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재배환경과 유전형의 상호작용에 따른 토마토 과실 품질 변화 (Quality Changes in Tomato Fruits Caused by Genotype and Environment Interactions)

  • 박민우;정용석;이상협
    • 원예과학기술지
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    • 제35권3호
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    • pp.361-372
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    • 2017
  • 토마토(Solanum spp.)는 라이코펜, 플라보노이드, 글루타민산, ${\beta}$-카로틴 등의 풍부한 항산화 물질을 많이 함유하고 있어 건강채소로서 많은 주목을 받고 있다. 또한 토마토는 세계적인 작물로서 재배법 개선과 품종개량 등에서 많은 연구가 이루어 졌으나 국내에서는 수확량에 중점을 둔 재배를 하고 있다. 따라서 우수한 형질의 특성을 가지고 있는 품종이라도 재배지역과 방법에 따라 그 특성이 제대로 나타나지 않는 경우가 많다. 이에 10점의 품종을 이용하여 품종과 환경에 따른 라이코펜의 함량을 조사하였다. 10점의 공시재료들은 2007년부터 2014년도에 이르기 까지 농업회사 법인 현대종묘(주)에서 육성한 토마토 계통 8점과 대조품종으로 Syngenta(Basel, Switzerland)의 Defnis와 University of Florida (Gainsville, FL, USA)에서 개발한 Tasti-Lee를 사용하였다. 라이코펜 함량은 여주지역의 봄에서 여름에 걸친 하우스 재배에서 HTL3137이 $70.48mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 높았으며 수원지역의 봄에서 여름에 걸친 노지재배에서 HTL10256이 $20.9mg{\cdot}kg^{-1}$으로 가장 낮게 나타났다. 색 구성요소와 라이코펜 함량의 상관관계는 재배 지역별과 유전형에 차이를 보였는데 수원 지역 봄에서 여름 기간의 노지재배에서는 뚜렷한 상관관계를 찾기 힘들었으나, 여주지역의 봄에서 여름기간에 걸친 재배에서는 B의 요인이 라이코펜 함량 상관관계를 보였으며 가을에서 겨울에 걸친 재배 작형에서는 G, Luminosity, $L^*$, Hue의 요소가 토마토 과실의 라이코펜 함량에 영향을 주는 것으로 나타났다. MINQUE를 이용한 유전형, 재배환경 그리고 유전형${\times}$재배환경($genotype{\times}environment$, $G{\times}E$) 상호작용을 분석한 결과 라이코펜 함량을 좌우하는 변수는 유전형이 51.33%로 가장 많은 영향을 미쳤으며 환경변수가 49.13% 그리고 $G{\times}E$가 21.43%로 산출되었으나 AMMI을 이용한 분석에서는 $G{\times}E$가 차지하는 요인이 가장 높았으며 유전형과 환경조건이 각각 그 뒤를 따랐다.

조선시대 정원의 지식정보 전개와 수용 - 15~19세기 편찬된 정원 및 화훼 관련서적을 중심으로 - (The Development and Acceptance of Knowledge Information in Garden of Joseon Dynasty - Focusing on the Garden and Flowering Books Compiled from the 15th and 19th Centuries -)

  • 김동현;이원호
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.10-20
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    • 2020
  • 본 연구는 15~19세기 편찬된 조선시대 정원 및 화훼 관련서적을 대상으로 통시적 분석을 통해 시기별 정원에 대한 지식정보가 전개되는 특징을 도출하고, 그 요인을 살펴본 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 정원 및 화훼 관련서적을 편찬한 저자들의 관계성을 살펴본 결과 조선시대 실학의 계보와 유사한 특성을 보이고 있었다. 강희안의 실학적 면모는 후대 실학자들에게 영향을 미쳤으며, 이수광은 연행의 경험을 통해 정원 관련 지식을 축적하였다. 이후 중농학파 홍만선의 이념은 남인 계열의 유박과 관련이 있으며, 서유구 또한 중농학파의 경세론과 중상학파의 인물들과 교류를 통해 실학을 통합적으로 수용할 수 있었다. 류중림은 『산림경제』를 증보하면서 중농학파와의 관계성이 나타났다. 둘째, 『양화소록』과 『지봉유설』 「훼목부」, 『산림경제』 「양화」, 『증보산림경제』 「양화」, 『화암수록』, 『임원경제지』 「예원지」에는 정원 식물의 특성과 재배법, 관리방법 등이 수록되어 있으며, 『임원경제지』 「이운지」, 「상택지」, 「섬용지」에는 정원의 입지선정과 시설 배치, 조성방법, 재료에 대한 내용을 담고 있다. 이들 정원 관련 서적의 서술방식은 개론이 55%로 가장 높았고, 방법론의 제시(42.8%), 이기론(15.5%), 분류(12.4%), 제도(1.9%) 순으로 확인되었다. 셋째, 정원 관련 지식정보의 비중을 기준으로 시기별 정원 관련서적들을 분류한 결과 17세기 이전 편찬된 『양화소록』과 『지봉유설』을 전기, 18세기 편찬된 『산림경제』와 『증보산림경제』를 중기, 19세기 편찬된 『임원경제지』가 후기로 분류되었다. 정원 관련서적들은 전대에 수록된 중국 고서와 저자의 경험, 의견들이 후대 정원관련서적에 인용되었으며, 저술 당시 발달한 농업기술과 전문지식을 반영한 정원 관련 지식의 보강이 이루어졌다. 넷째, 시기별 정원 지식정보의 전개와 수용양상을 분석한 결과, 전기에는 사물의 이치를 탐구하기 위한 방법으로 화훼를 다루고 있었다. 이후 18세기에 들어서면서 중국의 방대한 정원 관련 지식정보가 유입되어 사대부들 사이에서도 다양한 지식 섭렵의 일환으로 정원 조성에 대한 당위성을 확보하였으며, 이를 통해 정원에 대한 전문성이 확장되었다. 19세기 정원 조성의 유행에 대응하여 그간에 집적된 정원 관련 지식정보를 바탕으로 전문서적이 저술되면서 초기 정원 식물의 수집과 관리에서부터 정원 조성의 당위성, 조성방법, 향유방식, 자아실현 등의 체계가 정립되었다.

이화동 벽화마을 주민과 관광객간의 장소 정체성 인식 및 경관 선호 차이에 관한 연구 (Difference of Place Identity Perception and Landscape Preference between Residents and Tourists in Ihwa-dong Mural Village)

  • 김예림;손용훈
    • 한국조경학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.105-116
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    • 2017
  • 마을에서 벽화는 커뮤니티와 공간을 재생시키는 효과와 함께 경제적 효율성까지 겸하고 있다. 이 때문에 한국에서는 정부기관과 지자체를 중심으로 벽화조성사업을 활발히 진행하고 있고, 현재 벽화와 조형물 중심의 마을 프로젝트는 전국적으로 200곳에 이른다. 하지만 벽화마을 조성사업은 사업의 단기적 완결에 초점을 맞추어 획일화된 경관을 보급하고, 장소의 정체성을 오히려 파괴한다는 문제점이 제기되고 있다. 또한, 정부 주도 사업으로 조성된 벽화는 주민참여가 저조하여 지속가능한 경관관리가 잘 이루어지지 못하는 문제도 지적될 수 있을 것이다. 본 연구는 벽화마을의 효시로 일컫고, 각종 미디어에서 주목받으며 급격한 경관 및 공간의 변화를 겪고 있는 이화동 벽화마을을 중심으로 벽화마을의 경관 변화과정의 맥락을 비판적 관점에서 살펴보고자 하였다. 본 연구의 목적은 다음과 같다. 첫째, 이화동 벽화마을의 경관 및 장소 정체성에 대한 주체 간의 인식 차이를 살펴보고자 하였다. 이를 통해 장소의 정체성을 살리고, 경관 선호 차이를 고려한 장소 만들기에 필요한 기반을 마련하였다. 둘째, 이러한 데이터를 통해 벽화사업을 평가하고 발전방향을 모색하고자 하였다. 연구방법으로는 문헌조사를 통해 경관변화 과정의 맥락을 살펴보고, 이를 바탕으로 SNS로 재현되는 이화동의 경관자원을 분석하여 관광지로써의 현황 및 관광객들의 선호 경관을 파악하였다. 또한, 주민, 벽화사업으로 인한 새로 유입된 이주민, 관광객 각 이용집단 간 이화동 벽화마을의 장소 정체성 인식 및 경관선호의 차이를 심도 있게 알아보기 위해 현장조사 및 심층인터뷰를 진행하였다. 연구의 결과는 관광객들은 벽화 외에 의도적으로 조성하지 않은 풍경 또한 많이 주목하였는데, 선호 풍경과 선호 상점의 위치가 많은 부분 겹쳐 풍경감상이 가능한 장소의 인근 상점이 선호되고 있음을 파악하였다. 장소의 정체성에 대해 주민은 소외된 동네라는 인식이 강한 반면, 이주민과 관광객들은 비일상적 경관인 벽화를 장소의 정체성이라고 인식하였다. 경관 선호의 경우, 관광객은 휴식공간에 대한 선호가 높은 반면, 이주민과 주민은 휴식공간에 거의 주목하지 않았다. 또한, 이주민, 관광객은 특히 야간경관에 대한 선호를 보인 반면, 주민은 전혀 주목하지 않았다. 벽화사업의 방향과 관련해서는 주민과 이주민 모두 벽화조성 및 관리 등에 주체적 참여의식을 갖기보다는 정부에 의존적인 태도를 취하는 이들이 많았다. 본 연구는 전국적으로 확산되고, 도시재생, 참여디자인 등에 관해서 비판 없이 받아들여지고 있는 벽화마을 경관에 대한 문제점을 실증연구를 통해서 분석했다는 점에서 의의가 있을 것이다. 또한, 주민, 이주민, 관광객간의 장소 정체성 및 경관 선호의 차이를 분석하여 추후 벽화마을 사업에 시사점을 제공할 수 있으리라 기대한다.

개발제한구역 해제취락 유형분석을 통한 취락정비방안 연구 (A Study on the Village Improvement Plan by Typological Analysis of Greenbelt-lifted Villages)

  • 윤정중;최상희
    • 토지주택연구
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    • 제4권1호
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    • pp.77-87
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    • 2013
  • 1997년 이후 개발제한구역의 조정을 위한 제도개선정책이 추진되면서 20호 이상의 집단취락 1,800여개소가 해제되었다. 이들 집단취락은 해제지역의 계획적 개발을 유도하면서, 개발제한구역으로 둘러싼 지역적 입지여건을 감안하여 저층 저밀도의 용도지역으로 지정하고 지구단위계획을 수립토록 하여 계획적 정비를 유도하고자 하였으나, 재원부족, 자력정비여건의 미흡, 기반시설의 장기미집행화 등 여러 가지 문제들이 나타나고 있다. 이는 근본적으로 해제에 앞서 취락의 여건과 특성을 심층적으로 살펴본 후 정비방향과 계획이 결정되었어야 하나, 해제에만 치중함으로써 야기된 문제이다. 또한 취락별 여건이 상이함에도 불구하고 취락정비 및 관리방향은 구역내 물리적 공간적 특성, 주민의 사회적 경제적 특성, 기존시가지와의 관계 등을 고려하지 못하고 있으며, 관련규제 역시 획일적으로 적용되고 있어 주민의 민원 및 환경문제 등을 초래하고 있다. 따라서 본 연구에서는 그동안 개발제한구역에서 해제된 취락의 실태조사 자료를 이용하여 해제취락의 문제점을 고찰하고 취락의 특성자료를 이용한 취락의 유형분류와 유형별 정비방향을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 1800개의 해제취락 중 424개소를 대상으로 입지여건, 접근성, 취락규모, 토지형상, 중복규제현황 등 입지잠재력을 대표하는 변수들을 선정하여 군집분석을 실시한 결과, 5개의 유형으로 분류되었다. 또한 기능에 따라 해제취락을 도시형, 농촌형, 산업형, 근린중심형 등 4가지로 구분하였다. 입지잠재력과 취락기능을 조합하여 정비전략의 관점에서 취락들을 재분류하였으며, 이에 따라 크게 생활환경정비형, 생산기반조성형, 계획적 정비유도형, 생활권거점조성형 등 4가지의 정비유형으로 도출하였다. 아울러 4개의 유형별로 각각 취락의 바람직한 정비 및 관리방향을 제안하여 향후 취락정비계획의 수립 및 보완시 활용될 수 있도록 하였다.

울진 소광리 금강소나무 고사발생 특성 분석 및 위험지역 평가 (Risk Assessment of Pine Tree Dieback in Sogwang-Ri, Uljin)

  • 김은숙;이보라;김재범;조낭현;임종환
    • 한국산림과학회지
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    • 제109권3호
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    • pp.259-270
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    • 2020
  • 최근 20년 동안 고온, 건조 등 이상기상 현상이 빈발해지면서 병해충으로 인한 피해가 아닌 생리적 스트레스로 인한 소나무 피해 사례가 지속적으로 보고되고 있다. 2014년도에는 울진 소광리 산림유전자원보호구역 내에 금강소나무(Pinus densiflora for. erecta Uyeki)의 집단고사가 발견되어 이에 대한 원인 구명과 산림관리방안 마련이 요구되었다. 이에 본 연구는 2008~2015년 항공사진에서 발견된 울진 소광리 금강소나무 고사 피해 발생 지역의 지형 및 임분 특성을 파악하여 고사 발생의 영향 요인을 도출하고 이를 기반으로 전체 지역의 고사피해 발생 위험지역을 예측하는 것을 목표로 하였다. 소나무 고사발생 지점 정보와 해발고도, 경사 등의 지형정보, 영급, 경급 등의 임분 정보 등 총 14개의 설명변수를 이용하여 고사발생 예측모델을 구축하였다. 모형 개발에는 Decision Tree, Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM) 등 기계학습 기법을 적용하였으며, RF와 SVM가 정확도 93% 이상으로 좋은 성능을 보였다. 소나무 고사와 관련된 주요 변수 분석 결과, 소나무 고사의 지형적인 취약지역은 해발고도가 높은 동시에 일사량이 높으며 수분 조건이 불리한 지역이었으며, 임분 특성 중에서는 특히 5~15m 높이의 수직적 임분밀도가 높은 소나무림, 그리고 영급이 높은 소나무림에서 고사 위험성이 높다고 평가되었다. RF와 SVM 모형 예측에 따라, 소나무 고사위험도가 높은 지역의 면적은 연구대상지 전체 소나무림 면적의 약 9.5%, 115ha로 평가되었다. 본 연구의 고사위험도 평가 결과는 금강소나무 취약지역의 현황을 조사하고 아직 피해가 발생하지 않은 취약지역에 대한 적극적인 기후변화 적응 산림관리를 수행하기 위한 기반자료로 활용될 수 있다.

생태환경 보전을 위한 공간환경계획 수립방안 - 경기도 일원에의 사례 적용 - (Spatial Environment Planning for Ecological Environment Conservation - Centering on an Area in the Gyeonggi Province -)

  • 최희선;박주현;김현
    • 한국조경학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.22-34
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    • 2011
  • 최근 국가적으로 환경정보들을 DB화하고, 체계화하며 통합하고자 하는 움직임이 활발히 전개되고 있는 있다. 이러한 노력은 특히 도시 및 지역차원에서 수립하는 법정계획인 환경보전계획의 공간계획화를 더욱 용이하게 하며, 이는 공간의 관리방향을 보다 명확하게 함으로써 토지의 보전은 물론 이용과 관련된 각종 계획들 간의 상충을 합리적으로 조정하도록 합의하는데 용이한 수단이 될 것으로 보인다. 이에 본 연구는 환경보전계획의 공간계획화를 위한 방안을 모색하였으며, 특히 환경요소 중 가장 민감한 자원으로 인식되는 생태환경을 중심으로 한 공간환경계획 수립방안을 제시하였다. 공간환경 계획 수립방안은 계획과정을 고려해 크게 1)기본방향, 2)공간정보의 수집, 3)공간환경현황 작성, 4)공간환경 관리계획 수립으로 구분하였으며, 특히 현황파악 및 계획수립 시 필요한 공간정보는 기존에 구축된 공간정보들을 최대한 활용할 수 있도록 국가나 지자체 차원에서 구축된 공간정보들을 목록화 하였다. 계획수립 시 고려되는 현황도는 토지이용(토지피복)과 자연생태 우수자원/지역 현황 작성방안을 제시하였으며, 이를 기반으로 광역생태축 계획과 보전, 복원지역 계획을 수립함으로써 생태환경을 고려한 환경보전계획의 공간화를 모색하였다. 기존연구 및 사례들을 통해 마련한 현황 및 계획방안은 경기도 지역에 적용해 봄으로써 그 활용가능성을 살펴볼 수 있었다. 이러한 계획은 관련 공간개발계획 수립 시 생태적 가치와 중요도를 고려한 계획안 마련에 기여함은 물론, 지역 내 개발사업 추진 시 계획의 적정성과 입지의 타당성을 검토하는 기초자료와 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

한국 마을숲 생태계 취약요소 발굴 및 취약성 평가 (The Development of Vulnerable Elements and Assessment of Vulnerability of Maeul-soop Ecosystem in Korea)

  • 임정철;류태복;안경환;최병기
    • 한국전통조경학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.57-65
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    • 2016
  • 마을숲은 역사적, 문화적으로 한국 전통 마을경관의 핵심요소이다. 그러나 근대 이후 다양한 영향으로 많은 수의 마을숲이 소실되었거나 쇠퇴되고 있는 실정이다. 역사적, 문화적, 생태적 다양한 보전가치를 가진 마을숲의 체계적 보전 및 복원을 위한 관심과 노력이 필요한 시점이다. 본 연구는 한국 전역에 분포하고 있는 499개의 마을숲에 대하여 구성 식물종 및 서식처, 입지 특성 등을 바탕으로 국내 마을숲에 대한 생태학적 복원 및 지속가능한 이용과 관리 등에 관한 정보를 제공하고자 하였다. 마을숲 생태계를 위협하는 대표적인 6가지 범주의 위협요인을 발굴하고 각 요인별 영향력을 평가하였다. 마을숲 생태계 취약성에 미치는 영향의 정도에 대해 위협요인별 가중치 평가를 AHP 분석기법을 이용하여 보다 입체적으로 분석하였다. AHP 분석기법을 이용한 평가결과 6가지 범주 가운데 면적 축소가 국내 마을숲의 존립에 가장 큰 위협요인으로 지목되었다. 그 다음으로 지형, 토양환경 변화가 마을숲 생태계를 질적으로 변화시키는 위협 요인으로 고려되었다. 식생의 구조와 질적 변화는 서식처 변화보다 마을숲 소실 및 쇠퇴에 낮은 영향을 미칠 것으로 평가되었다. 각 요인별 가중치를 바탕으로 100점을 최고점으로 수치를 환산한 평가틀을 이용하여 마을숲에 대한 취약성 평가가 이루어졌다. 국내 마을숲의 취약성 평가결과 가장 빈도 높은 값을 보이는 등급은 III등급이며, 낮은 등급에서 높은 등급으로 정규분포 경향을 보였다. 높은 자연성을 보이는 I등급의 마을숲이 38개소 존재했으며, 취약요인들에 의해 마을숲 존폐를 위협받는 V등급의 마을숲도 10개소 확인되었다. 각 마을숲별 취약성 평가결과에서도 국내 마을숲의 지속가능성 보장을 위해 마을숲 고유의 면적 회복이 최우선 과제로 대두되었다. 국가 중요 생태자원으로서 각각의 취약요소별 국가수준의 생태적 대응전략 마련이 필요한 것으로 확인되었다.

WT-300을 이용한 월동기 고방오리(Anas acuta)의 행동권 및 서식지 이용연구 (Study on the Home-range and Winter Habitat Pintail using the Wild-Tracker (WT-300) in Korea)

  • 정상민;신만석;조해진;한승우;손한모;김정원;강성일;이한수;오홍식
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 고방오리는 국내에 도래하는 주요 월동 조류이며, 고병원성 조류인플루엔자(HPAI)의 주요매개체로 알려져 있다. 본 연구는 국내에서 월동하는 고방오리의 행동권과 서식지 이용을 파악하여 수조류 서식지 보호 관리에 필요한 자료를 제공하기 위하여 이루어졌다. 연구에 이용된 시료는 2015년 월동기에 Cannon-net을 이용하여 포획된 6개체이며, GPS-이동통신 시스템을 기반으로 하는 야생동물위치추적장치(WT-300)를 부착한 후 조사되었다. 행동권은 GIS용 SHP 파일과 ArcGIS 9.0 Animal Movement Extension을 이용하여 분석하였으며, 커널밀도측정법(Kernel Density Estimation : KDE)과 최소볼록다각형법(Minimum Convex Polygon Method : MCP)을 이용하였다. 고방오리의 행동권은 최소볼록다각형법에 의해서 평균 $677.3km^2$이었다. 커널밀도측정법(KDE)로는 평균 $194.7km^2$(KDE 90%), $77.4km^2$(KDE 70%), $35.3km^2$(KDE 50%)로 나타났다. 서식지 이용은 해양수, 내륙습지와 같은 수계지역을 가장 많이 이용하는 것으로 나타났으며, 주간보다 야간에 농경지를 더 많이 이용하는 것으로 나타났다. 연구를 통해 얻은 월동기 행동권과 서식지 이용률 등과 같은 결과는 종 보호와 서식지 관리 및 고병원성 조류 인플루엔자 발병 시 대응을 위한 자료로 널리 활용될 것이라 판단된다.

전문병원과 비전문병원 입원환자의 의료이용 비교 분석: 인공관절치환술(슬관절)을 대상으로 (Comparison of Inpatient Medical Use between Non-specialty and Specialty Hospitals: A Study Focused on Knee Replacement Arthroplasty)

  • 김미성;정형선;유기봉;강제구;장한솔;이광수
    • 보건행정학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.78-86
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    • 2024
  • 연구배경: 본 연구를 통해 전문병원과 비전문병원에서 인공관절치환술(슬관절)을 받은 입원환자를 대상으로, 전문병원 지정 여부에 따른 입원환자의 의료이용을 비교하여 전문병원제도의 효과성을 파악하고자 한다. 방법: 본 연구는 2021-2022년 건강보험심사평가원(Health Insurance Review and Assessment Service) 요양급여비용 청구자료를 활용하였다. 종속변수는 입원환자의 의료이용으로, 건당 진료비와 재원일수를 선정하였다. 독립변수는 전문병원 지정 여부이며, 통제변수는 환자 단위 변수(연령, 성별, 보험자 유형, 수술 유형 및 Charlson comorbidity index)와 의료기관 단위 변수(설립 구분, 종별 구분, 소재지, 정형외과 의사 수 및 간호사 수)를 선정하였다. 결과: 건당 진료비와 전문병원 지정 여부 간 다중회귀분석 결과, 건당 진료비와 전문병원 지정 여부 간 통계적으로 유의미한 음(-)의 관계가 있었다. 이는 전문병원이 비전문병원에 비해 건당 진료비가 유의하게 낮다는 것을 의미하며, 전문병원과 비전문병원의 입원환자 간 의료이용 결과에 차이가 있음을 시사한다. 결론: 본 연구의 정책적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 전문병원 지정기준의 완화가 필요하다. 본 연구결과, 전문병원이 비전문병원에 비해 건당 진료비가 유의하게 낮은 것으로 나타났다. 이러한 전문병원의 비용 효과성에도 불구하고 전문병원 지정에 대한 높은 진입장벽으로 인해 수도권 및 대도시 지역에 전문병원이 집중되어 있다. 전문병원의 지역불균형을 해소하기 위해 "준전문병원(가칭)"을 도입하는 등 비수도권 전문병원 지정기준을 완화한다면, 지역간 건강격차 해소 및 의료비 절감의 효과를 불러올 것으로 판단된다. 둘째, 병원 의료인력 규모의 적정성을 판단할 필요가 있다. 본 연구결과, 정형외과 의사 수 및 간호사 수에 따라 건당 진료비에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 병원 의료인력 적정 배분을 바탕으로 의료서비스의 비용 효과성을 극대화함으로써 의료비를 절감하는 효과를 불러올 수 있을 것으로 판단된다.

Ovality가 세그먼트 라이닝의 동적 거동 특성에 미치는 영향 (The effect of tunnel ovality on the dynamic behavior of segment lining)

  • 이경주;송기일
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.423-446
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    • 2023
  • 쉴드 TBM 터널 라이닝은 세그먼트와 링으로 분절되어 있다. 2-링 빔-스프링 모델은 세그먼트 라이닝의 링과 세그먼트의 연결부 경계조건을 통해 불연속성을 고려하며 단면 설계 시 주로 활용하는 모델링 방법이다. 그러나 3차원 해석이 필요한 경우 대체로 Segmentation에 대한 고려 없이 연속체 라이닝으로 간주하여 세그먼트 라이닝에 대한 응력과 변위를 검토하는 경향이 일반적이다. 본 연구는 세그먼트와 링의 접촉면에 Coulomb의 마찰 법칙에 근거한 Shell interface element를 적용하여 세그먼트 간 계면 거동하는 모델링으로 지진 시 세그먼트 라이닝의 응력과 변위에 대한 응답 특성을 연구한다. 세그먼트 라이닝은 건설 과정에서 Ovaling 변형이 발생된다. 국내 세그먼트 라이닝의 Ovaling 변형에 대한 관리 기준은 없다. 스웨덴이나 중국의 경우 내경 7.0 m의 라이닝인 경우 5~10‰의 Ovality 기준을 갖고 있으나 이는 현실적으로 실현하기 어려운 기준치이다. 본 연구는 Shell interface element를 활용한 세그먼트 라이닝 모델링을 통해 지진 시 라이닝에 발생되는 응력과 변위의 특성을 연속체 모델링 결과와 비교하여 Segmentation이 고려된 라이닝의 지진에 대한 응답 특성을 연구하고 이를 통해 세그먼트 라이닝의 Ovality 기준과 의미를 연구한다. 연속체 라이닝과 세그먼트 라이닝의 지진 시 응력과 변위의 분포 양상은 유사하였다. 그러나 응력과 변위의 최댓값은 세그먼트 라이닝과 차이를 보여주었다. Shell로 모델링 된 연속체 라이닝의 지진 시 응력 분포는 3차원 원통형 형상에 연속성을 갖는 응력 분포를 보이지만 세그먼트 라이닝은 분절된 세그먼트 외측으로 응력이 집중되었고 세그먼트와 링의 접촉면이 집중되는 위치에서 가장 큰 응력이 발생되었다. 이러한 단속적이고 국부적 응력 분포는 라이닝의 Ovality가 클수록 지진 시 더욱더 국부적 집중도가 커진다. 응력 분포가 급격하게 커지는 Ovality는 150‰ 정도에서 발생되기 시작했으며 그보다 작은 Ovality 에서는 원형 단면 라이닝에서 발생되는 응력보다 작은 응력이 발생되었다. 그러나 Ovality 150‰는 실제 라이닝에서 실현될 수 없는 비현실적 값이다. 따라서 세그먼트 라이닝의 Ovality는 심도에 따라 증가될 수 있으나 지진 하중에 대한 안정성에는 큰 영향을 미치지 않는다. 그러나 터널의 단면 확보 및 품질관리를 위해서는 Ovality에 대한 계측과 관리가 요구된다.