시행 시, 소아의 신장 깊이를 계산하는 방정식을 이용하도록 하고, 해당 기기에서 방정식을 선택할 수 없다면, 직접 신장 깊이를 계산하는 노력이 필요할 것으로 사료 된다.

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댓글 분석을 통한 19대 한국 대선 후보 이슈 파악 및 득표율 예측 (Issue tracking and voting rate prediction for 19th Korean president election candidates)

  • 서대호;김지호;김창기
    • 지능정보연구
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    • 제24권3호
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    • pp.199-219
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    • 2018
  • 인터넷의 일상화와 각종 스마트 기기의 보급으로 이용자들로 하여금 실시간 의사소통이 가능하게 하여 기존의 커뮤니케이션 양식이 새롭게 변화되었다. 인터넷을 통한 정보주체의 변화로 인해 데이터는 더욱 방대해져서 빅데이터라 불리는 정보의 초대형화를 야기하였다. 이러한 빅데이터는 사회적 실제를 이해하기 위한 새로운 기회로 여겨지고 있다. 특히 텍스트 마이닝은 비정형 텍스트 데이터를 이용해 패턴을 탐구하여 의미있는 정보를 찾아낸다. 텍스트 데이터는 신문, 도서, 웹, SNS 등 다양한 곳에 존재하기 때문에 데이터의 양이 매우 다양하고 방대하여 사회적 실제를 이해하기 위한 데이터로 적합하다. 본 연구는 한국 최대 인터넷 포털사이트 뉴스의 댓글을 수집하여 2017년 19대 한국 대선을 대상으로 연구를 수행하였다. 대선 선거일 직전 여론조사 공표 금지기간이 포함된 2017년 4월 29일부터 2017년 5월 7일까지 226,447건의 댓글을 수집하여 빈도분석, 연관감성어 분석, 토픽 감성 분석, 후보자 득표율 예측을 수행하였다. 이를 통해 각 후보자들에 대한 이슈를 분석 및 해석하고 득표율을 예측하였다. 분석 결과 뉴스 댓글이 대선 후보들에 대한 이슈를 추적하고 득표율을 예측하기에 효과적인 도구임을 보여주었다. 대선 후보자들은 사회적 여론을 객관적으로 판단하여 선거유세 전략에 반영할 수 있고 유권자들은 각 후보자들에 대한 이슈를 파악하여 투표시 참조할 수 있다. 또한 후보자들이 빅데이터 분석을 참조하여 선거캠페인을 벌인다면 국민들은 자신들이 원하는 바가 후보자들에게 피력, 반영된다는 것을 인지하고 웹상에서 더욱 적극적인 활동을 할 것이다. 이는 국민의 정치 참여 행위로써 사회적 의의가 있다.

회전브러쉬와 혼탁방지막을 활용한 수륙양용형 Scrub/흡입 준설장치의 개발과 현장적용 (Development and Field Application of an Amphibious Scrubbing/Suction Dredging Machine with Cylindrical Rotating Brush and Turbidity Barrier)

  • 주진철;김원태;김현승;김현설;송호면
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권9호
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    • pp.495-504
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    • 2017
  • 도시물순환시스템 내 10 cm 내외로 퇴적된 오염물질과 자갈이나 다양한 구조물에 부착된 부착조류와 협잡물을 쓸어내어(scrubbing) 제거가 가능하며, 오염물질이 주변으로 방출 확산되어 수체의 2차 오염을 방지할 수 있는 덮개(housing)와 혼탁 방지막(turbidity barrier)이 설치된 회전 브러쉬(rotating brush)를 활용한 저혼탁 scrub/흡입(suction)방식의 수륙양용형 퇴적토 준설장치를 개발하였다. 현장적용 검증을 통해, 저수위와 고수위에서 저혼탁 scrub/흡입 준설장치를 이용해 준설 중 수체 내 부유물질(SS)과 탁도(turbidity)의 증가는 매우 미미하며(p>0.05), 일부 부유물질로 인해 발생한 탁도도 준설 후 20분 이내에 빠르게 안정화되는 것으로 조사되었다. 총질소(TN)와 총인(TP)의 농도도 준설 전, 준설 중과 준설 후에 농도 변화가 시간대별 및 수심별로 통계학적으로 유의한 의미는 없는 것으로 조사되어(p>0.05), scrub/흡입 준설을 통해 호수 저면에 축적된 영양염류가 확산되어 수체오염을 유발하지 않는 것으로 조사되었다. 또한, 저혼탁 scrub/흡입 준설장치의 직접 준설을 통한 오염물질 제거량이 수처리시설의 운영을 통한 오염물질 제거량 대비 높은 것으로 산정되어, 수처리시설과 저혼탁 scrub/흡입 준설의 연계 적용이 도시물순환시스템의 수질관리에 효율적인 것으로 평가되었다. 최근에는 GPS 기반 실시간 scrub/흡입 준설장치의 추적 및 유지관리 프로그램을 개발해 등록하고 다양한 도시물순환시스템에 현장 적용하였으며, 추가적으로 준설장치 운전자를 보조 또는 제한된 환경에서 스스로 운전하는 협력형 주행시스템(driver cooperative autonomous driving system)의 개발을 현재 진행 중이다.

신경회로망을 이용한 4차원 방사선치료에서의 조사 표적 움직임 예측 (Prediction of Target Motion Using Neural Network for 4-dimensional Radiation Therapy)

  • 이상경;김용남;박경란;정경근;이창걸;이익재;성진실;최원훈;정윤선;박성호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제20권3호
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    • pp.132-138
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    • 2009
  • 호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다.

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배추좀나방 월동 조건과 야외 월동집단의 유전적 변이 (Overwintering Conditions of the Diamondback Moth and Genetic Variation of Overwintering Populations)

  • 김은성;최봉기;박영진;차욱현;정충렬;이대원;김광호;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.355-365
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    • 2014
  • 배추좀나방(Plutella xylostella)이 국내에서 월동이 가능한 지 명확하지 않았다. 본 연구는 배추좀나방의 내한성에 기초한 야외 노출 실험을 실시하여 월동 환경 조건을 결정하고, 동계 야외 지역의 배추좀나방 유충 서식지 관찰 및 성페로몬을 이용한 성충 모니터링을 통해 월동이 가능한 지 조사하였다. 또한 이들 월동집단의 유래를 추적하기 위해 다형유전좌위를 이용한 집단 분석을 실시하였다. 배추좀나방의 체내빙결점 보다 높은 $-5^{\circ}C$로 처리한 결과 모든 미성숙 발육태에서 뚜렷한 생존력 저하를 보여 직접적 냉해 피해를 주었다. 여기서 유충발육태는 가장 낮은 냉해 피해를 받았다. 그러나 $5^{\circ}C$로 장기간(4 주) 처리한 결과 냉해 피해는 없었지만, 유충의 경우 먹이가 없는 상태에서 치사율이 증가했다. 모든 발육태의 배추좀나방을 대상으로 겨울 기간 동안 야외조건에 노출시킨 결과 모든 발육태에서 생존력 저하를 나타냈다. 그러나 비가온 실내조건에서 저온 피해를 줄였으며 유충의 경우 먹이가 공급되면 생존력이 뚜렷하게 증가하였다. 동계 성페로몬 모니터링 결과 2014년도 최초의 성충발생일은 유사한 시기에 서로 다른 지역(약 260 Km 거리)에서 나타났으며 월동집단의 성충은 4월 상순까지 포획되었다. 지역간 이들 월동집단의 유전적 거리는 다형분자마커를 이용하여 분석되었으며 이들 월동집단들 사이에 뚜렷한 유전적 분화가 있는 것을 나타냈다. 본 연구는 배추좀나방의 국내 월동이 남쪽 지역 또는 기주 식물이 있는 시설재배지에서 가능한 것으로 제시하고 있다.