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토모테라피를 이용한 표면 치료 계획과 선량 분석 (Superficial Dosimetry for Helical Tomotherapy)

  • 김송이;유세환;송태수;김용남;금기창;조재호;이창걸;성진실
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제27권2호
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    • pp.103-110
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    • 2009
  • 목 적: 피부와 같이 표면이 넓고 굴곡이 있는 부분을 치료할 때 토모테라피의 유용성과 치료 계획에서 계산된 표면 조사량의 정확성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 실린더 모양의 치즈 팬텀을 이용하여 2가지의 치료 계획을 세웠다. 첫 번째 계획은 표면에서 1 cm 깊이까지 고리 모양의 치료 부위를 설정하고, 여기에 2 Gy의 선량을 처방하였다. 다른 계획은 표면에서 5 mm 바깥쪽부터 1 cm 깊이까지 고리 모양의 치료 부위를 설정하고, 여기에 2 Gy의 선량을 처방하였다. 표면에서 2 cm 밑의 안쪽 부분은 차폐하여 방사선이 직접 들어가지 않도록 하였다. 표면 선량과 깊이에 따른 선량 분포를 측정하기 위하여, EDR2 필름을 팬텀 안에 넣었으며, TLD 칩 6개를 표면에 부착하였다. 결 과: 필름을 분석한 결과, 표면 선량은 첫 번째 계획에서 118.7 cGy였고 두 번째 계획에서 130.9 cGy였다. TLD 칩을 분석한 결과, 필름에 비하여 표면 선량이 높게 나왔는데 이것은 TLD 칩의 두께로 인한 것으로 생각된다. 처방 선량의 95%에 다다르는 깊이는 첫 번째 계획의 경우 2.1 mm, 두 번째 계획의 경우 2.2 mm였다. 최대 선량은 처방 선량의 110%였다. 표면에서 깊어질수록, 선량은 빠르게 감소하였고, 표면에서 2 cm 깊이에서는 처방 선량의 20%만 측정되었다. 결 론: 토모테라피는 피부와 같은 넓고 굴곡진 부위를 치료하는데 유용하다. 하지만 표면에서 2 mm 깊이 이내의 경우 실제 선량이 계획된 선량보다 적게 나타나기 때문에, 이 깊이보다 얕게 위치한 부위를 치료할 경우에는 보상체가 필요하다.

말레이지아 세랑고지역 부식질토양경지 매립잡초종자에 대한 정량생태분석 (Quantitative Assessments and Spatial Pattern Analyses of Weed Seed Banks of Arable Peat in Selangor, Malaysia)

  • 바키 빈 바카;권용웅;훼니 옹 뉵 인
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.269-280
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    • 1997
  • 말레이지아 Selangor지역(地域)의 부식질 경지토양(耕地土壤)의 토심(土深) 0-25cm에 매립(埋立)되어있는 잡초종자(雜草種子)들의 종류(種類)와 분포특성(分布特性)을 조사분석(調査分析)하였으며, 이를 지상(地上)에 자라고 있는 잡초식생조사결과(雜草植生調査結果)와 관련시켜 고찰한 결과는 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 경지토양(耕地土壤)에 매립(埋立)되어 있는 잡초종자(雜草種子)는 14과(科)에 속하는 45종(種)의 잡초(雜草)가 식별되었으며, 그중 24종(種)이 광엽잡초(廣葉雜草)이었고, 화본과(禾本科) 12종(種), 사초과(莎草科) 9종(種)으로 지상(地上)에 자라고 있던 19과(科) 31종(種)과는 다소 달랐다. 2. 매립종자수(埋立種子數)는 $8.14{\times}10^7$/ha 토심(土深)25cm 수준이었으며, 초종별(草種別)로 매립종자수(埋立種子數)에 큰 차이(差異)를 보였는데 매립종자수(埋立種子數)에서 광엽잡초(廣葉雜草) 53.2%, 화본과잡초(禾本科雜草)31.2%, 사초과잡초(莎草科雜草) 15.6%로 구성(構成)되어 있었다. 3. 매립종자수(埋立種子數)(종자수(種子數)ha 토심(土深) 25cm)가 많은 10 순위(順位) 초종(草種)은 Cleome rutidesperma($2.347{\times}10^7$), Heteropogon contortus($5.64{\times}10^6$), Paspalum commersonii(4$4.64{\times}10^6$, Amaranthus gracilis ($3.60{\times}10^6$), Bracharia reptans($3.30{\times}10^6$), Fimbrysylis miliacea($2.64{\times}10^6$), Eleusine indica ($2.32{\times}10^6$, Murdannia nudiflora($2.08{\times}10^6$, Ageratum conyzoides($1.92{\times}10^6$), 및 Mimosa pudica($1.92{\times}10^6$)이었다. 4. 매립종자수(埋立種子數)의 토심별(土深別) 분포(分布)는 표토(表土) 0-10cm에 69%, 10-15cm에 17.9%, 15-20cm에 8.6%, 20-25cm에 4.0%로서 표층(表層)에 현저히 많이 분포(分布)하였다. 5. 토중(土中) 매립종자수면(埋立種子數面)에서의 우점종(優點種)은 지면생육중(地面生育中)의 우점도(優點度)와 달라서 매립종자수(埋立種子數)가 제일 많은 C. rutidesperma는 지상(地上)에서 우점도(優點度) 6순위(順位) 이었고 지상(地上)에서 우점도(優點度) 2, 4순위(順位)이었던 M. nudiflora와 A. conyzoides가 매립종자수(埋立種子數)에서 각각 8, 9순위(順位)이었으며 그 밖에는 우점도(優點度) 10순위내(順位內)에서 서로 관련되지 않았다. 6. 매립종자(埋立種子)들의 지리적(地理的) 위치분포(位置分布)에 관하여 분산/평균비(分散)/平均比), Lloyd의 평균군집도(平均群集度), Lloyd의 집중성(集中性) 분석(分析)을 한 결과 평균군집도(平均群集度)가 Cyperus iria 등 5초종(草種)은 1.244수준인데 대하여 Cleome rutidosperma는 9,607.7이었고, 우점도(優點度)는 Aeschynomene indica의 5.1 에서 Bracharia reptans의 188.5까지 초종별(草種別)로 다양한 차이(差異)를 보였다.

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3T3-L1 세포의 지방세포형성과정에서 Baicalin에 의한 유전자 발현 프로파일 분석 (Effects of Baicalin on Gene Expression Profiles during Adipogenesis of 3T3-L1 Cells)

  • 이해용;강련화;정상인;조수현;윤유식
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.54-63
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    • 2010
  • Flavonoid 계열의 한 종류인 baicalin은 항염증, 항암, 항바이러스, 항세균 등의 효능을 가진다. 본 연구진은 선행연구를 통한 이전의 보고에서 baiclain이 adipogenesis pathway(지방세포 형성 경로)의 anti-adipogenic(지방세포 형성억제)과 pro-adipogenic(지방세포 형성 유도) factor들을 조절함으로써 비만 및 adipogenesis를 억제함을 밝혔다. 본 연구에서는, microarray 기술을 이용하여 3T3-L1 세포에서 baiclain이 유도하는 지방세포 형성 억제 효과에 대한 분자적 기작을 보다 상세하게 연구하고자 하였다. 지방세포의 분화 시간(0일, 2일, 4일 및 7일)과 분화 시 baicalin의 처리 유무에 따라 유전자 발현 양상을 분석하기 위해 해당 시료들을 microarray에 적용하였다. Microarray 결과로부터 2배이상의 변화가 있는 3972개의 유전자를 확보하였다. 그 유전자들의 발현 양상을 좀 더 자세히 살펴보기 위해 hierarchical clustering 분석을 진행하였고 그 결과로 20개의 cluster를 분류할 수 있었다. 그들 중 4개의 cluster는 분화의 전반적인 기간에서 baicalin의 첨가에 의해 뚜렷하게 상승(cluster 8과 cluster 10)하거나 반대로 뚜렷하게 감소(cluster 12와 cluster 14)하는 양상을 보였다. Cluster 8과 cluster 10에는 CHOP(CCAAT/enhancer-binding protein homologous protein), INSIG1(insulin induced gene 1), WISP2(WNT1 inducible signaling pathway protein 2), ADM(adrenomedullin), CCND2(cyclin D2), GRN(granulin) 및 TGFB3(transforming growth factor, beta 3)과 같은 세포 증식과 지방세포 형성 억제를 상승시키는 유전자들이 다수 포함되었다. 반대로 cluster 12와 cluster 14에는 세포 증식 억제, 세포 주기 억제 및 세포 성장 억제와 연관되거나 지방세포를 유도하는 유전자인 LTA(lympotoxin A), ACADSB(acyl-Coenzyme A dehydrogenase, short/branched chain), HMGCS2(3-hydroxy-3-methylglutaryl-Coenzyme A synthase 2), IGFBP7(insulin-like growth factor binding protein 7), MERTK(c-merproto-oncogene tyrosine kinase), RASSF2(ras association(RalGDS/AF-6) domain family 2), RHOU(ras homolog gene family, member U) 및 SESN1(sestrin1) 등이 포함되었다. 결론적으로 baicalin은 세포 증식 및 지방세포 형성과 연관된 유전자들을 조절함으로써 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 사료된다. 이러한 결과는 baicalin이 유도하는 지방세포 형성 억제 및 비만 억제 효과의 분자적 기작에 대한 중요한 정보를 제시한다.

정상, 낭종 및 법랑아세포종 세포에서의 유전자 발현 차이 분석 (ANALYSIS OF DIFFERENTIAL GENE EXPRESSION IN NORMAL, CYST AND AMELOBLASTOMA CELLS)

  • 양철희;백병주;양연미;김재곤
    • 대한소아치과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.75-88
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    • 2005
  • 법랑아세포종은 1868년에 처음 보고된 이래 명칭, 발생기전, 분류 그리고 치료 방법 등에 관하여 수 많은 논란이 있어 왔는데 이는 법랑세포종이 양성종양임에도 불구하고 종양자체의 진행이 파괴적이고, 외과적 처치를 한 후에도 재발이 잘되며, 흔하지는 않지만 악성종양과 유사하게 전이를 보이는 등 독특한 특성을 지니고 있기 때문이다. 정상세포와 암 세포 간에 차이를 보이는 유전자 혹은 정상세포에서 변형이 일어날 때 특이적으로 발현하는 유전의 분리 및 분석하는 것은 암세포의 생성과정을 이해하는데 있어서 중요한 열쇠를 제공할 수 있다. 이에 본 연구는 RNA differential display 방법 중 재연성과 반복성이 개선된 Ordered differential display(ODD)RT-PCR과 보다 개선된 $GeneFishing^{TM}$기술을 이용하여 악성과 양성종양 사이의 유전자 발현의 차이를 조사하고, 특이 유전자의 profile을 확보하고자 하였다. $GeneFishing^{TM}$기술과 RT-PCR을 수행한 결과 nasopharyngeal carcinoma gene을 제외한 9개의 유전자는 악성에서 특이적으로 발현되는 것을 확인하였다. 따라서 $GeneFishing^{TM}$을 이용하면 각 시료간의 mRNA 상에서 발현차이를 보이는 DEG를 비교 분석하면 암관련 유전자, 항생제 태성 유전자, 그리고 분화 관련 유전자들에 대한 연구가 용이하게 수행할 수 있을 것으로 생각된다.

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WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID)을 이용한 한반도 봄철 황사(PM10)의 농도 추정 (An Estimation of Concentration of Asian Dust (PM10) Using WRF-SMOKE-CMAQ (MADRID) During Springtime in the Korean Peninsula)

  • 문윤섭;임윤규;이강열
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.276-293
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    • 2011
  • 본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

만 7~9세 학령기아동의 감각통합 임상관찰평가의 발달기준에 관한 일연구 (Developmental Standard of the Short Sensory Profile for Korean Children of School Age (7 to 9 years old))

  • 지석연;김미선;금효진;김성희
    • 대한감각통합치료학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.27-36
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    • 2009
  • 서론: 작업치료사들이 임상에서 아동의 감각통합 기능을 평가할 때, 기초적인 요소로써의 감각, 운동에 관한 신경근계 검사로써임상관찰을 사용하는 것은 표준화된 검사들을 보완하는 것과 더불어 보다 정확한 추론을 위해 중요한 것으로 여겨진다. COMPS(Clinical Observations of Motor and Postural Skills)는 임상관찰의 일부 내용을 7개 항목으로 정리하여 통계적으로 표준화 한 검사도구로서 아동의 문제가 신경근계와 감각통합에 기인한 것인지를 보다 간소한 과정을 거쳐 선별'하는 데 목적을 두고 있다. 선행연구들에서 부분적으로 국내 아동의 점수가 외국규준에 비해 높은 것으로 나타나는 등, 국내 적용을 위한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 국내 일반아동에게 COMPS를 실시하여 국내의 정상군 검사결과와 항목에 대한 분석을 통해 우리나라에 맞는 발달기준을 제시하고자 하였다. 연구방법: 7~9세 남학생 76명, 여학생 70명을 대상으로 하였다. 연령대별로는 7세군에서 남학생 21명, 여학생 29명, 8세군에서 남학생 32명, 여학생 22명, 9세군에서 남학생 23명, 여학생 19명이었다. 결과 분석은 COMPS 항목에 대한 성별, 연령별 차이를 분석하기 위해 t 검정과 ANOVA를 실시하였다. 결과: 남녀 성별간에는 복와위 신전 항목을 제외한 나머지 6개 항목에서는 유의미한 차이를 보이지 않았다. 연령별 결과는 7세와 9세간의 차이를 유의미하게 보이는 항목이 느린 동작, 손가락-코 짚기, 비대칭경반사, 배와위 굴곡이었고, 8세와 9세간에서는 느린 동작, 손가락-코 짚기, 비대칭경반사 항목에서 유의미한 차이를 보였다. 7세와 8세간에서는 통계적으로 유의미한 차이는 없는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구를 통하여 국내의 7~9세 사이의 임상관찰검사를 통한 신경근계의 발달적인 특성을 살펴볼 수 있었다. 연구대상을 보다 확대하여 국내인구에서의 임상관찰평가를 표준화하는 연구가 이루어질 필요가 있을 것이다.

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말고기의 육질 등급에 따른 부위별 일반성분, 이화학적 특성 및 지방산 성분 비교 (Comparison of Chemical Composition, Physico-chemical Properties and Fatty Acid Composition of Horse Meat by Different Grade and Cuts)

  • 정진형;선창완;황도연;권기문;이재청;김효선;김용준;이상근;류연철
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제55권3호
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    • pp.211-217
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    • 2013
  • 본 연구는 말고기 등급(1등급과 2등급)에 따른 품질을 비교하여 향후 부위별 및 등급별 구분 판매시 등급간 육질 특성의 기초자료로 활용하기 위해 이화학적, 관능적, 지방산조성 분석을 실시하였다. 등심에 대한 일반성분분석 결과에서는 1등급이 2등급에 비해 높은(p<0.05) 조지방 함량을 보인 반면, 전단력은 1등급이 5.87 ($kg/cm^2$)으로 2등급 10.86 ($kg/cm^2$)에 비해 유의적으로 낮았다(p<0.05). 육질등급별 등심, 목심, 넓적다리에 대한 보수력 측정결과 등급간 및 부위간에 유의적 차이가 없었고(p>0.05), 육색에 대한 육질등급별 부위간 비교에서는 $L^*$값, $a^*$값 및 $b^*$값에서 차이가 없었으나, 2등급의 경우 등심, 목심, 넓적다리의 $L^*$, $a^*$$b^*$값은 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 지방산 조성에 대한 분석결과 등심에서 palmitoleic acid (C16:1)는 1등급이 11.39%, 2등급이 5.36%으로 1등급이 2등급에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 반면 stearic acid (C18:0)는 1등급이 2등급에 비해 유의적으로 낮게 나타났으나(p>0.05), oleic acid (C18:1)는 등급간에 유의적 차이(p<0.05)가 없는 것으로 나타났다. 관능검사결과 육질 등급간에는 전체적인 기호도는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 이상의 결과에서 냉동된 말고기의 육질 1등급과 2등급에서는 조지방 함량, 전단력, palmitoleic acid (C16:1)와 stearic acid (C18:0)는 등급별 육질을 판별할 수 있는 요소로 이용이 가능할 것으로 사료된다. 또한 품질을 향상시키고 부위 및 등급에 따른 차별화를 위해서는 40개월 이상의 장기간 사육은 바람직하지 않을 것으로 사료된다.

빈대떡의 재료혼합비율의 최적화 (Optimizing Ingredients Mixing Ratio of Mungbean Pancake)

  • 이진화;신은수;권병민;류홍수;장대흥
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.1274-1283
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    • 2005
  • 영양성과 경제성 및 내외국인에게 선호도가 높은 빈대떡에 대한 40대이상의 소비자들의 기호도와 물성으로 재료혼합비율을 반응표면 분석법으로 최적화하였다. 먼저 전통적 방법으로 조리된 빈대떡의 재료 혼합비율을 최적화 한 뒤, 오징어와 대두를 단백질 대체재료로 사용한 개량빈대떡의 흔합비율을 최적화하였으며, 또한 이들의 영양적인 품질을 평가하여 단백질 재료의 대체에 따른 개량빈대떡의 품질의 변화를 알아본 결과는 다음과 같다. 빈대떡 재료의 3가지 요인변수(전통빈대떡, $X_{1}$ : 녹두, $X_{2}$ : 돼지고기, $X_{3}$ : 혼합채소 ; 개량빈대떡, $X'_{1}$ : 돼지고기, $X'_{2}$ : 오징어, $X'_{3}$ : 대두)의 변화에 따른 기호도의 관능적 특성($Y_{1}$ : overall acceptability, $Y_{2}$ appearance, $Y_{3}$ : color, $Y_{4}$ : flavor, $Y_{5}$ : hardness)인 반응변수의 변화를 분석한 결과, 전통빈대떡의 경우 녹두 : 돼지고기 : 채소의 비율이 0.55 : 0.13 : 0.32로 돼지고기 비율이 현저히 낮고 녹두 비율이 높은 것이 선호되었으며, 이때 예상되는 관능치는 6.7로서 양호하였다. 이를 돼지고기 대신 오징어와 대두로 부분 대체한 개량빈대떡의 경우는 돼지고기 : 오징어 : 대두의 비율이 0.03 : 0.42 : 0.55로 대두의 비율이 높은 것이 선호되었으며, 예상점수는 6.5로 전통빈대떡과 같은 정도로 양호하였다. 구성 식재료가 물성적 특성에 미치는 영향은 전통빈대떡의 경우, 녹두와 돼지고기양이 증가할수록 탄력성, 응집성을 비롯한 모든 물성 특성치가 증가한 반면, 채소양이 증가에 따라서는 경도와 부착성을 비롯한 대부분의 물성치가 감소하다가 최소점에 도달하였다. 개량빈대떡에서는 오징어 대체량이 많아짐에 따라 대부분의 물성치가 높아진 반면, 대두양이 많아질수록 대부분의 물성치는 낮아졌다. 최적비율 빈대떡의 영양학적인 평가는 개량빈대떡이 전통빈대떡보다 조단백, 조지방, 총열량이 낮았고 회분양은 높았으며, TBA value와 갈변도는 높았지만, 단백질 효율도 유의적으로 높게 나타나 단백질급원을 대두와 오징어로 대체하여 기대했던 긍정적 효과를 얻을 수 있었다. 이와 같이 혼합물 실험계획법에 의한 반응표면분석으로 목표세대의 기호도에 맞춘 다양한 맛의 전통식품을 상품화 한다면,우수한 전통 식생활문화를 계승 발전시키는 동시에, 전통음식의 세계화가 촉진될 것으로 생각된다.

복사전달모의를 통한 중적외 파장역의 민감도 분석 및 지표면온도 산출 가능성 평가 (Evaluation of Sensitivity and Retrieval Possibility of Land Surface Temperature in the Mid-infrared Wavelength through Radiative Transfer Simulation)

  • 최윤영;서명석;차동환;서두천
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1423-1444
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    • 2022
  • 본 연구에서는 대기 및 지표면 인자들에 대한 중적외 파장역의 복사휘도의 민감도를 복사전달모델인 MODerate resolution atmospheric TRANsmission (MODTRAN)6을 이용하여 분석하고 이를 이용하여 야간에 중적외 파장역 만을 이용한 지표면온도 산출 가능성을 평가하였다. 이를 기반으로 야간에 대해 다양한 조건을 반영한 지표면온도 산출식을 개발하고 처방 온도 자료와 현장 관측 자료를 이용하여 개발된 지표면온도 산출식의 수준을 평가하였다. 중적외 파장역을 활용한 위성 원격탐사에 주로 영향을 미치는 대기연직구조, 이산화탄소와 오존, 지표면온도의 일 변동, 지표면 방출률 그리고 위성의 관측각에 대해 민감도 실험을 실시하였다. 이때 분리대기창 기법 활용 가능성을 평가하기 위해 중적외 파장역을 투과율을 근거로 2개의 밴드로 분리한 후 민감도를 분석한 결과 밴드와 관계없이 대기연직구조에 가장 큰 영향을 받으며 지표면 방출률, 지표면온도의 일 변동, 위성의 관측각 순으로 영향을 받았다. 주요 변인 실험 모두에서 대기의 창에 해당되는 밴드 1은 민감도가 낮은 반면 오존과 수증기 흡수가 포함된 밴드 2에서는 민감도가 높아서 분리대기창 기법을 활용하여 지표면온도 산출이 가능할 것으로 판단하였다. 중적외 2개 밴드와 다양한 변인들을 이용하여 개발된 지표면온도 산출식은 복사모의 시 입력된 기준 지표면온도와 상관계수, 편의 그리고 root mean squared error (RMSE)가 각각 0.999, 0.023K과 0.437K의 수준을 보였다. 또한 26개의 현장관측 지표면온도 자료로 검증한 결과 상관계수는 0.993, 편의는 1.875K, RMSE는 2.079K을 보였다. 본 연구의 결과는 대기 및 지표면 조건이 야간의 중적외 두 밴드에 미치는 영향이 다른 특성을 이용하여 지표면온도를 산출할 수 있음을 제시한다. 따라서 향후에는 중적외 파장역 센서를 탑재한 위성자료를 이용하여 지표면온도를 산출하고 그 수준을 평가해 볼 필요가 있다.

해수중의 총이산화탄소와 총알칼리도 분석을 위한 탄산염 화학 이론 및 측정방법 (Determination of Total CO2 and Total Alkalinity of Seawater Based on Thermodynamic Carbonate Chemistry)

  • 모아라;손주원;박용철
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 본 연구에서 새롭게 도출된 총알칼리도($Alk_T$)와 총이산화탄소($TCO_2$) 분석방법의 정밀도와 정확도를 확인하기 위해 스크립스 해양 연구소에서 제조된 이산화탄소 표준물질(Batch 132; $Alk_T=2229.24{\pm}0.39{\mu}mol/kg$, $TCO_2=2032.65{\pm}0.45{\mu}mol/kg$)을 분석하였다. 분석 결과, 총알칼리도와 총이산화탄소의 평균 농도는 각각 $2354.09{\mu}mol/kg$$2089.60{\mu}mol/kg$으로 제시된 농도 값과 총알칼리도는 약 5.6%, 총이산화탄소는 약 2.3%의 차이를 보였다. 기존의 알칼리도 측정방법(Gran Titration)과 본 연구 분석 방법을 중탄산나트륨($NaHCO_3$) 0.340 g($Alk_T$ $2023.33{\mu}mol/kg$) 용액에 적용하여 비교 실험을 진행한 결과, 기존의 방법으로 측정된 중탄산나트륨의 평균 알칼리도 농도는 $2193.39{\mu}mol/kg$(sd=57.15, n=7)이었고, 본 연구방법의 경우 $2017.02{\mu}mol/kg$(sd=10.98, n=7)의 알칼리도 평균 농도를 보였다. 또한, 초순수와 해수에 중탄산 나트륨을 첨가해 총알칼리도의 수득률(recovery yield)을 측정한 실험에서 초순수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}4952.39{\mu}mol/kg$) 내에서 평균 약 100.8%($R^2$=0.999), 해수에 대한 첨가실험은 다양한 농도 변화 범위($0{\sim}2041.32{\mu}mol/kg$)내에서 평균 약 102.3%($R^2$=0.999)로 나타났다. 해수의 이산화탄소 분압($pCO^2$)을 측정하는 Pro Oceanus사의 PSI-Pro$^{TM}$을 사용하여 측정된 이산화탄소 분압과 본 연구를 통해 측정된 $H_2CO_3^*$ 농도와의 비교 실험을 시행한 결과, 약 2주간의 경시변화 실험을 통하여 측정된 이산화탄소 분압은 $427{\sim}705{\mu}atm$의 변화를 보였고, 본 연구방법으로 측정된 $H_2CO_3^*$의 농도는 $9.15{\sim}15.24{\mu}mol/kg$의 변화를 보였다. 측정된 분압과 계산된 $H_2CO_3^*$ 농도의 결정계수($R^2$)는 0.977로 나타났다. 본 연구방법을 적용해 동해 강릉 사천항의 표층 해수 중의 총알칼리도와 총이산화탄소의 일 변화 측정실험 결과, 두 항목의 농도는 일몰 이후 증가하고 일출 이후부터는 감소하는 경향을 보였다. 총이산화탄소와 용존산소의 농도는 상반되는 경향을 나타냈는데 이는 식물플랑크톤의 광합성과 호흡의 영향으로 생각된다. 현장 선상에서 시행된 북동태평양의 클라리온-클리퍼톤 균열대(Clarion-Clipperton Fracture Zone)에서 총알칼리도와 총이산화탄소의 측정실험 결과, 표층(0~60 m)과 저층(200~2000 m)에서 총알칼리도의 평균 농도는 각각 $2422.38{\mu}mol/kg$(sd=78.73, n=20)과 $2465.87{\mu}mol/kg$(sd=57.68, n=103)로 측정되었고, 표층과 저층저층의 총이산화탄소 평균 농도는 각각 $2134.47{\mu}mol/kg$(sd=65.40, n=20)과 $2431.87{\mu}mol/kg$(sd=65.02, n=103)으로 측정되었다. 총알칼리도와 총이산화탄소의 수직 분포는 수심이 증가할수록 점차 농도가 증가하는 경향을 확인할 수 있었으며, 측정된 농도 결과는 부근해역에서의 기존 연구결과보다 약간 높은 경향을 보였다.