• 제목/요약/키워드: multivariate data analysis

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시료 전처리 방법이 근적외선분광법을 이용한 옥수수 사일리지의 화학적 조성분 평가에 미치는 영향 (Effect of Sample Preparations on Prediction of Chemical Composition for Corn Silage by Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 박형수;이종경;이효원;황경준;정하연;고문석
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.53-62
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    • 2006
  • 본 연구는 시료 및 스펙트럼의 전처리 방법이 근적외선 분광법을 이용한 옥수수 사일리지의 화학적 조성분의 예측능력에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 시료의 전처리 방법은 건조하여 분쇄하는 방법(Oven Dried Grinding), 액화 질소처리 후 분쇄하는 방법(Liquid Nitrogen Grinding) 그리고 생사일리지(Intact Fresh)처리로 하였으며 4개의 스펙트럼의 수처리(1,4,4, 2,6,4, 2,10,5) 방법을 이용하여 다변량회귀분석법인 변형부분최소자승회귀법(MPLS)을 통해 검량식을 작성하였다. 시료의 전처리 방법에 의해서 유도된 검량식의 예측 능력은 섬유소 성분(NDF, ADF)과 일반 조성분(CP, Ash) 모두에서 Oven dried grinding (ODG) > Liquid nitrogen grinding (LNG)>Intact fresh (IF) 처리 순으로 우수하였다. 또한 스펙트럼의 수처리 방법에 의한 결과는 시료의 전처리 방법에 따라 그 예측 능력이 다르게 나타났다. 옥수수 사일리지의 섬유소 함량을 예측하기 위한 최적의 시료 전처리 및 스펙트럼 수처리 방법은 NDF는 ODG 처리에 2,10,5 수처리 방법 $(R^2=0.86)$, ADF는 ODG 처리에 2,10,5 수처리 방법 $(R^2v=0.93)$이 가장 우수한 전처리 방법으로 나타났다. 조단백질 함량과 조회분 함량을 측정하기 위한 최적의 시료 전처리 및 스펙트럼 수처리 방법은 조단백질은 ODG 처리에 1,4,4 수처리 방법$(R^2v,=0.91)$, 조회분은 ODG 처리에 2,10,5 수처리 방법$(R^2v=0.89)$이 가장 우수한 전처리 방법으로 판단된다. 이상의 연구 결과를 종합해보면 근적외선 분광법을 이용한 사일리지의 화학적 조성분 함량 측정은 적은 오차 범위 내에서 신속하고 정확한 분석법이 될 수 있음을 확인 할 수 있었다. 비록 원물 생시료(IF)에 대한 직접적인 측정은 다소 예측 정확성이 떨어지지만 현장 적용성과 편리성을 높이기 위해서는 생시료의 측정시 오차를 줄일 수 있는 스펙트럼의 수처리 방법이나 산란보정 방법과 같은 데이터 처리기법에 대한 더 많은 연구가 앞으로 진행되어야 한다고 생각되어진다.

일부 농촌주민에서 의사에 대한 환자의 의견불일치 (The Nature of Patient's Disagreement with Doctors among Some Rural Residents)

  • 이무식;조형원;김은영;천병철;신동훈
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제24권2호
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    • pp.315-329
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    • 1999
  • 이 연구는 경상북도 성주군 성주읍 및 충청남도 논산시 양촌면에 거주하는 주민 640명을 대상으로 대상자의 일반적 특성, 건강 관련문항, 의견불일치와 관련된 문항 등으로 구성된 면담지를 이용한 직접 면담조사로 이루어졌다. 의견불일치의 조작적 정의는 의사의 진료에서 진단, 처방, 치료 등의 전반적인 진료과정에서 동의할 수 없는 의견을 경험하거나 느낀 적이 있는 경우로 하였다. 조사대상자의 162%가 의견불일치의 경험을 보고하였으며, 의견불일치후 행동을 취한 사람은 8.7%였다. 조사대상자의 일반적 특성과 의견불일치의 경험에서는 단일분석결과 연령, 교육수준, 소득수준, 및 지역이 유의한 차이를 보였다. 의견불일치는 진단관련이 40.6%로 가장 많았으며, 의사와 환자간의 관계에서 28.2%로 두 번째로 많았고, 치료 또는 처치관련, 19.9%, 약 처방 관련이 11.3%였다. 의견불일치 후 취하여진 행동은 '다른 의견을 구하거나 진단처방을 위해 다른 의사를 찾아갔다'가 53.6%로 가장 많았으며 '의사에게 직접 말로써 항의하거나 다른 것을 요구하였다' 35.7%, '치료나 약 복용을 중지하였다' 18%, '같은 의사에게 다시 찾아갔다' 16%, '병 의원 방문을 끊었다.' 25.0% 순이었다. 의견불일치 유형에 따른 의견불일치 후 취해진 행동을 분석해보면 먼저 비행동자는 치료와 관련한 의견불일치에서 44.4%로 가장 많았으며, 진단관련 41.7%, 환자-의사관계 40.5%, 약처방관련 31.6%순이었다. 의사에 대한 환자의 의견불일치 경험 유무를 종속변수로 한 조사대상자의 일반적 특성을 투입한 로지스틱 회귀분석에서는 연령, 결혼상태, 만성질환유무, 보건의료에 대한 일반적인 만족도가 기여변수 선택되었으며, 의견불일치 후 취한 행동유무를 종속변수로 두었을 때는 결혼상태가 선택되었다. 이 조사연구는 실험적이고 탐색적인 연구로 의사와 환자간의 관계를 환자의 의사에 대한 의견불일치와 취해진 행동에 사이를 관계와 그 수준을 평가함으로써 잠재적인 불만족의 수준이 높음을 확인하였으며, 그로 인한 행동사이의 관계도 의미있는 결과를 시사하는 바, 우리 나라의 의료분야에서 관심을 가져야하는 또 다른 과제임을 확인하였다.

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근적외선분광법을 이용한 수입 건초의 사료가치 평가 (Evaluation of Feed Values for Imported Hay Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 박형수;김지혜;최기춘;오미래;이기원;이배훈
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.258-263
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    • 2019
  • 본 연구는 근적외선분광법을 이용한 수입 건초의 신속한 품질 평가를 위하여 2016년부터 2019년까지 전국 건초 수입상, TMR 회사와 축산 농가에서 화본과와 두과 수입 목건초 392점을 수집하여 수입 건초의 품질평가 NIR-DB를 구축하고 구축된 DB를 바탕으로 최적의 품질평가 검량식을 개발하고 검증하였다. 수집된 건초 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트라를 측정한 후 측정된 스펙트라와 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 검량식을 작성한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 수입건초의 수분함량 평가에 대한 예측 능력은 각각 SEC 0.50%(R2=0.92)와 SECV 0.61%(R2=0.87)로 나타났으며 ADF와 NDF 함량의 예측능력은 각각 SEC 0.56% (R2=0.98), SECV 0.65%(R2=0.97) 및 SEC 0.36%(R2=0.97), SECV 0.40%(R2=0.95)로 나타났다. 조단백질 함량은 각각 SEC 0.04%(R2=0.99)와 SECV 0.06%(R2=0.98)로 조사료의 사료가치 평가 성분 중 가장 우수한 예측능력을 나타내었으며 총가소화양분 (TDN)과 건초의 품질 등급인 상대사료가치 (RFV)의 예측 능력은 각각 SEC 0.44%(R2=0.98), SECV 0.51%(R2=0.96) 및 SEC 2.63% (R2=0.97), SECV 3.04%(R2=0.96)로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 근적외선분광법을 이용하여 국내에 수입된 외국 건초의 수분함량과 각종 영양성분을 적은 오차범위에서 분석·평가가 가능하였다.

통상성 간질성 폐렴 환자 예후인자로서의 섬유모세포병소(fibroblastic foci)의 유용성 (Prognostic Value of Fibroblastic Foci in Patients with Usual Interstitial Pneumonia)

  • 박용범;강길현;심태선;임채만;이상도;고윤석;김우성;김원동;;김동순
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제53권3호
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    • pp.309-318
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    • 2002
  • 연구배경 :통상성 간질성 폐렴(UIP)은 일반적으로 생존기간 중앙값이 약 3년이하로 보고되는 치명적인 질환이나 환자들간에 예후에 차이가 많다. UIP의 조직학적 소견은 늑막 직하부의 국소적(patchy) 섬유화병변으로 여러 시기의 섬유화 병변이 같이 공존하는 것이 특징이다. 섬유모세포 병소(fibroblastic foci: FBF)는 활발히 증식하는 근-섬유모세포들이 모여있는 급성 폐병소 부위로서 UIP의 활동성 및 예후를 반영할 가능성이 많으나 UIP의 예후인자로서 FBF의 유용성에 관해서는 서로 상반된 결과가 보고되어 논란이 많다. 이에 저자들은 UIP에서 FBF의 예후인자로서의 유용성를 평가하고자 하였다. 대상 및 방법 :1990년 7월부터 2000년 4월까지 서울중앙병원에서 수술적 폐생검검사로 진단되고 일년이상 경과가 관찰된 UIP환자 46명(연령 $59{\pm}12$, 남:여=33:13)으로 모든 조직표본을 재검토하여 ATS/ERS 분류에 의한 IPF-UIP로 확인된 환자들만을 대상으로 하였다. FBF 정도는 폐생검조직에서 0에서 3 (absent:0, mild:1, moderate:2, severe:3)까지 반정량적인 방법으로 측정하였다. 결 과 : 1) 대상 환자들의 46명의 진단 후 생존기간 중앙값은 26개월이었고, 추적관찰 기간중에 사망자는 13명이었다. 2) 사망군과 생존군을 비교 하였을 때 진단시의 FVC와 DLco, 흡연 유무, FBF 정도가 유의한 차이를 보였다. 3) 진단시 FBF 정도가 비중증군 (FBF :2이하)의 103개월로 중증군(FBF :3)의 평균 생존기간이 48 개월에 비해 유의하게 길었다. 또한 FVC가 73.5% 이상인 군에서(평균 생존기간 86개월) 73.5% 미만인 군(65개월)보다, $D_Lco$가 60.5% 이상인 군(평균 생존기간 83개월)에서 60.5% 미만 군(69개월)보다 생존기간이 길었다. 4) 환자의 나이, 성별, 흡연 그리고 Kaplan Meyer 분석을 이용한 단변수 분석 상 생존과 연관이 있는 인자로 나타난 $D_Lco$, FVC, FBF정도에 대하여 Cox regression분석을 시행한 결과, FBF 정도 만이 UIP사망의 독립적인 예측인자로 확인되었다. 결 론 : 수술적 폐생검상 FBF 정도와 환자의 생존기간의 연관성이 관찰되어, FBF가 UIP의 예후의 예측인자로 추측되었다.

근적외선 분광법을 이용한 이탈리안 라이그라스 사일리지의 품질 평가 (Evaluation of the quality of Italian Ryegrass Silages by Near Infrared Spectroscopy)

  • 박형수;이상훈;최기춘;임영철;김종근;조규채;최기준
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.301-308
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    • 2012
  • 본 연구는 근적외선분광법의 현장 이용성 및 이탈리안 라이그라스 원물 사일리지의 신속한 품질평가를 위한 근적외선 검량식을 개발하기 위하여 전국에서 이탈리안 라이그라스 사일리지 약 450여 점을 수집하였다. 각각의 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 측정된 스펙트럼과 실험실 분석값 간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 검량식을 유도한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 이탈리안 라이그라스 원물 사일리지의 수분 함량에 대한 검량식 개발 결과는 검량식 작성시 표준오차(SEC)가 0.94% ($R^2$=0.99)로 매우 우수한 정확성을 보였으며 개발된 검량식의 상호검증(SECV) 결과는 1.27% ($R^2$=0.98)로 나타났다. ADF, NDF 및 조단백질 함량 평가를 위해 개발된 검량식의 상호검증(SECV) 결과는 각각 1.26% ($R^2$=0.88), 2.0% ($R^2$=0.84) 및 0.96% ($R^2$=0.93)으로 나타났으며 조회분함량 평가에 대한 검량식 개발 결과는 다소 낮은 정확성(SECV 0.72%, $R^2$=0.62)을 나타내었다. 사일리지의 발효품질의 주요 평가항목인 pH와 젖산함량 평가에 대한 검량식 개발결과(SEC)는 각각 0.41 ($R^2$=0.85), 0.18% ($R^2$=0.92)로 나타났으며 개발된 검량식의 상호검증 결과(SECV)는 각각 0.56 ($R^2$=0.78), 0.31%(0.81)로 나타났다.

수 처리 방법이 근적외선분광법을 이용한 옥수수 사일리지의 화학적 조성분 및 발효품질의 예측 정확성에 미치는 영향 (Mathematical Transformation Influencing Accuracy of Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Calibrations for the Prediction of Chemical Composition and Fermentation Parameters in Corn Silage)

  • 박형수;김지혜;최기춘;김현섭
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.50-57
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    • 2016
  • 본 연구는 국내산 원물 옥수수 사일리지의 품질을 신속하게 분석 평가하기 위한 NIRS DB 구축과 원물시료의 분석 예측능력을 향상시키기 위한 근적외선 스펙트라의 적정 수 처리 방법을 구명하기 위하여 수행되었다. 옥수수 사일리지는 전국 사료작물 사일리지 품질경연대회에 출품된 시료와 2014년부터 2015년까지 전국 조사료 품질검사 시범사업에 참여한 조사료 생산경영체, 농축협 TMR회사 및 생산농가에서 407점을 수집하였다. 옥수수 사일리지의 품질평가를 위한 NIRS DB 구축을 위해 수집된 시료를 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트라를 측정하고 측정된 시료는 실험실에서 화학적 분석을 실시하였다. 다양한 수 처리 방법에 따른 사료가치 및 발효품질의 예측정확성을 평가하기 위하여 원시 스펙트라를 미분처리하여 최적의 수처리 방법을 구명하였다. 옥수수 원물 사일리지의 수분함량 예측능력은 1차 미분처리(1, 16, 16)한 것으로 나타났으며 NDF와 ADF의 최적 수 처리는 두 성분 모두에서 2, 16, 16 처리가 예측 정확성이 가장 높게 나타났다. 조단백질 함량의 예측능력은 1차 미분처리(1, 4, 4)가 SECV 0.51과 $R^2{_{cv}}$ 0.72로 가장 우수한 예측능력을 나타내었다. 옥수수 사일리지의 발효산물인 산도(pH) 예측 정확성은 원물 스펙트라를 1차 미분처리(1, 8, 8)한 것으로 나타났으며 젖산과 초산의 예측능력은 2차 미분처리(2, 16, 16)에서 각각 SECV 0.81% 및 0.71%의 분석오차로 높게 나타났다.

근적외선분광법을 이용한 동계사료작물 풀 사료의 수분함량 및 사료가치 평가 (Evaluation of Moisture and Feed Values for Winter Annual Forage Crops Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 김지혜;이기원;오미래;최기춘;양승학;김원호;박형수
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.114-120
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    • 2019
  • 본 연구는 근적외선분광법을 이용한 조사료품질 검사의 현장 이용성을 확대하기 위하여 기존 사일리지 중심의 근적외선 DB에 저 수분 함량의 근적외선 DB를 추가하여 저 수분 조사료의 품질평가 가능성을 검토하고 통합된 동계사료작물 단일의 근적외선 검량식을 개발하기 위하여 전국에서 동계사료작물 조사료 2454점을 수집하였다. 각각의 시료는 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 측정된 스펙트럼과 실험실 분석값간에 상관관계를 이용한 다변량회귀분석법을 통하여 동계사료작물 초종별로 검량식을 유도한 다음 각 성분별로 예측 정확성을 평가하였다. 초종별 동계사료작물의 수분함량 예측에 대한 검량식 작성 결과는 검량식 작성시 표준오차(SEC)와 상호검증표준오차(SECV)는 이탈리안 라이그라스가 각각 1.16%($R^2=0.99$)와 1.27%($R^2=0.99$)로 가장 우수한 예측능력을 보였으며 통합된 동계사료작물은 1.53%($R^2=0.99$)와 1.59%($R^2=0.99$)로 매우 양호한 예측능력을 나타냈다. ADF와 NDF함량 평가를 위해 개발된 검량식의 초종별 상호검증(SECV) 결과는 청보리가 각각 1.47%($R^2=0.75$)와 2.07%($R^2=0.52$)로 가장 낮게 나타났다. 조단백질 함량은 청보리(SECV=0.64%, $R^2=0.61$)를 제외하고는 모든 초종에서 양호한 예측능력을 보였으며 특히 통합된 동계사료작물(SECV=0.61%, $R^2=0.93$)이 가장 높은 예측결과를 나타냈다. 조회분 함량 평가에 대한 검량식 검증결과는 청보리(SECV=0.75%, $R^2=0.61$)와 호밀(SECV=0.81%, $R^2=0.68$)이 다소 낮은 예측 정확성을 나타냈으며 통합된 동계사료작물(SECV=0.45%, $R^2=0.90$)이 가장 높은 예측결과를 나타냈다.

말기암환자에서 혈청 비타민 C 농도와 연관된 인자들 (Factors Related to Serum Vitamin C Level in Terminally Ill Cancer Patients)

  • 김형준;황인철;염창환;안홍엽;최윤선;이재준;임수혁
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제17권4호
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    • pp.241-247
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    • 2014
  • 목적: 혈청 비타민 C 수치는 체내 항산화상태를 나타내는 지표로서, 암환자에서는 정상인에 비해 감소되어 있다. 하지만, 이 지표가 말기암환자에서 어느 정도 감소되어 있고, 그 감소에 어떤 요인들이 관련되는지에 대한 연구는 매우 드물다. 방법: 두 개 기관의 완화의료병동에 입원했던 암환자 65명을 대상으로 하였다. 환자의 나이, 성별, 암의 종류, 기능상태, 임상증상, 완치 목적의 암 치료력, 그리고 혈청 비타민 C를 포함한 혈액검사 자료를 수집하였다. 혈청 비타민 C 수치의 사분위수를 기준으로 두 군(3사분위수 이하 vs. 4 사분위수)으로 분류한 후 각 군의 차이를 비교하였고, 단계적 다중 로지스틱 회귀분석을 통해 혈청 비타민 C 수치와 관련된 인자를 확인하였다. 결과: 대상자의 혈청 비타민 C의 평균은 $0.44{\mu}g/mL$이었으며, 대상자 전체가 비타민 C 결핍에 해당되었다. 단변량 분석에서는, 비폐암 환자이거나(P=0.041) 발열이 있는 환자(P=0.034)에서 낮은 혈청 비타민 C 수치를 보였다. 폐암, 발열, 삼킴곤란, 호흡곤란, C 반응단백, 그리고 항암화학요법 등의 잠재적인 인자들을 보정한 다변량 분석에서, 낮은 혈청 비타민 C 수치를 나타낼 가능성은 항암화학요법을 받은 군에서 그렇지 않은 군에 비해 3.7배 높았고(P=0.046), 발열이 있는 군에서 그렇지 않은 군에 비해 7.22배 높았다(P=0.020). 결론: 말기암환자에서 비타민 C 부족은 매우 심각하였고, 항암화학요법 치료력과 발열이 관련 있었다.

총폐정맥연결이상증을 동반한 단심증 환아의 수술결과 및 위험인자 분석 (Surgical Results and Risk Facor Analysis of the Patients with Single Ventricle Associated with Total Anomalous Pulmonary Venous Connection)

  • 이정렬;김창영;김홍관;이정상;김용진;노준량
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제35권12호
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    • pp.862-870
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    • 2002
  • 단심증과 총폐정맥연결이상증을 동반한 환아는 조기에 증상이 발현하는 경우가 흔하며, 특히 폐쇄성 폐정맥 통로가 존재하는 경우는 사망률이 매우 높은 질환으로 보고되고 있다. 이런 환아군에 대한 일단계 수술 결과와 이에 영향하는 위험인자를 분석하고자 본 연구를 실시하였다. 대상 및 연구방법: 1987년 1월에서 2002년 6월까지 서울대 어린이병원 흉부외과에서 경험한 총폐정맥연결이상증을 동반한 단심증으로 일단계 교정술을 받은 39례를 대상으로 하였다. 환아의 연령의 중앙값은 2.4(0.03~10.7)개월이었고, 남녀비는 29:10이 었다. 단심증은 우세우심실 20례, 방실중격결손을 동반한 단심증 15례, 우세좌심실 3례, 삼첨판 폐쇄증이 1례였고 총폐정맥연결이상증은 상심형 22례, 심장형 5례, 하심형 11례, 혼합형 1례였다. 폐쇄성 폐정맥 통로를 보였던 환아는 11례였다. 수술은 37례에서 단심증의 폐혈류 균형을 조절하기 위한 고식술을 시행하였으며, 31례에서 총폐정맥연결이상증을 함께 교정하였다. 본 연구에서는 상기 환자군을 대상으로 술전상태, 사망률, 술후경과 등을 살펴보고, 조기 사망에 영향하는 인자들을 발견하기 위해 단변량, 다변량 분석법을 이용하였다. 결과: 생존 환아의 평균추적관찰기간은 34.3$\pm$43.0(0.53~146.2)개월이었으며 조기사망률은 43.6% (17/39)였다. 조기사망원인은 저심박출증이 8례, 심기능부전에 의한 심례기이탈 실패가 3례, 술후 발생한 패혈증을 동반한 감염(2), 발작성 폐동맥 고혈압(1), 폐부종(1), 폐렴(1), 부정맥(1) 등이었다. 단변량분석에서 조기사망에 영향하는 인자는 체중, 신생아기 수술적응, 폐정맥 통로의 폐쇄, 술전상태, 일단계 수술시 총폐정맥연결이상증의 교정, 수술시간, 심폐기가동시간 등이었고, 다변량분석에서는 체중, 일단계 수술 당시의 연령, 신생아기 수술적응, 술전상태, 심폐기가동시간 등이 위험인자로 분석되었다. 결론$\boxUl$ 연구자 등은 본 연구를 통하여 총폐정맥연결이상증을 동반한 단심증이 조기에 증상이 발현되어 신생아기 또는 조기 영아기에 일단계 수술이 필요한 경우가 흔하고, 특히 폐정맥 통로의 폐쇄를 동반한 경우 술전상태가 불량함에도 불구하고 조기에 수술적 교정이 불가피한 경우가 적지 않으며, 이 경우 일단계 수술시 총폐정맥연결이상증에 대한 수술적 교정이 추가되어 수술시간 및 심폐기가동시간이 연장되고 이로 인해 술후 심근기능의 저하가 초래되어 높은 수술 사망률을 보인다는 사실을 확인하였다. 반면, 폐정맥 통로의 폐쇄를 동반되지 않은 일부 환아군에 대하여 일단계 수술시 이를 교정하지 않고 차후로 미루는 것이 수술시간 및 체외순환시간을 단축하고 심근 기능저하와 폐혈관 손상을 줄여 수술성적의 향상을 기대할 수 있었다. 그러나 이러한 수술 방침이 최종단계의 폰탄 술식까지 성공적으로 시행하기 위한 이상적인 치료원칙임을 입증하기 위해서는 보다 장기적인 추적이 필요하다.

2015 개정 과학과 교육과정에 기초한 과학과 핵심역량 조사 문항의 개발 및 적용 (Developing and Applying the Questionnaire to Measure Science Core Competencies Based on the 2015 Revised National Science Curriculum)

  • 하민수;박현주;김용진;강남화;오필석;김미점;민재식;이윤형;한효정;김무경;고성우;손미현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.495-504
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    • 2018
  • 이 연구는 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량에 관한 서술문을 기초로 학생들의 과학과 핵심역량을 측정할 수 있는 문항을 개발하고, 그 타당도와 신뢰도를 확인하기 위하여 진행되었다. 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학적 사고력, 과학적 탐구 능력, 과학적 문제해결력, 과학적 의사소통 능력, 과학적 참여와 평생 학습 능력에 대한 설명을 근거로 각 역량별로 5개 문항씩, 총 25개 문항이 개발되었다. 개발된 문항은 전국 17개 시도에 고루 분포한 학생 참여형 과학수업 선도학교의 초등학교, 중학교, 고등학교 학생 11,348명을 대상으로 과학과 핵심역량을 조사하여 문항의 타당도와 신뢰도를 분석하였다. 타당도는 Messick(1995)이 제안한 6가지 타당도 중 내용 타당도, 실제 타당도, 내적 구조 타당도, 일반화 타당도 등 4가지를 확인하였다. 라쉬 모델의 문항 적합도(MNSQ)를 분석한 결과, 25개 문항 중 부적합 문항은 없었으며, 구조방정식을 활용한 확인적 요인 분석 결과 5개 요인 모델은 적합한 모델로 확인되었다. 성별과 학교급별에 따른 차별적 문항 반응을 분석한 결과, 부적합 값은 175개 중 2개에서 나타났다. 성별과 학교급별 다변량 이원분산분석을 실시한 결과, 학교급 간 및 성별 간에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났으며, 교호작용 효과 역시 유의미하였다. 결론적으로 2015 과학과 교육과정에 제시된 과학과 핵심역량의 설명에 기초하여 개발한 과학과 핵심역량 평가문항은 정신측정학적 관점에서 타당하며, 따라서 교육 현장에서 그 활용 가치가 있을 것으로 판단된다.