• 제목/요약/키워드: 변동성 분석

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쌀 수급안정과 식량안보를 위한 친환경·저탄소 농업 전환방안 (Environment-friendly and Low-Carbon Agriculture for Demand-Supply Control and Food Security of Korean Rice)

  • 양승구;박평식;손장환;안규남
    • 한국유기농업학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.99-128
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    • 2018
  • 국내에서 주곡인 쌀은 재배 면적이 감소되고 있으나, 단위 면적당 생산량이 증가되고 쌀 소비는 급감하고 있는 상황에서 외국 쌀 의무수입량은 연간 409천 톤으로 쌀 생산조정 노력에도 불구하고 재고량이 누적되고 있다. 따라서 비상 시 식량안보를 위하여 현 재배면적을 유지하면서 생산량을 감축해야 할 필요성이 있다. 또한 농촌노동력의 노령화 및 지구온난화에 대응하여 노동력 절감과 생산비를 절감으로 농가 소득을 증대하고 친환경 유기농업으로 토양에 유기탄소의 저장력을 높이며, 온실가스 발생량을 줄이는 저탄소 농업기술을 개발, 지속가능한 농업환경을 조성하여 후손에게 물려주어야 할 책무가 있다. 쌀 수급안정에 대한 대안으로서 현 재배면적을 유지하면서 전국의 친환경재배 면적을 현재의 전남 수준인 17%까지 확대하는 1단계, 점차 확산하여 25%까지 확대하는 2단계, 중점확대로 친환경 면적을 35%까지 확대하는 3단계 시나리오를 설정하였다. 쌀 단가를 동일한 고정단가로 분석한 결과 1단계에서는 쌀 생산량은 6만톤 감축되고 생산비는 592억원 증가되며, 소득은 2,015억원 감소될 것으로 추정되었다. 2단계로 친환경농업을 점차 확산할 경우 쌀 생산량은 9만 톤 감축되고, 생산비는 1,221억원 증가되며, 소득은 3,137억원 감소될 것으로 추정되었다. 그리고 3단계에서는 쌀 생산량이 38만 톤 감축되고, 생산비는 2,220억원 증가되며, 소득은 4,645억원 감소될 것으로 추정되었다. 그리고 변동단가를 적용하면 친환경재배는 관행 일반재배에 비하여 소득은 11.5~14.5% 증가되며, 순소득은 -2.9~27.8% 증가되는 효과가 있다. 그리고 저탄소 벼 부분경운 동시 이앙 시범재배 단지 10 ha 조성 시나리오를 설정하여 분석한 결과, 단지별로 쌀 수량은 1.3~1.5톤이 감소되지만 쌀 생산비 감소로 농가소득은 증가되는 것으로 분석되었다. 따라서 생산조정 면적 8만 ha를 시행하는데 소요되는 정부 재정지출 예산을 감안하면 정부재정 범위 내에서 친환경 및 저탄소 농업 확대에 일정부분 지원이 가능할 것으로 생각되었다. 현재의 쌀 재고량 감축을 위한 재고관리에 일정한 한계가 있는 상황에서, 친환경 및 저탄소 농업으로 인한 생산비 증가나 소득감소를 재정적으로 뒷받침해 타작목에 영향을 최소화하면서 지속가능한 농업 환경 보전은 물론 식량안보와 소비자의 안전에도 기여하는 등, 친환경과 저탄소농업 확대는 적은 비용으로 큰 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다.

경남지역 밭 토양 지형이 미생물 군집에 미치는 영향 (Impacts of Topography on Microbial Community from Upland Soils in Gyeongnam Province)

  • 이영한;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.485-491
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    • 2011
  • 경남지역 밭 토양 25개소를 대상으로 2009년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 다양성을 지형, 토성 및 작물별 주요 변동요인을 주성분분석으로 해석하였다. 총 세균 함량은 산록경사지가 $143nmol\;g^{-1}$으로 곡간 및 선상지 $75nmol\;g^{-1}$에 비해 1.9배, 구릉지 $49nmol\;g^{-1}$와 하성평탄지 $44nmol\;g^{-1}$ 보다 3배 정도 높았다 (p<0.05). 토성에 따른 곰팡이 함량은 사양토에서 51$nmol\;g^{-1}$으로 미사질양토 $21nmol\;g^{-1}$에 비해 유의적으로 높았다 (p<0.05). 불포화지방산과 포화지방산의 비율은 산록경사지에서 0.85로 곡간 및 선상지 0.66 보다 유의적으로 높았으며 (p<0.05) 하성평탄지가 0.79, 구릉지가 0.68을 나타냈다. 밭 토양 평균 미생물 군집은 총 세균이 30.3%, 곰팡이 17.4%, 그람음성 세균은 13.7%, 그람양성 세균은 13.8%, 내생균근균 2.7%, 방선균 1.9%의 비율이었다. 산록경사지에서 총 세균 군집은 32.8%로 가장 높았으며 곡간 및 선상지 29.8% 및 하성 평탄지 29.5%에 비해 유의적인 차이가 있었으며 (p<0.05) 내생균근균 군집도 5.3%로 하성평탄지 3.0%, 구릉지 2.5%, 곡간 및 선상지 2.1%에 비해 유의적으로 높았다 (p<0.05). 그러나 곰팡이 군집은 13.4%로 하성평탄지 18.6%, 곡간 및 선상지 18.2%, 구릉지 16.9%에 비해 유의적으로 낮았다 (p<0.05). 미사질양토는 방선균 군집이 2.2%로 사양토 1.8%에 비해 유의적으로 높았으며 (p<0.05) 곰팡이 군집은 사양토에서 20.4%로 양토 16.4%와 미사질양토 15.4%에 비해 유의적으로 높았다 (p<0.05). 작물에 따라 방선균 군집은 콩에서 2.2%로 감자 1.6%에 비해 유의적으로 높았으나 (p<0.05) 다른 미생물 군집은 유의적인 차이가 없었다. 주성분 분석결과 제1주성분이 42.1%, 제2주성분이 23.5%로서 전체 65.6%의 자료를 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 제1주성분은 그람음성 세균 군집이 가장 크게 기여하였으며 내생균근균, 그람음성 세균과 그람양성 세균 비율 순으로 정의 기여를 하는것으로 나타났다.

CMIP5 기반 건기 및 우기 시 국내 하천유량의 변화전망 및 분석 (Streamflow response to climate change during the wet and dry seasons in South Korea under a CMIP5 climate model)

  • 가푸리 아자르 모나;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권spc1호
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    • pp.1091-1103
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    • 2018
  • 한반도는 계절 및 지리적 위치에 따라 강수특성이 상이하여 수자원 관리 및 계획수립 시 홍수, 가뭄을 사전에 대비하는 것이 매우 중요하다. 더욱이 기후변화로 인한 강수 및 기온의 변화는 홍수 및 가뭄 등 수재해의 변동을 더욱 심화시킬 것으로 예상된다. 본 연구에서는 남한 5대강(한강, 낙동강, 금강, 섬진강, 영산강)을 대상으로 기후변화에 따른 우기(7~9월)와 건기(10~3월)에서의 미래 하천유량의 변화를 전망 및 분석하고자 한다. 이를 위해 CMIP5의 핵심실험인 2개 RCP 시나리오(RCP4.5, RCP8.5)를 이용하였으며, 적정 GCM (INMCM4 모형)을 선정하였다. 5대강 유역의 유량을 전망하기 위해 상세화된 기후변화 시나리오를 장기 강우-유출모형(PRMS 모형)의 입력으로 하여 유량해석을 수행하였다. 장기간의 자료를 활용하여 PRMS의 모형 매개변수를 추정하였으며, 과거기간(1976~2005년) 대비 미래 3기간(2025s, 2055s, and 2085s)에 대한 우기 및 건기시의 유량변화를 분석하였다. 평가결과, 건기에서의 유출량 감소는 RCP8.5 시나리오 대비 RCP4.5 시나리오에서 더 크게 나타났으며, RCP4.5 시나리오 하에서 2025s, 2055s 기간의 유출량은 -7.23%, -3.81% 감소하는 것으로 나타나 가까운 미래(2025s) 기간에서의 유출량 감소가 더욱 클 것으로 전망되었다. 먼 미래(2085s) 기간의 경우, 북부지역은 유량이 증가, 남부지역은 유량이 감소하는 것으로 나타났다. 한편, RCP 8.5 시나리오 하에서는 남부지역을 포함한 대부분의 지역이 가뭄에 대한 취약성이 높아지는 것으로 나타났다. 우기에서의 유출량 변화는 2개 RCP 시나리오 및 미래 전 기간에서 지역에 따라 유량이 증가(북부 및 서부지역) 또는 감소(남부)하는 것으로 나타났다.

간경변 및 간암과 혈청 구리와 아연농도와의 관련성 (Association of Serum Copper and Zinc Levels with Liver Cirrhosis and Hepatocellular Carcinoma)

  • 현명수;서석권;윤능기;이종영;이승훈;이무식
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제25권2호
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    • pp.127-140
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    • 1992
  • 현재까지도 완전히 규명되지 못한 간질환과 혈청 구리 및 아연농도와의 관련성을 밝히고, 이들의 진단적 가치를 알아보고자 1990년 10월에서 1991년 8월 사이에 대구시 소재 모 대학병원 내과와 건강진단센터에 내원한 사람들 중에서 무작위로 선정한 정상 63명, 간경변 60명 그리고 간암 33명을 대상으로 일반적 특성을 조사하였고, 체내 일일 변동을 고려하여 공복시 오전 9시에서 11시 사이에 혈액을 채취하여 간기능검사의 생화학적 표지자와 혈청 구리 및 아연농도의 분석에 사용하였다. 혈청 구리의 평균농도는 대조군 $91.97{\pm}4.76{\mu}g/dl$, 간경화군 $106.21{\pm}2.73{\mu}g/dl$ 그리고 간암군 $127.05{\pm}0.77{\mu}g/dl$이었고, 대조군과 간경화군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 간경화군과 간암군사이에는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 아연에 있어서는 대조군 $110.82{\pm}7.24{\mu}g/dl$,간경화군 $68.10{\pm}5.43{\mu}g/dl$ 그리고 간암군 $63.78{\pm}2.20{\mu}g/dl$로 나타났고, 간경화군과 간암군 사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었으나, 대조군과는 두 군 모두 통계적으로 유의한 차이를 보였다(P<0.05). Cu/Zn비는 세 군 사이에 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.05). 간기능검사의 생화학적 표지자들 중에 총 단백, 알부민, ALP 그리고 총 빌리루빈은 세 군 간에 모두 통계적으로 유의한 차이가 있었으나(p<0.05), ALT와 AST의 간경화군과 간암군 간의 차이는 통계적으로 유의하지 않았고, 직접 빌리루빈은 대조군에 대해 간암군에서 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 헐청 구리와 아연농도 그리고 Cu/Zn비와 통계적으로 유의한 상관관계를 보인 표지자는 세 군에서 다양하게 나타났다. 다중 로지스틱 회귀분석에서 간경화 및 간암에 대한 odds ratio는 혈청 아연농도만이 각각 0.951, 0.952로 통계적으로 유의하였고(p<0.05), 혈 청 구리 농도와 Cu/Zn비는 통계적인 유의성이 없었다. 세 군에 대한 판별분석에서 구분을 위한 주요변수로 선정된 것은 알부민, ALP, 혈청 아연농도, 나이 그리고 총 빌리루빈이었고, 이를 적용하여 판별한 결과 바른구분의 백분율은 대조군 95.4%, 간경변군 73.4%, 간암군 75.7%로 총 84.0% 였다. 본 연구는 아연이 간질환에 대해 독립적으로도 억제하는 효과가 있을 것이며, 혈청 아연농도의 측정은 간질환의 진단에 유용하게 이용될 수 있을 것임을 시사하고 있다고 생각된다.

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다학제적 접근을 통한 대학디자인 교육혁신 프로그램 연구 (A Study on Design Education Re-engineering by Multi-disciplinary Approach)

  • 이순종;김종원;주우진;채승진;윤수현
    • 디자인학연구
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    • 제20권3호
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    • pp.299-314
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    • 2007
  • 20세기 후반 불어 닥친 급격한 기술변동과 산업구조의 변화에 따라 기업은 갈수록 현장 중심적인 디자인 전문 인력을 요구하고 있다. 미술단과대학 중심의 디자인교육은 성과도 있었지만 이러한 환경변화 요구에 적절히 대응하기에는 여러 가지 부족한 점이 나타나고 있다. 이에 대해 최근 나타나고 있는 진보적 디자인 교육 프로그램의 공통점은 복합 지식기술 기반의 다학제 교육이다. 이를 통하여 산업수요에 즉각 대응하고 국제사회에서 디자인 혁신을 주도하고 있으며 정보, 지식, 문화, 융복합 지식기술과 새로운 학문 및 직업 분야가 속속 출현하고 있는 시점에서 그 유용성을 높여가고 있다. 본 연구는 제품 디자인혁신에 초점을 둔 디자인, 공학, 경영분야의 복합적 지식과 기술을 갖춘 인재를 교육하고 훈련시킬 수 있는 교육프로그램을 제시하고있다. 성공적 신제품 개발과 위해 디자인, 공학, 경영 분야의 전문가들은 각 분야의 지식과 기술을 겸비하고 효과적으로 협력하여야 한다. 본 연구에서 제안하는 IPDI 다학제 교육프로그램은 공간적 효율성과 분야 전문성을 기초로 종합대학(university) 환경에서 디자인, 경영학, 공학의 학제간 교육을 중심으로 이루어지며 단계적으로 주변 분야를 연계 통합할 수 있는 응복합형 교육프로그램이다. 프로그램의 실제 적용이 가능하도록 전공수업의 협동운영, 현장실습연계, 학제간 연구기반 조성, 혁신 디자인 개발프로그램 적용, 교육시설공유에 대한 세부적이며 종합적 프로그램 구성으로 이루어져있다. 단, 프로그램 속성 상 단과대학(college)이나 인스티튜트(institute) 같은 중소형 교육기관에는 적합지 않을 수도 있다.성에 대한 만족도가 비고령자와 고령자간에 어떤 차이가 있는지, 그리고 이를 활용하여 한글서체 환경에서 웹 표준방식에 맞게 활용할 수 있도록 구체화 하여, 고령자를 위한 웹 컨텐츠에서의 서체활용 가이드를 개발하여 급속도로 다가오는 고령화 사회에서 고령자도 쉽게 인터넷을 통하여 정도를 습득하고 사용할 수 있는 유니버설 웹 인터페이스를 위한 기반자료로 활용될 것으로 전망된다. 제외지를 통합하여 TIN분석을 실시하여 범람 홍수해석에 활용할 수 있도록 하였다. 하천수리해석의 기능을 보강하기 위해 역산조도계수 산정모형, 상류-사류 천이류 구간에 대한 부등류 해석모형, 범람 홍수류에 대한 홍수위 산정모형, 하천수리계산시의 불확실도 해석모형 등의 새로운 기능을 추가하여 제시하였다. 모든 입출력자료는 프로젝트 단위별로 운영되어 data의 관리가 손쉽도록 하였으며 결과를 DB에 저장하여 다른 모형에서도 적용할 수 있도록 하였다. 그리고 HyGIS-HMS 및 HyGIS-RAS 모형에서 강우-유출-하도 수리해석-범람해석 등이 일괄되게 하나의 시스템 내에서 구현될 수 있도록 하였다. 따라서 HyGIS와 통합된 수리, 수문모형은 국내 하천 및 유역에 적합한 시스템으로서 향후 HydroInformatics 구현을 염두에 둔 특화된 국내 수자원 분야 소프트웨어의 개발에 기본 토대를 제공할 것으로 판단된다.았다. 또한 저자들의 임상병리학적 연구결과가 다른 문헌에서 보고된 소아 신증후군의 연구결과와 큰 차이를 보이지 않음을 알 수 있었다. 자극에 차이가 있지 않나 추측되며 이에 관한 추후 연구가 요망된다. 총대장통과시간의 단축은 결장 분절 모두에서 줄어들어 나타났으나

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호스피스 병동의 암환자에서 경막외 모르핀 주입을 이용한 통증 조절 (Epidural Morphine for Pain Control in Patients with Terminal Cancer in Hospice Ward)

  • 이장은;허기훈;강유진;전연수;이옥경;심병용;김훈교
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제11권3호
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    • pp.136-139
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    • 2008
  • 목적: 경막외 모르핀 주입을 시행 받은 호스피스 병동의 암환자에서 통증 조절의 효율성과 안전성, 합병증에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 2001년 3월부터 2004년 3월까지 3년간 성빈센트병원 호스피스 병동에 입원한 환자 중 경막외 모르핀 주입을 시행한 24명에 대해 환자의 일반 특성과 모르핀 등가용량, 기저 질환, 도관의 거치기간 등에 대해 후향 적으로 자료 분석하였다. 결과: 환자들은 위암, 췌장암이 각각 5명으로 가장 많았으며 경막외 모르핀 주입 부위는 흉추가 15명으로 가장 많았다. 시행 당시의 기저 모르핀 등가 용량(morphine equivalent daily dose, MEDD)은 615 mg이었다. 경막외 모르핀 주입을 시행 받고 1주일 뒤의 MEDD는 274 mg으로 효과적인 통증 조절이 가능하였다(P-value=0.000). 경막외 도관을 제거한 환자는 6명으로 이중 3명은 재 삽입하였다. 도관의 감염으로 인하여 제거한 환자는 2명이었다. 결론: 호스피스 병동에서 시행한 경막외 지속적 모르핀 주입은 진행한 암 환자의 통증 조절에 효율적이었으며 도관의 위치 변동, 감염으로 인하여 제거한 경우가 있었으나 조절 가능한 합병증이었다. 다만 1일 주사용 모르핀 요구량이 100 mg일 때 경막하 모르핀 주입법을 통한 통증 조절을 권하더라도 동의를 얻는데 걸리는 기간 중 기저 질환의 악화 등으로 인한 투여 모르핀 용량의 증량으로 경막외 모르핀 주입 당시 평균 MEDD는 615 mg이었다. 향후 환자 및 보호자들에게 경막외 모르핀 주입의 효율성과 안전성에 대한 정보 제공이 필요할 것으로 생각한다.

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재배단계 농산물의 안전성 모의실험을 위한 개체기반 프로그램 개발 (New Tool to Simulate Microbial Contamination of on-Farm Produce: Agent-Based Modeling and Simulation)

  • 한상현;이기훈;양성규;김황용;김현주;류재기
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.8-13
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    • 2017
  • 본 연구는 식중독 세균 등 유해미생물에 의한 농산물 오염을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있도록 하는데 필요한 모의실험 computing platform을 개발하고자 수행되었다. 농산물 오염은 그 빈도가 매우 낮고, 발생패턴도 극히 불규칙하여 계량적 요소가 많지 않기 때문에 기존의 광범위하게 활용되는 수리모형(Mathematical Modeling)이나 확률통계모형(Probability Statistical Modeling)을 기반으로 한 예측모형은 개발이 어렵다. 이와는 달리 개체기반모형(Agent-based Model)은 목적지향적인 각 개체들이 내재된 특성에 따라 변화하는 환경에서 상황 의존적 또는 자율적 행동을 하였을 때 나타나는 결과를 바탕으로 앞으로의 변화를 예측하는 모형으로 각 개체들에 대한 간단한 행동규칙과 몇 개의 변수를 활용하여 직관적 분석 가능하기 때문에 농산물의 안전성에 영향을 미치는 여러 개체 (농작물, 오염원, 오염매개자)가 상호작용하는 메커니즘을 모의실험하는 경우에 유용하다. 본 연구에서는 Scala와 Java 프로그래밍 언어에 기반을 둔 개체기반모형 개발환경을 지원하는 전용 소프트웨어인 NetLogo를 이용하여 프로그램을 제작하였다. 개발된 모형은 가상의 엽채류 재배지역을 대상으로 가축 또는 야생동물이 출입할 수 있도록 하였고, 이들 동물이 배설하는 분변에 있는 장관유래 식중독 세균에 의해 토양 오염 또는 농작물 오염이 발생될 수 있도록 하였다. 이 오염은 시간이 지남에 따라 점차 소멸되지만 건전한 동물이 오염된 농작물을 섭취하는 경우 다시 동물의 장내로 들어가게 되어 보균 동물이 될 수 있도록 하였고, 역시 이 보균 동물이 배설하는 분변에 식중독 세균이 있도록 설정하였다. 가상 엽채류 재배환경에서 생존하는 식중독 세균은 파리와 같은 위생해충에 의해 다른 곳의 토양이나 농작물에 옮겨질 수 있게 하였다. 작물체는 60일 동안 생장하고, 동물은 개체군의 밀도 증감이 없으며, 파리는 시간이 지남에 따라 개체군 밀도가 변동될 수 있도록 하였다. 동물 개체수, 파리 개체수, 그리고 초기 오염 작물 개체수를 달리하면서 작물체의 미생물 오염을 시뮬레이션한 결과, 다른 요인들 보다는 동물 개체수가 작물체 오염에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

폐흡충증 환자의 임상적 고찰 (Clinical Study of Pulmonary Paragonimiasis)

  • 최진원;박익수;신동호;박성수;이정희
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제40권3호
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    • pp.274-282
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    • 1993
  • 연구배경 : 국내에서 폐흡충의 발생은 과거에 비하여는 현저하게 감소되었으나, 국내의 일부 가정에서 감염된 민물게로 게장을 만들어 먹음으로 아직도 이 질환이 산발적으로 발생되고 있는 실정이다. 환자 진단시 그 환자와 같이 음식을 먹은 병력이 있는 가족 구성원들도 역시 이환 가능성이 높으므로 비록 그 당시 증상이 없더라도 이들에 대한 검사 및 치료도 중요하다고 사료된다. 방법 : 폐흡충증으로 확진된 환자 74예를 대상으로 환자의 성별 및 연령분포, 과거력 및 임상증상, 검사실 소견, 방사선학적 소견등을 분석하였으며, 치료후에도 추적이 가능하였던 13예의 환자에서는 특이 항체(ELISA)의 변동을 관찰하였다. 또 가족적으로 진단된 가족 구성원들간의 임상증세 및 방사선학적 소견등에 유사성이 있는지 여부를 확인하여 보았다. 결과 : 남녀비는 약 2.2:1 이었다. 가장 많은 연령층은 40~49세였다. 민물게장을 먹은 병력은 총 대상 환자 중 58예 (78%)에서는 뚜렷하였고, 7예(10%)에서는 불명확하였으나, 9예(12%)에서는 이를 먹은 기억은 없다고 하였다. 내원시 환자의 증상은 63예(85%)에서는 호흡기 증상을 호소하였고, 11예(15%)에서는 호흡기 증상은 없었다. 폐흡충 충란은 피검예 74예중 29예(39%)에서 발견되었으며 45예(61%)는 충란을 발견하지는 못하였다. 환자 74예중 53예(72%)에서 비정상적인 흉부 X-선소견을 보였고, 21예(28%)에서는 정상 소견으로 판독되었다. 흉부 X-선의 비정상적인 소견중 폐실질성 병변은 40예(75%), 늑막성 변화는 33예(63%)에서 관찰되었다. 결론 : 폐흡충증으로 확진된 7예의 환자들의 가족에서 환자와 함께 민물게장등의 음식을 먹은 가족구성원 13예에 모두에서 피내반응검사와 혈청 특이항체 양성소견을 보여, 이들이 환자와 같이 폐흡충증에 이환되었음을 확인하였다.

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한국 연안산 단세포성 수소생산 남세균 종주들의 분류계통, 색소함량 및 최적성장 환경 (Phylogentic Position, Pigment Content and Optimal Growth Condition of the Unicellular Hydrogen-Producing Cyanobacterial Strains from Korean Coasts)

  • 박종우;김주희;조애라;정연덕;김평중;김형섭;이원호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제20권3호
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    • pp.131-140
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    • 2015
  • 광생물학적 수소생산 잠재력을 가진 한국산 단세포성 남세균 단종배양체를 확립하기 위하여, 2005부터 4년 동안 우리나라 연근해역의 68개 정점에서 반복적으로 시료를 채집하였다. 확보된 77개 종주의 단종배양체 가운데 6개 종주(KNU CB-MAL002, 026, 031, 054, 055, 058)는 일반적인 수소생산 조건에서 0.15 mL $H_2\;mL^{-1}$ 이상의 수소 누적량을 나타내었고, 60시간 이상의 수소 지속생산을 기록하였다. 6개 실험 종주의 수소생산을 더욱 높여주는 최적의 공정을 규명하기 위한 연구의 일환으로, 각 종주의 수온 및 염분 등급 별 성장도를 측정하여, 종주 간의 차이(interstrain difference)를 비교 하였다. 실험 종주 6개의 일일 최대 성장률은 1.78~2.08 범위로 높았고, 모든 실험 종주가 질소고정능을 나타내어, 광생물학적 수소생산 잠재력이 높은 것으로 예상되었다. 16S rRNA 분석결과, 실험 종주 들은 Cyanothece sp. ATCC51142와 높은 유사도(99%)를 보였으나, 6개의 종주 모두가 분자계통도에서는 ATCC51142와 서로 다른 clade에 별도로 나뉘어져, 본 실험 종주의 일부는 신종일 가능성이 있다. 엽록소-a는 건중량 대비 함유량이 3.4~7.8%의 범위로 나타났으며, 보조색소인 홍조소와 남조소의 함유량은 대서양산 남세균 Synechococcus sp. Miami BG03511의 절반 수준이었다. 최적 성장온도로 확인된 $30{\sim}35^{\circ}C$ 구간 밖의 온도에서는 성장이 크게 제한되었으며, $40^{\circ}C$의 고온에서는 모든 실험종주의 성장이 거의 정지됨을 확인하였다. 실험 종주들은 30 psu의 염분에서 성장이 우세하였다. 이 가운데 CB055 종주는 15 psu까지의 상대적 저염 구간에서도 높은 성장을 유지하여, 염분의 변동에 대한 내성이 높은 종주로 확인되었다. 이와 같은 광염 특성의 종주는 연안수의 계절적인 염분변화가 상대적으로 큰 온대 연안역에서 이 종주를 생물공학적으로 응용하게 될 경우, 기반해수의 계절적인 염분 변화에도 불구하고 배양 공정상의 높은 유연성을 나타내게 될 것이다. 본 연구 결과 규명된 각 종주 별 생리적 특성 자료는 향후 광생물학적 수소생산 최적공정을 확립하기 위한 모델연구에 긴요할 것이다.

대청호 조류경보제의 녹조현상 동태와 강우-수문학적 영향 (Water-Blooms (Green-Tide) Dynamics of Algae Alert System and Rainfall-Hydrological Effects in Daecheong Reservoir, Korea)

  • 신재기;강복규;황순진
    • 생태와환경
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    • 제49권3호
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    • pp.153-175
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    • 2016
  • 대청호는 담수 초기부터 부영양화와 녹조현상을 겪었고, 조류경보제는 1997년에 도입되었다. 본 연구의 목적은 강우와 수문학적 요인이 녹조현상의 증감 변동과 조류경보제의 장기화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대청호에서 19년 (1997년~2015년) 동안 운영되어 온 조류경보제의 현황을 조사하고 분석하였다. 조류경보제의 총 발령횟수는 46회였고 8월과 9월에 각각 22회 (752일), 16회 (431일)로써 82.6%를 차지하였다. 이 기간에 빈도와 일수가 많았던 것은 강우, 유량 및 수위와 관련성이 컸다. 강우 및 수문사상은 장마와 태풍과 연관되어 6월~9월에 집중되었고, 총강수량은 연강수량의 69.9%를 차지하였다. 유입량의 증가는 강우의 강도, 빈도 및 그 양에 의존적이었다. 연간 총 유입량의 68.4%를 차지하여 저수지에서 수문변화가 가장 급변하는 시기였다. 총방류량도 강우량과 밀접한 관련성이 있었고, 발전방류와 수문방류의 특성이 잘 나타났다. 또한, 상류 댐의 조절 방류로 인해 대청호의 상류수역은 녹조현상에 취약할 수 있었다. 조류경보 발령은 저수지의 수문-여수로 방류의 유무와 관련성이 컸다. 수문방류는 총 25회가 있었고, 연중 7월~9월에 17일로써 최대였다. 개방횟수와 기간은 각각 1회~4회와 3일~37일 범위였다. 수문을 개방하였을 때 경보를 울린 해는 13년이었다. 수문개방에 의한 수체 및 녹조의 이동은 비개방 때보다 약 5배 정도 빨랐고, 저수지 내 조류경보제 장기화에 지대한 영향을 주었다. 녹조현상에서 CHU (소옥천의 추소리 수역)는 여전히 심각한 상태에 있으나, JAN (본류의 장계 수역)이 더욱 중요한 것으로 지적되었다. 조류경보제는 수문-여수로 방류를 중심으로 한 강우와 수문학적 영향을 반드시 고려하여 운영되어야 하겠다. 무엇보다 녹조현상의 대응책에 우리나라의 유역과 저수지 특성에 적합한 육수학적 대책이 포함되어야 하겠으며, 이제부터라도 조류경보제 운영지점에 녹조가 도착하기를 기다리는 것보다 장마 전에 녹조현상의 촉발에 근본적 원인이 되는 저수지 내 우심수역의 체계적 관리와 가이드라인이 필요하겠다.