전세계적으로 기후변화로 인한 그린인프라와 환경기반시설의 영향 및 예측에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 하지만 국가별 극한기후가 발생하는 시기나 패턴이 다르기에 국내에도 극한기후로 인한 그린인프라와 환경기반시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 7개 도시를 대상으로 기상청에서 제공하는 20년 동안의 극한기후에 대한 통계적 분석과 극한기후로 인한 자연기반해법(NBS)을 적용한 그린인프라 시설에 대한 영향분석을 수행하였다. 극한기후에 대한 통계분석 결과 지리적 위치, 지표 불투수성, 지역 기상 패턴에 따라 다양한 극한 기상조건에 잠재적으로 취약한 것으로 분석되었다. 서울은 극한온도(영상, 영하)가 관측되었으며 부산, 울산 및 제주에서는 강수량과 바람에 대해 극한기후가 발생하여 도시탄력성에 잠재적인 위협인자로 분류되었다. 온도는 도시 내 식생에 대한 회복력에 주요 요인으로 적용되며, 바이오차, 모래, 자갈, 우드칩 등 여재를 적용한 습지(CW)에서 극 영하온도에서 물리적 제거효율 및 영양염류 제거능력을 저하되는 것으로 분석되었다. 극한기후로 인한 영향을 저감하기 위해 그린인프라 시설 내 온도조절이 가능한 차광 및 단열 시스템적용과 같은 극한기후 별 대응전략 수립이 가능하다. 본 연구를 통해 국내와 기후특성이 유사한 지역에서의 극한기후 대응전략 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.
최근 전세계적인 기후변화의 영향으로 강우가 집중되고 강우강도가 강해짐에 따라 홍수피해의 규모를 증가시키고 있다. 과거에 관측되지 않았던 규모의 비가 내리기도 하고, 기록되지 않았던 장기간의 장마가 발생하기도 한다. 이러한 피해들은 아세안 국가에도 집중되고 있으며, 태풍 및 집중호우로 인해 침수의 빈번한 발생과 함께 많은 사람들이 영향을 받고 있다. 특히, 인도네시아 찌따룸강 상류 유역에 위치한 반둥 지역은 분지 형태의 지형학적 특성을 가지고 있어서 홍수에 매우 취약한 실정이다. 이에 공적개발원조(ODA)를 통해 2017년에 찌따룸강 상류(Upper Citarum River) 유역에 대하여 홍수예경보시스템을 구축되었고, 현재 운영중에 있다. 그럼에도 불구하고, 찌따룸강 상류 (Upper Citarum River) 지역은 홍수발생시 인명 및 재산피해의 위험에 여전히 노출되어 있어 신속하고 정확한 홍수예경보의 실시를 통해 피해를 경감시키는 노력이 지속적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 찌따룸강 상류의 Dayeuh Kolot 지점을 목표관측소로 하고, 강우관측소 4개소와 수위관측소 1개소의 10분 단위 수문자료를 수집하여 인공지능 기반의 하천홍수위예측모형을 개발하였다. 6개 관측소의 2017년 1월부터 2021년 1월까지의 10분 단위 수문관측자료를 활용하여 선행예보시간 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6시간에 대해서 학습, 검증, 시험을 수행하였으며 인공지능알고리즘으로는 LSTM을 적용하였다. 연구결과 모든 선행예보시간에 대해 모형적합도 및 오차에서 좋은 결과를 나타냈으며, 학습자료 구축조건에 따른 예측정확도를 검토한 결과 참조관측소가 적은 경우에도 모든 관측소를 활용하는 경우와 유사하게 예측정확도를 확보하는 것으로 나타나 효율적인 인공지능 기반 모형 구축에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
간담도 스캔에서 GBEF의 산출은 정적영상법과 동적영상법으로 가능하다. 이번 연구를 통해 영상수집 방법에 따른 GBEF 차이를 알아보고, 정확한 GBEF를 산출하기 위한 방법을 강구하고자 한다. 본원의 환자 27명을 대상으로 하였으며, $^{99m}Tc$-mebrofenin을 정맥주사한 후 60분 동안은 정적영상법으로 영상을 수집하고 담낭이 잘 관찰되면 지방식(우유 $200m{\ell}$, 삶은 계란 1개)을 섭취하도록 하였다. 지방식 섭취 후 동적 영상법으로 60 sec/frame, 30분간 영상을 수집하고, 종료 후 60분 영상과 같은 조건으로 90분 영상을 수집하였다. 정적 GBEF는 지방식 전 후 정적 영상의 담낭계수를 이용하여 산출하고, 동적 GBEF는 시간-방사능곡선 상에 $T_{max}$와 $T_{min}$의 담낭계수를 이용하여 산출하였다. 또한 정적영상법의 지방식 전 영상과 동적영상법의 1분째 영상을 이용하여 지방식을 섭취하는 동안의 담즙배출량(초기담즙배출량)을 산출하였다. 결과는 $T_{max}$가 1분 이하인 경우는 20 case였으며, 정적영상법이 평균 $11.4{\pm}6.7%$ 높게 산출되었다(동적 : $40.1{\pm}21.7%$, 정적 : $51.5{\pm}23.6%$). $T_{max}$가 1분을 초과한 경우는 7 case였으며, 동적영상법이 평균 $-9.7{\pm}4.9%$ 높게 산출되었다(동적 : $31.0{\pm}19.7%$, 정적 : $21.3{\pm}19.4%$). 정확한 비교를 위해 영상법에 따른 담즙배출차이와 초기배출량을 지방식 전 담낭계수와의 비율로 부터 산출하였다. $T_{max}$가 1분 이하인 경우, 영상법간 차이는 평균 $16.7{\pm}13.6%$, 초기배출량은 평균 $12.7{\pm}13.8%$로, 오차범위 이내에서 일치하였다. 이는 영상법간 GBEF의 차이가 동적영상법이 시작되기 전에 이미 배출된 담즙때문이라는 것을 의미한다. $T_{max}$가 1분을 초과한 경우, 영상법간 차이는 평균 $-14.3{\pm}7.3%$, 초기배출량은 $-5.9{\pm}3.9%$로, 8.4% 차이가 났다. 이는 지방식 섭취를 시작한 시점부터 동적영상법을 시작한 후 일정 시점($T_{max}$)까지 계속 담즙이 집적되고 있음을 의미하며, 이 때문에 영상법간에 GBEF가 차이가 나는 것으로 판단된다. 정확히 30분 동안의 GBEF 산출하기 위해서, $T_{max}$가 9.5분 이상인 4 case를 추세 분석하여 GBEF를 산출한 결과, 평균 $57.2{\pm}20.4%$로, 정적영상법 (평균 $37.8{\pm}20.9%$) 보다는 20%정도, 동적영상법(평균 $42.0{\pm}16.2%$) 보다는 15% 정도 높게 산출되었다. 정적영상법은 비교적 간단하게 GBEF을 산출할 수 있으며, 환자의 움직임 등 여러 가지 오류로부터 영향을 적게 받는다는 장점이 있다. 반면에 $T_{max}$ 이전에 담낭자극을 시행한 경우이거나 환자의 상태에 따라서 담낭자극에 반응이 느린 경우엔 GBEF가 낮게 산출된다. 동적영상법은 담낭에서 담즙이 배출되는 양상을 분석할 수 있다는 장점이 있다. 배출이 지연되는 경우에도 T-A curve를 통해 $T_{max}$ 시점을 알 수 있기 때문에 정확한 GBEF를 산출할 수 있다. 하지만 지방식을 섭취한 후에 검사가 시작되기 때문에 지방식을 섭취하는 동안에 배출되는 답즙이 제외되어 GBEF가 낮게 산출된다. 연구 결과 간담도 스캔을 통해 정확한 GBEF를 산출하기 위해서는 우선적으로 동적영상법을 시행하여 T-A curve를 통해 담즙배출양상($T_{max}$의 시점)을 확인한 후에 두 영상법 중 적합한 GBEF를 선택하는 것이 바람직하다고 본다.
백혈구수와 고혈압과의 관계를 알아보기 위해 1985년에 일부 농촌 거주자와 1986년에 일부 도시 거주자를 대상으로 혈액학적인 검사와 장기별로 기능검사를 통해서 건강선별조사를 했던 자료를 이용했다. 농촌거주자는 1985년에 경상북도 경산군에서 남자 206명, 여자 203명을 마을, 통, 반을 기준으로 다단계 집락추출법으로 추출했다. 도시 거주 대상자는 1985년 12월에 대구시에 거주하고 있는 20세 이상의 주민의 성별, 연령별 구성비율에 부합되게 농촌과 같은 표본추출방법으로 600명을 선정했으나 600명중 384명만이 본 조사에 응해주어서 나머지 인원은 피보험대상자들의 정기 신체검사를 위해 대학병원 건강관리과에 내원한 사람들 중에서 성, 연령을 짝지어서 추출했다. 이들 자료에서 백혈구수 측정이 빠진 사람, 고혈압력을 포함한 질병 유소견자와 검사상 극도의 비정상적인 수치를 보이는 자들을 농촌 거주자에서 36명 (8.8%), 도시 거주자에서 29명 (4.8%)을 제외시켜서 최종분석에 이용된 자는 도시가 571명, 농촌이 373명이었다. 백혈구수 측정은 ELT-8 Laser shadow method 를 이용했으며 단위는 $cells/mm^3$ 였다. 혈압 측정은 Aneroid 혈압계를 사용해서 표준화한 후 측정했다. 고혈압자의 정의는 수축기혈압 140 mmHg/확장기혈압이 90 mmHg 이상인 자로 했다. 농촌과 도시를 합한 총대상자에대해 고혈압자와 정상 혈압자간의 백혈구수의 평균을 비교하면 정상 혈압자에서 $6490.61{\pm}1941.32$, 고혈압에서 $6965.93{\pm}1997.01$로서 고혈압자에서 백혈구수의 평균이 통계적으로 유의하게 더 높았으며 (P=0.00), 농촌에서 동일한 방향의 유의한 차이를 보였다 (P=0.03). 그 외의 거주지와 성별로 층화한 각 층에서는 유의한 평균차이를 보이는 결과는 없었다. 총대상자에서 백혈구수 1/5분위수를 기준으로 했을 때 2/5분위수의 비차비가 0.99 (95% confidence interval, CI 0.62-1.59), 3/5분위수가 1.41 (95% CI 0.90-2.21), 4/5분위수가 1.76(95% CI 1.14-2.72), 5/5분위수가 1.80 (95% CI 1.15-2.82)로서 백혈구수가 증가 함에따라 고혈압의 유병율이 일정하게 상승하는 것을 알 수 있었으며 경향분석에서도 유의한 경향($X^2_{trend}=5.53,\;df=1,\;P<0.05$)을 나타내었다. 나머지 층에서는 유의한 비차비도 없었으며 유의한 경향 역시 보이지 않았다. 그러나 거주지와 성별로 층화한 각 층에서 연령, 흡연과 음주량을 다중지수회귀분석으로 통제를 했을 때 단일분석시 통계적인 유의성을 보였던 전체 대상자의 비차비는 통계적으로 유의하지 않게 되었고 그 크기 역시 작아지고 불안정해졌다. 전체적으로 비차비의 크기가 조금씩 줄었으며 경향분석에서도 유의한 경향을 보인 층은 없었다. 이러한 사실은 백혈구수와 고혈압과의 가설을 처음으로 제시했던 Friedman등의 연구가 고혈압의 예측변수를 찾기위해 800여개의 변수와 고혈압발생과의 관계를 보는 과정에서 우연히 발견된 통계적인 1종오차의 결과 일지도 모른다는 것을 시사해주는 결과이다.
발리다마이신 에이는 아미노글리코사이드계 항생물질로 이탄당인 균당을 2개의 포도당으로 분해하는 효소(trehalase)의 작용을 저해하여 균 증식을 억제한다. 우리나라에서는 벼, 고추, 복숭아, 마늘, 양파, 참다래 등에 세균성 병해를 방제하기 위해 농약으로 등록되어 있다. 국외의 경우 일본에 잔류허용기준(MRLs)이 감자 포함 43품목에서 0.05-0.06 mg/kg으로 기준이 설정되어 있고, 유럽은 0.01 mg/kg 일률 기준을 적용하고 있으며 국내의 경우 기준이 설정될 예정이다. 축산물의 경우 잔류물의 정의를 설정하고 있지 않으나 농산물의 경우 잔류물의 정의는 일본에서 모화합물로 설정되어 있으며 국내에서도 모화합물로 규정할 예정이다. 따라서 발리다마이신 에이의 잔류허용기준 신설에 따른 안전관리를 위하여 공정시험법을 개발하였다. 분석기기는 발리다마이신 에이의 물리 화학적 특성을 고려하여 선택성과 감도가 우수한 LC-MS/MS를 분석기기로 선정하였고 메탄올/물(50/50, v/v)을 이용하여 진탕 추출 후 HLB 카트리지를 이용한 정제 조건을 확립하여 시험법을 개발하였다. 발리다마이신 에이의 직선성은 결정계수($r^2$)가 0.99이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.005, 0.01 mg/kg으로 높은 감도를 나타내었다. 대표 농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)에 대하여 정량한계, 정량한계 10배, 정량한계 50배 수준으로 회수율 실험한 결과 평균 회수율(5반복)은 72.5-118.3%이었으며 분석오차는 10.3% 이하로 정확성 및 재현성이 우수함을 확인할 수 있었다. 검증 결과 각 농도별 발리다마이신 에이의 평균 회수율은 70.9~117.7%이었고, 상대표준편차(RSD)는 7.9% 이하로 조사되었다. 두 실험실간 회수율 결과에 따른 평균값은 75.9~112.7%이며 RSD는 18%미만으로 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40)의 잔류농약 분석기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 농산물 중 발리다마이신 에이의 잔류검사를 위한 공정시험법으로 활용할 수 있으며 유사 농산물에 대한 적용도 가능하리라 판단되어 향후 국내 농산물 중 농약의 잔류허용기준 신설 및 잔류농약 검사의 기초자료로 활용 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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