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국산 내부연결형 임플란트시스템(GS II$^{(R)}$)에서 지대주 연결방식에 따른 응력분석에 관한 연구 (Three-Dimensional Finite Element Analysis of Internal Connection Implant System (Gsii$^{(R)}$) According to Three Different Abutments and Prosthetic Design)

  • 장미라;곽주희;김명래;박은진;박지만;김선종
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권2호
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    • pp.179-195
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    • 2010
  • 임플란트 보철물에 저작력 등 외부 하중이 작용하면 내부 반응으로 응력이 발생되는데 지지골에 나타난 응력은 골재생 및 흡수 파괴, 임플란트에 나타난 응력은 임플란트 자체의 파절이나 나사의 풀림현상 및 파절, 상부 구조물에 나타난 응력은 보철물의 파절 등을 예견하는 지침이 될 수 있을 것이다. 지대주의 형상과 재질에 따라 연결방법과 보철방법이 달라지고 임플란트 내부의 하중전달 기전이 변하게 되고 이에 따라 악골에 발생하는 응력분포 역시 달라질 수 있다. 본 연구에서는 하악 제 1대구치 부위에 이중나사 구조를 갖고 원추형 내측연결 임플란트 시스템인 GSII$^{(R)}$ (Osstem, Korea)임플란트를 이용해 지대주의 종류를 티타늄 소재의 2-piece Transfer$^{TM}$ abutment (GST), 금합금 소재의 2-piece GoldCast$^{TM}$ abutment(GSG), 외부 연결형태를 가진 3-piece Convertible$^{TM}$ abutment (GSC) 로 분류하여 이에 따른 응력분포 양상을 비교 분석하여 보았다. 결과 하중조건에 관계없이 응력은 주로 지대주와 고정체가 접촉하는 경부에 집중되었다. 또한 하중조건에 관계없이 임플란트의 고정체 상부와 접촉하는 치밀골에 높은 응력이 나타나고 해면골에는 아주 작은 응력이 나타났다. 축하중보다는 중심축을 벗어난 하중조건에서 더 높은 응력이 발생되었고 수직하중보다 경사하중에서 더 높은 응력이 발생되었다. 전체에 걸친 최대응력은 GSG에서는 지대주, 치관 및 고정체에 고르게 분포되었고 GST는 주로 고정체와 지대주 나사에, GSC는 고정체와 지대주에 집중되었다. 세 지대주 간 골내의 최대응력에는 유의한 차이가 없었고 GSG가 전체 구성부의 응력분포에 있어 유리한 것으로 나타났다.

자체 개발한 보조기구로 원위 요골의 골밀도 측정 자세 연구 (Study on Oneself Developed to Apparatus Position of Measurement of BMD in the Distal Radius)

  • 한만석;송재용;이현국;유세종;김용균
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권4호
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    • pp.419-426
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    • 2009
  • 연구목적 : 본 연구는 원위 요골의 회전에 따른 투사 단면적의 변화가 골밀도에 미치는 영향이 어느 정도인지 알아보고, 정확한 회전각을 알아보기 위한 보조기구를 개발하는데 있다. 또한 전완부의 골밀도 측정 시정확한 측정 방법을 알아보고자 하였다. 연구방법 : 골밀도 측정시 정확한 측정 자세를 알아보고자 수술, 기형이나 외상력이 없는 20대 남성 20명을 대상으로 하였다. 실험은 세가지로 수행하였다. 첫째, 원위요골 골밀도 측정을 위한 보조기구 제작. 둘째, 원위 요골의 단면 구조 및 수평면에 대한 각도를 파악하기 위하여 CT(Computer Tomography) 스캔을 하였다. 회전 각도는 PACS 모니터 상에서 m-view 프로그램으로 측정하였다. 셋째, 회전에 따른 골밀도의 변화를 알아보기 위하여 20개의 건조 된 사체 표본요골을 DXA로 중립위(0도)를 기준으로 내회전 및 외회전 각각 5, 10도에서 측정하였다. 결 과 : CT 스캔 상 원위요골 단면의 평균 회전 각도는 각각 외회전이 80%(n=16) 7.4도, 내회전이 15%(n=3) 3.3도, 중립 위가 9%(n=1) 1.0도이었다. 20명에 대한 전체 평균 회전각은 외회전 약 5.4도이었다. 건조된 cadaver 연구에서도 각 원위 요골의 회전 각도별 골밀도 값이 서로 달랐고 회전 각도가 최저 골밀도인 경우의 평균 외회전 3.3도 이었다. 결 론 : 원위요골의 골밀도 측정 시에도 20명의 CT영상과 건조된 사체 요골표본에서의 결과와 같이 원위요골의 해부학적 구조상 대부분이 외회전 되어 있어 중립위 보다는 적절한 내회전이 필요하며 약 5도를 추천한다.

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조경의 환경윤리에 대한 비판적 해석과 도덕적 위치 - 유진 하그로브의 '약한 인간중심주의'를 중심으로 - (Critical Analysis about Environmental Ethics and Moral Position of Landscape Architecture - Focusing on Eugen C. Hargrove's 'Weak Anthropocentrism' -)

  • 오창송
    • 한국조경학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.105-113
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    • 2015
  • 조경은 스스로 환경적 지위를 확보하기 위해 환경윤리를 이론으로 흡수하였다. 그러나 환경윤리는 자연 보전에 집중한 나머지 조경을 인공물로 취급하며 도덕 대상에서 배척하였다. 그 과정에서 조경은 인간과 자연의 중도적 입장을 주장하나 도덕적 정체성을 의심하게 한다. 오히려 조경은 '자연의 대리인'으로 자처하며 '인간을 위한' 조경의 전통적 도덕관을 밀어내고 있다. 따라서 본 연구는 환경윤리의 비판적 해석을 통해 인간중심으로서 조경의 도덕적 위치의 재정립을 연구의 목적으로 삼는다. 환경윤리의 여러 분파 중 하그로브의 '약한 인간중심주의'는 조경처럼 자연미학을 윤리적 덕목으로 삼는다. 그러나 상이한 자연관 때문에 환경윤리는 조경을 비판적 대상으로 삼는다. 그러한 이유로 필자는 하그로브의 조경 비판 내용을 살펴보고 그에 대한 반론을 도덕적, 미학적, 조경적 입장에서 살펴본다. 비판 내용은 다음과 같다. (1) 자연은 존재 자체로서 미적이고 도덕적인 반면 조경은 모조품으로서 자연에 대한 완화된 태도를 취한다. (2) 자연은 자기창조적이기에 완전한 미적 실체인 반면 조경은 상상을 통해 인간적 결함을 감추는 설계된 자연이다. (3) 자연에 기술을 부여하는 환경관리는 무의미하기에 도덕적 허무주의를 발생한다. 이에 대한 반론으로 환경윤리는 '도덕적 자율성'을 배제하고 '도덕적 선'을 단순화함으로써 조경이 내포하고 있는 자연을 넘어선 도덕적 실천 능력, 창조와 상상의 폭 넓은 도덕적 의미, '돌봄'으로서 환경관리의 도덕적인 면을 간과하고 있다. 그 결과, 현실에서 자연의 문제는 인간의 삶과 분리할 수 없기에 더 이상 보전만이 미덕이 될 수 없다. 또한 조경은 '선한 삶'을 기반으로 하기 때문에 중도적 위치보다는 인간중심적 도덕적 위치가 타당하다.

아연 폐광산에 식생도입을 위한 유기성 토양 개량제의 처리효과 (Effects of Organic Amendments on Introducing Pioneer Herbaceous Plants in the Abandoned Zinc Mine Soil Revegetation)

  • 김대연;이상환;정진호;김정규
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권3호
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    • pp.43-51
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    • 2006
  • 휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

과일을 이용한 드레싱의 품질특성 (Quality Characteristics of Fruits Dressing)

  • 김미향;이연정;김동석;김덕한
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.165-173
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    • 2003
  • 본 연구는 기존의 마요네즈보다 칼로리와 염분의 함량이 낮으면서 색과 영양적 가치가 우수한 드레싱 개발의 일환으로 키위, 오렌지, 딸기, 사과 등의 과일을 이용한 드레싱을 제조하여 그 품질특성(수분 및 회분 함량, 색도, 무기성분, 관능검사 등)을 분석 비교 검토하였고 선행연구로 인식도 조사를 행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 과일드레싱에 대한 인식 정도는 5점 만점에 평균 3.39점으로 약간 높게 나타났으며 '편리한 음식이다'가 3.90점으로 가장 높은 인식점수를 보였다. 2. 수분함량은 49.3~59.4%의 범위로 사과드레싱이 59.4%로 가장 많은 함량을 나타내었고 그 다음으로 키위드레싱(57.2%)>딸기드레싱 (55.9%)>오렌지 드레싱(49.3%)의 순이었다. 조회분함량은 0.8~1.4%이었으며 오렌지드레싱이 1.4%로 가장 높은 함량을 나타내었고 그 다음이 딸기드레싱>키위드레싱>사과드레싱의 순이었다. 3. 색도면에서는 명도 L값은 사과드레싱이 가장 높았고 녹색도 a(-)값은 키위드레싱, 적색도 a값(+)은 딸기드레싱, 황색도 b값은 오렌지드레싱이 가장 높았다. 이들 다양한 색은 식욕촉진에 효과를 주는 것으로 나타나 그 가치가 인정된다고 여겨진다. 4. 무기성분 분석 결과, Ca의 함량은 6.7~20,4mg, Mg은 6.5~20.5mg, K은 67.2~182.6mg의 범위였고 오렌지드레싱의 Ca, Mg, K의 함량이 가장 높았다. Na의 함량은 168.8~551.7mg의 범위로 식품성분표(1999년)에서 제시한 마요네즈의 Na의 함량(551mg)보다는 대체로 낮은 편이었고 특히 키위드레싱(168.82mg)은 약 30%에 불과하여 성인병예방 차원에서 볼 때 바람직한 결과로 보인다. Ca : P 함량의 비율은 대략 1.17 : 1 수준으로 과일드레싱자체만으로도 칼슘 흡수에 매우 이상적인 비율을 갖춘 식품이었다. 5. 관능검사는 키위드레싱이 맛과 전반적인 기호도(p<0.05)에 있어 가장 좋은 평가(3.50점)를 나타냈으며 색, 냄새, 질감, 상큼한 맛은 과일의 종류에 따라 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 파일드레싱은 색이 아름다우면서 칼로리가 낮고 저염식으로서 그 영양적 가치가 우수하여 상품으로의 개발 필요성이 요구되며 특히 키위를 이용한 드레싱의 이용이 가장 좋을 것으로 사료된다.

홍삼과 백삼의 비교 고찰 (The Comparative Understanding between Red Ginseng and White Ginsengs, Processed Ginsengs (Panax ginseng C. A. Meyer))

  • 남기열
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제29권1호
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    • pp.1-18
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    • 2005
  • 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 가공방법fl 따라 크게 백삼과 홍삼으로 분류된다. 가공 공정 면에서 홍삼은 생 인삼(수삼)을 그대로 건조한 백삼과는 다르게 일정한 온도조건 하에서 수증기로 쪄서 건조 한 인삼으로 두 종류의 인삼간에는 열처리 공정에 차이점이 있다. 품질 안정성 면에서 홍삼은 열처리과정에서 효소의 불 활성화와 자체 항산화 물질의 증가로 저장성이 양호하고, 호화전분이 되어 끓일 때 내용성분이 잘 우러나오고 소화 흡수도 양호한 것으로 여겨진다. 성분 면에서 홍삼제조 시 열처리(steaming처리)와 가수분해 반응에 의해 화학성분의 구조적 변환이 일어나 홍삼특유의 암세포증식억제 활성 성분인 $ginsenosides-Rh_2,\;-Rh_4,\;-Rs_3,\;-Rs_4,\;-Rg_5$, 암세포 전이 억제 및 혈관확장 효과 등을 나타내는 $ginsenoside-Rg_3$ 등이 생성된다는 것이 밝혀졌다. 또한 비사포닌계 생리활성물질로 암세포 증식억제 활성을 가진 polyacetylenic alcobol의 구조적 변환에 의해 panaxytriol 등이 생성되고, 그리고 maillard 반응 생성물로 항산화 활성 성분인 maltol과 당과 아미노산이 결합된 아미노산 유도체인 arginyl-fructsyl-glucose등이 생성된다. 한편 홍삼과 백삼 및 이들 제품의 수출과 관련하여 각 수출 대상국의 진세노사이드 수준의 품질관리기준에 대한 충분한 분석화학적 정보의 확보가 필요하며, 금후 이에 적합한 품질기준의 설정 보완이 필요할 것이다. 특히 홍삼의 경우 찌는 온도와 시간의 장단에 따라, 또는 그 농축액 제조 시 추출 및 농축 조건(온도와 시간)에 따라 인삼의 품질 지표 성분으로 이용되고 있는 ginsenosides를 비롯한 상당한 성분의 변환이 일어날 수 있으므로 이를 고려한 품질관리방법의 고안이 필요할 것으로 사료된다. 효능 면에서 홍삼과 백삼의 차별성에 대해서는 in vitro 혹은 in vivo 시험에서 노화억제효과와 관련된 항산화 활성을 비롯해서 혈액순환개선 효과, 암 발생 억제력 등의 약리 활성이 홍삼이 백삼보다 상대적으로 우수한 것으로 보고되었다. 아울러 한방의학에서 일반적으로 허를 보 하는 힘은 홍삼이 강한 것으로 인식되고 있다. 그러나 아직 실제 임상실험에 의한 비교 평가는 미흡한 실정이며, 특히 경구투여 후 체내 동태측면에서 그 효과의 차별성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 금후 홍삼과 백삼의 효과 우열의 측면이 아닌 그 용도와 적응증에 차이가 있는지에 초점을 맞추어 보다 과학적 평가가 이루어져야 할 것이다. 결론적으로 가능한 동일한 재배조건에서 생산된 원료수삼으로 제조된 홍삼과 백삼의 원 생약과 그 추출 분획물, 또는 성분을 시료로 하여 화학성분 조성을 비교하고 이와 연계한 실험적 효능연구의 확충과 특히 임상적 효능 비교연구를 통해 과연 그 적응증에 차이가 있는지에 대한 보다 많은 과학적 검토가 이루어져야 할 것이다.

마이크로버블과 환원제를 이용한 습식 NO 및 SO2의 동시제거 (Simultaneous Removal of NO and SO2 using Microbubble and Reducing Agent)

  • 송동훈;강조홍;박현식;송호준;정용철
    • 청정기술
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    • 제27권4호
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    • pp.341-349
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    • 2021
  • 연소시설에서는 화석연료에 포함된 질소와 황이 산소와 반응하여 대기 오염물질인 질소산화물(NOX)과 황산화물(SOX)을 발생시킨다. 인체에 유해하고 환경 오염을 야기하는 NOX, SOX를 저감하기 위해 전세계적으로 환경규제를 시행 중이며, 규제를 충족하기 위해 다양한 기술들을 적용하고 있다. 상용화된 NOX 및 SOX 저감방식들로 SCR (selective catalytic reduction), SNCR (selective non-catalytic reduction), WFGD (wet flue gas desulfurization) 등이 있으나 이 방식들의 단점들 때문에 NOX, SOX를 동시제거하는 연구가 근래 많이 수행되고 있다. 그러나 NOX, SOX 동시 제거 방식에서도 산화제 및 흡수제로 인한 폐수 발생에 대한 문제점, 특정 산화제를 활성화 하기 위한 촉매 및 전기분해 사용에 따른 비용 발생, 마지막으로 기체 산화제들 자체 유해성의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NOX, SOX 동시처리 방식의 단점들을 보완하고자 고압분산기에서 생성된 마이크로버블과 환원제를 이용하여 비용절감 및 폐수처리 시 환경부하저감 가능성을 확인해 하고자 하였다. 분산기가 마이크로버블을 생성하는 것을 이미지 프로세싱과 ESR (electron spin resonance) 분석을 통해 확인하였으며, 마이크로버블만을 이용하여 온도에 따른 NOX, SOX 제거율 성능 테스트도 진행하였다. 뿐만 아니라 폐수를 저감하기 위해 환원제와 마이크로버블을 이용하여 습식으로 NOX 제거율 약 75%, SOX 제거율 99%를 달성하였다. 본 마이크로버블 시스템에 산화제를 함께 투여할 경우 NOX, SOX제거율 모두 99%이상을 달성 하였다. 이러한 연구 결과를 토대로 습식산화제거방식을 적용하는 시설의 단점이었던 비용 및 환경 문제를 해결함에 기여할 수 있을 것으로 기대 된다.

고려말 사경의 감지(紺紙) 재현과 수리 - 이화여자대학교 소장 감지은니묘법연화경을 중심으로 - (The Restoration and Conservation of Indigo Paper in the Late Goryeo Dynasty: Focusing on Transcription of Saddharmapundarika Sutra(The Lotus Sutra) in Silver on Indigo Paper, Volume 7)

  • 이상현
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권1호
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    • pp.52-69
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    • 2021
  • 고려시대의 사경은 어느 시기보다도 정교하고 화려한 기록물로 우리나라 서지학상 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 그 가운데에서도 감지(紺紙) 바탕에 제작된 사경은 장식성과 귀족들이 선호하였을 법한 품위와 격을 여지없이 보여주는 예라고 할 수 있다. 특히 이 시기에 제작된 많은 양의 사경들은 감지에 권자본(卷子本)과 절첩본(折貼本)의 장황 형태가 대표적인 것이다. 권자본은 유연성이 보장되지 않으면 그 자체가 갖는 구조적 한계 때문에 취급에 있어 불편함과 손상을 야기한다. 이를 보완하기 위해 절첩 형태로 바꿔 제작함으로써 편의성과 구조적인 안정성을 꾀하여 단점을 극복할 수 있게 되었다. 절첩 형태는 병풍의 형태와 유사하여 접었다 펼 수 있는 구조로 한 면의 크기에 맞추어 규칙적으로 연결되어 만들어진 것이다. 아무리 작은 크기라 하더라도 얇은 한지로 제작하면 취급에 어려움이 따르고, 형태를 유지하기 힘든 구조라고 볼 수 있다. 이러한 이유로 통상 절첩형의 사경은 두꺼운 종이로 만들어 첩의 구조를 지탱할 수 있는 힘을 가지도록 하였으며, 표지는 내지보다 더 두껍게 제작되어 내지를 보호할 수 있도록 하였다. 즉, '절첩형'은 종이에 두께를 주어 강도를 유지해야 하는 특성에 맞게 제작되는 것이 일반적이다. 그렇기 때문에 많은 양의 한지를 진하게 염색 가공하는 것은 오롯이 장인의 몫이 될 수밖에 없었다. 비단에 비해 흡수량이 몇 배 이상이고, 수십 차례 염색을 하여야만 진한 감색을 얻을 수 있는 '감지 제작 기법'은 구체적으로 문헌에 남아 있지 않고, 기법도 명맥이 끊긴 지 오래이다. 최근 한지장인과 천연염색가, 수리복원가에 의해 제각기 시도는 되고 있으나 유물에서 보이는 질감과 깊은 색감은 도저히 흉내낼 수 없다. 본 연구에서는 고려 말 사경을 보존 처리하기 위해 실제 유물에 적합한 보강지를 제작하는 과정에서 염색장과 한지장, 그리고 수리복원가의 협업으로 고려시대 감지를 재현하는 일련의 과정을 소개하고, 감지의 재현·제작 방법을 유추해보고자 한다.

피부색소 흡수 스펙트럼을 이용한 카메라 RGB 신호의 피부색 성분 분석 (Analysis of Skin Color Pigments from Camera RGB Signal Using Skin Pigment Absorption Spectrum)

  • 김정엽
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권1호
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    • pp.41-50
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    • 2022
  • 본 논문에서는 멜라닌과 헤모글로빈 등의 피부 색상을 구성하는 주요한 요소들을 카메라의 RGB 신호로부터 직접 계산하는 방법을 제안한다. 피부 색상의 주요한 요소들은 통상적으로 특정한 장비를 이용하여 분광 반사도를 측정하고, 측정된 빛의 일부 파장에서의 값들을 중심으로 재구성하는 방법을 사용한다. 이와 같은 방법으로 산출된 값들은 멜라닌 지수, 홍반 지수와 같은 것들이 있으며, 분광반사도 측정 장치나 다중스펙트럼 카메라 등의 특수한 장비를 필요로 한다. 일반적인 디지털 카메라로부터 이와 같은 성분요소들에 대한 직접적인 계산방법은 찾아보기 어려우며, 독립성분 분석(Independent Component Analysis)을 이용하여 멜라닌과 헤모글로빈의 농도를 간접적으로 계산하는 방법은 제안되어 있다. 이 방법은 일정한 RGB 영상의 영역을 대상으로 하여, 주성분 분석(Principal Component Analysis)과 유사한 방식으로 멜라닌과 헤모글로빈의 특성벡터를 추출하고, 농도를 계산할 수 있다. 이 방법의 단점은 일정한 영역의 화소 그룹을 입력으로 이용하기 때문에 화소단위의 직접적인 계산이 어렵고, 추출된 특성벡터는 최적화 방식으로 구현하기 때문에 실행할 때마다 다른 값으로 계산되는 경향이 있다. 최종적인 계산은 특성벡터 자체를 활용하지 않고, RGB 좌표계로 다시 변환하여 멜라닌과 헤모글로빈의 성분을 나타내는 영상 형태로 결정된다. 이 방법의 단점을 개선하기 위하여 제안하는 방법은 특성벡터를 활용하여 RGB 좌표계가 아닌 특징 공간에서 멜라닌과 헤모글로빈의 성분 값을 계산하는 것과, 일반적인 디지털 카메라를 이용하여 피부색에 해당하는 분광 반사도를 계산하는 방법, 분광 반사도를 이용하여 멜라닌과 옥시헤모글로빈, 디옥시헤모글로빈, 카로티노이드 등의 피부색소를 구성하는 세부 성분들의 계산방법 등이다. 제안한 방법은 분광 반사도 측정 장치나 다중 스펙트럼 카메라 등의 특수한 장비를 필요로 하지 않으며, 기존 방법과는 달리 화소단위의 직접적인 계산이 가능하고, 반복 실행에도 동일한 특성을 얻을 수 있다. 제안한 방법은 기존에 비하여 성능의 안정성을 나타내는 표준편차가 15% 수준으로 낮게 나타나 6배 정도의 안정적인 성능을 가진 것으로 추정된다.

완충재-근계암반 상호작용을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 연구 현황 및 주요 영향인자 도출 (Review of Erosion and Piping in Compacted Bentonite Buffers Considering Buffer-Rock Interactions and Deduction of Influencing Factors)

  • 홍창호;김지원;김진섭;이창수
    • 터널과지하공간
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    • 제32권1호
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    • pp.30-58
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    • 2022
  • 고준위방사성폐기물 심지층처분장은 공학적방벽과 천연방벽의 다중방벽으로 이루어져 있으며 각 방벽재 사이의 상호작용에 의해 처분시스템의 전반적인 장기 건전성이 영향을 받게 된다. 특히 공학적방벽재인 압축 벤토나이트 완충재와 천연방벽인 근계암반의 상호작용에 의한 완충재의 침식 및 파이핑 현상은 사용후핵연료의 붕괴열 발산, 지하수 유입 저지 및 핵종 이동 저지의 역할을 수행하는 완충재의 성능을 저하시키기 된다. 처분 초기에 벤토나이트 완충재가 흡수할 수 있는 물의 양보다 많은 유량이 근계암반의 절리로부터 유입되면 잉여 지하수로 인한 수압이 발생하고 이로 인해 완충재 자체 및 갭채움재 주변으로 파이핑 현상이 발생할 수 있다. 또한 지하수와 벤토나이트 완충재의 물리-화학적 상호작용으로 인하여 완충재의 표면의 팽윤 및 겔/졸화로 인하여 완충재의 표면에서 침식이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 침식 및 파이핑 현상이 발생하는 조건과 이로 인한 완충재의 건전성을 명확하게 평가하는 것이 처분장의 장기건전성 평가를 위해 반드시 필요하다. 처분선진국들에서는 주로 실내 및 공학규모 실험이 수행되고 있으며 일부 전산 모델 개발이 진행되고 있는 상황이지만 실험에서 관측된 현상들을 복합적으로 모사할 수 있는 전산 모델은 개발되지 않았다. 국내에서도 다양한 침식/파이핑 시나리오에 대한 연구나 열-수리-역학-화학적 복합거동을 고려한 연구는 수행되지 않았다. 본 기술 보고에서는 현재까지 수행된 국내외 벤토나이트 침식 및 파이핑 연구와 이들이 주로 고려한 영향인자를 파악하였다. 실험값을 검증하기 위해 제안된 전산 모델들을 소개하고 향후 완충재 침식 및 파이핑 현상 규명을 위한 연구 수행 방향에 대해 정리하였다. 본 논문에서 검토한 다양한 시험 및 모델링 사례를 바탕으로 향후 국내 심층처분장환경을 고려한 압축 벤토나이트 완충재 침식 및 파이핑 관련 연구가 필요하다고 판단된다.