• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.47-55
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• 2019

이 연구는 한국 성인의 전자담배 사용과 관련된 요소들을 조사하기 위해 수행되었다. 카이제곱 검정, 로지스틱회귀분석을 통해2015년 한국질병통제센터에서 실시한 지역건강조사228,477건을 분석하였다. 전자담배평생 유병율이 남성 11.1%, 여성 0.8%로 나타났다. 현재 전자담배 흡연율은 남성이 24.2%, 여성이 26.1%로 였다. 평생전자담배 흡연경험율은 연령 교육수준, 직업, 소득상태 및 현재흡연상태와 각각 유의미하게 관련되어 있었다. 현재의 보편적인 전자담배 흡연이 현 흡연상태와 유의한 관련이 있는 것은 과거에 흡연했던 그룹보다 현재흡연자 그룹이 현저히 높은 경험을 보이고 있는 것이다. 전자담배의 선호는 높았다. 전자담배는 금연을 목적으로 하는 이들이 전자담배가 일반담배에 비해 금연 효과가 있는 것처럼 인식하고 있었고, 흡연에서 오는 쾌감이나 중독성을 만족시켜 주었다. 따라서 전자담배는 흡연에 대한 딜레마에서 벗어날 수 있는 해결책으로 반영되어 선호도가 높았다. 2014년 전자담배 수입은 전년도 대비 약 3배 증가했고 세계적으로도 전자담배에 대한 관심이 증가하고 있다. 우리는 전자담배의 예방과 중단에 관련된 특징을 고려해야 한다. 흡연자들이 잘못된 흡연관련 건강인식을 개선하기 위한 금연교육 강화와 금연 위해성에 대한 적극적인 홍보가 필요하다. WHO에서도 전자담배의 안전성을 담보하거나 효과가 있다고 인정한 근거가 부족하다고 권고하고 있다. 전자 담배의 사용 동기에 있어서 중요한 환경적인 요인들을 확인하고 전자담배인식과 사용에 대한 연관성을 분석하는 연구들을 모색해야 한다.

• 핵의학기술
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• 제23권1호
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• pp.45-49
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• 2019

폐 환기 검사는 직접 방사성 기체를 흡입한 후 이를 영상화 한다. 그러나 실제 폐 환기 검사 시 활용할 수 있는 흡입과 관련한 지표는 널리 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구를 통해 흡입과 관련한 객관적인 지표로써 폐 환기 검사 계수율과 폐 기능검사 결과 값의 상관관계를 확인하고 그 유용성을 알아보고자 한다. 2010년 10월부터 2018년 9월까지 본원에서 폐 환기 검사와 폐 기능 검사를 모두 시행한 만성폐쇄성 폐질환 환자 36명을 대상으로 중증도(Mild, Moderate, Severe)별로 분류하였다. 폐 환기 검사는 Technegas Generator (Vita Medical Ltd, Australia)로 Technegas를 생성하여, 환자에게 흡입하게 하였다. 영상은 Forte (Philips Medical Systems, Netherlands) 장비를 사용하였으며, 폐 기능 검사는 Vmax Encore 22 (Carefusion Corporation, USA)를 사용하였다. 폐 환기 검사에서는 양측 폐에 관심 영역을 설정하여 계수율을 측정하였고, 이와 함께 폐 기능 검사의 결과 값 중 노력 폐활량(FVC), 1초 노력 호기량($FEV_1$), 일초율($FEV_1/FVC$) 사이의 상관관계를 비교 분석하였다. 만성폐쇄성폐질환 환자의 폐 환기 검사 계수율과 폐 기능 검사 결과 값의 상관관계를 분석한 결과, 중증도별 $FEV_1/FVC$와 계수율 사이의 상관계수는 Severe에서 -0.773, Moderate에서 -0.750, Mild에서 -0.437이였다. Severe, Moderate 결과 값은 통계적으로 유의하였으며(P<0.05), Mild는 유의하지 않았다(P=0.155). 반면에 FVC와 계수율 사이의 상관계수는 Mild에서만 0.882로 통계적으로 유의한 것을 확인하였다(P<0.05). 만성폐쇄성폐질환 환자를 대상으로 시행한 폐 환기 검사 시 계수율과 폐 기능 검사 결과 값의 상관관계를 확인할 수 있었다. 이를 통해 폐 환기 검사 시 호흡력에 대한 지표로써 폐 기능 검사 결과 값을 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.537-544
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• 2019

유전자 가위를 이용한 게놈편집 기술의 등장은 다양한 분야에서 분자육종에 대한 관심을 유발하였으며, 3세대 유전자가위 CRISPR 기술의 개발은 게놈편집을 통한 분자육종 시대를 가속화하고 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용하여 국내 보급품종인 백옥잠의 BmBLOS 유전자를 편집하여 돌연변이를 유도하고 유전형 및 표현형 검사를 통하여 유전자가위를 이용한 누에 분자육종가능성을 분석하고 이용기술을 확보하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 백옥잠의 BmBLOS 유전자의 염기서열을 구명하고, 이를 바탕으로 3종의 가이드 RNA를 합성하였다. 합성된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 BM-N 누에 세포주에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 통하여 편집효율이 가장 높은 B4N gRNA를 선발하였다. 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9/B4N gRNA를 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 40% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 또한 유전자 편집 G0 세대누에 중 70% 가량에서 표현형의 변화가 관찰되었고, 염기서열 분석결과 대부분의 개체에서 BmBLOS 유전자가 정상과 돌연변이가 같이 존재하는 이형접합자 형태로 나타났으며, 그 유전형 또한 모든 개체에서 다르게 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때 CRISPR/Cas9 시스템을 이용한 누에 분자육종의 가능성은 매우 높을 것으로 예상되나, 유전자 편집효율을 개선하고 동형접합자를 얻기 위한 교배 및 선발방법에 대한 지속적인 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권3호
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• pp.149-155
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• 2021

농업기상재해 조기경보시스템에서는 일 최대순간 풍속에 과수의 낙과 피해 임계풍속을 대입하여 농작물의 풍해 위험을 예측, 자원농가에게 제공하고 있다. 강풍의 위험 예측확률을 높이기 위한 방법으로써, 기존 방식에서 '안전'으로 분류된 데이터들 중 실제로는 풍해위험이 있는 경우를 찾아내는 인공신경망 이항분류 기법을 도입하였다. 학습데이터는 전라남북도와 경북 및 경남 일부지역의 총 210개소 기상청 종관 및 방재기상관측지점에서 수집된 2019년 전체 일별 풍속자료이며, 최적 모델 도출을 위한 검증데이터는 동일지점의 2020년 1월 1일~12월 12일 자료를, 인공신경망 기법 사용 전/후의 풍해위험예측 성능 평가는 2020년 12월 13일~2021년 2월 18일까지의 자료를 사용하였다. 풍해위험 임계풍속은 과수의 낙과 피해기준으로 주로 사용되고 있는 11m/s를 설정하였다. 또한 2020년 동일 기간의 일 최대순간풍속 실측값으로 Weibull 분포를 작성한 후, 추정값과 임계풍속간의 편차를 이용하여 누적확률값을 계산, 풍해 경보에서 한 단계 낮은 주의보를 판단하고 인공신경망 기법 적용 결과와 비교하였다. 평가기간 중 기존의 풍해 위험 탐지확률은 65.36%였으나 인공신경망 기법으로 재분류 과정을 거친 후 93.62%로 크게 개선되었다. 반면, 오보율이 함께 증가되어(13.46% → 37.64%), 전반적인 정확도는 감소하였다. 한편 Weibull 분포를 이용하여 풍해주의보 구간을 두었을 때는 정확도 83.46%으로 인공신경망 기법에 비해 전반적인 예측 정확도는 더 높았던 반면 위험 탐지확률은 88.79%로 더 낮게 나타났다. 따라서, 상대적으로 위험예보의 미예측이 중대한 문제가 되는 사례에서 인공신경망 방식이 유용할 것으로 보인다.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.100-107
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• 2021

국내 고농도의 초미세먼지 발생 빈도 증가와 함께 그 전구물질인 NH₃와 관련한 연구가 활발히 진행 중이다. NH₃ 배출에 있어 농업의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 그러나 비료 사용이 농경지 대기 중 NH₃ 농도에 장기간 미치는 영향에 관련한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수동식 NH₃ 확산형 포집기를 활용해 11개월간 농경지 대기 중 NH₃ 농도를 관측하였다. 그 결과 비료 살포 직후 한 달 동안 NH₃ 배출의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 그 이후 여름철 기온 상승으로 NH₃ 휘발이 촉진되어 대기 중 농도가 증가할 것으로 예상하였으나, 54일간의 지속적인 강우로 인하여 대기 중 높은 암모니아 농도는 관측되지 않았다. 그 후 NH₃ 농도는 가을과 겨울을 거치면서 점차 감소하였다. 비료의 영향력이 감쇠한 시점 이후에는 기온이 감소할수록, 그리고 강수량이 증가할수록 NH₃ 농도는 감소하는 것을 상관분석을 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면, 국내 NH₃ 배출량에서 비료의 기여율을 연구하는 데 있어 비료 살포 직후 최소 한 달 동안은 집중적으로 살펴보아야 할 것이며, 현장 연구 시 강수량과 무강우 일수 등의 기상 정보도 함께 고려해야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.475-480
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• 2021

국내에서 2016년 흰점박이꽃무지 등 일부 곤충이 식품원료로 등록되면서 곤충사육 농가가 폭발적으로 증가하고 있다. 하지만 곤충사육 농가가 보유하고 있는 사육기술, 병해충 관리기술이 농가별로 차이가 있고, 대량으로 곤충을 사육하면서 높은 사육밀도, 병충해 감염 등으로 인해 곤충이 대량 폐사하게 됨으로써 곤충사육 농가에 심각한 경제적 손실을 입고 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 영양성분을 함유할 뿐만 아니라 항균, 항염증 등의 효과를 가진 새싹보리를 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원인 발효톱밥에 첨가하여 주 먹이원 첨가제로써 적용 가능성 및 곤충병원성 세균에 대한 항균 효과를 확인하고자 하였다. 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원에 5%와 10% 새싹보리를 첨가했을 때 유충의 증체율이 19.2%와 23.1%로 높았고, 사육 기간이 대조군 대비 단축된 것으로 조사되었다. 또한 새싹보리는 곤충병원성 세균 Serratia marcescens의 성장을 저해하고, 세균에 감염된 흰점박이꽃무지 유충의 생존율과 증체율이 건강한 유충의 수준으로 회복되는 경향을 보였다. 뿐만 아니라 새싹보리를 첨가한 먹이원으로 사육한 유충의 영양성분 분석 결과, 조단백질, 조지방, 구리, 아연, 칼륨 등 미네랄 및 아미노산 함량이 대조군보다 높게 나타났다. 결론적으로 흰점박이꽃무지 유충의 주 먹이원에 새싹보리를 첨가한다면 단기간에 대량생산이 가능하고, 곤충병원성 세균 감염에 의한 폐사를 효율적으로 예방할 수 있어 안정적인 곤충 생산이 가능할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제26권4호
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• pp.329-335
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• 2020

재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제28권2호
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• pp.237-262
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• 2022

본 연구는 개인투자자들의 투자의사결정에 도움을 주고자, 증권신고서의 TF-IDF 텍스트 분석과 기계학습을 이용해 공모주의 상장 5거래일 이후 주식 가격 등락을 예측하는 모델을 제시한다. 연구 표본은 2009년 6월부터 2020년 12월 사이에 신규 상장된 691개의 국내 IPO 종목이다. 기업, 공모, 시장과 관련된 다양한 재무적 및 비재무적 IPO 관련 변수와 증권신고서의 어조를 분석하여 예측했고, 증권신고서의 어조 분석을 위해서 TF-IDF (Term Frequency - Inverse Document Frequency)에 기반한 텍스트 분석을 이용해 신고서의 투자위험요소란의 텍스트를 긍정적 어조, 중립적 어조, 부정적 어조로 분류하였다. 가격 등락 예측에는 로지스틱 회귀분석(Logistic Regression), 랜덤 포레스트(Random Forest), 서포트벡터머신(Support Vector Machine), 인공신경망(Artificial Neural Network) 기법을 사용하였고, 예측 결과 IPO 관련 변수와 증권신고서 어조 변수를 함께 사용한 모델이 IPO 관련 변수만을 사용한 모델보다 높은 예측 정확도를 보였다. 랜덤 포레스트 모형은 1.45%p 높아진 예측 정확도를 보였으며, 인공신공망 모형과 서포트벡터머신 모형은 각각 4.34%p, 5.07%p 향상을 보였다. 추가적으로 모형간 차이를 맥니마 검정을 통해 통계적으로 검증한 결과, 어조 변수의 유무에 따른 예측 모형의 성과 차이가 유의확률 1% 수준에서 유의했다. 이를 통해, 증권신고서에 표현된 어조가 공모주의 가격 등락 예측에 영향을 미치는 요인이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 경제분석
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• 제26권1호
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• pp.84-132
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• 2020

중앙은행은 수익률곡선을 바탕으로 미래 수익률에 대한 시장의 기대를 추론한다. 통화 정책의 유효성 제고를 위하여, 시장이 예상하는 미래 수익률의 움직임을 정확히 파악할 필요가 있기 때문이다. 이에 따라 그동안 수익률곡선과 시장기대를 정확하게 추정하기 위한 다양한 모형들이 활용되었다. 이와 함께 채권시장의 발달로 채권시장과 거시경제간의 상호 연관성이 높아지면서 수익률 곡선에 영향을 미치는 거시변수가 무엇인지 파악하는 것이 매우 중요해졌다. 그러나 수익률 결정요인에 관한 다양한 이론이 있는 만큼 그동안의 선행연구에서는 수익률곡선 추정 모형에 포함되는 거시변수들이 서로 달랐다. 이는 수익률곡선을 추정하는 데 있어 어떤 변수를 포함한 모형이 바람직한가에 관한 문제, 즉 모형 불확실성이 존재한다는 것을 의미한다. 이러한 상황에서 본 연구는 수익률곡선과 미래 수익률에 대한 시장기대를 정교하게 추정하기 위해 동태적 Nelson-Siegel 모형에 베이지안 변수선택 방법을 적용하였다. 베이지안 변수선택은 모형에 포함되는 중요한 변수를 선험적으로 결정하는 데 따르는 문제들을 완화하고 모형 불확실성을 추정에 효율적으로 반영하는 포괄적인 방법이라는 점에서 바람직한 추정방법이 될 수 있다. 베이지안 변수선택 모형과 선행연구의 모형들을 비교한 결과 모형에 어떤 거시변수를 포함하느냐에 따라 도출되는 미래 수익률에 대한 시장기대가 상당히 다르게 나타났다. 이는 모형 불확실성이 추정결과에 큰 영향을 미치며 이를 추정에 반영하는 것이 타당하다는 것을 의미한다. 베이지안 변수선택 모형의 예측력이 선행연구의 다른 모형들보다 우월한 것으로 나타난 점도 이를 뒷받침한다. 따라서 모형 불확실성이 추정에 영향을 미치는 상황에서 수익률곡선과 시장기대 추정의 정확성 제고를 위해 베이지안 변수선택 모형을 활용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.31-38
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• 2023

수자원 오염 그리고 기후변화로 인한 극한의 기상현상으로 물 부족 현상 심화로 공공하수처리 시설의 폐수 배출시 총유기탄 소량(TOC) 기준이 시행되고, 대체 수자원 확보를 위해 하수처리수 재이용에 연구와 관심이 증가하고 있다. 현장에서는 하폐수고도처리로 MBR(membrane bio-reactor)공법을 보편적으로 사용하며, 유기 및 무기 이온 제거 그리고 화학물질의 사용 및 배출이 없다는 친환경적인 장점이 있다. 하지만, 분리막을 사용한 MBR공정은 고농도 활성슬러지 부유물질(mixed liquor suspended solid, MLSS)로 인한 분리막의 막오염(파울링) 현상으로 잦은 막세정 비용 발생의 문제가 있다. 본 연구에서는 분리막 운영시 최대 단점이었던 분리막의 차압 상승, 통수량 저하, 파울링 현상을 개선하고자 i) 공정 개선과 ii) 마이크로버블의 세정 효율을 평가하였다. 기존 MBR공법에 원수가 유입되는 호기조와 MBR조 사이에 침전조를 설치하여 침전조를 거친 상등수가 유입된 분리막조 내부로 마이크로버블을 주입하였다. 마이크로버블은 5개월간 15일 간격으로 마이크로버블 발생장치를 작동(ON), 미작동(OFF)하여 방류수 시료(4L)를 채취 후 TOC를 측정하였다. 침전조를 거친 상등수가 분리막조로 유입하여 원수 MLSS의 95%이상이 제거되어 생물막 등의 오염으로부터 막의 파울링 현상을 1차 방지할 수 있었다. 침전조를 거친 상등수에 마이크로버블의 적용으로 분리막의 차압은 1.6 ~ 2.3배 감소 및 통수량은 최대 1.4배 증가하였다. 마이크로버블의 적용(ON)으로 TOC 제거율은 58% 이상 증가했다. 호기조와 분리막조를 분리 운영함에 따라 침지식 분리막의 파울링 현상을 저감할 수 있고, 추가로 마이크로버블을 적용하여 분리막의 차압, 통수량과 막오염(파울링)이 개선으로 효율적인 고도처리공법을 제시했다.