• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.1-10
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• 2016

동해 표층 해수에서 측정한 이산화탄소 분압($pCO_2$)에 대해 기 확보된 자료는 해양-대기간 $CO_2$ 교환율을 정량화하고자 통계 기법을 적용하기에는 부족한 편이다. 이를 보완하기 위해 위성자료를 이용하여 관측이 이루어지지 않은 해역의 $pCO_2$를 신경망모델을 이용하여 채워 넣는(mapping) 연구를 시도하였다. 본 연구는 동해에서 현장관측자료가 가장 많이 축적된 울릉분지를 대상으로 2003년부터 2012년까지의 표층$pCO_2$자료와, Aqua 위성의 MODIS 센서로 관측한 해표면 온도(SST)와 엽록소(chlorophyll) 자료, 경위도 자료로 신경망모델을 구축하여 $pCO_2$ 분포도 작성과 변동성을 추정하고자 하였다. 신경망모델의 학습은 $pCO_2$ 관측자료와 모델결과값의 상관도가 95% 이상을 달성하도록 하였다. 모델 결과의 평균제곱근오차(RMSE)는 $19.2{\mu}atm$으로 관측자료의 변동 크기와 비교해서 훨씬 작은 수준이었다. SST와 chlorophyll에 연관된 $pCO_2$의 변동성을 살펴보면 chlorophyll 보다는 SST에 대해 더욱 강한 음의 상관 관계를 보였다. 모델이 출력한 $pCO_2$의 변동성은 SST가 내려감에 따라 커지는 경향을 보였다. $15^{\circ}C$ 이하에서는 $pCO_2$ 변동성에 대한 SST와 chlorophyll의 기여도가 뚜렷하게 나타났다. 반면 SST가 $15^{\circ}C$ 이상일 경우에는 $pCO_2$ 변동성은 SST와 chlorophyll의 변화에 대해 그리 민감하게 반응하지 않았다. 신경망모델 출력값으로 추정한 2003-2014년 사이의 울릉분지 표층수의 연평균 $pCO_2$ 증가율은 $0.8{\mu}atm$이었다. 신경망 모델이 울릉분지의 $pCO_2$에 대해 이전 연구보다 해상력과 오차가 향상된 $pCO_2$ 채워넣기를 가능케 해 준 점에 비추어 볼 때 국제정세에 따라 전역 관측이 수월하지 않은 동해의 탄소순환을 이해하는데 유용한 도구로 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.277-289
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• 2009

최근 침의 신경생리학적 기전 및 경혈의 특이성을 밝혀내기 위해 기능적 자기공명영상(functional MRI, fMRI)을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. fMRI 영상은 손가락 마주치기검사(Finger Taps test), 깜박이는 체크무늬 흑백영상에 의한 시각자극과 같은 연구주제에서 동일한 대상자의 반복되는 동일 검사에서 유의한 편차가 나타난다는 보고가 있다. 하물며 다른 개별 대상자의 fMRI 검사를 이용한 자침의 효과 및 경혈의 특이성 연구에 있어서 그룹분석 결과를 확고하게 하기 위해서는 개별 대상자들 간의 편차의 정도를 파악하고 개별데이터가 그룹 분석에 미치는 영향을 이해할 때 fMRI를 이용한 연구의 한계와 그 극복 방안에 대하여 본질적으로 접근할 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 fMRI를 이용한 침 연구에서 개별분석 결과가 그룹분석 결과에 미치는 영향을 알아보는 것을 목적으로 계획되었다. 신체 건강한 성인 남자 15명을 대상으로 3.0 테슬러 자기공명영상장치를 이용하였다. 개인별 뇌구조영상과 뇌기능영상을 얻었으며, 뇌기능 영상은 진짜 침과 거짓 침 자극을 실시하였다. 자극방법은 블록방식(Block design)으로 30초의 비자극시간과 45초의 자극 시간을 3회 반복하여 총 3분 45초간 시행하였다. 자극은 우측 다리의 족삼리(ST36)를 이용하였고, 자침한 후 2 Hz의 속도로 침이 좌우로 반복하여 회전하도록 하여 자극을 주었다. 거짓 침 자극은 끝이 둥근 모양의 침으로 실시하였다. 뇌기능적 영상은 BOLD (Blood oxygenation level dependent) 경사자장 EPI (echo-planar imaging) 영상기법을 이용하였다. 각 피험자에 대한 개별 분석과 전체 피험자에 대한 그룹분석을 하였다. 족삼리 자침을 통한 개별분석 결과 거짓 침과 진짜 침 자극에 의한 뇌 활성화 반응은 개별 대상자들간의 편차가 큰 것으로 나타났으며, 이는 일부 대상자들에서만 나타난 뇌 활성화 반응의 결과가 그룹 분석의 결과에 크게 반영되었다는 것을 의미한다. 우리는 fMRI를 이용한 자침의 효과 및 경혈의 특이성 연구에 있어서 그룹분석 결과를 확고하게 하기 위해서는 개별 데이터들이 제공되어야 한다는 것을 제안한다.

• Neonatal Medicine
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• 제18권2호
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• pp.310-319
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• 2011

목적: ELBWI의 출생과 생존율이 증가함에 따라 그들의 삶의 질의 향상을 위해 신경학적 발달을 예측 및 평가하고 재활 치료를 통해 발달 지연을 최소화하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 뇌 손상의 평가 및 신경학적 발달을 예측하기 위하여 뇌 MRI의 촬영이 많이 이루어지고 있고, 연구를 통해 다양한 프로토콜이 개발되고 있다. 저자들은 Childs 등이 제안한 뇌 성숙도를 점수화 하는 방법을 통해 ELBWI의 주산기에 발생하는 위험 인자와 뇌성숙의 관계, 뇌 성숙과 신경학적 발달 지연과의 관계에 대해 확인하고자 한다. 방법: 교정 주령 만삭 근처에 뇌 MRI를 시행한 ELBWI 124명을 대상으로 의무 기록을 후항적으로 분석하여 주산기적 위험인자를 확인하였고, 뇌 MRI에서 뇌 성숙도를 점수화(TMS) 하고, 동반 되는 이상 소견을 판독하였으며, BSID III를 시행하여 신경학적 발달에 대한 평가를 하였다. 주산기적 위험인자와 TMS의 관계, 뇌 MRI에서 관찰 되는 이상 소견과 TMS의 관계, TMS와 BSID III 결과의 관계에 대한 분석을 하였다. 결과: 대상 환자의 평균 출생 재태 주령은 27.1${\pm}$2.1주, 평균 출생 체중은 781.5${\pm}$143.9 g 이었다. 뇌 성숙도 점수의 평균은 10.8${\pm}$2.0점이었다. 주산기적 위험 인자와의 관계 분석에서는 MRI 검사 당일의 PMA만이 통계학적으로 유의한 관계를 보였고 (P<0.001), BSID III에서 확인되는 신경학적 발달 지연이나 뇌 MRI에서 이상 소견과 뇌 성숙도 점수 간에는 통계학적으로 유의한 상관관계가 없었다. 결론: Conventional 뇌 MRI에서 뇌 성숙도를 평가하여 신경학적 발달을 예측하고, 뇌 성숙에 영향을 주는 주산기적 위험인자를 찾고자 하였으나 MRI 검사 당일의 PMA 외에는 통계학적으로 의미 있는 결과가 없었다. 하지만 수초화 등의 뇌 성숙의 정도가 신경학적 발달에 영향을 줄 것으로 추측되므로 향후 더 다양한 교정 주수에 촬영된 영상과 여러 임상 환자군의 영상에 대한 분석 및 BSID III 등 신경학적 발달 검사와의 관계에 대한 연구가 필요하다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제40권1호
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• pp.9-15
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• 2006

목적 : 기존의 연구는 갑상선 악성 종양에서 NIS 단백질 발현에 대해 충분한 증례에서 일관성 있는 결과를 보이지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 원발성 갑상선 악성 종양의 조직에서 NIS 발현율의 분포를 알아보고, 이를 양성 갑상선 질환에서의 NIS 발현율의 분포와 비교하였다. 대상 및 방법 : 악성 갑상선 종양이나 양성 갑상선 질환으로 수술을 시행한 환자들을 대상으로 후향적 분석을 하였다. 환자들은 총 119명(남자 15명)이며. 나이는 $48{\pm}3$세(범위 20-75세) 였다. 이들에게서 얻은 조직 표본은 총 205개 였다. 이 표본들은 악성 질환(총 153개)으로 유두상 종양이 90개, 여포상 종양이 4개, 수질상 종양이 2개, 전이성 임파절이 57개 였으며, 양성 질환(총 52개)으로 갑상선 종대가 36개, 갑상선염이 11개, 여포선종이 5개였다. 단클론 항체인 mouse anti-NIS Ab를 사용하였다. 염색된 조직을 현미경으로 관찰하여 양성 등급은 염색 강도에 따라 약하게 염색되면 등급 1, 중등도로 염색되면 등급 2, 강하게 염색되면 등급 3으로 나누었으며, 음성인 경우는 등급 0으로 표시하였다. 개개의 질환에 있어서 NIS의 발현율은 전체의 개수에 대하여 등급 2와 3이 차지하는 비율을 백분율로 표시하였다. 결과: 갑상선 악성 질환에서 NIS의 발현율은 유두상 종양의 원발성 종양에서 63%, 전이성 임파선에서 81%를 보였다. 여포상 종양과 수질상 종양의 NIS의 발현율은 각각 71, 100% 였다. 갑상선 양성 질환에서 NIS의 발현율은 갑상선 종대에서 53%, 갑상선염에서 64%, 여포선종에서 40%였다. NIS의 발현율은 악성 종양에서 양성 질환보다 더 높았다(71% vs 54%) 증례수가 많은 유두상 종양과 갑상선 종대의 경우에 한쪽 등급에만 치우침이 없이 모든 등급에 걸쳐 분포를 보이는 특징을 보였다. 갑상선 질환을 보이는 병변 조직의 주위에 있는 정상 조직의 염색 정도는 다양한 등급을 보여서 일관성을 보이지는 않았으며, 병변조직의 염색 정도와도 연관성을 보이지 않았다. 결론: 갑상선 유두상 종양에서 면역조직화학검사에 기초한 NIS의 발현율은 불균질성 분포를 나타내며 증가하는 양상을 보였고, 악성 질환과 양성 질환 사이에 NIS의 발현율이 큰 차이를 보이지 않았다.

• 대한핵의학회지
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• 제35권1호
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• pp.69-74
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• 2001

목적: $^{99m}Tc$-HMPAO는 뇌혈류영상에 사용되는 방사성의약품으로, HMPAO (RR,SS)-4,8-diaza-3,6,6,9-tetramethylundecan-2,10-dione bisoxime)는 3개의 입체이성체(meso-, d-, l-HMPAO)가 존재한다. $^{99m}Tc$표지 meso-HMAPO와 d,l-HMPAO는 체내에서 뇌섭취에 차이를 나타낸다. 이 연구에서는 d,l-HMPAO 입체이성체 혼합물을 d-형과 l-형으로 분리하여 각각을 $^{99m}Tc$으로 표지하여 생체내분포를 비교하고자 하였다. 대상및 방법: 2,3-Butanedione monooxime과 2,2-dimethyl-1,3-propanediamine을 반응시켜 imine 형태의 중간화합물(수율: 54%)을 얻었다. 이를 환원시켜 d,l-과 meso-HMAPO 혼합물을 얻었다(수율 : 31%). 이것을 4번 분별결정하여 miso-HMPAO를 분리하였다(수율: 11%). d,l-라세미 혼합불은 (+)-타르타르 산과 (-)-타르타르 산을 이용하여 d-형과 l-형을 분리하였다(수율 25%, 5%). 합성한 각 입체이성체 HMPAO를 환원제로 $SnCI_2{\cdot}2H_2O$를 이용하여 $^{99m}Tc$으로 표지한 후, 마우스에 투여하여 1 시간 후 생체내분포를 확인하였다. 결과: 우리는 각 입체이성체 HMAPO를 합성하고 핵자기공명분광기와 선광도측정기를 이용하여 구조를 확인하였다. $^{99m}Tc$ 표피후 지용성 $^{99m}Tc$HMPAO의 방사화학적 순도는 80% 이상이었다. 각 입체이성체(d,l-, d-, l- HMPAO)의 뇌섭취율은 1.34, 1.12, 1.67% ID/g으로, l-형이 d-형보다 1.5 배 더 높았다. 결론: 우리는 각 입체이성체 HMPAO를 성공적으로 합성하였다. l-HMPAO를 분리하여 사용할 경우 보다 나은 영상을 기대할 수 있을 것으로 생각한다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제42권6호
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• pp.444-450
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• 2008

목적 : 이 연구에서는 암병력이 없는 무증상 건강인을 대상으로 $^{18}F-FDG$ PET의 암 선별검사로서의 유용성에 대하여 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2000년 1월부터 2005년 12월까지 삼성서울병원 건강의학센터에서 건강 검진 프로그램중의 하나로 시행된 $^{18}F-FDG$ PET 검사 2,021건을 연구 대상으로 하였다. 종양 유무에 최종 진단은 건강 검진 프로그램에 포함된 다른 검사, 추가적인 진단 검사, 병리진단 결과 또는 1년 이상의 임상적 추적관찰을 통하여 정해졌다. 결과: 대상군에서 40건(2.0%)의 악성 종양이 최종적으로 진단되었다. $^{18}F-FDG$ PET에서는 악성 종양중 21건(전체 대상의 1.0%)이 발견되었다. PET으로 진단된 암의 42.9%(9/21)는 다른 건강 건진 프로그램에서 발견하지 못한 암이었다. 악성 종양을 진단하는 $^{18}F-FDG$ PET검사의 민감도는 52.5%(21/40), 특이도 95.9%(1900/1981), 양성 예측도 20.6%(21/102), 음성 예측도 99.0%(1900/1919)로 측정되었다. $^{18}F-FDG$ PET 위음성(n=19)을 보인 암은 갑상선 암이 6건으로 가장 많은 부분을 차지하고 있었고, 결장함과 전립선암이 각각 3건, 폐암과 위암이 각각2건, 방광암과 악성 흑색종(malignant melanoma), 직장암이 각각 1건이었다. 결론 : $^{18}F-FDG$ PET은 아주 높은 특이도와 음성 예측도로 인하여 악성 종양을 발견하는 암 선별검사로서 유용한 것으로 보인다. 그렇지만, $^{18}F-FDG$ PET은 비뇨 부인과계 종양, 당대사가 낮은 종양과 표재성 종양 발견에 민감도가 떨어지므로 단독보다는 다른 암 선별검사와 함께 시행하는 것이 유용하다.

• 핵의학기술
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• 제16권1호
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• pp.86-90
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• 2012

Rb-82를 이용한 PET 검사는 심근 관류의 임상적 평가에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 그러나 PET/CT의 dead time 때문에 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되지 않는다면 데이터를 획득할 때 좌심실 입력 함수가 과대평가되어 심근관류가 과대평가될 수 있다. 본 연구에서는 리스트 모드에서 획득한 PET data에서 방사능농도에 따른 count value의 직선성을 평가하였다. Biograph 40 True Point PET/CT를 이용하여 직경 12 cm, 길이 10.5 cm의 cylindrical phantom에 F-18 333 MBq과 물 800 mL를 채우고 7반감기동안 10min frame/bed로 리스트 모드를 이용하여 획득하였다. Raw data는 OSEM (order: 4, subsets: 8)과 FBP (Gaussian filter FWHM 5 mm) 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. Sinogram 정보에서 prompt counts, net true counts, random counts를 측정하였다. 재구성 된 phantom 영상에 ROI를 설정하여 총 계수와 background를 측정하고 background correction을 사용하여 count value를 측정하여 직선성을 평가하였다. 리스트 모드를 이용하여 sinogram에서 측정된 prompt counts는 방사능농도에 비례하여 증가하였다. 낮은 방사능농도에서 net true counts와 random counts는 방사능농도에 따라 증가하였다. 높은 방사능농도에서는 net true counts의 증가율이 점차 감소되었고, 반면에 random counts의 증가율은 증가하였다. 그리고 OSEM과 FBP 알고리즘으로 재구성된 영상에서 측정한 count value의 차이는 없었고 방사능농도에 비례하여 count value가 증가하고 직선성이 유지되었다. Biograph 40 True Point PET/CT scanner는 재구성된 영상에서 낮은 방사능농도뿐만 아니라 높은 방사능농도(~416.25 kBq/mL)에서도 측정 된 count value와 방사능농도 사이의 직선성이 유지되는 것을 보여주었다. 따라서 실험에서 사용한 PET/CT scanner는 Rb-82, N-13, O-15, F-18을 이용한 heart dynamic PET study에서데이터의 정량적 분석에 유용할 것으로 판단된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2014

인공방사선 사용이 가장 많은 진단방사선 분야의 피폭선량 저감에 착안하여 X-선 조사의 1차적 사용자인 방사선사의 기술적인 연구에 의해 피폭선량을 감소시키고자 흉부팬텀인 DUKE phantom을 이용하여 X-선 발생장치에서 부가여과를 적용해 피폭선량의 감소 효과를 알아보고 PC-Based Monte Carlo Program(PCXMC)을 이용하여 환자가 받는 유효선량 및 장기선량에 대해 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 본 실험에서는 설정된 조건을 사용하여 알루미늄만을 이용한 단일여과와 구리와 알루미늄을 이용한 복합여과를 적용하여 DUKE Phantom에서 나타난 구리 원반(copper disc)의 개수를 측정하여 단일여과와 복합여 과의 조합에서 구리 원반의 개수가 같으면서 흡수선량이 가장 적은 부가여과의 조합을 찾고 PCXMC 2.0 프로그램을 이용하여 유효선량 및 장기선량을 산출하였다. 사용 관전류에 따라 다르지만 관전압 80 kVp, AP Projection 조건에서는 최소 약 30 % ~ 최대 약 84 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었고 관전압 120 kVp, PA Projection 조건에서는 최소 약 41 % ~ 최대 약 71 %의 유효선량을 감소시킬 수 있었다. 장기선량은 각 장기마다 선량 감소율이 달랐으나 최소 30 % ~ 최대 100 %의 선량 감소율을 보였다. 본 연구를 통하여 같은 촬영 조건을 사용하더라도 부가여과를 통해 낮은 선량으로 영상의 품질 면에서 변화가 없었으며 DUKE Phantom과 PCXMC 2.0 프로그램을 이용한 장기선량과 유효선량에 대한 저감 효과를 산출하는 것에 적합하였음을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권5호
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• pp.517-525
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• 2013

매일 단위로 수신되는 MODIS 인공위성자료를 이용하여 계산한 시계열 식생지수 자료는 1년 주기의 생물계절 특성을 나타내는 복잡한 파형으로 표현될 수 있다. 이러한 복잡한 파형도 단순한 파형의 합성으로 이루어지는데 이산 퓨리에 변환 분석 기법은 이들을 각각의 하모닉들로 추출해 내어 다양한 주기별로 생육을 달리하는 식생의 특성을 설명할 수 있다. 특히 이산 퓨리에 분석을 통해 도출된 시계열 식생지수 자료의 1차 하모닉 값은 1년 동안 변화하는 총 잎의 생장량을 나타내는 것으로써 나무의 상대성장회귀식 추정에 의해 식생이 1년 동안 탄소를 흡수한 양을 나타내는 지상부 바이오매스양을 설명한다. 따라서 1차 하모닉 값의 변화량은 1년 동안 식생이 탄소를 흡수하는 양을 나타낸다고 할 수 있는데, 시계열 MODIS 자료에서 추출된 6220여개의 표본들의 1차 하모닉 10년 평균값과 산림청의 입목 축적량 데이터를 통해 추정된 연간 단위면적당 이산화탄소 흡수량을 이용하여 수종별 비례상수를 도출할 수 있었다. 남한 산림지역에 한하여 총 이산화탄소 흡수량은 2000년 이후 10년 평균 약 5천6백만톤으로 계산되었고 이것은 발표된 남한 산림의 연간 이산화탄소 흡수량에 근접하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 보편적 비례상수를 이용하여 식생의 연간 탄소 흡수량을 추정함으로써 시계열 위성영상 자료를 이용하여 매년 변화하는 산림의 이산화탄소 흡수량 지도를 반복하여 정량적으로 제작할 수 있는 환경공간정보를 제공한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_1호
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• pp.571-585
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• 2017

적색경계밴드(red-edge band)가 식물의 생물리적 특성과 밀접한 관계를 가지고 있다고 알려지고 있으며, 이에 따라 최근 적색경계밴드를 포함한 위성영상센서가 증가하고 있다. 본 연구는 향후 농림업중형위성에 적색경계밴드 탑재를 계획하고 있는 점을 감안하여, 적색경계밴드와 관련된 연구 현황과 활용 가치를 분석하고자 한다. 수관울폐도가 높은 우리나라 산림의 엽면적지수(Leaf Area Index, LAI) 추정에 있어서 적색경계밴드의 효과를 분석하였고, 더 나아가 LAI 추정을 위한 최적의 파장폭과 파장영역을 도출하고자 하였다. LAI가 5 이상인 갈참나무와 리기다소나무를 대상으로 4월부터 10월까지 시계열 분광반사 측정자료를 이용하여 LAI와의 상관관계를 분석하였다. 분광반사측정자료에서 5개의 파장폭(10 nm, 20 nm, 30 nm, 40 nm, 50 nm)과 71개의 중심파장(680 nm부터 750 nm까지 1 nm 간격)을 달리하여 모두 355개의 적색경계밴드를 모의 생성했다. 적색경계밴드를 기반으로 하는 두 개의 분광지수 NDRE(normalized difference red-edge index)와 CIRE(chlorophyll index red-edge)를 산출하여 LAI와 상관관계를 분석하였다. 적색경계밴드 기반의 분광지수인 NDRE 및 CIRE는 수관울폐도가 높은 갈참나무와 리기다소나무의 LAI와 높은 상관관계를 얻을 수 있었다. 이는 수관울폐도가 높은 국내 산림에서 일반적으로 사용되는 NDVI가 LAI와의 상관관계가 낮게 나타났던 한계를 해결할 수 있는 가능성을 보여주었다. 10 nm부터 50 nm까지 적색경계밴드의 파장폭 효과는 산림의 LAI와 관계에서 큰 차이를 보이지 않았다. LAI와 최대 상관관계를 보이는 적색경계밴드의 중심파장은 갈참나무에서는 720 nm 부근, 그리고 리기다소나무에서는 710 nm 주변으로 나타났다. 우리나라 농작물 및 산림의 식생정보 획득과 모니터링을 위한 최적의 적색경계밴드의 파장폭과 파장영역을 결정하기 위해서는 다른 생물리적인자(엽록소, 질소, 수분함량, 생체량 등)와의 관계도 충분히 고려하여야 한다.