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XGBoost를 활용한 리스크패리티 자산배분 모형에 관한 연구 (A Study on Risk Parity Asset Allocation Model with XGBoos)

  • 김영훈;최흥식;김선웅
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.135-149
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    • 2020
  • 인공지능을 기반으로 한 다양한 연구들이 현대사회에 많은 변화를 불러일으키고 있다. 금융시장 역시 예외는 아니다. 로보어드바이저 개발이 활발하게 진행되고 있으며 전통적 방식의 단점을 보완하고 사람이 분석하기 어려운 부분을 대체하고 있다. 로보어드바이저는 인공지능 알고리즘으로 자동화된 투자 결정을 내려 다양한 자산배분 모형과 함께 활용되고 있다. 자산배분 모형 중 리스크패리티는 대표적인 위험 기반 자산배분 모형의 하나로 큰 자산을 운용하는 데 있어 안정성을 나타내고 현업에서 역시 널리 쓰이고 있다. 그리고 XGBoost 모형은 병렬화된 트리 부스팅 기법으로 제한된 메모리 환경에서도 수십억 가지의 예제로 확장이 가능할 뿐만 아니라 기존의 부스팅에 비해 학습속도가 매우 빨라 많은 분야에서 널리 활용되고 있다. 이에 본 연구에서 리스크패리티와 XGBoost를 장점을 결합한 모형을 제안하고자 한다. 기존에 널리 사용되는 최적화 자산배분 모형은 과거 데이터를 기반으로 투자 비중을 추정하기 때문에 과거와 실투자 기간 사이의 추정 오차가 발생하게 된다. 최적화 자산배분 모형은 추정 오차로 인해 포트폴리오 성과에서 악영향을 받게 된다. 본 연구는 XGBoost를 통해 실투자 기간의 변동성을 예측하여 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 줄여 모형의 안정성과 포트폴리오 성과를 개선하고자 한다. 본 연구에서 제시한 모형의 실증 검증을 위해 한국 주식시장의 10개 업종 지수 데이터를 활용하여 2003년부터 2019년까지 총 17년간 주가 자료를 활용하였으며 in-sample 1,000개, out-of-sample 20개씩 Moving-window 방식으로 예측 결과값을 누적하여 총 154회의 리밸런싱이 이루어진 백테스팅 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제안한 자산배분 모형은 기계학습을 사용하지 않은 기존의 리스크패리티와 비교하였을 때 누적수익률 및 추정 오차에서 모두 개선된 성과를 보여주었다. 총 누적수익률은 45.748%로 리스크패리티 대비 약 5% 높은 결과를 보였고 추정오차 역시 10개 업종 중 9개에서 감소한 결과를 보였다. 실험 결과를 통해 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 감소시킴으로써 포트폴리오 성과를 개선하였다. 포트폴리오의 추정 오차를 줄이기 위해 모수 추정 방법에 관한 다양한 연구 사례들이 존재한다. 본 연구는 추정 오차를 줄이기 위한 새로운 추정방법으로 기계학습을 제시하여 최근 빠른 속도로 발전하는 금융시장에 맞는 진보된 인공지능형 자산배분 모형을 제시한 점에서 의의가 있다.

Word2Vec을 활용한 제품군별 시장규모 추정 방법에 관한 연구 (A Study on Market Size Estimation Method by Product Group Using Word2Vec Algorithm)

  • 정예림;김지희;유형선
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.1-21
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    • 2020
  • 인공지능 기술의 급속한 발전과 함께 빅데이터의 상당 부분을 차지하는 비정형 텍스트 데이터로부터 의미있는 정보를 추출하기 위한 다양한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 비즈니스 인텔리전스 분야에서도 새로운 시장기회를 발굴하거나 기술사업화 주체의 합리적 의사결정을 돕기 위한 많은 연구들이 이뤄져 왔다. 본 연구에서는 기업의 성공적인 사업 추진을 위해 핵심적인 정보 중의 하나인 시장규모 정보를 도출함에 있어 기존에 제공되던 범위보다 세부적인 수준의 제품군별 시장규모 추정이 가능하고 자동화된 방법론을 제안하고자 한다. 이를 위해 신경망 기반의 시멘틱 단어 임베딩 모델인 Word2Vec 알고리즘을 적용하여 개별 기업의 생산제품에 대한 텍스트 데이터를 벡터 공간으로 임베딩하고, 제품명 간 코사인 거리(유사도)를 계산함으로써 특정한 제품명과 유사한 제품들을 추출한 뒤, 이들의 매출액 정보를 연산하여 자동으로 해당 제품군의 시장규모를 산출하는 알고리즘을 구현하였다. 실험 데이터로서 통계청의 경제총조사 마이크로데이터(약 34만 5천 건)를 이용하여 제품명 텍스트 데이터를 벡터화 하고, 한국표준산업분류 해설서의 산업분류 색인어를 기준으로 활용하여 코사인 거리 기반으로 유사한 제품명을 추출하였다. 이후 개별 기업의 제품 데이터에 연결된 매출액 정보를 기초로 추출된 제품들의 매출액을 합산함으로써 11,654개의 상세한 제품군별 시장규모를 추정하였다. 성능 검증을 위해 실제 집계된 통계청의 품목별 시장규모 수치와 비교한 결과 피어슨 상관계수가 0.513 수준으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 모형은 의미 기반 임베딩 모델의 정확성 향상 및 제품군 추출 방식의 개선이 필요하나, 표본조사 또는 다수의 가정을 기반으로 하는 전통적인 시장규모 추정 방법의 한계를 뛰어넘어 텍스트 마이닝 및 기계학습 기법을 최초로 적용하여 시장규모 추정 방식을 지능화하였다는 점, 시장규모 산출범위를 사용 목적에 따라 쉽고 빠르게 조절할 수 있다는 점, 이를 통해 다양한 분야에서 수요가 높은 세부적인 제품군별 시장정보 도출이 가능하여 실무적인 활용성이 높다는 점에서 의의가 있다.

연차별 학교급식 품질 속성 및 전반적인 만족도 분석 (Annual Analysis on Quality Attributes and Customer Satisfaction in School Foodservice)

  • 이보숙;양일선;박문경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제42권8호
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    • pp.770-783
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    • 2009
  • 본 연구는 2007학년도와 2008학년도에 이루어진 학교급식 품질 속성 평가 결과 및 만족도 점수의 비교 분석을 통해 급식 품질 속성의 연간 변화를 탐색하고 그 변화 양상을 살핌으로써 학교급식의 연간 개선 정도를 파악하고자 하였다. 또한 학교급식의 전반적인 만족도 점수의 향상 정도를 분석하여, 학교급식의 수요자 중심 급식 품질 평가를 통해 지속적인 품질 개선 방안을 모색하기 위한 자료로 제공하고자 하였다. 1) 조사대상에 따른 연차별 급식 품질속성의 평가에서 학생, 학부모, 교직원 모두 전년대비 급식 품질 속성에 대한 평가 점수가 전반적으로 상승한 것으로 나타났으며, 두 학년도 모두 평가 결과가 대부분 교직원, 학부모, 학생의 순으로 상승한 것으로 조사되었다. 학생의 경우, '급식정보제공‘ 속성이 78.8점에서 76.2점으로 전년 대비 통계적으로 유의하게 하락한 것으로 조사되었던 반면, 학부모와 교직원의 경우에는 평가가 전년대비 상승하였다. 2) 조사대상 전체의 초 중 고 학교에 따른 연차별 급식 품질 속성의 평가에서 초등학교와 중학교의 평가 상승이 두드러지게 나타났다. 초 중 고등학교 모두 '급식 의견 수렴', '식사장소의 편안함' 속성의 상승이 크게 나타났고, 고등학교의 경우 '급식정보제공' 속성의 경우에는 평가 점수가 하락한 것으로 분석되었다. 3) 학생의 초 중 고 학교에 따른 연차별 급식 품질 속성 평가 결과는 '음식의 제공량', '메뉴의 다양성' 속성은 전년대비 변화가 없는 것으로 분석되었고, '급식정보제공' 속성의 경우에는 전년대비 점수가 하락한 것으로 분석되었다. 중학생의 급식 품질 속성 평가의 상승폭이 초등학생과 중학생에 비해 두드러지게 나타났고, 고등학생의 평가는 전년 대비 변화가 적은 것으로 조사되었다. 4) 학부모의 초 중 고 학교에 따른 연차별 급식 품질속성의 평가는 초등학교 학부모는 모든 급식 품질 속성 평가에서 전년 대비 상승하였고, 중학교의 경우에는 '음식의 제공량', '메뉴의 다양성' 속성을 제외한 속성에서 상승하였다. 고등학교 학부모의 경우에는 '급식 위생', '식사 및 배식질서 지도', '급식 의견 수렴', '급식정보제공', '배식원친절'의 5개 속성을 제외한 나머지 6개 속성에 대해서는 2007학년도와 2008학년도의 평가 결과는 통계적으로 유사한 것으로 나타났다. 5) 교직원의 초 중 고 학교에 따른 연차별 급식 품질 속성의 평가 결과, 초등학교는 '식사장소의 편안함' 속성을 제외한 모든 급식 품질 속성에서 유의적으로 향상되었고, '급식 의견 수렴' 속성은 초 중 고등학교 교직원 모두 전년대비 평가 점수의 향상이 가장 두드러졌다. 6) 조사대상에 따른 연차별 학교급식의 전반적인 만족도는 2007학년도에 전체 69.2점에서 2008학년도에는 71.9 점으로 상승되었다. 학생 (66.4 ${\rightarrow}$ 68.2), 학부모 (69.9 ${\rightarrow}$ 72.1), 교직원 (76.8 ${\rightarrow}$ 82.6) 모두 전년대비 상승하였다. 7) 조사대상별 초 중 고 학교에 따른 학교급식의 전반적인 만족도를 분석한 결과, 초 중 고등학교 모두 전년대비 전반적인 만족도 점수가 향상되었고, 특히 중학교의 상승이 두드러졌다. 학생의 전반적인 만족도의 경우 초등학교 (72.9${\rightarrow}$74.0)와 중학교 (61.5${\rightarrow}$65.8)의 경우에는 전년대비 상승하였고 (p < .001), 학부모의 경우 중학교 학부모가 67.3점에서 70.3점으로 상승하였으며 (p < .01), 교직원의 경우 초 중 고등학교 모두 전년대비 전반적인 만족도가 상승한 것으로 조사되었다 (p < .001). 본 연구는 교육과학기술부에 의해 2007년과 2008학년도 동일 기간에 표준화된 조사도구로 조사된 결과를 비교 분석한 연구로, 이와 같은 정기적이고 지속적인 연구를 통해 학교급식의 품질 수준 및 급식 만족의 현 수준을 파악하고 연간 변화의 폭을 살핌으로써 전년대비 향상된 부분과 향후 노력이 요구되는 품질 속성을 파악함은 물론 이를 통한 끊임없는 학교급식 품질 향상이 기대된다. 또한 본 연구에서 학생, 학부모, 교직원의 급식 품질에 대한 인식 및 만족도의 차이를 보이고 있어, 보다 단기적이고 실질적인 학교급식 개선을 위해 피급식자인 학생과 급식 수혜자이자 관리자이면서 운영자인 교직원의 인식차이를 줄일 필요가 있겠다. 이를 위해 학생들의 급식에 대한 의견에 귀를 기울이는 학교별 창구의 마련이 요구된다. 또한 교직원은 학교급식이 학생 복지의 가장 중요한 요소 중 하나라는 인식의 제고가 필요할 뿐 아니라, 학교급식 운영에 대한 현황을 학생들에게 알리는 창구의 마련 역시 필요하다. 즉, 학생과 교직원의 쌍방향 의사소통을 위한 창구의 마련으로 서로간의 실질적인 현황 파악 및 인식의 차이를 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 또한 초등학교, 중학교, 고등학교별 만족도의 차이를 보이고 있는데, 특히 고학년으로 갈수록 학교급식에 대한 만족도가 저하되고 있고, 각각의 급식 품질 속성에 대한 평가도 다른 만큼 학년별 눈높이에 맞는 개선방안이 강구되어야 할 것이다.

루이보스 추출물의 항산화 활성, 성분 분석 및 엘라스테이즈 저해 효과 (Antioxidative Activity, Component Analysis, and Anti-elastase Effect of Aspalathus linearis Extract)

  • 박수남;양희정;원보령;임영진;윤선경;지동환;최지연;한승주;이충우
    • 대한화장품학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.251-262
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    • 2007
  • 본 연구에서는 루이보스 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50 % ethanol 추출물($11.50\;{\mu}g/mL$) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(8.47) < ethylacetate 분획(4.76) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 루이보스 추출물의 총항산화능은 ethylacetate 분획 ($OSC_{50},\;4.58\;{\mu}g/mL$) < aglycone 분획(2.20) < 50% ethanol 추출물(1.09)순으로, 50 % ethanol 추출물에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 루이보스 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 루이보스 추출물의 경우 농도 의존적($1\;{\sim}\;100\;{\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 50 % ethanol 추출물은 $50\;{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 273.00 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 루이보스 추출물 중 ethylacetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 3개의 띠로 분리되었으며, HPLC 실험(360 nm)에서 3개의 피이크로 분리되었다. 분리된 3가지 성분은 luteolin, quercetin 및 kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 18.24 %, 58.79 %, 22.97 %로 quercetin의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 루이보스 추출물의 ethylacetate 분획의 TLC 크로마토그램은 7개의 띠로 분리되었고, HPLE 크로마토그램은 9개의 피이크를 보여주었다. TLC와 HPLC의 띠와 피이크를 확인한 결과, HPLC의 9개의 피이크는 용리순서로 peak 1 (조성비 14.71 %)은 isoorientin, peak 2 (28.84 %)는 orientin peak 3 (5.63 %)은 vitexin, peak 4 (12.73 %)는 rutin과 isovitexin, peak 5 (9.24 %)는 hyperoside, peak 6 (5.40%)은 isoquercitrin, peak 7 (1.48 %)은 luteolin, peak 8 (17.61 %)은 quercetin 및 peak 9 (4.59 %)는 kaempferol로 확인되었다. Aglycone 분획은 elastase 저해활성($IC_{50}$)이 $9.08\;{\mu}g/mL$로 매우 큰 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 루이보스 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 루이보스 성분에 대한 분석과 ethylacetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터 주름개선 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

헤파린 표면처리된 국산화 혈관우회도관의 개발 (Development of Korean Version of Heparin-Coated Shunt)

  • 선경;박기동;백광제;이혜원;최종원;김승철;김택진;이승열;김광택;김형묵;이인성
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권2호
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    • pp.97-107
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    • 1999
  • 배경: 흉부대동맥 수술에 사용하는 헤파린 우회도관의 국산화를 위해, 헤파린 표면처리기법 중 물리분산법을 이용하여 제작한 우회도관의 동물실험을 통해 혈전저항성 및 안정성을 증명하고자 하였다. 대상 및 방법: 성견 21마리(17.5∼25 kg)를 대상으로 하행흉부대동맥 우회모델을 만들었다. 사용한 우회도관의 종류에 따라 무처리 우회도관군(CONTROL; n=3), 무처리 우회도관 및 전신 헤파린 처치군(HEPARIN; n=6), Gott 헤파린 우회도관군(GOTT; n=6), 국산 헤파린 우회도관군(KIST; n=6)로 분류하였다. 관찰지표는 말초혈액검사, 혈액응고검사, 신장 및 간기능검사, 표면전자현미경 소견 등이었다. 각 지표는 우회도관의 원위부 대동맥 혈액에서 검사하여 우회 전과 우회 후 2시간 째의 군내 변화와군간 차이를 비교하였다. 결과: 모든 관찰지표의 우회 전 기초치는 군간에 차이가 없었다. 말초혈액검사 중 혈소판치는 HEPARIN군과 GOTT군에서 유의하게 높아졌으나(p<0.05) 군간 차이는 유의하지 않았다. 기타 혈구세포의 변화는 각 군에서 군내변화와 군간차이가 유의하지 않았다. Activated clotting time, activated partial thromboplastin time, thrombin time은 HEPARIN군에서 현저히 증가하였고(p<0.05) 군간차이도 유의하였다(p<0.005). Prothrombin time은 GOTT군에서 유의하게 증가하였으나(p<0.05) 군간차이는 없었다. Fibrinogen은 각 군에서 군내변화와 군간차이가 유의하지 않았다. Antithrombin III는 HEPARIN군과 KIST군에서 유의하게 감소하였고(p<0.05) 군간차이도 유의하였다(p<0.05). Protein C는 HEPARIN군에서 유의하게 감소하였으나(p<0.05) 군간차이는 없었다. Blood urea nitrogen은 HEPARIN군과 KIST군에서 유의하게 증가하였으나(p<0.05) 군간차이는 없었다. Creatinine, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase는 각 군에서 군내변화와 군간차이가 유의하지 않았다. 표면전자현미경 소견에서 혈소판 및 혈구세포 응집정도는 CONTROL군이 가장 심했고, HEPARIN군은 GOTT군이나 KIST군에 비해 많았다. 결론: 이상의 결과에서 전신 헤파린 처치(HEPARIN)는 출혈경향을 증가시키면서 이물질 표면의 응고반응을 효과적으로 차단하지 못하는 반면, 헤파린 표면처리된 우회도관(GOTT & KIST)의 경우는 출혈경향 없이 표면의 응고반응을 충분히 억제하였다. 또한 국산(KIST) 헤파린 우회도관은 상용화된 외국산(GOTT)과 동등한 항혈전 성능을 보였다.

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이종 심장 판막 이식편에서 효과적인 탈세포화 방법에 관한 연구; 저장성 용액(hypotonic solution)의 삼투압 처치법 효과 (A Study on an Effective Decellularization Technique for a Xenograft Cardiac Valve: the Effect of Osmotic Treatment with Hypotonic Solution)

  • 성시찬;김용진;최선영;박지은;김경환;김웅한
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제41권6호
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    • pp.679-686
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    • 2008
  • 배경: 조직판막에 남아있는 세포물질은 환자의 면역반응과 관련이 있고 석회화의 원인이 된다고 알려져 있으며 탈세포화 된 판막조직의 세포외 기질은 숙주세포(host cell)가 부착되고 내피화(endothelialization)되어 조직으로 재구성되게 하는 생물학적 지자체로도 사용될 수 있다. 그러므로 탈세포화는 조직판막의 면역반응 최소화와 지자체의 형성에 가장 중요한 부분이다. 탈세포화를 위해 많은 방법과 약제들이 개발 되어 왔다. 그러나 화학적 혹은 효소적 탈세포화 방법에 앞서 삼투압(osmolality)을 이용한 저장성 용액 처치에 대한 효과를 보여준 논문은 드물다. 본 연구는 탈세포화에 있어서 저장성 용액 처치의 효과를 밝히고 아울러 탈세포화 시 적절한 온도, 처치시간, sodium dodecylsulfate (SDS)의 농도를 밝히고자 시행되었다. 대상 및 방법: 돼지 판막을 여러 조건 즉 SDS농도(0.25%, 0.5%), 저장성용액 처치시간(6, 12, 24시간), 온도($4^{\circ}C$, $20^{\circ}C$)를 달리하여 일종의 이온세정 용매인 SDS를 이용하여 탈세포화를 하였다. 저장성 용액에 노출시키지 않은 군을 B군으로 하고 동 수의 돼지 판막을 같은 조건에서 SDS에 처치하기 전에 저장성용액에 노출 시켰다(A군). 저장성 용액에의 노출은 4, 7, 14시간, $4^{\circ}C$$20^{\circ}C$로 구분하여 각각 탈세포화의 정도를 조사하였다. 탈세포화와 세포외 기질의 보존 정도는 hematokylin-eosin (H-E) 염색으로 표본을 관찰하였다. 결과: SDS의 두 농도, 0.25%, 0.5%에서 탈세포화의 정도의 차이는 발견할 수 없었다. $4^{\circ}C$ 환경에서 24시간 SDS로 처치한 것이 A, B군 모두에서 가장 양호한 탈세포화를 소견을 보였고 $20^{\circ}C$에서는 탈세포화 정도에 차이가 없었다. 저장성 용액으로 처치한 A군 모두에서 같은 조건의 처치하지 않은 B군에 비래 더 양호한 탈세포화 소견을 보였다. $4^{\circ}C$, 14시간 저장성용액에 노출된 판막이 가장 좋은 탈세포화의 소견을 보였고, $20^{\circ}C$의 저장성 용액에 노출된 판막은 양호한 탈세포의 소견을 보였으나 심한 세포외 기질의 파괴를 관찰할 수 있었다. 결론: 판막조직의 탈세포화에 있어서 삼투압처리를 이용한 저장성 용액 처치는 매우 효과적인 방법으로서, 돼지 판막조직의 탈세포화에 꼭 적용되어야 할 방법으로 생각된다 저장성 용액에의 노출이 탈세포화에 필요한 화학적 세정제(chemical detergent)의 농도를 줄이고 이러한 세정제의 농도나 노출시간을 줄일 수 있는지 그리고 세포외 기질의 변화에 어느 정도 영향을 주는지에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

항온 배양 논토양 조건에서 비산재 처리에 따른 CH4와 CO2 방출 특성 (Fly Ash Application Effects on CH4 and CO2 Emission in an Incubation Experiment with a Paddy Soil)

  • 임상선;최우정;김한용;정재운;윤광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.853-860
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    • 2012
  • 비산재 혼합에 의한 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감 가능성을 조사하기 위해 질소 ($(NH_4)_2SO_4$) 무처리구와 처리구를 두고 비산재를 0, 5, 10% 수준으로 혼합한 후 토양 수분 변동조건 (습윤기간, 전이기간, 건조기간)에서 60일간 실험실내 항온배양실험을 통해 $CH_4$$CO_2$ flux를 분석하였다. 전체 항온배양기간 중 평균 $CH_4$ flux는 $0.59{\sim}1.68mg\;CH_4\;m^{-2}day^{-1}$의 범위였으며, 질소 무처리구에 비해 처리구에서 flux가 낮았는데, 이는 질소 처리시 함께 시용된 $SO_4^{2-}$의 전자수용체 기능에 의해 $CH_4$ 생성이 억제되었기 때문으로 판단되었다. 질소 무처리구와 처리구에서 비산재 10% 처리에 의해 $CH_4$ flux가 각각 37.5%와 33.0% 감소하였는데, 이는 물리적인 측면에서 미립질 (실트 함량 75.4%)인 비산재 시용에 의해 통기성 대공극량이 감소되어 $CH_4$ 확산 속도가 저감되었기 때문으로 판단되었다. 또한, 생화학적 측면에서는 비산재의 $CO_2$ 흡착능에 의해 $CH_4$ 생성의 주요 기작 중 하나인 이산화탄소 환원에 필요한 $CO_2$ 공급이 억제된 것도 원인 일 수 있다. 한편, 전체 항온 배양 기간의 평균 $CO_2$ flux ($0.64{\sim}0.90g\;CO_2\;m^{-2}day^{-1}$) 역시 질소 무처리구가 질소 처리구보다 높았다. 이는 일반적으로 질소 시비에 의해 토양 호흡량이 증가한다는 기존의 연구결과와는 상이한데, 본 연구에서 질소 처리에 의해 활성화된 미생물에 의해 $CO_2$ flux 최초 측정 시점 (처리 후 2일째) 이전에 이미 상당한 양의 $CO_2$가 이미 방출되어 실측 flux에 반영되지 못했기 때문으로 설명이 가능했다. $CH_4$과 유사하게 $CO_2$ flux도 비산재무처리구에 비해 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였는데, 이는 비산재의 원소 구성 중 Ca과 Mg과 토양수내 탄산이온의 탄산염 ($CaCO_3$$MgCO_3$)화 반응에 의한 $CO_2$ 침전 때문이다. 이상과 같은 비산재 처리에 의한 $CH_4$$CO_2$ flux 감소에 의해 지구온난화지수 역시 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였다. 따라서, 비산재는 논 토양에서 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실재 벼 재배 포장에서의 실험을 통한 추가적인 검증이 필요하다.

자궁경부암의 방사선치료 및 방사선항암화학 병용치료에 따른 유전자발현 조절양상 (Gene Expression Profiles in Cervical Cancer with Radiation Therapy Alone and Chemo-radiation Therapy)

  • 이규찬;김명곤;김주영;황유진;최명선;김철용
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.54-65
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    • 2003
  • 목적 : 동시에 대량으로 유전자발현 양상을 검사할 수 있는 cDNA microarray 기법을 이용하여 자궁경부암에서 특징적으로 나타나는 유전자발현 양상을 알아보고, 방사선치료 및 방사선 항암화학요법 병용치료시의 유전자발현 변화양상을 파악하고자 하였다. 대상 및 방법 :자궁경부 편평상피암으로 확진된 후 근치목적 방사선치료를 단독으로 시행한 8명과 항암화학요법을 병행한 8명에서 채취한 종양조직을 대상으로 하고, 정상 자궁경부 3례를 대조군으로 하였다 조직 생검은 치료 전과 외부 방사선치료 16.2$\~$27 Gy에 두 번하였다. 항암화학요법을 병용한 경우, 5-FU 1,000 mg/m$^{2}$을 제 1일부터 5일까지 정주하고, clsplatin 60 mg/m$^{2}$을 제 1일에 정주하였다. cDNA microarray는 종양조직에서 추출한 total RNA를 역전사(reverse transcription)방법을 이용하여 (P-33)을 표지한 cDNAS를 제작, nylon membrane에 hybridization하였다. 이후 membrane을 phosphor-imager screens에 옮겨 1$\~$5일 동안 노출시킨 후 이미지를 스캔하였다. 유전자의 발현정도는 각 스팟(spot)들의 방사능 강도로 나타나는데, 각 스팟의 픽셀(pixel)을 Arrayguage를 사용하여 산출한 후 엑셀파일로 저장하였다. 유전자의 발현정도 비교는 원 자료(original data)를 Z-변환을 통해 보정(normalized)한 후 Z-ratio값을 산출하여 시행하였다. 결과 : 대조군에 비해 자궁경부암에서 Z-ratio 2.0 이상으로 유의한 발현증가를 보인 유전자들은 integrin-linked kinase, CDC28 protein kinase 2, Spry 2, ERK 3 등 15개로 주로 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이었으며, Z-ratio -2.0 이하의 유의한 발현감소는 G protein-coupled receptor kinase 6외 6개였다. 방사선 단독치료를 시행한 후 Z-ratio 2.0 이상 발현이 증가한 것은 cyclic nucleotlde gated channel외 3개의 Expressed sequence tags (EST)들이었고, Z-ratio -2.0 이하의 발현감소를 보인 것들에는 치료전 종양세포에서 발현이 증가되었던 세포성장과 증식, 세포주기, 신호전달 등에 관련된 유전자들이 포함되었다 방사선치료와 항암화학요법을 병용했을 때는 방사선 단독치료에 비하여 세포성장과 증식 및 신호전달 관련 유전자들이 상대적으로 높게 발현되었으며, 이외에도 혈관형성(angiopoietin-2), 면역반응(formyl peptide receptor-like 1), DNA 손상회복에 관련된 유전자(CAMP phosphodiesterase)의 발현은 증가되고 세포고사(death associated protein kinase)에 관련된 유전자는 발현 감소를 보였다. 결론 : 자궁경부암에서분열과 증식 및 신호전달에 관여하는 여러 종류의 유전자들 발현이 동시다발적으로 증가되어 있다는 것과 방사선치료를 시행하면 이들 유전자의 발현이 감소하여 종양세포의 분열과 증식이 저해된다는 것을 확인하였다. 방사선 단독치료와 항암화학요법 병용치료를 비교하면 그 유전자 발현양상이 다르므로 향후 이번연구에서 나타난 유전자들에 대한 추가 연구가 필요하며, 이는 개별화된 맞춤형 치료법을 개발하는데 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

골반부 방사선 치료를 받은 자궁경부암 환자의 골밀도 변화와 관련 인자 분석 (Analysis of Bone Mineral Density and Related Factors after Pelvic Radiotherapy in Patients with Cervical Cancer)

  • 이순신;정태식
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제27권1호
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    • pp.15-22
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    • 2009
  • 목적: 골반부 방사선 치료를 받은 자궁경부암 환자에서 골밀도 검사 부위인 요추부위와 대퇴골 경부에서 방사선 치료 범위에 인접한 부위와 원격 부위의 골밀도 양상 및 골밀도 관련 인자와의 관련성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 고신대학교 복음병원 방사선 종양학과에서 골반부 방사선 치료를 받고 외래에서 추적 관찰하면서 2002년 11월부터 2006년 12월까지 골밀도 검사를 받은 자궁경부암 환자중 96명을 대상으로 제 1 요추부위, 제 4 요추부위와 대퇴골 경부 전체 부위에서 T-score와 Z-score를 조사하여 각 평균치가 각 부위별로 유의하게 차이가 있는지 분석하였다. 환자군의 특성과 관련하여 연령, 체중, 체질량 지수(BMI), 방사선 치료 종료 후 골밀도 검사일까지의 경과 기간, 자궁강내 근접치료(ICR) 추가 유무, 여성 호르몬 치료(HRT) 여부에 따른 T-score와의 관계를 각 부위별로 분석하였다. 결과: 전체 연령대의 각 부위별 T-score의 평균치는 제 1 요추부위가 -1.94, 제 4 요추부위가 -0.42, 대퇴골 경부 전체가 -0.53이었고 각 부위별 Z-score의 평균치는 제 1 요추부위가 -1.11, 제 4 요추부위가 -0.40, 대퇴골 경부 전체가 -0.48이었다. 제 4 요추부위 및 대퇴골 경부의 T-score와 Z-score는 제 1 요추부위와 유의한 차이를 보였으나(p<0.05), 제4요추부위와 대퇴골 경부사이에는 유의한 차이를 보이지 않았다. 60세 미만의 연령군에서도 같은 결과를 보였다. 각 부위별 T-score 모두에서 연령, ICR 여부 변수에 대해서 유의한 음의 상관 관계를 보였고(p<0.05), 체중, HRT 여부 변수에 대해서는 유의한 양의 상관 관계를 보였다(p<0.05). 체질량 지수에 대해서는 제 4 요추부위와 대퇴골 경부의 T-score와 유의한 양의 상관 관계를 보였다(p<0.05). 각 변수들이 각 부위별 T-score에 미치는 고유한 영향력을 알아보기 위한 다중 회귀 분석에서 연령은 제 1 요추부위와 대퇴골 경부의 T-score와 유의한 음의 연관을 보였으나(p<0.05) 제 4 요추부위와는 유의한 연관이 없었다. 체중은 각 부위 모두에서 T-score와 유의한 양의 연관을 보였다(p<0.05). ICR 여부 변수는 제 1 요추부위의 T-score와만 유의한 음의 연관을 보였다(p<0.05). HRT 여부 변수는 제 4 요추부위와 대퇴골 경부의 T-score와 유의한 양의 연관을 보였다(p<0.05). 결론: 본 연구에서는 제 4 요추부위와 대퇴골 경부의 T-score와 Z-score가 제 1 요추부위의 값보다 유의하게 높은 결과를 보였는데 일반인을 대상으로 한 일부 연구와는 다른 결과였다. 각 부위 간의 의미있는 차이에 대해서 노화나 다른 요인의 영향을 고려해 볼 수 있으며 방사선 치료 범위에 인접하거나 포함된 부위에서 더 높은 T-score와 Z-score를 보인 점에서 그 중 방사선의 영향도 부분적으로 작용하였을 것으로 생각된다. 방사선 치료 환자군의 골밀도 특성의 임상적인 의미에 대한 장기간의 추가적인 연구가 필요하며 이에 따라서 방사선 치료 환자에서 골밀도 검사에 의한 골다공증의 진단에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

감귤(柑橘)의 내한성(耐寒性) 품종육성(品種育成) 및 내한(耐寒) 재배기술(栽培技術)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Breeding of Cold Hardiness and Technique of Overwintering Cultivation in Citrus)

  • 김지문;송호경;김정석
    • 농업과학연구
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    • 제4권2호
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    • pp.126-140
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    • 1977
  • 제주도(濟州道)와 남부(南部) 도서지방(島嶼地方)에서 한해(寒害) 및 풍해(風害)에 대한 감귤(柑橘)의 안전재배(安全栽培)와 남부지방(南部地方)에서 비닐하우스 피복(被覆)및 비닐 하우스 피복재배(被覆栽培)를 효율적(效率的)으로 수행(遂行)하기 위하여 온주밀감(溫州蜜柑)의 내한성(耐寒性) 품종(品種)의 선발(選拔), 내한성(耐寒性) 조기검정(早期檢定) 및 내한재배기술(耐寒栽培技術)에 관한 연구(硏究)를 실시한 바 결과(結果)를 다음과 같이 적요(摘要)한다. 1. 거치로 피복(被覆)한 비닐하우스에서 월동후(越冬後) 무동해개체(無凍害個體)를 내한성(耐寒性) 조기검정(早期檢定)(leaf freezing test)에 공시(供試)한 결과(結果) $-9^{\circ}C$ 저온(低溫)에 2시간(時間) 처리(處理)하여 건전개체(健全個體) 12, 약간동해개체(若干凍害個體) 15로 나타났다. 2. 비닐하우스에 거치 두겹을 피복(被覆)하고 상면(床面)에 벼짚 멀칭과 낮에 채광(採光)하는 조건에서 기온(氣溫) $-15^{\circ}C$ 내외(內外)(대전지방(大田地方))에서 하우스 내부(內部) 온도(溫度)는 $-3^{\circ}C$, 지온(地溫)은 $0^{\circ}C$ 이상(以上)으로 유지되었다. 3. 하우스내(內) 비닐 터널 설치(設置) 상면(床面) mulching은 모두 유의성있게 보온 효과를 나타냈으나, 외부 기온에 따라 다르며, 하우스내(內) 비닐 터널은 필림의 색(色)에 의한 유의차는 없었다. 4. 하우스 내부(內部)의 수직적 온도(溫度) 분포(分布)는 하우스내(內)의 온도(溫度)가 높을 때는 상부(上部)일수록 온도(溫度)가 약간 높았고 하우스 내(內)의 온도(溫度)가 낮을 때에는 중앙부(中央部) 상면(床面), 상부(床部)의 순서(順序)로 낮았다. 5. 하우스 내부(內部)의 수평적(水平的) 온도(溫度) 분포(分布)는 북면(北面)이 지온(地溫) 및 상면온도(床面溫度)가 낮고 그 밖의 동서남북(東西南北)의 가장자리 부분(部分)은 모두 낮아서 공시목(供試木)이 동해(凍害)를 받았으며 북쪽 벽면(壁面)에서 30cm내(內)의 공시목(供試木)은 동해(凍害)가 심했다. 6. 북면(北面) 바깥쪽 벽면하(壁面下)에 $30{\times}30{\times}30cm$의 짚다발 절록구(絶綠溝)의 설치(設置)는 북면(北面)의 지온(地溫) 및 상면(床面) 온도(溫度) 강하(降下)를 막아서 동해(凍害)를 막는 효과(效果)가 기대(期待)된다. 7. 흐린날, 눈 나린 날은 하우스 내외(內外)의 온도(溫度) 차이(差異)가 적었으나 방열이 적어서 내부(內部) 온도(溫度)는 야간(夜間)에도 비교적 높게 유지되었다. 8. 1일중 최고온도(最高溫度)의 peak는 하우스 내외(內外) 모두 15시(時) 전후(前後)에 있고 최저온도(最低溫度)의 peak는 모두 6시(時) 전후(前後)에 있으며 외부(外部) 온도(溫度)의 최저(最低)에 따라 내부(內部)도 변한다. 맑은 날의 최고온도(最高溫度)는 차(差)가 크고($19^{\circ}C$, 11월하순(月下旬)) 눈오는 날, 흐린 날은 차(差)가 적었으로($9^{\circ}C$, 11월하순(月下旬)) 특히 눈온 날 하우스내(內)의 온도(溫度) 강하(降下)가 적어서 야간(夜間)에 온도곡선(溫度曲線)은 평행(平行)에 가까왔다. 9. 내한성(耐寒性), 반왜성(半矮性)(semi-dwarf type), 단지형(短枝形)(spur type) 우량품종(優量品種)을 효과적(效果的)인 방한(防寒) 피복(被覆) 재배(栽培)의 기술(技術)을 적용(適用)한다면 제주도(濟州島) 및 남부지방(南部地方)에서의 감귤(柑橘)의 안전재배(安全栽培)와 재배(栽培) 면적(面積)의 확대(擴大)가 기대(期待)된다.

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