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조사로봇의 재난현장 활용을 위한 다중센서모듈 개발 및 성능평가에 관한 연구 (Development and Performance Evaluation of Multi-sensor Module for Use in Disaster Sites of Mobile Robot)

  • 정용한;홍준우;한수희;신동윤;임언택;김성삼
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_3호
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    • pp.1827-1836
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    • 2022
  • 재난은 돌발적으로 발생하여 예측하기가 쉽지 않고 그 규모도 과거에 비해 커지고 있어 피해가 증가하고 있으며, 하나의 재난이 2차 재난으로 발전하는 경우가 많다. 재난관리의 4가지 단계 중 응급상황이 발생하는 대응단계에서 행해지는 수색과 구조 과정에서, 현장에 투입되는 인원들은 많은 위험을 감수하고 현장에 투입되고 있다. 이러한 점에서 로봇은 재난현장의 초기 대응과정에서 인명 및 재산의 피해를 줄일 수 있는 가능성이 높은 기술이다. 또한, Light Detection And Ranging (LiDAR)는 레이저를 이용하여 비교적 넓은 범위의 3차원 정보를 획득하고 정확도 및 정밀도가 높아 재난 현장의 특징을 생각할 때 매우 유용한 센서이다. 이에 본 연구에서는 로봇이 재난 현장에서 활용될 수 있도록 LiDAR와 Inertial Measurement Unit (IMU) 센서에 실시간 모니터링을 위한 컴퓨팅 보드를 결합하여 하나의 다중센서모듈 및 조사로봇 맞춤형 Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) 알고리즘을 개발하였다. 다중센서모듈이 재난 현장에서 최적의 정확도를 유지할 수 있도록 조사로봇에 안정적으로 탑재하는 방안에 대해 연구하였고, 모듈의 성능을 확인하기 위해 재난건축물 실내에서 SLAM 맵핑을 수행하여 다양한 SLAM알고리즘과 거리 비교를 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 PackSLAM이 낮은 오차를 나타내어 활용 가능성을 보였다. 향후 재난현장에서의 적용성을 더욱 높이기 위해 장애물이 많은 험지환경을 구축하여 다양한 실험을 수행할 예정이다.

유두체를 떼어버린 흰쥐의 일반활동 및 스트레스에 대한 반응 (General Activity and Stress Response of Rats Following Removal of the Mamillary Bodies)

  • 김철;최현;김정진;김종규;김명석
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제2권1호
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    • pp.79-88
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    • 1968
  • 유두체가 일반활동 및 스트레스 기전에 어떠한 영향을 끼치는 지를 알기 위하여 유두체가 제거된 흰쥐들(유두체군), 유두체군과 마찬가지 수술 조작을 가하였으나 유두체는 제거하지 않은 흰쥐들(수술 대조군) 및 정상 흰쥐들(정상 대조군)을 마련하여 두 가지 실험을 실시하였다. 유두체 제거에 있어서는 뇌 정위 고정법에 의하여 동물을 좌우 유두체에 각각 전극(+)을 심고 이와 항문에 넣은 전극(-) 사이에 0.3 ma의 직류 전류를 7초 동안 흘려 유두체를 파괴하였다. 첫째 실험에서는 광선차단 회수 측정 방법에 의하여 유두체군(9마리)의 일반활동을 48시간 동안 측정하여 수술 대조군(13마리)의 그것과 비교하였으며, 둘째 실험에서는 $-10^{\circ}C$의 추위에 한 시간 동안 폭로하는 것을 스트레스로 삼고 추위에 폭로되기 전, 폭로가 끝난 직후, 2시간 후 및 4시간 후에 유두체군(52마리), 수술 대조군(45마리), 및 정상 대조군(37마리)의 부신 아스코르빈산 함유량을 측정하여 스트레스에 대한 반응 정도를 비교하였다. 실험결과는 다음과 같다. 1. 48시간 동안의 일반활동을 총괄한 성적을 비교할 경우에는 유두체군과 수술 대조군 사이에 유의한 차이가 없으나 유두체군의 일반활동은 수술 대조군에 비하여 다소 증가하는 경향이 있었으며, 저녁 때와 실험이 시작된 직후의 몇 시간 동안은 유두체군의 값이 수술 대조군의 값 보다 유의하게 많았다. 2. 스트레스를 받고 난 직후의 유두체군의 부신 아스코르빈산 함유량은 스트레스를 받기 전에 비하여 유의하게 감소되어 정상 대조군 및 수술 대조군과 마찬가지로 스트레스에 대한 반응이 현저하였다. 그러나 유두체군과 수술 대조군은 정상 대조군 보다 스트레스로 부터의 회복과정이 각각 유의하게 또는 다소 촉진되어 있었다. 위의 결과로 미루어 유두체는 정상시 일반활동에 미약하나마 억제성 영향을 끼치는 경향이 있으며 스트레스 기전에는 주도적인 역할을 하지 않는 것으로 추측되나 이들 문제를 결정짓기에 앞서 많은 연구가 요망된다.

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교사의 구강보건교육 실천과 자기효능감이 구강보건교육 태도에 미치는 영향 (Effect of Oral Health Education Practice and Self-efficacy of Teacher on Oral Health Attitude)

  • 조영식;황유진;배현숙;김서연
    • 치위생과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.99-108
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    • 2009
  • 본 연구는 교사의 구강보건교육 실천과 자기효능감이 구강보건에 대한 인식에 미치는 영향을 파악하기 위해 주요 관련 변인인 지식, 태도, 자기효능감, 실천의 관계에 대한 몇 가지 인과모형을 설정하였다. 서울시에 있는 특수학교 교사 376명을 대상으로 설문조사를 실시하였으며, 217명의 응답자 가운데 198명을 대상으로 t-검정, 일원배치분산분석, 상관분석, 경로분석을 하였다. 1. 교사의 성별, 연령, 경력에 따라 교사의 구강보건지식, 구강보건교육 교육에 대한 자기효능감, 구강보건교육에 대한 태도 수준을 비교한 결과, 교사의 성별에 따른 유의한 차이는 나타나지 않았으나, 교사의 연령에 따라 구강보건교육에 대한 자기효능감(p = 0.001)과 태도(p = 0.013)에 유의한 차이가 나타났다. 또한 교사의 경력에 따라 구강보건지식, 구강보건교육에 대한 자기효능감과 태도는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 2. 교사의 구강보건지식, 구강보건교육에 대한 태도, 자기효능감, 구강보건교육 실천에 대한 상관관계를 분석하였다. 구강보건교육 태도, 자기효능감, 실천 사이에는 통계적으로 유의한 정(+)의 상관관계가 나타났으나, 교사의 구강보건 지식와 실천 사이에는 유의한 상관관계가 나타나지 않았다. 3. 교사의 구강보건 지식이 직접적으로 교사의 구강보건교육 실천에 직접적인 정(+)의 영향을 미치며, 교사의 구강보건교육에 대한 태도의 매개에 의해 교사의 구강보건교육 실천에 영향을 미치는 부분매개 모형(모형1)의 검증 결과, 지식과 태도 사이의 경로(Estimate=0.183, C.R.=0.294, p=0.003)와 태도와 실천 사이의 경로(Estimate=0.398, C.R. =3.090, p=0.002)는 통계적으로 유의하였으나, 지식과 실천 사이의 경로는 유의하지 않았다. 이 경로를 제외한 지식, 태도, 실천 사이의 완전매개 모형(모형1-1)은 모든 적합도 지수의 기준을 총족하였으나($x^2$=0.081, df=1, p=0.776, GFI=1.000, AGFI=0.998, NNFI= 1.178, NFI=0.996, CFI=1.000), 실천의 분산은 지식과 태도에 의해 충분히 설명되지 않았다(SMC=0.05). 4. 교사의 구강보건교육 실천이 구강보건교육에 대한 태도에 직접적인 정(+)의 영향을 미치며, 구강보건교육에 대한 자기효능감의 매개에 의해 교사의 구강보건교육 태도의 매개에 의해 영향을 미치는 부분매개 모형(모형2)의 검증 결과, 실천과 태도 사이의 경로(Estimate=0.273, C.R.=5.734, p<0.001)와 교사효능감과 태도 사이의 경로(Estimate=0.242, C.R.=4.426, p<0.001)는 통계적으로 유의하였으나, 실천과 태도 사이의 경로는 유의하지 않았다. 이 경로를 제외한 실천, 교사효능감, 태도 사이의 완전매개 모형(모형2-1)은 모든 적합도 기준을 충족하였으나($x^2$=2.081, df=1, p=0.149, GFI=0.993, AGFI=0.958, RMSEA=0.074, NNFI=0,942, NFI=0.965, CFI=0.981), 태도의 분산은 실천과 교사효능감에 의해 충분히 설명되지 않았다(0.136). 5. 지식태도실천 모형(모형2-1)에 교사의 구강보건교육에 대한 자기효능감을 매개변인으로 추가한 지식태도 자기효능감실천 모형(모형3)은 적합하게 나타났으며 ($x^2$=3.971, d.f.=3, p=0.271, RMSEA=0.039, GFI=0.990, AGFI=0.967, NNFI=0.971, NFI=0.944, CFI=0.986), 실천의 분산 중 14.3%가 지식, 태도, 자기효능감에 의해 설명되었다.

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산란계의 분뇨 배설량 및 이화학적 성상 (A Study on the Amount and Chemical Compositions of Excreta from Laying Hens)

  • 황보종;홍의철;나승환;유동조;김학규;박미나;정기철;추효준;박희두;서옥석
    • 한국가금학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.337-342
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    • 2009
  • 산란계의 분뇨 발생량과 이화학적 특성을 구명하기 위해 1일령 산란계 200수를 선별하여 공시하였으며, 200수 중 10수씩을 선별하여 분뇨의 채취에 이용하였다. 산란계의 일일수당 평균 분뇨 발생량은 $124.7{\pm}27.5\;g$/수/일이었으며, 계분의 수분함량은 $76.7{\pm}1.9%$, 건물 함량은 $29.1{\pm}3.9\;g$/수/일이었다. 산란계 계분(55주령)의 N, $P_2O_5$$K_2O$는 각각 $1.39{\pm}0.14$, $0.62{\pm}0.11$$0.68{\pm}0.09%$이었다. 계분뇨의 pH는 $8.19{\pm}0.71$이었으며, $BOD_5$ 농도는 $50,266{\pm}621\;mg/L$로 나타났다. $COD_{mn}$의 경우 $62,832{\pm}803\;mg/L$이었으며, SS는 $121,725{pm}16,165\;mg/L$를 나타냈다. 계분의 중금속 함량 중 Pb은 $0.008{\pm}0.0012\;ppm$으로 규제 농도인 150 ppm보다 크게 낮았고, Cd의 경우 검출되지 않았으며, As는 $0.008{\pm}0.0017\;ppm$으로 검출되었다. Hg은 $0.003{\pm}0.0013\;ppm$이었으나, 규제 농도인 2 ppm에 미치지 못하였다. 따라서, 본 시험의 결과로 국내 산란계의 평균 분뇨 발생량을 추정할 수 있었으며, 분뇨의 이화학적 성상을 조사함으로써 유기비료원로서 적절한 사용이 가능할 것으로 생각된다.

$[^{11}C]Raclopride$ PET을 이용한 흡연에 의한 도파민 유리 영상 연구 (Smoking-Induced Dopamine Release Studied with $[^{11}C]Raclopride$ PET)

  • 김유경;조상수;이도훈;류혜정;이은주;류창형;정인순;홍수경;이재성;서홍관;정재민;이원우;김상은
    • 대한핵의학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.421-429
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    • 2005
  • 목적: 흡연에 보상 강화 효과는 흡연 시에 담배 내에 포함되어 있는 니코틴 성분에 의한 선조체에서의 도파민 유리가 중심 역할을 할 것으로 생각된다. 지금까지의 여러 동물실험 에서 니코틴과 도파민의 상호 관계와 니코틴에 의한 도파민 유리가 연구되었다. 이 연구에서는 $[^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 생체에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 하고자 하였다. 대상 및 방법: 비흡연자이거나 과거 흡연력이 있으나 1년 이상의 금연을 시행한 5 명의 정상인 남자를 대상으로 하였고, 이들의 평균 연령은 24세 이었다. 도파민 D2 수용체 영상을 위한 방사성 리간드인 $[^{11}C]raclopride$를 볼루스+연속 주입법에 의하여 주사하면서 120 분간 30개의 동적 영상($3{\times}20$초, $2{\times}60$초, $2{\times}120$초, $1{\times}180$초, $22{\times}300$초)을 얻었다. 영상 촬영 시작 50분에 니코틴 함량 1mg의 담배를 피도록 하였으며, 담배를 피우기 직전과 흡연시작 5분 후부터 흡연에 의하여 흡수된 혈중 니코틴 농도를 측정하기 위하여 일정 간격으로 정맥혈 샘플을 획득하였다. 30 개의 프레임은 인접 프레임과의 정합에 의하여 움직임을 보정하였고, 움직임이 보정된 120분 간의 동적 영상을 합하여 평균 영상을 만든 다음, 뇌 MRI와 공간 정합을 하였다. 평균 영상과 MRI 의 공간 정합 정보를 이용하여, 각 프레임을 MRI 에 공간 정합시켜, 공간 정합된 동적 영상에서 선조체에 MRI 정보를 이용하여 좌우 각각 3 개의 관심 영역(ventral striatum : VST, precomissural dorsal caudate; caudate nucleus; precommissural putamen; anterior putamen)과 소뇌에 관심영역을 설정하였고, 동적 영상으로부터 각 관심 영역 별로 시간-농도 곡선을 구하였다. $[^{11}C]raclopride$주사 후 선조체에서의 리간드 특이적 결합에 의한 항정상태(statedy state) 에 도달한 후 흡연전 평형 상태(equilibrium state)인 30-50 분과 흡연 후 재평형에 도달한 70-90분 영상에서 각 관심 영역에서의 방사성 농도를 구하였고, 조직비 방법에 근거하여 기저상태 및 흡연 상태의 방사성 리간드의 수용체 결합능 (binding potential;BP)을 구하였다($BP=C_{ROI}/C_{cerebellum}-1$). 흡연에 의한 도파민의 유리는 흡연 전후의 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화율로 계산하였다. 흡연에 의한 혈중 니코틴의 상승은 흡연후 90 분간의 혈중 니코틴의 축적 농도로 계산되었으며, 흡연에 의한 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 감소율과 혈중 니코틴의 축적 농도와의 상관관계를 스피어만 상관분석법(Spearman's correlation)에 의하여 알아보았다. 결과: 흡연에 의한 선조체에서의 평균 $[^{11}C]raclopride$의 수용체 결합능의 변화는 미상핵에서 4.7%, 전피각에서 4.0%, 복측 선조체에서 7.8% 의 감소를 보여 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리를 정량화 하였다. 특히 선조체에서의 도파민 유리에 의한 수용체 결합능의 감소는 흡연에 의한 혈중 니코틴의 축적 농도와 양의 상관관계를 보였다(rho=0.9, p=0.04). 결론: $[^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및 정량화 하였고, 흡연에 의한 선조체내 도파민 유리는 흡연시 흡수된 니코틴의 축적 농도와 상관관계를 가짐을 보였다. 이 연구에서의 확립된 방법과 결과는 앞으로 흡연자에서 니코틴에 의한 도파민 신경계의 활성화 연구에 기여할 것이다.

주성분 분석을 이용한 거세한우의 체형분류에 관한 연구 (A Study on the Body Type of Hanwoo(Korean Cattle) Steer by Using Principal Components Analysis)

  • 하동우;김현철;김병우;이문연;이종헌;신철교;도창희;이정규
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제44권6호
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    • pp.643-652
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    • 2002
  • 1997년부터 2001년까지 (사)한국종축개량협회의 전국한우능력평가대회에 출품된 642두의 거세한우의 도축 전까지 4회에 걸쳐 주요 10개 부위의 체형 측정치를 조사하여 주성분 분석을 이용하여 체형을 분류하였으며, 각 체형 측정치의 주성분 지수와 도체 형질과의 상관관계를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 1차, 2차, 3차 및 4차 체형 측정치의 principal component(이하 P.C) 1의 분산은 각각 7.610, 8.297, 7.269 및 5.739로서 전체분산 중 76.0%, 83.0%, 72.7% 및 57.4%를 나타낼 수 있었고, P.C 1, P.C 2, P.C 3의 합은 전체분산 중 각각 86.69%, 90.49%, 84.62% 및 77.26%를 나타났다. 2. 각 차수별 체형 측정치의 P.C 1의 모든 계수가 양(+)이어서 일반적으로 좋은 체구의 크기를 나타내었으며, 체구의 크기에 가장 크게 영향을 미치는 형질은 흉심(0.328${\sim}$0.339)과 요각폭(0.325${\sim}$0.341)이였다. 또한 P.C 2, P.C 3 및 P.C 4는 각 차수별로 다양하게 나타났다. 3. 1차, 2차, 3차 및 4차 체형 측정치의 주성분 지수들과 도체형질간의 상관계수 추정에서 대부분의 분산을 차지하는 P.C 1은 도체중(0.539${\sim}$0.755), 일당증체량(0.256${\sim}$0.564), 등지방두께(0.227${\sim}$0.280) 및 배최장근단면적(0.187 ${\sim}$0.344)간에 정(+)의 상관을 보였으며, 육량지수(-0.246${\sim}$-0.110)와는 부(-)의 상관을 보였고, 근내지방도(0.066${\sim}$0.099)와는 대부분 유의적인 상관을 보이지 않거나 낮은 상관을 보였고, P.C 2, P.C 3 및 P.C 4는 주성분 지수들의 값에 따라 도체형질과 다양한 상관관계를 보였다. 단일 체형형질과 도체형질간의 상관 그리고 P.C 1의 주성분 지수와 도체 형질과의 상관간에는 큰 차이가 없었다.

생쥐 간 S9 분획을 이용한 방사성추적자 대사물질의 새로운 체외 측정방법 (A Novel in Vitro Method for the Metabolism Studies of Radiotracers Using Mouse Liver S9 Fraction)

  • 류은경;최연성;김동현;이상윤;최용;이경한;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.325-329
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    • 2004
  • 목적: 생쥐 간에서 분리한 S9 분획을 사용하여 방사성추적자의 대사물질을 측정함으로써 S9 분획이 새로운 방사성추적자의 대사물질 측정에 사용될 수 있는가를 평가하였다. 대상 및 방법 : 저자들에 의하여 체내 대사경로가 연구된 방사성추적자를 사용하였으며, 생쥐 간 S9 분획은 마이크로솜을 얻는 과정에서 생쥐의 간으로부터 얻어졌다. 체외 대사물질 측정방법을 방사성추적자에 S9 분획과 NADPH를 넣고 $37^{\circ}C$에서 반응하였으며 해당하는 시간대에 반응용액의 일부를 취하여 대사물질을 방사능 TLC로 측정하였다. 대사로 인한 탈불소화는 뼈 모사물질인 인산칼슘과 반응하여 흡착 정도를 측정함으로써 확인하였다. 결과: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 방사성추적자 $[^{18}F]1$은 대사로 인한 탈불소화가 일어나 15분 이내에 거의 모두 $[^{18}F]$ 플루오라이드 이온으로 대사되었다. 이 결과는 동일한 방사성추적자를 사용하여 저자들이 보고한 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 일치하였다. 방사성추적자 $[^{18}F]2$는 60분 이내에 모두 대사되었으며, $4-[^{18}F]$플루오로벤조산을 포함한 3개의 대사물질이 확인되었다. 이 중에서 원점에 위치한 대사물질은 체내방법 및 마이크로솜을 사용한 체외 대사물질 측정방법에서 얻은 대사물질과 일치하였다. 마이크로솜을 사용한 체외방법에서 얻은 결과와 비교할 때 대사물질을 유사하였으나 대사물질들의 비율은 상이하였으며, 이 결과는 S9 분획에 있는 세포질의 영향으로 여겨진다. 결론: S9 분획을 사용한 체외 대사물질 측정법은 체내의 간 대사물질을 예측하는데 매우 유용성이 크며, 특히 대사로 인한 탈불소화를 추적하는 데는 인산칼슘을 이용한 흡착법과 함께 높은 신뢰성을 갖는 것이 확인되었다. 각 횡단면에 대한 랜덤계수율, 산란계수율, NECR을 구하였다. 결과: 스캐너의 중심에서 1 cm 벗어난 지점에서 횡축방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.3, 6.5 mm (FBP), (2) 5.1, 5.9 mm (3D RAMLA)이었다. 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 횡축반경방향, 횡축접선방향, 축방향 공간분해능은 (1) 5.7, 5.7, 7.0 mm (FBP), (2) 5.4, 5.4, 6.4 mm (3D RAMLA)이었다. 감쇠매질이 없는 이상적인 상황에서의 민감도는 횡단면의 중심에서 3,620 counts/sec/MBq, 횡단면의 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 4,324 counts/sec/MBq이었다. 산란분획은 40.6%, 최대 참계수율과 최대 NECR은 각각 88.9 kcps @ 12.9 kBq/mL, 34.3 kcps @ 8.84 kBq/mL이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001을 이용해 GSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET/CT에 대한 성능 평가를 실시하였다. 이는 BGO, LSO 섬광결정을 사용해 제작된 PET 스캐너의 특성과 비교할 수 있는 자료를 제공하며 PET 영상 획득 시 객관적 평가와 분석에 유용하였다.tinning 시간은 20분 이상(20-35분)을 유지하고, 가능한 rotating invertor를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다.KC $\varepsilon$이 K562(Adr)세포에서 많이 발현되었으나, K562와 K562(Adr)세포에서는 verapamil처리에 따른 PKC 아형의 변화는 없었다. 결론: Verapamil은 암세포의 종류에 따라 MIBI와 TF의 섭취를 감소시켰고, 고용량에는 MDR세포의 섭취도 감소시켰으며 이러한 현상은 세포독성 이나 PKC효소 아형과는 관련이 없었다. 그러므로 MDR의 진단시 verapamil을 처치에 따른 MIBI와 TF의 섭취 정도를 기준으로 하는

Metal 첨가물질에 따른 비정질 IGZO 투명전극 특성 연구

  • 신한재;황도연;이정환;이동익;박성은;박재성;김성진;이영주;서창택
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.368-370
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    • 2013
  • 투명 전극은 전기전도도를 갖는 동시에 가시광선을 투과하는 소재를 말하며, 구체적으로는 빛의 파장이 400~700 nm 영역대의 가시광선을 80% 이상 투과하며 전기전도도가 비저항으로 $10^{-3}{\Omega}cm$이하이거나 면저항이 $10^3{\Omega}$/${\Box}$소재를 의미한다. 투명 전극은 전기전도도에 따라 사용되는 용도가 다양하다. LCD, PDP, OLED 와 같은 평판디스플레이 및 3D 디스플레이의 투명전극으로 사용되는 핵심재료일 뿐만 아니라 터치스크린, 투명필름, 대전방지막, 열반사막, EMI 방지막, 태양전지 분야에 광범위하게 이용되고 있다. 일반적으로, 투명전극 박막에 가장 많이 사용되고 있는 소재는 ITO (indium tin oxide)이나, 주성분인 In의 사용량 증가로 상용 ITO 타겟 가격이 급등하고 있음으며, 고가의 ITO 타겟을 대체하기 위한 저가의 투명전극 소재 개발이 절대적으로 요구되며, 신규 소재 개발을 통한 기술력 우위 선점이 필수적으로 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 기존에 디스플레이 분야에서 널리 활용되는 고가의 ITO를 대체하기 위한 다성분 금속산화물 투명전극 스퍼터링 타겟 제조기술을 개발하기 위한 연구로서, Metal이 첨가된 In-Ga-Zn-O기반의 3성분계 투명도전성 소재를 조성설계, 고밀도 균질 타겟 제조 및 투명전극 박막을 형성하는 연구를 실시하였다. 고체산화물 산화인듐(In2O3)분말, 산화갈륨(Ga2O3) 분말그리고 산화아연(ZnO)분말과 Metal을 몰비로 칭량한 후 분말을 폴리에틸렌제 포트에 넣고 에탄올을 충분히 채운 후 지르코니아(ZrO2) 볼(ball)을 이용하여 24 h 동안 볼 밀링(ball milling) 방법으로 혼합한 뒤, $120^{\circ}C$의 플레이트위에서 마그네틱 바로 stirring하면서 건조하였다. 이 분말을 건조기에서 완전히 건조한 후 알루미나 유발을 이용해서 pulverizing한 후 sieving기를 이용하여 분말의 조립화를 하였다. 이 분말을 금형에 넣고 300 kg/$cm^2$의 압력으로 press하여 성형한 뒤 대기중에서 소결하였다 소결을 위한 승온 온도는 $10^{\circ}C$/min이었고 소결은 $1,450^{\circ}C$에서 6 h 동안 하였다. IGZO target의 조성 비율은 1:1:12 (mol%)를 사용하였으며, 첨가한 Metal은 Boron (B), Germanium (Ge), Barium (Ba)을 사용하여 타겟을 제작하였다. M-IGZO 박막은RF magnetron Sputter를 이용하여 증착하였으며, 앞선 실험에서 제작한 타겟을 사용하여 M-IGZO박막을 투명전극으로 사용하기 위한 각각의 특성을 파악하였다. 모든 박막은 상온에서 증착을 하였으며, 증착된 박막두께를 측정하기 위해 ${\alpha}$-step IQ를 사용하였고, 광학적 특성을 분석하기 위해 UV-Visible spectrophotometer 로 투과율을 측정하였다. 그리고 전기적 특성을 측정하기 위해 Hall effect measurement 및 4-probe를 사용하였으며, 결정성 분석을 위하여 XRD를 이용하여 분석하였다. 표1은 M-IGZO타겟을 사용하여 증착시간에 따른 면저항 특성을 나타내었다. Ge, B, Ba이 첨가된 IGZO 박막은 증착시간이 증가할수록 면저항이 낮아짐을 알 수 있었다. 또한, Ge이 첨가된 IGZO 박막이 다른 금속이 첨가된 IGZO 박막의 면저항보다 현저히 낮음을 알 수 있었다. Fig. 1(a), (b), (c)는 각 타겟을 동일한 조건으로 증착을 하여 광학적특성을 나타내는 그래프이다. GZO 박막의 광학적 특성을 보면 가시광 영역에서 평균 투과율은 모두 80% 이상으로 우수한 광투과 특성을 보여 투명전자소자로 사용가능하다. 특히, 자외선 영역을 모두 차단하는 UV cut 능력이 우수함을 알 수 있었다. 따라서, 금속이 첨가된 IGZO 박막을 태양전지용 투명전극으로 사용할 경우, 자외선에 의하여 수명이 단축되는 현상을 줄여줄 수 있음을 기대할 수 있으며 내구성 향상에 크게 기여할 것으로 보인다. Fig. 2는 Ge=0, 0.5, 5%인 IGZO 투명전극을 총 40회 반복하여 증착을 실시한 후 각각의 면저항을 측정한 결과이다. 실험결과에 따르면 Ge가 0%, 5%인 IGZO 투명전극은 증착을 거듭할수록 면저항이 증가하는 결과를 나타내었으며, 0.5%인 IGZO 투명전극은 점차 안정화되어가는 결과를 나타내었다. 따라서 안정화 되었을 때 평균 면저항은 26ohm/sq.로 나타났으며, 광투과율은 Fig. 3과 같이 가시광영역에서 평균 80%이상의 결과를 보였으며, 550 nm에서는 86.36%의 우수한 특성을 나타내었다. 본 연구에서는 Metal이 첨가된 In-Ga-Zn-O기반의 3성분계 투명도전성 소재 target을 제작하여 RF magnetron sputter로 박막을 형성한 후 특성을 비교하였다. M-IGZO target 중 Ge (0.5%)을 첨가한 IGZO 타겟을 사용한 투명전극이 가장 우수한 특성을 보였으며, 제작된 M-target의 In 비율이 30% 정도로 기존의 ITO (90%) 대비하여 투명전극 제작 단가를 절감할 수 있다.

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강진 농산별업(農山別業)의 공간구성에 대한 기초 연구 (A Basic Study on Spatial Configuration of Gang-jin Nongsanbyeoleop)

  • 서동일;이재근
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.64-71
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    • 2012
  • 본 연구는 조선시대 후기에 조성된 전남 강진의 농산별업(農山別業)의 원형 복원을 위한 기초 연구로 조성 당시의 원형에 대한 추정은 관련 문헌 분석과 현장 조사를 통해서 진행되었다. 다산 정약용의 "조석루기(朝夕樓記)"는 농산별업의 공간 구성과 이용 행태를 추정할 수 있었으며, 문헌에 등장하는 공간 구성요소의 배치는 현장조사를 통해서 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서 도출한 결과는 다음과 같다. 첫째, 농산별업은 자연 지형을 활용한 공간요소를 경영하였음을 알 수 있었다. 농산별업 내 공간적 특징으로 윤서유의 부친인 윤광택의 본제에서 1.9km 떨어진 곳에 선친들의 묘소와 제각을 포함한 제례공간, 그리고 살림공간의 위치를 확인할 수 있었다. 둘째, 조석루기를 통한 공간의 추정이 가능하였다. 조석루기에는 건축적 요소로 조석루 영모재 한옥관 척연정 상암, 식물 요소로 운당 국단 녹운오, 수경요소로 수경간 금고지 녹음정 의장해, 자연지형 요소로 표은곡 앵자강을 기술하고 있다. 그러나 대부분 멸실되고 현재에는 영모재, 금고지, 국단, 운당만이 과거의 흔적을 보여주고 있다. 셋째, 농산별업의 변화된 공간과 그 원인에 대한 내용이다. 농산별업의 주변 공간은 1960년대의 경지 정리에 의해서 평탄화되었으며, 이는 농산별업이 주변 경관을 포함하는 면(面)적인 요소보다는 점(点)적인 요소로 인식되어 지형훼손의 원인으로 작용하였다. 넷째, 농산별업의 실측측량과 수작업된 수치지도의 디지털화는 추후 정원복원에 있어 중요한 기초자료로 활용이 충분하다고 판단된다. 이때 활용된 거리변환기법으로 하여 농산별업 정원복원에 구체화를 기하고자 하였으며, 디지털화 된 기초자료를 바탕으로 3D모델 수립으로 다각적 연구에 응용이 가능하다고 사료된다. 이처럼 농산별업은 관념적인 효 사상을 바탕으로 선친의 묘소가 포함된 별서로 기존 선행 연구된 별서원림의 구성요소와는 확연한 차이를 보이고 있으며, 이에 따른 별서원림의 중요도는 충분하다고 볼 수 있다. 그러나 멸실된 공간구성요소와 정확한 위치를 알 수 없는 건축적 요소는 본 연구의 한계로 작용하였다. 향후 건축적 요소의 위치를 확인할 수 있는 발굴 조사가 진행되어 원형에 대한 명확한 검증이 진행되기를 바라는 바이다.

운동훈련(運動訓練)에 대(對)한 심폐기능(心肺機能)의 적응(適應)에 관(關)한 연구(硏究) (Cardio-pulmonary Adaptation to Physical Training)

  • 조강하
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제1권1호
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    • pp.103-120
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    • 1967
  • As pointed out by many previous investigators, the cardio-pulmonary system of well trained athletes is so adapted that they can perform a given physical exercise more efficiently as compared to non-trained persons. However, the time course of the development of these cardio-pulmonary adaptations has not been extensively studied in the past. Although the development of these training effects is undoubtedly related to the magnitude of an exercise load which is repeatedly given, it would be practical if one could maintain a good physical fitness with a minimal daily exercise. Hence, the present investigation was undertaken to study the time course of the development of cardio-pulmonary adaptations while a group of non-athletes was subjected to a daily 6 to 10 minutes running exercise for a period of 4 weeks. Six healthy male medical students (22 to 24 years old) were randomly selected as experimental subjects, and were equally divided into two groups (A and B). Both groups were subjected to the same daily running exercise (approximately 1,000 kg-m). 6 days a week for 4 weeks, but the rate of exercise was such that the group A ran on treadmill with 8.6% grade for 10 min daily at a speed of 127 m/min while the group B ran for 6 min at a speed of 200 m/min. In order to assess the effects of these physical trainings on the cardio-pulmonary system, the minute volume, the $O_2$ consumption, the $CO_2$ output and the heart rate were determined weekly while the subject was engaged in a given running exercise on treadmill (8.6% grade and 127 m/min) for a period of 5 min. In addition, the arterial blood pressure, the cardiac output, the acid-base state of arterial blood and the gas composition of arterial blood were also determined every other week in 4 subjects (2 from each group) while they were engaged in exercise on a bicycle ergometer at a rate of approximately 900 kg m/min until exhaustion. The maximal work capacity was also determined by asking the subject to engage in exercise on treadmill and ergometer until exhaustion. For the measurement of minute volume, the expired gas was collected in a Douglas bag. The $O_2$ consumption and the $CO_2$ output were subsequently computed by analysing the expired gas with a Scholander micro gas analyzer. The heart rate was calculated from the R-R interval of ECG tracings recorded by an Offner RS Dynograph. A 19 gauge Cournand needle was inserted into a brachial artery, through which arterial blood samples were taken. A Statham $P_{23}AA$ pressure transducer and a PR-7 Research Recorder were used for recording instantaneous arterial pressure. The cardiac output was measured by indicator (Cardiogreen) dilution method. The results may be summarized as follows: (1) The maximal running time on treadmill increased linearly during the 4 week training period at the end of which it increased by 2.8 to 4.6 times. In general, an increase in the maximal running time was greater when the speed was fixed at a level at which the subject was trained. The mammal exercise time on bicycle ergometer also increased linearly during the training period. (2) In carrying out a given running exercise on treadmill (8.6%grade, 127 m/min), the following changes in cardio·pulmonary functions were observed during the training period: (a) The minute volume as well as the $O_2$ consumption during steady state exercise tended to decrease progressively and showed significant reductions after 3 weeks of training. (b) The $CO_2$ production during steady state exercise showed a significant reduction within 1 week of training. (c) The heart rate during steady state exercise tended to decrease progressively and showed a significant reduction after 2 weeks of training. The reduction of heart rate following a given exercise tended to become faster by training and showed a significant change after 3 weeks. Although the resting heart rate also tended to decrease by training, no significant change was observed. (3) In rallying out a given exercise (900 kg-m/min) on a bicycle ergometer, the following change in cardio-vascular functions were observed during the training period: (3) The systolic blood pressure during steady state exercise was not affected while the diastolic blood Pressure was significantly lowered after 4 weeks of training. The resting diastolic pressure was also significantly lowered by the end of 4 weeks. (b) The cardiac output and the stroke volume during steady state exercise increased maximally within 2 weeks of training. However, the resting cardiac output was not altered while the resting stroke volume tended to increase somewhat by training. (c) The total peripheral resistance during steady state exercise was greatly lowered within 2 weeks of training. The mean circulation time during exorcise was also considerably shortened while the left heart work output during exercise increased significantly within 2 weeks. However, these functions_at rest were not altered by training. (d) Although both pH, $P_{co2}\;and\;(HCO_3-)$ of arterial plasma decreased during exercise, the magnitude of reductions became less by training. On the other hand, the $O_2$ content of arterial blood decreased during exercise before training while it tended to increase slightly after training. There was no significant alteration in these values at rest. These results indicate that cardio-pulmonary adaptations to physical training can be acquired by subjecting non-athletes to brief daily exercise routine for certain period of time. Although the time of appearance of various adaptive phenomena is not identical, it may be stated that one has to engage in daily exercise routine for at least 2 weeks for the development of significant adaptive changes.

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