• 제목/요약/키워드: Low head water

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재해대비 농업용저수지 취수시설로서 사이폰의 현장적용성에 관한 실험적 연구 (Experiment Study on Field Applicability of Siphon as a Intake Facility of Agricultural Reservoir for Disaster Prevention)

  • 양영진;이태호;오수훈
    • 한국농공학회논문집
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    • 제60권2호
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    • pp.103-110
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    • 2018
  • Most of the intake facilities of small agricultural reservoirs are conduits and they are regarded as serious defects due to the structural weakness that penetrates the body of the dam, and countermeasures are needed. This study suggests the application method of siphon type water intake facility by hydraulic model test and physical scale model test of siphon type water intake facility which has high safety and easy maintenance. Experimental results show that sufficient flow rate can be secured for the purpose of intaking water according to the differential head between the reservoir and the discharge part, and the flow rate can be controlled by the valve. The negative pressure was -31.5 kPa, and vibration and noise did not occur during the operation of the siphon. The maximum flow velocity in the discharge outlet was 1.11 m/s which meets the criterion for irrigation canals. Therefore, scour risk would be very low. As a result of the inflow distribution experiment, even if the inflow part is separated by only about 0.8 m, the flow velocity is remarkably decreased, so that the clogging by debris would not appear. When the pump was operated only once for the first time and the inside of the siphon was filled with water, continuous operation was possible by only valve operation. The results of this study are expected to be used for the design guidelines of the water intake facilities and improve safety and maintenance convenience of agricultural reservoirs.

홀스타인 육성우의 계절별 분뇨 배설량 및 특성에 관한 연구 (Quantity and Characteristics of Manure Produced by Holstein Heifer at Different Seasons)

  • 최동윤;곽정훈;박치호;정광화;김태일;김재환;유용희;양창범;최홍림
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.123-132
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    • 2006
  • 우리나라에서 사육되고 있는 젖소 육성우의 분뇨배설량을 구명하기 위하여 육성우 6두를 공시하여 축산연구소 낙농우사에서 봄, 여름, 가을, 겨울 등 4계절에 걸쳐 각각 10일간 시험을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 건물섭취량은 평균 6.7kg으로 봄, 여름, 가을 및 겨울이 각각 4.6, 8.3, 7.1, 6.8kg으로 봄이 가장 낮은 섭취량을 보였으며, 음수량은 평균 $19.3{\ell}$로, 여름이 $21.8{\ell}$로 가장 많았고 봄과 겨울이 $18.3{\ell}$로 낮았으나 계절별 유의차는 보이지 않았다. 2. 분뇨배설량을 계절별로 조사한 결과, 봄 13.7kg, 여름 23.8kg, 가을 25.0kg, 겨울 20.2kg으로 봄이 가장 낮았으며(p<0.05), 전체 평균 분뇨배설량은 20.3kg이였고, 체중대비 분뇨의 비율은 5.6%였다. 3. 체중과 분뇨배설량간($R^2=0.7816$), 체중과 사료섭취량간($R^2=0.7296$)의 상관관계가 비교적 높았으나, 음수량과 분뇨배설량, 사료섭취량과 분뇨배설량간의 상관관계는 비교적 낮았다. 4. 분뇨의 수분 및 pH를 분석해 본 결과, 분의 뇨의 평균 수분 함량은 각각 83.5, 94.6%였으며, pH는 각각 7.4, 7.6 수준이었다. 5. 분뇨중 오염물질 농도는 분의 $BOD_5,\;COD_{Mn}$, SS, T-N 및 T-P는 각각 18,048, 50,114, 119,833, 2,519, $427mg/{\ell}$였고, 뇨는 각각 5,434, 6,550, 825, 3,616, $28mg/{\ell}$였다. 6. 분뇨중 비료성분은 분의 N, $P_2O_5,\;K_2O$가 각각 0.25, 0.10, 0.14%였고, 뇨는 각각 0.36, 0.006, 0.31%였다.도는 3m 지점에서 $446.6\;{\mu}g/m^3$ 이었으나 20 m 지점에서는 $156.3\;{\mu}g/m^3$로 34.9% 수준이었고 PM10 34.9%, PM2.5 48.7%, PM1.0 86.8% 수준이었다.

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하수처리장의 방류수를 이용한 일체형 발전장치의 성능평가 및 경제성 분석 (Performance Evaluation and Economic Analysis on the Integrated Small Hydro Power Generation Device Using a Discharged Water of Sewage Treatment Plant)

  • 박유신;김기중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.486-491
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    • 2017
  • 하수처리장의 방류수는 낙차를 이용하는 기존 발전 방식으로는 소수력발전에 대한 경제성이 없어 버려지는 물로 인식되어져 왔다. 국내 대다수의 하수처리장 방류수로는 2m 미만의 낙차를 형성하고 있고 유량이 지속적이며 변동이 크지 않다는 점을 고려할 때, 저낙차 조건에서도 안정적인 전력 생산과 효율을 유지할 수 있는 소수력 발전장치 개발이 시급히 요구된다. 본 논문은 저낙차의 유수 특성을 갖는 하수처리장 방류수로에 적용 가능한 일체형 소수력 발전장치의 개발을 완료하여 발전장치에 대한 성능 평가 및 결과를 분석하였다. 그리고 실제 적용을 위한 경제성과 활용방안을 제시하였다. 분석결과, 발전기 효율은 92%이며 전력량은 10kWh로서 경제성의 경우 B/C를 1.0 이상 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 특히, 일체형 발전장치의 운영수준을 정격출력의 80% 이상으로 유지할 경우 경제성 확보가 가능하여 23년차 이후에는 투자비를 회수하여 이익이 발생하는 것으로 확인하였다. 일체형 소수력 발전장치는 하수처리장의 방류수뿐만 아니라 이와 유사한 유수 특성을 갖는 시설에 확대 적용할 경우 긍정적인 효과가 기대된다.

하구언 수문작동으로 인한 금강 하구역의 물리적 환경변화: II. 염분구조와 하구유형 (Physical Environment Changes in the Keum River Estuary by the Dyke Gate Operation: II. Salinity Structure and Estuary Type)

  • 이상호;권효근;최현용;양재삼;최진용
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권4호
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    • pp.255-265
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    • 1999
  • 금강하구언 수문작동이후 물성구조와 하구유형을 조사하기 위하여 1997년 6월, 7월 및 10월, 1998년 5월과 7윌에 CTD와 조류관측을 하였다. 조석과 조류의 관계는 고조전에 조류가 전류되어 낙조가 창조보다 1.5시간 정도 길다. 풍수기에는(5월부터 7월) 낙조시에 하구언에서 담수를 간헐적으로 대량 방류하여 하구 상류쪽의 수직적 염분차이와 염분의 시간변화가 커지고 하계 홍수시 2‰ 미만의 염분이 나타난다. 유출담수에 의한 염분약층의 발달로 2층구조를 보이며, 약층의 세기와 깊이는 저조시에 증가한다. 조석위상과 표층염분 변화의 관계는 히구 상류쪽에서 약 2.5 시간의 위상차이를 보이나 하구 하류쪽에서는 정상파 관계를 보인다. 하구 상류쪽에서의 위상차이는 낙조시 2~3시간 정도 방류된 담수에 의해 생성된 저염수가 조류에 의해 이동된 것을 의미한다. 갈수기에는 수직염분차이가 현저히 줄어든다. 관측된 표층유속과 염분구조 및 담수방류량을 사용하여 성층계수, 순환계수를 산출하였다. 금강하구는 부분혼합형 하구이고 풍수기와 갈수기에 따라 성층계수가 달라진다. 관측된 조류의 평균적 흐름은 상층에서 바다쪽으로, 저층에서 육지쪽으로 향하여 부분혼합형 하구의 전형적 순환형태와 일치하였다. 이러한 하구언 수문작동 후의 금강하구 유형과 순환은 하구역에서 저층부유사가 상류쪽으로 이동하며 퇴적되는 환경임을 제시한다.

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현장실측에 의한 조도계수 산정의 불확실도 평가 (Uncertainty Analysis in Estimation of Roughness Coefficient Using the Field Measurement Data)

  • 김지성;이찬주;김원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제40권10호
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    • pp.801-810
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    • 2007
  • 본 연구에서는 현장에서 실측된 유량 및 수위로부터 산정된 조도계수의 오차를 분석하고 그 타당성과 한계를 검토하였다. 자연 하천흐름을 등류로 가정하여 산정된 조도계수는 저유량 규모에서 부등류로 계산된 조도계수와 큰 차이를 나타내었으며, 이는 속도수두의 차이보다 평균 단면적, 동수반경 등 단면정보에 크게 영향을 받았다. 상대적으로 긴 구간에서 홍수량 규모의 평균 조도계수 산정에서는 구간 상하류만의 수위 자료를 이용하여 조도계수를 산정하는 수정 Newton-Raphson 방법이 구간 내 다수의 실측 수위로 산정된 평균 조도계수와 비교하여 효율적이고 정확한 해를 제공하였다. 현장 실측으로 조도계수를 산정할 경우, 수위 및 유량 측정오차로 인하여 홍수기보다 저유량 규모에서 산정된 조도계수의 불확실도가 증가되지만 이로 인하여 발생되는 수심 및 유속의 불확실도는 유량규모와 무관하게 5% 내외의 유사한 결과가 나타남으로써 실측 수위를 이용한 조도계수 산정의 타당성을 확인하였다.

Nutritional Management for Buffalo Production

  • Sarwar, M.;Khan, M.A.;Nisa, M.;Bhatti, S.A.;Shahzad, M.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권7호
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    • pp.1060-1068
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    • 2009
  • The buffalo (Bubalus bubalis) is an important contributor to milk, meat, power, fuel and leather production in many developing countries. Buffaloes can be categorized into Asian and Mediterranean buffaloes. Asian buffalo includes two subspecies known as Riverine and Swamp types. Riverine (water buffalo) and Swamp buffaloes possess different genetics (50 vs. 48 chromosomes, respectively), morphology (body frame, body weight, horn shape and skin color) and behavior (wallowing in mud or water) and thus, are reared and used for different purposes. Low per head milk yield, poor reproductive performance (seasonal breeding behavior, anestrous, and longer calving interval) and low growth rate in buffaloes have been attributed to insufficient supply of nutrients. In many parts of Asia, where the buffalo is an integral part of the food chain and rural economy, irregular and inadequate availability of quality feedstuffs and their utilization are hampering the performance of this unique animal. Balanced nutrition and better management can enhance buffalo productivity. Many efforts have been made in the last few decades to improve nutrient supply and utilization in buffaloes. Recent research on locally available feed resources such as crop residues, and industrial by-products, dietary addition of micronutrients, use of performance modifiers and use of ruminally protected fat and protein sources have shown significant potential to improve growth, milk yield and reproductive performance of buffaloes. However, a number of issues, including establishment of nutrient requirements for dairy and beef, development of buffalo calf feeding systems, nutritional management of metabolic and reproductive anomalies, and understanding and exploitation of the buffalo gut ecosystem, need to be addressed. Extensive coordinated research and extension efforts are required for improved buffalo nutrition in developing countries.

Experimental and numerical investigation of closure time during artificial ground freezing with vertical flow

  • Jin, Hyunwoo;Go, Gyu-Hyun;Ryu, Byung Hyun;Lee, Jangguen
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제27권5호
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    • pp.433-445
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    • 2021
  • Artificial ground freezing (AGF) is a commonly used geotechnical support technique that can be applied in any soil type and has low environmental impact. Experimental and numerical investigations have been conducted to optimize AGF for application in diverse scenarios. Precise simulation of groundwater flow is crucial to improving the reliability these investigations' results. Previous experimental research has mostly considered horizontal seepage flow, which does not allow accurate calculation of the groundwater flow velocity due to spatial variation of the piezometric head. This study adopted vertical seepage flow-which can maintain a constant cross-sectional area-to eliminate the limitations of using horizontal seepage flow. The closure time is a measure of the time taken for an impermeable layer to begin to form, this being the time for a frozen soil-ice wall to start forming adjacent to the freeze pipes; this is of great importance to applied AGF. This study reports verification of the reliability of our experimental apparatus and measurement system using only water, because temperature data could be measured while freezing was observed visually. Subsequent experimental AFG tests with saturated sandy soil were also performed. From the experimental results, a method of estimating closure time is proposed using the inflection point in the thermal conductivity difference between pore water and pore ice. It is expected that this estimation method will be highly applicable in the field. A further parametric study assessed factors influencing the closure time using a two-dimensional coupled thermo-hydraulic numerical analysis model that can simulate the AGF of saturated sandy soil considering groundwater flow. It shows that the closure time is affected by factors such as hydraulic gradient, unfrozen permeability, particle thermal conductivity, and freezing temperature. Among these factors, changes in the unfrozen permeability and particle thermal conductivity have less effect on the formation of frozen soil-ice walls when the freezing temperature is sufficiently low.

암모니움 Toxicity에 의(依)한 배추의 Tip-burn에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Tip-burn of Chinese Cabbage by Ammonium Toxicity)

  • 이상은;임수길
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.389-398
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    • 1984
  • 질소(窒素)의 형태(形態) 및 칼슘의 농도(濃度)가 배추의 생리장해(生理障害)인 Tip-burn 발생(發生)에 미치는 영향(影響)을 밝히기 위하여 Ca 3수준(水準)(0, 8, $16meq/{\ell}$)을 주구(主區)로 놓고 결구형성기(結球形成期)를 전후(前後)하여 질소(窒素)의 형태(形態)($NO_3{^-}-N$, $NH_4{^+}-N$) 및 농도(濃度) (4, 8, $16meq/{\ell}$)를 달리하는 10개(個) 처리(處理)를 세구(細區)로 놓아 총(總) 30개(個) 처리(處理) 2반복(反覆)으로서 사경재배(砂耕栽培)로 실험(實驗)하였다. 실험결과(實驗結果)를 보면 우선 Ca 수준(水準)에 관계(關係)없이 모든 $NH_4{^+}-N$ 처리구(處理區)에서 Tip-burn이 발생(發生)되었으며 수량(收量)이 낮았는데 $NH_4{^+}-N$ 처리구(處理區)의 뿌리는 담(湛)하게 상해(傷害)를 받았으며 누수(漏水)의 pH는 5.0이하(以下)로 낮아졌다. 결구형성기(結球形成期) 이전(以前)에 $NH_4{^+}-N$의 처리(處理)로 Tip-burn이 발생(發生)되었던 식물체(植物體)는 결구형성기(結球形成期) 이후(以後)에 $NO_3{^-}-N$으로 질소(窒素)의 형태(形態)를 바꿈에 따라 건전(健全)한 생육(生育)을 보였으며 반대(反對)의 경우($NO_3{^-}-N{\rightarrow}NH_4{^+}-N$)에는 Tip-burn이 발생(發生)하였다. 배추의 수량(收量)은 위의 상황(狀況)을 그대로 반영(反影)하였다. 식물체중(植物體中)의 양분함량(養分含量)을 보면 $NH_4{^+}-N$ 처리(處理)는 내엽중(內葉中)의 T-H 함량(含量)을 증가(增加)시켰으나 K 및 Ca함량(含量)을 감소(減少)시킨 반면 Ca처리(處理)는 내엽중(內葉中)의 T-N과 K의 함량(含量)에 영향(影響)을 미치지 않았다. $NH_4{^+}-N$ 처리(處理)는 식물체중(植物體中) Ca 전이(傳移)를 방해(防害)하였으나 $NO_3{^-}-N$ 처리(處理)는 전이(傳移)를 촉진(促進)하였으며 Tip-turn증상(症狀)을 보인 엽(葉)은 건전(健全)한 엽(葉)에 비(比)해 Ca함량(含量)이 낮았다. Internal rot는 결구후기(結球後期)에 나타나는 Tip-burn 증상(症狀)으로 높은 농도(濃度)의 $NO_3{^-}-N$ 처리(處理)에 의(依)해 발생(發生)되었으며 내엽중(內葉中) Ca 함량(含量)은 Ca 농도(濃度) 증가(增加)에 따라 증가(增加)하였으나 Internal rot와는 상관(相關)이 없었다. 배추의 Tip-burn은 종래(從來)의 학설(學說)에 의(依)한 Ca 결핍증상(缺乏症狀)이라기 보다는 오히려 Ammonium toxicity에 의(依)해 뿌리가 심한 장해(障害)를 받고 그에 따라 식물체(植物體)가 water stress($NO_3{^-}-N$에서 자란 식물은 95% 수분함량, $NH_4{^+}-N$에서 자란 식물은 91% 수분함량)를 받기 때문에 나타나는 증상(症狀)으로 사려(思慮)되며 Internal rot도 Ca 결핍(缺乏)보다는 질소과용(窒素過用)에 의(依)해서 생기는 것으로 생각된다.

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저온 상변화 물질 특성을 이용한 태양열 물펌프 실용화 연구개발(II) ­시스템 구성 및 작동분석 (Development of a Solar Powered Water Pump by Using Low Temperature Phase Change Material ­ System Construction and Operation Analysis ­)

  • 김영복;이양근;이승규;김성태;나우정;민영봉
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.69-78
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    • 2003
  • 태양열을 동력원으로 하여 열에너지를 동력으로 변환, 물을 양수할 목적으로 저온 상변화물질인 펜탄을 작동물질로 하는 에너지변환장치를 제작하여 실험하였다. 장치는 각부의 크기를 그 기능과 상호작용 원리에 따라 논리에 맞게 최적 설계하였다. 장치의 제작 후 실험을 통하여 그 운전 특성을 분석하여 성능향상에 필요한 자료를 획득하고자 하였다. 작동물질인 펜탄을 가열하는 탱크 내부의 온도는 사이클 경과시간에 따라 약 $40­86^{\circ}C$ 범위에서 변동하고 있었으며, 물탱크내 온도 약 $23­24^{\circ}C$, 공기탱크 내 온도 $22­23.5^{\circ}C$ 범위에서 비교적 일정하게 유지되고 있었다. 응축기내의 온도와 냉각수출구 온도는 냉각수입구 온도수준에 따라 정의 상관관계로 변하고 있는 것을 알 수 있었으며, 또한 열 교환 능력도 냉각수 온도수준이 낮을수록 커진다는 것을 확인하였다. 물탱크 내 온도와 응축기내 온도가 상당히 차이가 나므로 물탱크와 응축기와의 연결거리를 최소화하고 연결파이프 크기를 큰 것으로 하여 내부물질이동 저항을 줄이는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 실험 중 양수량은 1.6­2.4 liter로 나타났으며, 냉각시간의 수준에 따른 물탱크내의 흡입물높이 상승은 차이를 나타내지 않았다. 응축기로부터의 냉각수 배출파이프가 연장되지 않은 경우 냉각수 유량이 5.9 liter/min 이었으나 연장파이프가 있을 때는 2.3 liter/min으로 나타났다. 이러한 현상에서 양수하는 물의 온도가 낮고 유량이 부족한 경우에는 연장파이프를 이용하는 것이 좋고, 냉각수치 양은 풍부하지만 그 온도가 낮지 않은 경우에는 연장파이프를 이용하지 않는 것이 좋다는 사실을 알 수 있다. 실험에서의 응축기내 냉각수의 최대 열교환량은 95.75 kJ/min로 나타났다. 작동물질가열탱크와 기액 분리탱크 내의 압력은 0.13­0.14 MPa.a, 물탱크와 응축기내의 압력은 약 0.11 MPa.a정도로 나타났다.

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THE FACTORS WHICH AFFECT THE EXTERNAL RADIATION DOSE RATE OF PET-CT PATIENTS

  • Cho, Ihn Ho;Kim, Su Jin;Han, Eun Ok
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제37권4호
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    • pp.231-236
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    • 2012
  • This study derived measures to reduce exposure doses by identifying factors which affect the external radiation dose rate of patients treated with radiopharmaceuticals for PET-CT tests. The external radiation dose rates were measured on three parts of head, thorax and abdomen at a distance of 50cm from the surface of 60 PET-CT patients. It showed there are changes in factors affecting the external radiation dose rate over time after the administration of F-18 FDG. The external radiation dose rate was lower in the patients with more water intake than those with less water intake before the injection of radiopharmaceuticals at all three points: right after the injection of radiopharmaceuticals (average 4.17 mins), after the pre-PEET-CT urination step (average 77.47 mins), and right after the PET-CT test (average 114.15 mins). The study also found there is a need to increase the amount of water intake before the injection of radiopharmaceuticals in order to maintain a low external radiation dose rate in patients. This strategy is only possible under the assumption that the quality of the video has not changed after conducting this study on the relations between the image and quality. This study also found a need to use radiopharmaceuticals with the minimum amount needed for each patient because F-FDG doses affects the external radiation dose rate at the point right after the injection of radiopharmaceuticals. Urination frequency was the most significant factor to affect the external radiation dose rates at the point right after the PET-CT test and the point after the pre-PET-CT urination step. There is a need to realize the strategy to increase the urination frequency of patients to maintain the external radiation dose rate low (average 77.47 mins) before and after the injection of radiopharmaceuticals. In addition, at this point, there is a need to take advantage of personal strategies because the external radiation dose rate is lower if the fasting time is shorter, the contrast medium is used, and the amount of water intake is increased after the administration of radiopharmaceuticals. Finally this study found the need to be able to generalize these findings through an in-depth research on the factors affecting the external radiation dose rate, which includes radiopharmaceutical dose, urination frequency, the amount of water intake, fasting time and the use of contrast medium.