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원발성 폐선암환자의 말초혈액에서 분리한 CD1c+ 골수성 수지상 세포에서의 CD40, CD86 및 HLA-DR의 발현 (Expression of CD40, CD86, and HLA-DR in CD1c+ Myeloid Dendritic Cells Isolated from Peripheral Blood in Primary Adenocarcinoma of Lung)

  • 강문철;강창현;김영태;김주현
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제43권5호
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    • pp.499-505
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    • 2010
  • 배경: CD1-restricted T 세포는 동물모델실험에서 항암면역에 있어서 매우 중요한 역할을 한다는 보고가 있다. 이를 임상에서 확인하기 위해 원발성 폐선암환자의 말초혈액에 존재하는 CD1c+ 골수성 수지상 세포의 수 및 수지상 세포에서의 동시자극 표지자 중 주요 표지자인 CD40, CD86 및 HLA-DR의 발현 양상을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 영상의학적으로 원발성 폐암이 의심되거나 조직학적으로 폐암으로 확진되어 외과적 폐절제 또는 생검을 시행한 총 24명의 환자를 원발성 폐선암 환자군(Primary adenocarinoma of lung, PACL)과 원발성 편병상피세포폐암군(Primary squamous cell carcinoma of lung, PSqCL) 및 양성폐질환군(Benign lung disease, BLD)군으로 나누고, 말초혈액 20 mL을 채취하여 수지상 세포를 분리하고 단일클론 항체를 이용하여 CD1c+ 골수성 세포의 수 및 수지상 세포에서의 동시자극 표지자 중 주요 표지자들의 발현정도를 유체세포측정기를 이용하여 확인하고 두 군 간의 통계적 차이 유무를 확인하였다. 결과: CD1c+ 골수성 수지상 세포(CD1c+CD19-)의 수는 PACL, PSqCL 및 BLD군 모두 그 차이가 모두 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 공동자극표지자의 발현은 PACL군과 BLD군에서는 CD40의 발현이 p-value=0.171, CD86의 발현이 p-value=0.037과 HLA-DR의 발현이 p-value=0.036로 PACL군에서 감소한 것을 통계학적으로 확인할 수 있었다. PACL군과 PSqCL군 간에는 CD40의 발현이 p-value=0.319, CD86의 발현이 p-value= 0.036과 HLA-DR의 발현이 p-value=0.085로 PACL군에서 공동표지자의 발현이 감소한 양상이나 통계적 유의성은 CD86의 발현 외에는 없었다. PSqCL군과 BLD군간에는 공동표지자의 발현에 통계적 차이는 없었다. PACL군과 비선암군간에는 CD40의 발현이 p-value=0.005, CD86의 발현이 p-value=0.013과 HLA-DR의 발현이 p-value=0.004로 PACL군에서 공동표지자의 발현이 감소한 것을 통계학적으로 확인할 수 있었다. 결론: CD1c+ 골수성 수지상 세포에서 원발성 폐선암 환자에서 주요 표지자의 발현이 감소한 것을 확인할 수 있었으며, 이는 원발성 폐선암 환자에서 주요 표지자의 발현의 감소가 면역회피기전의 하나일 수 있는 가능성 및 수지상 세포에 의하여 유발되는 면역반응은 수지상 세포의 표지자의 발현 정도에 의해 결정된다는 가능성을 제시한다.

산성우(酸性雨)에 대한 산림생태계(山林生態系)의 민감도(敏感度) 및 자정기능(自淨機能)(II) - 식생층(植生層)과 토양층(土壤層) 용탈(溶脫)이온 분석(分析)을 중심으로 - (Sensitivity and Self-purification Function of Forest Ecosystem to Acid Precipitation (II) - Ion Balance in Vegetation and Soil Leachate -)

  • 장관순;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권1호
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    • pp.103-113
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    • 1995
  • 산림생태계(山林生態系)의 산성우(酸性雨)에 대한 완충능(緩衝能)과 민감성(敏感性)을 분석하기 위해서 리기다소나무림(林) 굴참나무림(林)의 수관통과수(樹冠通過水), 수간류(樹幹流) 및 토양층 용탈용액(溶脫溶液)의 성분을 각각 분석하였고, GIS의 IDRISI system을 이용하여 토양도(土壤圖)와 식생도(植生圖)를 영상(映像) 변환(變換)시킨 후 중첩시켜 토양(土壤) 모암(母岩)에 따른 임상(林相)의 분포를 분석하였다. 모암(母岩) 및 토양(土壤)은 산성암(酸性岩), 퇴적암(堆積巖)으로 구분하고 산성(酸性), 중성(中性), 염기성(鹽基性), 변성잔적토(變成殘積土)로 세분하였다. 식생층(植生層)을 통과한 강우의 평균 pH는 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 낮았으며, 두 수종 모두 임외강우(林外降雨)보다 수관통과수(樹冠通過水)에서는 높은 반면에 수간류(樹幹流)에서 낮았다. 식생층(植生層)을 통과한 강우(降雨)내 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$의 양은 수관통과수(樹冠通過水)보다 수간류(樹幹流)에서 높았고, 토양으로 투입되는 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$ 양은 임외(林外)보다 리기다소나무림(林)에서 각각 7.2, 4.3 및 2.5배, 굴참나무림(林)에서 각각 4.4, 2 및 2.5배 많았으며 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 많았으나, 치환성(置換性) 양이온의 농도는 리기다소나무림(林)에서 4.1배, 굴참나무림(林)에서 4.6배로 굴참나무림(林)에서 높았다. 토양층(土壤層) 용탈용액(溶脫溶液)의 평균 pH는 수관통과수(樹冠通過水) pH보다는 낮은 반면에, 수간류(樹幹流)보다 높은 경향을 보였으며, 수종별(樹種別)로는 리기다소나무림(林) 지역에서 낮았다. 산성물질(酸性物質)에 의해서 토양층(土壤層)으로부터 용탈되는 양료(養料)와 $Al^{3+}$ 양(量)은 관엽수림(關葉樹林)보다 침엽수림(針葉樹林)이 많았고, 이들 양은 토양(土壤) 용탈용액(溶脫溶液)내 산성물질(酸性物質) 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 산림생태계중(山林生態系中) 리기다소나무림(林)은 식생층 용탈용액에 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$ 양이 많은 것으로 보아 산성물질(酸性物質)의 침적량(沈積量)과 차단량(遮斷量)이 많은 것으로 인정되는 동시에 토양으로부터 양료손실이 많았고 반면 굴참나무림(林)은 수관층(樹冠層)에서 양(陽)이온치환(置換)과 $H^+$ 소비가 많았고, 토양에서 양료손실(養料損失)이 적어 식생과 토양층의 완층력(緩衝力)이 우수했다. 대전지역의 산림토양은 산성암잔적토가 69%, 퇴적 및 변성암잔적토가 25%, 중성 및 염기성암잔적토는 6%를 차지하고 있는데, 양이온 치환용량(置換容量)이 부족한 산성암(酸性岩)에서 풍화된 토양(土壤)이 가장 많은 면적을 차지하고 있었고, 산성우(酸性雨) 대해서 가장 민감성(敏感性)을 나타내는 산성암이면서 동시에 침엽수림(針葉樹林)으로 구성된 임지는 소나무림(林)과 리기다소나무림(林)林으로 전체 면적중 50%를 차지하고 있었다.

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배양액의 농도와 광강도가 단일처리전 칼랑코에 유묘의 양분흡수와 생육에 미치는 영향 (Effects of Nutrient Strength and Light Intensity on Nutrient Uptake and Growth of Young Kalanchoe Plants (Kalanchoe blossfeldiana 'Marlene') at Seedling Stage)

  • 노은희;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.149-154
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    • 2005
  • 칼랑코에 단일처리전의 유묘기의 목표는 초장이 짧고 건실하며 분지수가 많은 식물체를 생산하는 것이다. 광과 양분조건은 어린 식물의 생육과 품질에 직접적으로 영향을 준다. 본 연구는 이 시기에 배양액농도와 광강도가 생육과 양분흡수에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2조건의 적산일사량(15.8, 7.9 $mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, PPF)과 3조건의 배양액농도(EC 0.8, 1.6, 2.4 $dS{\cdot}m^{-1}$) 처리를 하였다. 칼랑코에 유묘의 생육조사 결과, 광도가 높을수록 엽면적, 생체중, 건물중이 크게 나타났고 분지가 많이 발생하였다. 이러한 경향은 EC 1.6 $dS{\cdot}m^{-1}$ 이상에서 현저하였다. 초장은 광강도가 낮을수록 컸다. 배양액의 EC 감소분은 배양액의 농도가 증가함에 따라 커지는 경향을 보였다. 생육 단계의 진전에 따른 양분흡수는 광도와 배양액 농도(EC)가 높을수록 많아지는 경향을 나타냈다. 실험기간 중 $NO_3$-N, P, K, Ca은 대체로 고광도에서 저광도보다 많이 흡수되었다. 칼랑코에 유묘기 재배 시, 적정 엽면적, 생체중, 분지수, 초장을 얻고, 식물체의 적절한 양분흡수를 위해서는 고광도 시 배양액 농도를 EC 1.6 $dS{\cdot}m^{-1}$이상으로 관리하는 것이 적절하였고 저광도 시 배양액 농도를 EC 0.8 $dS{\cdot}m^{-1}$ 관리하는 것이 적절하였다. 본 연구결과에서 광도에 따라 배양액 내의 각 무기양분의 농도를 다르게 관리해야 함을 확인하였다.

산업연관표(2003년)를 활용한 산업별 CO2 배출 원단위 분석 (Analysis of CO2 Emission Intensity per Industry using the Input-Output Tables 2003)

  • 박필주;김만영;이일석
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제18권2호
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    • pp.279-309
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    • 2009
  • 산업에서 발생되는 온실가스를 줄이기 위해서는 각 산업별 온실가스 발생량을 정확히 예측해야 한다. 이에 본 연구에서는 2003년 산업연관표와 에너지 사용량 통계자료를 기초로 401개 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출하고 이를 활용하는 방안을 검토하였다. 본 연구는 국내에 없는 일부 데이터 대신 해외 데이터 사용, 석유정제부문에 대한 분배 문제, 카본뉴트럴 측면에서 재검토 필요성, 폐기물처리 부문 과정의 일부 미고려 등에 따른 결과의 한계를 가지고 있다. 그럼에도 불구하고 부산물로 얻어지는 코크스로가스나 철강계 가스, 자원순환 관점에서 주목받고 있는 폐기물 영향까지를 고려한 401개 상세 산업별 직 간접 $CO_2$ 원단위를 산출했다는 측면에서 의미가 있다. 산업별 $CO_2$ 배출 원단위 분석 결과를 살펴보면, 간접 $CO_2$ 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 조강, 레미콘, 선재 및 궤조, 주철물, 철근 및 봉강 산업이다. 이들 산업은 직접 $CO_2$ 원단위가 큰 산업에서 생산된 원료물질을 이용하여 제품을 생산하고 있다. 직접 $CO_2$ 배출 원단위가 크게 나타난 대표적인 산업으로는 시멘트, 선철, 석회 및 석고 제품, 석탄화합물 등 자연으로부터 채취한 원광석 등을 이용하여 다른 산업에 유용한 원료물질로 정제하는 산업이었다. 본 연구 결과는 산업별 특성이 반영된 저감 목표치 산정, $CO_2$ 저감정책별 감축 잠재량 산정, 기업의 $CO_2$ 배출량 수준 파악 및 저감 목표량을 설정할 때 유용하게 활용될 수 있다. 그 밖에도 국내에서 활발히 연구되고 있는 환경경제통합계정, 산업별 물질흐름분석 분야에서 널리 응용될 수 있을 것이다.

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최근 불산 저장탱크에서의 가스 누출시 공정위험 및 결과영향 분석 (Study on the Consequence Effect Analysis & Process Hazard Review at Gas Release from Hydrogen Fluoride Storage Tank)

  • Ko, JaeSun
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.449-461
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    • 2013
  • 최근 발생한 경북 구미의 불산 누출 및 경남 울산의 염산 누출사고의 예와 같이 화학공장에서 발생되는 사고중대 부분은 저장탱크나 운송배관 및 플랜지호스 등의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기 조건에 따른 유독성물질의 확산 거동이 인적, 물적 피해의 중요한 변수가 되기 때문에 위험성평가는 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 불산 저장탱크에서 누출된 경우를 예제로 선택하여, 수치해석과 ALOHA(Areal Location of Hazardous Atmospheres)의 확산 시뮬레이션을 이용한 결과해석을 수행하였다. 먼저 공정위험분석으로 정성적 평가인 HAZOP(Hazard Operability) 결과를 살펴보면 첫째 공정흐름상(flow) 위험 요소로서 플렌지, 밸브와 호스의 균열 등 손상으로 인한 누출에 의한 운전지연 또는 독성가스누출 등이 발생할 수 있고, 둘째 온도, 압력, 부식으로부터는 화재, 질소공급과 압 그리고 탱크나 파이프 이음관의 내부 부식으로 인한 독성누출의 가능성이 높은 것으로 분석되었다. 다음 결과 영향분석 기법인 ALOHA를 운용한 결과를 살펴보면 Dense Gas Model에 대한 입력 자료값에 따라 미치는 결과 영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 기상조건으로서 대기안정도 보다는 풍향 및 풍속이 가장 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 또한 풍속이 빠를수록 누출물질의 확산이 잘 일어났고, 수치해석결과인$LC_{50}$과 ALOHA의 AEGL-3(Acute Exposure Guidline Level)과 결과를 비교했을 때 확산길이는 다소 차이가 있지만 확산농도 측면에서는 액체와 증기누출인 경우에 있어서 거의 비슷한 결과를 보였다. 따라서 ALOHA 모델을 운영한 결과 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 볼 수 있었다. 따라서 추후 수치해석과 확산모델링에 의한 예측농도를 국제적인 기준치인 IDLH(Immediately Dangerous to Life and Health), ERPG(Emergency Response Planning Guideline), AEGL(Acute Exposure Guidline Level)과 비교 함 으로서 독성 가스의 대한 완충거리를 결정 할 수 있고, 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것이며, 지역사회 비상대응체계 수립 시 적절하게 활용할 수 있을 것이다.

광유도발광선량계(Optically Stimulated Luminescent Dosimeter)의 선량 특성에 관한 고찰 (Characteristic Evaluation of Optically Stimulated Luminescent Dosimeter (OSLD) for Dosimetry)

  • 김정미;전수동;백금문;조영필;윤화룡;권경태
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-129
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    • 2010
  • 목 적: 방사선 치료의 선량평가를 위해 사용되는 Optically stimulated luminescent dosimeters (OSLD) 선량 특성을 분석하여, 선량 측정의 유용성을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: $NanoDot^{TM}$$Inlight^{TM}$MicroStar Reader, Solid Water Phantom, 의료용 선형가속기 $TRYLOGY^{(R)}$를 사용하였다. 측정 조건은 OSLD를 Solid Water Phantom의 $D_{max}$ 깊이에 위치시킨 후 SSD는 100 cm, Field size는 $10{\times}10\;cm^2$로 하고 300 MU/min으로 6 MV 광자선, 100 cGy의 방사선을 조사하였다. OSLD를 10분 마다 판독하면서 변화값을 측정하였고, OSLD에 선량을 50 cGy와 100 cGy씩 누적시켜 판독하였다. 또한 에너지 의존성은 6 MV, 15 MV, 4~20 MeV를 사용하였다. 선량률은 100~1,000 MU/min로 변화시키면서 측정하였다. 광자선 6 MV의 PDD의 변화를 측정하기 위해 OSLD와 전리함(Ionization chamber) (FC 65P-747)을 사용하였다. 결 과: 시간의 경과에 따른 OSLD의 재현성은 ${\pm}2.5%$였다. OSLD의 선량에 대한 선형성(linearity)을 평가한 결과 300 cGy까지는 선형적으로 증가하였고, 300 cGy 이상에서는 초선형적(supralinearity)으로 증가하였다. 에너지 의존성은 ${\pm}2%$ 이내였고 선량율 의존성은 ${\pm}3%$ 이내였다. 6 MV 광자선에 대하여 OSLD로 측정한 $PDD_{10}$은 66.7%, $PDD_{20}$은 38.4%였고 전리함(Ionization chamber)으로 측정한 $PDD_{10}$은 66.6%, $PDD_{20}$은 38.3%였다. 결 론: OSLD의 특성을 분석한 결과 시간, 에너지, 선량률의 변화에 따른 차이는 ${\pm}3%$ 이내였으며 전리함(Ionization chamber)과 비교한 PDD는 0.3% 이내였다. 또한 300 cGy까지는 선량이 선형적으로 증가하였다. OSLD는 여러 번 반복 측정이 가능하였고 측정과 판독이 용이하여 선량계로서 유용성을 확인하였다.

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사이버 안보에 대한 국가정보기구의 책무와 방향성에 대한 고찰 (A Study about the Direction and Responsibility of the National Intelligence Agency to the Cyber Security Issues)

  • 한희원
    • 시큐리티연구
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    • 제39호
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    • pp.319-353
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    • 2014
  • 2001년 9/11 테러공격 이후에 미국은 사이버 안보를 가장 위중한 국가안보 문제로 인식한다. 미국 국방부는 2013년 처음으로 사이버 전쟁이 물리적인 테러보다 더 큰 국가안보 위협임을 확인했다. 단적으로 윌리암 린(William J. Lynn) 국방부 차관의 지적처럼 오늘날 사이버 공간은 육지, 바다, 하늘, 우주 다음의 '제5의 전장(the fifth domain of warfare)'이라고 함에 의문이 없다. 인터넷의 활용과 급속한 보급은 사이버 공간에서의 상상하지 못했던 역기능을 창출한 것이다. 이에 사이버 정보와 사이버 네트워크 보호까지를 포괄하지 않으면 국가안보 수호의 목표를 달성할 수 없게 되었다. 그런데 이러한 위험성에도 불구하고 각국은 운영상의 효율성과 편리성, 국제교류 등 외부세계와의 교류확대를 위해 국가기간망의 네트워크화를 더욱 확대해 가고 있고 인터넷에의 의존도는 심화되고 있다. 하지만 그 실천적인 위험성에도 불구하고 우리의 법제도적 장치와 사이버 안전에 대한 인식수준은 현실을 제대로 반영하지 못하고 있는 것으로 판단된다. 오늘날 가장 실천적이고 현실적인 위협을 제기하는 사이버 안보의 핵심은 하나도 둘도 계획의 구체성과 실천력의 배양이다. 대책회의나 교육 등은 부차적이다. 실전적인 사이버 사령부와 사이버 정보기구 그리고 사이버 전사의 창설과 육성에 더 커다란 노력을 경주해야 하고, 우리의 경우에는 가장 많은 경험을 가지고 인력과 장비를 가진 국가정보원의 사이버 수호 역량을 고양하고 더 많은 책무를 부담시키고 합리적인 업무 감독을 다하는 것에 있다고 할 것이다. 이에 본고는 법규범적으로 치안질서와 별개 개념으로서의 국가안보에 대한 무한책임기구인 국가정보기구의 사이버 안보에 대한 책무와 그에 더하여 필요한 사이버 정보활동과 유관활동의 범위를 검토하고자 한다. 사이버 테러와 사이버 공격을 포괄한 사이버 공격(Cyber Attack)에 대한 이해와 전자기장을 물리적으로 장악하는 전자전에 대한 연구도 포함한다.

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뇌스캔용 $^{99m}Tc-HM-PAO$의 방사성 동위원소표지에 영향을 미치는 인자에 대한 연구 (Radiopharmceutical Factors in the Prepartion of $^{99m}Tc-HMPAO$ Images of the Brain)

  • 염미경;김상은;이동수;정준기;이명철;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.117-121
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    • 1991
  • Technetium-99m-hexamethylpropyleneamine oxime $(^{99m}Tc-HM-PAO)$ is a neutral-lipophilic chelate which is used for scanning cerebral blood flow. The labeling efficiencies of $^{99m}Tc-HM-PAO$ is known to be sensitive to the amount of pertechnetate added and the quality of the pertechnetate. Because of these factors, the manufacture recommends that HM-PAO kits be reconstituted with a maximum of 30 mCi pertechnetate which was eluted <4 hr earlier from a generator which had been eluted < 24 hr previously. So we measured the labelling efficiencies and the decomposition rate constant according to the amount of pertechnetate added, the volume of pertechnette added, and generator in-growth time. We used the 3-system chromatographic methods (paper & ITLC-SG chromatography) which analyzed the labelling efficiencies of the $^{99m}Tc-HM-PAO$. There was no significant difference in labelling efficiencies between variable pertechnetate acitvities added. ($39.9{\pm}4.9\;mCi:\;87.8{\pm}5.1\;(%)$, $60.8{\pm}5.0\;mCi:\;90.7{\pm}2.2\;(%)$, $79.0{\pm}6.0\;mCi:\;86.8{\pm}3.9\;(%)$, $106.6{\pm}11.6\;mCi:\;87.7{\pm}1.2\;(%)$, p>0.05) No significant difference in labelling efficiencies were found between pertechnetate of 4ml and 5ml. (4ml : $89.1{\pm}3.2(%)$, 5ml: $87.3{\pm}4.0(%)$, p>0.05). There was no difference between 1-6 and 10-48 hr of generator in-growth time. (1-6 hr: $87.8{\pm}4.0(%)$, 10-48 hr: $89.6{\pm}1.6(%)$, p>0.05) The mean value of decomposition rate constant was $0.196{\pm}0.097\;(hr^{-1})$, and there were no difference according to the amount of pertecnetate added and the volume of pertecnetate added, ($39.9{\pm}4.9\;mCi:\;0.208{\pm}0.059\;(hr^{-1})$, $60.8{\pm}5.0\;mCi:\;0.191{\pm}0.100\;(hr^{-1})$ $79.0{\pm}6.0\;mCi:\;0.192{\pm}0.118\;(hr^{-1})$, $106.6{\pm}11.6\;mCi:\;0.212{\pm}0.030\;(hr^{-1})$, p>0.05, 4 ml: $0.200{\pm}0.074\;(hr^{-1})$, Sml: $0.193{\pm}0.115\;(hr^{-1})$, p>0.05). In the case of using the first eluate, the labelling efficiency of $^{99m}Tc-HM-PAO$ W3S 82.1%. These data suggest that there were no significant alteration in labelling efficiency of $^{99m}Tc-HM-PAO$ according to the considerable range of pertechnetate activities and volume added, and generator in-growth time. Also, it was shown that one vial of HM-PAO kit supplied the $^{99m}Tc-HM-PAO$ which was used for 3-4 patients.

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풍기 지역 지하수의 수리지구화학 및 환경동위원소 특성 연구 (Hydrogeochemical and Environmental Isotope Study of Groundwaters in the Pungki Area)

  • 윤성택;채기탁;고용권;김상렬;최병영;이병호;김성용
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.177-191
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    • 1998
  • 경북 풍기읍 일대의 선캠브리아기 편마암 지역에 부존하는 지하수계의 수리지구화학.수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 지표수, 천층 지하수(심도<70 m) 및 심층 지하수(심도 500~810 m)를 대상으로 수리화학, 다변량 통계, 열역학, 환경 동위원소(삼중수소, 산소-수소, 탄소, 황) 및 질량 보존 모델링을 포함한 종합적인 연구를 수행하였다. 천층 지하수의 수질은 Ca, Mg, SO$_4$및 NO$_3$의 함량이 높은 'Ca-HCO$_3$' 유형으로 특징되는 반면, 심층 지하수는 Na, Ba, Li, H$_2$S, F 및 Cl의 함량이 높고 방해석에 대해 포화 상태를 보이는 'Na-HCO$_3$' 유형으로 특징된다. 본 지역 자연수의 수질은 크게 두 유형, 즉 1) 지표수 및 천층 지하수와 2) 심층 지하수 및 일부천층 지하수로 대분되며, 앞의 유형은 계절적인 조성 변화를 나타낸다. 다변량 통계 분석 결과, 심층 지하수의 수질을 지배하는 세 개의 요인이 도출되었다. 이들 요인은 총 86%의 설명력을 가지는데, 1) 사장석의 용해와 방해석의 침전, 2) 황산염의 환원, 3) 수산화 광물(특히 운모류)의 산성 가수 분해 반응으로 요약될 수 있다. 열역학적 해석 결과와 결합한 질량 보존 모델링을 통하여, 심층 지하수의 수질 특성을 지배하는 수/암 반응을 적절히 설명해 주는 네 개의 모델을 제시하였다. 각 모델은 사장석, 고령토 및 운모류 용해와 방해석, 일라이트, 로몬타이트, 녹니석 및 스멕타이트의 침전을 보여준다. 산소 및 수소 동위원소 연구 결과, 심층 지하수의 경우는 먼 거리의 고지대(소백산 일대)에서 충진된 강우로부터 기원한 후 광역적인 심층 순환을 하면서 상당한 정도의 수/암 반응을 수반한 반면, 천층 지하수는 근처의 저지대에서 충진되었음을 알 수 있다. 삼중수소 자료에 따르면, 심층 지하수(0.2 TU)의 충진 연령은 핵실험 이전인 반면, 천층 지하수(5.66~7.79 TU)는 핵실험 이후였다. 용존 황산염의 황동위원소 조성 분석을 통하여, 본 지역의 심층 지하수에서 특징적으로 높은 함량을 보이는 황화수소(최대 3.9mg/l) 는 황산염의 환원에 기인함을 밝혔다. 또한, 용존 탄산염의 탄소 동위원소비는 토양 이산화탄소에 의한 탄산염 광물의 용해(천층 지하수의 경우), 또는 방해석의 재침전(심층 지하수의 경우)에 의해 조절되고 있음을 확인하였다. 본 지역에 부존하는 지하수의 기원과 유동 및 화학적 진화를 종합적으로 보여주는 모델을 제시한다.

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토지이용변화에 따른 미계측 유역의 기저유출량 산정 및 평가 (Estimation and assessment of baseflow at an ungauged watershed according to landuse change)

  • 이지민;신용철;박윤식;금동혁;임경재;이승오;김형수;정영훈
    • 한국습지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.303-318
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    • 2014
  • 기후변화와 도시화는 기저유출이 하천유량에 미치는 계절별 특성에 변동성을 초래한다. 이러한 기저유출의 변동성은 수생태의 혼란을 유발할 뿐만 아니라 불안정한 수자원 관리를 초래할 수 있다. 토지이용변화는 직접유출과 기저유출에 영향을 주며, 결과적으로 다른 수문순환 요소들에게 미치게 된다. 일반적으로 기저유출은 관측된 하천유량을 통해 산정되지만, 모델링의 유량 예측을 통해서 미계측 유역의 기저유출량 산정에 유용하게 사용 될 수 있다. 따라서, 본 연구의 목적은 1) RECESS 통해 alpha factor를 산정한 후, SWAT 모형에 적용하여 보정 예측을 향상시키고, WHAT 시스템을 미계측 유역의 적용하여 기저유출을 분석하며, 3) 토지이용변화에 따른 기저유출 특성을 평가하는 것이다. 이러한 목적으로 미계측 지역인 갑천 유역에 Period 1(1990-1996)과 Period 2(2000-2006)로 설정하여 적용하였다. RECESS를 통해 alpha factor를 산정한 후, SWAT 모형 보정에 적용한 결과는 유량예측의 정확성을 향상시키고, 기저유출의 특성인 감수부분도 반영되었다. 두기간 사이의 연평균 기저유출을 비교했을 때 토지이용변화는 연평균 기저유출량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 두기간 사이의 계절별 기저유출의 분포를 비교했을 때 토지이용변화는 기저유출의 계절별 특성에서 큰 상이성을 초래했다. 따라서 토지이용변화로 인한 갑천 유역의 유량 및 기저유출의 변동성은 금강 본류로 전달되기 때문에 계절별 변화에 따라 전략적으로 분석 및 관리가 필요하다.