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한국산 독사의 생태학적 특징 및 독성, 교상빈도에 관한 조사, 연구 (Ecological Study on Poisonous Snake and Investigation of the Venom Characteristics, Snakebiting Frequenty in Korea)

  • 심재한;손영종;이상섭;박경석;오희복;박영도
    • 한국환경생태학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.58-77
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    • 1998
  • 한국에 서식하는 독사는 살모사과(Viperidae)의 살모사(Agkistrodon brevicaudus), 쇠살모사(Agkistrodon ussuriensis), 까치살모사(Agkistrodon saxatilis) 등, 총 3종이고, 뱀과(Cloubridae)의 유혈목이(Rhabdothis tigrinus tigrinus) 등, 총 4종(16종 중에서 4종 : 25%)으로서, 이들 4종의 교미시기는 7,8월이며, 살모사류 3종은 난태생 그리고 유혈목이는 난생으로 번식한다. 또한 활동기는 4월부터 9월까지며, 이 기간중 적절한 온도는 20$\circ $C~29$\circ $C이다. 외부온도가 10$\circ $C 이하로 내려가는 10월말부터 11월 중순에 땅속, 바위밑 틈, 돌담 그리고 논둑 등지로 숨어 동면에 들어간다. 4종의 독사가 보유하고 있는 독액에는 혈액성독소(Hematoxin), 세포성독소(Cytolysin), 신경성독소(Neurotoxin) 그리고 심장독소(Cardiotoxin)가 있으며, 이 독소가 동물의 몸에 주입되었을 때 전신증상으로는 현기증(25.7%), 구토(23.1%, 발열(22%), 시각장애(18%), 두통(17.7%) 그리고 호흡곤란(17.6), 국소증상으로는 환부변색(54.2%), 출혈(20.2%), 수포형성(10.7%, 피부궤양(10.8%) 등이 나타난다. 전남대, 조선대, 그리고 충남대를 대상으로 1972년부터 1992년까지 집계된 독사교상 환자는 년 평균 25.6명이나 실지로 우리나라 전체 인원은 년 평균 2,700여명으로 추산되었으며, 전체적으로는 점차 감소하는 추세이다. 월별 독사교상 환자수의 비교에서 독사의 활동이 가장 완성한 8월에 약 25%로 가장 많았고, 사망자수는 1.8%(26/1,430)였다. 성별 비교에서 남자가 64.5%로 여성에 비하여 2배였고, 연령별로는 50대가 19%로 가장 많이 교상을 당하는 것으로 밝혀졌다. 독사교상 장소는 밭(48.2%)이 가장 많았고, 다음으로 산(26%)과 논(10.4%)이었다. 가장 많이 교상당한 부위는 손(47.8%)과 발(39.5%)이었으며, 교상독사는 쇠살모사(27.1%), 살모사(22.6%) 그리고 까치살모사(9.6%) 순이었다. 미동정 교상독사는 40.7%였으며, 수입항독소에 의하여 치료된 환자수는 75.9%(1,068/1,407)였다.

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기니픽 요관(尿管)에 있어서 OFF Response 발생과 그 특징 ('OFF' Response and Its Characteristics of Guinea Pig Ureter)

  • ;;피타 비안카니;로버트 와이쓰
    • 대한약리학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-34
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    • 1980
  • 기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 전기자극(電氣刺戟)할 때 일어나는 ON response와 전기자극(電氣刺戟) 중지시(中止時)에도 spike성(性) OFF response가 일어남을 관찰(觀察)하고 이에 대한 특성(特性)을 검토하였기에 요약(要約)한다. 1. 기니픽 요관(尿管)을 in vitro로 5초간 연속(連續)으로 전기자극(電氣刺戟)(EFS)시(時) 두 수축(수축)을 일으켰다. EFS 시작 후 $0.1{\sim}0.3$ sec에 ON response가 일어나고 EFS 종료 후 $0.2{\sim}0.1$ sec에 OFF response가 야기(惹起)되었다. OFF response를 일으키는 연속(連續) 자극(刺戟)에는 ON response에 비(比)하여 긴 puise duration과 높은 frequency가 요구(要求)되었다. 2. Muscle chamber내(內)의 온도(溫度)를 $37^{\circ}C$에서 $22^{\circ}C$로 감소(減少)시켰을 때는 ON의 진폭(振幅)은 감소(減少)하거나 경미(輕微)하였고 OFF는 증가(增加)되었으며, 온도(溫度) $42^{\circ}C$에서는 OFF가 감소(減少) 또는 소실(消失)되던 것이 $K^+$-free solution 에서는 덜 감소(減少)되었다. ON 및 OFF response의 latency는 온도(溫度)의 하강(下降)으로 증가(增加)되었고 그 정도(程度)는 양자(兩者)가 비슷하였다. 3. 저(低) $Ca^{++}$ 농도(濃度), 2mM EDTA, 1mM $Mn^{++}$$1{\mu}M$ verapamil 등(等)에 의해 반복(反復) 자극시(刺戟時) ON은 쉽게 소실(消失)되고 OFF는 남아 있었다. 4. $10{\mu}M$ theophylline은 ON 진폭(振幅)은 감소(減少)시키지 않고 OFF response만 소실(消失)시키고, 1mM sodium nitroprusside는 OFF에는 작용(作用)하지 않고 ON 진폭(振幅)을 우선적(優先的)으로 감소(減少)시켰다. 5. ON 및 OFF response는 TTX, atropine, phentolamine 등(等) 신경성봉쇄약물(神經性封鎖藥物)에 의하여 영향(影響)을 받지 아니할 뿐 아니라 pyrilamine이나 methysergide에 의하여도 작용(作用)을 받지 아니하였다. 6. 50% 저(低) sodium에 의하여는 ON 및 OFF response는 影響(影響)을 받지 아니하였고 ON과 OFF 사이의 긴장(긴장)은 저(低) sodium에서 증가(增加)되었고, voltage 감소(減少)에 의하여 원상(原狀)으로 회복(恢復)되었다. 이상(以上)의 성적(成績)으로 보아 ON response는 세포(細胞) 외(外)의 free $Ca^{++}$에 의존(依存)하고 OFF response는 세포내(細胞內)에 저장되거나 막(膜)에 bound된 $Ca^{++}$에 더 의존(依存)하며, 생물학적(生物學的) 현상(現象)에 의(依)하여 나타나는 반응(反應)일 것으로 사료(思料)되는 바이다.

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백로번식지 주변 개발사업의 환경영향평가시 중점평가항목 선정 및 평가방안 연구 (A Study on the Determination of Major Evaluation Items and the Preparation of Report when Evaluating the Environmental Impact of Development Projects around Ardeidae Breeding Habitats)

  • 임혜령;김선구
    • 환경영향평가
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    • 제32권1호
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    • pp.1-14
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    • 2023
  • 백로번식지 주변 개발사업을 진행할 때 환경영향평가 단계에서 갈등을 사전에 예방할 수 있도록 중점평가항목 선정과 저감방안을 제시하여 지속가능한 공존의 방안을 강구하고자 한다. 중점평가항목으로 백로번식지 보전을 위한 동·식물상 항목, 백로번식지로 인한 악취와 소음의 영향을 평가할 수 있는 악취와 소음 항목을 선정한다. 평가항목의 평가방안은 첫째, 동·식물상 항목에서 조사범위는 법정보호종 위주로 국한하지 말고 주요 종 번식지와 철새도래지에 해당하는 백로번식지와 취식지까지 포함하여 조사하고, 번식지와 취식지 면적감소에 따른 보전방안을 세운다. 둘째, 악취 항목에서 조사시기는 6월말에서 7월말까지 악취발생량이 최고인 시점을 포함한다. 악취 평가기준은 농도규제인 복합악취 배출허용기준과 사람이 느끼는 악취농도는 2~5OU/m3, 빈도는 2% 이하로 한다. 셋째, 소음 항목에서 조사시기는 백로류와 어린 새들의 소리가 합해져서 소음 발생이 최대가 되는 시점을 포함하여 5월부터 8월까지 매달 소음을 측정한다. 여름철새인 백로류의 소음은 일정 기간에만 발생하기 때문에 방음벽 설치 등 인공적인 구조물 설치로 소음을 저감하기 보다는 이격거리확보, 완충녹지, 마운딩 조성 등의 방법으로 저감대책을 세운다. 기존 백로번식지가 개체군의 적정한 밀도를 유지하면서 개체군이 다른 곳으로 이동하지 않기 위해서는 영소목 관리와 취식지의 양과 질을 안정적으로 유지해주는 것이 선행되어야 한다.

아동의 회상 보고 정확성에 아동의 연령, 양육자의 지지가 미치는 영향 (Exploration of Children's Age and Parental Emotional Supportiveness that Impact the Accuracy of Children's Memory)

  • 이승진
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제22권4호
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    • pp.523-541
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    • 2016
  • 아동과 피고인의 진술 모두는 아동이 연루된 범죄 사건의 법적 판결에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구는 성인의 실수를 목격한 아동의 진실된 보고가 철회되는 데 영향을 미치는 심리적 요인들을 살펴보고자 하였다. 특히 아동의 연령과 양육자의 정서적 지지가 아동의 진술 철회를 예측하는지 살펴보고자 하였다. 만 5-8세 아동들은 실험자와 인형 놀이를 하는 동안 실험자가 인형을 망가뜨리는 것을 목격하고 이 사실을 비밀로 해 달라는 실험자의 요청을 받았다. 이후 아동은 그 사건에 대한 진실 보고를 유도하는 1차 기억 면담을 받았다. 처치 조건에 따라 아동의 진실된 보고에 대해 주양육자(어머니)가 지지적 혹은 비지지적으로 피드백을 제공한 후 아동은 2차 기억 면담을 받았다. 본 연구는 아동의 진실된 보고의 철회 여부를 살펴보았고 아동의 자발적 보고의 특성, 즉 솔직함의 정도를 살펴보았다. 연구 결과 이전 진술을 철회하는 정도에 있어서는 연령차가 나타나지 않았으나 나이 든 아동들(만 7-8세)이 상대적으로 어린 아동들(만 5-6세)보다 2차 면담에서 이전 보고에 대한 철회를 유지하려는 경향이 더 강했다. 또한 진실된 보고에 대해 지지적으로 반응해 준 어머니의 아동이 2차 면담에서 더 솔직한 반응을 보였으며 비지지적으로 반응한 어머니의 아동은 상대적으로 더 낮은 솔직함을 보였다. 본 연구의 결과는 아동이 경험한 부정적 사건에 대한 자발적 회상 보고 시, 양육자의 지지와 같은 영향이 진실을 밝히는 과정에 어떤 역할을 하는 가에 대한 이해를 돕고 법률적 맥락에서 아동 진술의 신뢰성에 대한 현실적인 함의를 제공해 준다.

테크놀로지를 활용한 모델의 설계와 개발 과정에서 나타난 예비화학교사의 모델의 본성에 대한 인식 분석: 보일 법칙을 중심으로 (Analysis of the Pre-service Chemistry Teachers' Cognition of the Nature of Model in the Design and Development Process of Models Using Technology: Focusing on Boyle's Law)

  • 정나진;백성혜
    • 대한화학회지
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    • 제67권5호
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    • pp.378-392
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 테크놀로지를 활용한 모델의 설계와 개발 과정에서 나타난 모델의 본성에 대한 예비화학교사의 인식을 분석하는 것이다. 이를 위하여 중부 지역에 있는 사범대학 3학년에 재학 중인 예비화학교사 19명을 대상으로 중학교 1학년 과학 교과서에 제시된 보일 법칙에 관련된 실험 현상을 관찰하고, 테크놀로지를 활용하여 관찰된 실험 결과와 관련된 모델을 설계하고 개발하도록 요구하였다. 선행연구를 바탕으로 모델의 본성을 표상적 측면과 설명적 측면으로 분류하고, 표상적 측면은 표상화, 함축화, 간단화로, 설명적 측면은 분석, 해석, 추론, 설명, 정량화로 분류하였다. 그리고 이 분류를 기준으로 하여 예비화학교사들의 인식을 분석하였다. 연구 결과, 표상적 측면의 표상화에서는 부피가 변하는 공간을 표현한 형태로 획일화되어 있었으며, 함축화에서는 압력을 실린더 내부의 밝기나 입자의 색 변화 빈도로 표현하였다. 간단화의 경우에는 입자 충돌을 완전탄성충돌로 표상화하였으나, 입자의 종류를 간단히 표상화하지 못하는 그룹들이 있었다. 설명적 측면에서는 분석의 경우 부피를 조작 변인으로 구분하였으며, 해석의 경우 대부분 그룹이 기체 입자의 충돌로 압력의 변화를 해석하였다. 그러나 추론에 관련된 인식은 많이 관찰되지 않았다. 설명의 경우 입자가 충돌하는 면적을 설정하지 않거나 잘못 설정하여 설명에 성공하지 못한 그룹들이 있었으며, 정량화에서는 단위시간 당 충돌 횟수를 수식화한 그룹들과 이와는 반대로 충돌 횟수를 수치화하지 못하여 정량화하지 못한 그룹들이 있었다.

산림경영활동에 따른 수종별 지상부생물량 및 목재생산량 변화 모델링: 가리왕산 모델숲을 대상으로 (Modeling the Effects of Forest Management Scenarios on Aboveground Biomass and Wood Production: A Study in Mt. Gariwang, South Korea)

  • 조원희;임원택;최원일;양희문;고동욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권2호
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    • pp.173-187
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    • 2023
  • 우리나라의 산림은 조림과 산림보호정책의 결과로 임목축적이 크게 증가하였으며, 이에 따라 공익적 가치도 매우 높게 평가받게 되었다. 최근 벌기령이 도래함에 따라 간벌과 수확벌채 등의 시업을 비롯한 산림경영활동의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 따라 산림경영활동의 장기적인 영향을 과학적으로 비교분석하는 것은 매우 중요한 일이다. 이 연구는 가리왕산 모델숲을 대상으로 실시되었으며, 산림경관모형 LANDIS-II를 활용하여 주요 16개 수종에 대한 식생자료와 환경 특성 모수, 4가지 산림경영활동을 반영하여 수행한 모의를 통해 추정한 수종별 지상부생물량 변화를 바탕으로 산림경영활동이 식생의 천이와 목재생산량에 미칠 수 있는 영향을 평가하였다. 모형에 적용된 산림경영활동은 벌채강도와 벌채주기, 벌채기간에 따라 택벌림(Selection), 산벌림(Shelterwood), 이단림(Two-stories)과 비시업(no-mgt)으로 구성되어있으며, 이를 시나리오로 모형에 적용하여 산림경영활동에 따른 200년간의 지상부생물량의 변화를 통해 산림경관 변화를 모의하였다. 모의 결과 가리왕산 모델숲의 총 지상부생물량은 간벌과 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였으나, 시나리오에 따라 수확벌채 시업 후 15년에서 50년이 지나며 시업 전 수준으로 회복되었고 200년 후에는 산림경영활동이 전혀 없는 시나리오보다 더 많은 지상부생물량을 지닐 것으로 평가되었다. 특히 내음성이 양수와 중성수로 분류된 수종의 지상부생물량은 수확벌채 시업 직후 크게 감소하였지만 신규개체의 발아와 정착으로 지상부생물량이 일부 회복하는 경향을 보였으며, 음수인 수종은 초기 수확벌채 시업에서 임령이 낮아 시업 대상으로 선정되지 않고 지속적으로 생장하여 모의 100년 이후에는 주요 우점수종이 되는 것으로 나타났다. 각 시나리오의 최종 누적 목재생산량은 택벌림 산림경영활동 시나리오에서 545.6 ton/ha, 산벌림 산림경영활동 시나리오에서 141.6 ton/ha, 이단림 산림경영활동 시나리오에서 299.9 ton/ha일 것으로 추정되었다. 목재생산량의 수종구성은 벌채강도와 벌채기간에 따라 차이를 보였으며, 특히 택벌림과 이단림의 산림경영활동 시나리오에서 수확벌채 시업 초기 목재생산량은 양수와 중성수 비율이 큰 것으로 나타났으나 시간이 지남에 따라 음수의 비율이 증가하였다. 이에 따라 산림경영활동은 산림생태계의 수종별 지상부생물량과 수확벌채 시업에 의한 목재생산량에도 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II를 활용한 시공간적 분석의 가능성을 규명하였으며, 이를 통해 산림생태계 관리 목표에 부합하는 산림경영활동 선정에 대한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

어린이(0-12세) 손상환자의 재원일수에 미치는 요인분석: 퇴원손상심층자료를 중심으로 (Analysis of Factors Affecting the Length of Stay in Children(Aged 0 to 12) with Injuries: Centering Around the Data from the Korea National Hospital Discharge In-Depth Injury Surveys)

  • 이채경
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권3호
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    • pp.137-143
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    • 2023
  • 이 연구는 어린이(0-12세)손상 환자의 특성에 따른 재원일수의 관계를 규명하여, 어린이손상 환자 재원일수에 미치는 요인을 분석하고자 시행하였다. 조사대상은 퇴원손상심층조사 자료에서 2016년 1월1일부터 2020년 12월31일 까지 퇴원한 환자 중 0-12세 이하이며, 주진단이 손상 및 사고의 외인(S00-T98)인 환자 7,804명이었다. 분석은 빈도 분석 및 독립표본 t-검정, ANOVA 검정을 실시하였다. 재원일수에 영향을 미치는 요인을 알아보고자 회귀분석을 시행하였다. 연구대상자의 평균재원일수는 5.5일 이었다. 학령기(7-12세)기 아동이 학령전기(0-6세)보다 재원일수가 길었으며, 진료비 지불방법이 의료급여 및 기타보험 환자가 재원일수가 길었다. 의료기관 소재지가 수도권보다 비수도권(전라도, 경상도)일 때, 병상규모가 100-299병상인 경우 재원일수가 길었다. 내원경로는 외래인 경우 재원일수가 짧았고, 손상기전이 운수사고, 화상인 경우 재원일수가 길었다. 부진단이 있고, 주수술을 시행한 경우 재원일수가 길었으며, 퇴원후 방향이 사망인 경우 재원일수가 길게 나타났다. 이 연구는 전국 단위 자료인 퇴원손상심층조사 자료를 이용하여 우리나라 어린이 손상환자의 재원일수의 특성 및 결정요인을 파악하였다는 점에서 의의를 갖는다. 또한, 안전교육 및 예방 활동만으로도 발생을 줄일 수 있는 어린이 손상의 관련 요인 대한 적극적인 치료와 다양한 예방정책 마련을 위한 기초 자료를 제공했다는 점에서 의의가 있다.

수면의 질을 측정하기 위한 안대형 생체신호 측정기기 개발 (Development of an Eye Patch-Type Biosignal Measuring Device to Measure Sleep Quality)

  • 안창선;임재관;정봉수;김영주
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제12권5호
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    • pp.171-180
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    • 2023
  • 우리나라 3대 수면 질환으로는 코골이, 수면무호흡증, 불면증이 있다. 수면 부족은 만병의 근원이며 수면 부족으로 인한 질병은 심혈관계 질환, 인지장애, 비만, 당뇨, 대장염, 전립선암에 이르기까지 다양하게 나타난다. 수면 관리 중요성을 인식한 정부도 2018년 7월부터 수면다원검사를 국민건강보험 혜택을 적용해서 작은 부담으로 검사를 받아볼 수 있도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고 불면증 환자는 시간적·공간적·경제적 부담감을 해소하고 일상생활 속에서 수면의 질을 관리할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 병원이 아닌 일상생활 속에서 수면관리에 활용할 수 있는 안대형 생체신호 측정기기를 개발하였다. 측정기기에서는 6개 생체신호(안구동작, 뒤척임, 체온, 산소포화도, 심박수, 오디오)를 측정할 수 있다. 사용되는 센서로는 안구동작, 뒤척임은 자이로스코프센서(MPU9250, InvenSense, 미국)가 사용되었다. 센서값 입력 범위는 258~460°/sec 단위로 조정되며, 입력 범위값 내에서 작동상태를 확인하였다. 체온, 산소포화도, 심박수는 센서(MAX30102, Analog Devices, 미국)를 사용하였다. 체온은 30~45℃ 작동상태를 확인했으며, 산소포화도 사용범위는 미사용상태는 0%이고 사용상태는 20~90%의 작동상태를 확인하였다. 심박수의 범위는 40~180 bpm에서 작동상태를 확인하였다. 오디오 신호는 센서(AMM2742-T-R, PUIaudio, 미국)를 통해서 생체신호를 측정하며 감도는 -42±1 dB이며 주파수 범위는 20~20 kHz에서의 작동상태를 확인하였다. 시스템 구성은 생체신호 측정기기와 데이터수집 장치로 PC 및 모바일 애플리케이션으로 구성되었다. 측정된 데이터는 모바일과 PC로 수집되며 수집된 데이터는 수면의 단계를 판단하고 수면 유도와 수면장애에 대한 사전 선별기능을 진행할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있다. 앞으로 간편하게 가정에서 불면증 환자들에게 수면의 질을 측정할 수 있게 되어 불면증 환자들의 치료에 도움이 될 것으로 예상한다.

BMI와 체지방률을 고려한 비만위험도 판정에 따른 대학생의 식생활 및 섭취 양상 연구 (Dietary habits and nutrient intake status of university students according to obesity risk based on body mass index and percent body fat)

  • 이채홍;이경아
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권6호
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    • pp.714-729
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    • 2023
  • 최근 코로나 팬데믹 이후 비만인구가 증가하고 있으며, 특히 가공식품, 당분 및 동물성지방 섭취 증가와 신체활동 감소 등으로 젊은 층의 가속노화현상이 보고되고 있다. 이에 대학생들을 대상으로 비만 위험도에 따른 식생활 및 영양소 섭취상태를 분석하여 올바른 식습관 개선을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구는 대학생 90명을 대상으로 식습관 조사와 사진활용 식사섭취 조사를 실시하였다. 비만위험도 판정은 생체 전기 저항 측정법을 통해 신장, 체중, 체질량지수와 체지방률을 측정하고, BMI와 체지방률이 둘 다 정상이면 정상군, 둘 다 과체중 이상이면 위험군, BMI만 비만인 대상자 BMI군, 체지방률만 비만인 대상자 PBF군으로 판정하였다비만위험도에 따른 식습관 조사 결과, 위험군이 정상군보다 수면시간이 적고, 채소류의 섭취빈도는 낮은 반면 패스트푸드 섭취는 높은 것으로 나타나 유의한 차이를 보였다. 식사섭취조사에서 한국인식사섭취기준의 식사구성안에 따른 권장섭취횟수와 비교한 결과, BMI군이 PBF군에 비해 고기·생선·고기·콩류의 섭취가 높았으며, 정상군이 위험군에 비해 채소류의 섭취가 유의적으로 높았다. 1일 평균 영양소 섭취량을 비교한 결과, 에너지섭취량에서는 비만 위험도 판정에 따른 차이를 보이지 않은 반면, 식이섬유, 비타민 A의 섭취에서는 정상군이 위험군에 비해 섭취량이 많았으며, 칼슘은 BMI군이 위험군에 비해 섭취량이 유의하게 많았다. 단백질과 리보플라빈은 BMI군이 PBF군과 위험군에 비해 섭취량이 높아 유의한 차이를 보였고, 비타민 C는 PBF군이 위험군에 비해 높은 섭취를 나타냈다. 이상의 결과를 통해 대학생을 대상으로 정확한 비만진단을 위해 체지방률을 측정하여 BMI와 함께 활용하여 일반 비만뿐 아니라 마른 비만과 근육발달형을 구분하고, 각 유형별 식행동 특성에 맞는영양교육 및 상담을 제공하는 것이 필요하다.

GOCI-II 대기상한 반사도와 기계학습을 이용한 남한 지역 시간별 에어로졸 광학 두께 산출 (Retrieval of Hourly Aerosol Optical Depth Using Top-of-Atmosphere Reflectance from GOCI-II and Machine Learning over South Korea)

  • 양세영;최현영;임정호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.933-948
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    • 2023
  • 대기 중 에어로졸은 인체에 악영향을 끼칠 뿐 아니라 기후 시스템에도 직간접적인 영향을 미치므로 에어로졸의 특성과 시공간적인 분포에 대한 이해는 매우 중요하다. 이를 위해 위성기반 관측을 통해 에어로졸 광학 두께(Aerosol Optical Depth, AOD)를 산출하여 에어로졸을 모니터링하는 다양한 연구가 수행되어 왔다. 하지만 이는 주로 조견표를 활용한 역 산출 알고리즘에 기반하여 이루어지기 때문에 많은 계산량을 요구하며 불확실성이 존재한다. 따라서, 본 연구에서는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II)의 대기상한반사도와 30일 동안의 대기상한반사도 중 최솟값과 관측 시점 값의 차이 값, 수치 모델 기반 기상학적 변수 등을 활용하여 기계학습 기반 고해상도 AOD 직접 산출 알고리즘을 개발하였다. Light Gradient Boosting Machine (LGBM) 기법이 사용되었으며, 추정된 결과는 지상 관측 자료인 Aerosol Robotic Network (AERONET) AOD를 활용하여 랜덤, 시간 및 공간별 N-fold 교차검증을 통해 검증되었다. 세 가지 교차검증 결과 R2=0.70-0.80, RMSE=0.08-0.09, 기대오차(Expected Error, EE) 안에 있는 비율은 75.2-85.1% 수준으로 안정적인 성능을 보였다. Shapley Additive exPlanations (SHAP) 분석에서는 반사도 관련 변수들이 기여도의 상위권 대부분을 차지하고 있는 것을 통해 반사도 자료가 AOD 추정에 많은 기여를 하는 것을 확인하였다. 서울과 울산 지역에 대한 시간 별 AOD의 공간 분포를 분석한 결과, 개발된 LGBM 모델은 시간의 흐름에 따라 AERONET AOD 값과 유사한 수준으로 AOD를 추정하고 있었다. 이를 통해 높은 시공간 해상도(i.e., 시간별, 250 m)에서의 AOD 산출이 가능함을 확인하였다. 또한, 산출 커버리지 비교에서 LGBM 모델의 평균 산출 빈도가 GOCI-II L2 AOD 산출물 대비 8.8%가량 증가한 것을 통해 기존 물리모델기반 AOD 산출 과정에서 발생하던 밝은 지표면에 대한 과도한 마스킹의 문제점을 개선시킨 것을 확인하였다.