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목차
국문요약 8
I. 서론 10
II. 위식도산도 측정의 배경이론 14
2.1. pH의 정의 14
2.2. 위식도 역류질환(Gastroesophageal reflux disease;GERD)이란? 16
2.3. 기존 위식도 산도 측정방법 및 한계 21
2.3.1. 내시경 검사 21
2.3.2. 24시간 식도산도검사 23
2.3.3. Bravo 센서 25
2.3.4. BEST(Batteryless Endoluminal Sensing Telemeter)센서 26
III. 전극의 이론적 배경 27
3.1. 기준전극의 종류 27
3.1.1. 표준수소전극 (Standard Hydrogen Electrode, SHE) 28
3.1.2. Hg/Hg₂Cl₂ 전극 (Saturated Calomel Electrode, SCE) 30
3.1.3. 은-염화은 전극 (Ag/AgCl Electrode) 32
3.2. 센싱전극의 종류 34
3.2.1. 제1종 전극 (Electrode of the first kind) 34
3.2.2. 제2종 전극 (Electrode of the second kind) 34
3.2.3. 금속 산화-환원 전극 (Metallic Redox Electrode) 35
3.3. 이리듐/산화이리듐 (Iridium and Iridium oxide, Ir/IrOx)(이미지참조) 35
3.3.1. Ir/IrOx 전극 제조방법(이미지참조) 36
IV. pH 복합전극 제작 및 센서 회로 설계 38
4.1. 복합전극 동작원리 38
4.2. Ag/AgCl 기준전극 제작 40
4.3. Ir/IrOx 센싱전극 제작(이미지참조) 47
4.4. 센서 회로 설계 51
V. 실험 및 고찰 52
5.1. 상용 pH meter와의 비교 측정 52
5.2. 위식도 역류질환 증상에 대한 전극 성능평가 54
5.3. 모의 최장역류시간 실험 56
5.4. 전극의 지속측정 가능성 평가 57
5.5. 무선측정 성능 평가 59
VI. 결론 61
VII. 향후계획 (Future Works) 62
참고문헌 63
ABSTRACT 69
표 2.1. 위식도 역류질환 연령·성별 진료인원 및 점유율(2008~2012년), 건강보험심사평가원 18
그림 1.1. 위식도 역류질환 진료 인원 및 총진료비 추이,... 11
그림 1.2. 위식도 역류질환 연령별 진료 인원 (2011년, 2015년),... 12
그림 2.1. pH 범위 및 pH에 대표되는 용액의 예 15
그림 2.2. 몬트리올 합의에서 표기된 위식도 역류질환의 정의 16
그림 2.3. 위식도 역류 발생 시 식도 내부의 모습,... 17
그림 2.4. 식도 선암과 다른 암 발생률의 상대적인 변화율... 20
그림 2.5. 내시경 검사 모습 22
그림 2.6. 24시간 식도산도검사 24
그림 2.7. Bravo 센서 시스템 및 식도에 부착된 Bravo 센서 25
그림 2.8. 다양한 형태의 BEST센서 26
그림 3.1. 표준수소전극의 구성도 29
그림 3.2. Hg/Hg₂Cl₂ 전극의 구성도 31
그림 3.3. 은-염화은전극의 구성도 33
그림 4.1. 상용 pH meter의 기준전극 구성도 40
그림 4.2. NaOCl 용액에 담긴 Ag wire 41
그림 4.3. 센서 기준전극 wire의 현미경 관찰 41
그림 4.4. 센서 기준전극 wire의 SEM 관찰 42
그림 4.5. 건조된 고정화전해액의 모습 43
그림 4.6. 고정화전해액으로 코팅된 Ag/AgCl wire 43
그림 4.7. 진공 데시케이터에서 건조되는 Ag/AgCl wire 44
그림 4.8. 현미경으로 본 Ag/AgCl wire 고정화전해액 코팅 44
그림 4.9. SEM으로 관찰한 Ag/AgCl wire 45
그림 4.10. SEM으로 관찰한 Ag/AgCl wire 단면 46
그림 4.11. RTP에서 산화되는 Ir wire 47
그림 4.12. 센서 센싱전극 wire의 현미경 관찰 48
그림 4.13. EDS로 분석한 Ir wire 표면 및 구성 원소 49
그림 4.14. 프로토타입 pH 전극 50
그림 4.15. pH 센서의 블록 다이어그램 51
그림 5.1. pH 측정 시스템에 의한 pH 측정과정 52
그림 5.2. pH 레벨에 따라 제작한 pH 센서와 상용 pH meter의 기전력 비교 53
그림 5.3. 48시간 모의 역류 증상에 대한 기전력 그래프 55
그림 5.4. pH 2 용액에서 1시간 동안 측정된 기전력 그래프 56
그림 5.5. 12시간 지속측정 실험 결과 58
그림 5.6. 무선 pH 측정 시스템 59
그림 5.7. 제작한 센서 시스템과 이상적인 공진 주파수 60
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