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일주기 리듬과 일주기 유형이 경두개 직류전기자극에 의한 뇌기능 변화에 미치는 영향 탐색 (The impact of functional brain change by transcranial direct current stimulation effects concerning circadian rhythm and chronotype)

  • 정다운;유수민;이현수;한상훈
    • 인지과학
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    • 제33권1호
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    • pp.51-75
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    • 2022
  • 경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.

디자인사고방법 활용 메이커교육이 대학생 창업역량에 미치는 영향에 관한 탐색 연구 (A Study on the Effects of Design Thinking Process and Maker Education on University Students' Start-Up Activities)

  • 김태완
    • 벤처창업연구
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    • 제16권6호
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    • pp.177-196
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    • 2021
  • 4차 산업혁명시대 신기술들은 현대 사회와 경제에 많은 변화를 야기하고 있으며 그 중 산업과 일자리의 변화는 미래 인재들에게 새로운 역량을 요구하고 있다. 이러한 변화와 요구에 대한 교육적 대안으로 메이커 교육과 디자인사고 방법이 세계적으로 확산되고 있으며 대학교육에서도 이러한 교육의 적극적 연구와 운영에 대한 필요성이 높아지고 있다. 이에 창의 교육 철학이자 환경으로서의 메이커 교육·환경과 혁신 교육 방법론으로서의 디자인 사고 방법의 특성 분석과 국내 대학생 역량과의 영향관계 파악을 토대로, 두 영역의 특징과 요소들을 상호 보완적으로 접목한 교육 모형을 제시하고자 한다. 이를 통하여 미래 산업의 발전과 일자리 창출에 주도적으로 대응할 수 있는 대학생 미래 역량 강화 교육의 활성화에 기여하고자 한다. 이를 위해 메이커 교육·환경과 디자인 사고 방법에 관한 선행 연구들을 조사하여 그 개념과 특징을 살펴보고, 메이커 교육·환경과 디자인사고 방법을 통하여 개발되는 학습자의 개인적, 사회적, 산업적 차원의 역량에 관하여 분석하였다. 그리고 각각의 교육을 통하여 개발되는 학습자의 역량과 대학생의 창업 역량 간에 영향관계를 분석하고 그 결과를 토대로 메이커 교육·환경과 디자인 사고 방법을 접목한 교육의 방향과 개념모델을 제시하였다. 본 연구 결과를 토대로 대학 과정에서 메이커 교육·환경과 디자인 사고 방법을 활용한 교육은 학습자의 인지적, 상호적, 기술적 역량 개발에 긍정적 영향을 미치고, 이러한 역량들은 대학생의 개인적, 사회적, 산업적 차원의 창업 역량 및 그 하위 요소들과 유의미한 관계를 가지고 대학생들의 창업 활동 촉진에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여 디자인 사고 방법을 활용한 메이커 교육·환경은 각각의 교육적 특성들과 효과들이 상호 보완적으로 작동하여 대학생의 통합적 역량 개발을 통한 미래 인재 역량 개발과 창업 역량 개발을 위한 대학 교육 발전을 촉진할 것으로 기대한다. 그리고 본 연구에서 제안한 디자인 사고 방법을 활용한 메이커 교육·환경의 설계 방향과 개념 모델은 대학생의 창의혁신 교육 프로그램의 개발과 운영에 관한 다양한 연구의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대한다.

위드 코로나(With COVID-19)시대 사회복지 현장실습에 대한 연구: 대학, 실습생, 실습기관, 실습성과를 중심으로 (A Study on Social Welfare Field Practice in With COVID-19 Era: Focusing on Universities, Trainees, Training Institutions, and Practical Performance)

  • 손희원
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.405-419
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 위드 코로나(With COVID-19)시대 서울, 경기지역 사회복지과 재학생들을 대상으로 학생, 대학, 실습기관의 사회복지 현장실습 진행상황을 알아보고, 효과적인 사회복지 현장실습 운영 방안을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 사회복지현장실습 교과목을 이수한 181명을 대상으로 설문조사를 실시했으며 최종 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 위드 코로나 시대 실습기관 운영상황은 '대면, 비대면' 같이 이루어지는 경우가 가장 높았으며, 부분적 비대면 실습교육이 이루어졌을때 학생들 만족도가 긍정적이었다. 기관에서 코로나로 반복적인 셧다운 임에도 불구하고 대면 서비스 참여 정도는 9회 이상, 수퍼비전 횟수는 6회 이상이 가장 많았으며, 사회복지 현장실습기관 수퍼비전의 질수준의 경우는 '대체로 높다'는 응답이 많았다. 둘째, 위드 코로나 시대 실습성과, 실습생, 실습기관의 각각 수준을 알아본 결과, 실습기관요인과 실습성과는 유의한 관계를 보였으며, 셋째, 위드 코로나 시대 대학, 실습생, 실습기관요인이, 실습성과에 어떠한 영향을 미치는지 알아본 결과 실습기관이 실습 성과에 유의한 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 위드 코로나 시대 사회복지현장실습 성과를 도출하기 위해서는 비대면과 대면 실습지도를 겸하는 교육시스템과 실습 수행 역량을 갖출 수 있는 프로그램 개발이 필요가 있다. 한국사회복지사협회에서는 학생들이 현장실습이 원활하게 이루어 질 수 있도록 사회복지기관에 적극적인 협조요청과 실습기관 및 지도자 DB구축이 마련이 되어야 한다. 위드 코로나 시대에 맞는 실습기관 수퍼바이저의 교육과 지원프로그램들을 강화할 필요가 있다. 앞으로 사회복지 학생들이 효과적인 실습을 위해 대학과 실습기관을 비롯한 정부부처 및 관련 기관들의 실습체계에 대한 다각적 지원이 마련되어야 할 것이다.

노인체육진흥을 위한 체육인재양성 활성화 방안 (Activation of Sports Talent Cultivation for Elderly Sports Promotion)

  • 조경환
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.167-186
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    • 2021
  • 본 연구는 노인체육진흥을 위해 체육인재양성의 새로운 방향을 제시하며, 다양한 체육 및 관련분야의 체육인재 양성의 현주소를 파악하고 빠른 시대변화에 대응하는 실무적이며, 실용적인 체육인재 중 노인 체육인재 양성의 활성화 방안을 구체적으로 제시하는데 목적이 있다. 이러한 목적을 수행하기 위하여 문헌연구방법을 진행하였으며, 주요 연구 내용으로는 노인체육진흥을 위해 노인체육 및 체육인재 양성의 현주소 분석, 그리고 노인체육과 체육인재양성의 문제점 및 발전과제의 분석을 통해 체육인재 중 노인 체육인재 양성의 활성화 방안을 종합적으로 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 체육조직문화 환경 속에서의 융·복합적인 사고방식으로의 전환과 함께 융·복합적인 노인체육인재 양성을 위한 다양한 프로그램 개발 등 교육경쟁력을 강화한다. 이는 정부, 대학, 민간 기관 등과의 연계를 통해 노인체육인재의 전문성 강화와 실용적인 디지털멀티인재로서의 기능과 역할 수행을 의미한다. 둘째, 노인체육 및 관련학과 단위의 노인체육인재 양성을 위한 진로교육인프라 구축을 확대한다. 진로교육측면은 모든 분야에서 이슈가 되는 것으로 이는 재학생 및 졸업생에 대한 전방위의 DB구축을 의미한다. 셋째, 노인체육 전반에 연구 개발 지원을 확대한다. 이는 노인체육정책을 관장하고 있는 문화체육관광부와 보건복지부 그리고 민간 전문가 등과의 협치를 통해 사업을 효율적으로 추진하는 것을 의미한다. 넷째, 범정부차원의 체육인재육성 전략을 종합적, 체계적, 중장기적으로 수립해야 한다. 이는 체육분야뿐만 아니라 교육, 보건, 복지분야 등에서의 체육인재의 양성 및 발굴, 진로 및 취업, 재교육(역량 강화교육), 일자리 고용안정을 의미한다. 다섯째, 국무총리실 산하에 가칭)노인건강청 신설 운영을 제시한다. 이는 부서 간 협력 및 적극적인 파트너십을 통해 이중적 업무에 따른 예산낭비 등 효율성을 높일 수 있도록 하여 교육 확대 및 질적 제고를 강화해야 할 것이다.

간호학생의 응급환자간호 임상실습 온라인 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of an Online Clinical Practicum Program on Emergency Nursing Care for Nursing Students)

  • 김원경;박정민;송지은
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.131-142
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    • 2021
  • 코로나 바이러스(COVID-19) 팬데믹으로, 전국의 대학들이 온라인 플랫폼을 사용한 비대면 강의를 시행하고 있다. 따라서 응급환자간호 임상실습 교육에 맞는 온라인 프로그램을 개발하고, 간호학생에게 적용하여 그 효과를 확인해보고자 시도 되였다. 본 연구는 양적자료와 질적자료를 분석한 방법론적 연구로, G광역시 N대학교 성인간호학교수 3인이 G광역시 종합병원 간호부장과 응급실 수간호사들에게 자문을 구하여 학생들의 교과목과 관련된 요구도 조사 후에, 4학년을 대상으로 응급환자간호 임상실습 온라인 프로그램을 ADDIE모형에 따라 개발하였다. 프로그램은 총 4주 동안 진행되었으며, 1주에 영상 4시간, 과제 2가지로 구성하였고, 실시간 쌍방향 화상집담회도 포함되었다. 총 96명 학생 자료가 수집되었으며, SPSS/WIN 22 프로그램으로 분석하였다. 자료 분석결과 교과목 만족도 부분에서 '학습목표 연계성'이 총 6.0만점에 평균 5.58±0.98로 가장 점수가 높았다. 응급간호 학습성취도에서는 'BLS 수행 '이 평균 5.47±0.74로 가장 점수가 높았으며, '낙상예방 간호수행'(5.39±0.77), '응급환자 기록수행'(5.30±0.70), '감염예방 간호수행'(5.27±0.736) 순이었다. '3학년때 시행한 대면임상실습경험과 이번학기 비대면임상실습수업 경험을 비교하여 내가 생각하는 이번학기 수업의 장점은 무엇인가?'에 관한 질적자료를 Keyword로 추출하여 Wordcloud로 제시한 결과 답변을 한 77명의 학생들 중 '간호과정경험'이라고 답한 경우가 13명(16.9%)로 가장 많은 빈도를 나타내었고, '자세한 교수설명'이 10명(13.0%), '사례기반실습'이 9명(11.7%) '시간과 공간의 제약이 없다(Anytime anywhere)'고 답한 경우가 8명(10.4%) 순으로 나타났다. 이에, 개발된 온라인 프로그램을 활용한 응급환자간호 임상실습이 학생들의 교과목 요구도를 반영한 학생들의 학습성취도를 파악하였으며, 대면실습과 비교하여 교과목 만족도가 높게 나타나 개발된 온라인 프로그램을 향후 응급환자간호 임상실습에서 활용 가능할 것으로 생각된다.

경제적 부담과 건강 문제를 겪는 노인들의 여가만족 요인에 관한 연구: 여가활동을 중심으로 (Factors Influencing Leisure Satisfaction Among Elderly with Economic Burden and Health Problems: Focusing on Leisure Activities)

  • 홍석호
    • 한국노년학
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    • 제40권1호
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    • pp.197-216
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    • 2020
  • 본 연구는 노인들의 여가활동 제약요인들을 살피고, 특정 제약요인을 가진 노인들의 여가만족도를 높이기 위해서 실천적 측면에서 노인의 특성과 욕구에 기반 한 여가활동을 제안하고 정책적 지원 방안을 마련 할 목적으로 수행되었다. 노후보장패널 6차 부가조사자료를 활용하여 65세 이상 노인들 가운데 경제적 부담과 건강문제로 여가활동에 제약을 경험한다고 응답한 3167케이스를 분석하였다. 여가활동의 제약요인 집단별 여가만족도의 영향요인을 분석하기 위하여 인구사회적 특성(나이, 성별, 교육, 혼인상태, 독거여부, 지역, 적정생활비수준, 건강상태), 여가관련 변인(여가시간, 여가동기), 여가활동 변인(선호 활동, 비선호 활동)을 단계적으로 위계선형 회귀 모형에 입력하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 노인 여가활동의 주요한 제약원인으로는 경제적 부담과 건강 문제가 압도적으로 높았다. 둘째, 세 집단(재정취약집단, 건강취약집단, 재정+건강취약집단) 간의 여가관련 변인에서 차이가 나타났다. 여가활동 만족 수준은 재정취약집단이 가장 높게, 다음으로 건강취약집단, 재정+건강취약집단의 순서로 나타났다. 여가시간은 재정취약집단에서 가장 짧았으며, 여가동기에서는 재정취약집단에서 가족 및 주변 관계 때문이라는 응답은 높았으며, 건강유지라는 응답은 상대적으로 낮게 나타났다. 건강취약집단에서 휴식활동을, 재정취약집단에서는 오락취미 활동을, 그리고 재정+건강취약집단에서 사회활동을 선호 한다는 응답이 상대적으로 높게 나타났다. 셋째, 재정취약집단의 경우, 애완동물 돌보기 및 정원손질 같은 활동들을 선호 한다고 응답할수록 여가만족도가 높게 나타난 반면, 국내여행을 선호 한다고 대답할수록 여가만족도가 낮게 나타났다. 건강취약집단의 경우, TV 시청 및 라디오 듣기 등의 휴식활동을 선호 한다고 응답할수록 그리고, 비선호 한다고 응답할수록 모두의 경우에서 여가만족도가 낮게 나타났다. 이밖에도 종교활동 혹은 친목단체 활동과 같은 사회참여 활동을 선호 한다고 응답할수록 여가만족도가 높게 나타났다. 재정+건강취약집단의 경우, 집근처 산책 혹은 TV 시청, 국내여행 등의 활동을 여가활동으로 선호 한다고 응답한 노인일수록 여가만족도가 낮게 나타난 반면, 바둑, 장기, 체스 등의 오락 활동과 등산과 같은 취미활동, 그리고 친목단체 활동 등을 선호 한다고 응답한 노인일수록 여가만족도가 높게 나타났다. 본 연구는 노인 여가활동에 대한 전국단위의 데이터를 실증적으로 분석한 결과를 바탕으로 맞춤형 여가활동을 제안하고 정책적 지원 방안에 대한 논의를 포함하고 있다.

요추부 협착에서의 피질골 궤도 나사못 고정의 초기 실패 사례에 대한 고찰 (Early Failure of Cortical-Bone Screw Fixation in the Lumbar Spinal Stenosis)

  • 권지원;김진규;하중원;문성환;이환모;박융
    • 대한정형외과학회지
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    • 제55권5호
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    • pp.405-410
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    • 2020
  • 목적: 퇴행성 요추부 척추 질환에 대한 수술적 치료로 척추 경 나사못(pedicle screw) 삽입술이 전통적으로 사용되어왔다. 이에 대한 대안으로 제시된 피질골 궤도 나사못(cortical-bone trajectory screw)은 덜 침습적인 후방 요추부 고정이 가능한 점과 몇몇의 생체 역학 연구에서 보고한 우수한 기계적 안정성을 장점으로 가지고 있다. 본 연구의 목적은 후방 감압술 후 후방 고정술 및 유합을 시행한 환자에 있어 피질골 궤도 나사못 고정술의 초기 실패에 관한 사례의 임상적 및 방사선적 결과를 알아보고자 함에 있다. 대상 및 방법: 요추의 퇴행성 척추 협착 및 척추 전방 전위에 대한 전통적인 척추 경 나사못 고정을 대안하여 피질골 궤도 나사못을 사용하여 2013년부터 2018년까지 수술적 치료를 시행한 311명의 환자를 대상으로 하였다. 수술 후 조기 고정 실패는 수술 후 6개월째, 외래 추시에서 시행한 컴퓨터 단층촬영(computed tomography) 및 방사선 사진상 나사못의 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 일어날 시로 정의하였다. 결과: 조기 고정 실패는 311예 중 46예(14.8%), 나사못 이완이 46예(14.8%), 이탈이 12예(3.9%), 파손이 4예(1.3%)에서 발생하였다. 해당 고정 실패가 일어난 부위 분석 시, L1이 7예(15.2%), L2가 3예(6.5%), L3가 4예(8.7%), L4가 4예(8.7%), L5가 4예(8.7%), 그리고 S1이 24예(52.2%)였다. 주로 말단 피질골 궤도 나사못 중에서도 S1 나사못에서 이완, 이탈 및 파손과 같은 고정 실패가 주로 발생하였다. 결론: 피질골 궤도 나사못 고정은 기존의 척추 경 나사못 고정과 비교했을 때 동등한 임상 결과 또는 적은 합병증을 나타낼 수 있는 하나의 대안이 될 수 있으나 골다공증이 있거나 특히 L5-S1 유합부위에서 전방지지구조가 되지 않는 조건일 때, 이완, 이탈, 파손 등의 조기 고정 실패가 나타나는 결과가 있었다.

DCM(Dementia Care Mapping)을 활용한 한국 요양시설에서의 사람중심케어 실천의 탐색적 연구 (Exploratory Study of Person Centered Care Practice in Korean Long-term Care Facilities using DCM(Dementia Care Mapping) as a tool)

  • 김동선
    • 한국노년학
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    • 제41권2호
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    • pp.197-215
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    • 2021
  • 본 연구는 요양시설거주 치매환자들의 삶의 질을 사정하기 위해 개발된 DCM(Dementai Care Mapping)을 활용, 국내 장기요양시설에서의 사람중심케어 실천 정도 및 특성을 탐색하는 것을 목적으로 한다. DCM은 훈련받은 매퍼가 시설거주 치매노인을 관찰 사정하는 도구이지만 본 연구에서는 장기요양 시설 종사자들의 자기보고식 평가척도로 변용하였다. DCM의 개념을 34개의 문항으로 조작화하였으며 브래포드치매팀의 검토를 거쳐 총화평정척도로 만들었다. 본 척도의 신뢰도는 .88로 신뢰할 만 하며, 이를 국내 시설 종사자 343명을 대상으로 설문조사를 실시한 결과 평균점수는 3.77점(5점 척도)으로 나왔다. DCM의 하위카테고리 별 평균 점수는 애착(4.02), 편안함(3.95), 포용(3.89), 정체성(3.67), 주체성(3.41)으로 나타났다. 국내 요양서비스가 대상자의 안전과 편안함에 초점을 맞춘 신체수발에 주력하며 종사자와 대상자간에 애착이 형성되고 있지만, 개별적 케어(정체성)부족이나 대상자의 삶에서 의미있는 활동이 부족한 점(주체성)에서 사람중심케어가 취약함이 드러났다. 한편, DCM척도에 의한 사람중심케어의 특성을 조직 및 개인 특성에 따라 살펴보면, 시설의 규모가 작을수록 사람중심케어 실천이 높으며 공립과 민간시설간의 차이는 없었다. 또한 시설장과 직접 서비스제공자의 사람중심케어 실천이 높으며 경력이 1~2년인 종사자들의 사람중심케어 점수가 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 요양서비스에서 사람중심케어의 실천이 필요하며 이를 위한 구체적인 방안으로 유니트케어의 적용, 시설에서 직접 서비스제공자뿐 아니라 간호, 사회복지사등 전 직원을 대상으로 한 사람중심케어 교육 실시를 제언한다. 국내 요양서비스의 질평가에서도 사람중심케어의 관점이 강화돼야 하며 이를 위해 DCM 또는 직접 관찰이 어려운 상황에서는 대안으로 본 연구에서 개발한 한국형DCM척도의 활용을 제언한다.

댐 방류 의사결정지원을 위한 딥러닝 기법의 적용성 평가 (Application of deep learning method for decision making support of dam release operation)

  • 정성호;레수안히엔;김연수;최현구;이기하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1095-1105
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    • 2021
  • 기후변화에 따른 집중호우, 태풍 등의 발생빈도의 증가로 인하여 댐 운영의 고도화가 요구되고 있다. 일반적으로 댐 운영의 경우 강우예측, 강우-유출, 홍수추적 등 다양한 수리수문학적 요소들을 반영하여 수행되나 기 계획된 특정 규칙에 기반한 댐 운영 모형의 경우, 때때로 개별 모듈들의 불확실성과 복합적인 인자들로 인하여 댐의 방류량을 능동적으로 제어하는데 제약이 있을 수 있다. 본 연구는 남강댐 직하류 홍수피해 예방을 위하여 댐의 방류량 결정 등 효율적인 댐 운영을 지원하기 위해 딥러닝 기반 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 구축하고, 선행시간별 댐직하류 수위예측 정확도를 분석하는 것을 목적으로 한다. LSTM 모형의 입력자료는 댐 운영에 사용되는 기초자료 및 하류 장대동 수위관측소의 수위 자료를 시 단위로 2009년부터 2021년 7월까지 수집하였다. 2009년부터 2018년 자료는 모형의 학습과 검증 및 2019년부터 2021년 7월 자료는 선행시간을 7개(1 h, 3 h, 6 h, 9 h, 12 h, 18 h, 24 h)로 구분하여 관측 수위와 예측 수위를 비교·분석하였다. 그 결과, 선행시간 1시간의 예측결과는 평균적으로 MAE가 0.01 m, RMSE가 0.015 m, NSE가 0.99 로 관측 수위에 매우 근접한 예측 결과를 나타내었다. 또한, 선행시간이 길어질수록 예측 정확도는 근소하게 감소하였지만, 관측 수위의 시간적 패턴을 유사하게 안정적으로 예측하는 것으로 분석되었다. 따라서 수리수문학적 비선형의 복잡한 자료간의 특징을 자동으로 추출하여 예측 자료를 생산하는 LSTM 모형은 댐 방류량 의사결정에 있어 활용이 가능할 것으로 판단된다.

서해 최북단 섬 백령도의 인삼 재배 현황 (Cultivation of Ginseng in Baengnyeongdo, the Northernmost Island of the Yellow Sea in South Korea)

  • 조대휘
    • 인삼문화
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    • 제4권
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    • pp.128-141
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    • 2022
  • 백령도는 인천광역시 옹진군에 속한 대한민국의 서해 최북단의 섬이고 면적은 51km2로 우리나라 섬 중에서 15번째로 크다. 1996년에 당시 한국담배인삼공사와 한국인삼연초연구소가 백령도에서 인삼의 재배 가능성을 조사하였다. 1997년에 옹진군의 재배 비용 지원에 힘입어 백령도에서는 최초로 인삼 묘포가 조성되었고, 1999년에 한국담배인삼공사와의 계약에 의해 밭에 묘삼(苗蔘)을 이식하였다. 2003년 본포에서 5년간 재배된 6년생의 첫 수확이 있었고 생산된 전량을 한국인삼공사에서 수매하였다. 이후 한국인삼공사는 2012년까지 2년생 밭을 계약하여 6년생이 된 2016년 가을까지 해당 밭에서 생산된 인삼을 수매하였다. 이후 2014년부터는 김포파주인삼농업협동조합과 계약하여 인삼을 생산하고 있다. 백령도의 6년생 재배 밭 9개소(총 5,961칸)를 조사한 결과 생육이 양호한 상위 5개소는 생존주율(生存株率)이 42.6~68%이고 생육이 부진한 하위 4개소는 생존주율이 11.1~21.3%로 매우 저조하였다. 생존주율이 저조한 4개소는 공통으로 전작물(前作物)이 다비성 작물인 고추였다. 고추재배 시 처리된 퇴비나 거름으로 인하여 토양에 질소 성분이 과잉 남아 인삼 뿌리를 썩게 하였을 것으로 판단된다. 전체 인삼밭의 평균 잎점무늬병 발병엽율(發病葉率)은 8.6%이었는데, 6년생 6개소는 1.1~4.7%로 발병엽율이 낮았으나 다른 3개소는 16.7~20.9%로 높게 나타났다. 결주(缺株)와 잎점무늬병 발병이 많은 것은 육지보다 적은 강우량 때문에 해가림 피복을 비가 새는 차광망으로 설치한 것이 원인으로 추정된다. 한편, 황갈색 반점형 황증이 3% 발생한 밭이 있었는데 토양 중 철 성분이 과잉으로 존재하여 인삼에 과다하게 흡수되었기 때문으로 추정된다. 백령도 인삼재배에서 생산성을 증대시키기 위해서는 토양에 대한 이화학적 분석 결과를 토대로 해서 과학적 방법으로 예정지 관리를 강화하여야 하며, 비가 새지 않는 차광지로 해가림하고, 점적관수 시설을 설치하는 등 백령도에 적합한 인삼경작법을 개발해야 할 것으로 생각된다. 백령도의 아름다운 자연환경에 인삼제품과 음식을 특화하여 인삼이 백령도의 새로운 발전 동력이 되기를 기대한다.