• 한국농림기상학회지
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• 제23권4호
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• pp.198-221
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• 2021

1960-70년대 대규모 산림녹화 이후에 한국의 산림은 점차 노령화되고 있다. 노령림의 순 CO₂ 교환은 이론적으로 중립에 가깝지만, 교란이나 관리에 의해 CO₂ 흡원 또는 발원이 될 수 있다. 본 연구는 한국의 광릉 낙엽활엽수 노령림(GDK)의 CO₂ 수지 역학을 이해함으로써, 다음 두 가지 질문에 답하고자 하였다: (1) 보전되고 있는 GDK는 과연 이론적으로 알려져 있는 CO₂ 중립인가? (2) 관측된 CO₂ 수지의 경년 변동이 문헌에 보고된 조절 인자들과의 선형적인 인과관계로 설명이 가능한가? 이에 답하기 위해, 본 연구는 KoFlux GDK 관측지에서 에디 공분산 기술로 2006년부터 2020년까지 15년 동안 관측된 CO₂ 플럭스 자료와 생기상학적 자료를 분석하였다. 연구 결과, (1) GDK는 15년 자료를 평균해서 보면 약한 CO₂ 발원이며, 관측기간 동안 흡원과 발원 사이를 오갔으나 최근 5년 동안 CO₂ 발원으로서의 강도가 증가하고 있다. (2) 전천일사, 생장기간, 엽면적지수의 경년 변동은 총 일차생산량(Gross Primary Production, GPP)의 경년변동과 양의 상관관계(R²=0.32~0.45)가 있는 반면, 기온과 지표면 온도의 경년 변동은 생태계 호흡(Ecosystem Respiration, RE)의 경년 변동과 유의한 상관관계가 없었다. 또한, 관측기간 초반(첫 10년)의 CO₂ 플럭스와 기상요인 및 생물학적 요인으로 학습시킨 기계학습은 관측기간 후반(최근 5년)의 GPP와 RE의 경년 변동을 제대로 모사해내지 못했다. 단, 고사목에서 배출된 탄소 추정량이 CO₂ 발원으로의 전환에 일부 기여했을 것으로 추정된다. GDK의 장기 CO₂ 수지 역학에 대해 올바로 이해하고 해석하기 위해서는, 분석과 모델링을 위한 복잡계과학 기반의 새로운 프레임워크가 필요하다. 더불어, 플럭스 모니터링 및 자료 품질 유지와 함께 고사목과 교란을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요함을 다시 한 번 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권4호
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• pp.418-424
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• 2021

자외선과 병원미생물 감염 등으로 야기되는 다양한 피부조직의 손상은 피부염증을 일으킨다. 피부염 치료제로 염증을 완화시키는 항히스타민 또는 스테로이드 계열 약물이 처방되고 있다. 하지만 부적절한 스테로이드 복용은 피부 장벽 약화나 골다공증 등의 부작용을 초래할 수 있어, 부작용이 적은 피부염 치료 약물은 임상적으로 중요하다. 콜레스테롤 합성에 필요한 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A 환원효소를 억제하는 statin은 혈청 콜레스테롤 수준을 낮추는 약물로 고지혈증이나 심혈관질환에 널리 처방되고 있다. 이러한 콜레스테롤 생성 억제 기능에 더하여, 흥미롭게도, statin 약물은 골관절염과 관련된 여러 연구에서 항염증 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 피부 장벽의 주요 구성 세포인 각질형성세포(HaCaT 세포주)에서 atorvastatin 및 fluvastatin의 잠재적인 항염증 효과를 조사하였다. IL-1β 자극에 반응하여 HaCaT 세포에서 염증반응의 주요한 인자인 COX2 단백질의 발현이 증가하였다. 이러한 COX2 단백질의 발현 증가는 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 억제되었다. 비슷하게, IL-1β에 의해 발현이 증가된 다른 염증반응 유전자(iNOS 그리고MMP-1 등)의 발현양도 atorvastatin 또는 fluvastatin 약물 처리로 감소되었다. 종합하면, 본 연구결과는 HaCaT 세포에서 IL-1β 로 유도된 염증반응이 atorvastatin 및 fluvastatin 약물 처리로 하향 조절될 수 있음을 보여준다. 따라서, 본 연구결과는 atorvastatin 및 fluvastatin 약물이 피부염증을 완화시키는 조절제로 응용될 수 있다는 것을 제시한다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권4호
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• pp.567-582
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• 2022

체인톱에 의한 인력위주의 임목수확작업은 안전사고 문제에 직면하고 있으나, 기계화작업을 통해 작업자의 위험성을 줄이고 생산성을 높일 수 있다. 본 연구는 국내 수종에 적합한 굴삭기 기반의 스트로크 하베스터을 이용하여 리기다소나무(Pinus rigida)와 신갈나무(Quercus mongolica)를 대상으로 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업으로 구분하여 생산성과 비용을 분석하였다. 스트로크 하베스터의 효율적인 운영을 위한 작업생산성 예측모델 개발과 직경 및 기계이용률에 따른 작업비용 변화를 분석하였다. 벌도+조재작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 6.53 m³/SMH와 4.02 m³/SMH이고, 비용은 각각 17,983 won/m³과 29,210 won/m³으로 나타났다. 벌도작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 40.9 m³/SMH와 23.0 m³/SMH이고 비용은 각각 2,667 won/m³와 4,743 won/m³으로 나타났다. 조재작업에서 리기다소나무와 신갈나무의 생산성은 각각 8.25 m³/SMH와 7.75 m³/SMH이고, 비용은 각각 15,296 won/m³와 16,283 m³/SMH으로 나타났다. 스트로크 하베스터를 이용한 벌도+조재작업, 벌도작업과 조재작업의 생산성에 대한 중요인자는 흉고직경, 이동거리와 절단횟수가 선정되었으며(p<0.05), 이를 이용하여 작업생산성 예측모델을 개발하였다. 따라서 스트로크 하베스터를 이용한 벌도 및 조재작업에서 다양한 조건과 수종을 고려한 DB 구축으로 생산성과 비용 예측의 정확성을 높이기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한정형외과학회지
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• 제55권4호
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• pp.318-323
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• 2020

목적: 근감소증에 중요한 요소인 척추 주변 근육 감소를 수치화한 총 지방 침윤율(total fat infiltration rate, TFI rate)과 골다공증성 척추 압박 골절(osteoporotic vertebral compression fracture) 및 관련 수치와의 상관 관계를 찾는 것을 목표로 하였다. 대상 및 방법: 2012년 1월부터 2016년 12월까지 요추의 압박 골절 진료를 본 환자들 중 1) 골밀도(bone mineral density, BMD) T score -2.5 g/cm² 미만으로 골다공증을 진단받고, 2) 요추 골절로 경피적 척추성형술(vertebroplasty) 또는 경피적 풍선척추성형술(kyphoplasty)을 받았으며, 3) 요추의 한 분절만 골절된 4) 1년 이상 추시한 환자 98명을 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. TFI는 Image J 프로그램으로 자기공명영상을 분석하여 확인하였다. 이를 바탕으로 다열근(multifidus) 및 척추기립근(erector spinae)의 TFI와 골다공증 요소들과의 연관성을 분석하였다. 결과: 다열근및 척추기립근의 평균 TFI는 14.66±10.16이었다. 척추 BMD는 고관절 BMD와 통계적으로 유의한 양의 상관 관계를 보였으나 TFI와 음의 상관 관계를 보였다. 고관절 BMD는 체질량지수(body mass index)와 유의한 양의 상관 관계를 보였다. 또한 비타민 D 수치는 척추 BMD와 고관절 BMD에서 모두 양의 상관 관계를 보였으나, TFI와는 음의 상관 관계를 보였다. 결론: 근육량은 근감소증 환자뿐만 아니라 골다공증 환자의 치료에 있어서도 도움이 되므로 주의깊게 보아야 할 것이다. 또한 비타민 D를 증가시키는 것은 근육 위축의 진행을 늦출 수 있으므로 이로써 골절을 예방하는 효과를 가져올 수 있다.

• 생태와환경
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• 제55권2호
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• pp.99-110
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• 2022

본 연구에서는 어류 양식장 퇴적 유기물의 기원 및 기여도 평가를 위해 어류(숭어) 가두리 양식장이 이동된 후 수층 및 퇴적물 내 물리/화학적 인자들의 변화와 함께 안정 동위원소 비의 특성을 조사했다. 이를 토대로 과거 양식장 퇴적물 내 축적된 유기물의 거동을 구체적으로 파악함으로써 효과적인 어장환경평가 기법을 검토하였다. 연구정점(OFF 및 control)에서 입자성 및 침강물질은 정점 간 차이보다는 계절적 강수량 변동에 따라 차별적 분포를 보였다. 하지만 퇴적물 내 분석된 δ¹⁵N 결과는 수층 기원 질소원과는 유의한 차이를 보였으며, 과거 외부기원의 유기물 (예: 어류 배설물)의 다량 유입이 주된 요인이라 판단된다. 실제로 과거 어류 가두리 양식활동으로 인해 OFF 정점 내 어류 배설물의 우점적 기여(>50%)를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구정점 내 분해되지 않은 어장 양식기인 유기물의 농도가 높은 수준으로 존재할 것이라 판단되며, 어장 회복력의 체계적인 진단을 위한 중요한 고려요인이라 판단된다.

• 공업화학
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• 제34권2호
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• pp.111-120
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• 2023

이산화탄소 순환 물질 중 대표적인 광물인 탄산칼슘의 형성 과정을 관찰하고, 대표적 조절 변수인 마그네슘-칼슘 이온의 혼합 비율(Mg/Ca 비)과 온도가 pre-nucleation cluster (PNC) 및 탄산칼슘 형성에 미치는 영향을 분석하고자 실험과정에서 칼슘 이온 선택성 전극(calcium ion selective electrode, Ca ISE)을 이용하여 핵형성 과정을 연구하였다. 실험결과 미량의 결정이 형성되었으며 표면 원소 분석을 위해 에너지 분산 X선 분석법(energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)을 사용하였고, 형상 분석을 위해 주사 전자 현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 사용하였다. Mg/Ca 비와 온도 조건에 따라 다양한 형상의 결정질 탄산칼슘(방해석, 아라고나이트 등)을 확인하였으며 Ca ISE로부터 얻은 칼슘 이온 농도 그래프는 탄산칼슘 형성 과정을 보여주었다. 칼슘 이온 농도 그래프 분석을 통해 마그네슘 이온은 칼슘 이온과 탄산 이온의 결합을 방해하고 PNC 간 응집을 지연시켜 핵형성 및 탄산칼슘의 형성을 지연시킴을 확인하였다. 반면 온도는 이와 반대되는 효과를 보였으며, 본 실험 조건에서는 마그네슘 이온보다 더 큰 영향을 미쳤다. 또한 Mg/Ca 비와 온도에 따라 탄산칼슘의 형상이 뚜렷하게 변화하여 두 인자는 탄산칼슘 형성 과정에 전반적으로 영향을 미치는 중요 조절 변수임을 확인하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권1호
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• pp.71-82
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• 2023

산림 바이오매스는 임목의 크기와 산림의 성숙도, 임지의 생산성(Productivity)을 대표할 수 있는 인자로 활용된다. 따라서 이를 정량적으로 평가하는 것은 산림경영과 수확뿐만 아니라 이산화탄소(CO₂) 흡수를 포함한 생태계 기능과 서비스의 평가를 위해서도 매우 중요하다. 상대생장식(Allometric equation)은 식물의 상대생장관계(Relative growth rate)를 통해 각 부분의 값을 추정하는 방법으로, 과거부터 현재까지 폭 넓게 활용되는 방법론이다. 최근 대기중의 CO₂ 농도증가와 이에 따른 기후변화로 인해 수목의 상대생장관계가 바뀌고 있다는 연구결과들이 도출되면서, 기존에 개발된 상대생장식과 계수들에 대한 재검토 필요성이 제기되고 있다. 본 연구에서는 국가산림자원조사(NFI) 자료를 통해 우리나라 주요 4개 수종[소나무(Pinus densiflora; PD), 낙엽송(Larix kaempferi; LK), 굴참나무(Quercus variabilis BL.; QV), 신갈나무(Quercus mongolica; QM)]의 수고-DBH 상대생장관계를 분석하고, 이를 기존 수확표 정보와 비교하여 지난 10년간 상대생장의 변화 유무 및 정도를 파악하고자 하였다. 분석결과 모든 수종에서 NFI 차수가 증가할수록, 동일 DBH에 대한 기대 수고값이 증가한 것으로 확인되었다. 예를 들면, 모형 분석결과 PD, LK, QV, QM의 DBH 25 cm에 대한 수고의 기댓값은 5차 NFI 자료에서는 12.48, 19.17, 14.47, 13.19 m로, 7차 NFI 자료에서는 13.61(+9.1%), 21.58(+12.7%), 15.76(+8.9%), 13.93 m (+5.6%) 로 추정되어 수종별로 5~13%정도 증가한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 현재 우리나라 산림의 주요 수종들의 임목 생장은, 과거 조사자료를 통해 파악된 수종별 수고-DBH 발달경향과 비교 했을 때, 직경생장보다 수고생장을 더 활발하게 하고 있다는 것을 의미한다.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권6호
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• pp.519-527
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• 2019

목적: 다발성 섬유성 이형성증에서 대퇴골두의 침범 부위 정도에 따라 분류하여 변형 정도를 분석하고 치료 경과에 대한 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법: 1987년 3월부터 2014년 3월까지 전남대학교병원에 내원한 23명의 환자를 후향적 연구를 실시하였다. 대퇴골두 침범 부위에 따라 대퇴골두의 골단판 반흔 및 성장판을 침범하지 않은 Type I, 골단판 반흔 및 성장판을 침범한 Type II로 구분하였다. 단순방사선 촬영을 통해 대퇴경간각 및 비구-전자간 거리를 측정하였으며 측면사진을 통해 전방만곡을 측정하였다. 하지의 teleoroentgenogram을 통해 하지부동 및 하지 역학축의 변화를 측정하였다. 골스캔을 통해 하지병변의 위치와 변형을 확인하였다. 변형 교정 및 골절 치료를 위한 내고정술 전후의 대퇴경간각, 비구-전자간 거리를 비교하여 수술 후 교정의 소실 정도를 확인하였다. 결과: 총 23명(46하지) 중 23명(28하지)에서 근위 대퇴부에 병변이 있었다. Type I은 15/23명(16/28하지), Type II는 9/23명(12/28하지)이었다. 근위 대퇴골의 술 전 대퇴경간각은 Type I에서 116.8도, Type II에서 95.3도를 보였고, 비구-전자간 거리는 Type I에서 12.08 mm, Type II에서 -5.54 mm를 보여 Type II에서 의미 있게 변형이 심하였다. 수술 직후 변형 교정에 뚜렷한 호전을 보였으나 시간이 경과함에 따라 Type II의 경우 변형 교정이 소실됨을 보였다(대퇴경간각 Type I: 133.8-130.8도, Type II: 128.6-116.9도, 비구-전자간 거리 Type I: 17.66-15.72 mm, Type II: 7.44-4.16 mm). 전방 만곡은 Type I에서 평균 12.74도, Type II에서 평균 20.19도를 보였다. 실제 하지부동을 보인 총 9명에서 평균 12 mm 의 차이를 보였으며, 하지 역학축은 술 전을 기준으로 외측 편위 4하지, 내측 편위 7하지를 보였다. 결론: 다발성 섬유성 이형성증에서 대퇴골두를 침범한 경우 대퇴경간각 및 비구-전자간 거리, 대퇴골의 전방 만곡에서 훨씬 심한 변형을 보이고 수술 후 변형 교정의 소실 양상을 보여 병변의 대퇴골두 침범 여부가 환자의 예후에 중요한 인자임을 알 수 있었다. 내외반 변형뿐만 아니라 전방 만곡 등의 측면상의 변형 및 하지 역학축, 하지부동 등 전반적인 하지의 정렬을 고려해야 할 것으로 생각된다.

• 한국과학예술포럼
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• 제34권
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• pp.327-337
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• 2018

최근 우리나라는 OECD 국가중 1위를 차지할 만큼 고령화사회로 고속화되고 있으며, 한국의 기대수명이 점차적으로 늘어감에 따라 사회에서 노인의 비중은 커져간다. 따라서 주요 노인계층의 행복감은 사회 전체적 분위기 및 행복감에 기여되는 부분이나 신체적, 심리적, 사회적 변화로 인한 노인의 삶의 질적 저하는 우울증, 자살률 증가 등의 사회적 문제로 발전될 수 있다. 이처럼 노인의 삶의 질과 만족도 향상에 대한 사회적 관심이 주어지면서, 경로당은 재가노인 사회활동의 중추적 역할을 담당할 수 있는 복지시설 형태로서 새롭게 주목받고 있다. 그러나 최근 경로당의 역할 부담의 증가로 인하여 노후된 환경개선에 노력을 기울이고 있으나, 물적 인적 자원의 한계로 인하여 정작 사용자를 배려한 실내환경의 질적 논란이 일고 있다. 색채환경은 사용자의 심리적, 정신적 영향이 높은 실내 환경인자일 뿐 아니라, 가장 저비용으로 환경만족도를 높일 수 있는 방안이라는 점에서 경로당 색채환경의 질 향상이 필요하다고 판단된다. 그러나 지금까지의 노인시설지침 중 색채환경에 대한 내용은 미비한 실정이며, 노인관련 시설에 대한 선행연구는 활발히 이루어져 왔으나, 산발적이므로 경로당 색채환경의 현주소 파악과 향후 개선방향의 도출을 위하여 관련 연구를 종합하여 체크리스트를 개발할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 산재되어 있는 경로당 관련 법규 및 가이드라인과 경로당의 주 사용자인 노인의 특성(신체적, 심리적, 선호적) 관련 연구를 종합하여 체크리스트를 도출하며, 이는 경로당 색채환경의 평가도구로 사용될 수 있음을 기대한다. 경로당이 현재 전국적 네트워크를 가지는 주거영역에 기능하는 중요 노인여가시설이라는 점을 감안할 때, 본 연구의 결과는 향후 활성화될 기존의 경로당 환경개선을 보다 사용자인 노인의 심리적, 정신적 만족도 향상을 가능하게 하여 사회적으로 기여할 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.325-338
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• 2023

구상나무는 한반도 아고산대 생태계에 미치는 기후변화 영향 평가에 중요한 환경지표종이다. 하지만 아고산대의 특성상 해발고도 약 1,000 m 이상에 주로 분포한 구상나무를 주기적으로 현장 조사하는 것은 많은 인력을 요구한다. 따라서 본 연구는 주기적인 관측이 가능한 원격탐사 자료를 활용하여 한라산과 지리산을 대상으로 2003년부터 2020년까지의 9월 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 normalized difference vegetation index (NDVI)와 지표면 온도 그리고 Global Precipitation Measurement (GPM)Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM의 강수량 자료를 이용해 구상나무의 식생 변동 및 환경변수와의 연관성을 분석하였다. 2003년과 비교하여 2020년에 구상나무 서식지역의 식생지수 감소를 확인하였으며, 이를 바탕으로 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역을 선별하였다. 이러한 지역들에 대한 장기간 식생지수 시계열 분석 결과, 한라산과 지리산 모두 고사지역에서 식생지수가 감소하는 경향을 보였다(한라산: -0.46, 지리산: -0.43). 또한 Hodrick-Prescott 필터를 통해 추출된 식생지수와 지표면온도 그리고 강수량의 추세변화를 통해 구상나무의 장기간 변동을 분석한 결과, 한라산의 경우 지표면온도가 증가하고 강수량이 감소하는 시기에 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역의 식생지수 차이가 증가하였다. 이는 온도 상승과 강수량 감소가 한라산 구상나무 생육쇠퇴에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 반면 지리산은 장기적으로 구상나무 고사지역의 장기적인 식생지수 감소 추세를 보여주었으나, 식생지수 변화 패턴이 지표면온도와 강수량과는 유의미한 상관성을 발견하지 못하였다. 추후 지표면 온도와 강수량 외에 선행연구에서 구상나무 생육쇠퇴와 연관이 있다고 알려진 환경인자(토양수분, 일사량, 강풍 등)에 대한 추가 분석이 필요하다. 본 연구를 통해 위성 자료로 구상나무 생태계의 장기간 모니터링 및 환경 변수들의 상관성 분석에 대한 가능성을 제시하였다. 본 연구를 토대로 위성 기반 모니터링이 구상나무의 생태학적 연구에 어떻게 활용될 수 있는지에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 것으로 기대한다.