• 제목/요약/키워드: predictive equations

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사행하천에서 오염물질의 2차원 거동특성 해석 (Analysis of Two-Dimensional Pollutant Transport in Meandering Streams)

  • 오정선;서일원;김영한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권12호
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    • pp.979-991
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    • 2004
  • 본 연구에서는 사행하는 자연하천에 유입된 오염물질의 2차원 확산 특성을 모의하기 위하여 2차원 수심적분 모형인 RMA2와 RMA4를 사용하였다. 먼저 2차원 동수역학적인 모형인 RMA2를 사용하여 흐름장을 모의한 후 이 결과를 2차원 수질모형인 RMA4에 입력하여 농도장을 모의하였다. 수치모형을 S자형 사행수로에서 측정한 흐름 및 추적자 농도자료를 이용하여 검증한 결과, RMA4 모형은 최대유속선이 만곡의 내측에 치우쳐 나타나는 현상을 잘 모의하고 있었으며, RMA4 모형은 오염운의 전반적인 확산 특성과 분리 현상을 적절하게 모의하고 있었다. 수치모형을 실제 하천에 적용하여 현장 실험 결과를 비교한 결과, RMA2 모형은 전체적인 흐름 특성 및 만곡의 외측 제방으로 치우치는 최대유속선의 경향 등을 잘 모의하였으며, RMA4모형은 오염운이 최대유속선을 따라 이동하는 경향 등을 적절하게 재현하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구에서 분산계수는 실측 농도분포로부터 계산한 값을 미세 조정하여 사용하였으며, 이는 기존의 추정식에 의한 추정치와도 잘 부합하는 것으로 밝혀졌다.

Recommendation of Nitrogen Topdressing Rates at Panicle Initiation Stage of Rice Using Canopy Reflectance

  • Nguyen, Hung T.;Lee, Kyu-Jong;Lee, Byun-Woo
    • Journal of Crop Science and Biotechnology
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    • 제11권2호
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    • pp.141-150
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    • 2008
  • The response of grain yield(GY) and milled-rice protein content(PC) to crop growth status and nitrogen(N) rates at panicle initiation stage(PIS) is critical information for prescribing topdress N rate at PIS(Npi) for target GY and PC. Three split-split-plot experiments including various N treatments and rice cultivars were conducted in Experimental Farm, Seoul National University, Korea in 2003-2005. Shoot N density(SND, g N in shoot $m^{-2}$) and canopy reflectance were measured before N application at PIS, and GY, PC, and SND were measured at harvest. Data from the first two years(2003-2004) were used for calibrating the predictive models for GY, PC, and SND accumulated from PIS to harvest using SND at PIS and Npi by multiple stepwise regression. After that the calibrated models were used for calculating N requirement at PIS for each of nine plots based on the target PC of 6.8% and the values of SND at PIS that was estimated by canopy reflectance method in the 2005 experiment. The result showed that SND at PIS in combination with Npi were successful to predict GY, PC, and SND from PIS to harvest in the calibration dataset with the coefficients of determination ($R^2$) of 0.87, 0.73, and 0.82 and the relative errors in prediction(REP, %) of 5.5, 4.3, and 21.1%, respectively. In general, the calibrated model equations showed a little lower performance in calculating GY, PC, and SND in the validation dataset(data from 2005) but REP ranging from 3.3% for PC and 13.9% for SND accumulated from PIS to harvest was acceptable. Nitrogen rate prescription treatment(PRT) for the target PC of 6.8% reduced the coefficient of variation in PC from 4.6% in the fixed rate treatment(FRT, 3.6g N $m^{-2}$) to 2.4% in PRT and the average PC of PRT was 6.78%, being very close to the target PC of 6.8%. In addition, PRT increased GY by 42.1 $gm^{-2}$ while Npi increased by 0.63 $gm^{-2}$ compared to the FRT, resulting in high agronomic N-use efficiency of 68.8 kg grain from additional kg N. The high agronomic N-use efficiency might have resulted from the higher response of grain yield to the applied N in the prescribed N rate treatment because N rate was prescribed based on the crop growth and N status of each plot.

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DETERMINATION OF MOISTURE AND NITROGEN ON UNDRIED FORAGES BY NEAR INFRARED REFLECTANCE SPECTROSCOPY(NIRS)

  • Cozzolino, D.;Labandera, M.;Inia La Estanzuela
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1620-1620
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    • 2001
  • Forages, both grazed and conserved, provide the basis of ruminant production systems throughout the world. More than 90 per cent of the feed energy consumed by herbivorous animals world - wide were provided by forages. With such world - wide dependence on forages, the economic and nutritional necessity of been able to characterize them in a meaningful way is vital. The characterization of forages for productive animals is becoming important for several reasons. Relative to conventional laboratory procedures, Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) offers advantages of simplicity, speed, reduced chemical waste, and more cost-effective prediction of product functionality. NIR spectroscopy represents a radical departure from conventional analytical methods, in that entire sample of forage is characterized in terms of its absorption properties in the near infrared region, rather than separate subsamples being treated with various chemicals to isolate specific components. This forces the analyst to abandon his/her traditional narrow focus on the sample (one analyte at a time) and to take a broader view of the relationship between components within the sample and between the sample and the population from which it comes. forage is usually analysed by NIRS in dry and ground presentation. Initial success of NIRS analysis of coarse forages suggest a need to better understand the potential for analysis of minimally processed samples. Preparation costs and possible compositional alterations could be reduced by samples presented to the instrument in undried and unground conditions. NIRS has gained widespread acceptance for the analysis of forage quality constituents on dry material, however little attention has been given to the use of NIRS for chemical determinations on undried and unground forages. Relatively few works reported the use of NIRS to determine quality parameters on undried materials, most of them on both grass and corn silage. Only two works have been found on the determination of quality parameters on fresh forages. The objectives of this paper were (1) to evaluate the use of NIRS for determination of nitrogen and moisture on undried and unground forage samples and (2) to explore two mathematical treatments and two NIR regions to predict chemical parameters on fresh forage. Four hundred forage samples (n: 400) were analysed in a NIRS 6500 instrument (NIR Systems, PA, USA) in reflectance mode. Two mathematical treatments were applied: 1,4,4,1 and 2,5,5,2. Predictive equations were developed using modified partial least squares (MPLS) with internal cross - validation. Coefficient of determination in calibration (${R^2}_{CAL}$) and standard error in cross-validation (SECV) for moisture were 0.92 (12.4) and 0.92 (12.4) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on g $kg^{-1}$ dry weight. For crude protein NIRS calibration statistics yield a (${R^2}_{CAL}$) and (SECV) of 0.85 (19.8) and 0.85 (19.6) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on a dry weight. It was concluded that NIRS is a suitable method to predict moisture and nitrogen on fresh forage without samples preparation.

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폐목재로부터 리그닌 추출을 위한 Organosolv 전처리공정의 최적화 (Optimization of Organosolv Pretreatment of Waste Wood for Lignin Extraction)

  • 이현수;김영모
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.568-574
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    • 2017
  • 본 연구는 폐목재로부터 organosolv 공정을 이용해서 리그닌을 분리할 때 영향을 미치는 주요 3개의 반응조건(반응시간($X_1$), 산 촉매의 농도($X_2$) 및 반응온도($X_3$))을 리그닌 회수율(y) 기준으로 최적화하였다. 중심합성계획법(central composite design, CCD)에 따라 반응온도 $136.4-203.6^{\circ}C$, 산촉매 농도 0-2.5%, 반응시간 26.36-93.64 분의 범위를 가진 실험계획을 수행해서 2차 모델식 및 최적조건을 수립하였다. 2차 모델식은 $y=-79.89+0.91X_1+9.8X_2-2.54{\times}10^{-3}X_1{^2}-2.11X_2{^2}$와 같이 얻었으며, 결정계수(coefficient of determination, $R^2$) 값은 0.8531으로 10% 이내의 유의수준에서 유의성을 나타냈다. 2차 모델식에 따라 예측되는 최고 리그닌 회수율은 12.46 g/100 g of dry wood이며 이때 최적 반응 조건은 반응온도 $178.2^{\circ}C$, 산 촉매 농도 2.32%으로 나타났다. 폐목재 대상 organosolv 공정에서의 리그닌 수율은 반응온도보다는 산 촉매 농도의 영향이 더 크게 나타났으며 반응시간에 의한 영향은 없는 것으로 나타났다. 모델의 변동성 분석(analysis of variance, ANOVA)에 따르면 리그닌 수율(y)에 대한 모델식의 유의확률은 p<0.001로 높은 유의성을 보였다. 최적조건에서 모델의 재현성을 검증한 결과 모델식이 실제공정을 적절하게 모사한 것으로 나타났다.

3축 가속도계와 신체정보를 이용한 보행 및 주행시 에너지 소비량의 예측 (Estimation of Energy Expenditure of Walking and Running Based on Triaxial Accelerometer and Physical Information)

  • 강동원;최진승;문경률;탁계래
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.109-114
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 신체활동 시에 간단하고 실용적인 방법으로 에너지 소비를 예측하는데 있다. 신체활동은 허리에 부착된 3축 가속도계 센서를 사용하여 가속도의 함으로써 정량화하였다. 에너지 소비량과 가속도계 데이터의 관계를 찾기 위하여 11명(남성 6명, 여성 5명)의 피험자를 상대로 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 6.5, 7.0, 8.5km/hr의 속도로 트레드밀에서 걷거나 달리는 동작을 시행하였다. 각 피험자는 트레드밀 속도가 6.0km/hr 일 경우에는 걷는 동작을 6.5km/hr 이상일 경우께는 달리는 동작을 수행하였다. 실제 에너지 소비량은 가스분석기를 통하여 측정되었다. 예측 식은 피험자의 성, BMI(Body Mass Index), 가속도 데이터로 이루어졌으며 걷기, 달리기로 총 2개의 다중회귀식으로 구현되었다. 실제 측정된 에너지 소비량과 예측된 에너지 소비량 간의 상관계수와 결정계수는 걷기와 달리기에서 각각 R=0.956, R2=0.876와 R=0.881, R2=0.776를 나타내었다. 추후의 연구에서는 보다 많은 피험자의 데이터를 이용하여 보다 신뢰성 있는 에너지 소비량 예측의 회귀식을 구현하고자 한다.

녹지 토양내 탄화수소화합물의 분포변화에 관한 모델링 연구 (Model Study of the Fate of Hydrocarbons in the Soil-Plant Environment)

  • Yoon-Young Chang;Kyung-Yub Hwang
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.91-101
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    • 1996
  • 최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

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Effects of feeding level on nutrient digestibility and enteric methane production in growing goats (Capra hircus hircus) and Sika deer (Cervus nippon hortulorum)

  • Na, Youngjun;Li, Dong Hua;Choi, Yongjun;Kim, Kyoung Hoon;Lee, Sang Rak
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권8호
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    • pp.1238-1243
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    • 2018
  • Objective: Two experiments were conducted to determine the effects of feeding level on nutrient digestibility and enteric methane ($CH_4$) emissions in growing goats and Sika deer. Methods: Three growing male goats (initial body weight [BW] of $22.4{\pm}0.9kg$) and three growing male deer (initial BW of $20.2{\pm}4.8kg$) were each allotted to a respiration-metabolism chamber for an adaptation period of 7 d and a data collection period of 3 d. An experimental diet was offered to each animal at one of three feeding levels (1.5%, 2.0%, and 2.5% of BW) in a $3{\times}3$ Latin square design. The chambers were used for measuring enteric $CH_4$ emission. Results: Nutrient digestibility decreased linearly in goats as feeding level increased, whereas Sika deer digestibility was not affected by feeding level. The enteric production of $CH_4$ expressed as g/kg dry matter intake (DMI), g/kg organic matter intake, and % of gross energy intake decreased linearly with increased feeding level in goats; however, that of Sika deer was not affected by feeding level. Six equations were estimated for predicting the enteric $CH_4$ emission from goats and Sika deer. For goat, equation 1 was found to be of the highest accuracy: $CH_4(g/d)=6.2({\pm}14.1)+10.2({\pm}7.01){\times}DMI(kg/d)+0.0048({\pm}0.0275){\times}dry$ matter digestibility (DMD, g/kg)-0.0070 (${\pm}0.0187$)${\times}$neutral detergent fiber digestibility (NDFD; g/kg). For Sika deer, equation 4 was found to be of the highest accuracy: $CH_4(g/d)=-13.0({\pm}30.8)+29.4({\pm}3.93){\times}DMI(kg/d)+0.046(0.094){\times}DMD(g/kg)-0.0363({\pm}0.0636){\times}NDFD(g/kg)$. Conclusion: Increasing the feeding level increased $CH_4$ production in both goats and Sika deer, and predictive models of enteric $CH_4$ production by goats and Sika deer were estimated.

Determination and prediction of amino acid digestibility in brown rice for growing-finishing pigs

  • Qing Ouyang;Rui Li;Ganyi Feng;Gaifeng Hou;Xianji Jiang;Xiaojie Liu;Hui Tang;Ciming Long;Jie Yin;Yulong Yin
    • Animal Bioscience
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    • 제37권8호
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    • pp.1474-1482
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    • 2024
  • Objective: The experiment aimed to determine the standardized ileal digestibility (SID) of crude protein (CP) and amino acids (AA) in 10 brown rice samples fed to pigs, and to construct predictive models for SID of CP and AA based on the physical characteristics and chemical composition of brown rice. Methods: Twenty-two cannulated pigs (initial body weight: 42.0±1.2 kg) were assigned to a replicated 11×3 incomplete Latin square design, including an N-free diet and 10 brown rice diets. Each period included 5 d adaptation and 2 d ileal digesta collection. Chromic oxide was added at 0.3% to all the diets as an indigestible marker for calculating the ileal CP and AA digestibility. Results: The coefficients of variation of all detected indices for physical characteristics and chemical composition, except for bulk weight, dry matter (DM) and gross energy, in 10 brown rice samples were greater than 10%. The SID of CP, lysine (Lys), methionine, threonine (Thr), and tryptophan (Trp) in brown rice was 77.2% (62.6% to 85.5%), 87.5% (80.3% to 94.3%), 89.2% (78.9% to 98.9%), 55.4% (46.1% to 67.6%) and 92.5% (86.3% to 96.3%), respectively. The best prediction equations for the SID of CP, Lys, Thr, and Trp were as following, SIDCP = -664.181+8.484×DM (R2 = 0.40), SIDLys = 53.126+6.031×ether extract (EE)+0.893×thousand-kernel volume (R2 = 0.66), SIDThr = 39.916+7.843×EE (R2 = 0.41), and SIDTrp = -361.588+4.891×DM+0.387×total starch (R2 = 0.85). Conclusion: Overall, a great variation exists among 10 sources of brown rice, and the thousand-grain volume, DM, EE, and total starch can be used as the key predictors for SID of CP and AA.

GFRP로 구속된 원형단면 콘크리트 단주의 강도 및 변형 능력 (Strength and Deformation Capacities of Short Concrete Columns with Circular Section Confined by GFRP)

  • 조순호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.121-130
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    • 2007
  • 본 연구에서는 FRP(fiber reinforced polymer) 합성재료에 의하여 콘크리트를 구속할 시 예상되는 콘크리트의 강도 및 변형 능력의 향상 효과를 알아보기 위하여 섬유 량 혹은 방향, 단부하중조건에 따른 wrap 혹은 튜브형의 구속형태, 반원형 쉘 및 수직 이음부의 유무에 따른 연속 및 불연속 구속 형태 등을 주요 변수로 한 총 36개의 원형단주 시험체에 대하여 단조가력 실험을 수행하였다. 여러 구속 방법에 따른 FRP의 파단변형률에 대하여서도 주의를 가지고 조사하였다. 구속된 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 산정하기 위하여 기존에 제시된 다양한 배경의 예측 식들에 대하여 검토하였으며, 이들에 의한 예측치와 실험치를 비교, 분석하였다. 구속되지 알은 콘크리트와 비교하여, CW 및 CF형은 매우 큰 강도 및 변형능력의 증가를 나타냈으며, 수직 이음부를 갖는 CP형은 폭발적으로 파괴하였으며, 보다 작은 강도 및 변형능력의 증가가 관측되었다. 대체로, 모든 시험체는 2선 선형관계의 응력-변형률 거동을 나타냈으며, 후반부의 변형경화 정도는 구속매체의 강성에 따라 결정되었다. 모든 시험체에서 관측된 FRP의 파단변형률은 인장시험편으로부터 획득한 극한변형률보다 정도에 따라서는 매우 작았다. 대체로, 기존 예측식들은 본 실험의 최대 강도 및 변형률을 과대평가 하였으며, 변형률 예측은 매우 산란된 분포를 나타냈다. 또한, 본 연구의 실험 결과에 근거하여 구속 콘크리트의 최대 강도 및 변형률을 보다 정확하게 예측할 수 있는 설계 목적의 단순식을 제안하였다. 강도식은 모어-쿨롱 파괴 기준을 사용하여 유도하였으며, 변형률식은 비구속 콘크리트를 주요 영향 요소로 포함하여 실험 결과를 fitting하였다./TEX> = 분광광도법으로 측정한 점토함량(%); $x_2$ = 유기물 함량($g{\cdot}kg^{-1})$)이었으며, 상관계수는 $0.984^{**}$로 두 방법사이에 높은 상관관계가 있는 것으로 조사되었다. 여기서 유도된 회귀방정식을 프로그램화하여 컴퓨터나 분석기기에 입력시 시간과 공간을 절약하고 신속하고 정확하게 점토함량을 분석할 수 있을 것으로 판단된다.119>잠118>잠107>잠117>잠113 순이었고, 웅견층중에서는 잠114>잠108>잠120>잠117>잠118>잠107>잠119>잠119>잠113 순이었다. 자견층 비율에서는 광의의 귀전력이 협의의 귀전력보다 컸고, 웅견층 비율에서는 같았다, 견층 비율에서는 일반조합 능력은 크게 나타났으나, 특정조합 능력과 상반조직 능력은 나타나지 않았다. 자견층 비율에서 교배친의 우성효과는 컸다. 자견층 비율에서는 교배친의 우성효과는 적었다. 자웅견층 비율의 잡종 강세는 적게 나타났다. 환경변이와 상가적 작계는 자웅견층 비율에서는 크게 나타났다. 우성의 방향은 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 크게 작용하였으며, 자견층 비율에서는 정의 방향으로 우성 귀전자가 부분적으로 작용하였다. 교배친의 자견층 비율의 우성순서는 잠117>잠114>잠108>잠120>잠118>잠119>잠107>잠113 순이었고, 자견층 비율에서는 잠114>잠117>잠108>잠118>잠107>잠119>잠113>잠120의 순이었다.지방산의 조성이 많은 차이를 보였다.{2+}$ 26 및 $Na^+$ 26 mg $L^{-1}$이었다. 양액 재배 후 버려지는 폐양액 중의 무기성분 함량은

한국에서 노화에 따른 폐기능지표의 변화양상 (The Influence of Aging on Pulmonary Function Tests in Elderly Korean Population)

  • 이재명;김은정;강민종;손지웅;이승준;김동규;박명재;이명구;현인규;정기석
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제49권6호
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    • pp.752-759
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    • 2000
  • 연구배경 : 폐기능 검사는 민족과 인종 그리고 거주지역뿐만 아니라 연령에 따라서도 차이가 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 대부분의 검사실에서 검사기기에 내장된 평균적 표준치를 기준으로 삼고 있는 실정이어서 노령인구에 대한 폐기능검사 표준을 조사할 필요가 있었다. 이에 건강한 노인을 대상으로 폐기능검사를 시행하여 연령증가에 따른 폐기능의 변화를 확인하고 이를 토대로 표준치를 제시하고자 하였다. 방법 : 65세 이상의 남녀 각 100명을 대상으로 폐기능검사를 시행하였다. 측정된 FVC, $FEV_1을 Windows용 SPSS 8.0 version을 이용하여 연령 및 사용하여 다중회기분석을 시행하였다. 노인들의 연령과 키를 현재까지 많이 쓰이고 있는 다중선형회기식으로 분석하여 저자들의 다중선형회기식과의 차이를 분석하였다. 결과 : 대상 200예 중 남자노인의 평균연령은 $71.5{\pm}5.1$세였고, 평균신장은 $163.5{\pm}6.20$cm 였다. 이들의 평균 FVC는 $3.42{\pm}0.48{\ell}$, 평균 $FEV_1$$2.71{\pm}0.39{\ell}$였다. 여자노인의 평균연령은 $72.0{\pm}5.1$세였고, 평균 신장은 $149.1{\pm}5.93$cm 였다. 이들의 평균 FVC는 $2.22{\pm}0.42{\ell}$ 였고, 평균 $FEV_1$$1.83{\pm}0.33{\ell}$였다. 단변수 분석에서 선형적 연관성을 보인 연령과 신장을 독립변수로 한 다중회귀식을 계산하였고 이를 기존의 다종선형회기식과 비교한 결과 $FEV_1$은 Morris등의 다중선형회기식에 의한 예측치가 실측치보다 낮게 예측되어 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 결론 : 65세 이상의 정상노인에서 폐기능 검사를 시행한 결과 연령의 증가에 따라 폐기능이 통계적으로 의미있게 감소함을 확인하였다. 또한 이들의 폐기능 실측치를 다종선형회귀식을 도출하여 기존에 보고된 식들과 비교한 결과 기존의 다중선형회귀식이 한국노인의 표준을 대변할 수 없음을 증명하였다. 저자들의 다중선형회귀식은 노인 연령균에서 오차가 적어 한국노인의 폐기능을 예측하는데 유용할 것으로 기대되었다.

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