현재 군에서 운용하고 있는 지뢰탐지 방법은 다양하나 통상 야전에서는 육안탐지, 탐침에 의한 탐지, 탐지기에 의한 탐지, 기타탐지 방법 등으로 지뢰를 탐지하며, 탐지기에 의한 탐지방법은 GPR센서를 이용한 탐지기로 금속탐지는 가능하나 비금속탐지가 곤란하며, 탐지를 실시한 곳과 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없고, 많은 인력과 시간이 낭비되는 문제점이 있으며, 사용자가 센서를 일정한 속도로 움직이지 않거나, 너무 빨리 움직이는 경우 지뢰를 정확히 탐지하기가 곤란하다. 따라서 이러한 단방향 초음파 센싱 신호를 이용한 지뢰탐지 오류의 문제점을 개선하고자 Human Body 안테나부, 메인마이크로프로세서 유닛부, 스마트안경부, 바디장착형 LCD모니터부, 무선데이터 송수신부, 벨트형 전원공급부, 블랙박스 카메라부, 보안통신 헤드셋부로 구성한 스마트 웨어러블 지뢰탐지 장치를 연구하였다. 이 연구결과를 토대로 IoT(Internet of Things) 기반으로도 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 확인하기 위해 실험을 진행하고자 한다. 본 논문은 서론, 실험환경 구성, 시뮬레이션 분석, 결론 순으로 구성 하였으며, 서론에서는 지뢰, 지뢰 탐지기, 연구진행 등 연구내용을 소개 하고, 실험 환경 구성은 야전과 동일한 환경과 매설방법을 기초로 M14폭풍형 대인지뢰, M16A1파편형 대인지뢰, M15 및 M19대전차 지뢰, 지뢰와 유사한 플라스틱 병, 알루미늄 캔으로 구성하였으며, 시뮬레이션 분석은 지뢰탐지 장치 구현 성능을 분석하기 위해 매트랩을 이용한 시뮬레이션을 진행하여, IoT 신호를 생성 및 전송하고, 각각의 수신된 신호를 분석하여 지뢰의 탐지 성능을 확인한 후 IoT 기반 지뢰탐지 알고리즘 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하여 지하에 있는 지뢰를 탐지할 수 있는 가능성을 IoT기반으로 입증하려고 한다.
유류, 특히 경유와 윤활류로 오염된 지역에서, 원위치 토양 세정법(In-situ soil flushing)을 이용하여 오염된 토양과 지하수를 동시에 정화하였다. 연구 지역은 부산시에 위치한 4.5 m(가로) $\times$ 4.5 m(세로) $\times$ 6.0 m(깊이) (총 121.5 $\textrm{m}^2$) 규모의 유류 오염지역으로.사질 및 미사질층이 혼합되어 나타나는 평균 수리전도도가 2.0 $\times$ 1$10^{-4}$cm/sec인 불균질 토양으로 이루어진 부지이다. 오염지역 지하수에 비이온 계면활성제 sorbitan monooleate(POE 20) 2%와 이소프로필알콜 0.07%를 혼합한 용액을 이용하여 약 3 공극체적(pore volume)을 세정하였으며, 지하수만을 이용하여 계면활성제 용액 세정 이전과 세정 이후 각 1공극체적을 세정에 이용하였다(총 5 공극체적). 총 4개의 주입정을 이용하여 각 주입정당 1.8 l/min-0.5 l/min의 속도로 주간(8시간)에 연속 주입하였으며, 2개의 채수정을 이용하여 야간에는 1시간 간격과 주간에는 30분 간격으로 2분간 채수하였다. 분석을 위한 시료 채수는 매일 아침 9시와 저녁 5시에 각 채수정으로부터 200$m\ell$ 이상 채수하였으며, 채수 용액을 저장하는 혼합저장 탱크에서의 시료 채취도 병행하였다. 토양 세정기간동안 채수정으로부터 채수된 유출용액은 모두 저장탱크에 저장되었다가, 지하수처리 장치에 의해서 유류와 중금속, 고형물들을 제거한 후 배출되어졌으며, 토양 내 TPH(total petroleum hydrocarbon) 농도가 토양오염 우려기준치 이하로, 유출된 지하수는 폐수배출허용기준을 만족할 때까지 토양 세정을 실시하였다. 처리 지하수만을 이용한 세정의 경우 채수정의 유출수 TPH농도는 10ppm이하였다. 계면활성제 용액을 이용한 세정의 경우 채수정의 최대 TPH 유출 농도는 1761 ppm으로서 처리지하수만을 이용하였을 때보다 170배 이상 증가하였으며, 세정기간 동안 두 개의 채수정으로부터 약 18.5kg의 유류(TPH)가 제거되었다. 계면활성제 용액 세정시 유출수는 유류의 농도뿐만 아니라 중금속 농도도 함께 증가하였으며, 이러한 현상은 오염토양의 중금속 정화에도 유리하게 사용될 수 있다고 사료된다. 유류로 오염된 실제 지역의 불균질 토양과 지하수를 계면활성제를 이용한 원위치 세정법으로 효율적으로 정화함으로서, 실험실 연구에 제한되었던 원위치 세정법의 효율을 현장 오염 지역에서 증명할 수 있었고, 원위치 토양 세정법이 실제 오염지역의 토양$\boxUl$지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.
This experiment was undertaken in order to localize the labeled dbcAMP (dibutyryl cyclic AMP) in oocytes whose development has been suppressed by cold dbcAMP for 6 or 19 hours in vitro. Mouse oocytes were obtained from the ovaries of 3-4 week old A strain female mice, by puncturing the Graafian follicles in the modified Krebs-Ringer bicarbonate salt solution under the dissecting microscope. Those oocytes which have intact germinal vesicle were cultured in the basic culture medium supplemented with 0.4% bovine serum albumin (BSA). Cultivation of the oocytes was carried out in a microtube developed by Cho (1974). The cultures were then incubated in a humidified 5% $CO_2$ incubator maintained at $37^{\circ}C$ for 6 or 19 hours (Donahue, 1968). DbcAMP was added to culture medium for a final concentration of 100ug/ml, and $^3H-dbc$ AMP (specific activity 13 Ci/mM) for a final concentration of $40{\mu}Ci/ml$ was also added to the medium. For electron microscopic autoradiography, those oocytes recovered from the culture were washed with phosphate buffer (pH 7.4), and immediately prefixed in a 2.5% glutaraldehyde overnight and postfixed for 2 hours at $4 ^{\circ}C$ in 1% osmium tetroxide in phosphate buffer with pH 7.4 (Palade, 1952). After fixation, the materials were dehydrated in graded alcohol series and embedded in Epon 812 mixture based on the standard procedures (Luft, 1961). The thin sections $600-700{\AA}$ thick were mounted on the grids of 200 meshes. The grids containing sections were coated with a nuclear emulsion Kodak NTB-3 and stored in a cold dark box (at $4^{\circ}C$) for 3 weeks. After exposure, the samples were developed with Kodak D-19 and stained with uranyl acetate and lead citrate. Routine observation was made with Hitachi HU-11E electron microsocope. The results of the observation were as followings: 1. It was found that the labeled dbcAMP penetrated the egg plasma membrane and dispersed at random in the cytoplasm. 2. It was also observed that most of the labeled dbcAMP was attached to microfibrillar lattices portion of the oocyte cytoplasm. There fore, it is presumed that the receptor of the dbcAMP is localized in the microfibrillar lattices of the oocyte. 3. It also seems that some other cell organells such as mitochondria, Golgi complex, cortical granules are not directly related to the action of the dbcAMP. 4. The labeled dbcAMP was neither observed in the membrane nor in the nucleus. Therefore, it seems that there is no relationship between the concentration of dbcAMP and the nuclear membranous permeability. 5. There was no difference in number of dbcAMP particles when oocytes were cultured for 6 hours and 19 hours. 6. However, it was observed that, in same of the oocytes suppressed in germinal vesicle by dbcAMP for 19 hours, cell organells were moved and concentrated to a small portion of the cytoplasm, and that the morphology of the organells greatly changed to an abnormal. form. Therefore, it is supposed that those oocytes were in the process of degeneration. From the above results, it is expected that dbcAMP penetrated the egg membrane and was bound to the receptor which seems to be located in the microfibrillar lattiees portion, and that this dbcAMP-receptor complex inhibited some enzyme system of the oocytes which are essential for the germinal vesicle breakdown.
목적 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용하여 종양의 위치가 일정워치에 있을 때만 방사선을 치료하는 호흡 동기치료기구를 제작하고 일정한 호흡주기 상태에서 수행된 CT simulation과 3차원 입체조형치료계획에 따라 방사선을 치료하는 시스템을 개발하고자 하였다. 호흡유무에 따른 종양의 치료 마진(margin)을 측정하고 계획용표적체적(planning target volume:PTV)의 크기에 따른 선량체적표(dose volume histogram:DVH)와 종양억제확률(tumor control probability:NTCP), 건강조직손상확률(normal tissue complication probability:NTCP) 및 선량 통계자료를 통하여 치료성과를 평가하고 선량증강 범위를 예측하고자 하였다. 대상 및 방법 : 종양이 비교적 작고 전이가 없는(T1N0M0) 5명의 폐암환자를 선택하여 X-선 조준장치를 이용하여 횡격막의 이동거리를 측정하는 방법으로 내부장기의 운동을 평가하였다. 호흡동기치료기구는 끌어당김 센서가 부착된 허리띠 모양으로 구성되었으며 이를 흉곽 또는 복부에 부착하여 호흡주기에 의한 흉곽의 크기변동에 따라 센서의 회로가 개폐되고 이것을 선형가속기의 조종간에 연결하는 간단한 기구로서 감도와 재현성이 높았다. 호흡을 배기한 후 일시적 호흡이 정지된 상태에서 Spiral-CT (PQ-5000)로 3차원 영상을 획득하고 Virtual CT-simulator (AcQ-SIM)에 의하여 종양의 위치와 주위 장기들을 확인 도시하였으며 3차원 치료계획장치(Pinnacle, ADAC Co.)를 이용하여 3차원 입체조형치료를 계획하였다. 치료계획의 평가는 호흡동기치료기구의 사용유무에 따른 PTV의 크기에 따라 최적 선량분포를 구사하였으며 각각의 DVH, TCP, NTCP 및 선량통계자료를 도출 비교 검토하였다. 결과 : X-선 simulation에서 폐암환자의 횡격막 이동은 약 1 cm에서 2.5 cm로서 평균 1.5 cm로 측정되었고 자유호흡시 PTV는 CTV (clinical target volume)에 약 2 cm 마진을 주었으며 호흡동기치료기구를 사용하였을 때는 0.5 cm 마진이 적당한 것으로 측정되었다. 종양의 PTV는 연장 마진의 거의 자승비로 증가하였으며 TCP의 값은 마진 범위 $(0.5\~2.0\;cm)$에 관계없이 거의 일정하였고 NTCP의 값은 마진 크기에 따라 평균 $65\%$로 급속히 증가하였다. 결론 : 호흡주기에 따른 위치변동 감지센서를 이용한 호흡동기치료기구는 종양의 위치가 일정할 때만 방사선이 조사되는 간단하고 정확한 장치로서 3차원 입체조형치료 및 강도변조방사선치료에서 매우 유용한 장치임을 확인할 수 있었다. 또한 호흡조절 방사선입체조형치료방법의 기술과 시술절차를 확립시키고 정량적인 선량평가를 위하여 DVH, TCP, NTCP 등의 정량분석과 종양의 투여 선량 증가량(dose escalation)을 예측하는 기초자료를 제공할 수 있었다.
본 보고는 양잠방법개선을 위하여 의잠의 우열분리효과와 자웅분리효과를 비교연구한 것이다. 교잡종에는 강건한 누에가 있는가하면 허약한 누에가 있으리라는 것은 쉽게 추측될수 있는 문제이며 양잠시에 특히 소잠시에 강건한 누에와 허약한 누에를 분리할수 있게 된다면 잠업증산에 막대한 기여가 되는것으로 확신한다. 필자는 이러한 목적에서 잠아우열분리제(Better Hybrid Controller ……BHC)를 개발함에 이르렀고 본제에 대한 기초조사와 실용결과를 다음과 같이 보고한다. 1. BHC 처리시의 기초조사 a) BHC 처리를 한 누에는 교잡종은 원종보다 뽕을 먹기 시작하는 속도가 빨랐다. b) BHC 처리한바 원종은 U자형으로 배열하여 뽕을 먹기 시작했으나 교잡종은 L자형으로 배열하여 뽕을 먹기 시작했다. c) BHC 처리시간이 길어질수록 상기분포가 둔화되었다. d) 교잡종에서 BHC처리로 2구분되었을때 먼저 섭상분리된 구분은 강건성잠으로 인정되었으며 우열분리비는 약 2 : 1이었다. e) 본제는 감잠비율을 악화시키는 일이 없었다. 2. 우열분리와 자웅분리결과 비교 a) 자웅분리시의 웅잠 견층비율은 자잠 견층비율보다 불과 0.4%의 차이를 보였다. b) 우열분리시는 양자간의 견층비율 차이가 0.7%였다. c) 우열분리시에는 견층비율이 대조구보다 1.6∼2.4%나 증대하였으며 비록 열구라 하여도 대조구보다 큰 차를 보였다. d) 이와같이 기대이상의 결과를 초래한 이유로서는 BHC 제가 잠체생리에 어떠한 좋은 작용을 한 탓으로 풀이 하였다. e) 한편 자웅분리시의 결과는 기대에 어긋나는 견층비율을 보였다. f) 그러나 생사비율에 있어서는 웅잠구가 자잠구보다 1%나 증대되었는데. 이는 웅잠구의 관계생사량비율이 87.4%나 된 결과에 기인하였다고 생각된다. g) 반면에 웅잠구는 해서율이 63%로서 각시험구중 최하위를 차지하고 있었다. h) 자웅분리나 우열분리나 간에 원료견 품위를 변화시키는 일은 없었고 다만 우열분리시는 견사장이 약 100m씩 증대되므로서 생산성을 향상시키고 있었다. I) 양잠수익성을 분석한 결과로서는 우열분리효과가 약 10%의 증수를 할수있음을 알았고 자웅분리효과는 오히려 부의 증수효과를 보였는데 그 주원인은 웅잠구의 생사비율증대가 용체중 저하로 증수효과를 발효하지 못했기 때문이라고 생각된다. j) 결과적으로 의잠시에 BHC 처리한 것이 잠업증산에 큰 기여를 하는 사실을 알게 되었다. k) BHC 처리는 우열 양구로 분리하여도 좋지마는 양구간 성적이 그렇게 크지 않았으므로 처리후 전례를 사육하여도 무방하다고 보았다. 3. 본시험에서는 웅잠사육은 소기의 증산목적을 달성할수 없음을 알았고 또한 의잠자웅분리의 필요성을 인정할수 없었다. 4. BHC 처리는 의잠을 밀폐기중에서 1∼2분간 방치하는 사이에 본제 증발기체의 작용으로 신경이 둔화되는 탓으로 섭식기간에 차이가 발생하므로 우열이 구분되는 것이며 작업이 극히 용이하여 양잠농가에서 쉽게 처리할 수 있는 방법이므로 고치 10% 증수가 가능한 혁신적인 양잠기술의 계기가 된다고 생각된다.
최근 CT, MRI, PET등 영상진단기술 및 방사선치료계획 소프트웨어 등이 획기적으로 발전하였음에도 불구하고 자궁경부암의 강내조사는 아직까지 A점 등 ICRU 38에 근거한 치료계획을 보편적으로 사용하고 있다. CT를 이용한 3차원 강내조사 계획은 종양 및 정상조직의 선량-용적 히스토그람(DVH)에 대한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 CT를 이용하여 표적용적(CTV)에 목표선량을 조사하는 치료계획(CTV 치료계획)과 ICRU38에 근거한 치료계획(ICRU 치료계획)을 시행하고, 각각에 대한 DVH를 분석하여 두 치료계획간의 종양선량, 직장선량, 방광선량 등을 비교하였다. Ir-192 고선량율강내치료(HDR)를 받은 11명의 환자를 대상으로 하였다. 강내조사 치료계획은 외부방사선치료를 일일선량 180cGy씩 4문조사(Box technique)로 약 40Gy 시행한 후 수립되었으며 모든 환자에서 CT 모의치료기를 이용한 CT가 시행되었고 치료계획은 PLATO(Nucletron) v.14.2를 이용하였다. CT 영상에 CTV, 직장, 방광 등을 도시한 후 CTV에 100%의 선량을 조사하는 치료계획 및 ICRU 38에 근거하여 A점에 100%를 조사하는 치료계획을 수립하였다. 11명 환자의 CTV 용적(평균${\pm}$표준편차)은 $21.8{\pm}26.6cm^3$, 직장 용적은 $60.9{\pm}25.0cm^3$, 방광용적은 $111.6{\pm}40.1cm^3$이었으며, 100%의 선량이 포함하는 용적은 ICRU 치료계획에서는 $126.7{\pm}18.9cm^3$, CTV 치료계획에서는 $98.2{\pm}74.5cm^3$이었다. (p=0.0001). ICRU 치료계획 시 잔류종양의 크기가 4cm 이상인 1례에서는 CTV 용적 $22.0cm^3$가 100% 등선량곡선에 포함되지 않았으며 잔류종양의 크기가 4cm 미만인 나머지 10례에서는 종양용적 이외의 정상조직 $62.2{\pm}4.8cm^3$이 불필요하게 100% 이상의 선량이 조사되었다. ICRU 38의 권고에 따른 방광선량은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $90.1{\pm}21.3%,\;68.7{\pm}26.6%$이었고(p=0.001), 직장선량은 $86.4{\pm}18.3%,\;76.9{\pm}15.6%$이었다(p=0.08). 방광 및 직장선량의 최대 점선량 또한 ICRU 치료계획과 CTV계획에서 각각 $137.2{\pm}50.1%$ vs $107.6{\pm}47.9%$, (p=0.008), $101.1{\pm}41.8%$ vs $86.9{\pm}30.8%$ (p=0.045) 로서 CTV 치료계획에서 정상조직에 조사되는 선량이 더 적게 나타났다. 그러나 잔류종양이 4cm 이상인 환자에서는 CTV 치료계획에서 정상조직 선량이 권고 선량보다 현저히 높게 나타났다. 방광 및 직장의 용적선량에서는 투여선량의 80% 이상을 받는 직장용적선량(V80rec)은 ICRU 치료계획 및 CTV 치료계획에서 각각 $1.8{\pm}2.4cm^3,\;0.7{\pm}1.0cm^3$(p=0.02), 방광용적선량(V80bla)은 $12.2{\pm}8.9cm^3,\;3.5{\pm}4.1cm^3$로서 역시 CTV 치료계획에서 적게 조사되었다(p=0.005). 기존의 ICRU 치료계획은 잔류종양의 크기가 작은 경우 불필요하게 정상조직에 많은 선량이 투여되기 때문에 CT를 이용한 CTV 치료계획을 적용하여 정상조직에 대한 피폭을 현저히 낮추고 잔류종양에 목표한 선량을 조사할 수 있다. 다만 잔류종양의 크기가 큰 경우에는 정상조직에 대한 조사선량을 줄이기 위한 효과적 치료계획에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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