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NCM 계 양극활물질 합성용 금속질 내화갑 가능성 연구-I (Study on the feasibility of metallic saggar for synthesizing NCM cathode active materials-I)

  • 박용일;정지훈;우성현;이정헌;김형준
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.103-107
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    • 2024
  • 본 연구에서는 NCM [Li(NixCoyMnz)O2] 양극활물질을 합성하기 위한 내화갑의 재료로 순수 금속 재료인 Nickel을 제안하였다. Nickel은 산화에 강하고 녹는점이 높은 금속으로 알려져 있다. 니켈은 NCM 양극활물질의 주성분 중 하나로 양극물질 합성 동안에 saggar로 부터의 오염에 대한 문제에 자유로울 것으로 기대하였다. 본 연구진은 니켈이 NCM 양극물질 합성용 내화갑으로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 900℃에서 Ni 금속 도가니와 Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2 (NCM 811) 전구체 물질을 장시간 반응시켰을 때, 시간 변화에 따른 도가니 표면 반응층 변화를 분석하였다. 900℃에서 열처리 동안에 형성된 니켈 도가니 반응층은 니켈 산화물이었으며, 양극 전구체 산화물로 부터의 산소확산과 대기 중의 산소와 반응이 동시에 이루어져서 생성된 것으로 생각된다. 산화층은 480시간 이후로 그 두께의 변화가 느려지는 것으로 보아 전구체로 부터의 산소 확산속도가 감소되는 것으로 생각된다. 480시간까지는 도가니로 부터 탈락되지 않고 결합되어 있었다. 그러나 720시간 후에는 산화층이 탈락되는 것이 확인되어 일정 시간까지만 NCM 합성용 Saggar로서 사용 가능할 것으로 생각된다.

사례분석을 통한 농촌형 저탄소 녹색마을 타당성 검토 (A Study on the Validity of Rural Type Low Carbon Green Village Through Case Analysis)

  • 도인환;황은진;홍수열;배재근
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.913-921
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    • 2011
  • 본 연구는 저탄소 녹색마을을 Y군의 협조를 얻어 A, B, C마을에 설치한다는 전제에서 환경성, 경제성, 에너지자립도 등을 분석하여 종합적인 타당성을 검토하였다. 대상 바이오매스의 종류 및 양은 가축분뇨 28톤/일, 과수전정지 2톤/일로 하루 30톤 규모로 시설용량을 설정, 시설은 습식계(가축분뇨) 바이오매스를 이용한 바이오가스화 시설과 건식계(전정가지) 바이오매스를 이용한 화목보일러 시설, 열병합발전기, 퇴비화시설 등으로 구성하였다. 구성된 시스템을 운전하였을 때, 전기생산량은 540,540 kWh/년, 열에너지 생산량은 1,762 Gcal/년으로 분석되었다. 대상마을 가구(129가구)에서 기존에 사용하고 있는 전기에너지는 309,600 kWh/년으로 시설에서 생산된 전기에너지를 공급하면 대상지역의 전기에너지 자립률은 100%가 되며, 잉여전력은 230,940 kWh/년이었다. 또한 열에너지는 대상마을의 비닐하우스에서 소요되는 양을 산정하였으며, 기존 사용량 1,415 Gcal/년으로 열에너지 자립률 역시 100%가 되며, 잉여량은 347 Gcal/년이 되었다. 경제성은 시설설치비용 504,000만원, 운영비 48,509만원, 수익 33,712만원으로 연간 약 1억 4천만원 적자, 15년 동안 약 22억원의 적자이나, 환경성 분석에서 원유대체효과 약 178백만원, 온실가스감축효과 약 92백만원으로 연간 총 2억 7천만원의 환경적 편익이 발생되어, 종합적으로는 연간 약 1억 3천만원 정도의 편익이 발생되었다. 정부 및 지자체의 예산지원을 통하여 진행되더라도 경제성, 환경성, 에너지자립도를 종합하여 볼 때, 충분한 타당성이 있는 사업이라고 판단되었다.

GOCI 위성영상과 기계학습 기법을 이용한 Ocean Colour-Climate Change Initiative (OC-CCI) Forel-Ule Index의 공간 상세화 (Spatial Downscaling of Ocean Colour-Climate Change Initiative (OC-CCI) Forel-Ule Index Using GOCI Satellite Image and Machine Learning Technique)

  • 성태준;김영준;최현영;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.959-974
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    • 2021
  • Forel-Ule Index (FUI)는 자연에 존재하는 담수 및 해수의 색을 남색부터 고동색까지 21 가지의 등급으로 구분하는 지표이다. FUI는 여러 선행연구에서 수계의 부영양화 지수, 수질인자, 광 특성 등과 연관 지어 분석되었으며, 여러 수질인자의 광학적 정보를 동시에 가지고 있는 새로운 수질 지표로써의 가능성이 제시되었다. 본 연구에서는 500 m의 높은 공간해상도를 가지는 정지궤도 해양위성해색탑재체(Geostationary Ocean Color Imager; GOCI) 관측 자료와 Random Forest (RF) 기계학습 기법을 활용하여 Ocean Colour-Climate Change Initiative(OC-CCI) 기반의 4 km FUI 자료를 공간 상세화 시켰다. 이를 활용하여 우리나라 연안 해역에 대한 수질인자와의 상관관계와 주요 해역에 대한 FUI의 공간적 분포 및 계절별 특성 변화를 분석하였다. 검증 결과 RF 기법으로 추정한 RF FUI는 결정계수(R2)=0.81, 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error; RMSE)=0.7784로, Pitarch의 OC-CCI FUI 알고리즘을 적용하여 계산한 GOCI FUI 추정 정확도(R2=0.72, RMSE=0.9708) 대비 향상된 결과를 보였다. RF FUI는 총 질소(Total Nitrogen), 총 인(Total Phosphorus), 클로로필-a(Chlorophyll-a), 총 부유물질(Total Suspended Solids), 투명도(Secchi Disk Depth)를 포함하는 5가지 수질인자와 각각 0.87, 0.88, 0.97, 0.65, -0.98의 상관계수로 강한 상관성을 보였다. 산출된 FUI의 시간적 패턴 역시 여러 수질인자와의 물리적 관계를 반영하며 유의미한 계절적 패턴의 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 한반도 연안 수질 관리에서 고해상도 FUI의 활용 가능성을 제시하였다.

모의영상을 이용한 농림위성 대기보정의 주요 파라미터 민감도 분석 및 타위성 산출물 활용 가능성 제시 (Sensitivity Analysis for CAS500-4 Atmospheric Correction Using Simulated Images and Suggestion of the Use of Geostationary Satellite-based Atmospheric Parameters)

  • 강유진;조동진;한대현;임정호;임중빈;오금희;권언혜
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.1029-1042
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    • 2021
  • 차세대 중형위성 사업의 일환으로 농지 및 산림에서의 원격 탐사를 위하여 농림위성 (차세대 중형위성 4호)이 발사 예정에 있다. 위성 영상에서 식생의 정량적인 정보를 얻기 위해서는 대기보정을 통한 지표 반사도 취득이 선행되어야 하므로 농림위성을 위한 대기보정 기술 개발은 불가피할 것으로 생각된다. 특히 대기에서의 흡수와 산란 특성은 파장에 따라 다르게 나타나므로 농림위성 파장 영역을 고려한 대기보정 파라미터 민감도 분석이 필요하다. 또한, 농림위성은 5개 채널(Blue, Green, Red, Red edge, Near-infrared)을 보유하고있어 대기보정 주요 파라미터인 AOD (Aerosol optical depth)와 WV (Water vapor)를 직접 산출하기 어려우므로 이를 외부에서 제공할 수 있는 방안을 마련할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 농림위성과 유사한 사양을 가진 Sentinel-2 위성 영상을 이용하여 주요 파라미터인 AOD, WV, O3 민감도 분석을 수행하고, 파라미터 제공을 위해 천리안 2A (GK2A; GEO-KOMPSAT-2A) 정지궤도 복합위성의 산출물을 이용하여 대기보정 파라미터로서의 활용 가능성을 살펴보았다. 민감도 분석 결과는 AOD가 가장 중요한 파라미터임을 보여주었으며, 근적외선 채널보다는 가시광 채널에서 더 큰 민감도를 가지는 것으로 나타났다. 특히 Blue 채널에서 AOD의 20%의 변화는 지표 반사도에서 약 100%의 오차율을 야기하므로 정확한 지표 반사도 취득을 위해서는 높은 신뢰성을 가진 AOD가 필요할 것으로 생각된다. GK2A AOD 산출물을 이용한 대기보정 결과는 토지피복별 분류 가능성을 이용하여 Sentienl-2 L2A 자료와 비교한 결과, 두 모델별 분류 가능성은 유사하였으나, 파장대가 짧은 영역일수록 GK2A AOD 산출물을 적용한 대기보정 결과가 Sentinel-2 L2A보다 높게 나타났다. 이를 통해 GK2A에서 제공되는 산출물이 향후 농림위성 대기보정 파라미터로서 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 추후 농림위성 발사 후 대기보정에 참고 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다종 위성자료와 인공지능 기법을 이용한 한반도 주변 해역의 고해상도 해수면온도 자료 생산 (Generation of Daily High-resolution Sea Surface Temperature for the Seas around the Korean Peninsula Using Multi-satellite Data and Artificial Intelligence)

  • 정시훈;추민기;임정호;조동진
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_2호
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    • pp.707-723
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    • 2022
  • 위성기반 해수면온도는 광역 모니터링이 가능한 장점이 있지만, 다양한 환경적 그리고 기계적 이유로 인한 시공간적 자료공백이 발생한다. 자료공백으로 인한 활용성의 한계가 있으므로, 공백이 없는 자료 생산이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 한반도 주변 해역에 대해 극궤도와 정지궤도 위성에서 생산되는 해수면온도 자료를 두 단계의 기계학습을 통해 융합하여 4 km의 공간해상도를 가지는 일별 해수면온도 합성장을 만들었다. 첫번째 복원 단계에서는 Data INterpolate Convolutional AutoEncoder (DINCAE) 모델을 이용하여 다종 위성기반 해수면온도 자료를 합성하여 복원하였고, 두번째 보정 단계에서는 복원된 해수면온도 자료를 현장관측자료에 맞춰 Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 모델로 학습시켜 최종적인 일별 해수면온도 합성장을 만들었다. 개발된 모델의 검증을 위해 복원 단계에서 무작위 50일의 자료 중 일부분을 제거하여 복원한 뒤 제거된 영역에 대해 검증하였으며, 보정 단계에서는 Leave One Year Out Cross Validation (LOYOCV) 기법을 이용하여 현장자료와의 정확도를 검증하였다. DINCAE 모델의 해수면온도 복원 결과는 상당히 높은 정확도(R2=0.98, bias=0.27℃, RMSE=0.97℃, MAE=0.73℃)를 보였다. 두번째 단계의 LGBM 보정 모델의 정확도 개선은 표층 뜰개 부이와 계류형 부이 현장자료와의 비교에서 모두 상당한 향상(RMSE=∆0.21-0.29℃, rRMSE=∆0.91-1.65%, MAE=∆0.17-0.24℃)을 보여주었다. 특히, 모든 현장 자료를 이용한 보정 모델의 표층 뜰개 부이와의 정확도는 동일한 현장 자료가 동화된 기존 해수면온도 합성장보다 나은 정확도를 보였다. 또한 LGBM 보정 모델은 랜덤포레스트(random forest)를 사용한 선행연구에서 보고된 과적합의 문제를 상당부분 해결하였다. 보정된 해수면온도는 기존의 초고해상도 해수면온도 합성장들과 유사한 수준으로 수온 전선과 와동 등의 중규모 해양현상을 뚜렷하게 모의하였다. 본 연구는 다종위성 자료와 기계학습 기법을 사용해 시공간적 공백 없는 고해상도 해수면온도 합성장 제작 방법을 제시하였다는 점에서 가치가 있다.

다종 위성자료와 기계학습을 이용한 고해상도 표층 염분 추정 (Estimation of High Resolution Sea Surface Salinity Using Multi Satellite Data and Machine Learning)

  • 성태준;심성문;장은나;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_2호
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    • pp.747-763
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    • 2022
  • 해양 염분은 전 지구 규모에서 해수 순환에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 연·근해 지역 저염분수가 어족자원 및 수산업에 피해를 줄 수 있는 등 해양 식생환경의 변화를 줄 수 있다. 해수의 표면 특성인 sea surface salinity (SSS)에 따라 마이크로웨이브 영역의 방사율이 달라지며, 이를 통해 Soil Moisture Active Passive (SMAP) 등 위성 센서를 활용한 SSS 산출물이 제공되고 있다. 하지만 마이크로파 위성 센서 기반의 SSS 산출물은 낮은 시공간해상도로 자료를 생산하며, 연안지역과 고위도 지역에서 정확도가 낮다. 이러한 이유로 연·근해 지역 SSS의 상세한 시공간적 변화를 관측하기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 Jang et al. (2022)에서 제시한 기계학습 기반의 개선된 SMAP SSS (SMAP SSS (Jang))를 참조자료로 활용하여, 정지궤도해색센서(Geostationary Ocean Color Imager, GOCI) 영상으로부터 고해상도 SSS를 추정하는 Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 기반의 모델을 개발하였다. 3가지 입력변수 조합을 테스트하였고, Multi-scale Ultra-high Resolution Sea Surface Temperature (SST) 자료가 추가된 scheme 3가 가장 높은 정확도를 보였다(R2 = 0.60, RMSE = 0.91 psu). 이를 바탕으로 본 연구영역에서 SST가 SSS 모의에 효과적인 환경변수로 작용함을 보였다. 본 연구에서 제시한 LGBM 기반의 GOCI SSS는 SMAP SSS (Jang)와 비슷한 시공간적 패턴을 보였지만, 더 높은 공간해상도를 바탕으로 SSS의 보다 상세한 공간적 분포와 더불어 SMAP SSS (Jang)에서 산출하지 않는 연안 지역의 정보까지 모의하였다. 또한, 중국 남방지역에 대홍수가 발생하였던 2020년 8월을 대상으로 양자강 유출수(Changjiang Diluted Water)의 거동을 분석한 결과, GOCI SSS는 한국 해양수산연구원의 보도자료와 비교하여 일관성 있는 시공간적 변화를 보였다. 본 연구의 결과로 연안 지역의 저염수 뿐 아니라, 원해 지역에서 광학위성 신호를 활용한 고해상도 SSS 산출의 가능성을 제시하였다.

대동맥 박리에서 전방성 뇌 관류와 역행성 뇌 관류의 신경학적 분석 (Analysis of Neurological Complications on Antegrade Versus Retrograde Cerebral Perfusion in the Surgical Treatment of Aortic Dissection)

  • 박일;김규태;이종태;장봉현;이응배;조준용
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제38권7호
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    • pp.489-495
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    • 2005
  • 대동맥 박리에서 완전 순환 정지 하에 대동맥 궁의 확인 및 치환이 필요한 경우가 많다. 이런 경우 뇌의 보호를 위해 역행성 뇌 관류 또는 전방성 뇌 관류를 사용하게 된다. 최근에는 역행성 뇌관류의 한계를 극복하기 위해 전방성 뇌 관류가 보편화되고 있는 실정이다. 저자들은 이 두 가지 방법에 대해 신경학적 이상에 중점을 두고 비교하였다 대상 및 법: 2000년 5월부터 2004년 5월까지 대동맥 박리 환자 중 뇌관류를 시행한 40명을 대상으로 하였으며, 회복과정 및 신경학적 합병증에 관해 비교하였다. 결과: 동맥관 삽관은 전방성 뇌 관류군의 15예 중 10예에서 액와동맥에 시행하고, 역행성 뇌 관류군의 25예 중 24예에서 대퇴 동맥에 시행하였다. 완전 순환정지 시식도 온도와 직장 온도를 비교하여 보면, $17.2^{\circ}C,\;22.8^{\circ}C$ (전방성 뇌 관류군)와 $16.1^{\circ}C,\;19.7^{\circ}C$ (역행성 뇌 관류군)로 전방성 뇌 관류 군이 통계적으로 높게 나타났다 이는 수술시간 및 체외순환시간을 의미 있게 단축시켰다. 회복에서는 통계적 차이가 없었다. 신경학적 합병증의 발생에서도 11예와 13예로 통계적 차이가 없었다. 하지만 영구적 신경계 이상을 진단받은 각 군의 5예를 비교하여 보면, 전방성 뇌 관류군에서 영구적 신경계이상을 보인 5명의 환자 모두가 일상생활에 지장을 받지 않는 상태로 회복되었지만, 역행성 뇌 관류군에서의 5명 모두는 일상생활의 장애를 가진 채 퇴원하였다. 결론: 전방성 뇌 관류는 정방향성 혈류를 유지함으로써 중등도의 체온 저하, 수술시간 및 체외순환시간을 단축시키고 뇌의 기능을 보다 더 보호할 수 있는 것으로 생각된다. 저자들은 향후 전방성 뇌 관류법이 보다 적극적으로 사용되어져야 할 것으로 생각한다..96$이었다. 관상동맥 우회술시 다른 수술이 동반되었던 경우가 총 10예$(6.5\%)$였다. 수술 후 대동맥내 풍선펌프는 21예$(13.6\%)$에서 이용하였으나, 비체외순환하 수술에서는 4예$(5.1\%)$로 줄었으며, 전체 사망환자는 12명$(7.9\%)$이었으나, 2001년 이후에는 111예 중 5명$(4.5\%)$으로 감소하였다. 수술합병증으로 수술 전후의 심근경색증 9예$(5.8\%)$, 저심박출증 17예$(11\%)$, 부정맥 30예$(19.5\%)$등이었다. 결론: 국립의료원 흉부외과에서는 관상동맥 우회술을 시작한 이래 수술경험의 축적, 비체외순환하 관상동맥 우회술의 도입, 내흉동맥 및 요골동맥으로의 이식편 이용 변화에 따라 수술성적이 향상되었음을 알 수 있으며, 향후 더 많은 임상경험의 축적 및 장기 추적 관찰이 필요하다고 사료된다.보였으며, 난중, 난황색, 난백고 및 Haugh unit는 처리 간 차이(p>0.05)가 없었다.이고, 환자 1인당 Wedge filter의 교체작업이 $1{\sim}2$회일 때 10MV의 경우 연간선량이 $0.08{\sim}0.4mSv$로 평가되었으며, 15MV의 경우 $0.27{\sim}1.36mSv$로 평가되어 작업종사자의 연간 허용선량인 20mSv에 비해 안전한 것으로 평가되었다.서 정상조직이 적게 조사되었다. 결과 : 기존의 ICRU계획은 그 효과 및 안전성이 입증되었음에도 불구하고 CT를 이용한 CTV계획 등을 적용 한다면 잔류종양이 적은 경우 정상조직에 대한 조사를 줄이면서 잔류종양에 목표선량을 조사할 수 있을 것이다. 다만 잔류종양이

랫드의 실험적 간암 발생과정과 Gap Junction을 통한 세포간 정보전달에서 Pueraia mirfica의 효과 (Effects of Pueraia mirifica on the Experimental Hepatocarcinogenesis in Rats and Gap Junctional Intercellular Communication)

  • 강경선;김경배;이재해;조성대;조종호;박준석;안남식;양세란;정지원
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.212-220
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    • 2001
  • 본 연구는 비수술적 중기 발암성 모델과 gap junction intercellular communication(GJIC)수식을 이용하여 태국에서 회춘약으로 알려진 Pueraria mirfica (Kawo Keur)식물의 항암 및 발암성 유무의 관계를 알아보기 위해 실시했다. 비수술적 중기 발암성 모델 시험의 경우, Pueraria mirifica 식물이 수컷 F344 랫드에 대하여 전암 병변의 발달에 어떠한 영향을 미치는지를 알기 위한 것으로 GST-p양성 병소의 수와 면적을 측정하여 그 수식 효과를 알아보았다. 6주령의 수컷 F344 랫트를 10 개군으로 나누어 간암을 유발하기 위하여 모든 동물에 대하여 시험 시작일에 200 mg/kg의 DEN을 투여하였고, 2주와 5주 말에 각각 300mg/kg의 DGA를 복강 투여하였다. 3군에서 6군까지에 대해서는 sodium phenobarbital을 0.05%의 농도로 음수 투여하였으며, 2군에 대해서는 발암유발 후의 6주 동안 AIN-76A에 10mg/kg의 PM 혼합 사료를, 6군은 시험 전 기간에 걸쳐 8주 동안 10mg/kg의 PM 혼합사료를 급여한 군이다. 또한, 7, 8, 9 및 10군은 2, 4, 5 및 6군과 같은 방법으로 1000mg/kg의 PM을 투여한 군으로 모든 동물은 DEN 투여 후 8주 째에 부검하였다. GST-p 면역염색 결과 양성 병소의 면적과 수에서 10mg/kg의 PM을 투여한 군들은 대조군과 비교시 유의한 차이가 나타나지 않았고, 1000mg/kg의 PM을 투여한 7, 8, 9 및 10군에서도 GST-p 양성 병소의 수와 면적에서 대조군과 비교해 보았을 때 유의한 차이를 관찰할 수 없었다. 또한 PM이 gap junction intercellular communication (GJIC)수식에 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위하여 사람 피부세포에서 SL/DT assay를 실시해 보았으나 이러한 gap junction assay에서도 PM은 GJIC에 영향을 주지 않았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 Pueraria mirifica는 랫드에서의 실험적 간암 발생과정과 human keratinocyte에 gap junction intercellular communication에서 수식 효과를 가지고 있지 않는 것으로 보아 항암 및 발암성 여부와 관련이 없는 것으로 사료된다.

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Ribosomal DNA의 Internal Transcribed Spacer(ITS) 부위의 염기서열분석에 의한 Phellinus속의 계통분석에 관한 연구 (Phylogenetic Analysis of the Genus Phellinus by Comparing the Sequences of Internal Transcribed Spacers and 5.8S Ribosomal DNA)

  • 정지원;김기영;하명규;이태호;이재동
    • 한국균학회지
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    • 제27권2호통권89호
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    • pp.124-131
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    • 1999
  • 본 실험은 진흙버섯류 7종 15균주에 대한 5.85 rDNA와 ITS 부위의 염기서열을 비교 분석함으로서 종간 및 종내의 유연관계를 조사하였다. 5.8S rDNA와 ITS 부위를 증폭하고자 18S rDNA의 3'말단 부위와 28S rDNA의 5'말단 부위에 두 개의 primer를 이용하여 PCR증폭을 행하였다. 5.8S rDNA와 ITS 부위를 증폭하여 염기서열을 비교 분석한 결과 본 실험에 공시된 Phellinus속의 제균종은 크게 4개의 cluster를 형성하였다. 첫 번째 cluster는 Phellinus hartigii IMSNU 32041, Phellinus robustus IMSNU 32068로 이루어졌고, 두 번째 cluster는 Phellinus linteus KCTC 6190, IMSNU 31014, DGUM 25003, DGUM 25004, Phellinus sp. DGUM 25007, Namsan No. 1과 Phellinus weirianus IMSNU 32021, 세 번째 cluster는 Phellinus laevigatus KCTC 6229, KCTC 6230과 Phellinus igniarius KCTC 6227, KCTC 6228로 이루어졌으며, Phellinus chrysoloma KCTC 6225와 KCTC 6226이 마지막 cluster를 형성하였다. 결과적으로 ITS 염기서열의 결과만으로 볼 때 Phellinus linteus와 Phellinus weirianus는 명확하게 종 단위의 개념을 정립할 수 없었다. 따라서 정확한 분류를 위해 생리학적, 분자생물학적 인 분류방법이 첨가되어야 하며, type strain에 대한 ITS 염기서얼도 결정되어야 한다. Phellinus속의 균들에서는 ITS2부위에 비해 ITS1부위의 변이율이 높았다. ITS 염기서열은 종 구분에 유용한 도구이며, 다른 균종들과 비교해 보았을 때 Phellinus linteus와 Phellinus weirianus에서만 ITS1 부위에서 특이적인 염기서열을 가지고 있었다.

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이론적 모델을 이용한 4DCT에서의 Motion Artifact 분석 (A Theoretical Model for the Analysis of Residual Motion Artifacts in 4D CT Scans)

  • 김태호;윤제웅;강성희;서태석
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권3호
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    • pp.145-153
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    • 2012
  • 본 연구에서는 호흡에 의한 표적의 움직임 모사가 가능한 팬톰을 이용, 나선형 4DCT 영상에서 발생되는 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 경향을 분석했으며, 그 특성 및 원인 분석을 위한 이론적 모델을 제시하였다. 표적의 움직임은 SI 방향의 1차원 사인파형을 적용하였으며, 주기는 4s로 고정, 진폭은 10, 20, 30 mm로 변화를 주었다. 표적의 움직임과 동조를 이루는 호흡신호를 얻은 후 이를 기반으로 최대흡기(Inhale peak, 0%)로부터 10% 위상간격(phase bin)으로 재분류하여 총 10개의 4DCT 영상을 재구성하였다. 각각의 진폭(10, 20, 30 mm)별로 획득된 총 30 사례의 영상은 RTP 시스템(CorePLAN, SC&J)에서 분석을 수행하였으며, 경계설정 시 오류를 줄이기 위해 contour window를 고정 값으로 설정한 후 SI 방향의 표적 지름변화를 측정하여 왜곡 정도를 평가 하였다. 각 위상 별 표적의 지름 변화를 측정한 결과 일정한 변화 경향을 확인할 수 있었다. 3 사례(10, 20, 30 mm) 모두 50% 위상(phase) 영상에서 비교적 작은 지름 변화가 관찰 되었는데 10 mm 진폭에서는 정지 영상 대비 변화가 없었고, 20 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 0.1 cm (5%) 변화를 확인할 수 있었다. 반면 30% 위상(phase) 또는 80% 위상 영상에서는 다른 위상 영상에 비해 표적 지름의 변화가 비교적 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 10 mm 진폭에서는 정지 영상대비 최대 0.2 cm (10%) 지름 변화가 나타났고 20 mm 진폭에서는 최대 0.7 cm (35%)의 변화, 30 mm 진폭에서는 최대 0.9 cm (45%)의 지름 변화가 나타났다. 이상의 실측결과를 이론모델의 시뮬레이션 결과와 비교해 봤을 때 변화의 양적인 측면에서는 다소 차이가 발생되었지만 변화의 경향성을 확인하는 측면에서는 의미 있는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 통해 규칙적인 1차원 표적 움직임(sine motion)이 적용된 나선형 4DCT 영상에서도 위상 내 움직임에 의한 표적 지름변화가 발생될 수 있음을 확인했고 각 위상(phase)에서의 영상왜곡 정도가 위상 내 움직임의 속도에 비례함을 증명할 수 있었다. 또한 이상의 실측 결과를 이론모델에 적용하여 분석함으로써 위상 내 모션 아티팩트(residual motion artifact)의 발생원인 및 경향성 분석에 직관적 이해를 도울 수 있었고 이론모델에 기초한 분석 프로그램을 개발하여 특정 CT 파라미터(parameter) 상에서 영상왜곡을 줄이기 위한 최적의 위상(phase) 선택에 도움을 줄 수 있었다.