• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.473-483
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• 2018

본 연구에서는 Lab 규모의 생물반응장치를 제작하여 운전조건 변화(온도, 저해물질(Cl), 활성화된 질산화균 투입 등)가 질산화에 미치는 영향을 파악하여 저온 조건에서 질산화효율을 향상시킬 수 있는 방안을 찾고자 하였다. $NO_2{^-}-N+NO_3{^-}-N$ 농도 실험에서 $20^{\circ}C$의 경우 염소를 투입하여 질산화균을 사멸한 후 활성화된 질산화균을 투입하면, 정상수준까지 회복하는데 약 4일 정도 소요되었다. $10^{\circ}C$의 경우, 활성화된 질산화균을 투입하여 이전 상태로 회복 되는 데는 약 7일 정도 소요되어 $20^{\circ}C$에 비하여 약 3일이 더 소요되었다. 비질산화속도 실험에서는 $10^{\circ}C$ 운전조건에서 활성화된 질산화균 투입 후 1일경과시 비질산화속도는 0029 mgN/gSS/hr에서 6일 경과시 0.767 mgN/gSS/hr까지 증가하였다. 선형 모형식과 지수함수 모형식에 의한 8일 경과후의 비질산화속도는 각각 0.840, 3.625 mgN/gSS/hr로 예측되어 정상수준인 2.592 mgN/gSS/hr을 상회하는 것으로 예상되었다. 본 연구를 통하여 저온 운전시 활성화된 질산화균을 주입하면 질산화효율을 향상시키는데 많은 효과가 있음을 확인하였다. 향후 연구에서 현장별 운전특성을 고려한 ANB 투입량의 결정, 효율적인 ANB reactor의 설계 등에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 동절기 질산화효율 향상에 많은 기여를 할 수 있을 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권4호
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• pp.198-215
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• 2020

공적개발원조(ODA)란 공여국(供與國)의 정부를 비롯한 공공기관이 개발도상국의 경제 발전과 사회 복지 증진을 위해 제공하는 원조를 의미한다. 이 연구의 목적은 문화예술 역량강화 ODA 사업의 일환으로 진행 중인 '미얀마 문화유산 관리시스템의 구축 과정을 살펴보며, 디지털 문화유산 ODA의 성과와 과제를 분석하는 것이다. 디지털 문화유산 관리시스템은 유·무형 문화유산 자료의 영속적인 보존과 지속가능한 활용을 위한 것이다. 문화유산을 디지털 아카이브즈에 저장하고, 컴퓨터 분석 기술을 이용해서 새롭게 접근하여, 다차원적으로 정보를 사용할 수 있다. 디지털 문화유산 ODA의 성과는 첫째, 미얀마의 문화유산 중에서 소멸, 훼손, 변질, 왜곡될 가능성이 큰 문화유산의 '위험성'을 극복하고 기록화 함으로써 디지털화가 시급히 필요한 문화유산의 내용을 영구 보존할 수 있게 되었다. 둘째, 미얀마 문화유산 정보를 체계적으로 관리하고 자료 간 연계성을 통해 여러모로 활용할 수 있게 되었다. 셋째, 문화유산이 소재하거나 전승되고 있는 정확한 지리적 위치 정보를 기반으로 한 문화지도 구현이 가능하다. 학술적·정책적·실용적 목적으로 활용의 효용성과 편의성을 극대화할 수 있도록 다양한 문화유산을 총체적, 집약적으로 시각화했다. 넷째, 공여국과 수원국과의 관계에서 문화 ODA가 갖는 일방적일 수 있는 한계를 극복할 수 있었다. 다섯째, 문화 ODA에서 가장 핵심적이라고 할 수 있는 지속가능한 개발이 될 수 있는 수원국 담당자들의 역량강화 프로그램이 함께 운영되었다. 여섯째, 팬데믹(pandemic) 상황에서 국가 간 인력 이동 없이 비교적 원활하게 비대면으로 진행할 수 있는 ODA라는 시사점이 있다. 그러나 향후 활발한 논의와 고민을 통해 해결해야 할 다음과 같은 과제도 남겨졌다. 첫째, 시스템에 업로드 된 자료의 내용에 대한 검증이 이루어져야 한다. 둘째, 디지털 문화유산을 보존하기 위해서 여러 위협으로부터 안전하게 보호해야 한다. 예컨대 컴퓨터 바이러스, 저장된 데이터나 작동시스템에 대한 에러를 대비할 수 있는 현지 전문가 양성이 필요하다. 셋째, 컴퓨터 기술이 빠르게 변화하는 환경의 특성상 ODA 사업 종료 이후에 새로운 버전과 프로그램이 개발되거나 개발자가 지속해서 관리하지 않았을 때 뒤따르는 문제에 대한 방안도 논의되어야 한다. 넷째, 미얀마의 정치적 판단에 따라 분류 체계 기준이 정해지고, 자료 공개 여부가 결정되기 때문에 수원국 측에 문화 ODA 사업의 궁극적인 목적을 이해시켜야 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권6호
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• pp.610-615
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• 2020

식용 곤충은 인구증가에 따른 식량 문제를 해결하기 위한 하나의 방법으로 제시되며 최근 곤충의 생리활성 기능과 관련한 연구가 많이 수행되고 있다. 반면 식품으로서 활용 가능한 기초연구는 부족한 실정으로 본 연구에서 장수풍뎅이 유충의 단백질 대체 자원으로서 영양학적 기능을 규명하기 위한 실험을 실시하여 장수풍뎅이 유충 단백질(ADP)의 식이 효율, 단백질 효율, 순 소화율 등을 동물실험을 통해 알아보았다. 4주령 SD-rat 24마리를 이용하여 각 그룹 당 8마리 3그룹으로 실험을 실시하였다. 실험군은 사료 내 전체 kcal 20%가 Casein 단백질로 구성된 사료를 식이 하는 일반 식이군(Con), 전체 kcal 20%가 장수풍뎅이 유충의 단백질로 구성된 사료를 식이 하는 장수풍뎅이 유충 단백질식이군(ADP), 그리고 체내 대사작용에 의해 배설되는 단백질(metabolic fecal nitrogen)을 측정하기 위하여 단백질 무 첨가 식이군(NP, non-protein diet)으로 설정했다. 4주간 식이를 공급하여 장수풍뎅이 유충 단백질의 식이 효율(Food Efficiency Ratio, FER), 단백질 효율(Protein Efficiency Ratio, PER), 순 소화율(true digestibility, TD)을 평가했다. 본 실험 결과 식이 효율은 Con군에서 0.52, 장수풍뎅이 유충 단백질 섭취군에서 0.41로 ADP에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 단백질 효율은 ADP군에서 2.39, Con군에서 2.63으로 ADP군은 Con군에 비해 낮았으나 유의적인 차이는 없었다. 순 소화율은 Con군에서 91%, ADP군에서 80%로 나타났으며 통계적인 유의적 차이는 없었다. 장수풍뎅이 유충의 순 소화율은 80%로 나타났으며 콩과류의 단백질 순 소화율 64-77%에 비해 높은 수준을 보였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.1-11
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• 2021

최근 정부는 지역특화형 스마트도시서비스(이하 스마트서비스)의 구축과 시민 체감도 향상을 위해 스마트도시사업에 지역의 사용자인 시민들의 참여를 점차 확대해가고 있다. 하지만, 스마트서비스 관련 기술에 대한 정보 부족으로 스마트서비스 구상 과정에서 시민들로부터 구체적인 수준의 의견을 도출하기에는 한계가 있었다. 이에 본 연구는 2019년 '스마트타운 챌린지 사업'으로 선정된 지자체 4곳의 보고서를 검토하여 리빙랩을 통해 스마트서비스에 대해 시민 의견의 구체화 수준을 진단하였다. 분석 결과, 리빙랩과정에서 다양한 디자인사고기법을 활용하여 스마트서비스 계획수립에 참여하였지만, 시민이 스마트서비스의 구체적인 기능을 구상하는 단계에 이르기는 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 스마트서비스의 정보수집, 가공, 제공 방법, 기술 등 4가지 요소와 서비스의 콘텐츠 등을 모듈한 후 이를 자유롭게 조합하여 활용 가능한 기능카드 기법을 제시하였다. 이렇게 개발된 기능카드 기법은 효과성 검증을 위해 실제 진행 중인 스마트도시사업에 적용하여 보았다. 이를 통해 기능카드가 시민들이 스마트서비스의 기능과 콘텐츠를 조합하여 상세 기능 수준으로 스마트서비스를 구체화 할 수 있도록 도움을 주고 있음을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 기능카드 기법은 시민참여형 스마트도시 계획에서 시민들이 지역 문제해결을 위한 의견을 구체화하여 지역특화 스마트서비스를 구상하는 공동창의자로서의 역할을 수행하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권3호
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• pp.824-831
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• 2021

안전한 화장품용 방부제에 대한 연구를 위하여 1, 2-octanediol (OD)에 galactose 한 분자가 결합된 1, 2-octanediol galactoside (OD-gal)의 합성을 시도하였다. 이를 위하여, 재조합 대장균의 β-galactosidase (β-gal)를 이용하여 transgalactosylation 반응을 수행하였으며, OD-gal 합성을 확인하기 위하여 mass spectrometry 분석과 NMR (¹H- and ¹³C-) spectroscopy 분석을 실시하였다. 합성반응물에서 m/z=331.1732의 sodium adduct ion 형태로 OD-gal 분자의 합성을 확인하였고, 정제된 OD-gal의 NMR 분석을 통하여 OD-gal의 ¹H NMR 스펙트럼에서 OD에 갈락토실화가 되었음을 보여주는 다양한 피크를 확인하였다. ¹H NMR 스펙트럼의 다운필드인 δ_H 4.39 ppm과 δ_H 3.98~3.55 ppm에서 나타나는 다양한 피크들은 이들이 OD에 갈락토실화가 되었다는 것을 잘 암시하고 있으며, 또한 ¹H NMR 스펙트럼의 업필드에서 나타나는 δ_H 1.52~1.26 ppm과 0.89 ppm의 피크는 OD의 CH₂ 와 CH₃ 작용기로 부터 나타나는 피크로써 OD가 본 물질에 존재함을 알 수 있었다. ¹³C NMR 스펙트럼에서는 OD-gal의 알파-아노머와 베타-아노머의 구조에서 기인하는 총 24개의 탄소피크가 나타났고, 각 아노머 마다 14개의 탄소가 존재하는데 이중 δ_c 31.4, 29.0, 22.3 그리고 13.7 ppm에 보이는 OD 4개의 탄소는 지방족 사슬의 끝부분에 해당하며 화학적 구조의 유사성으로 인하여 탄소 피크가 겹쳐서 나타난 것으로 보인다. 따라서 총 28개의 탄소 피크 중 24개가 나타났다. 마지막으로, 합성된 OD-gal의 β-gal을 이용한 가수분해 반응을 통하여 OD-gal에 gal이 결합되어 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 세포독성이 감소된 첨가물 개발을 기대하고 있으며, 추가적인 후속연구를 진행할 예정이다.

• 청정기술
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• 제27권1호
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• pp.1-8
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• 2021

미세플라스틱으로 인한 생태환경에 미치는 부정적인 영향들이 보고되면서 이의 발생현황 및 처리효율에 대한 연구가 하·폐수처리장을 중심으로 수행되어 왔다. 처리공정 내의 미세플라스틱은 대부분 슬러지에 침전되어 제거되므로 적절한 관리가 필요하나 이와 관련한 국내 연구는 제한적이다. 본 연구에서는 공공하수처리장 및 공공폐수처리장을 대상으로 슬러지의 발생 및 처리현황과 관련 법률 조사 및 정책 동향 파악을 통해 미세플라스틱의 환경노출을 최소화할 수 있는 적절한 관리방안을 검토하였다. 슬러지 처리방법의 조사·분석 결과, 공공하수처리장 슬러지는 재활용 > 소각 > 매립 등 순으로 비율이 높게 나타났으며 이중 재활용은 연료화 > 건축소재 > 퇴비화 순으로 확인되었다. 공공폐수처리장의 경우는 재활용 > 연료화 > 매립 순으로 비율이 높게 나타났으며, 재활용은 소각 후 > 퇴비화 후 > 고형화 후 > 지렁이 사육 순으로 확인되었다. 미세플라스틱의 생태계 노출을 가중 시킬 수 있는 슬러지 처리방법은 매립 및 농업분야의 이용 용도로 판단되며, 해당 방법은 국내 매립장의 수용 용량 부족 현상과 화학비료 및 가축분뇨 비료 등의 충분한 공급 현황을 고려할 때 그 필요성이 낮아 보인다. 대신 신재생에너지 정책과 연계하여 연료화, 에너지화 이용 방안을 확대하고 이외 건축자재 부원료 등의 활용을 적극적으로 모색하는 것이 지속가능한 환경보전 측면에서 보다 합리적일 것으로 예상된다. 향후 동 계획의 실효성과 관련 법 개정을 위한 주요 기초 자료를 확보하기 위해서는 국내 슬러지 수요-공급 현황과 관리 계획의 환경적 영향 및 경제적 효과 등을 심도 있게 연구하는 과정이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.318-331
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• 2021

본 연구는 청소년들의 체격과 체력을 평가하는 데 있어 골연령이 더욱 효과적일 것이라는 점을 가정으로 진행하였으며, 본 연구의 목적은 청소년기의 학생들을 대상으로 골연령과 역연령을 통해 체격과 체력의 차이를 규명하여 청소년들의 체격, 체력의 균형적 발달과 학생들의 건강증진에 기여하는 데 있다. 연구 대상은 6세부터 16세까지의 총 1100명의 모집단 중 PAPS(학생건강체력평가)와 TW3 방법 연령 기준에 따라 총 874명(남자 483명, 여자 391명)의 11세~16세 청소년을 대상으로 하였으며, 생물학적 성숙지표를 나타내는 골격성숙도는 X-ray 촬영 후 TW3(Tanner-Whitehouse 3) 방법을 이용하여 평가하였고 역연령은 출생년월을 사용하였다. 체격은 신장계, InBody270(Biospace, Korea)을 이용하여 2개 항목을 측정하였고 체력측정은 총 7개 항목으로 근력, 평형성, 민첩성, 순발력, 유연성, 근지구력, 심폐지구력을 측정하였다. 자료처리 방법으로는 SPSS 25.0을 사용하여 독립표본 t-test를 실시하였고, p< .05 수준에서 유의한 것으로 간주하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 골연령과 역연령을 이용한 체격의 비교에서 11세, 12세 남자는 키와 체중에서 유의한 차이가 나타났으며, 13세 남자는 체중에서 유의한 차이가 나타났다. 11세 여자는 체중과 신장, 12세 여자는 신장에서 유의한 차이가 나타났다. 둘째, 골연령과 역연령을 이용한 체력의 비교에서 11세 남자는 근력, 순발력, 유연성, 심폐지구력에서 유의한 차이가 나타났고 12세 남자는 근력, 순발력, 심폐지구력, 13세 남자는 유연성에서 유의한 차이가 나타났다. 11세 여자는 근력, 순발력, 유연성, 근지구력, 심폐지구력, 14세 여자는 유연성에서 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과로 본 연구에서는 급격한 골 성장이 이루어지는 시기에는 골연령을 기준으로 체격과 체력을 평가하는 것이 역연령 기준으로의 평가보다 정확하다는 결과를 도출하였다.

• 핵의학기술
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• 제25권1호
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• pp.21-28
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• 2021

갈색지방세포(Brown fat 또는 Brown Adipose Tissue, BAT)는 포도당 대사(glucose metabolism)와 비오한성 열생성(non-shivering thermogenesis)을 통하여 열을 발산하여 추위로부터 생명체를 보호한다. BAT의 활성화는 연령, 성별, 체질량지수(BMI) 등의 환자 내적 요인과 기온, 환경 등의 환자외적 요인에 의해 확률적으로 발생한다. 본 연구에서는 후향적, 의무기록 관찰 연구를 진행하여 여러 인자들을 추출하고 통계 분석을 실시하여 BAT 활성화와 여러 인자 간에 관련성을 확인하고자 한다. 2018년 1월부터 2019년 12월까지 2년간 국립암센터에서 PET/CT 검사를 시행한 환자의 의무기록을 수집하여 총 9155명의 환자를 추출하고 중복 검사를 포함한 13442건의 환자데이터를 대상으로 하였다. 환자데이터의 의무기록에서는 BAT 발생여부, 성별, 검사당시 나이, 영상촬영날짜, 검사장소, 주사시간, 키, 체중, 혈당, 진단명이 나오도록 조건을 설정하였다. BAT 활성화가 PET/CT 촬영 시 환경(기온, 검사장소)과 환자의 상태(혈당, BMI, 암의 종류, 성별, 나이)에 따라 영향을 받는지 확인하기 위하여 단변량 로지스틱 회귀분석을 실행한 후, P<0.1인 변수를 선택하여 BAT 활성화에 영향을 주는 다변량 회귀분석 모형을 최종적으로 분석하였다. BAT 활성화는 전체 13442건 중 93건(0.7%)이 발생되었다. 단변수 로지스틱 회귀분석 결과에서 유의한 결과는, 50세 이상인 환자보다 50세 미만인 환자에게서(P<0.001), 여성이 남성에 비해서(P<0.001), 외부기온 14.5도 미만에서(P<0.001), 정상 BMI보다 낮은 BMI에서(P<0.001), 혈당이 100mg/dl 미만에서(P<0.001), 오후 12시 30분 이전에 주사를 맞은 환자에게서(P<0.001) BAT 활성화가 증가하였다. 반면, 정상보다 높은 BMI에서(P<0.001), 폐암진단을 받은 환자에게서(P<0.05) 감소하였다. 다변수 결과에서는, 50세 미만인 환자에게서(P<0.001), 여성에게서(P<0.001), 외부기온 14.5도 미만에서(P<0.001) BAT 활성화가 유의하게 증가하였고, 정상보다 높은 BMI에서(P<0.05) 유의하게 감소하였다. 국립암센터에서 2년간 PET/CT 시행한 환자를 대상으로 BAT 활성화에 영향을 미치는 인자에 대한 후행 연구를 진행하였다. 그 결과, 외부기온 14.5도 미만의 날씨에 PET/CT 검사를 시행했던 50대 미만의 정상 체중 여성에게서 BAT가 유의하게 활성화가 되었음을 확인할 수 있었다. 이 결과를 토대로 해당 인자에 적용된 환자를 사전에 식별할 수 있으며, 앞으로 여러 연구를 통하여 BAT의 활성화를 줄이는 것에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 핵의학기술
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• 제25권2호
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• pp.48-54
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• 2021

목적: ¹⁸F-FDG PET/CT에서 갈색지방세포(Brown fat 또는 Brown Adipose Tissue, 이하 BAT)의 활성화로 인한 FDG의 흡수는 림프절의 악성 전이 여부를 분별하는 데 큰 방해가 되며, 이로 인하여 재검사를 진행하는 번거로움을 초래할 수도 있다. BAT의 FDG 흡수를 방지하기 위해 ¹⁸F-FDG 주사 전후 환자의 체온을 따뜻하게 하는 것은 안전하고도 비 약리적인 접근 방법이다. 본 연구에서는 BAT가 활성화될 가능성이 큰 환자를 미리 식별하여 선별한 후 대상 환자에게 직접적으로 열을 가하여 짧은 시간 동안 체온을 상승시켰을 때 BAT의 FDG 흡수를 억제할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 2020년 1월부터 2020년 12월까지 1년간 국립암센터에서 ¹⁸F-FDG PET/CT 검사를 시행한 환자 중 중복 검사를 포함한 825명(온열그룹 415명, 비온열그룹 410명)의 50세 이하 여성 환자를 대상으로 하였다. 온열 대상자에게는 ¹⁸F-FDG의 주사 전 10분 동안 온열 요법을 시행하였다. 통계분석에는 두 그룹간의 비율을 비교하는 Z 검정을 이용하였고, 이전 후향적 연구 결과에 따른 중요 변수들(BMI, 외부기온, 혈당)을 보정하기 위하여 로지스틱 회귀분석을 수행하였다. 결과: 825명의 환자 중 BAT가 활성화된 환자는 19명(온열그룹 5명(1.2%), 비온열그룹 14명(3.41%))으로 전체 중 2.3%의 비율을 차지하였다. 두 그룹간의 비율 비교를 위하여 Z 검정을 시행한 결과, 온열그룹에서 BAT의 활성화가 유의한 차이로 감소하였다(P=0.034). 단변수 로지스틱 회귀분석에서도 온열그룹에서 BAT 활성화가 감소하였다(OR: 0.34, P<0.05). 반면, 45세 미만인 환자에게서(OR: 4.46, P<0.05), 외부기온 13.2도 미만에서(OR: 9.91, P<0.05) BAT 활성화가 증가하였다. 다변수 결과에서는, 45세 미만인 환자에게서(OR: 4.46, P<0.05), 외부기온 13.2도 미만에서(OR: 9.97, P<0.05) BAT 활성화가 증가하였고, 온열그룹에서 BAT 활성화가 감소하는 경향을 보였으나 유의한 차이는 없었다(OR: 0.37, P=0.066). 결론: 온열 요법을 시행한 그룹에서 BAT의 활성화가 62.5% 감소하는 경향성이 있음을 확인하였고, 앞으로 BAT의 FDG 흡수를 더 효과적으로 예방하는데 큰 도움이 될 것이라 사료된다.