• 제목/요약/키워드: uptake capacity

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폐양액 활용을 위한 Filamentous Cyanobacteria의 선발 및 최적배양 (Selection of Filamentous Cyanobacteria and Optimization of Culture Condition for Recycling Waste Nutrient Solution)

  • 양진철;정희경;이형석;최승주;윤상순;안기섭;사동민
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.177-183
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    • 2004
  • 최근 시설 재배지에서는 사용된 배양액을 그냥 방출하고 있어서 지표수의 부영양화와 지하수의 오염을 유발시키는 것으로 알려져 있으며, 이와 같은 폐양액 처리 기술이 요구된다. 따라서 본 연구는 국내토양에서 분리된 광합성 독립영양 세균인 cyanobactria 중 우수한 균주를 선발하고 이의 생장에 필요한 다량의 N, P와 미량 필수원소 등 각종영양 물질이 충분히 함유된 폐양액을 이용하여 광합성 세균을 대량배양 하고자 하였다. 4종 (Anabaena HA101, HA701과 Nostoc HN601, HN701)의 미세조류 중 BG-II ($NO_3{^-}$) 액체배지에서 생장과 양분흡수능이 우수한 균체는 Nostoc HN601이었고, 이 균체는 질소 고정능 뿐만 아니라 균체 내 양분 보유능이 우수하여 본 실험을 위하여 최종 선발하였다. 선발된 Nostoc HN601의 최적 배양 조건는 통기처리 시 배양액 부피의 1/2수준의 조건과 초기 폐양액의 pH를 8.0으로만 조절 해주는 non-buffering 시스템이 효과적이었다. 최적 배양 조건하에서 Nostoc HN601을 15 L의 광배양기에 토마토를 수경 재배한 10 L의 폐양액을 이용하여 배양한 결과 균체의 생장은 $16mg\;Chl-a\;L^{-1}$로 실험실조건에서 배양된 균체 ($8.3mg\;Chl-a\;L^{-1}$)보다 약 2배정도 빠르게 증가되었으며, 폐양액 내 인산도 1주일 이내에 100% 제거시킴으로서 인산 제거효율이 매우 우수하였다. 또한 선발된 Nostoc HN601의 질소 고정능은 $22.4nmol\;C_2H_4\;mg^{-1}\;Chl-a\;h^{-1}$로 매우 우수하였고, 균체 내 총 인산과 총 질소함량은 각각 19.1 mg P와 63.3 mg N으로 높게 나타났다. 이러한 결과로 광반응기에서 폐양액을 이용한 cyanobacteria의 대량배양은 부영양화와 지하수 오염을 일으키는 폐양액 내 인산제거에 큰 효과가 있고. 배양된 균체는 높은 질소와 인산을 함유하고 있어서 생물비료로도 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

벼 재배과정중 사질답에서 규소의 유, 출입량 평가 (Evalution of Input and Output Amount of Silica in Sandy Paddy Soil during Growing Periods of Rice Plant)

  • 서영진;김종수;김창배;박만;이동훈;최충렬;최정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.162-168
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    • 2002
  • 사질답에서 벼 재배시 강우, 관개수, 규산질비료 시용에 의한 규소의 유입량과 침투수에 의한 규소 유출량 및 벼의 규소 흡수량을 평가하기 위하여 포장조건에서 시험을 수행한 결과 Si 농도는 강우 $0.02{\sim}0.19mg\;L^{-1}$, 관개수 $8.4{\sim}8.6mg\;L^{-1}$, 침투수 $5.9{\sim}17.9mg\;L^{-1}$이었고, 강우 및 관개수로 공급된 Si의 량은 약 $28{\sim}29kg\;ha^{-1}$, 침투수로 유출된 양은 $63kg\;ha^{-1}$였다. 벼에 의한 규산의 흡수는 무처리구 $335.6kg\;ha^{-1}$, 삼요소구 $406.6kg\;ha^{-1}$, 삼요소+규산처리구는 $471.1kg\;ha^{-1}$였다. 규소의 유입량과 유출량의 차이는 무처리 $357.4kg\;ha^{-1}$, 삼요소구 $412.1kg\;ha^{-1}$, 삼요소+규산처리구 $238.2kg\;ha^{-1}$였다. 시험후 토양의 유효규산 함량은 시험전 $71mg\;kg^{-1}$에 비해 무처리구와 삼요소구는 $49{\sim}58mg\;kg^{-1}$으로 감소하였고, 삼요소+규산 처리구는 $97mg\;kg^{-1}$으로 증가하였다. 논토양으로부터 흡수하는 규소의 흡수량은 벼의 생육에 따라 다라질 수 있으나, 약 $300{\sim}350kg\;ha^{-1}$ 정도로 추정되므로, 토양에 의한 규소의 공급은 벼의 생육 및 규소의 흡수에 매우 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.

염용액으로 마리네이드 처리한 돈육 등심의 이화학적 특성과 토마토 스튜 제품에서의 관능 평가 (Physicochemical Properties of Pork Loin Marinated with a NaCl and Sodium Tripolyphosphate Solution and Sensory Attributes of Tomato Sauce-Stewed Products using Marinated Loin)

  • 김일석;진상근;박기훈;정기종;김동훈;이무하;최진상;허순구
    • 한국축산식품학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.411-417
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    • 2006
  • 돼지고기 등심을 마리네이드 용액[C: unmarinated(100%, distilled water), T1: 10% sodium chloride, T2: 10% sodium chloride + 3% sodium tripolyphosphate]에 일정 크기로 절단 $(3{\times}3{\times}2cm)$된 시료를 침지하고 $5^{\circ}C$ 냉장고에 24시간 동안 마리네이드 처리하였다. 마리네이드된 등심과 이를 이용하여 제조한 토마토 스튜 제품을 제조하여 품질 특성을 조사하였다. 마리네이드 용액 흡수율은 처리구가 대조구보다 유의적으로 높았으나, 처리구 간에는 유의적인 차이가 없었다.(p>0.05). 가열 감량은 T1이 가장 높았으며, T2가 가장 낮았다.(p<0.05). 처리구들의 수율이 유의적으로 높게 나타났다. (p<0.05). 마리네이드 용액의 pH는 T1이 7.00, T2는 8.47이었으며, 마리네이드 처리 등심육의 24시간 후 pH는 대조구보다 처리구들이 유의적으로 높았다(p<0.05). 보수력은 T2가 가장 높았고, T1가 가장 낮았다. 육색측정 결과, 명도$(L^*)$, 적색도$(a^*)$ 및 황색도$(b^*)$는 처리구보다 대조구가 높은 경향이었다. 신선육에서 전단가는 처리구나 미처리구 간에 유의적인 차이가 없었으나, 가열육의 경우에는 T2(4.68)가 C(6.97)나T1(5.23)에 비해 유의적으로 낮은 결과였다. 조직감 분석결과, 경도는 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 낮았으며 (p<0.05), 나머지 평가 항목에서는 유의적인 차이가 없었다. 토마토가 함유된 포크 스튜 관능검사 결과 대조구의 풍미가 처리구들보다 유의적으로 높게 나타났으며(p<0.05), 연도와 다즙성 및 전체적인 기호도는 처리구가 다소 높은 점수를 얻었다.

토양 내 바이오폴리머 혼합에 의한 Camelina sativa L.의 Zn 과잉 스트레스 피해 경감 효과 (Biopolymer Amended Soil Reduces the Damages of Zn Excess in Camlina sativa L.)

  • 신정호;김현성;김은석;안성주
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.262-273
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    • 2020
  • 본 연구에서 사용한 바이오폴리머 (biopolymer)는 친환경 제방 건설 소재로 연구 되고 있다. 이러한 바이오폴리머를 토양에 혼합할 경우 이온결합 및 수소결합을 통해 토양의 강도 증진 효과가 잘 알려져 있지만 바이오폴리머와 혼합된 토양이 식물에 미치는 영향은 자세히 알려져 있지 않다. 본 연구는 Zn 과잉 스트레스 조건에서 바이오폴리머의 토양 혼합이 Camelina sativa L. (Camelina)에 미치는 영향을 분석 하였다. Camelina의 생장실험을 기반으로, Zn 과잉 스트레스에 대한 최적의 바이오폴리머 혼합 비율은 0.5%로 결정하여 연구를 진행하였다. Zn 과잉 스트레스 하에서, BG 또는 XG 혼합구의 Camelina는 바이오폴리머 비혼합구에 비해 높은 생장을 보였으며, Zn 과잉 스트레스 피해 지표인 Malondialdehyde (MDA) 함량과 전해질유출도의 감소를 나타냈다. 바이오폴리머의 Zn 결합능을 DTZ (1,5-diphenylthiocarbazone)을 이용하여 분석한 결과, BG 또는 XG 모두 명확한 Zn 흡착 반응을 보였다. DTZ 염색 및 ICP-OES 분석에서, Zn 과잉 스트레스에 의한 Camelina의 Zn 흡수량이 BG 또는 XG 혼합에 의해 현저히 감소함을 확인하였다. 그리고, BG 또는 XG의 혼합은 Camelina의 중금속 수송체 Heavy metal ATPase (HMA)의 발현을 유도하지 않았으며, 야생형 (wildtype, WT)보다 CsHMA3가 과발현 된 Camelina에서 BG 또는 XG 혼합구와 유사한 수준의 Zn 과잉 스트레스 저감 효과를 확인하였다. 결론적으로, 바이오폴리머의 토양 혼합은 바이오폴리머와 Zn 사이의 결합에 의해 Camelina에 과도한 Zn 이온이 흡수되는 것을 방지하여 Zn 독성 피해를 감소시키는 것으로 확인되었다. 더 나아가 바이오폴리머의 토양혼합은 제방강화뿐만 아니라 중금속으로 오염된 토양에서 식물 생존에 긍정적으로 작용할 것이라 판단된다.

낙엽송과 리기다소나무 벌채지에 조성된 낙엽송 임분의 11년간 토양 물리·화학적 특성 변화 (Changes in Soil Physiochemcial Properties Over 11 Years in Larix kaempferi Stands Planted in Larix kaempferi and Pinus rigida Clear-Cut Sites)

  • 노남진;한승현;이상태;조민석
    • 한국산림과학회지
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    • 제112권4호
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    • pp.502-514
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    • 2023
  • 본 연구는 낙엽송과 리기다소나무 벌채지에 조성된 낙엽송 조림지의 토양 물리·화학적 특성 및 조림목 생장의 장기적인 변화를 이해하고자 수행되었다. 낙엽송 전생임분(춘천, 김천)과 리기다소나무 전생임분(원주, 가평)에 낙엽송 노지묘(1-1)를 3,000본 ha-1 밀도로 2009-2010년에 식재하였다. 조림 당해연도와 식재 후 3, 7, 11년에 토양 시료(0-20 cm)를 채취하여 물리·화학적 특성을 분석하였으며, 동시에 주기적으로 수고 및 근원경을 측정하였다. 연구 결과, 식재 초기 미사와 점토 함량, 총탄소와 전질소, 유효태인산 농도, 양이온치환용량 등의 토양 특성은 전생임분에 따른 차이를 보였으나, 조림목 생장은 전생임분에 따른 차이를 보이지 않았다. 토양의 화학적 특성은 전반적으로 김천지역이 가장 양호한 반면, 조림목 초기 생장은 가평지역에서 가장 높게 나타났다. 조림 11년 경과 후에는 어린나무가꾸기 작업에 따라 임분밀도가 크게 감소한 원주(1,028본 ha-1)와 춘천(1,359본 ha-1)에서 흉고직경이 더 크게 나타났다. 한편 조림 초기 전생임분과 조림지별 토양 특성의 차이는 낙엽송 조림 11년 경과 후 유사하게 변화하였다. 특히 벌채·조림 후 높게 나타났던 모래함량과 유효태인산 농도는 잠재적으로 유기물 유입과 양분 흡수에 의해 크게 감소하였다. 본 연구는 벌채 후 조기 재조림이 양분 용탈을 제한하고 토양 안정화에 기여할 수 있음을 제안하고, 낙엽송 재조림지의 양분 관리에 유용한 정보를 제공한다.

이온교환된 Faujasite 제올라이트를 이용한 제올라이트 주형 탄소체 합성 시 이온 교환 금속과 탄소 전구체가 메탄 흡착 거동에 미치는 영향 (Effects of the Type of Exchanged Ions and Carbon Precursors on Methane Adsorption Behavior in Zeolite Templated Carbons Synthesized Using Various Ion-Exchanged Faujasite Zeolites)

  • 김기준;조철희;조동우
    • 청정기술
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    • 제30권2호
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    • pp.123-133
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    • 2024
  • 대기 중에 존재하는 저농도 CH4을 제거를 위한 흡착제 개발을 위해서 Zeolite Template Carbon (ZTC)을 합성하였다. 탄소 전구체가 ZTC 합성에 미치는 영향을 알아보기 위해서, CH4와 C2H2를 탄소 전구체로 사용하여 ZTC를 합성하였으며, 또한 이온 교환에 사용된 금속의 영향을 알아보기 위해서 CaCl2와 LiCl을 사용하여 이온교환한 Y Zeolite을 Template로 사용하여 ZTC를 합성하였다. 탄소 전구체 간의 비교에서는 C2H2가 CH4 보다 더 높은 탄소 수율을 보였으며, 또한 미세기공이 발달한 ZTC를 합성하였다. 이는 C2H2의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.3 Å)가 CH4의 분자 동역학적 크기(Kinetic Diameter) (3.8 Å)보다 더 작기 때문에, 제올라이트 템플릿의 미세 기공 내부의 깊숙한 곳에서부터 탄소 침착을 가능하였기 때문인 것으로 판단된다. 이온 교환에 사용된 금속 전구체 간의 비교에서는 CaCl2 기반의 ZTC가 LiCl을 기반의 ZTC보다 미세 기공이 발달한 것을 확인하였는데, 이온 교환된 Ca가 탄소 전구체에 의한 Pore Blocking을 억제해서 기공 내부로 탄소 전구체가 들어 갈 수 있게 한 덕분으로 판단된다. 합성된 ZTC를 이용하여, 298 K에서의 N2와 CH4의 흡착 등온선을 측정하였는데, 전체적으로 CH4의 흡착량이 N2보다는 높다는 것을 확인하였다. 또한 CaY 기반으로 C2H2를 이용하여 합성한 ZTC 샘플이 N2와 CH4 흡착량이 가장 높았지만, 흡착 공정 설계의 중요한 인자인 CH4와 N2의 흡착 비율 기준으론 CH4으로 합성한 샘플이 가장 높게 나왔다. 이는 N2 흡착과 관련 깊은 초미세기공이 덜 발달하여, N2의 흡착량을 줄임으로서 오히려 CH4/N2 분리도를 높게 해 주었기 때문으로 판단된다.

폐암절제술후 발생하는 사망 및 합병증의 예측인자 평가에 관한 전향적 연구 (Prospective Study on Preoperative Evaluation for the Prediction of Mortality and Morbidity after Lung Cancer Resection)

  • 박정웅;서지영;김호철;천은미;정만표;김호중;권오정;김관민;김진국;심영목;이종헌;한용철
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권1호
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    • pp.57-67
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    • 1998
  • 연구목적: 폐암은 근치적 폐절제술이 가장 효과적인 치료법이지만 폐암 환자들은 흔히 고령이면서 흡연으로 인한 폐기능저하가 동반된 경우가 많고 정상 폐조직을 광범위하게 절제하게 되므로 다른 수술보다 수술 후 사망율 및 폐합병증이 더욱 문제시 되고 있다. 이에 저자들은 폐암환자의 폐절제술 후 사망 및 합병증과 관련된 수술전 인자를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1995년 10월부터 1996년 8월까지 삼성서울병원에서 폐절제술을 시행받는 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였고 수술후 최종진단이 폐암이 아니거나 폐절제가 시행되지 않았던 환자는 최종대상에서 제외하였다. 수술전에 대상환자의 성별, 연령, 체중감소의 정도, 동반질환, 폐쇄성폐렴여부를 조사하였고, 헤마토크릿, 혈청알부민, 심전도, 안정시동맥혈가스, $FEV_1$, DLco를 비롯한 폐활량검사, 운동부하 폐기능 검사를 시행하였으며 폐관류주사률 이용하여 수술후 폐기능예측지표를 산출하였다. 수술시 집도의, 폐절제범위, 수술시간, 수술후 병기, 수술후 중환자실 체류 시간을 기록하였고 사망 및 합병증은 수술후 30 일내의 사망, 폐렴이나 호흡부전 등과 같은 폐합병증, 48시간 이상의 중환자실 입원, 심장계합병증, 농흉, 출혈, 반회후두신경손상 등 기타 합병증으로 분류하여 수술후 발생여부를 확인하였다. 결 과: 최종 대상환자는 92명이었고 연령은 42~82세로 중앙값은 62세였으며 $FEV_1$$2.37{\pm}0.06L$으로 2.0L 이하인 환자는 29명이었다. 수술은 54예가 엽절제술, 12예가 이엽절제술, 26예가 전폐절제술을 시행받았다. 수술후 사망이 3예에서 있었고 폐합병증이 10예, 48시간이상의 중환자실 입원이 16예, 심장 합병증이 9예, 기타 합병증이 11예에서 각각 발생하였으며 사망과 관련된 수술전 인자로는 연령, 혈청알부민, DLco, ppo-DLco, postoperative predicted product(PPP), Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max이었고(p<0.05), ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min이하인 환자 3명은 모두 사망한 반면 10ml/kg/min아상인 환자에서는 사망이 없었다(p<0.01). 수술후 폐합병증은 수술전 체중감소, 체적인자, 흡연량, 호흡곤란의 정도, 혈청알부민, FVC, $FEV_1$, MVV, DLco, ppo-$FEV_1$, ppo-DLco, PPP, Wmax, $VO_2$max, ppo-$VO_2$max, 폐절제술 범위와 밀접한 관련이 있었다 (p<0.05). 그러나 다변량분석에 의해 사망과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도이며 (p<0.05), 폐합병증과 관련하여 유의한 지표는 체중감소정도, 호흡곤란지수, 혈청알부민, ppo-DLco, 폐절제범위정도이었다 (p<0.05). 결 론: 폐암환자의 수술후 사망 및 폐합병증과 관련하여 유용한 예견지표는 체중감소정도, 호흡곤란정도, 폐절제범위 등 폐기능검사와 관련되지 않은 지표들이 중요한 예견지표였으나 운동부하폐기능검사지표들은 수술후 사망 및 합병증을 예측하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 생각되며, 특히 ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/mm이하인 환자는 수술후 사망율이 높을 것으로 추정된다.

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폐기능이 저하된 폐암환자에서 폐절제술후 합병증의 예측 인자 평가에 관한 전향적 연구 (Preoperative Evaluation for the Prediction of Postoperative Mortality and Morbidity in Lung Cancer Candidates with Impaired Lung Function)

  • 박정웅;장성환;남귀현;김호철;서지영;정만표;김호중;권오정;이종헌
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제48권1호
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    • pp.14-23
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    • 2000
  • 연구배경: 폐암은 근치적 폐절제술이 가장 효과적인 치료법이지만 폐암 환자들은 흔히 고령이면서 흡연으로 인한 폐 기능저하가 동반된 경우가 많고 정상 폐조직을 광범위하게 절제하게 되므로 다른 수술보다 수술후 사망률 및 폐합병증이 더욱 문제시되고 있다. 이에 저자들은 폐기능이 저하된 폐암환자에서 폐절제술후 사망 및 합병증과 관련된 수술전 인자를 일아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법: 1995년 10월부터 1997년 8월까지 삼성서울병원에서 폐절제술을 시행받는 환자중에 $FEV_1$ 이 2L 이하이거나 예측치의 60% 이하인 환자를 대상으로 전향적 연구를 시행하였고 수술후 최종진단이 폐암이 아니거나 폐절제가 시행되지 않았던 환자는 최종대상에서 제외하였다. 수술 전에 대상환자의 성별, 연령, 체중 감소의 정도, 동반질환, 폐쇄성 폐렴여부를 조사하였고, 헤마토크릿, 혈청알부민, 심전도, 안정시동맥혈가스, $FEV_1$, DLco를 비롯한 폐활량검사, 운동부하 폐 기능검사를 시행하였으며 폐관류주사를 이용하여 수술후 폐기능예측지표를 산출하였다. 수술시 집도의, 폐절제술범위, 수술시간, 수술후 병기, 수술후 중환자실 체류시간을 기록하였고 사망 및 합병증은 수술후 30 일내의 사망, 폐렴이나 호흡부전 등과 같은 폐합병증, 48시간 이상의 중환자실 입원, 심장계 합병증, 농흉, 출혈, 반회후두신경손상 등 기타 합병증으로 분류하여 수술 후 발생여부를 확인하였다. 결 과: 최종 대상환자는 36명이었고 연령은 44-82세로 중앙값은 65세였으며 $FEV_1$$1.78\pm0.06L$이었다. 수술은 14예가 엽절제술, 8예가 이엽절제술, 14예가 전폐절제술을 시행 받았다. 수술후 사망이 2예에서 있었고 폐합병증이 10예, 48 시간이상의 중환자실 입원이 12예, 심장합병증이 3예, 기타 합병증이 4예에서 각각 발생하였으며 사망과 관련된 수술전 인자로는 혈청 알부민, DLco, 체중감소정도, ppo-DLco, ppo-DLco%, Wmax, 폐절제 정도, ppo-$VO_2$max등 이었고(p<0.05), ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min 이하인 환자 2명은 모두 사망한 반면 10ml/kg/min 이상인 환자에서는 사망이 없었다(p<0.01). 수술 후폐합병증은 체중감소정도, 호흡곤란정도, DLco, ppo-DLco, Wmax, MVV와 밀접한 관련이 있었다(p<0.05). 그러나 다변량분석에 의해 사망과 관련하여 유의한 지표는 없었으며 폐합병증과 관련하여 유의한 지표는 MVV(p<0.05) 였다. 결 론: 폐기능이 저하된 폐암환자의 수술후 사망 및 폐합병증과 관련하여 유용한 예견지표는 체중감소 정도, 호흡곤란 정도, 폐절제범위 등 폐기능검사와 관련되지 않은 지표들이 중요한 예견지표였고 운동부하폐기능검사지표들은 수술후 사망 및 합병증을 예측하는데 유용한 정보를 제공할 것으로 생각되며, 특히 ppo-$VO_2$max가 10ml/kg/min 이하인 환자는 수술후 사망률이 높을 것으로 추정된다.

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