• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_3호
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• pp.949-965
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• 2023

본 연구에서는 Sentinel-1 synthetic aperture radar 영상을 활용하여 딥러닝 모델인 Swin Transformer로 국내 농업용 저수지의 수표면적을 모니터링 하는 방법을 제시한다. Google Earth Engine 플랫폼을 이용하여 70만톤 급, 90만톤급, 150만톤급 저수지 7개소에 대한 2017년부터 2021년 데이터셋을 구축하였다. 저수지 4개소에 대한 영상 1,283장에 대해서 셔플링(suffling) 및 5-폴드(fold) 교차검증 기법을 적용하여 모델을 학습하였다. 시험평가 결과 모델의 윈도우 크기를 12로 설정한 Swin Transformer Large 모델은 각 폴드에서 평균적으로 99.54%의 정확도와 95.15%의 mean intersection over union (mIoU)을 기록하여 우수한 의미론적 분할 성능을 보여주었다. 최고 성능을 보여준 모델을 나머지 3개소 저수지 데이터셋에 적용하여 성능을 검증한 결과, 모든 저수지에서 정확도 99% 및 mIoU 94% 이상을 달성함을 확인했다. 이러한 결과는 Swint Transformer 모델이 국내의 농업용 저수지의 수표면적 모니터링에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.134-146
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• 2023

콩 역병(Phytophthora root rot, PRR)은 난균(oomycete)인 Phytophthora sojae에 의해 발생하는 콩의 주요 병 중 하나로, 배수가 잘 안 되는 밭이나 습한 토양에서 심하게 발생한다. 역병의 피해를 효과적으로 줄일 수 있는 방법은 주로 역병 저항성 품종을 재배하는 것으로, 이는 저항성 유전자 Rps (resistance to P. sojae)에 대한 연구를 중심으로 이루어진다. 본 연구는 대풍 과 천알(계통명 SS0404-T5-76)을 교배하여 구축한 RIL (recombinant inbred line) 집단을 이용하여 콩 역병 균주40468과 연관된 저항성 유전자좌를 탐색하기 위해 수행되었다. 역병 균주40468에 대한 저항성 평가는 하배축 접종(hypocotyl inoculation) 방법으로 이루어졌다. 저항성 검정 결과, 천알은 저항성,대풍은 감수성을 보였고 집단 내에서는 계통들의 표현형이 분리되는 양상을 보였다. 집단 내에서 표현형 분포는 1:1 (R:S) (χ2 = 0.57, p = 0.75) 분리비와 일치하였으며, 이는 저항성 반응이 단일 유전자에 의해 조절됨을 나타낸다. 대풍, 천알과 각 RIL 계통들은 고밀도 SNP 유전자형 분석을 통해 데이터를 얻었고, 이를 바탕으로 유전자 지도를 작성하였다. 일원분산 분석(Single-marker ANOVA) 및 linkage analysis 결과, 18번 염색체의 55.9~56.4 Mbp에서 높은 통계적 유의성을 보였으며, 이 지역의 표현형 분산은 ~98%로 나타났다. 탐색된 영역은 다수의 선행연구에서 Rps의 위치로 보고된 지역과 겹치며, 콩 표준 유전체 정보를 기반으로 0.5 Mbp 범위 내에서 leucine-rich repeat (LRR) 또는 serine/threonine kinase(STK)을 합성하는 유전자 9개를 포함하고 있다. 천알은 역병 균주40468에 대한 저항성 유전자좌가 밝혀진 첫 국내 콩 품종으로, 본 연구에서 밝힌 천알의 저항성 유전자좌는 향후 역병 저항성 육종 및 연구에서 유용한 재료가 될 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.114-120
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• 2023

갈색종피와 녹색자엽을 가진 품종 및 유전자원의 성숙 종실에는 눈 건강에 유익한 루테인 성분과 항산화 효과를 가진 플라보노이드 성분이 많이 함유되어져 있다. 그러나, 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 쿠니츠 트립신 억제제(KTI) 단백질 같은 항영양 성분이 존재한다. 이러한 항영양 성분을 불활성화시키기 위하여 콩 식품 제조 및 가공시 고온 및 첨가제 처리가 필요하지만 여러 가지 단점이 수반된다. 따라서, 갈색종피와 녹색자엽이면서 성숙 종실에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질이 모두 부재한 tetra null 유전자형(lecgy1lox1lox2lox3ti)을 가진 계통을 선발하기 위하여 본 연구가 진행되었다. 4개의 품종과 1개의 유전자원을 이용하여 육종집단 창성을 위한 두 모본이 선발되었다. 전체 58개의 F₂ 식물체로부터 DNA 마커를 이용하여 lele 유전자형을 가진 개체가 선발된 후 갈색종피와 녹색 자엽이면서 7S α′ subunit 단백질이 부재한 F3 종자가 선발되었다. 선발된 F₃ 종자는 F₃ 식물체를 거쳐 3개의 계통으로 육성되었다. 3개의 선발 계통(S1, S2, S3)에 대하여 F₆ 종자에서 렉틴, 7S α′ subunit, 리폭시게나제 및 KTI의 4가지 단백질에 대한 유전적 부재가 검정되었다. 3개의 선발 계통은 갈색종피, 녹색자엽 및 흰색배꼽을 가지고 있으며 백립중은 26.4-30.9 g으로 대조품종인 '청자3호'의 36.0 g보다 작았다. S2 선발 계통은 백립중이 30.9 g으로 대립이며 콩에서 항영양성분으로 알려진 lectin, 7S α′ subunit, lipoxygenase 및 KTI의 4가지 단백질 모두 부재한 유색콩 품종육성을 위한 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권12호
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• pp.1036-1045
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• 2023

골격근량과 근력의 점진적인 감소를 특징으로 하는 근감소증은 고령화 인구에서 중요한 문제이다. 본 연구는 콩잎 추출물(Soybean Leaf extracts, SL)의 덱사메타손으로 유도된 근위축에 대한 치료적 가능성을 세포 및 동물 모델에서 조사하였다. 세포 실험 결과, SL은 C2C12 근섬유의 형태, 밀도 및 크기가 보존되어 통계적으로 유의미한 수준으로 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 완화하는 것으로 나타났다. 또한, SL 처리는 주요 근육 위축 조절 인자인 muscle RING-finger protein-1 (MuRF1)과 muscle atrophy F-box (MAFbx)의 발현을 mRNA 및 단백질 수준 모두에서 유의하게 하향 조절하였다. 마우스 모델에서 SL 투여는 특히 덱사메타손으로 인한 체중 감소와 근육 소모를 상쇄하여 비복근과 전경골근의 근육량을 보존하는 것으로 나타났다. 기능적으로도 SL을 투여한 마우스는 악력과 트레드밀 지구력이 향상되어 근육 성능이 개선되었다. 또한 SL은 골격근에서 근위축 관련 단백질인 MAFbx의 발현을 억제하여 덱사메타손 유도 근위축에 대한 보호 역할을 보여주었다. 이러한 연구 결과를 종합해 볼 때 SL은 근감소증과 같은 근육 소모 질환을 개선할 수 있는 유망한 천연 치료제가 될 수 있음을 시사한다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.7-7
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• 2023

현재 다양한 4차산업의 주요기술로는 빅데이터, 사물인터넷, 인공지능, 블록체인, 혼합현실(MR), 드론 등이 대표적인 기술들이다. 특히 최근에 세계적인 기술적 트랜드로 자리 잡고 있는 "디지털 트윈(digital twin)은 물리적인 사물과 컴퓨터에 동일하게 표현되는 가상 모델의 개념으로서. 실제 물리적인 자산 대신 소프트웨어로 가상화한 자산의 Digital twin을 만들어 모의실험함으로써 실제 농작업의 특성(현재 상태, 농업생산성, 농작업 시나리오, 등)에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 노지노업 주산지에 대한 디지털 트윈 데이터를 구축하고 스마트팜 단지를 설계 및 구축하여, 통합관제시스템 운영을 통해 자동 물관리, 원격생육예찰, 드론방제, 병충해 예찰작업 등으로 농작업을 효율화하고자 한다. 또한, 빅데이터 분석을 통한 적정량의 비료·농약사용으로 환경적 부하를 최소화하여, 노동력절감, 농작물 생산성을 향상할 수 있는 디지털 환경제어농업을 국내에 보급하고자 한다. 이러한 노지농업 기술은 디지털 농작업 및 재배관리 등 으로 노동력이 절감되고, 기후변화에 대비한 물이용 최적화와 토양오염예방 효과를 기대할 수 있으며, 전국 재배환경 디지털 데이터 확보를 통한 노지작물의 정량적인 생육관리가 가능하게 된다. 또한 농업생산성 향상을 통한 탄소중립 RED++ 활동을 직접적으로 실천을 할 수 있는 방안이다. 취득된 고정밀·고화질 영상기반 농작물 생육데이터취득을 통한 생육현황 분석과 예측은 디지털 영농작업관리에 매우 효과적이다. 실제 국립식량과학원 남부작물부에서는 지중점적, 땅속배수 등 다양한 종류의 노지스마트팜 연구개발을 진행하였다. 특히, 올해부터는 전국농업기술원 단지를 대상으로 노지스마트팜 시설 구축 및 기술 보급을 통한 사업화를 본격적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 디지털 트윈 기술과 노지스마트팜 기술을 융합한 농업분야 구축사례와 향후 활용방안에 대하여 서술하고자 한다.

• 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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• 제29권4호
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• pp.537-567
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• 2023

본 연구는 잔인한 범죄현장으로부터 비롯된 혐오 정서와 성 소수자인 피고인에 대한 고정관념에서 나온 혐오 정서의 속성 및 각 혐오 정서가 증거평가와 법적 판단에 미치는 영향을 비교하고자 하였다. 총 600명의 참가자(남 300명, 평균 44.40)가 혐오 정서의 출처(범죄현장, 성 소수자 피고인, 통제조건), 추가 무죄 증거의 존부(있음, 없음), 그리고 사법적 지시문 존부 조건(있음, 없음)에 무작위로 할당되었다. 연구결과 핵심적 혐오(physical disgust) 요소가 강한, 잔인한 범죄현장 조건에서 나온 혐오 정서가 피고인이 성 소수자인 경우의 혐오 정서보다 유의미하게 높았으며, 제시된 증거를 더 유죄방향으로 해석하였고, 피고인이 유죄일 확률을 더 높게 보았다. 눈에 띄는 것은 혐오 출처가 성 소수자인 조건에서는 혐오 정서와 유죄확률 판단 간에 증거평가가 유의미한 조절 변인이었으나 통제조건과 범죄현장 조건에서는 그렇지 않았다는 점으로, 이는 피고인이 성 소수자일 경우 유발된 혐오 정서가 법적 판단에 미치는 영향은 직접적이지 않을 수 있음을 의미한다. 또한, 지시문의 제시는 형량을 유의미하게 감소시켰고, 사후 단순 효과(simple effect) 분석 결과 오직 통제조건에서만 지시문 제시가 유죄확률을 낮추었다. 이는 범죄현장이나 피고인의 특성에서 비롯된 혐오 정서는 지시문으로는 교정되기 어려운 사건관련 정서(integral emotion)로 인식될 수 있다는 것을 추론케 한다. 분석 결과 성 소수자 조건에서 범죄현장 조건과 통제조건에서보다 피고인에 대한 동정심이 높게 나타났는데, 이는 성 소수자에 대해서는 혐오 외에 동정심이라는 정서적 반응이 나타날 수 있다는 것을 보여준다. 이 결과를 기반으로 혐오 정서의 본질(physical disgust/moral disgust), 혐오의 출처 및 정도에 따른 법적 판단, 그리고 성 소수자인 피고인에 대한 혐오와 동정심의 의미에 대해 논의하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.479-486
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• 2023

본 연구는 간호대학생의 MBTI 선호지표에 따른 갈등관리유형의 차이를 확인하기 위한 서술적 조사연구이다 자료수집은 2023년 8월 30일부터 9월 30일까지였다. 자료분석은 independent t-test, One-way ANOVA, Scheffe's를 시행하였다. 연구결과 갈등관리유형에 유의미한 차이를 보이는 MBTI지표 중 에너지 방향에서 I는 E보다 회피가 높았다(t=-3.776, p<0.01). 의사결정기능의 경우 F가 T보다 양보(t=-3.478, p<0.01)와 회피(t=-3.389, p<0.01)가 높았고, T가 F보다 지배가 높았다(t=2.070, p<0.5). 외부생활 대처양식의 경우 J가 P보다 협력(t=2.756, p<0.01)과 타협(t=2.044, p<0.5)이 높았다. MBTI의 심리기능유형에서는 NF형이 ST형보다 양보가 높았고(F=4.174, p<0.05), SF형이 ST형보다 회피가 높았다(F=4.202, p<0.05). MBTI 의사결정기능 유형과 외부생활 대처양식을 조합해서 갈등관리유형의 차이를 분석한 결과는 FJ형이 FP형 보다 협력이(F=2.907, p<0.05), FJ형이 TP형보다 양보가(F=4.662, p<0.01), FJ형이 TJ형보다 회피가 높았다(F=3.327, p<0.05). MBTI의 태도지표는 EJ형이 EP형 보다 협력이 높았고(F=2.817, p<0.05), IP형이 EP형 보다 회피가 유의미하게 높았다(F=4.551, p<0.01). 본 연구에서는 현재까지 국내에서는 연구되지 않은 MBTI 의사결정기능 유형(F,T)과 외부생활대처양식(J,P)을 조합해서 갈등관리유형의 차이를 확인한 것에 의의가 있다. 후속연구에서는 본 연구결과를 반영하여 대상자 수를 확대한 MBTI 성격유형별 갈등관리유형에 대한 연구, MBTI 지표 및 성격유형별 갈등관리 프로그램개발과 프로그램 효과성 분석 연구를 제언한다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.325-334
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• 2023

미국과 멕시코 지역이 원산지로 알려진 미국가재는 세계적인 침입종으로서, 최근 국내에서도 자연개체군의 출현과 개체수의 증가가 보고 되어왔다. 본 연구에서는 미토콘드리아 COI 유전자 및 초위성체 마커를 이용하여, 다양한 체색을 포함한 침입 자연개체군, 유입경로로 추정되는 수족관 개체군, 원산지 개체군인 미국 개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 분석을 수행하였다. 미토콘드리아 COI 유전자 다양성 분석 결과, 국내에서 채집된 침입 자연개체군(33개체)과 수족관 개체군(226개체)에서 5개의 단상형만이 발견되었으며, 초위성체 마커를 이용한 집단유전학 분석 결과에서도 침입 자연개체군과 수족관 개체군은 낮은 유전자 다양성을 나타냈다. 미국 개체군의 유전자 다양성은 두 마커에서 모두 높게 나타났는데, 이는 일반적으로 원산지(source population) 개체군이 높은 유전자 다양성을 가지는 특성을 보여준다고 할 수 있다. 본 연구에서 미국 개체군에서 수족관 개체군으로 그리고 침입 자연개체군으로 유입된 경로를 직접적으로 보여주지는 않으나, 모든 개체군에서 공유되는 COI 단상형(haplotype)과 낮은 유전적 분화도(FST)로 볼 때, 원산지인 미국으로부터 수입된 개체들이 각기 다른 수족관을 통해 침입 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 보여준다. 특히 수족관 개체군은 많은 개체수임에도 불구하고, 매우 낮은 유전적 다양성을 보임으로써 창시자 효과 후 inbreeding에 의한 개체군일 가능성을 보여주며, 이는 소수의 개체로부터 대량 증식되었을 가능성을 보여준다. 또한 서로 다른 체색을 띠는 수족관 개체들은 체색에 따른 유전적 차이는 없었다. 다만 주홍색 가재와 흰색 가재에서 더 높은 inbreeding이 나타났을 가능성을 보여준다. 따라서 자연개체군의 체색의 경우 수족관 개체의 특정 체색으로부터 유입되었다기보다는 자연환경에서 적응에 의해 나타난 변화의 가능성이 높다고 할 수 있다. 또한 침입 자연개체군의 낮은 유전적 다양성으로 볼 때 초기 국내 자연개체군의 유효집단(effective population)의 크기는 크지 않을 것으로 보이며, 근거리에 위치한 두 침입 자연개체군의 비교적 큰 유전적 분화도 결과로 볼 때 두 침입 자연개체군의 유전적 흐름보다는, 원산지인 미국의 다양한 유전자형이 다양한 국내 지역 수족관으로 유입되고, 이후 각각 다른 경로를 통해 각각의 자연개체군을 형성했을 것으로 보인다. 이는 본 연구에 포함되지 않은 다른 유입경로가 있음을 보여주며, 대량 사육되어 판매되는 미국가재가 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 나타낸다. 본 연구 결과에서 얻은 미국 개체군, 국내 수족관 개체군, 국내 침입 자연개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 연구는 개체군 증가와 확산이 우려되는 국내 침입 자연개체군의 크기 및 유입경로를 추론하는 데 중요한 정보가 될 것이며, 이후 국내 자연개체군 대량 발생의 분석과 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권5호
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• pp.390-401
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• 2023

본 연구에서는 기존 식품첨가물 분석법에서 합으로써 분석되는 락색소를 laccaic acid A, B, C, E 4가지 성분으로 분류하고 개별적으로 정량 할 수 있는 분석법을 확립하였다. Natural red 25를 사용하여 구조적으로 비슷한 laccaic acid A와 B를 1차적으로 분취한 후 2차로 A와 B를 분리했다. 같은 방식으로 C와 D를 1차, 2차에 걸쳐 각각의 개별 표준품으로 사용하였다. 락색소 불검출 시료 3가지 시료(햄, 토마토 주스, 고추장)를 확보하여 0.05-107.2 ㎍/mL 범위에서 결정계수(r²) 0.995 이상의 직선성을 확인하였다. 3가지 시료에서 정밀도와 정확성을 측정한 결과, 일내 정밀도는 0.2-12.3%, 정확도는 90.6-112.7% 범위 내에서 확인되었으며 일간 정밀도는 0.3-13.3%, 정확도는 90.3-113.0% 범위내로 확인 되었다. 락색소를 사용하는 식품과 사용 금지 식품에 대해 회수율을 측정한 결과, 사용 가능 식품에서는 91.6-114.9% 범위의 회수율을 보였으며, 사용 불가 식품의 경우 92.5-113.5% 범위의 회수율을 보였다. 락색소의 검출 한계는 3가지 시료에서 검출한계 0.01-0.15 ㎍/mL, 정량한계 0.02-0.47 ㎍/mL로 확인되었다. 락색소의 4가지 성분중 laccaic acid A와 C에 대한 측정 불확도를 산출한 결과, laccaic acid A의 측정 불확도는 13.65±0.39 mg/kg(신뢰수준 95%, K=2), laccaic acid C의 측정 불확도는 4.19±0.39 mg/kg(신뢰수준 95%, K=2)로 비교적 낮은 측정불확도 값을 산출하였다. 따라서 본 연구에서는 식품 중 락색소의 개별 분석과 정성 및 정량분석을 위해 유효성이 검증된 분석법을 확립으로 식품 중 잔류물질 기준규격 설정 및 관리에 참고 자료가 될 수 있고, 향후 매트릭스 효과에 따른 laccaic acid 개별 분석과 개별 활성 및 독성시험 연구의 근거 지표가 될 수 있다고 판단된다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.193-203
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• 2023

에틸포메이트(Ethyl formate)는 자연상에서 발생되는 천연살충제로서 훈증방식으로 검역단계에서 해외로부터 유입되는 해충의 방제를 위하여 사용되고 있다. 특히, 메틸브로마이드의 대체제로서 주로 사용되며 인축에 독성이 약하고 식물에 대한 약해가 적다. 이러한 에틸포메이트를 농업해충방제를 훈증제로 사용하기 전에 유용생물체에 대한 독성과 수박, 애호박, 참외에 대한 식물독성 및 발생한 식물독성의 저감화 방안을 강구하고자 본 연구를 수행하였다. 에틸포메이트 2시간 훈증처리 후 지렁이, 꿀벌, 누에에 대한 LC₅₀ 값은 각각 39.9, 7.09, 17.9 g m^-3였다. EF에 대한 감수성 정도는 LC₅₀ 값 기준 지렁이, 누에, 꿀벌 순으로 낮게 나타났으며 에틸포메이트 훈증처리는 꿀벌에 대하여 강한 독성을 유발하였다. 식물독성은 7.5 g m^-3 농도로 처리된 수박 잎에서 관찰되었으며 10.0 g m^-3 농도로 처리 시 수박 잎의 가장자리는 까맣게 타들어 가는 산에 의한 약해가 발생함을 확인하였다. 다른 박과 식물인 애호박 및 참외에는 10 g m^-3 농도처리 시 잎에 강한 약해를 보였고 이를 저감하기 위하여 사용된 sodium silicate는 10% 및 20% 처리 시 약해의 저감을 확인할 수 있었다. 이와 같이 에틸포메이트 훈증처리 시 비표적생물에 대한 급성독성연구와 대상작물의 약해발생을 저감하는 연구는 에틸포메이트의 효율적인 농업해충 방제를 위한 중요한 결과를 도출했다.