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Reparative, Neuroprotective and Anti-neurodegenerative Effects of Granulocyte Colony Stimulating Factor in Radiation-Induced Brain Injury Model

  • Gokhan Gurkan;Ozum Atasoy;Nilsu Cini;Ibrahim Halil Sever;Bahattin Ozkul;Gokhan Yaprak;Cansin Sirin;Yigit Uyanikgil;Ceren Kizmazoglu;Mumin Alper Erdogan;Oytun Erbas
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제66권5호
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    • pp.511-524
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    • 2023
  • Objective : This animal model aimed to compare the rat group that received brain irradiation and did not receive additional treatment (only saline) and the rat group that underwent brain irradiation and received Granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) treatment. In addition, the effects of G-CSF on brain functions were examined by magnetic resonance (MR) imaging and histopathologically. Methods : This study used 24 female Wistar albino rats. Drug administration (saline or G-CSF) was started at the beginning of the study and continued for 15 days after whole-brain radiotherapy (WBRT). WBRT was given on day 7 of the start of the study. At the end of 15 days, the behavioral tests, including the three-chamber sociability test, open field test, and passive avoidance learning test, were done. After the behavioral test, the animals performed the MR spectroscopy procedure. At the end of the study, cervical dislocation was applied to all animals. Results : G-CSF treatment positively affected the results of the three-chamber sociability test, open-space test and passive avoidance learning test, cornu Ammonis (CA) 1, CA3, and Purkinje neuron counts, and the brain levels of brain-derived neurotrophic factor and postsynaptic density protein-95. However, G-CSF treatment reduced the glial fibrillary acidic protein immunostaining index and brain levels of malondialdehyde, tumor necrosis factor-alpha, nuclear factor kappa-B, and lactate. In addition, on MR spectroscopy, G-CSF had a reversible effect on brain lactate levels. Conclusion : In this first designed brain irradiation animal model, which evaluated G-CSF effects, we observed that G-CSF had reparative, neuroprotective and anti-neurodegenerative effects and had increased neurotrophic factor expression, neuronal counts, and morphology changes. In addition, G-CSF had a proven lactate-lowering effect in MR spectroscopy and brain materials.

휴·폐광산 채굴 공동 활용을 위한 교통 진동 영향 평가 (Evaluation of Traffic Vibration Effect for Utilization of Abandoned Mine Openings)

  • 이현우;이승중;최성웅
    • 터널과지하공간
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    • 제33권2호
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    • pp.95-107
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    • 2023
  • 본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.

복합재 압력용기의 돔 형상 설계 및 성능 평가 (Dome Shape Design and Performance Evaluation of Composite Pressure Vessel)

  • 황태경;박재범;김형근;도영대;문순일
    • Composites Research
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    • 제20권4호
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    • pp.31-41
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    • 2007
  • 시스템 요구 조건에 따른 다양한 돔 형상 설계를 위하여 외부 하중이 고려된 돔 형상 설계 식이 제시되었고, 동일 원통부와 보스 오프닝을 가지면서 다른 돔 형상을 갖는 압력 용기의 성능(파열압력*내부용적/복합재무게) 변화를 유한요소해석을 통하여 평가하였다. 해석 결과는 돔 형상이 낮아질수록 파열 압력이 저하되어 압력 용기 성능이 저하됨을 나타내었다. 특히 원통부 반경과 보스 오프닝간의 비를 나타내는 보스 오프닝 크기 비율(${\rho}\;o$)이 큰 경우는 돔 형상이 낮아짐에 따라 복합재 무게 증가율이 크게 나타남으로서 압력 용기 성능 저하의 원인이 되었고, 파열 압력 상승을 위하여 돔 부위에 추가적인 보강설계가 요구되었다. 예를 들어 ${\rho}\;o=0.35$ 이하의 돔인 경우, 돔 형상 변화가 크지 않음으로서 돔 형상 변화에 따른 압력 용기 성능 변화도 크지 않은 것으로 나타난 반면, ${\rho}\;o=0.54$ 이상의 압력 용기인 경우 낮은 돔으로 변화됨에 따라 파열 압력 감소와 복합재 무게 증가로 압력 용기 성능 저하가 비교적 크게 나타나서 압력 용기 내부 용적 증가나 스커트와 돔간의 공간 확보가 우선인 설계 조건을 제외하고는 낮은 돔 형상 설계가 바람직하지 않은 것으로 나타났다.

건공화 공법의 발파 성능 평가를 위한 현장 시험에 관한 연구 (A Study of a Pilot Test for a Blasting Performance Evaluation Using a Dry Hole Charged with ANFO)

  • 이승훈;정성훈;최형빈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제42권2호
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    • pp.197-208
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    • 2022
  • 암반층이 얕은 깊이에서 출현하는 국내 지층 조건과 지하 공간의 활용도 증가로 인해서, 발파에 의한 굴착은 여전히 이용되고 있다. 발파 천공 이후에 존재하는 물이 있는 조건에서 실시되는 표준 발파는 폭굉압력 감소, 일정 장약량 사용, 디커플링과 같은 기술적인 어려움이 있다. 하지만, 기존의 표준 발파 공법을 대체할 만한 공법이 없는 실정이다. 본 논문에서는 건공화 펌프 시스템을 이용하여, 천공 내부에 존재하는 물을 제거하는 건공화 ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) 발파와 발파 성능의 비교를 위해서 추가적으로 표준 발파를 수행하였다. 각각의 발파 공법에서 계측된 진동 속도 데이터들과 환산거리의 함수로 이루어진 경험적인 발파진동 추정식을 이용하여, 최소제곱법에 의한 선형회귀분석을 실시하고, 궁극적으로 발파 성능을 정량적으로 분석하였다. 그 결과, 건공화 ANFO 발파에서 진동 감쇠가 더 크게 발생하고, 암반 파쇄에 더 많은 에너지를 소비하여, 더 가까운 거리에서 진동 허용 기준을 만족하는 진동 속도를 보였다. 또한, 표준 발파의 발파 진동 영향권이 건공화 ANFO 발파보다 더 멀리 있고, 발파 패턴의 범위가 더 넓은 것으로 나타났다. 본 연구에서 수행된 현장 발파 실험 결과로부터, 건공화 ANFO 발파 공법의 발파 성능이 효율적임을 확인하였다.

경유지를 고려한 서울시 공공자전거 통행발생량 추정 모형 개발 (Estimating Travel Frequency of Public Bikes in Seoul Considering Intermediate Stops)

  • 박종한;고준호
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.1-19
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    • 2023
  • 최근 탄소중립의 대안으로 떠오르고 있는 자전거의 통행행태를 파악하기 위하여 경유지를 고려한 통행발생량을 추정하고자 하였다. 서울시 공공자전거인 '따릉이'의 GPS 주행궤적 데이터를 이용하여 통행에서의 중간 경유지인 체류 지점을 파악하고, 인구, 토지이용, 물리적인 특성을 반영한 통행발생량 모형을 분석하였다. 맵매칭과 체류 지점 탐지 알고리즘을 이용하여 체류 지점을 추정한 결과, 전체 통행의 약 12.1%에서 체류 지점이 나타났다. 체류가 발생한 통행은 비체류에 비해 평균 이용거리와 이용시간이 더 길며, 체류 지점이 집중되는 시간대는 오전 첨두시와 오후 첨두시 사이의 비첨두시인 것으로 나타났다. 시각화 분석에 따르면 공원 및 레저 시설, 업무시설에서 주로 체류 지점이 나타났다. 체류 지점을 고려하기 위하여 기존의 대여소 기반이 아닌 육각격자를 분석단위로 설정하였으며, 영과잉 음이항(Zero-Inflated Negative Binomial, ZINB) 모형을 이용하여 체류 지점을 고려한 통행발생량을 추정하였다. 분석결과, 자전거전용도로 및 자전거·보행자겸용도로(분리형)와 같이 자전거 이용자의 안전이 확보된 자전거 인프라에서 통행발생량 및 체류 지점에서 발생한 통행이 많은 것으로 나타났다. 또한 공공자전거는 대중교통의 접근수단으로서 퍼스트&라스트 마일 수단의 역할을 하며, 생활중심지와 고용중심지에서 통행발생량이 커지는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과를 토대로 자전거 인프라의 추가 확충 계획 시 이용자의 안전시설 및 공간 확보가 우선돼야 하며, 대중교통과 연계한 자전거 인프라 시설 보급방안의 수립이 필요한 것으로 보인다.

빅데이터 분석 기법을 활용한 농촌지역 유휴공간 인식 분석 - 청년창업 공간으로써 폐교 활용성을 중심으로 - (Analyzing Perceptions of Unused Facilities in Rural Areas Using Big Data Techniques - Focusing on the Utilization of Closed Schools as a Youth Start-up Space -)

  • 도지윤;김수연
    • 환경영향평가
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    • 제32권6호
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    • pp.556-576
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    • 2023
  • 본 연구에서는 농촌소멸 대응을 위해 농촌 유휴공간을 활용할 수 있는 방안 모색을 목적으로 하였다. 연구는 '유휴시설', '폐교' 주제어를 통해 농촌지역 유휴시설에 관한 인식을 파악함과 동시에 '창업', '청년창업', '청년창업+농촌' 키워드를 토대로 유휴시설의 청년인구 유입을 위한 활성화 방안을 마련하고자 하였다. 연구는 빈도분석 및 주요 키워드 분석, 연결망분석, 감성분석과 국내·외 사례를 검토함으로써 정책 방향 및 방안 모색을 위한 기초자료 제시를 실시하였다. 분석된 결과 첫째, 유휴시설 및 폐교는 지역재생을 위한 요소로서 중요하게 작용하고 있음을 알 수 있었다. 둘째, 농촌지역 청년창업의 경우 농업에 대한 교육뿐만 아니라 거주를 위한 문제가 함께 해결되어야 함을 알 수 있었다. 셋째, 청년계층의 경우 디지털을 활용한 창업에 적극적임으로 농업을 대상으로한 디지털 활용 구축이 필요한 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 국내·외 우수사례를 통해 청년 유입 및 지역활성화를 위해서는 지역주민과 연계되어 창업뿐만 아니라 문화와 교육 등 다양한 플랫폼 역할을 할 수 있는 정책적 방안이 제시되어야 할 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 유휴시설 활용 및 지역재생을 위한 대안 중 하나로 청년인구 유입을 위한 창업인식을 검토함으로써 농촌지역의 청년창업에 관한 시사점을 제시했다는 점에서 의의가 있으며, 현장조사를 통하여 추가적인 해결 방안을 제시한다면 현실에 맞는 정책 목표 설정에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

이수식 TBM 데이터와 랜덤포레스트를 이용한 일축압축강도 분류 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Uniaxial Compressive Strength Classification Using Slurry TBM Data and Random Forest)

  • 강태호;최순욱;이철호;장수호
    • 터널과지하공간
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    • 제33권6호
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    • pp.547-560
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    • 2023
  • 최근 국내외에서 기계학습 기법으로 TBM 굴진 데이터와 지반데이터를 분석하는 지반 분류예측 연구가 증가하고 있다. 본 연구에서는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 머신러닝 기법들 중 의사결정트리 기반 랜덤포레스트 모델을 3곳의 이수식 TBM 현장에서 획득한 기계 데이터와 지반 데이터에 적용하여 일축압축강도에 대한 다중 분류예측 연구를 하였다. 일축압축강도의 다중 분류 예측을 위해서 학습과 테스트 데이터를 7:3으로 분할하였으며, 최적의 파라미터를 선정을 위해서 분할 교차검증을 포함하는 그리드 서치를 활용하였다. 의사 결정 트리를 기반으로 한 랜덤 포레스트를 사용하여 일축압축강도 분류 학습을 수행한 결과, 다중 분류 예측 모델의 정확도는 학습 세트와 테스트 세트에서 각각 0.983 및 0.982로 모두 높게 나타났다. 다만, 클래스 간 데이터 분포의 불균형으로 인하여 클래스 4에서는 재현율이 낮게 평가되었다. 다양한 현장에서 획득한 일축압축강도의 측정 데이터양을 늘리는 연구가 필요한 것으로 판단된다.

지구관측 군집위성의 RAM 모델링 및 분석 (RAM Modeling and Analysis of Earth Observation Constellation Satellites)

  • 김홍래;정성근;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.11-20
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    • 2024
  • 최근 뉴스페이스 시대에는 과거의 고신뢰성 위성과 다르게 낮은 신뢰성 위성을 저가의 개발/양산 비용으로 개발하여 군집위성을 발사하고 있다. 경제적인 군집위성 개발을 위해서는 위성 사용자/개발자는 군집위성으로 발사되었을 때 기대되는 수명기간 동안 임무 성능의 유지 가능성 여부를 검토해야 한다. 또한, 성능유지를 위해 임의 고장에 의한 교체 계획도 수립되어야 한다. 본 연구에서는 지구관측 군집위성의 임무 성능의 유지와 교체 전략 수립을 위해 시스템 신뢰성 및 가용성 평가 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 위성 백업 및 지상 추가 발사 백업 상황과 군집위성에 요구되는 임무 성능을 고려한 군집위성 신뢰성 및 가용성 모델을 구성하였다. 신뢰성 모델은 k-out-of-n system의 개념으로 구성되었고 가용성 모델은 마르코프 체인 모델을 이용하였다. 제안된 신뢰성 모델을 바탕으로 임무 요구사항에 필요한 최소 위성 개수를 정의하고, 요구 임무기간 동안 요구 임무 신뢰성 만족을 위해 궤도상 필요한 위성을 계산하였다. 또한 가용성 분석을 통해 요구 서비스기간 동안 요구 가용성 만족을 위한 궤도상 위성 여분 및 지상 여분의 개수를 분석하였다. 마지막으로 비용모델을 적용하여 위성의 신뢰성 및 개발 위성 개수간에 절충분석 개념을 제안하였다.

폐 국균증의 외과적 치료(제 3보) (Surgical Treatment of Pulmonary Aspergillosis (III))

  • 정성철;김우식;배윤숙;유환국;정승혁;이정호;김병열
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제36권7호
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    • pp.497-503
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    • 2003
  • 폐 국균종은 폐결핵 등 만성 폐질환으로 인하여 파괴된 폐조직에 국균이 2차적으로 기생하여 발생하는데, 치명적 각혈 등의 증상이 발생할 수 있기 때문에 상당수 증례에서 수술적 치료를 필요로 한다. 이에 최근 10년 간의 수술적 경험을 고찰하고자 한다. 대상 및 방법: 1992년 8월부터 2002년 7월까지 폐절제술 후 병리학적으로 폐 국균종으로 확진된 31명의 환자를 대상으로 호발연령 및 성비율, 주소, 술전검사, 술식의 종류, 지저질환, 술 후 합병증 등을 분석 검토하였다. 결과: 호발연령은 30대와 40대(64.5%)이었으며, 술 전 주요증상은 객혈이었다(27명, 87.1%). 31명 모두에서 술 전 항결핵제 투여경력이 있었으며 19명(61.3%)에서 단순 흉부 방사선 사진상 연부조직 음영이 있는 큰 공동이 관찰되었고 흉부 전산화 단층촬영에서는 31명 모두에서 관찰되었다. 국균객담검사상 37.9%, 혈청 면역 확산 검사상 83.3%의 양성률을 보였다. 폐상엽이 19예(61.3%)로 호발부위였으며 대부분에서 폐엽절제술을 시행하였다. 술 후 병리조직검사상 전 예에서 결핵과 동반되어 있었다. 주요 합병증으로는 농흉 3예(9.7%), 지속적인 공기 누출 2예(6.45%), 사강 2예(6.45%), 술 후 출혈 1예(3.23%) 등이었다. 술 후 사망은 1예(3.23%)로 양측성 폐 국균종에서 수술한 반대쪽의 대량출혈로 사망하였다. 결론: 성비, 나이, 임상증상, 폐결핵과의 연관성, 병변부위 및 수술방법, 합병증 등에 대해서 과거 1963년부터 1992년까지 수술받은 80예와 비교하여 볼 때 큰 차이는 없었다. 진단 기법상 혈청검사는 술 전 아주 높은 양성률을 나타내었고 흉부전산화단층촬영의 높은 진단율은 폐 국균종의 진단과 수술에 매우 중요하다고 사료된다. 복합형 폐 국균종의 경우 흉막유착과 폐문의 경화, 잔존폐의 불완전한 확장 때문에 수술에 어려움이 있어 많은 시간 약물요법과 기관지 동맥 색전술 등의 내과적 치료를 선호하게 되는 데 이와 더불어 공동절개술 등의 비교적 비침습적인 수술방법도 추천되며 최근 합병증의 감소와 더불어 단순형 폐 국균종은 조기에 수술을 적극적으로 고려함이 요구된다.

전통조경에서 분(盆)을 이용한 식물의 활용과 애호 행태 (Plant Species Utilization and Care Patterns Using Potted Plants in the Traditional Gardening)

  • 김명희
    • 한국전통조경학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.61-74
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    • 2013
  • 본 연구는 선조들이 궁궐이나 사가(私家)의 정원에 분을 이용하여 식물을 완상한 실증적인 사례들에 대하여 고문헌과 고전시문을 고찰하고 해석하여, 분에 식재된 식물소재와 분식물의 수형 및 식재기법 그리고 분식물의 배치와 애호행태 등을 고찰하였다. 연구의 방법은 분식물을 주제로 한 시문과 회화를 고찰하고 해석하는 기술(description)적 연구방법을 사용하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 분에 식재되어 애용된 식물로 목본류는 매화나무와 소나무를 비롯하여 만년송, 대나무, 동백나무, 석류나무, 치자나무 등 19종이고, 초본류는 국화와 연(蓮)을 비롯하여 12종이다. 둘째, 수형을 인위적으로 각별하게 가꾼 수종은 매화나무와 소나무로 두 식물은 왕피나 규반, 반간 등 줄기의 굴곡이 심한 생김새의 수형을 만들었으며, 기이한 등걸에 접붙인 매화나무와 괴석 위에 뿌리를 뻗게 석부하여 수형을 가꾼 소나무 분재도 있다. 분재의 수형미를 위해 노송에 솔방울을 달거나 줄기에 담쟁이덩굴을 식재하기도하고, '종분취경'이라 하여 분토에 이끼가 생기게 하는 부가적인 방법도 활용하였다. 식재기법으로 수경재배, 석부작, 숯부작, 모아심기 등도 시문에 표현되어 있다. 셋째, 분식물이 배치된 외부공간으로는 궁궐의 연조공간이나 연침공간, 사가의 건물 주변과 마당, 섬돌 위 등에 놓여 점경물 역할을 하였다. 분식물은 서재나 사랑방의 탁자나 책상, 문갑 위, 베갯머리 등에 놓여 실내공간의 소품 역할을 하며, 선비들은 이들 분식물의 고유의 특성과 상징성에서 의미를 취하여 즐겼다. 넷째, 분매(盆梅)의 개화시기에는 시회를 열어 매화를 감상하고 술을 마시며 시작활동을 하였으며, 국화 개화시는 술잔에 띄우거나 그림자놀이 등 풍류를 즐겼다. 다섯째, 분식물은 궁궐이나 사대부들의 아취 있는 모임이나 결혼식과 제사 등의 행사에서 점경물의 역할을 하였다. 여섯째, 분식물은 국가 간의 공물로 사용되기도 하고, 왕에게 드리는 진상품이나 왕의 하사품으로 이용되기도 하였다. 또한 선비들 사이에도 분식물을 주고받은 사례가 많으며, 목은 이색의 목은시고 에 분매를 선물한 최초의 기록이 있다. 일곱째, 분매와 분국, 분치, 분연 및 분에 심은 수선화 등의 개화시에 이들 식물의 고유의 향기를 즐기며, 시문으로 표현하였다. 여덟째, 동백나무, 서향화, 치자나무, 귤나무, 대나무, 석류나무, 해당화, 파초 등 남부수종이나 외래수종 및 내한성이 약한 종은 엄동설한에 중부이북지방의 실내에서 푸르름을 즐기기 위하여 분에 심어 활용되었다.