• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제39권1호
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• pp.21-29
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• 2014

삼축분광장치는 물질을 이루고 있는 자성 원소들의 거동, 즉 스핀 동역학을 측정하는데 적합한 장치로, 연구용 원자로 '하나로'에는 국내 유일의 냉중성자 삼축분광장치가 최근 설치되었다. 삼축분광장치는 중성자 빔을 제어하는 중성자광학 부품과 중성자 빔으로 인해 발생하는 방사선에 대한 차폐체로 이루어지며 이러한 부품은 수십 톤 중량의 기계구조물을 이룬다. 방사선 차폐는 중성자 빔 경로 이외의 방향으로 진행하는 중성자와 감마선을 효과적으로 막아 신호대 잡음비를 향상시키는 역할을 하며 구조물 내부의 방사화된 부품으로부터 발생하는 감마선을 차폐하여 장치 이용자의 피폭선량을 최소화한다. 그런데 설치된 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 중 전면부의 고하중으로 인해 장치 운영상 여러 가지 문제점이 발생, 전면 세그먼트 차폐체의 하중을 줄이는 구조개선이 불가피하였다. 이에 MCNPX 모의계산을 통해 냉중성자 삼축분광장치의 차폐체 최적화에 필요한 개선방향을 검토하였다. 상부 차폐체의 폴리에틸렌과 납의 추가 설치를 통해 전면 블록 차폐체 하중을 줄일 수 있는 최적 길이를 확인하였다. 그 결과, 전면 블록 차폐체의 높이 20%가 제거된 경우, 구조변경 전 대비 차폐체 상부에서 70% 수준의 감마선속이 나타남을 확인하였다. 하지만 높이를 줄일수록 전면 블록 차폐체의 하중을 줄일 수 있기 때문에, 차폐블록을 추가 제거하고 이에 대한 차폐능을 보상해 줄 방안으로 상부 납 차폐체의 위치 변화에 따른 중성자속과 감마선속을 예측해 보았다. 전면 블록 차폐체 높이의 35% 제거하고 상부 납 차폐체를 최하단부에서 10 cm에 설치한 경우, 전면 블록 차폐체 상부에서 감마선속이 각각 25%, 18% 증가하였다. 증가한 감마선속의 영향을 파악하기 위해 MCNPX 모의계산을 통해 공간의 감마선속 분포를 가시화하였다. 증가한 감마선속은 상부로 향하는 방향성을 띄며 이동하면서 소멸하여 검출기에 이르기 전에 낮아져 검출기와 실험자의 위치에 영향을 끼칠 수 없다고 판단하였다. 그래서 중성자속 및 감마선속과 고하중 문제를 동시에 해결할 수 있는 최적화 조건으로 차폐체 높이가 35% 제거되고 상부 납 차폐체가 10 cm 위치에 있는 경우를 선정하였다. 이 결과를 바탕으로 구조개선 작업을 실시하였으며 열형광선량계를 이용하여 콘크리트 차폐블록 외부에서 중성자와 감마선량을 측정하였다. 측정된 중성자 선량은 0.21 ${\mu}Svhr^{-1}$, 감마선량은 3.69 ${\mu}Svhr^{-1}$로 설계기준을 만족하였으며 피폭으로부터 실험자의 안전성을 확인하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권4호
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• pp.484-489
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• 2017

나리는 절화용으로 대한민국에서 인기 있는 작물 중 하나로 고품질의 우수한 나리 품종이 개발되어야 한다. 이러한 우수 품종이 개발된 후에는 고효율의 번식체계가 확립되어야 한다. 본 연구는 타우린 처리에 의해서 신초 및 구근형성, 생체중 증가 및 발근율 향상 등의 생장촉진 효과와 갈변율 감소효과를 통한 나리 '레드플레임' 품종의 기내 식물체 생육 조건 체계 확립을 위해 수행되었다. 타우린이 생장촉진물질로 효능이 있는지 검증하기 위해 타우린을 0, 2.5, 5. 10, 15 및 20 mg/l을 첨가하였다. 그 결과, 타우린 20 mg/l 처리구에서 85 %의 신초형성률을 나타내었고 생체중은 5.5배 증가로 무처리구에서의 4.35배보다 더 높은 증가를 보였다. 구근형성 및 발근율 촉진 효과로는 타우린 20 mg/l에서 80%의 multiple 구근 형성률과 82%의 발근율을 나타내었다. 무처리구는 각각 50%의 multiple 구근 형성률과 60%의 발근율로 타우린을 첨가한 처리구의 효율이 더높았다. 또한 타우린 2.5 mg/l 처리구에서는 10.6%의 갈변율을 보인 반면에, 20 mg/l 처리구에서 0.8%의 갈변율을 보여 갈변율 감소에도 효과를 나타내었다. 타우린 처리구가 생체중 증가, 신초 생성률, 발근율 및 구근 형성 등의 전반적인 생장요인 들에 있어서 긍정적인 효과를 보여 줌으로써 나리를 포함하는 식물조직배양에서 타우린이 구연산 및 비타민 C와 같은 항산화제 또는 아미노산 대체제로서 사용 가능성을 보여 주었다.

• Radiation Oncology Journal
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• 제24권4호
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• pp.300-308
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• 2006

목 적: 본 연구에서는 선형가속기 갠트리 헤드에 부착된 무선 CCTV 카메라를 이용한 영상처리를 통하여 환자 고정과 치료에 있어서의 정확성과 재현성 향상 방안을 개발하고자 하였다. 대상 및 방법: 선형가속기의 유사-빔 방향상(semi-beams eye view, semi-BEV)을 얻기 위하여 무선 CCTV 모듈을 자체 제작된 아크릴 어플리케이터를 이용하여 갠트리 헤드에 부착하였다. CCTV 카메라의 영상은 2.4 GHz의 고주파를 통해 치료실 벽면의 수신기로 전송된다. 선형가속기 작동 시 발생하는 무선 주파수에 의한 간섭현상(RF interference)과 누설 방사선으로 영상에 잡음이 발생하는데, 구리 호일로 카메라를 차폐하고 미디안 필터링과 같은 영상처리 기법을 이용하여 이러한 잡음을 최소화할 수 있었다. 스테레오 정합 기법과 Gauss-Newton 최적화 방법론을 기반으로 자체 제작된 소프트웨어를 통해, 환자의 고정 상태를 나타내는 3차원적 위치, 이동, 회전 정도를 정량적으로 평가하였다. 시스템의 정확도를 평가하기 위하여 팬톰 실험을 수행하였다. 또, 환자 호흡에 대한 실시간 영상분석을 통해 호흡 동기 시스템(respiratory gating system)을 구현하기 위한 방법론을 개발하였다. 결 과: 구리 호일 차폐와 영상처리를 통해 잡음을 80% 이상 줄일 수 있었다. 3차원 위치정보의 오차는 팬톰 실험을 통해 $1.5{\pm}0.7\;mm$로 나타났고, 이동 및 회전량에 대한 오차는 각각, 1 mm, $1^{\circ}$ 미만으로 나타났다. 환자 호흡에 따른 호흡 동기 시스템을 구현한 결과, 0.2초의 오차 범위 내에서 실시간 모니터링이 가능한 것으로 나타났다. 결 론: 선형가속기에 부착된 CCTV를 이용한 환자 고정 보조기술은 기존의 높은 비용을 필요로 하는 타 IGRT 기법에 비하여 설치와 이용이 간편하다. 시스템이 선형가속기와 근접해 있기 때문에 야기되는 문제점은 본 연구에서 제시된 방법을 통해 해결될 수 있었다. 시스템의 정확도를 평가해 볼 때, 임상적으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권3호
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• pp.377-384
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• 2016

본 연구는 PET/CT 종사자의 피폭선량 감소 및 방사성의약품의 정확한 방사능량 투여를 목적으로 사용 중인 자동분주기의 분주 최적화에 관한 연구이다. 연구방법은 주사기 종류 및 분주 속도, Vial 압력에 따른 평가 결과를 통해 분주 횟수에 따른 오차 값을 알아보고 보정 값을 적용하여 최적화된 분주방법을 찾고자 하였다. 연구결과 5 ml 주사기에서는 평균 9.38 mCi가 분주되었고, 3 ml에서는 9.55 mCi가 분주되어 3 ml 주사기에서 10 mCi에 근접한 재현성을 보였다. 분주 속도에 따른 평가에서는 속도를 5, 10, 15, 20 mm/min 으로 증가시켜 10회씩 측정한 결과, 5 mm/min의 속도에서 10 mCi 정량에 가까운 방사성의약품이 분주되었다. Needle필터 사용 전/후 Vial 압력에 따른 평가 결과에서는 3 ml 주사기의 경우 사용 전 9.53 mCi, 사용 후 9.84 mCi로 측정되어 Needle필터를 사용한 후 분주하는 것이 최적화된 값으로 확인되었다. 또한 분주 횟수 증가에 따른 보정 값 적용 전/후 방사능 평가에서는 보정 전 9.53 mCi, 보정 후 10.07 mCi로 측정되어 보정 값을 적용한 실험에서 정량 값에 가까운 것으로 확인되었다. 따라서, 방사성의약품 분주 시 최적화된 분주방법은 주사기는 3 ml를 사용하고, 분주 속도는 5 mm/min로 설정하며 분주 시 Needle필터를 사용하고, 장비의 분주 횟수(x)에 따른 보정 값은 [$y=0.097{\times}x$]로 설정하는 것이 좋은 것으로 확인되었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제17권1호
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• pp.1-5
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• 2006

본 연구에서는 납 차폐물의 두께변화에 대한 반응을 알아보기 위하여 크롬으로 코팅된 전극을 사용한 FEP 유전체필름과, 그들 사이에 PTFE 유전체 필름을 삽입한 형태의 평행판 검출기를 제작하였다. 측정조건은 선원-팬텀표면 간의 거리 100 Cm, 조사면 크기 10x10 cm, 그리고 팬텀의 표면으로부터 깊이 5 cm 되는 지점과 10 cm 되는 지점에 유전체필름을 이용한 제작검출기와 Farmer형 전리함을 설치하고 6 MV, 10 MV X-선을 조사하였다. 차폐물은 조사면을 충분히 포함하도록 제작하여 측정순서에 따라 차례대로 Tray 위에 놓아서 두께변화에 대한 감쇄효과를 확인하고 두 검출기 간의 반응함수를 알고자 하였다. 차폐효과에 대한 두 검출기 간의 반응함수는 선량에 대하여 지수적으로 감소함을 확인할 수 있었다. 제작검출기와 비교검출기로 측정한 선형감쇄계수 ${\mu}(cm^{-1})$는 6 MV X-선으로 조사한 경 우 0.1414, 0.541이 었고, 10 MV X-선으로 조사한 경우 각각 0.1368, 0.5279로서 납 차폐물의 두께 변화에 의한 선형감쇄계수가 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며 계산된 반응함수로부터 제작검출기는 전리함에 비해 상대적으로 매우 크게 반응하고 있음을 알 수 있었다. 제작검출기에서 측정한 선량값(R)과 전리함에서 측정한 선량값($D_r$) 간의 반응함수를 최적화 과정을 통하여 계산하였다. 이들 반응함수의 최적화 상수 값들은 고 에너지 X-선 크기에 비교적 무관한 경향을 보였다. 제작 검출기와 비교검출기 간의 최적화된 반응함수를 계산한 결과 6 MV X-선의 경우 1%, 10 MV X-선의 경우 4% 이내의 범위 내에서 측정된 선량이 일치함으로써 상대 선량계로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1200-1206
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• 2015

신약 개발의 주요 표적이 되는 G-protein coupled receptor (GPCR)은 대부분의 생리적 활동에 관여하며 다양한 질병과 질환들에 관련되어 있다. GPCR을 타겟으로 하는 의약개발 연구에서 필수적인 실험방법으로 많이 활용되고 있는 세포기반 스크리닝 기술들은 사용되는 세포의 상태에 따라 데이터의 질이 좌우되는데 최근, 실험에 사용할 세포를 매번 배양하면서 소모되는 비용과 데이터의 변동을 줄이기 위해 냉동보관 세포를 적용하는 추세이다. 이에 본 연구에서는 단일 세포를 많은 양으로 배양하고 냉동 보관한 다음 사용되는 세포의 반응을 최적화하기 위하여 칼슘 검출을 위한 광 단백질이 포함된 세포주에 calcium sensing receptor와 urotensin II receptor가 안정적으로 발현되는 안정화 세포를 제작하고 $-80^{\circ}C$에서 보관한 다음 7 일 간격으로 실험했을 때 효능제와 길항제 반응을 비교하였다. 실험결과 보관기간이 증가함에 따라 세포 신호 값이 감소하였지만 $EC_{50}$와 $IC_{50}$ 값의 변화는 나타나지 않았다($EC_{50}:3.46{\pm}1.36mM$, $IC_{50}:0.49{\pm}0.15{\mu}M$). 그러나 액체질소에서 보관한 세포의 경우에서는 비냉동 세포와 비교하여 세포 신호 값이 감소했지만 보존기간에 따른 변화가 나타나지 않았으며 기간에 따른 $IC_{50}:0.49{\pm}0.15{\mu}M$와 $IC_{50}$의 변화도 없었다. 보관기간이 경과 될수록 세포의 신호 값이 감소하는 것은 세포 손상도 증가가 원인인 것으로 판단되며, 이러한 결과들로부터 장기간 냉동 보관을 위해서는 액체질소를 이용하는 것이 가장 효과적이고 한 달 이내 단기간 사용의 목적으로는 $-80^{\circ}C$ 보관조건도 가능할 것으로 판단된다. 이와 같이 냉동세포의 적극적인 활용을 통하여 초기 스크리닝 과정에서 나타나는 실험 유동성을 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한화학회지
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• 제63권4호
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• pp.246-252
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• 2019

GC-OTC/FID(Gas chromatography-Open Tubular Column/Flame Ionization Detector) 계에서 극성 용매(Alcohols)를 분리 하기 위하여 DMSO(Dimethyl sulfoxide)를 사용하였다. 이 계에서는 극성 용매들 보다 DMSO가 늦게 용출이 된다. 이런 계에서 크로마토그래픽 인자인 조정된 머무름 시간($t_R^{\prime}=t_R-t_O$)과 용량 인자{$k^{\prime}=(t_R-t_O)/t_O$} 및 분리 인자{${\alpha}=(t_{R2}-t_O)/(t_{R1}-t_O)$}를 구하기 위하여 불감시간($t_O$)이 필요하다. 그러나 이런 계에서 $t_O$ 를 구하기 위한 보고가 현재까지 된 바가 없기 때문에, 본 연구에서는 $t_O$ 를 구하는 방법을 개발하고자 하였다. $t_O$ 를 계산하기 위하여 DMSO의 머무름 시간($DMSO\;t_R$)을 상용로그로 전환하였다($f(x)={\log}\;t_{R(DMSO)}{\rightarrow}t_O$, $t_O={\log}$ 9.551=0.980). 개발된 방법의 적합 여부를 확인하기 위하여 $CH_4$의 $t_R$과 ${\ln}\;t_{R(DMSO)}$를 ${\log}\;t_{R(DMSO)}$와 비교하였다. 세 가지 방법 중 $CH_4\;t_R$과 ${\ln}\;t_{R(DMSO)}$는 k' 과 ${\alpha}$를 계산하는데 적합하지 않았다. 본 연구에서 개발한 방법인 ${\log}\;t_{R(DMSO)}$는 일반적인 기준인 k'(1${\alpha}(1<{\alpha}<2)$를 만족하였다. 본 연구에서 개발한 계산방법은 쉽고 편리하기 때문에, 이와 유사한 계에서도 활용될 것으로 기대된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권1호
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• pp.89-95
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• 2000

본 실험은 초자화동결된 소 배반포기배를 실험현장에서 효율적으로 융해할 수 있는 기술을 찾고자 실시하였다. 초자화동결은 glycerol (G)과 ethylene glycol (EG) 그리고 10% FBS가 들어있는 m-DPBS를 이용하였으며, 배반포기배는 3단계로 초자화동결 되었는데, 10% G에 5분간 평형, 10% G와 20% EG에 5분간 평형, 그리고 25% G와 25% EG에 30초간 노출하였다. 질소 증기를 3분간 씌고 액화질소에 침지하였다. 융해는 straw 를 공기 중에서 10초간 노출시키고, $25^{\circ}C$ 물에서 빙정이 없어질 때까지 녹인 후 $25^{\circ}C$ 와 36$^{\circ}C$ 에 각각 시간차에 따라 처리군을 나누었다. 초자화동결된 배반포기배를 융해시 시간차에 따라 체외생존능은 융해 24시간과 48시간 후 재팽창과 완전탈출 배반포기배로 평가하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 초자화 동결된 배반포기를 융해시 시간차에 따라 체외생존농을 보았을 때, 1분으로 융해한 군이(86.6, 56.6%) 다른 처리군들보다 (2분 : 93.5, 35.4% ; 2.5분 : 76.9, 30.7% ; 3분 : 88.8, 36.1%; 3.5분 : 83.7, 8.1%) 체외생존능이 높게 나타났다. 2) 1분 융해방법으로 배반포기배의 발달단계에 따라 생존능을 조사하였을 때, 융해 48시간 후 빠르게 발달된 배반포기배의 부화율 (팽윤 : 93.8, 56.3% : 부화초기 : 86.2, 58.6%)은 느리게 발달하는 난자군의 부화율 (초기 : 83.3, 36.6%) 보다 높은 체외생존능을 나타내었다. 3) 또한, 1분 융해방법으로 배반포기배가 생산된 나이에 따라 체외생존능을 조사하였을 때, 융해 48시간 후, 7일 (66.6%) 과 8일 (60.0%)에 생산된 배반포기배가 9일 (22.7%)에 생산된 완전탈출 배반포기배율 보다 유의하게 높은 체외생존율을 나타내었다 (P＜0.05). 그러므로 초자화동결된 배반포기배를 1분 융해방법으로 융해하였을 때 빠르고 효율적으로 체외생존능을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.79-88
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• 2014

내부표적체적을 기반으로 계획된 간암 환자의 세기조절방사선치료에서 호흡에 의한 장기의 움직임 영향을 적용하여 체내 실제 종양 부피와 중요 장기 부피에서의 선량분포를 재계산하고, 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료 계획 결과와 비교를 통한 선량적 특성을 분석하였다. 내부표적체적은 MIM 프로그램을 사용하여 형성하였고, 호흡에 의한 장기 움직임을 모사할 수 있는 구동 팬텀을 사용하였다. 체내 선량분포는 세기조절방사선치료의 품질보증 과정에서 2차원 다이오드 검출기 배열 장치인 MapCHECK2로 측정한 조사면 별 측정 결과를 기반으로 3DVH 프로그램으로 재계산 하였다. 내부표적체적 기반의 세기조절방사선치료 수행 시 계획표적체적에 충분히 처방선량이 조사되었지만, 선량의 균일도는 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료와 비교 시 열등한 결과를 보였다. 상대적으로 더 큰 조사면을 사용하는 내부표적체적 기반의 세기조절방사선치료에서 손상위험장기체적에 더 높은 선량이 조사됨을 확인할 수 있었지만, 척수에 증가된 선량은 부작용 발생확률에 큰 영향을 주지 않는 적은 양이었고, 정상 간이나 신장 부위의 증가된 선량도 최적화 과정에서 좀 더 선량감소 조건을 강화한다면 큰 영향이 없을 것으로 평가되었다. 호흡동조 방식의 세기조절방사선치료가 치료계획에서는 더 좋은 선량분포를 보이고 있으나, 실제 구현 과정에서 다엽콜리메이터의 움직임 오류로 인한 선량의 오차와 치료시간의 증가 측면의 단점이 있으므로, 환자 호흡 상태 및 손상위험장기의 선량제한 값에 대한 사전 분석을 통해 환자 별 최적의 세기조절방사선치료 기법을 선정하여 적용하는 것이 타당하다고 생각된다.

• 분석과학
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• 제26권4호
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• pp.287-297
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• 2013

본 연구는 고체 흡착관과 TD-GC/MS를 이용하여 7종의 휘발성 유기화합물에 대한 열탈착 분석조건을 최적화하였고, 기체상 및 액상 표준물질 첨가한 고체 흡착관을 사용하여 얻어진 검정곡선으로부터 휘발성 유기화합물을 비교 정량하였다. 대응표본 t-검정 결과, 스타일렌을 제외하고 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, o-, m- 및 p-자일렌을 포함한 6종의 휘발성 유기화합물에 대해서는 액상 표준물질에 의한 표준 흡착관법이 기체상에 의해 제작된 표준 흡착관법이 유의수준 (${\alpha}=0.01$)에서 일치한 반면, 스타일렌에 대해서는 기체상 및 액체상으로 작성된 검정곡선에서 감응인자가 15.6% 차이가 발생하였는데 이것은 두방법 간에 유의한 차이가 있다는 것을 의미하였다. 따라서 BTEX를 포함한 스타일렌을 정량하는데 오차를 감소시키기 위해 액상 표준물질을 이용한 고체상 흡착관법을 사용하였다. 바로 그 점이 이 논문의 핵심내용임. 즉, 고가의 표준가스 대신에 저가의 액상 표준물질을 사용하여 정량하더라도 스타일렌 이외에 거의 동일한 값을 나타내기 때문임. 액체상 표준물법 조건에서 7종의 VOCs의 회수율은 $100{\pm}5%$, 재현성은 0.3~7.7%, 검출한계는 o-자일렌의 $0.01{\mu}g/m^3$에서부터 톨루엔의 $0.27{\mu}g/m^3$까지 범위를 나타내었다. 이러한 최적화된 분석방법을 신축 기숙사, 원룸 아파트 및 신차의 실내공기 중 휘발성 유기화합물을 정량하는데 적용하였다.