• 대한원격탐사학회지
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• 제35권3호
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• pp.347-358
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• 2019

램버시안 구름 모델(Lambertian Cloud Model)은 구름이 존재하는 대기의 연직 오존 분포를 효과적으로 산출하기 위해 사용되는 단순화된 구름 모델이다. 램버시안 구름 모델을 사용함으로써 복사 전달 모의에 필요한 구름의 광학적 특징들은 Optical Centroid Cloud Pressure(OCCP)와 Effective Cloud Fraction(ECF)으로 모수화되며, 각 모수의 정확도는 복사 모의 정확도에 큰 영향을 미친다. 하지만 OCCP 오차에 따라 발생하는 연직 오존 산출 오차는 복사 환경과 알고리듬 설정에 따라 다르게 나타나기 때문에 일반화가 매우 어렵다. 또한, OCCP 오차의 영향은 연직 오존 산출 과정에서 발생하는 다른 오차들과 혼재하기 때문에 이를 분석하는 것 또한 어렵다. 본 연구는 두 가지 방법을 사용하여 OCCP 오차로 인한 오존 산출 오차를 분석하였다. 첫 번째로, OCCP 오차가 최적 추정법(Optimal Estimation)에서 오존 산출에 미치는 영향을 모의하였다. 이를 위해 OCCP 오차에 따른 복사량 오차를 LIDORT 복사 모델로 산출하였다. 복사량 오차를 오존 산출 오차로 변환하기 위해 최적 추정법의 변환식에 복사량 오차를 대입하였고, 그 결과 OCCP를 100 hPa 높게 입력했을 때 전체 오존량이 약 2.7% 과대산출되는 것으로 나타났다. 두 번째로, 사례 분석을 통해 OCCP 오차로 인한 오존 오차를 확인하였다. 사례 분석을 위해 OCCP 오차를 가정하여 오존 산출 오차를 모의하였고, 이를 OMI 오존 프로파일 산출물인 PROFOZ 2005-2006의 사례에서 나타난 오존 오차와 비교하였다. 사례에서 나타난 오존 오차를 정의하기 위해서 이상적인 가정을 전제하였으며, 가정을 전제할 수 있도록 지표 반사도, 오존의 수평 변화율 등을 고려하여 비교적 안정적으로 오존 오차를 근사할 수 있는 49개의 사례를 선정하였다. 사례 분석 결과, 49개의 사례 중 27개(약 55%)의 사례에서 0.5 이상의 상관관계가 나타났다. 오존 프로파일 산출 특성을 고려하였을 때, 이러한 결과는 OCCP의 오차가 오존 프로파일 산출 정확도에 상당한 영향을 주고 있는 것으로 판명되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.265-274
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• 2021

해양 이상 자료 탐지의 연구는 이전부터 활발하게 이루어지고 있으며, 통계 및 거리 기반의 기계 학습 알고리즘을 활용하는 기법들이 개발되었다. 최근에는 AI 기반의 해양 자료 이상 탐지 기법이 많은 관심을 받고 있으며, AI를 활용한 해양 이상 자료 탐지 기법은 정답이 주어지는 지도학습 기법이 주를 이루고 있다. 이러한 방법은 학습에 필요한 모든 자료에 수작업으로 분류 정보(라벨)를 지정해야 한다는 점에서 많은 시간과 비용이 요구된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위해 비지도학습 기반의 오토인코더를 이상 자료 탐지 기법에 사용하였다. 실험으로는 오토인코더의 평가를 위해 단변수·다변수학습 두가지 실험을 구성하였고, 단변수 학습은 기상청에서 제공하는 덕적도 부이 정점 관측 자료 중 수온만 사용하였으며, 다변수 학습은 수온과 기온, 풍향, 풍속, 기압, 습도 등을 사용하였다. 사용기간은 1996~2020년의 25년간이며 학습 자료에 해양-기상 자료의 특성을 고려한 전처리 기법을 적용하였다. 학습된 다변수와 단변수 오토인코더를 활용하여 실제 표층 수온에 대한 이상 탐지를 시도하였다. 모델성능 비교를 위해 오차를 삽입한 합성 자료에 다변수와 단변수 오토인코더를 포함한 여러 이상 탐지 기법을 적용하여 정량적으로 평가하였으며, 다변수/단변수의 정확도가 각각 약 96%/91%로써 다변수 오토인코더가 더 나은 이상자료 탐지 성능을 보였다. 오토인코더를 이용한 비지도학습 기반 이상 탐지 기법은 주관적 판단에 의한 오류와 자료 라벨링에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다는 점에서 다양하게 활용될 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.65-81
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• 2021

본 연구에서는 LIS(Land Information System)를 기반으로 구축된 K-LIS(Korea-Land surface Information System)의 KLDAS(Korea Land Data Assimilation System)를 사용하여 남한 전역을 대상으로 토양수분 및 증발산량을 산출하였다. K-LIS를 구동하고, KLDAS를 구축하기 위해 사용된 수문기상 데이터 세트는 MERRA-2(Modern-Era Retrospective analysis for Research and Applications, version 2), GDAS(Global Data Assimilation System) 그리고 종관기상관측(ASOS, Automated Synoptic Observing System) 자료이다. ASOS는 지점 자료이므로 KLDAS에 적용하기 위해 0.125°의 공간해상도를 가진 격자형 자료로 변환하였다(ASOS-S, ASOS-Spatial). KLDAS에 적용된 수문기상 데이터 세트를 지상관측자료(ASOS)와 비교한 결과 ASOS-S, MERRA-2, GDAS의 R² 평균은 각각 온도(0.994, 0.967, 0.975), 기압(0.995, 0.940, 0.942), 습도(0.993, 0.895, 0.915), 강우량(0.897, 0.682, 0.695)으로 분석되었다. 또한, 토양수분의 R² 평균은 ASOS-S(0.493), MERRA-2(0.56), GDAS(0.488)이며, 증발산량의 R² 평균은 ASOS-S(0.473), MERRA-2(0.43), GDAS(0.615)로 분석되었다. MERRA-2, GDAS는 다수의 위성 및 지상관측자료를 활용하여 품질관리된 데이터 세트인 반면, ASOS-S는 103개 지점의 관측자료를 사용한 격자 자료이다. 따라서, 관측자료간 거리 차이로 인한 오차가 발생하여 정확도가 낮아진 것으로 판단되며, 향후 ASOS보다 많은 지점의 관측자료를 확보하여 적용한다면 격자화로 인한 오차가 줄어들어 정확도가 높아질 것으로 판단된다.

• 대기
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• 제32권1호
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• pp.61-70
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• 2022

장마철 첫 강수의 경제적 가치를 추산하기 위해 수자원 확보, 대기질 개선, 산불 예방 효과, 가뭄 경감효과의 네 항목에 대해서 그 가치를 추산하여 합하였다. 본 연구는 장마의 시작에 동반된 강수에 의한 경제적 가치를 추산하는 첫 논문에 해당한다. 선택된 세 경우에 대해 다음의 결과를 얻었다. 1) 최근 우리나라 장마 기간에 해당하는 세 가지 사례(2015년, 2019년, 2020년)를 위주로 장마철 첫 강수의 경제적 가치를 평가한 결과, 강수의 세정효과에 따른 대기실 개선 효과(전체의 70~90%를 차지)가 가장 높았으며, 수자원 확보, 가뭄 경감, 산불 예방 순으로 경제적 효과를 불 수 있다. 2) 장마철 첫 강수의 경제적 가치는 500억~1,500억 정도로 추정된다. 3) 한편 물가상승률(국가지표체계; https://www.index.go.kr/unify/idx-info.do?idxCd=4226)을 고려하였을 때의 경제적 가치는 2019년 및 2020년은 2015년 대비 4.9%와 5.4%의 물가상승률이 있기 때문에 그 때의 548~998억원은 574~1,052억 정도로 추산된다. 본 연구는 장마철 첫 강수에 대한 경제적 가치를 특정한 연도(2015년, 2019년, 2020년)의 특정한 항목(수자원 확보, 대기질 개선, 산불 예방 효과, 가뭄 경감 효과)에 대해 한정적으로 평가하였다. 앞으로 30년 이상의 과거 자료에 이러한 방법을 적용하여 안정적인 통계를 생산할 필요가 있다. 물론 매해 장마 시작의 모습은 달라서 장마 첫 강수를 정의하기에 쉽지 않을 수도 있을 것이다. 가령 정체전선이나 이동성 저기압에 의해 특징 지역만 아주 짧은 시간에 첫 강수가 내리는 경우라든지 또는 이와 반대로 장마의 시작 후에 장기간 동안 계속하여 한반도에 강수를 내리는 경우 등 다양한 모습이 있기에 이에 대한 각각의 상황을 잘 파악하여야 한다. 또한 본 연구에서 사용한 네 가지 경제적 측면 외에 다양한 부분에서 경제적 효과를 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 강수로 인한 댐 유역에서의 물 유입을 통해 수질 개선 효과를 가져올 수 있고 도시의 열섬 효과와 열대야를 약화시키는 냉방효과를 들 수 있다. 더 나아가 장마철 강수로 인한 기업의 마케팅 전략에도 활용될 수 있다. 가령, 장마 기간과 강도를 미리 예측하여 신발, 비옷 등의 판매 및 재고 전략을 통해 기업의 매출을 높일 수 있다. 따라서 다양한 방면에서의 경제적 가치를 모두 고려한다면 본 연구에서에서 측정한 가치보다 훨씬 더 높게 평가될 것으로 사료된다. 좀더 포괄적인 범위에서의 경제적 가치를 산출하기 위해서 경제, 수자원, 환경, 농업, 생활적인 측면 등을 포함한 다양한 측면에서의 평가가 필요할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1591-1604
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• 2023

해색 원격탐사에서 대기 보정은 자료의 정확도와 신뢰성 확보를 위해 반드시 수행해야하는 과정으로 높은 정확도가 요구된다. 또한 최근 원격 탐사 커뮤니티에서는 위성 자료의 오차에 대한 요구 사항이 증가함에 따라 대기 보정의 보조 자료로 사용되는 기상 변수(오존량, 기압, 바람장, 층적분 수증기량[total precipitable water, TPW])의 오차에 의해 발생하는 원격 반사도(remote sensing reflectance, R_rs)의 오차에 대한 연구가 진행되고 있지만 오차 요인으로 알려진 수증기 프로파일의 변동성에 의한 R_rs의 오차에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 Second Simulation of a Satellite Signal Vector version 2.1 모의를 통해 GOCI-II 관측 영역 내의 수증기 프로파일의 변동성에 따른 수증기 투과도의 오차를 계산하고 이로 인해 발생하는 해색 산출물의 오차에 대해 분석하였다. Radiosonde 관측 수증기 프로파일은 그 형태가 복잡할 뿐만 아니라 지표 부근의 큰 변동성으로 인해 기존 GOCI-II 대기 보정에서 사용하고 있는 US standard 62 수증기 프로파일과의 차이가 최대 0.007만큼 발생하였다. 이로 인해 발생한 수증기 투과도의 차이는 GOCI-II 대기 보정에서 에어로졸 반사도 추정의 차이를 발생시키고, 결과적으로 모든 밴드에서 R_rs의 오차가 발생하였다. 하지만 412-555 nm 밴드에서 수증기 프로파일 차이로 인한 R_rs 오차는 요구 정확도보다 낮은 2% 미만으로 나타났으며, 다른 해색 산출물인 클로로필(chlorophyll-a) 농도, 용존 유기물, 총 부유물 농도에서도 유사한 오차를 보이고 있다. 본 연구의 결과는 대기 보정 및 해색 산출물의 정확도에 있어 수증기 프로파일의 차이의 영향이 적다는 것을 의미한다. 하지만 추후 연구에서 수증기 흡광 보정 시 수증기 프로파일의 변동성을 고려할 경우 보다 높은 수준의 R_rs 정확도 확보를 기대할 수 있다.

• 한국제4기학회지
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• 제33권1_2호
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• pp.1-23
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• 2021

산업화 이후 대기 이산화탄소를 포함한 온실가스 증가에 따라 전지구 기온이 빠르게 올라가고 있는데, 특히 북극의 온난화가 저위도에 비해 2-3배 빠르다. 그리고 온난화와 함께 북극 해빙의 농도와 면적도 지속적으로 감소추세에 있다. 이는 온난화에 대한 북극의 눈과 얼음에 의한 알베도 피드백, 표면기온 차이에 의해 더 많은 에너지를 잃는 플랑크 피드백, 저위도와 고위도의 안정도 차이에 의한 기온감률 피드백, 북극해 온난화에 의한 구름과 수증기 증가 피드백, 그리고 북극으로의 현열속 증가 등에 의한다. 이와 같이 급격한 북극 온난화에 반해 중위도에는 냉각화가 나타나고, 지역에 따라 한파가 더 자주 나타나고 오래 지속되는 경향을 보이는데, 이는 북극 온난화 증폭과 연관 있다는 연구결과들이 많이 보고되고 있다. 북극 온난화는 2가지 경로를 통해 중위도 냉각화로 연결되는데, 하나는 종관규모로 주로 블로킹과 로스비 파동의 발달에 의한 시베리아 고기압을 강화시켜 대류권에서 일어나는 현상이며, 두 번째는 북극 온난화에 의한 상층으로의 행성파 전달을 활성화하여 폴라보텍스를 약화시켜 성층권을 경유해 수개월 동안 나타나는 경로이다. 중위도 한파와 북극 온난화 증폭 간에는 수주에서 수개월의 시차가 존재하기 때문에, 북극 온난화부터 중위도 한파에 이르는 일련의 연쇄 과정을 이해할 수 있으면 겨울철 중위도 기상 예측의 정확성을 높일 수 있다. 이연구에서는 기존에 보고된 많은 결과들을 종합하고 온도와 해빙 변화 경향 분석을 통해 현재 진행되는 북극 온난화와 중위도 냉각화 경향 그리고 이 둘 간의 관계를 고찰해 보고자 한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권7호
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• pp.603-612
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• 1999

연구배경: 짧은 기간 동안 허혈-재관류를 반복(ischemic preconditioning, IP)할 경우 후속되는 보다 긴 기간 동 안의 허혈에 대하여 재관류시 심근의 수축기능 회복이 증가, 심근괴사 범위 감소 등의 심근보호효과가 있음 은 여러 가지 동물실험으로 밝혀졌으며 인간의 심장에서도 유사한 효과가 나타나는 것으로 보고되고 있다. 최근 칼슘이 매개가 되어 protein kinase C(PKC)의 활성화가 일어남으로서 IP효과가 나타날 것이라는 실험결 과들이 제시되고 있으나 논란이 많다. 본 연구에서는 적출 토끼심장을 이용하여 칼슘이 심근세포내의 PKC 활성도에 어\ulcorner 영향을 미치는가를 연구하고자 하였다. 대상 및 방법: 적출관류 흰토끼 심장을 이용하여 관 류를 차단하는 방법으로 전체허혈을 유도하였으며 전체허혈(5분), 재관류(10분)를 1회 실시하여 IP를 유도하 고 45분 동안 전체허혈후 120분 동안 재관류를 실시하였다(IP군, n=13). 허혈 대조군(n=10)에서는 IP없이 45 분 동안 전체허혈후 120분 동안 재관류를 실시하였다. 칼슘투여군에서는 5분 동안 허혈후 10분 동안 10 (n=10) 또는 20 mM(n=11)의 칼슘을 포함한 관류액으로 관류하고 이어서 45분 동안 전체허혈과 120분 동안 재관류를 실시하였다. 전 실험 기간 동안 좌심실기능, 관혈류를 측정하였으며 실험 종료 후 PKC-specific peptide와 32P-${\gamma}$-ATP incorporation으로 PKC활성도(nmol/g tissue)를 측정하였다. 심근괴사 크기는 1% tetra zolium chloride로 염색하여 형태계측하였다. 결과: IP를 실시한 결과, LVDP(left ventricular developed pressure), 심근수축력, 관혈류 등은 허혈 대조군에 비하여 현저히 증가하였으며(p<0.05) 이완말기압의 상승폭은 저하되 었고(p<0.05) 심근괴사 크기는 38%에서 20%로 감소하였다(p<0.05). 칼슘투여군에서는 LVDP, 심근수축력, 관 혈류 등에는 허혈 대조군에 비하여 큰 차이가 없거나 오히려 저하되었으나 심근괴사 크기는 19~23%로 현 저히 감소하였다(p<0.05). 세포질분획의 PKC활성도(nmol/g tissue)는 IP군, 칼슘투여군에서 각각 5.98$\pm$0.57, 6.30$\pm$0.24(20 mM 칼슘 전처치군), 4.19$\pm$0.39(10 mM 칼슘 전처치군)로 기준(7.31$\pm$0.31)에 비하여 특히 10 mM 칼슘 전처치군에서 유의하게 감소하였으며(p<0.01), 세포막분획의 PKC활성도는 각각 4.00$\pm$0.14, 2.50$\pm$ 0.31, 4.02$\pm$0.70으로 기준(1.84$\pm$0.21)에 비하여 IP군과 10 mM 칼슘 전처치군에서 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 그러나 허혈대조군에서는 두 분획 모두 기준선과 비교하여 큰 차이가 없었다. 결론: 이상으로 적출 관류 토끼심장에서 장시간 동안의 허혈전 높은 농도의 칼슘으로 전처치하면 허혈후 재관류시 심근기능의 회 복증가는 기대하기 어려우나 IP와 유사한 심근괴사 범위 감소효과가 있으며 이러한 효과는 아마도 칼슘의 매개에 따라 PKC활성화가 일어남으로써 나타나는 것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제37권2호
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• pp.119-130
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• 2004

개심술 후 나타나는 심기능 저하는 수술 중 허혈로 인하여 생긴 심근손상에 의한 것으로 심근 허혈 상태가 반복되는 경우에 허혈 상태에 의한 심근기능의 손상이 축적되지 않고 오히려 먼저 온허혈 상태에 의하여 심근세포가 일종의 조건화 상태가 되어 허혈에 견디는 힘이 증가하여 장시간의 허혈이 오는 경우에 허혈에 의한 심근손상을 줄일 수 있다고 하여 이를 허혈성 전조건화라고 하는데, 허혈성 전조건화의 효과는 심근손상을 감소시키고, 재관류 시 심근회복에 좋은 영향을 미치며, 부정맥의 빈도를 감소시킨다고 하였다. 이러한 허혈성 전조건화를 본원에서 사용하는 중외1호 심정지액을 흰쥐의 적출 심장에 이용하여 심근보호 효과를 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 대상 및 방법: 실험동물은 Sprague-Dawley계 수컷 흰쥐를 사용하였으며, 케뉼라를 삽관한 후 modified isolated working heart model에 부착 고정하였다. 관류과정은 비작업성 순환과 작업성 관류로 나누어 실시하였으며, 작업성 관류를 20분간 실시하고 이 때 심박동수, 대동맥압, 대동맥관류량, 관관류량을 측정기록 하였다. 대조군은 적출심장을 작업성 순환 20분 후 대동맥 차단과 동시에 심정지액을 주입하여 60분간 보존 후 재관류를 실시하여 회복시킨 군이며, 비교군은 허혈성 전조건화로 관류액 자체를 저산소증으로 만들어 허혈을 유발시킨 후 심정지액을 주입하여 60분간 보존시킨 군(제I군), 작업성 관류 20분 후 대동맥 차단을 실시하여 허혈을 유발시킨 후 재관류 없이 심근보호액을 45초(제II-1), 1분(제II-2군), 3분(제II-3군) 주입한 군과, 작업성 관류 20분 후 45초(제III-1군), 1분(제III-2군) 및 3분(제III-3군)간 대동맥 차단을 실시한 후 2분간 재관류를 실시하여 심장을 회복시킨 후 다시 동일 방법으로 2회 실시 후 심근보호액을 주입한 군으로 나누었으며, 모든 군에서 60분간 보존시킨 후 재관류를 실시하여 회복정도를 혈역학적 성적만을 측정 비교하였다. 결과: 자연 심박동 출현시간은 대조군에 비해 제I군, 제II-3군, 제III-2군 및 제III-3군에서 매우 늦은 출현시간을 보였고(p<0.01), 제II-1군과 제III-1군에서도 늦은 출현은 보였지만 통계적 유의성은 없었다(p=NS). 심박동수의 비교에서는 대조군에 비해 제III-1군이 가장 좋은 회복을 보였고(p<0.05), 비교군 간의 비교에서도 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 대동맥 수축기압에서도 제III-1군(p<0.05)에서 좋은 회복을 보였고, 대동맥 차단 군간에서도 제III-1군이 제II-1군에 비해 가장 좋은 회복을 보였다(1<0.01). 심박출량에서는 대조군에 비해 제III-1군이 좋은 회복률을 보였고(p<0.05), 비교군 간에서는 제III-1군이 제II-1군보다 좋은 회복을 보였으나 통계적 유의성은 없었지만(p=NS), 제III-2군이 제II-2군에 비해 좋은 회복을 보였다(p<0.05). 심부종의 평가에서는 대조군에 비해 제I군(p<0.01)과 제II-3군(p<0.05)에서 심부종이 심한 것을 알 수 있었다. 결론: 적출 심장만으로는 다른 장기의 영향을 배제한 경우에 심근보호액 자체보다 허혈 전조건화를 부여한 심근보호액 군에서 허혈 전조건화 시 심박동의 이상 징후가 출현하기 직전까지 짧은 시간 동안 허혈을 실시한 후 재관류시킨 뒤 심정지액을 주입하여 심장을 보호하는 것이 심기능 회복에 효과가 있는 것으로 생각되며, 앞으로도 계속적인 연구가 필요할 것이다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권2호
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• pp.201-209
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• 1996

연구배경: Auto-PEEP 혹은 intrinsic PEEP은 호기말에 폐용적이 전체 호흡기계의 이완 용적으로 돌아오지 않음으로써, 증가된 호흡기계의 탄성반도압만큼 호기말 폐포내압(alveolar pressure) 이양의 값을 보이는 것을 말한다. Auto-PEEP 이 존재하는 만성폐쇄성폐질환 환자에게 externa1 PEEP을 적용하면 환자의 호흡 일을 줄일 수 있어서, 질환의 급성악화시 혹은 기계호흡으로부터의 이탈시 환자의 자발호흡을 보조하기 위한 요법으로 제시되고 있다. 이에 기계호흡중인 환자에서 auto-PEEP의 존재가 호흡 일에 미치는 영향을 알아보고, externa1 PEEP의 사용이 auto- PEEP에 의해 증가된 호흡 일을 줄이는지를 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 방법: 호흡부전으로 기계호흡을 하고 있는 환자 15명을 대상으로 연구가 이루어 졌으며, 이들 7명에서 auto-PEEP이 관찰되었고(auto-PPEP군) 8명에서 auto-PEEP이 auto-PEEP군). 양군 간의 환자의 호흡역학적 지표의 차이를 조사하였으며, auto-PEEP이 존재하는 환자들에 대해 3cm $H_2O$의 external PEEP을 적용한 뒤 호흡역학적 지표들의 변화를 조사하였다. 호흡역학적 지표는 상시호흡량(tidal volume, 이하 $V_T$), 분당 호흡수, 분당환기량 (minute ventilation 이하 $V_E$), 최고흡기유량(peak inspiratory flow rate, 이하 PIFR), 최고호기유행peak expiratory flow rate, 이하 PEFR), 최고흡기압(peak inspiratory pressure, 이하 PIP), $T_I/T_{TOT}$, auto-PEEP, 폐 동적탄성 (dynamic compliance of lung, 이하 Cdyn), 호기 기도저항(expiratory airway resistance, 이하 RAWe), 평균 기도저항(mean airway resistance, 이하 RAWm), $P_{0.1}$, 환자에 의해 수행되는 호흡 일 (work of breathing performed by patient, 이하 호흡 일), pressure-time product(이하 PTP)등이었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권1호
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• pp.14-23
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• 2002

배 경 : 부분액체환기 (partial liquid ventilation; PLV) 시 최적의 기계환기의 설정에 대해서는 아직 논란이 많은 상태이다. 이에 정상 폐의 PLV 시 가스교환에 영향을 주는 인자들을 관찰함으로써, PLV 시 최적의 기계환기 설정을 확립하는 데에 이용하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : New Zealand 산 백색 토끼 7 마리를 기계환기를 시행하였다. 기계환기는 압력 조절 양식으로 일회호흡량 ($V_T$) 8 mL/kg, PEEP 4 $cmH_2O$, 흡기대호기비 (I: E ratio) 1:2, 흡입산소분율 ($F_IO_2$) 0.75로 설정하였고, 호흡수(RR)는 $PaCO_2$가 35~45 mmHg 사이에 유지되도록 조절하였다. 이후 30분마다 기계환기기의 설정을 protocol에 따라 변화시키면서 가스환기(gas ventilation; GV)를 시행하였는데 ; (1) 기저 설정 단계, (2) 역비환기 (inverse I: E ratio) 단계로 I:E ratio 2:1, (3) 고 PEEP 단계로 2단계와 같은 평균흡기압 (MIP)을 유지하는 정도의 PEEP 증가, (4) 고 $V_T$ 단계로 $V_T$ 15 mL/kg, (5) 고RR 단계로 4단계와 같은 분당환기량 (MV)을 유지하는 정도로 RR을 증가시켰다. 그 후 perfluorodecalin 18 mL/kg 주입 후 상기 protocol과 동일하게 PLV를 하였다. 각각에서 동맥혈가스검사와 폐역학 및 혈역학적 지표를 측정하였다. 결 과 : (1) GV 시 $PaO_2$는 다섯 단계를 거치는 동안 의미 있는 변화를 보이지 않았다. $PaCO_2$는 고 $V_T$단계와 고 RR 단계에서 의미 있게 감소하였다(p<0.05). GV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다. (2) PLV 군의 기저 $PaO_2$는 $312{\pm}113$ mmHg로 GV군의 $504{\pm}81$ mmHg 에 비해 의미 있게 낮았다(p=0.001). PLV 시 역비환기 단계나 고 RR 단계에서는 기저설정 단계와 비교하여 $PaO_2$의 의미 있는 차이가 관찰되지 않았으나, 고 PEEP 단계 ($452{\pm}38$ mmHg)와 고 $V_T$($461{\pm}53$ mmHg) 단계에서는 기저설정 단계보다 유의한 상승이 관찰되었다. (3) $PaCO_2$는 GV군과 PLV군 모두에서 고 $V_T$ 단계와 고 RR 단계에서 기저설정 단계보다 의미 있게 낮았다. PLV군의 기저설정 단계와 고 RR 단계의 $PaCO_2$는 GV 군보다 의미 있게 증가하였다(p<0.05). (4) PLV 시 폐역학 및 혈역학적 지표의 의미 있는 변화는 보이지 않았다 결 론 : 정상 폐에서 PLV 시 최적의 가스교환을 위해서는 적절한 PEEP과 $V_T$이 중용할 것으로 사료된다.