• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1255-1272
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• 2023

위성영상 기반 클로로필-a (chlorophyll-a) 농도는 전지구 기후변화 연구를 위해 장기간의 시계열 자료로 생산되고 있으며, 시간합성 또는 다종위성 자료의 병합(merging)을 통해 결측이 없는 자료의 생산이 요구된다. 그러나 한반도 주변 해역에서의 위성영상 기반 클로로필-a 농도와 관련된 연구는 단일 해색센서로 산출하여 계절적 특징을 평가하거나 연구해역에 적합한 알고리즘을 제시하는 연구가 주로 수행되었다. 본 연구에서는 한반도 주변 해역에서의 공간 커버리지가 높은 클로로필-a 농도 산출을 위해 정지궤도 해색센서 GOCI-II와 극궤도 센서(MODIS, VIIRS, OLCI)의 원격반사도(Remote Sensing Reflectance) 병합자료를 이용하였다. 연구결과 산출물의 공간 커버리지는 극궤도 해색센서 자료보다 약 30% 증가하여 구름으로 인한 결측을 보완하였다. 그리고 현장 관측자료와 함께 Ocean Colour Climate Change Initiative (OC-CCI)와 GlobColour에서 제공하는 전지구 클로로필-a 합성장 자료와의 비교를 통해 정확도를 정량적으로 제시하고자 하였다. 그러나 현장관측 자료의 절대적인 수 부족으로 유의미한 통계적 결과는 제시하지 못하였지만, 전지구 자료와의 비교 결과보다 과소 추정 경향을 확인하였다. 또한 적조와 같은 해양재해·재난 대응 목적의 활용성 평가를 위해 2013년 동해에서 발생한 대번성 사례와 정성적으로 비교하여 정지궤도 해색센서 단독 결과보다 OC-CCI와 유사하게 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 산출한 결과를 사용하여 향후 인공지능모델 기반의 예측 연구와 아노말리(anomaly) 활용 연구를 수행할 예정이며, 이를 통해 우리나라 연안해역에서 발생하는 클로로필-a 이벤트 모니터링에 유용하게 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.979-995
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• 2023

산불은 예측이 어려운 재해이기 때문에 실시간 모니터링을 통해 빠르게 대응하는 것이 중요하며, 정지 궤도 위성 영상은 광역을 짧은 시간 간격으로 모니터링할 수 있어 산불 탐지 분야에 활발히 이용되고 있다. 기존의 위성 영상 기반 산불 탐지 알고리즘은 밝기 온도의 통계량 분석을 통한 임계값 기반으로 이상치를 탐지하는 방향으로 진행되어 왔다. 그러나 강도가 약한 산불을 탐지하기 어렵거나, 적절한 임계값 설정의 어려움으로 일반화 성능이 저하되는 한계점이 있어 최근에는 기계학습을 이용한 산불 탐지 알고리즘들이 제시되고 있다. 현재까지는 random forest, VanillaConvolutional neural network (CNN), U-net 구조 등의 비교적 간단한 기법이 적용되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 정지궤도 위성인 Advanced Himawari Imager를 이용하여 동아시아와 호주를 대상으로 State of the Art (SOTA)딥러닝 기법을 적용한 산불 탐지 알고리즘을 개발하고자 하였다. SOTA 모델은 EfficientNet과 lion optimizer를 적용하여 개발하고, Vanilla CNN 구조를 사용한 모델과 산불 탐지 결과를 비교하였다. EfficientNet은 동아시아와 호주에서 0.88 및 0.83의 F1-score를 기록함으로써 CNN (동아시아: 0.83, 호주: 0.78)에 비해 뛰어난 성능을 입증하였다. EfficientNet에 불균형 문제 해결을 위한 weighted loss, equal sampling, image augmentation 기법 적용 시, 동아시아와 호주에서 각각 0.92와 0.84의 F1-score를 기록함으로써 적용 전(동아시아: 0.88, 호주: 0.83)에 비하여 성능이 향상되었음을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 SOTA 딥러닝 기법의 산불 탐지에의 적용 가능성과 딥러닝 모델의 성능 향상을 위해 고려해야 할 방향은 향후 산불탐지 분야에 대한 딥러닝 적용에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.820-827
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• 2023

2019년 말 시작된 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 이후 병원성균과 바이러스 감염을 방지하기 위하여 사용한 방호복의 착용 시간이 길어지면서, 항균 및 항바이러스 기능에 인체 친환경적인 안전한 방호 소재 개발이 요구되었다. 본 연구에서는 약용식물인 Zanthoxylum piperitum DC의 에탄올 추출물을 이용하여 천연 항균 방호 소재 개발 가능성을 조사하였다. 초피잎 80% (w/v) 에탄올 추출물의 원내 감염균 9종에 대한 항균력을 디스크 확산법으로 측정한 결과, Staphylococcus aureus ATCC 25923, Klebsiella pneumoniae ATCC 13883, Salmonella typhimurium과 Aeromonas hydrophila에 항균력을 보였다. 초피잎 에탄올 추출물로부터 유기용매 분획을 실시하여 얻는 분획의 항균 활성을 비교하였을 때, EtOAc 분획이 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, S. typhimurium과 A. hydrophila와 P. vulgaris KCTC 2433에 대해 항균력을 보였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물의 S. aureus ATCC 25923, K. pneumoniae ATCC 13883, P. vulgaris과 A. hydrophila에 대한 IC₅₀은 각각 0.59 mg/ml, 0.50 mg/mL, 1.06 mg/ml 그리고 0.06 mg/ml 이었다. Z. piperitum DC 잎의 80% (w/v) 에탄올 추출물의 항균 보호 원단 개발에 적용 가능한지 알아보기 위해 초피잎 에탄올 추출물을 케이엠 헬스케어 사의 방호 원단에 처리한 후 방호원단에 부여된 항균활성을 JIS L1902-Absorption 방법으로 검정하였다. 초피잎 80% 에탄올 추출물을 1.0% (w/v) 농도로 처리하였을 때, S. aureus ATCC 25923와 K. pneumoniae ATCC 13883에 대해 정균 및 살균 활성치가 2.0이상으로 확인되었다. 이러한 결과는, 초피잎 에탄올 추출물을 천연 항균 기능성 방호 원단 개발에 활용할 수 있음을 시사한다.

• Journal of Public Diplomacy
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• 제3권2호
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• pp.35-52
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• 2023

우리나라는 눈부신 경제발전을 바탕으로 아시아를 넘어 세계 곳곳에 영향력을 미치는 위상을 보유하게 되었다. 이러한 발전이 가능할 수 있었던 배경에는 우리나라가 과거 위기의 상황 속에서 국가의 존립을 지킬 수 있도록 귀중한 생명을 바치고 공헌한 분들의 존재가 있었기 때문이다. 매년 우리나라는 국가유공자, 6.25 참전용사와 유가족들과 함께 기념행사를 개최하며 대내외에 희생과 공헌에 대하여 감사의 뜻을 전하고, 경제적인 지원도 해오고 있다. 6.25 전쟁의 비극, 민주화 운동 등 지난 반세기 동안 우리나라에서 발생한 일들이 시간이 흐르면서 먼 옛날의 과거와 같은 역사로 변해 잊혀지게 될 것이다. 세대가 여러 차례 바뀌고, 지역별로 이루어지는 교류의 기회나 방법에 변화가 생겨나면서 과거에 발생한 비극적인 사태와 국가를 위해 희생한 분들을 기리는 방식도 이전과는 다른 모습이 될 것으로 보인다. 특히, 6.25 전쟁의 참전용사와 유가족들은 현재 고령의 나이로서 그 수가 점점 줄어들고 있다. 또한 코로나19와 같이 전 세계적인 전염병의 발생으로 왕래가 이전처럼 자유롭지 못하게 되면서 인적 교류나 행사 등을 기획하고 실시하는데 어려움이 발생하기도 한다. 현재 우리나라의 디지털 기술은 우리들의 삶을 크게 변화시키고 있다. 5G 통신망, 스마트 폰, 태플릿 PC, 가상현실을 체험할 수 있는 스마트 기기 등이 실생활에서 흔히 사용되고 있다. 메타버스 환경에서 비즈니스 미팅이 이루어지기도 하며, 유명 가수의 콘서트가 온라인 동영상 플랫폼 환경에서 개최되기도 한다. 인력 채용, 고객 대응 서비스 영역에도 인공지능 기술이 도입되어 기업들의 업무 효율도 향상되고 있다. 이러한 기술은 지금까지 우리가 해오던 보훈 분야에서도 활용될 수 있다. 디지털 기술 방식을 온라인 플랫폼에서 실현시켜 보훈외교 방식을 다양화한다면, 지구 반대편에 있는 보훈 대상 유공자와 가족들도 행사 참여는 더욱 편리해질 것이다. 그리고 6.25 전쟁 중의 상황을 생생히 보여줄 수 있는 메타버스 기술, 현재 생존하고 있는 참전용사들의 목소리와 표정을 디지털화하여 장기적으로 미래 세대에게 그 경험과 교훈을 공유해줄 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권5호
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• pp.361-372
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• 2023

축산물 중 잔류허용기준이 설정되어 관리하고 있는 농약 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide는 대표적인 유기주석계 살비제이다. 기존 시험법은 가스크로마토그래피를 사용하여 정량한계가 높고 분석 시 재현성이 떨어져 이에 대한 개선이 필요한 실정으로 본 연구에서는 비교적 간편하며 시간이 적게 소요되는 QuEChERS법을 활용하여 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide의 시험법을 마련하고자 하였다. 1% 아세트산을 함유한 아세트산에틸:아세토니트릴(1:1) 혼합액을 이용하여 진탕 추출 후 d-SPE로 정제하고 이를 농축 후 LC-MS/MS를 이용한 시험법을 개발하였다. Azocyclotin, cyhexatin 및 fenbutatin oxide의 결정계수(R²)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 확인하였으며 정량한계는 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 축산물 5종(소, 돼지, 닭, 계란, 우유)에서 LOQ(0.01 mg/kg), MRL(0.05 mg/kg), MRL 10배(0.5 mg/kg)의 농도에서 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율이 76.4-115.3% 및 84.4-110.8%이었으며, 상대표준편차는 25.3% 이하로 나타났다. 본 연구는 Codex 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003) 및 '식품의약품안전처 식품의약품안전평가원의 식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 확립한 시험법은 축산물 중 잔류할 수 있는 azocyclotin, cyhexatin, fenbutatin oxide의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 보건행정학회지
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• 제34권2호
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• pp.196-210
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• 2024

연구배경: 2018년 1월 의원급(의원, 치과의원, 한의원) 노인외래정액제 개선안이 시행되었다. 정액진료비 상한금액인 1만 5,000원 이하 진료를 받은 경우의 본인부담금은 기존과 동일하다. 개선안은 정액진료비 상한금액인 1만 5,000원 초과 진료를 받은 경우의 본인부담금을 차등적으로 인하하였는데, 1만 5,000원 초과 2만 원 이하 구간의 본인부담금은 진료비의 30%에서 10%로, 2만 원 초과 2만 5,000원 이하 구간의 본인부담금은 진료비의 30%에서 20%로 인하하였다. 우리나라는 급격한 인구 고령화로 고령인구와 노인진료비가 빠르게 증가하고 있고, 노인빈곤율이 경제협력개발기구 회원국 중 가장 높다. 연구는 건강보험 지속 가능성 유지와 노인복지 향상을 위하여 노인외래정액제 개선이 고령층의 의료이용에 미친 영향을 종합적으로 확인하려고 한다. 방법: 연구는 한국의료패널 자료를 사용하여 노인외래정액제 개선 이후 고령층의 의료이용 변화를 추정하였다. 연구는 단절적 시계열 연구 중 구간별 회귀분석을 분석에 이용하였고, 진료비 구간별 및 의원 종류별 외래진료 횟수, 입원횟수 및 일수 변화는 포아송 구간별 회귀분석을, 외래 및 입원진료비 변화는 구간별 회귀분석을 이용하여 추정하였다. 구간별 회귀분석은 개입으로 인한 효과와 시간의 흐름에 따른 효과를 구분할 수 있게 해주어, 개입이 없더라도 발생했을 변화와 개입으로 인한 변화를 명확하게 추정할 수 있도록 해준다. 의료이용에 영향을 미칠 것으로 예상되는 성별, 연령, 교육수준, 소득, 배우자 유무, 장애 정도, 지역, 주관적 건강인식, 질병 및 손상으로 인한 일상생활 제한 여부, 응급 및 입원 수술 여부, 응급실 이용횟수, 만성질환 개수, 계절은 통제변수로 포함하였다. 결과: 노인외래정액제 개선 직후 본인부담 변화가 없던 의원, 한의원 진료비 1만 5,000원 이하 구간의 외래진료 횟수가 감소하였다. 그러나 본인부담이 감소한 의원 1만 5,000원 초과 2만 원 이하 구간과 한의원 2만 원 초과 2만 5,000원 이하 구간의 외래진료 횟수는 증가하였다. 치과의원의 외래진료 횟수 변화는 통계적으로 유의하지 않았다. 입원율은 노인외래정액제 개선 직후 감소하였지만, 이후 다시 증가하였다. 외래진료비 중 본인부담금은 노인외래정액제 개선 직후 감소하였다. 입원진료비와 외래와 입원진료비를 합한 총진료비는 노인외래정액제 개선 직후 감소하였다가 이후 다시 증가하였다. 결론: 분석결과를 통해 노인외래정액제 개선 이후 일시적인 의료이용 증가와 본인부담금 감소를 확인할 수 있었다. 총진료비 중 입원이 차지하는 비중이 외래보다 크기 때문에, 노인외래정액제 개선이 고령 환자의 의료비 부담 완화에 미친 영향은 매우 제한적이었다. 장기적으로 고령 환자의 의료비 부담 완화와 건강보험 지속 가능성 유지를 위해서는 본인부담 완화 정책과 질병 악화로 인한 입원을 예방하기 위한 만성질환 관리정책이 함께 이루어져야 할 것으로 보인다. 연구의 결과는 정책을 수립할 때 본인부담 변화가 고령층의 의료이용 행태에 미치는 영향에 대한 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.271-278
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• 2024

Redox factor (Ref)-1은 세포질과 핵을 오가며 산화환원(redox) 환경에 민감한 transcription factors의 조절과 손상된 DNA의 교정 등 다양한 기능을 수행하는 단백질이다. 하지만, 단핵구(monocyte)의 대식세포(macrophage)로의 분화과정에서 Ref-1의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 인간 단핵구세포주 THP-1을 이용하여 Ref-1의 단핵구 분화과정에 미치는 영향을 조사하였다. 분화제 phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)는 시간이 지날수록 세포의 부착능을 증가시키고 포식기능의 현저한 증가를 보이지만, Ref-1의 세포 내 양을 현저히 감소시켰다. Ref-1의 억제제인 E3330와 siRNA 기법을 이용한 Ref-1 knock- down은 PMA에 의한 세포 부착능과 막표면 분화인자의 발현을 현저히 감소시켰다. 이는 PMA에 자극을 받은 THP-1 세포의 분화 초기과정에는 Ref-1의 역할이 절대적으로 필요하다는 것을 의미한다. 단핵구 분화과정에서 Ref-1의 작용기전을 조사하기 위하여, PMA로 자극한 THP-1 세포의 세포질과 핵에서 Ref-1의 분포를 조사하였다. 놀랍게도, PMA 자극은 Ref-1을 빠르게 핵으로 이동하는 결과를 나타내었다. Ref-1의 핵으로의 이동이 단핵구 분화에 필요함을 증명하기 위하여, nuclear localization sequence (NLS)가 제거된 Ref-1 vector를 사용하였다. 그 결과, 핵으로의 이동이 제한된 ∆NLS Ref-1의 과발현은 PMA 자극에 의한 막표면 단백질의 발현 억제와 포식기능의 현저한 감소를 보였다. 이를 종합하면, Ref-1은 분화제 자극에 의한 분화 유도 초기과정에 핵으로 이동하여 다양한 분화인자의 발현에 관여하는 것으로 보인다.

• 구강회복응용과학지
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• 제40권2호
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• pp.55-63
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• 2024

목적: 이 연구의 목적은 거친 티타늄 표면에 형성된 Staphylococcus aureus 바이오필름에 대해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료(photodynamic therapy; PDT)의 항미생물 효과를 평가하고, 이를 임상에서 널리 사용되는 다른 화학 처치 방법과 비교하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 멸균된 거친 표면 티타늄 디스크에 S. aureus ATCC 25923을 접종한 후 48시간 동안 배양하여 바이오필름을 형성하였다. 실험은 대조군, 클로르헥시딘군(CHX), 테트라싸이클린군(TC), 인도시아닌 그린군(ICG), 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료군(ICG-PDT)으로 구분하여 진행하였다. 군에 따른 처리 후 세균을 배양하여 세균 수(colony forming unit; CFU)를 계산하고, 바이오필름을 공초점 현미경을 통해 분석하였다. 통계 분석은 CFU값을 로그값으로 변환한 후 분산 분석을 시행하였다. 결과: 모든 실험군은 대조군과 비교하여 유의한 항미생물 효과를 나타냈으며(P < 0.05), 특히 CHX, TC, PDT 군에서 90% 이상의 유의한 효과를 보였다(P < 0.01). CHX 군은 TC, PDT 군과 유의한 차이를 보이지 않았으나(P > 0.05), PDT 군은 TC보다 유의하게 효과적이었다(P = 0.035). 공초점현미경 상에서 PDT 군에서 사균의 비율이 더 높게 관찰되었다. 결론: 이번 연구를 통해 인도시아닌 그린을 활용한 광역학치료가 SLA 티타늄 표면에 형성된 S. aureus 바이오필름 제거에 있어 효과적임을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권7호
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• pp.476-484
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• 2024

항암 활성 연구를 위한 최적의 모델로서 2-D culture 모델은 여전히 널리 사용되고 있으나, 종양 환경에 더 잘 근접할 수 있는 3D MTS 모델은 시험관 내 모델 연구와 동물 모델 연구 간의 격차를 해소하기 위한 대안이 될 수 있다. Isoalantolactone은 목향(木香: Elecampane, Inula helenium L.)을 포함한 약용 식물에서 발견되는 sesquiterpene lactone 중의 하나로서 항암 활성을 포함한 다양한 약리학적 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 HCC Hep3B 세포에서 유래된 2D 모델에서 관찰된 isoalantolactone의 항암 활성이 3D MTS 모델에서도 재현될 수 있는지를 조사하였다. 우리들의 결과에 의하면 isoalantolactone은 처리 농도 의존적으로 MTSs 형성을 억제하였으며, ROS 생성의 증가를 동반하였다. 특히 isoalantolactone 처리 및 배양 시간이 증가하면서 증식성 세포 영역이 세포사멸이 유발된 세포로 대체되었다. 또한, MTSs에서 isoalantolactone은 DR 관련 단백질들의 발현과 caspase-3의 활성을 증가시켰고, Bax/Bcl-2 발현 비율 및 총 PARP 단백질의 발현은 감소시켰다. 그러나 ROS의 생성을 인위적으로 차단하였을 경우, isoalantolactone에 의한 이러한 변화들이 모두 차단되면서 MTSs 구성 세포들의 세포 생존율을 회복시켰다. 따라서 본 연구의 결과는 isoalantolactone에 의한 Hep3B 세포 유래 MTSs의 세포사멸 유도는 외인성 및 내인성 경로의 활성화를 통하여 이루어지며 이는 ROS 의존적임을 시사한다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권2호
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• pp.371-381
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• 2021

목적 수술 후 발생하는 기관지늑막루에 대한 bronchial occluder device (이하 BOD)의 유용성 및 효과성을 평가하고자 한다. 대상과 방법 2009년도부터 2019년까지 폐암 및 폐결핵으로 수술 후 발생한 7명의 기관지늑막루 환자들 중에 BOD 치료를 실시한 6명의 환자를 대상으로 하였다. 폐암 환자가 5명, 폐결핵 환자는 1명이었다. 남자가 5명, 여자가 1명이었으며 59세에서 74세(평균: 69세)이었다. 진단은 전산화단층기관지 촬영과 기관지내시경으로 실시하였다. 시술은 진단 후 1주에서 2주 사이에 실시하였다. 치료에 사용된 BOD의 기술적 성공 및 임상적 성공을 평가하였다. 시술 후 임상적 치료 효과와 생존 기간 및 부가적인 치료에 대하여 알아보았다. 결과 총 6명 환자 모두에서 시술을 성공적으로 실시하였다. 임상성공 5명에서 있었고, 1명에서는 임상부분성공이 있었다. 임상실패한 경우는 없었다. 기구의 이동이나 천공의 합병증은 없었다. 2명은 전산화단층기관지 촬영으로, 4명은 기관지내시경으로 기관지늑막루를 진단하였다. 수술은 폐엽절제술(lobectomy) 2명, 폐이엽절제술(bilobectomy) 2명, 그리고 전폐절제술(pneumonectomy) 2명이었다. 수술 후 진단까지 걸린 시간은 1개월에서 34개월(평균: 10개월)이었다. 4명(59~103일: 평균 80.5일)은 사망하였고 2명(313일, 3331일)은 생존하였다. 사망 원인이 2명은 기저질환의 악화, 1명은 폐부종 및 흉수, 1명은 폐렴이었다. 한 명에서 부가적인 카테타 배액술, 2명에서 흉관 삽입을 유지하였다. 결론 폐절제 수술 후 발생할 수 있는 기관지늑막루 치료에 있어서 BOD는 유용하고 효과적인 치료 방법이다.