• Title/Summary/Keyword: High step-up

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고순도 수소생산을 위한 고온전이 반응 연구 (Investigation of the High Temperature Shift for a Generation of High Purity Hydrogen)

  • 임문섭;전영남
    • 공업화학
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    • 제19권2호
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    • pp.157-160
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    • 2008
  • 탄화수소 계열의 연료로부터 고순도의 수소를 생산하는 것은 연료전지의 효율적인 운전과 밀접하다. 일반적으로 대부분의 탄화수소 연료에서 수소를 생산하는 과정은 수소, 일산화탄소, 이산화탄소와 수증기 혼합물이 생성되는 개질 과정 및 일산화탄소를 저감하는 전이반응과 선택적 산화반응 과정으로 구성되어 있다. 전이반응은 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하는 동시에 수소가 생성되는 고온 전이와 저온전이로 구성된 두 단계의 촉매전환 공정이다. 일반적으로 개질기에서 생성된 개질 가스는 고온전이 반응기를 거쳐 일산화탄소 농도를 3~5%까지 저감한다. 본 연구에서는 고온전이 반응기를 설계 및 제작하여 일산화탄소 농도를 2~4%까지 저감하였다. 고온전이 반응에서 철이 첨가한 촉매(G-3C)를 사용하여 부분산화 개질에서 생성된 일산화탄소를 이산화탄소로 전환하였다. 그리고 고온전이 영향인자인 수증기 주입량, 개질 가스 조성, 반응온도, 개질 가스 주입량변화에 대한 연구를 진행하였다.

체인지메이커(Changemaker) TEMPS 프로그램을 통한 학습자의 성장에 대한 사례연구 (A Case Study on the Growth of Learners through the Changemaker TEMPS Program)

  • 김남은;허영선
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.91-116
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    • 2019
  • 이 연구는 문헌 고찰을 통해 체인지메이커 교육의 의미를 살펴보고, 가정과 수업에 맞는 체인지메이커 교육 프로그램을 개발한 후 이를 적용한 학습자의 성장에 관한 사례를 통해 가정교과에서의 체인지메이커 교육의 의의에 대해 알아보고자 하였다. 이를 위해서 먼저 체인지메이커 교육에 대한 개념을 정의하였다. 체인지메이커 교육이란, 실생활 속에서 우리가 직면하는 문제들에 대해 생각하고(Thinking), 배우고(Education), 만들고(Making), 참여하고(Participation) 즐기며(Play) 다양한 문제해결 방안을 도출하고 서로 공유(Share)하여 변화(Change)시키는 교육을 말한다. 둘째, 본 연구에서는 가정교과에서의 체인지메이커 교육의 방향을 "폭넓은 메이커 활동을 통해 사회 문제에 관심을 가지고 문제를 해결하고 타인과 공감, 협업하여 행복하고 건강한 가정생활과 직업생활을 주도적으로 영위할 수 있도록 하는 것"으로 하고 내용의 범위를 "아동 가족, 식생활, 의생활, 주생활, 소비생활의 5개의 영역의 내용 요소를 추출하여 이를 교육할 수 있는 세부 주제를 선정"하고 교육 방법으로 "주제별로 TEMPS 단계를 통해 교과의 목적을 달성할 수 있도록 한다."로 제안하였다. 셋째, 체인지메이커 프로그램의 설계는 체인지메이커 교육의 5가지 핵심 아이디어 중에서 TEMPS를 단계로 프로그램을 설계하였다. T(Thinking)는 문제에 대해 파악하고 해결방법을 생각하는 단계이고, E(Education)는 다음 단계(Making)를 위한 배경지식을 얻는 단계이다. M(Making)은 문제 해결을 위해 필요한 목표물을 만드는 단계이고, P(Participation)와 P(Play)는 참여하고 즐기는 단계이다. S(Share)는 결과물 전시, SNS공유, 수업 발표회 등을 통해 교육적으로 확산을 시켜 궁극적으로 사회를 변화(Change)시키는 단계이다. 본 연구에서는 TEMPS 단계를 기본으로 하여 중학교 12개 프로그램, 고등학교 15개 프로그램을 개발하였고, 프로그램 당 각각 2차시~12차시로 중학교 총 68차시, 고등학교 총 68차시 분량이다. 체인지메이커 프로그램에 1년 간(2018년 3월 2일~2018년 12월 31일) 참여한 학습자들은 삶과 교육의 연계, 실천 능력의 향상, 자기 주도 학습, 자존감 향상, 성취감과 자기 성찰, 비판적 인식 향상, 감각적인 관찰 등에서 긍정적인 성장을 보여주었다.

Geomechanical properties of synthesised clayey rocks in process of high-pressure compression and consolidation

  • Liu, Taogen;Li, Ling;Liu, Zaobao;Xie, Shouyi;Shao, Jianfu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제20권6호
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    • pp.537-546
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    • 2020
  • Oil and natural gas reserves have been recognised abundantly in clayey rich rock formations in deep costal reservoirs. It is necessary to understand the sedimentary history of those reservoir rocks to well explore these natural resources. This work designs a group of laboratory experiments to mimic the physical process of the sedimentary clay-rich rock formation. It presents characterisation results of the physical properties of the artificial clayey rocks synthesized from illite clay, quartz sand and brine water by high-pressure consolidation tests. Special focus is given on the effects of illite clay content and high-stress consolidation on the physical properties. Multi-step loaded consolidation experiments were carried out with stress up to 35 MPa on mixtures constituting of the illite clay, quartz sand and brine water with five initial illite clay contents (w=85%, 70%, 55%, 40% and 25%). Compressibility and void ratio were characterised throughout the physical compaction process of the mixtures constituting of five illite clay contents and their water permeability was measured as well. Results show that the applied stress induces a great reduction of clayey rock void ratio. Illite clay contents has a significant influence on the compressibility, void ratio and the permeability of the physically synthesized clayey rocks. There is a critical illite clay content w=70% that induces the minimum void ratio in the physically synthesised clayey rocks. The SEM study indicates, in the high-pressure synthesised clayey rocks with high illite clay contents, the illite clay minerals are located in layers and serve as the material matrix, and the quartz minerals fill in the inter-mineral pores or are embedded in the illite clay matrix. The arrangements of the minerals in microscale originate the structural anisotropy of the high-pressure synthesised clayey rock. The test findings can give an intuitive physical understanding of the deep-buried clayey rock basins in energy reservoirs.

고려인삼에서 광반응 및 호흡에 미치는 잎온도의 영향 (Effect of Leaf Temperature on Light Response and Respiration in Panax ginseng C. A. Meyer)

  • 현동윤;유남희
    • 한국작물학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.725-728
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    • 1996
  • 고려인삼의 광 반응과 호흡에 미치는 잎 온도의 영향을 알아보기 위하여 단기적(short term)으로 조절된 광도에서 조건별로 온도를 1$^{\circ}C$간격으로 3$0^{\circ}C$까지, 암 조건에서는 46$^{\circ}C$까지 증가시켜 그 반응을 살펴보았다. 고려인삼의 Rubisco 활성은 낮은 광도와 잎 온도 조건에서 높은 경향을 보였는데, 광도가 100$\mu$ mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서는 18$^{\circ}C$의 잎온도에서 최고의 활성을 보였으며 이는 200$\mu$ mol m$^{-2}$ s$^{-1}$ 광도에서도 같은 경향으로 나타났다. 그러나 300, 400$\mu$ mol m$^{-2}$ s$^{-1}$에서는 잎 온도 수준이 각각 17$^{\circ}C$와 16$^{\circ}C$에서 최고 반응을 보여 광도증가에 따라 적정온도수준이 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 암조건 에서는 28$^{\circ}C$부터 4$0^{\circ}C$까지 호흡량이 급속히 증가하다가 4$0^{\circ}C$ 이후부터는 급속히 감소함을 보였다. 이상의 결과는 잎온도 조절에 따라 광이용효율을 높일 수 있으며 암조건에서의 $CO_2$ 발생량을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

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MBR 반응조에서 아질산염 축적에 미치는 암모니아와 용존산소 농도의 영향 연구 (Influence of Ammonia and Dissolved Oxygen Concentrations on Nitrite Accumulation in a MBR)

  • 최인수;우도 비스만
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.922-929
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    • 2007
  • 암모니아의 질산염으로의 산화는 2개의 산화과정으로 구분된다. 나이트로좀머나스(Nitrosomonas)에 의한 암모니아의 아질산염으로의 산화와 나이트로박터(Nitrobacter)에 의한 아질산염의 질산염으로의 산화이다. 아질산염 축적 과정을 거치는 질소의 제거는 포기를 위한 에너지의 절약, 탈질과정에서 투입되는 유기물의 절약 및 발생되는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 다양한 장점들을 가지고 있다. 본 연구에서는 아질산염 축적의 조건들을 찾기 위해 막분리 장치를 장착한 생물분리막 반응조(MBR)가 사용되었다. 생물 분리막 반응조는 성장속도가 늦어 쉽게 유실되어질 수 있는 독립영양 질산화 박테리아를 반응조내 충분히 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 반응조내 용존산소와 암모니아의 농도를 변화시키며 아질산염 축적의 영향인자들을 조사하였다. 연구의 결과로 반응조내 높은 암모니아 농도는 아질산염 축적을 시작하는데 매우 효과적이었으며, 이러한 효과는 반응조내 낮은 용존산소 농도가 동시에 존재할 시 더욱 강화되었다. 낮은 용존산소 농도 $c'_{O2}<0.3$ $mgL^{-1}$ $O_2$와 높은 암모니아 농도 $c_{NH3}=6.3\sim14.9$ $mgL^{-1}$ $NH_3N$에서 아질산염 축적율 74%에 달성될 수 있었다. 특히 아질산염 축적이 많은 연구자들이 제시하는 것처럼 생물막 반응조에서 뿐만 아니라, MBR 반응조에서도 일어날 수 있음을 밝힌 것은 본 연구의 중요한 성과라 할 것이다.

Evaluation of Macroporous and Microporous Carriers for CHO-K1 Cell Growth and Monoclonal Antibody Production

  • Rodrigues, Maria Elisa;Costa, Ana Rita;Fernandes, Pedro;Henriques, Mariana;Cunnah, Philip;Melton, David W.;Azeredo, Joana;Oliveira, Rosario
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권9호
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    • pp.1308-1321
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    • 2013
  • The emergence of microcarrier technology has brought a renewed interest in anchorage-dependent cell culture for high-yield processes. Well-known in vaccine production, microcarrier culture also has potential for application in other fields. In this work, two types of microcarriers were evaluated for small-scale monoclonal antibody (mAb) production by CHO-K1 cells. Cultures (5 ml) of microporous Cytodex 3 and macroporous CultiSpher-S carriers were performed in vented conical tubes and subsequently scaled-up (20 ml) to shake-flasks, testing combinations of different culture conditions (cell concentration, microcarrier concentration, rocking methodology, rocking speed, and initial culture volume). Culture performance was evaluated by considering the mAb production and cell growth at the phases of initial adhesion and proliferation. The best culture performances were obtained with Cytodex 3, regarding cell proliferation (average $1.85{\pm}0.11{\times}10^6$ cells/ml against $0.60{\pm}0.08{\times}10^6$ cells/ml for CultiSpher-S), mAb production ($2.04{\pm}0.41{\mu}g/ml$ against $0.99{\pm}0.35{\mu}g/ml$ for CultiSpher-S), and culture longevity (30 days against 10-15 days for CultiSpher-S), probably due to the collagen-coated dextran matrix that potentiates adhesion and prevents detachment. The culture conditions of greater influence were rocking mechanism (Cytodex 3, pulse followed by continuous) and initial cell concentration (CultiSpher-S, $4{\times}10^5$ cells/ml). Microcarriers proved to be a viable and favorable alternative to standard adherent and suspended cultures for mAb production by CHO-K1 cells, with simple operation, easy scale-up, and significantly higher levels of mAb production. However, variations of microcarrier culture performance in different vessels reiterate the need for optimization at each step of the scale-up process.

The Next Wave in Display Innovation

  • Webster, Steven C.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.4-4
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    • 2008
  • The progress in flat panel displays over the last two decades has been astonishing. In just 20 years, the LCD-TV grew up from a 2-inch curiosity, to an industry that will sell about 120 million flat panel TV's this year, with viewing area up to 4000 times larger. That success is based on continuous innovation, especially in manufacturing processes. For the next decade to bring another doubling of the business, progress will need to continue in four major areas: Human factors, ecological impact, visual quality, and of course continued drive towards affordability. This talk will detail the technology advances that can allow this industry to meet those challenges. Human factors. Today, we adapt our lifestyle to our technology. People organize their offices, and their homes, around displays. We pass around mobile phones to share images, rather than experiencing them as a group. Billions of newspapers continue to be sold daily. Advances in flexible displays can lead to large portable displays. "New era projection" includes the handheld Pico Projectors that are already on the market, and will ultimately appear integrated in mobile phones the same way cameras do today. "Eco" impact. Today TV's are one of the top energy consumers in a U.S. home, and the fastest growing. Watching a large flat panel TV can cost twice as much as running a large refrigerator. With today's concern about energy consumption, regulations are starting to emerge worldwide to limit TV electrical use. Fortunately, good solutions exist in using light management films to eliminate bulbs, saving power without increasing cost. Going forward, LED backlights will drive another step downward. OLED displays might be the ultimate solution. Visual quality. The color of an LCD-TV is still often considered inferior to a far less expensive CRT. And almost all displays suffer from representing a three-dimensional world on a two dimensional surface. The technology to improve color is available today, and will likely move from premium sets into the mainstream as costs come down. 3D is now arriving in movie theaters worldwide, and that will drive up the demand for similar realistic images in home theaters. And the technology is emerging today for 3D representation to move beyond specialized applications into everyday use, on screens large and small. Affordability. The world takes cost-down miracles for granted in consumer electronics. Each of these other advances will be balanced with a drive for affordability, especially as the market grows in emerging countries. The other three challenges must be met without increasing cost. Putting this all together, the next few years will emphasize "eco friendly" designs, and enhanced images such as 3D. By 2013 we will start to see serious penetration by emissive technologies (OLED, high efficiency plasma, or other), with the "ultimate display" likely not in the market for a decade. Lots of opportunities for innovation remain ahead of us.

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직접해법 기반의 FETI 알고리즘의 개선 (Further Improvement of Direct Solution-based FETI Algorithm)

  • 강승훈;공두현;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.249-257
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    • 2022
  • 본 논문은 직접해법 기반 FETI 알고리즘의 개선 방안을 제시하였다. 개선 대상은 FETI-local로, 해당 알고리즘은 국부 Lagrange 승수를 통해 부영역 간 경계 문제를 정의한다. 부영역 경계 강성 및 하중 계산 단계의 경우, 전체 역행렬 계산 등 과도한 비용을 요구했던 기존 알고리즘을 Boolean 행렬 특성을 활용한 선택적 역행렬 성분 계산으로 개선하였다. 전역 경계 행렬식 계산 단계의 경우, 기존 단일 프로세서 연산을 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산으로 대체하였다. 제시된 FETI-local 알고리즘의 성능 개선은 64만 자유도 수치 예제를 통해 검증되었으며, 기존 대비 최대 97.8%의 계산 시간 감소가 달성되었다. 또한, 기존 대비 안정적이고 개선된 확장성이 가속 지표를 통해 확인되었다. 추가로, 432만 자유도의 대용량 계산 성능 비교가 제시된 알고리즘과 상용 프로그램인 ANSYS 간에 수행되었다. 그 결과, 계산 시간 측면에선 ANSYS가 우수하였으나, 프로세서 수에 따른 가속 성능 증가율 측면에선 제시된 알고리즘이 우수한 것이 확인되었다.

Research of Diffusion Bonding of Tungsten/Copper and Their Properties under High Heat Flux

  • Li, Jun;Yang, Jianfeng
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.14-14
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    • 2011
  • W (tungsten)-alloys will be the most promising plasma facing armor materials in highly loaded plasma interactive components of the next step fusion reactors due to its high melting point, high sputtering resistance and low deuterium/tritium retention. The bonding technology of tungsten to Cu alloy was one of the key issues. In this paper, W/CuCrZr diffusion bonding has been performed successfully by inserting pure metal interlay. The joint microstructure, interfacial elements migration and phase composition were analyzed by SEM, EDS, XRD, and the joint shear strength and micro-hardness were investigated. The mock-ups were fabricated successfully with diffusion bonding and the cladding technology respectively, and the high heat flux test and thermal fatigue test were carried out under actively cooling condition. When Ni foil was used for the bonding of tungsten to CuCrZr, two reaction layers, Ni4W and Ni(W) layer, appeared between the tungsten and Ni interlayer with the optimized condition. Even though Ni4W is hard and brittle, and the strength of the joint was oppositely increased (217 MPa) due primarily to extremely small thicknesses (2~3 ${\mu}m$). When Ti foil was selected as the interlayer, the Ti foil diffused quickly with Cu and was transformed into liquid phase at $1,000^{\circ}C$. Almost all of the liquid was extruded out of the interface zone under bonding pressure, and an extremely thin residual layer (1~2 ${\mu}m$) of the liquid phase was retained between the tungsten and CuCrZr, which shear strength exceeded 160 MPa. When Ni/Ti/Ni multiple interlayers were used for bonding of tungsten to CuCrZr, a large number of intermetallic compound ($Ni_4W/NiTi_2/NiTi/Ni_3T$) were formed for the interdiffusion among W, Ni and Ti. Therefore, the shear strength of the joint was low and just about 85 MPa. The residual stresses in the clad samples with flat, arc, rectangle and trapezoid interface were estimated by Finite Element Analysis. The simulation results show that the flat clad sample was subjected maximum residual stress at the edge of the interface, which could be cracked at the edge and propagated along the interface. As for the rectangle and trapezoid interface, the residual stresses of the interface were lower than that of the flat interface, and the interface of the arc clad sample have lowest residual stress and all of the residual stress with arc interface were divided into different grooved zones, so the probabilities of cracking and propagation were lower than other interfaces. The residual stresses of the mock-ups under high heat flux of 10 $MW/m^2$ were estimated by Finite Element Analysis. The tungsten of the flat interfaces was subjected to tensile stresses (positive $S_x$), and the CuCrZr was subjected to compressive stresses (negative $S_x$). If the interface have a little microcrack, the tungsten of joint was more liable to propagate than the CuCrZr due to the brittle of the tungsten. However, when the flat interface was substituted by arc interfaces, the periodical residual stresses in the joining region were either released or formed a stress field prohibiting the growth or nucleation of the interfacial cracks. Thermal fatigue tests were performed on the mock-ups of flat and arc interface under the heat flux of 10 $MW/m^2$ with the cooling water velocity of 10 m/s. After thermal cycle experiments, a large number of microcracks appeared at the tungsten substrate due to large radial tensile stress on the flat mock-up. The defects would largely affect the heat transfer capability and the structure reliability of the mock-up. As for the arc mock-up, even though some microcracks were found at the interface of the regions, all microcracks with arc interface were divided into different arc-grooved zones, so the propagation of microcracks is difficult.

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다혈관 관상동맥질환에서의 심폐바이패스를 사용하지 않은 관상동맥우회술과 약물용출 스텐트시술 (Off-pump Coronary Artery Bypass Surgery Versus Drug Eluting Stent for Multi-vessel Coronary Artery Disease)

  • 이재항;김기봉;조광리;박진식;강현재;구본권;김효수;손대원;오병희;박영배
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제41권2호
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    • pp.202-209
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    • 2008
  • 배경: 약물용출 스텐트의 출현으로 관상동맥우회술은 급격하게 위축되고 있으며, 이러한 현상은 관상동맥우회술이 일차적 치료법인 다혈관 관상동맥질환에도 적용되고 있다. 본 연구에서는 약물용출 스텐트의 출현이 관상동맥우회술에 미치는 영향을 분석하고(1단계), 다혈관 관상동맥질환 환자에서 관상동맥우회술과 약물용출 스텐트시술 후 1년 추적 임상 결과를 비교하였다(2단계). 대상 및 방법: 약물용출 스텐트의 출현이 관상동맥우회술에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 병원에 약물용출 스텐트가 도입되기 전인 2001년 3월부터 2003년 2월까지 2년간 심폐바이패스를 사용하지 않고 관상동맥 우회술을 시행한 환자(n=298)와, 약물용출 스텐트의 사용이 활발해진 2003년 7월부터 2005년 6월까지 2년간 심폐바이패스를 사용하지 않고 관상동맥우회술을 시행한 환자(n=298)를 비교하였다(1단계). 관상동맥우회술과 약물용출 스텐트시술의 단기 임상 성적을 비교하기 위해, 2003년 3월부터 2004년 6월 사이에 약물용출 스텐트를 시행받은 환자(n=220)와, 약물용출 스텐트 도업 전후 2002년 3월부터 2004년 3월 사이에 관상동맥우회술을 시행받은 환자(n=255)를 대상으로 각각 1년 추적 관찰 후, 심근 경색의 발생, 심장 관련 사망의 빈도, 표적혈관 재관류율 등에 대하여 비교하였다(2단계). 결과: 약물용출 스텐트의 도입 이후, 경피적 관상동맥중재술 대비 관상동맥우회술의 비율이 감소하였으며, 관상동맥우회술군에서 대상 환자들의 고령화(62세 vs. 64세, p=0.023), 만성신부전 (4% vs 9%, p=0.021), 상행대동맥의 석회화 (9% vs. 15%, p=0.043) 등을 동반한 고위험군의 환자 빈도의 증가, 그리고 준응급 및 응급수술의 빈도(12% vs. 22%, p=0.002)가 증가 등이 관찰되었다. 하지만 이전과 비교하였을 때 수술 관련 사망 및 문합부위의 개존률에는 변화가 없었다(1단계). 1년 추적 기간 중 표적혈관 재관류율은 약물용출 스텐트시술 후가 관상동맥우회술보다 높았으며(12.3% vs. 2.4%, p<0.001), 이로 인하여 주요 심장사건(사망, 심근경색, 표적혈관 재관류율) 역시 약물용출 스텐트시술 후가 관상동맥우회술보다 증가하였다(13.6% vs. 4.3%, p<0.001). 하지만 표적혈관 재관류율을 제외 한 심장 관련 사망 및 섬근 경색의 빈도는 각각 1달과 1년 추적 결과 두 군간의 유의한 차이를 보이 지 않았다(2단계). 결론: 약물용출 스텐트의 출현 이후 관상동맥우회술을 시행받는 환자들의 동반질환 빈도가 증가하였다. 단기 추적 관찰 결과, 약물용출 스텐트의 시술 후 표적혈관 재관류율이 증가하였으며, 주요 심장사건의 발생이 증가하였으나, 심근 경색의 발생 및 사망률은 관상동맥우회술과 비슷한 조기 임상결과를 보였다.