• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.623-634
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• 2022

하천 주변 친수구역 조성, 4대강 사업 등과 같은 하천정비 사업으로 인해 하천의 흐름특성은 계속적으로 변동하고 있으며, 각종 오염물질 유입으로 인한 수질사고의 위험이 높아지고 있다. 수질사고 발생시 하천의 흐름특성을 고려해 오염물질의 농도 및 도달시간을 예측해 신속한 방제작업으로 하류로의 영향을 최소화해야한다. 이러한 오염물질의 거동을 추적하기 위해서는 하천의 구간별 확산계수, 분산계수 산정이 필요하며 그중 분산계수는 용존성 오염물질의 확산범위 해석에 사용된다. 오염물질의 거동을 추적하기 위한 기존 실험적 연구사례들은 많은 인력과 비용이 소요되고, 한정적인 장비의 운용으로 공간적으로 높은 해상도의 자료 취득이 어려웠다. 최근에는 RGB드론을 이용한 오염물질의 추적연구가 수행되었지만, RGB영상 역시 분광정보를 한정적으로 수집한다는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존 연구들의 한계점들을 보완하기 위해 드론을 활용한 원격탐사 플랫폼에 초분광센서를 탑재하여 기존 접촉식 측정보다 시간적, 공간적으로 고해상도의 자료를 수집하였다. 수집된 시공간(Spatio-temporal) 초분광영상을 활용해 추적자의 농도를 산정하고, 횡분산계수를 도출하였다. 향후 연구를 통해 드론 플랫폼의 한계를 극복하고, 분산계수 산정 기술을 고도화하면 수계로 유출되는 각종 오염물질의 감지 및 다양한 수질항목 및 하천인자의 변화량 감지가 가능할 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제32권2호
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• pp.108-118
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• 2022

뇌실하 영역은 뇌에서 신경줄기세포가 분포하는 곳으로 평생에 걸쳐 새로운 신경세포를 생성하는 곳이다. 많은 세포 안팎의 인자들이 신경줄기세포의 세포 증식과 신경세포로의 분화에 영향을 미친다. 최근 들어, L-type 칼슘 채널이 신경계의 발달을 조절하고 뇌실하 영역에 있는 신경줄기세포, 신경세포로 분화 중인 세포, 그리고 성숙한 신경세포에 분포한다고 밝혀졌다. L-type 칼슘 채널의 저해제인 nifedipine은 고혈압의 치료제로 오랜 기간 사용되어 왔다. 신경줄기세포에 nifedipine을 사용하여 L-type 칼슘 채널을 저해하는 연구는 많이 없는 상황이다. 이번 연구에서, 우리는 5일령 쥐의 뇌실하 영역에서 배양한 신경줄기세포에 nifedipine을 처리하여 신경세포로의 분화에 미치는 영향을 관찰하였다. Nifedipine은 Tuj1을 발현하는 신경세포의 수를 증가시킨 반면, Olig2를 발현하는 희소 돌기 아교 세포(oligodendrocytes)의 수에는 큰 영향을 미치지 않았다. Nifedipine은 S기를 표지하는 5-ethynyl-2'-deoxyuridine (EdU)가 들어간 세포의 수를 증가시켰고, 세포 분열시 나타나는 인산화된 히스톤 H3(PH3)를 발현하는 세포의 수를 증가시켰다. Nifedipine은 신경세포로의 분화를 촉진하는 Dlx2 유전자의 전사를 증가시켰고, 초기 신경세포에서 보이는 Mash1의 양도 증가시켰다. Nifedipine 외 또다른 L-type 칼슘 채널의 저해제인 verapamil을 처리하자, 신경세포로의 분화가 소폭 증가하였으나, 통계적 유의미성은 매우 낮았다. T-type 칼슘 채널의 저해제 유전자인 Cav3.1, Cav3.2, Cav3.3가 발현함을 관찰하여, T-type 칼슘 채널의 저해제인 pimozide를 신경줄기세포에 처리하였으나, 신경세포로의 분화에는 변화가 없었다. 이러한 결과를 통해 nifedipine이 신경줄기세포의 초기 분화를 증진함을 알 수 있으며, L-type 칼슘 채널이 신경세포로의 분화에 관여함을 알 수 있다.

• 대한소아치과학회지
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• 제50권3호
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• pp.360-372
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• 2023

본 연구의 목적은 소아치과 전문의 인력 현황을 파악하고 만 19세 미만 환자의 연간 치과 이용량과 소아치과의사의 진료 생산성을 바탕으로 소아치과 전문의 인력 공급의 적정성을 평가하는 것이며 향후 정책 수립을 위한 의견을 알아보고자 하였다. 소아치과의사들을 대상으로 온라인 설문조사를 통해 '일반적인 특성', '연간 진료 횟수 및 근무 일수', '급여진료 비율', '전문의 수급 인식'에 대한 응답을 수집하였다. 대한소아치과학회, 건강보험심사평가원, 국민건강보험공단, 국가통계포털을 통해 소아치과의사 현황 및 진료 청구 횟수, 연간 출생아 수 감소 등을 조사하였다. 진료과목을 소아치과로 표방하는 치과는 전체 의료기관의 절반에 달했지만 실제 소아치과 의사가 근무하는 곳은 3.78%에 불과했다. 전체 소아치과의사의 61.36%가 수도권에 집중된 지역적 불균형을 보였다. 지난 20년 동안 소아청소년 인구는 지속적으로 감소했지만, 급여 진료 청구 횟수는 지속적으로 증가하고 있다. 지난 10년간 소아치과 전문의 적정 공급량은 4,000명 내외로 유지되었다. 소아치과 의사의 92.15%가 정부 차원의 정책 마련과 지원 방안이 필요하다고 생각하였다. 본 연구가 향후 소아치과 전문의 수요예측 방법 확립을 위한 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제62권3호
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• pp.435-455
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• 2023

본 연구는 수학 교육 분야에서 중요한 영향을 미치는 논문을 판별하고 분석하기 위한 설명가능한 인공지능(XAI) 모델을 개발하였다. 29개 국내외 수학교육 학술지의 논문 메타정보를 활용하여 수학교육 학술연구 네트워크를 구축하였다. 구축된 네트워크는 '논문과 다른 논문의 인용 네트워크', '논문과 저자 네트워크', '논문과 학술지 네트워크', '공동 저자 네트워크', '저자와 소속기관 네트워크' 등 총 5개의 세부 네트워크로 구성되었다. 랜덤포레스트 기계학습 모델을 사용하여 네트워크 내의 개별 논문의 영향력을 평가하였으며, SHAP을 이용해 영향력 있는 논문의 판별 기준을 분석하였다. '논문 네트워크 PageRank', '논문당 인용횟수의 변화량', '총 인용횟수', '저자의 h-index 변화량', '학술지의 논문당 인용횟수' 등이 중요한 판별 요인으로 나타났다. 국내와 국외 수학교육 연구의 판별 패턴을 비교 분석한 결과, 국내 연구에서는 '공동 저자 네트워크 PageRank'의 중요성이 도드라졌다. 본 연구의 XAI 모델은 논문의 영향력 판별 도구로써 연구자에게 논문 작성 시 전략적인 방향성을 제공할 수 있게 해준다. 논문 네트워크 확장, 학술대회 발표, 공동 저술 활동을 통한 저자 네트워크 활성화 등이 논문의 영향력 증진에 크게 기여한다는 결과를 얻었다. 이를 통해 연구자는 학계에서 자신의 연구가 어떠한 평가 기준에 따라 어떻게 인식되고 있는지, 그리고 그 평가에 기여하는 주요 요인이 무엇인지를 명확히 파악할 수 있을 것이다. 본 연구는 설명가능한 인공지능을 활용하여 전통적으로 많은 시간과 비용이 필요하던 수학교육 논문의 영향력 평가 방식을 혁신하였다. 이 방법은 수학교육 연구 뿐만 아니라 다른 학문 분야에서도 활용될 수 있으며, 연구활동의 효율성과 효과성을 향상시킬 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.283-295
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• 2023

센서 및 위성 기술의 발전에 따라 전세계적으로 다양한 고해상도 다중대역 위성영상이 활용 가능해지고 있다. 다중대역 센서가 가지는 파장에 기인한 고유한 반사, 투과, 산란 특성에 따라 다중대역 위성영상은 지구 관측에 대한 다양한 상호보완적 지표정보를 제공한다. 특히, short-wave infrared (SWIR) 대역은 긴 파장으로 인해 가시광 대역에 비해 Rayleigh 산란에 적게 영향을 받으며, 이로 인해 특정 대기입자를 투과할 수 있다는 특징을 지닌다. 산불, 폭발 등에 의해 발생된 짙은 연기는 가시광 대역의 영상의 가시성을 저하시키고 일부 지역에 대한 지표를 차폐시키는데, SWIR 대역은 이러한 연기에 의해 가려진 지역에 대한 지표정보를 추가로 제공해주기도 한다. 본 연구에서는 이러한 SWIR 대역과 가시광 대역의 영상 정보를 융합하는 다중해상도 변환 기반의 영상 융합 기법을 제안하였다. 제안된 융합 기법의 목적은 상호보완적 관계에 있는 가시광 대역에서의 고해상도 세부적 배경정보와 SWIR 대역에서의 연기 지역에 대한 지표정보를 모두 내포하고 있는 단일 영상을 생성하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 라플라시안(Laplacian) 피라미드 기반의 다중해상도 변환 기법을 가시광-SWIR 영상 융합에 적용하였다. 다중해상도 변환 기법은 영상 융합에 널리 활용되는 대표적인 영상분해 기반의 방법론으로, 각각의 원 영상을 다양한 스케일로 분해하여 융합하는 기법이다. 또한, 본 연구는 다중해상도 변환 기법에 haze-guided weight map을 융합한 방법론을 제안하였다. Haze-guided weight map은 SWIR 대역이 연기와 같은 특정 대기입자를 투과하여 지표에 대한 정보를 제공해줄 수 있다는 사전지식에 기반하여 제안된 알고리즘으로 다중해상도로 분해된 두 영상을 융합하는 기준이 되는 가중치 지도로써 활용되었다. 제안된 방법론은 가시광 및 SWIR 대역을 포함하고 있는 고해상도 다중대역 위성영상인 Worldview-3 위성영상을 활용하여 검증되었다. 실험 데이터는 주변 산불로 인해 연기가 발생하여 제한된 가시성을 지닌 연기 지역을 포함하고 있으며, 제안된 방법론의 투과 특성을 검증하기 위해 선정되었다. 제안된 기법에 대한 실험결과는 영상 품질 평가 지표를 활용한 정량평가 및 시각평가를 통해 분석되었으며, 결과분석을 통해 연기 지역에 대한 지표정보를 내포하는 SWIR 대역의 밝은 특징값과 가시광 대역 내의 고해상도 정보가 손실없이 최종 융합 영상에 내포됨을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.311-330
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• 2023

CO₂ 배출량 증가로 인한 지구온난화 심화에 대한 주요 대책으로 CO₂를 포집하여 지중에 저장하는 이산화탄소 포집·저장(Carbon capture storage, CCS) 기술이 주목받고 있다. 최근 현무암의 거대한 체적, 높은 반응성, 풍부한 양이온 함량 등의 특성이 CO₂ 포획 및 저장 기작에 유리하게 작용한다는 사실이 부각되면서, 현무암층을 대상으로 하는 CO₂ 지중저장이 다양한 분야에서 연구되고 있다. 본 연구에서는 CO₂ 지중저장 기작, 현무암의 특성과 더불어 국외 연구 사례들을 조사 및 분석하여, 현무암 CO₂ 지중저장에 대한 타당성을 검토하였다. 조사한 사례들은 수행 방법을 기준으로 실험, 모델링, 현장 실증 연구로 분류하였다. 연구 사례별 실험 조건의 경우 온도는 20 ~ 250 ℃, 압력은 0.1 ~ 30 MPa, 암석-유체 간 반응 시간은 수 시간에서 4년까지 넓은 범위에서 진행되었다. 모델링 연구에서는 현무암 CO₂ 지중저장 후보지와 유사한 모델을 구축하여 CO₂-유체 주입 전∙후 유체역학적 및 지화학적 요인들에 대한 변화를 살펴본 사례가 다수였다. 검토 결과, 현무암은 잠재 CO₂ 저장용량이 크고, CO₂ 광물화 반응이 빠르기 때문에 현무암 CO₂ 지중저장시 온도와 압력 및 지질구조와 같은 환경적인 제약이 적다. 현장 실증 사례인 CarbFix project, Wallula project가 성공적으로 수행되어 실증 수행가능성 또한 높게 평가되고 있다. 그러나 현무암 대상 CO₂ 지중저장에서 신중히 고려해야 할 점도 존재한다. 광물화 기작이 현무암의 조성, 주입 지역의 특성 등 여러 요인에 따라 결과가 상이하게 나타나고, 탄산염과 규산염 광물 등의 침전으로 인해 관정 주입성(injectivity) 저하가 발생할 수 있다. CO₂ 주입 시 저장층 내 압력 증가가 발생할 수 있으며 암석-CO₂-유체 반응 과정에서 지중환경 오염의 위험성도 존재한다. 유체에 CO₂를 용해시켜 주입하기 때문에 기존 방식과 다른 지중 모니터링 기술 또한 요구된다. 따라서, 현무암에서의 CO₂ 지중저장을 안정적이고 효율적으로 수행하기 위해서는 적합한 대상 지역을 선별하고, 해당 지역에 대한 여러 자료를 구축하여 이를 기반으로 한 다양한 실험, 모델링, 현장 실증 등의 체계적인 연구 수행이 필요하다.

• 우주기술과 응용
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• 제3권2호
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• pp.118-143
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• 2023

우주공간은 안보공간의 역할에서 상업공간으로 역할을 급속히 넓혀가고 있다. 현실적인 제약들 때문에 늦게 출발했지만 우리나라는 최근 들어 비약적 기술발전과 함께 우주에 대한 국가적 관심이 커지고 있다. 2023년 5월 25일, 누리호는 7개의 위성을 성공적으로 550 km 고도의 태양동기궤도에 배치했다. 그런데, 이 근처 고도에는 이미 스타링크가 4,000대 이상의 위성을 배치시키고 상업적 서비스를 진행하고 있다. 따라서, 누리호 위성들은 스타링크위성들과의 위험상황발생 가능성에 대해 지속적으로 예측하고 만일의 경우에 대해서는 준비를 해야 한다. 본 논문은 누리호 위성들이 임무수행을 위해 궤도비행을 하면서 발생할 수 있는 충돌위험상황에 대해 수행한 연구의 계량적 분석결과를 보고한다. 분석결과에 따르면 누리호 위성들은 하루에 3회 정도 1 km 거리 이내로 스타링크위성에 접근하는 것으로 나타났으며, 이 상황에서의 충돌확률은 1.0E-5 이상인 것으로 계산되었고 크게는 1.0E-2 이상인 경우도 발생하고 있다. 2013년에 발사된 후 성공적으로 임무를 수행하고 있는 아리랑 5호에 대한 본 연구의 비교분석은 아리랑 5호와 누리호 위성들이 위험상황의 분포에 있어 중요한 차이가 있음을 보여준다. 본 연구는 스타링크가 회피기동을 할 때의 비용에 대한 계량적인 분석결과도 보고하며, 후발주자로서 우주산업에 진입하는 우리나라가 고려해야 할 전략도 제시했다. SpaceMap사에서 개발한 AstroOne 프로그램을 분석도구로 사용했으며, Celestrak사의 Socrates Plus에서 보고한 결과와 비교검증하였다. 우주물체데이터는 TLE(two line element)를 사용했다.

• 한국심리학회지:학교
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• 제16권3호
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• pp.471-499
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• 2019

본 연구의 목적은 비행 청소년의 비행 행동을 감소시키고 사회적 문제해결 기술, 정서조절 능력, 자기 통제능력을 향상시키기 위한 프로그램을 개발하여 그 프로그램의 효과를 검증하는 것이다. 본 연구에서는 인지행동치료의 치료 구성요소들을 롤플레잉게임(Role Playing Game)의 형식으로 구성하여 치료 효과 뿐 아니라 프로그램 참여 동기를 향상시킬 수 있는 프로그램을 개발하였다. 본 연구의 대상은 서울과 경기도 소재의 중학교에서 비행 문제로 의뢰된 36명의 청소년들과 이들의 담임교사 18명이었다. 청소년들은 각각 실험집단과 비교집단에 무선 배정되었고 담임교사 역시 청소년들의 무선 배정에 의해 함께 무선 배정되었다. 실험집단에는 RPG형식 인지행동 집단치료 프로그램이 수행되었고 비교집단에는 문제해결 기술 집단치료 프로그램이 수행되었다. RPG형식 인지 행동 집단치료 프로그램에 할당된 담임교사에게는 매 회기 후에 청소년 지도와 관련된 교사 교육을 실시하였다. 문제해결 기술 집단치료 프로그램에 할당된 담임교사는 교사 교육을 받지 않고 사후 및 추후 측정에만 관여하였다. 치료 효과를 알아보기 위해 비행행동, 사회적 문제해결 기술, 정서조절, 자기 통제 수준을 사전, 사후, 추후(두 달 후)에 측정하였다. 연구 결과 사후 검사에서 실험집단의 비행행동은 비교집단에 비해 통계적으로 유의미하게 감소되었고 사회적 문제해결 기술, 정서조절 능력, 자기 통제력은 비교집단에 비해 통계적으로 유의미하게 증가되었다. 프로그램이 종결된 시점에서 한 달이 지난 후에 재측정을 했을 때에도 비행 행동, 사회적 문제해결 기술, 정서조절 능력 및 자기 통제력 수준이 모두 사후 평가 때와 유사한 수준으로 유지되었다. 더불어 실험집단은 비교집단에 비해 통계적으로 유의미한 수준에서 높은 프로그램 만족도를 보고하였다. 본 연구의 결과는 RPG 형식의 인지행동 집단치료 프로그램이 청소년들의 비행 문제 감소 및 비행 문제 감소와 관련된 기술 및 전략의 향상에 효과적이면서도 비행 청소년들이 흥미를 갖고 참여할 수 있는 집단치료 프로그램임을 보여준다.

• 정신신체의학
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• 제31권2호
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• pp.134-141
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• 2023

연구목적 과거 스포츠 선수의 신체, 기술적인 능력에 초점이 맞추어 훈련하던 경향과 더불어 최근 선수의 기질, 성격 그리고 인지 능력과 같은 심리적인 요소의 중요성에도 초점이 집중되고 있다. 본 연구에서는 성격 및 기질과 인지기능에 따라 선수들 및 일반인들 사이에서 차이가 있을 것으로 생각하였다. 더불어 차례가 정해져 있고 느린 템포의 경기를 하는 야구 선수와 빠른 템포의 경기를 하며 순간적인 판단을 자주하는 농구 선수 간의 기질과 인지 기능에도 차이가 있을 거라 예상했다. 방법 2023년 한해 동안 프로 농구팀에 소속되어 있는 선수 57명, 프로 야구팀에 소속되어 있는 선수 51명, 선수 생활을 해본 적 없는 일반인 44명을 대상으로 기질 및 성격 검사, 컴퓨터화된 신경인지 평가를 실시하였다. 세 군의 인구 특성, 기질 및 성격 특성, 인지 기능의 평균 차이를 일원분산분석을 사용하여 분석하였고 Bonferroni 사후검증을 실시하였다. 주전과 비주전 선수들간의 기질 및 성격, 인지 기능의 비교는 Mann-Whitney U test 를 사용하여 분석하였다. 결과 세 군간의 기질 비교에서, 보상의존, 지속성은 농구 선수와 야구 선수 그룹이 대조군에 비해서 높았다. 성격 검사에서는 자기지향성과 연대감은 농구 선수와 야구 선수 그룹에서 대조군보다 높았던 반면 자기초월은 농구와 야구 선수 그룹에서 대조군에 비해 낮았다. 농구 선수 그룹에서 주전 선수들은 비 주전 선수들에 비해서 자기지향성과 연대감의 점수가 높았다. 인지 능력 검사인, 감정지각 검사에서, 야구 선수와 농구 선수가 대조 군에 비하여 correction rate가 높았다. 심적회전 검사에서 농구 선수 그룹이 가장 correction rate가 높았고, 카드정렬 검사에서는 야구 선수와 농구 선수 그룹의 움직인 카드 횟수가 대조군에 비해 낮았다. 야구 선수와 농구 선수 그룹에서 주전 선수의 감정지각 검사 correction rate가 비 주전 선수에 비하여 높았다. 농구 선수 그룹에서 주전 선수의 심적회전 검사 correction rate가 비주전 선수에 비하여 높았다. 결론 이번 연구를 통해 프로 농구 및 야구 선수들과 일반인 간의 성격, 기질 그리고 인지 능력 차이를 비교하였다. 프로 선수들의 기질은 일반인과 비교하여 높은 보상의존과 지속성 경향성을 보였다. 성격에선 프로 선수가 일반인과 비교하여 자기지향성과 연대감 경향성이 높았지만 자기초월성 점수는 낮았다. 인지 능력 검사에서 감정지각 검사, 심적회전 검사, 카드정렬 검사 모두 운동 선수가 일반인보다 능력이 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 프로 선수들이 성격, 기질 및 인지 능력 면에서 일반인과 차이가 있으며 이는 선수 육성과 지도 목표에 대해 중요한 정보를 제공하고 있다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권6호
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• pp.730-741
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• 2023

본 연구는 2020 KDRIs를 활용한 영양 교육 프로그램 및 교육매체가 대학생의 영양 지식과 식습관에 미치는 영향을 조사하였다. 다양한 교육매체 (테이블 매트, 레시피북 등)를 바탕으로 설계된 교육 프로그램은 경상남도 및 경기도 지역의 대학에서 시행되었다. 본 연구에 참여한 대상자는 총 128명이이었으며, 교육군 (n = 75)과 대조군 (n = 53)은 무작위 배정하였다. 교육군은 교육 프로그램 참여 전에 영양 지수 (NQ) 및 영양지식 평가 설문지 조사를 실시하였으며, 6주간의 교육 기간 동안 교육 프로그램 참여 후 동일한 설문지를 이용하여 영양 지수 (NQ) 및 지식 평가를 진행하였다. 대조군은 6주간의 교육 프로그램 참여없이 사전 및 사후에 영양지수 (NQ) 및 영양지식 평가 설문지 조사만 참여하였다. 교육군은 6주간의 2020 KDRIs를 활용한 영양 교육 프로그램의 영향으로 NQ 실천 항목, 영양 지식, 1일 섭취량 및 식사량 지식 (p < 0.05)에 대한 응답에서 긍정적인 결과를 나타냈다. 또한 프로그램 참여 후 최종평가 결과에서 자기평가 점수가 유의하게 높게 나타났으며, 자기만족도는 증가한 것으로 나타났고 (p < 0.05), 2020 KDRIs를 활용한 영양 교육 프로그램에 대한 전체적인 만족도는 99.2%를 달성했다 (p < 0.000). 그러나 대조군의 경우에는 큰 변화를 확인할 수 없었다. 따라서, 본 연구는 2020 KDRIs를 활용한 영양 교육 프로그램 및 교육 매체가 대학생의 영양지식과 식습관에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 입증했다. 그러나 이러한 결과를 유지하고 꾸준히 실천하기 위해서는 다양한 영양 교육 프로그램의 지속적인 개발과 실행이 필요할 것이다.