University of Ulsan Open Access Korea
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Development of an Automated Tacrolimus Dosing Model Using Machine Learning in Kidney Transplant Recipients
No full textBackground
Tacrolimus remains the cornerstone of maintenance immunosuppression in kidney transplantation, yet its clinical management is hindered by narrow therapeutic margins and substantial pharmacokinetic variability. Conventional dosing strategies often rely on frequent therapeutic drug monitoring (TDM) and subjective clinical judgment, resulting in inconsistent dosing, particularly during the early postoperative period. This study aimed to develop and validate an automated machine learning (ML) platform to provide individualized tacrolimus dose recommendations during the first postoperative week.
Methods
We retrospectively analyzed 18,717 tacrolimus dosing events from 2,010 adult kidney transplant recipients at a single tertiary center (2017–2022). Using PyCaret-based AutoML, we trained and validated two separate regression models for morning and evening tacrolimus dose prediction, incorporating prior dosing and TDM values. For postoperative days (POD) 1–2, we implemented a refined two-day input model to account for heightened pharmacokinetic variability. Final models were evaluated against clinician prescriptions in two independent test cohorts (n=27 and n=24), and deployed via a web-based interface integrated with clinical workflows. A safety rule (+0.5 mg adjustment for doses ≤1 mg) was applied for POD 1–3 to prevent under-dosing.
Results
Internal validation demonstrated that the baseline evening-dose model achieved a mean absolute error (MAE) of 0.281 mg (R² = 0.666), while the refined CatBoost model for POD 1–2 reduced the MAE to 0.256 mg (R² = 0.903). The morning-dose model yielded an MAE of 0.208 mg (R² = 0.825). Implementation of the safety rule decreased the incidence of under-dosing errors ≥ 1 mg from ten to four and increased the rate of exact matches with clinician dosing to 52.5%. In prospective web-based testing, ML-generated dosing recommendations remained concordant with clinical practice (PM MAE 0.10–0.36 mg; AM MAE 0.09–0.30 mg) and were delivered within one second via the bedside interface.
Conclusions
A safety-adjusted ML-based dosing assistant can accurately replicate expert tacrolimus prescribing during the early postoperative phase after kidney transplantation. Web-based implementation achieved real-time, clinician-comparable performance and may standardize practice, reduce workload, and improve early immunosuppressive management. Prospective multicenter studies incorporating pharmacogenetic and clinical outcome metrics are warranted to validate its impact on long-term graft outcomes.|서론
타크로리무스는 신장이식 후 유지 면역억제 치료의 핵심 약제로 자리잡았지만, 치료역이 좁고 약동학적 변동성이 커서 초기 용량 조절이 까다롭습니다. 기존의 투약 결정은 잦은 혈중농도 모니터링과 임상의의 주관적 판단에 의존하기 때문에, 특히 이식 초기에는 투약의 일관성과 예측 가능성이 떨어지는 한계가 있습니다. 본 연구는 이식 후 첫 일주일 동안 개별 환자에 맞는 타크로리무스 용량을 제안할 수 있는 자동화 머신러닝(ML) 기반 플랫폼을 개발하고 이를 검증하는 것을 목적으로 하였습니다.
연구방법
2017년부터 2022년까지 단일 3차 의료기관에서 신장이식을 받은 성인 2,010명의 데이터를 활용하여, 총 18,717건의 타크로리무스 투약 기록을 분석했습니다. PyCaret 기반 AutoML을 사용해 오전·오후 용량을 각각 예측하는 회귀 모델을 구축했고, 이전 투약 이력과 혈중농도(TDM)를 주요 입력 변수로 활용하였습니다. 특히 약물 변동성이 큰 POD 1–2 구간에서는 2일간의 데이터를 반영하는 정교한 모델을 별도로 개발했습니다. 모델 성능은 독립된 두 테스트 코호트(n=27, n=24)를 통해 검증되었으며, 실제 임상에 통합 가능한 웹 기반 인터페이스로 구현되었습니다. 또한, POD 1–3 기간에는 1mg 이하 용량에 대해 +0.5mg을 보정하는 안전장치를 적용해 저용량 투약 위험을 줄였습니다.
결과
기본 저녁 투약 모델은 MAE 0.281mg (R² = 0.666)의 정확도를 보였으며, POD 1–2용 정제 모델은 MAE를 0.256mg (R² = 0.903)까지 낮추었습니다. 아침 투약 모델은 MAE 0.208mg (R² = 0.825)를 기록했습니다. 안전 규칙 적용 결과, 1mg 이상 저용량 오류 건수는 10건에서 4건으로 줄었고, 임상의와 정확히 일치한 비율은 52.5%로 증가했습니다. 전향적 웹 테스트에서도 ML 예측값은 임상의의 실제 처방과 높은 일치도를 보였고(오전 MAE 0.09–0.30mg, 오후 MAE 0.10–0.36mg), 모든 예측은 1초 이내에 제공되었습니다.
결론
안전 규칙이 적용된 ML 기반 투약 지원 시스템은 이식 초기와 같이 변동성이 큰 시기에도 임상의 수준의 처방을 재현할 수 있었습니다. 웹 기반으로 구현된 플랫폼은 실시간 활용이 가능하며, 진료의 표준화와 업무 부담 감소, 초기 면역억제 관리의 개선에 기여할 수 있는 가능성을 보여주었습니다. 향후 약물유전학 정보와 임상 결과를 반영한 다기관 전향 연구를 통해 장기 이식 성과에 미치는 영향 평가가 필요합니다.Docto
User Satisfaction-oriented Task Offloading and Resource Allocation in UAV-assisted network systems
No full textAs demand grows for computation-intensive applications such as object detection, unmanned aerial vehicle (UAV)-assisted mobile edge computing (MEC) task offloading systems offer an effective solution due to their flexibility and ability to operate across diverse geographic and functional environments. However, while many studies on UAV-assisted MEC systems focus on optimizing factors such as delay and energy consumption, fewer consider user satisfaction, which is an important determinant of overall system efficiency. This thesis aims to address this gap. Specifically, we first develop a novel user satisfaction model by jointly consider- ing processing delay, desired delay, marginal delay, delay sensitivity, and time sensitivity of the tasks. Then, we formulate an optimization problem that considers both computational resource allocation and task offloading decisions to maximize total user satisfaction while minimizing total energy consumption. Finally, a SAC-based US (User Satisfaction)-oriented Task Offloading (SAC-USTO) algorithm is proposed to address the task offloading problem, and a Task Size-based Resource Allocation (TS-RA) algorithm is introduced to optimize re- source allocation. Simulation results demonstrate that the proposed algorithms outperform other baseline methods.Maste
Turbulent Flow in Normal and Diseased Human Aorta and Hemodynamic Assessment of Transcatheter Aortic Valve Implantation: A Computational Fluid Dynamics Study
No full textThis dissertation presents a numerical investigation into turbulent flow and hemodynamic risk factors within the thoracic aorta using advanced CFD techniques in OpenFOAM. Three complementary studies were conducted to examine (1) flow transition in a healthy aorta, (2) hemodynamic improvements after thoracic endovascular aortic repair (TEVAR), and (3) thrombosis risk following transcatheter aortic valve implantation (TAVI). In the first study, large eddy simulation (LES) was applied to an idealized aortic model to capture the transition from laminar to turbulent flow under pulsatile conditions. Turbulence was observed even in healthy geometries, especially within the aortic arch and descending aorta, driven by curvature and flow division. These disturbances significantly affected wall shear stress (WSS) and oscillatory shear index (OSI), highlighting their potential role in disease development. The second study analyzed TEVAR’s impact on descending aortic aneurysms. TEVAR improved hemodynamic metrics by enhancing forward flow, reducing recirculation, and normalizing WSS and OSI, supporting its clinical benefits as a minimally invasive treatment. The final study used patient-specific models to assess thrombotic risk across three TAVI implantation positions. Results showed that the intra-annular configuration led to greater blood stagnation and oscillatory flow in the neosinus, increasing thrombosis risk compared to supra-annular positions.
Keywords: OpenFOAM, thoracic endovascular aortic repair, transcatheter aortic valve implantation, large eddy simulation, laminar to turbulent flow, WSS, OSIDocto
A study on battery fire and explosion safety evaluation of battery energy storage system(BESS) for ship application
No full text국제해사기구(IMO)의 강화된 환경규제로 인해 선박 추진시스템은 친환경 중심으로 전환되고 있으며, 이에 따라 배터리 에너지 저장시스템(Battery Energy Storage System, BESS)의 적용이 확대되고 있다. 선박 내 배터리 에너지 저장시스템은 추진 보조, 전력 피크 절감, 에너지 효율 향상 등을 목적으로 도입되며, 배터리 셀뿐 아니라 배터리 관리 시스템(BMS), 전력변환장치(PCS), 에너지 관리 시스템(EMS) 등 다양한 구성 요소로 통합 운영된다. 특히 리튬이온 배터리(Lithium-ion Battery, LIB)는 높은 에너지밀도, 장수명, 충·방전 효율 등 우수한 특성으로 인해 배터리 에너지 저장시스템의 핵심 요소로 널리 채택되고 있다. 그러나 리튬이온 배터리는 인화성 전해질을 포함하고 있어, 외부 충격이나 내부 단락, 열 폭주 등 이상 조건 발생 시 화재나 폭발로 이어질 수 있는 잠재적 위험성을 내포하고 있다. 이러한 특성은 선박이라는 제한된 공간과 밀폐 구조, 외부 소화지원의 한계와 맞물려, 배터리 에너지 저장시스템의 화재·폭발 안전성 확보가 매우 중요한 기술적 과제로 대두되고 있다. 그러나 현재 국내·외 대부분의 선급 규정은 육상 기반의 IEC 표준을 바탕으로 하고 있으며, 선박 운항 환경의 특수성을 반영한 안전성 시험 기준은 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 선박용 배터리 에너지 저장시스템의 실환경 적용을 고려하여, 기계적·열적 남용 조건에서 단위 셀 및 모듈 수준의 안전성 시험, 열 폭주 및 오프가스에 따른 2차 폭발시험, 초기 화재 대응을 위한 타겟 분사 방식의 소화시스템 평가를 종합적으로 수행하였다. 이를 통해 선박 환경에 특화된 안전성 확보 방안을 제시하고, 향후 규정 개선을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
본 연구에서는 선박용 배터리 에너지 저장시스템의 안전성 확보를 위해 국내·외 기준을 분석하고, 기계적·열적·전기적 남용 조건에 대한 고위험 시험 항목을 도출하여 실증시험을 수행하였다. 배터리 유형과 충전상태에 따라 고온, 충격, 진동, 압착에 대한 내구성을 평가한 결과, 셀 유형별 특성이 상이하게 나타났으며 전반적으로 높은 안전성을 확인하였다. 또한, 기존 육안 평가의 한계를 보완하기 위해 48시간 방치 및 전압 계측 기법을 도입하여 외관상 확인되지 않는 미세 손상이나 성능 저하까지 정량적으로 진단 가능한 평가체계를 제시하였다. 이러한 결과는 선박 특유의 운용 조건에 최적화된 배터리 안전성 평가 기준 수립의 필요성을 강조하며, 향후 관련 규정 및 시험 지침 개선에 실질적인 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
두 번째로 선박용 배터리 에너지 저장시스템 설치 구역에서 열 폭주에 의해 발생하는 오프가스가 2차 폭발을 유발할 수 있는 위험성을 평가하고, 방화 격벽의 구조적 안전성을 정량적으로 분석하였다. 이를 위해 셀 단위 열 폭주 시험을 통해 오프가스의 주요 가연성 성분을 규명하고, 혼합가스를 활용한 폭발시험을 통해 오프가스의 폭발 위험성을 시험적으로 입증하였다. 이후 해당 결과를 기반으로 실선을 대상으로 유한요소해석을 수행하여 배터리 실 격벽의 구조 한계 상태를 평가하였다. 그 결과, 배터리 실 설계 시 폭발을 고려한 실효성 있는 구조설계 및 이격거리 확보의 필요성을 도출하였으며, 향후 규정 개정 및 설계 기준 수립에 실질적인 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
세 번째로 선박의 밀폐 구조와 제한된 공간적 특성으로 인해 화재 발생 시 외부 소방 지원이 어려운 점을 고려하여, 배터리 에너지 저장시스템 화재의 초기 진압을 위한 타겟 분사 방식의 소화시스템을 제안하였다. 이를 위해 비수계(Novec 1230) 및 수계(F-500) 소화제를 활용하여 단일 및 다중 모듈 구성에서 화재 진압 성능을 시험적으로 비교하였다. 두 소화제 모두 초기 열 폭주 대응에 효과적이었으며, 타겟 분사 방식은 발화 지점에 소화약제를 직접 분사함으로써 열 방출을 국소적으로 차단하고 열전달을 억제하여 화재 확산을 효과적으로 방지하였다. 특히 밀폐된 캐비닛과 높은 방수방진 등급(IP44 이상)이 요구되는 선박 환경 특성상, 외부 공급 방식보다 모듈 내부 설치 방식의 실효성이 강조되었다. 열 폭주 감지와 타겟 분사 기능이 통합된 내부형 소화 시스템은 향후 선박용 배터리 에너지 저장시스템 안전 가이드라인에 반영될 수 있으며, 초기 화재 진압을 통한 재발화 억제 및 구조적 피해 최소화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 전기추진선박의 핵심 설비인 배터리 에너지 저장시스템의 화재·폭발 안전성 확보를 위해 다작적 접근을 수행하였다. 선박 운항 환경을 반영한 기계적·열적 남용 시험을 통해 시험 조건 및 위험 인자 영향을 시험적으로 검증하였으며, 열 폭주 시 발생되는 오프가스에 의한 폭발 위험성을 폭발시험을 통해 시험적으로 입증하고 위험도를 정량적으로 평가하였다. 아울러 선박의 제한된 공간 특성에 최적화된 타겟 분사 소화시스템의 초기 화재 확산 방지 효과를 시험적으로 입증하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 선박 내 에너지 시스템 안전 가이드라인 마련에 기여하였다. 본 연구 결과는 선박용 배터리 안전성 평가 관련 규정 및 기술 기준 강화를 위한 학문적·실무적 토대로 활용될 수 있을 것이다.Docto
Optimal Design Considering Vibration in Surface-Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor for E-Bike Drive
No full text최근 기후 위기와 도심화 등의 현상으로 인해 친환경 개인형 이동수단인 퍼스널 모빌리티에 대한 관심이 증가하고 있다. 그중 전기자전거 (electric-bike, E-bike)는 안전한 이동 수단이라는 인식과 배터리와 전동기 기술의 발달에 힘입어 지속적으로 성장하고 있다. 이러한 E-bike의 구동용 전동기는 고효율, 고출력밀도를 요구하므로, 높은 출력을 가지는 희토류를 사용하는 영구자석 동기 전동기를 주로 사용하며 제작비용을 고려하여 상대 적으로 간단한 구조를 가지는 표면 부착형 영구자석 동기 전동기(surface mounted permanent magnet synchronous motor, SPMSM)가 주로 사용된 다. 또한 E-bike용 전동기의 극심한 진동은 사용자에게 불편함을 유발하며, 장비의 내구성에 영향을 미치므로 E-bike 구동용 전동기 설계 시 진동을 고 려하여 설계하여야 한다. 본 논문은 E-bike 구동용 SPMSM의 진동을 고려한 최적 설계를 목표로 한다. 이를 달성하기 위해 영구자석 전동기의 기본 이론을 다루고 영구자석 전동기의 가진력에 대해 정리한다. 정리한 내용을 토대로 SPMSM의 초기 설계안을 도출하고, 최적화 알고리즘과의 연동을 통해 최적 설계안을 도출한 다. 초기 설계 단계에서는 E-bike 구동용 SPMSM에 적합한 요구 조건과 제 한 조건을 설정하고, 최적 설계를 위한 초기 설계안을 도출한다. 이 과정에 서 진동을 고려하기 위해 16극 18슬롯과 16극 24슬롯 전동기의 초기 설계안 의 전자기 특성을 비교하여 초기 설계안을 선정한다. 최적 설계 단계에서는 초기 설계안의 성능을 종합적으로 개선하기 위해 다중 목적함수 최적화를 수행한다. 이때 SPMSM은 자기포화로 인한 비선형 성과 회전 등의 이유로 정확한 성능의 도출이 어렵기 때문에 유한요소해석 (finite element analysis, FEA)을 수행한다. FEA는 다른 해석 기법 대비 정 확한 성능을 예측할 수 있다는 장점이 있으나, 많은 해석 시간을 필요로 하 는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 FEA의 횟수를 최소화하여 설계안 도 출 시간을 단축하며 다양한 목적함수를 고려하여 최적의 설계안을 찾을 수 있도록 새로운 멀티모달 최적화 알고리즘을 제안하였다. 제안한 최적화 알고 리즘과 FEA와의 연동을 통해 도출한 최적의 설계안을 초기 설계안과 비교 하여 알고리즘의 성능을 입증한다. 본 연구의 성과는 진동이 중요한 분야에 적용되는 전동기의 다양한 목적 함수를 고려한 최적 설계 시에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 주요어 : 가진력(excitation force), 멀티모달 최적화(multi-modal optimization), 유한요소법(finite element method), 전기자전거(electric bike), 최적 설계 (optimal design), 표면 부착형 영구자석 전동기(surface mounted permanent magnet motor) 학 번 : 20235374Maste
Enhanced Photocatalytic CO2-to-CH4 Conversion Using Cu2O@BiOCl Core- Shell Hybrids: A Stabilizer-Free Synthesis Approach
No full textThe photocatalytic reduction of CO2 to CH4 has been regarded as a solution to convert solar energy into chemical fuels by Cu2O based semiconductor. Therefore, a well-designed synthesis strategy is necessary to prepare an intact Cu2O-semiconductor composite and achieve the desired semiconductor coupling effect for the photocatalysis. Herein, we report the rational wet-chemical synthesis method for Cu2O@BiOCl core-shell hybrids composed of Cu2O octahedra covered by two-dimensional (2D) BiOCl nanosheets. We successfully grew BiOCl nanosheets on Cu2O octahedra by incubation of Cu2O octahedra in BiCl3 solution leading for the formation of core- shell hybrids composed of Cu2O octahedral core with BiOCl sheets shell. This method does not require additional stabilizing agent and maintain their pristine morphology without the structural deformation of Cu2O octahedra. As a result, Cu2O@BiOCl coreshell hybrids showed the superb photocatalytic activity for CO2 reduction and selectivity for CH4 formation compared with other bare Cu2O octahedra, BiOCl nanosheets and their physical mixtures. Its photocatalytic CH4 formation rate, 87.2 ± 1.8 μmol g−1 h−1 is promising value compared with other photocatalysts for CO2-to-CH4 conversion. Through experiments, it was revealed that improved charge separation efficiency by electron transfer and formation of catalytic active site at the interface on the intimately coupled Cu2O octahedra and BiOCl nanosheets are the reasons for the enhanced photocatalytic performance of Cu2O@BiOCl core-shell hybrids. The protection of BiOCl nanoshell for Cu2O octahedra surface, Cu2O@BiOCl core-shell hybrids showed recyclable photocatalytic activity and selectivity for CO2 reduction.Maste
Development of an Interpretable Stock Price Prediction Model Using Temporal Fusion Transformer
No full text본 연구에서는 Temporal Fusion Transformer(TFT) 기반의 주가 예측 모형을 개발하고, 그 성능을 ARIMA 및 LSTM 모형과 비교하여 평가하였다. TFT는 변수 선택과 어텐션 기전을 활용하여 시계열 데이터의 패턴을 학습하고, 예측 과정을 해석할 수 있는 딥러닝 모형이다. KOSPI 200 지수 데이터를 사용하여 다중 시점 예측 성능과 입력 변수의 중요도를 분석한 결과, TFT 모형은 전통적인 ARIMA 모형 및 LSTM 기반 딥러닝 모형 대비 우수하거나 유사한 성능을 보였으며, 특히 변수 중요도 분석 및 어텐션 기전을 통해 주가 결정 요인들의 상대적 중요성을 효과적으로 설명할 수 있었다. 거래량, 이동 평균, 금리 등 주요 변수들이 높은 중요도를 나타내며, 이는 기존 금융 이론 및 실증 연구와 일치하는 결과를 보여주었다. 그러나 데이터의 제한성과 금융 시장의 비선형성은 예측 성능 향상의 한계로 작용하였다. 본 연구에서 주가 예측의 정확도를 넘어 금융 시장의 복잡한 동역학을 이해하고, 투자 의사결정에 실질적인 통찰력을 제공할 수 있는 해석 가능한 모형 개발의 가능성을 확인할 수 있었다. 향후 연구에서는 다양한 정적 공변량 및 비정형 데이터를 포함하는 포괄적인 표본을 구축하고, 시장 불확실성을 정량적으로 분석하는 접근법을 통해 보다 실질적인 성능 향상을 도모할 필요가 있다. 주요어: 주가 예측, Temporal Fusion Transformer, 시계열 예측, 해석 가능성, 딥러닝Maste
A Numerical Study on Heat Exchange Series Cooling Plates for Improving the Cooling Performance of Electric Vehicle Batteries
No full text전기차 배터리 냉각성능 향상을 위한 열교환 직렬 쿨링 플레이트에 대한 수치해석 연구 울산대학교 일반대학원 기계공학과 조 홍 영 본 연구는 전기차 배터리의 안정적인 작동과 수명을 확보하기 위한 열관리 시스템 설계의 일환 으로, 수냉식 쿨링 플레이트의 유로 구조 최적화에 중점을 두고 수행되었다. 특히 열교환 기능을 갖춘 직렬 유로 패턴이 적용된 쿨링 플레이트를 대상으로 하여, 전산유체역학(CFD) 기반 수치해 석을 통해 열성능을 정량적으로 평가하였다. 본 연구는 유로 포트 수, 흐름 방향, 배터리셀의 열 전도 특성 등을 변수로 설정하여 온도 분포, 셀 간 온도 편차, 압력 강하 등의 열유동 특성을 체 계적으로 분석하였다. 첫 번째 단계에서는 Matrix[3x4] 형상의 배터리 모듈을 대상으로 유로 포트 수를 1 개에서 3 개 까지 변화시키며 냉각 성능을 비교하였다. 해석 결과, 포트 수가 증가할수록 냉각수의 유동이 보 다 균일하게 분배되었고, 이에 따라 셀 최고온도와 냉각수의 온도가 동시에 낮아지는 양상을 보 였다. 이러한 현상은 냉각수의 체적 대비 유량 비율이 높아지면서 열 부하 분산 효과가 증대되었 음을 의미한다. 두 번째 단계에서는 Matrix[6x2] 구조의 모듈을 대상으로, 배터리셀의 열전도도 방향(직교 이방 성)과 냉각수 흐름 방향 사이의 상호작용을 규명하였다. 셀 면방향과 냉각수 흐름이 평행하거나 수직일 때의 열전달 성능을 비교한 결과, 기본적으로는 유의미한 온도차가 존재했지만, 열교환 직렬 쿨링 플레이트를 적용하면 이러한 차이가 최소화되었다. 이는 냉각 유로 설계가 셀 구조적 특성과 결합될 때 효과적인 열제어가 가능하다는 사실을 시사한다. 세 번째 단계에서는 실제 적용 가능한 대면적 배터리팩 조건(Matrix[3x4] 구조의 길이를 630mm 확장)에 대한 해석을 수행하였다. 이 모델은 고출력 전기차용 배터리팩을 가정하여 설계되었으 며, 병렬형 비열교환 유로 패턴과 직렬형 열교환 유로 패턴 간의 성능을 비교하였다. 해석 결과, 열교환 직렬 유로 패턴은 비열교환 병렬 유로 패턴보다 셀 최고온도를 약 2.3℃, 셀 간 온도 편차 를 약 2.8℃ 이상 낮추는 등 우수한 열관리 성능을 보여주었다. 이는 열교환 직렬 구조가 셀 하부 와 상부의 온도 균일성 확보에 효과적이며, 전체적인 열 분산 효율을 높일 수 있음을 나타낸다. 종합적으로 본 연구는 셀 적층 구조와 냉각 유로 방향의 상호작용, 포트 수 변화, 유로 배열의 직병렬 조건 등 다양한 변수에 따른 열성능을 분석함으로써, 고출력 전기차용 배터리팩 설계 시 실질적인 설계 가이드를 제공한다. 특히 열교환 직렬 유로 패턴은 탁월한 냉각 성능과 안정성을 동시에 확보할 수 있는 유망한 설계 전략으로 판단되며, 향후 전기차 배터리의 고출력화와 대용 량화에 대응하기 위한 열관리 시스템의 핵심 설계 요소로 활용될 수 있을 것이다.Maste
Clinical Outcomes of Patients with Atrial Septal Defect with Pulmonary Hypertension: The Effect of Closure and Prognostic Predictors
No full textBackground Atrial septal defect (ASD) is a prevalent congenital heart defect often associated with pulmonary arterial hypertension (PAH). The presence of elevated pulmonary vascular resistance (PVR) complicates management and other prognostic factor regarding treatment outcomes following ASD closure remains unknown. Objective To evaluate long-term clinical outcomes in patients with ASD and PAH who underwent cardiac catheterization, focusing on the effects of ASD closure and prognostic factors on these patients. Methods This single-center retrospective study included 78 patients who underwent cardiac catheterization for ASD at Asan Medical Center between January 2007 and December 2021. Patients with PVR ≥ 2 Wood Units (WU) were enrolled, while those with other causes of pulmonary hypertension were excluded. Clinical and echocardiographic evaluations were conducted, and the primary outcome was a composite of major cardiovascular events, including cardiac death and hospitalization for heart failure within 3 years. Results Among the 39 patients with PVR ≥ 2 WU, 32 underwent shunt closure, while 7 received medical treatment. At follow-up, there was no significant difference in clinical outcomes between groups with PVR ≥ 5 WU. However, patients who underwent closure demonstrated improvements in symptoms and echocardiographic parameters. PVR > 5 WU and systemic arterial oxygen saturation (SaO2) 5 WU, low SaO2 was associated with a higher risk of adverse outcomes. Conclusions ASD closure in patients with PAH and high PVR may provide symptomatic benefits, but PVR and oxygen saturation levels are important prognostic factors.Maste
Study of Advancing Ultrasmall ZnV₂O₄ Entrapped Carbon Nanofiber Composite Cathode for Long- Lasting Aqueous Zn-ion Batteries
No full text수계 아연이온 배터리 (Aqueous Zinc Ion Batteries; AZIBs)는 리튬이온 배터리에 비해 지속 가능하고 경제적이며 안전한 대안으로 주목받고 있으나, 낮은 에너지 밀도와 안정성 문제 등 양극재의 한계로 인해 여전히 해결해야 할 과제가 남아 있다. 본 연구에서는 전기방사와 환원 열처리를 결합한 공정을 통해 도전성 탄소 나노섬유 내에 균일하게 삽입된 초소형 ZnV₂O₄ Carbon Nanofiber Composite (ZnV₂O₄@CNFs)를 성공적으로 합성하였다. 구조적 및 전기화학적 특성 분석 결과, 본 복합체는 이온 및 전자 전도도를 효과적으로 향상시키고, 바나듐 용해를 억제하며, 장기 충·방전시 구조적 안정성을 유지하는 것으로 나타났다. Operando X선 회절 분석 (XRD) 및 Operando Raman 분광 분석을 통해 스피넬 구조의 ZnV₂O₄에서 층상 바나데이트 상으로의 부분적인 구조 전이와 잔존 스피넬 상의 공존이 확인되었으며, 이는 용량과 안정성을 동시에 향상시키는 데 기여하였다. 전기화학적 성능 평가 결과, 100 mA g-1의 전류 밀도에서 600회 사이클 후 약 175 mAh g-1의 비용량을 유지하였고, 2 A g-1의 고전류 밀도에서도 10,000회 이상의 우수한 수명을 보여주었다. 본 연구는 다기능 양극재 설계에 대한 중요한 통찰을 제공하며, AZiBs의 실용화 가능성을 크게 진전시킨다.Maste