• 한국가스학회지
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• 제27권2호
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• pp.71-78
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• 2023

일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.67-76
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• 2023

본 연구에서는 기존 내력증진형 내진보강공법의 취약점을 개선 및 보완할 수 있는 새로운 개념의 내진보강법인 내부접합형 합성내진보강공법 (Composite Seismic Strengthening Method, CSSM)을 제안하였다. CSSM 내진보강 시스템은 필요 내진보강량 산정이 간편한 강도증진형 내진보강법의 일종으로서, 전단파괴가 지배적인 우리나라 내진상세를 가지지 않는 기존 R/C 건물에 적용 시 내력증가가 효율적으로 가능한 내진 시스템 공법이다. 제안한 내부접합형 CSSM 공법의 내진안전성을 검토하기 위하여 내진상세를 가지지 않는 우리나라 R/C 건축물을 바탕으로 한 실물 2층 골조 실험체를 대상으로 유사동적실험을 실시하여, 지진에 대한 하중 및 변위 특성, 지진피해수준, 강도증진 효과, 변위제어능력을 중심으로 내진성능을 평가하였다. 유사동적 실험결과 개발공법인 CSSM 내진시스템은 효과적으로 전단내력을 증가시켰으며, 2400년 재현주기인 지진파에 대해서도 지진에 대한 변위를 효과적으로 억제시켰다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.41-53
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• 2008

기후변화가 가시화되면서 극심한 폭우, 폭염과 시기상 발생하지 않았던 장마철 이후의 집중호우 등 과거에는 관측된 적이 없던 이례적인 현상이 나타나고 있다. 최근 들어 이들의 출현빈도는 점차 증가하고 있으나 규칙적인 패턴이나 일정한 주기에 따라 발생하지 않는 것이 큰 특징이라 할 수 있다. 따라서 기후변화 연구 방법 중의 하나인 연자료 및 연평균 자료 이용 및 분석 연구를 바탕으로 하여 극한 사상의 발생빈도와 경향성과 같은 특성을 분석할 수 있는 연구가 수반되어야 할 것으로 판단된다. 본 논문에서는 강우와 기온에 관련하여 객관성과 일관성을 유지할 수 있는 극한 지수를 설정하고, 이에 근거하여 우리나라 전역에 위치한 기상청 산하 총 66개 관측소의 과거 자료를 분석하였다. 이들 자료의 통계적 유의성을 파악하기 위하여 통계적 진단으로 선형회귀 및 Kendall-Tau 방법을 적용하였다. 이 지수들의 경향성을 분석한 결과, 강수량은 점차 증가하는 반면, 강수일수는 감소하는 것으로 나타났으며 계절적으로 보았을 때에는 가을철(9~11월)보다 여름철(6~8월)에 강우 발생률과 집중호우 한계 기준이 더 크게 증가하였다. 한편, 여름철(6~8월)에 비하여 겨울철(12~2월)의 기온 상승 경향성이 더 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 이러한 현상은 대체적으로 해안지역보다는 내륙 전반에 걸쳐 고르게 분포하였다. 또한 우리나라 전반에서 겨울철 동결일수가 감소하는 경향을 보임으로써, 여러 문헌을 통해 이미 확인된 것처럼 기후변화 진행에 따른 영향으로 겨울철 기온이 상승하는 경향이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.40-48
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• 2023

본 논문에서는 항만 계류시설 중 대표적인 구조형식인 케이슨식 안벽의 장기 거동 특성을 분석하기 위하여, 센서 기반 모니터링 시스템을 구축하고, 약 10개월간의 데이터를 검토하였다. 문헌을 바탕으로 항만시설물의 피해 원인 및 유형을 분류하였으며, 이에 적합한 센서 및 계측 시스템을 선정, 현장에 설치하여 주기적으로 데이터를 확보하였다. 확보한 데이터는 LTE 통신망으로 서버에 전달 및 저장된다. 현장상황을 고려하여 경사계, 이격거리계, 침하계를 설치하였으며, 서로 다른 케이슨간의 비교를 위하여 2개 함을 대상으로 센서를 부착하였다. 계측된 센서 데이터와 기온 및 인근 해역에서 계측된 조위 데이터의 상관성을 비교하였다. 이격거리계와 침하계의 경우 온도에 따른 영향이 지배적으로 나타난 반면, 경사계는 상대적으로 덜 민감한 경향을 보였다. 온도가 약 50도 변화 할 때, 변위는 10mm, 침하는 2mm, 기울기는 0.1도 가량 변화하였다. 한편, 조위 데이터와는 뚜렷한 상관성을 보이지 않았으며, 추후 심도있는 분석이 필요하다고 판단된다. 계측된 데이터의 특성을 바탕으로 중력식 안벽에 이상상태가 발생하였을 때 이를 탐지할 수 있는 알고리즘을 개발할 수 있으며, 이를 위한 데이터베이스를 구축하였다. 중력식 안벽 대상 지속적인 장기 데이터 확보 및 분석을 통하여, 재해 및 재난 발생 시 구조물의 안전성 및 사용성을 객관적으로 평가할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.37-46
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• 2024

본 연구에서는 충격반향법(IE)을 활용하여 철근 부식 진전에 따른 콘크리트 손상 상태를 모니터링하였다. 길이 1500 mm, 폭 400 mm, 두께 200 mm를 갖는 세 개의 철근 콘크리트 시험체를 제작하였다. 각 시험체는 보통 포틀랜드 시멘트, 고로 슬래그 미분말, 플라이 애쉬를 혼합한 세 가지 콘크리트 배합을 활용하여 제작하여, 결합재 특성에 따른 손상특성을 관찰하였다. 콘크리트 내 철근 부식은 3% NaCl 용액에서 35일 주기의 습윤 및 건조 포화 과정을 거친 후 0.5 A 전류를 인가하여 가속화되었다. 전류인가 전 습윤-건조반복(철근부식 환경조성 또는 잠재기)단계에서 수집된 초기 IE 데이터는 건조상태가 IE 신호에 미치는 영향이 크기 않음을 보여주었다. 전류를 인가한 후에는 인가 시간 증가에 따라 IE 탁월주파수와 콘크리트 P파속도의 점진적인 감소 특성을 관찰할 수 있었다. 이러한 실험결과는 IE 데이터 모니터링으로 철근 부식으로 인한 콘크리트의 점진적 손상의 주요 특성(내부 손상 개시 및 전파 속도 등)을 포착할 수 있음을 보여준다. 따라서, 철근 부식에 따른 콘크리트의 점진적 손상의 평가 및 예측에 IE 모니터링이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 정신신체의학
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• 제20권2호
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• pp.112-119
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• 2012

연구목적 : 섬망은 의식 수준과 인지기능 변화로 인해 사고, 언어, 행동, 수면 양상 등에 갑작스러운 지장을 초래하는 장애로 정의된다. 본 연구의 목적은 최근 5개년간 일 대학병원의 정신과로 자문 의뢰된 섬망 환자들의 특성과 치료 방법을 분석하여 향후 섬망 연구에 있어 기초 자료를 제공하고 섬망의 발생과 치료에 변화가 있었는지 알아보고자 하는 것이다. 방 법 : 2007년 1월부터 2011년 12월까지 서울 회기동 소재의 경희대학교 병원에서 정신과로 자문 의뢰된 환자를 대상으로 섬망으로 진단된 475명의 환자의 의무기록을 후향적으로 검토하여 환자의 성별, 연령, 의뢰과, 의뢰 이유, 섬망의 원인, 섬망의 분류, 의뢰의의 오진율, 치료 방법, 처방 약물 종류 등을 조사 및 분석하였다. 결 과 : 5년간 섬망으로 진단된 475명의 환자 중 남성이 61.7%로 여성보다 더 많았다. 섬망 환자를 정신과로 의뢰하게 된 이유는 수면 장애가 80.8%로 가장 많았고 섬망이 발생한 원인으로는 수술 후 섬망이 30.9%로 가장 많았다. 전체 치료 건수 중 약물 처방이 76.6%이었으며 연도에 따라 유의하게 증가하는 양상을 보였다. 약물 처방 건수 중 항정신병 약물의 사용 빈도는 76.4%였으며 항정신병 약물중 Quetiapine의 사용 비율이 46.8%으로 가장 높았다. 그리고 타과 의뢰의가 섬망의 진단을 놓치게 된 이유는 환자가 이전에 치매를 진단받았을 경우가 6.8%로 가장 많았다. 결 론 : 근 5개년간 일 종합병원에서 정신과로 의뢰되는 섬망은 수술 후 발생하는 경우가 가장 많았고 약물 처방율이 높아지는 추세였다. 환자에게 이전 치매 병력이 있을 경우 섬망이 아닌 다른 질환으로 오진되기 쉬웠다. 본 연구를 통해 섬망의 임상 증상 및 원인, 의뢰 이유, 치료 경향에 대해 평가하고, 수면 주기의 변화에 대한 주의를 기울이며, 수술 후 섬망에 대한 예방전략 수립 및 약물 치료에 따른 치료 근거를 확립하는데 의의를 둘 수 있을 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권1호
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• pp.43-51
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• 1993

연구배경 : 결핵은 아직도 한국에서는 중요한 질병의 하나이지만 결핵을 진단하기 위한 보편적인 방법들이 단점인 예민도와 검사기간등이 문제가 되고 있다. 최근 분자유전학에 PCR 기법이 도입된 이래 결핵균의 DNA를 추출하여 짧은 시간내에 결핵을 진단하고자 하는 많은 보고들이 있어 왔다. 그러나 보고된 방법들의 다양성과 각 방법에 따른 소요시간등이 매우 다른 것이 문제가 되고 있고 임상에서 빠른 시간내에 비교적 간단한 방법으로 결핵율의 DNA를 분리한다면 보다 빨리 결핵을 진단하여 치료를 할 수 있다고 생각되어 결핵균의 DNA를 분리하는 방법중 가장 좋은 방법을 확인하고자 하였다. 방법 : 결핵율의 DNA를 추출하는 방법은 총 6가지의 방법으로서 SDS-microwave oven method, NaOH lysis method, Triton X-100-proteinase K method, Lysis buffer method, SDS-proteinase K method 및 Bead beater method를 사용하여 비교하였으며 사용된 균주는 Mycobacterium tuberculosis $H_{37}Rv$ strain 이었고 임상가검물중 도말양성 객담 5예 및 결핵성 뇌막염이 의심되고 도말음성이었으나 항결핵제 투여로 완치판정을 받은 환자의 뇌척수액 5예를 대상으로 하였다. 사용된 primer는 IS6110의 123bp를 target DNA를 하였고 PCR반응은 각각 $94^{\circ}C,\;68^{\circ}C$ 및 $72^{\circ}C$ 로 각각 2분씩 총 30주기를 시행하였다. 결과 : $H_{37}Rv$ strain에서 각 방법으로 추출된 DNA를 10배씩 serial dilution하여 PCR을 시행한 결과 SDS-microwave oven법과 NaOH lysis법은 50 fg까지 양성이었으며 나머지 4가지 방법에서는 5fg까지 양성이었다. 또한 각각의 방법으로 도말양성 환자의 객담에서 PCR을 시행한 결과 전예에서 양성이었고 결핵성 뇌막염이 의심스러운 환자의 뇌척수액에서는 SDS-microwave법과 NaOH lysis법으로는 5예중 3예에서 양성이었고 나머지 4가지 방법으로는 5예중 4예에서 양성이었다. 결론 : 이상의 실험으로 경제적이고 간편한 측면에서 볼 때 SDS-proteinase K법이 가장 좋은 방법임을 알 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권5호
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• pp.584-594
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• 1993

연구배경 : 늑막염 환자는 흔히 보는 호흡기질환으로 결핵성에 의한 늑막염이 제일 많은 것으로 보고되고 있으나 근래에 와서 진단방법의 발전, 결핵이환율의 감소, 인간수명의 연장등으로 다른 원인 질환이 증가하고 있으며 특히 폐암 및 악성종양이 증가하여 이에 따른 암성과 다른 늑막염과의 빠르고 정확한 구별을 하여 신속한 치료를 요하기 위해 늑막염 환자의 제반검사와 임상양상에 대하여 알아보았다. 방법 : 1989년 1월부터 1992년 12월까지 4년간 315명을 대상으로 임상증세와 나이, 성별을 관찰하였고 흉부 X-선 촬영 및 늑막천자, Cope침을 사용한 늑막침생검, 임파선 조직검사, 기관지경검사 그리고 동반된 폐질환 등을 이용하여 원인규명 및 진단을 내렸고 늑막천자후 단백질양, LDH 양, Cholesterol 농도와 이들의 혈청에 대한 늑막액의 비를 측정하여 여출액과 삼출액을 비교하고 그 오류빈도를 비교하였다. 결과 : 315예중 삼출액이 288예(91.4%), 여출액이 27예(8.6%)였으며 삼출액중에서 결핵성이 82.3%, 암성이 12.2%, 감염성이 5.5%였다. 주소는 호흡곤란(58.7%), 흉통(54.9%), 기침 (50.2%) 순이었고 늑막액의 위치는 우측(51.4%), 좌측(41.3%), 양측(7.3%) 순이며 늑막액의 양은 소량(42.9%), 중등량(39.4%), 다량(17.7%) 순이었다. 비중은 1.030~1.039 범위가 51.4%, 1.020~1.029 범위가 23.5%순이었고 백혈구 수는 삼출액에서 $1000{\sim}5000/mm^3$ 범위가 51.4%, $250{\sim}1000/mm3^$ 범위가 23.3%순이며 백혈구 구분은 70% 이상이 결핵은 89.5%, 암성은 82.9% 였다. 삼출액과 여출액의 구별은 단백질양은 3.0g%, LDH 양은 200단위, Cholesterol 농도는 60mg/dl과 이들의 혈청에 대한 늑막액의 비를 0.5, 0.6 그리고 0.3을 기준으로 하였을때 삼출액의 오류빈도를 비교하면 5.2%, 13.9%, 8.0%와 7.6%, 9.7%, 5.6%를 나타내었다. 늑막침생검상 결핵성이 60.8%, 암성이 13.6%, 감염성이 2.3% 그리고 비특이성 염증이 23.3% 였다. 결론 : 이상의 결과에서 우리나라에서는 결핵성 늑막염이 제일 많으며 여출액 및 삼출액의 감별에 단백질양과 LDH양 및 이들의 혈청에 대한 늑막액의 비와 더불어 Cholesterol 농도와 혈청 Cholesterol에 대한 늑막액의 Cholesterol의 비도 유용한 지표가 될 수 있으며, 늑막침생검을 다른 검사에 우선하여 시행하여야 하며 비특이성 염증시 반복생검은 진단율을 높일 수 있어 정확한 진단 및 신속한 치료에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.421-430
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• 2004

임상적으로 의사가 청진기를 이용해 초기 혈전이 생긴 기계식 판막 음향신호의 변화를 구분하기는 쉽지 않다. 기계식 판막의 이상은 환자의 죽음을 의미하기 때문에 기계식 판막의 신뢰성과 초기 혈전 현상을 비관혈적으로 조기 진단하는 방법은 매우 중요하다. 이 논문은 컴퓨터 보조진단 시스템과 음향신호의 주파수 스펙트럼의 이동을 관찰하여 기계식 판막의 혈전 현상을 비관혈적으로 평가하는 것을 목적으로 한다. 혈전 모델은 상용화된 기계식 판막에 폴리우레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 판막의 표면에는 폴리우레세인을 코팅하고, 봉합링에는 실리콘을 코팅하였다. 봉합링의 주위에서 혈전이 발생하고, 20％, 40％, 60％로 자라나는 현상은 실리콘을 이용하여 제작하였다. 실험 시스템에서 판막의 음향 신호는 마이크로폰과 증폭기를 사용하여 측정하였고, 마이크로폰에는 주위잡음을 제거하기 위해 커플러를 장착하였다. 측정된 음향신호는 A/D 컨버터를 이용하여 샘플링하고, 스펙트럼을 분석하였다. 정상적인 판막과 혈전이 형성된 판막의 주파수 구분을 위해 인공신경망을 구성하였고, 연속적으로 판막의 운동 주기성을 확인하기 위하여 return map을 사용하였다. 생체 내 실험에서는 기계식 판막을 사용하는 순환장치를 장착한 동물과 기계식 판막을 치환 받은 지 1년 이내와 1년이 넘은 환자에게서 데이터를 채집하였다. 실험에서 얻은 데이터 스펙트럼은 두 가지 형태의 첨두치를 보였고, 이중에서 두 번째 첨두치는 혈전의 모델에 따라 변화를 보였다. 생체 내, 외 실험에서 얻은 데이터를 인공신경망에 적용한 결과 정상 판막과 혈전이 생성된 판막을 구분하였고, 환자를 대상으로 한 실험에서는 10명 중 1명이 두 번째 첨두치가 이동하는 결과를 보였지만 다른 방법으로 확인하지는 못했다. 본 논문의 결과는 기계식 판막의 혈전현상을 비침습적으로 조기 진단하고, 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.1-8
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• 2007

당뇨병성 신경병증은 당뇨병성 신증, 당뇨병성 망막병증과 함께 당뇨병의 가장 흔한 합병증 중의 하나로 임상에서는 신경전도검사(nerve conduction velocity: NCV)를 실시하여 신경병증의 유무를 진단한다. 그러나 신경전도검사는 피부에 직접적으로 최대 100mA의 전기자극을 가하므로 피검자가 놀라거나 고통을 호소하는 경우가 많다. 본 논문에서는 $TcpO_2$를 이용하여 비관혈적으로 신경병증이 있는 그룹과 정상인 그룹 간의 $TcpO_2$와 $SpO_2$의 차이를 확인하고, $TcpO_2$와 $SpO_2$가 어떠한 관계인지 살펴보았다. 또한 $TcpO_2$ 측정방법을 당뇨병성 신경병증의 새로운 조기 진단 방법으로 제안하고자 하였다. 실험은 정상인 50명과 NCV를 통해 신경병증으로 확진 받은 당뇨병 환자 50명을 대상으로 하였으며, 분석 파라미터는 $TcpO_2$, $TcpCO_2$, $SpO_2$이었다. 측정결과 $TcpO_2$는 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 그룹 간에 손과 발에서 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). $SpO_2$는 검지에서는 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 간에 통계적으로 차이가 없었지만(p>0.05), 엄지발가락에서는 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 손가락의 $SpO_2$와 손의 $TcpO_2$는 상관관계가 0.400(p<0.01), 발가락의 $SpO_2$와 발의 $TcpO_2$는 0.471(p<0.01)로 통계적으로 유의한 상관관계를 발견하였다. 정상인과 당뇨병성 신경병증 환자 그룹 간에 손과 발의 $TcpO_2$ 방법의 민감도는 66%, 특이도는 92%로 나타났다. 본 연구를 통해서 $TcpO_2$ 방법이 신경병증의 유무를 확인할 수 있는 사전검사 도구로 사용이 가능할 수 있으며, 주기적인 $TcpO_2$ 검사를 통해 혈관폐색과 신경병증을 조기에 발견할 수 있어 당뇨병으로 인한 혈관폐색과 신경병증을 조기에 진단 할 수 있는 유용한 방법이 될 것으로 사료된다.