• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.521-535
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• 2023

논·밭 전환 시 수수(sorghum bicolor L. Moench)는 뛰어난 내습성으로 콩과 함께 안정적인 생산이 가능하여 국내 식량작물의 자급률 향상과 쌀 수급 불균형 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대되는 작물이다. 그러나 수량 추정을 위한 재배면적과 같은 기본적인 통계조사는 많은 인력을 투입하여도 오래 걸리는 전통적인 조사 방식으로 인해 잘 이루어 지지 않고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 무인기 기반 RGB 영상에 U-Net을 적용하여 수수 재배지 비파괴적 분할가능성을 확인하였다. 2022년에 7월 28일, 8월 13일, 8월 25일에 각각 영상이 취득되었다. 각 영상취득 날짜에서 512 × 512 영상크기로 훈련데이터셋 6,000장과 검증데이터셋 1,000장으로 나누어 학습을 진행하였으며 수수 농경지(sorghum), 벼와 콩 농경지(others)와 비 농경지(background)로 구성된 세 개 클래스와 수수 농경지와 배경(others+background)으로 구성된 두 개 클래스 기반으로 분류모델을 개발하였다. 모든 취득 날짜에서 세 개 클래스 기반 모델에서는 수수 재배지 분류 정확도가 0.91 이상으로 나타났지만 8월 데이터셋의 others 클래스에서 학습 혼동이 일어났다. 대조적으로 두 개 클래스 기반 모델에서는 8월 데이터셋의 안정적인 학습과 함께 모든 클래스에서 0.95 이상의 정확도를 나타내었다. 결과적으로 8월에 두개클래스 기반 모델을 현장에 재현하는 것이 수수 재배지 분류를 통한 재배면적 산출에 유리할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.669-681
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• 2023

과일 나무의 생육을 평가하는 중요한 지표인 엽록소 함량을 추정하는데 비교적 많은 노동력의 투입이 요구되고 오랜 시간이 소요되는 기존의 파괴 조사 대신 비파괴적 조사 방식인 원격탐사기술을 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 이 연구에서는 2년(2021, 2022) 간 무인기 기반의 초분광 영상을 이용하여 배나무 잎의 엽록소 함량을 비파괴적으로 추정하는 연구를 수행하였다. 영상 처리로 추출된 배나무 캐노피(canopy)의 단일 band 반사율은 시간 변화에 따라 불안정한 복사 효과를 최소화하기 위해 밴드비화(band rationing) 되었다. 밴드비(band ratios)를 입력 변수로 머신러닝 알고리즘인 elastic-net, k-nearest neighbors (KNN)과 support vector machine을 사용하여 추정(calibration, validation) 모델들을 개발하였다. Full band ratios 기반 추정 모델들의 성능과 비교하여 계산 비용 절감과 재현성 향상에 유리한 key band ratios를 선정하였다. 결과적으로 모든 머신러닝 모델에서 full band ratios를 이용한 calibration에 coefficient of determination (R²)≥0.67, root mean squared error (RMSE)≤1.22 ㎍/cm², relative error (RE)≤17.9%)와 validation에 R²≥0.56, RMSE≤1.41 ㎍/cm², RE≤20.7% 성능을 비교하였을 때, key band ratios 네 개가 선정되었다. 머신러닝 모델들 사이에 validation 성능에는 비교적 큰 차이가 없어 calibration 성능이 가장 높았던 KNN 모델을 기준으로 삼았으며, 그 key band ratios는 710/714, 718/722, 754/758, 758/762 nm가 선정되었다. Calibration에서 R²=0.80, RMSE=0.94 ㎍/cm², RE=13.9%와 validation에서 R²=0.57, RMSE=1.40 ㎍/cm², RE=20.5%를 나타내었다. Validation의 기준으로 한 성능 결과는 배나무 잎 엽록소 함량을 추정하기에 충분하지 않았지만, 앞으로의 연구에 기준이 될 key band ratios를 선정했다는 것에 의미가 있다. 추후 연구에서는 추정 성능을 향상하기 위해 지속적으로 추가 데이터세트를 확보하여 선정된 key band ratios의 신뢰성 검증과 함께 실제 과원에 재현 가능한 추정 모델로 고도화할 필요가 있다.

• 분석과학
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• 제36권6호
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• pp.300-314
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• 2023

유통되고 있는 치약제 31품목(어린이치약 6품목 포함) 및 구중청량제 18품목(어린이구중청량제 2품목 포함)의 불소 함량, pH, 보존제와 타르색소의 함량을 분석하여 제품의 품질 실태를 조사하고 기준 및 제품의 표시 사항 일치 여부를 확인함으로써 소비자에게 올바른 정보를 제공하고자 하였다. 불소 함량을 측정한 결과 치약은 26건에서 48~1472 ppm, 구중청량제는 15건에서 85~225 ppm의 불소를 함유하고 있었고 치약제와 구중청량제의 불소 검출률은 각각 83.9 %, 83.3 %로 비슷한 수준을 나타냈다. 불소가 검출된 치약제와 구중청량제 41건 중 40건은 표시량의 90.7~109.8 %로 불소 함량 기준인 90.0~110.0 %에 적합하였으나, 치약 1건이 제품에 표시된 불소함량의 36.3 %로 부적합을 나타내었다. 치약의 pH는 5.1~9.4, 구중청량제의 pH는 4.2~6.2로 기준에 모두 적합하였다. 6종의 보존제 함량을 동시 분석한 결과 안식향산은 치약 6건과 구중청량제 9건 총 15건에서 30.6 %의 검출률로 가장 많이 검출되었고, 소르빈산은 구중 청량제 9건(검출률 18.4 %)에서 검출되었으며, 파라옥시벤조산메틸, 파라옥시벤조산에틸, 파라옥시벤조산프로필, 파라옥시벤조산부틸 등 4종은 모두 검출되지 않았다. 황색4호 등 10종의 타르색소 함량을 분석한 결과 치약 2건, 구중청량제 7건 총 9건에서 적색40호, 황색4호, 황색5호, 황색203호, 녹색3호, 청색1호 등 6가지 종류가 검출되었으며, 청색 1호가 가장 많이 검출되었다. 치약제와 구중청량제에서 검출된 불소 농도, 첨가된 보존제와 타르색소는 제품의 표시사항과 일치하였고 표시면에 잘 기재되어 있었다. 검출된 보존제와 타르색소는 일일섭취량허용량과 비교하여 위해도가 낮아 안전한 수준이었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.811-825
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• 2023

데이터 활용을 통한 지능형 행정서비스 정책을 적극적으로 추진하고 있는 정부 기조에 따라, 재난안전관리 분야도 신종·복합재난에 효율적으로 대응하기 위한 데이터 기반의 상황관리시스템을 구축·운영하고 있다. 하지만 재난 상황 발생 시 현장 상황 파악에 어려움이 있고, 방대한 데이터의 표출만으로는 상황판단 및 수습·대응에 필요한 정보를 제공하는 데 여전히 한계가 있다. 본 논문은 재난안전상황실 근무자의 상황관리 업무에 대해 지능정보기술을 활용하여 지능화 및 효율화에 필요한 구체적인 기술 도출을 목적으로 한다. 중앙재난안전상황실 근무자를 대상으로 개별 면담 및 조사를 통해 재난 상황관리 업무 범위와 GIS 통합상황관리시스템의 활용 상황 및 시스템에 구축된 데이터의 용도와 특징을 조사·분석하였다. 그리고 상황관리 업무의 지능화 및 효율화에 필요한 기술을 도출하기 위하여 신속·정확한 현장상황 파악, 데이터 기반 상황판단, 효율적 상황관리 업무 지원을 전략으로 하여 실행과제를 정의하고, analytic hierarchy process (AHP) 분석을 통해 실행과제의 중요도를 평가하여 우선순위를 결정하였다. 그 결과 상황관리 효율화를 위해서는 영상 및 센서 데이터에 대한 수집·분석·관리와 사람이 수행하는 경우 많은 시간이 소요되거나 오류가 있을 수 있는 작업, 즉 상황관련 자료 수집 및 보고서 작업에 지능정보기술 활용이 필요한 것으로 분석되었다. 결론적으로 상황관리 지능화 전략 가운데 중요도가 높은 신속하고 정확한 현장상황의 파악과 효율적 상황관리 업무 지원이 우선적으로 상황관리 지능화 기술 개발 대상으로 추진할 수 있을 것이다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제31권1호
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• pp.113-121
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• 2024

목적: 코로나19 오미크론 변이 바이러스 확진자 급증에 따라 질병관리청과 교육부는 유치원·학교 구성원을 대상으로 선제검사를 시행하였다. 정상적인 학교생활을 영위하기 위해 자가진단용 신속항원검사 (rapid antigen test, RAT)를 이용하여 코로나19 확진자를 교내 전파가 이루어지기 전에 발견하는데 목적이 있다. 방법: 2022년 3월 2일부터 5월 1일까지전국의유치원·학교의구성원을대상으로검사인원 19,458,575명, 검사건수 50,675,386건을 수집하였다. 건강상태 자가진단 앱에 입력된 결과를 코로나19정보관리시스템 확진자 현황 정보와 병합하여 RAT 양성률과 양성예측도를 분석하였다. 결과: 주간 RAT 양성률은 1.11-5.90%, 양성예측도는 86.42-93.18%였다. 신분별 RAT 양성률은 학생이 1.13-6.16%, 양성예측도는 87.19-94.03%, 교직원 RAT 양성률 0.99-3.93%, 양성예측도는 77.55-83.10%였다. 증상 유무에 따른 RAT 양성률은 의심 증상이 있는 경우 76.32-88.02%, 의심 증상이 없는 경우 0.34-1.11%, 양성예측도는 의심 증상이 있는 경우 79.54-95.49%, 의심 증상이 없는 경우 64.66-87.84%이었다. 이번 유치원·학교 구성원의 RAT 선제 검사를 통하여 943,342명의 확진자를 교내 전파 이전에 신속하게 발견하였다. 결론: 자가진단용 RAT를 잘 활용하면 확진자를 신속하게 발견하는데 도움이 되어 유치원·학교에서는 교육 공백을 최소화할 수 있고, 전파의 위험도 줄일 수 있을 것이다. 장시간 동안 정해진 공간에서 동일한 사람들과 반복적으로 노출되는 위험을 최소화하여 안전한 환경에서 학교생활이 유지될 수 있도록 노력해야 할 필요가 있다. 이러한 점에서 선제검사의 필요성은 더 중요하게 되었다. 이번 연구에서 자가진단용 RAT 검사는 선제적 선별검사 도구로써 유용성과 확진자를 신속하게 발견하는 데 활용될 수 있다는 것을 보여준다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권2호
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• pp.179-192
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• 2024

본 연구에서는 천연물 6 종 앵두, 으름, 살구, 야콘, 금귤 및 핑거라임을 활용하여 스트레스 완화에 의한 수면 개선 및 피부장벽 개선 효과를 검증하였다. 실험 결과, 6 종의 천연물 중 앵두, 핑거라임, 으름 및 금귤이 유의적으로 스트레스 호르몬인 cortisol의 생성을 억제하였다. 또한, 수면 조절에 관여하는 GABA 생성 효소인 GAD67의 발현은 앵두 정제수 추출물 및 핑거라임 50% 에탄올 추출물에서 유의한 증가 효과를 보였으며 앵두 용매별 추출물은 총 폴리페놀의 함량이 가장 높게 확인되었다. 스크리닝 결과 활성이 가장 높은 앵두 추출물을 활용하여 후속 실험을 진행하였다. 앵두 용매별 추출물 중, 30% 에탄올 추출물이 가장 높은 DPPH radical 소거 활성을 보였으며, 정제수 추출물은 GABA 생성 및 피부 장벽 인자인 filaggrin과 claudin-1의 발현을 가장 높게 증가시켰다. HPLC 분석을 통해 앵두 추출물의 주성분으로 quercitrin이 확인되었고 추출 용매별 quercitrin 함량은 30% 에탄올 > 정제수 > 70% 에탄올 > 50% 에탄올의 추출 용매 순으로 높은 함량을 보였다. Quercitrin은 cortisol의 생성을 농도의존적으로 억제하였으며, cortisol에 의해 감소되었던 GAD67 발현 및 GABA 생성을 유의적으로 증가시켰다. 연구를 통해 앵두 추출물이 스트레스를 완화시켜 수면 개선 및 피부 장벽 강화에 도움을 주는 화장품 소재로서 활용이 가능함을 입증하였다.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1556-1564
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• 2021

목적 정상 대퇴 근육의 탄성도를 정량적으로 측정함에 있어 자기 공명 탄성 검사의 실현 가능성을 확인하고 정상 대퇴 근육의 탄성도를 측정한다. 대상과 방법 이 전향적 연구는 일상적인 보행에 지장이 없는 자원자를 대상으로 대퇴부의 T2 강조 축상 영상과 대퇴 근육의 자기 공명 탄성 검사를 시행하였고 최종적으로 10명의 피실험자가 포함되었다[평균 연령, 32.5세, (범위, 23~45세)]. 탄성 특성은 휴식 상태에서 각 대퇴 근육에서의 전단 탄성 계수를 정량적으로 다음 4개의 대퇴 근육에 대해 측정하였다; 내측넓은근, 외측넓은근, 대내전근, 대퇴이두근. 결과 대퇴 근육의 평균 전단 탄성 계수는 각각 두 명의 판독자에서 내측넓은근은 0.98 ± 0.32 kPa, 1.00 ± 0.33 kPa, 외측넓은근은 1.10 ± 0.46 kPa, 1.07 ± 0.43 kPa, 대내전근은 0.91 ± 0.41 kPa, 0.93 ± 0.47 kPa, 대퇴이두근은 0.99 ± 0.37 kPa, 0.94 ± 0.32 kPa으로 측정되었다. 성별에 따른 전단 탄성 계수의 차이는 유의미하지 않게 나타났다(p < 0.05). 내측넓은근(판독자 1; p = 0.194; 판독자 2; p = 0.355)을 제외한 나머지 대퇴 근육에서 연령은 각 근육의 전단 탄성 계수와 유의미하게 일관된 음의 상관관계를 보였다. 결론 자기 공명 탄성 검사는 개별적인 근육의 탄성 특성을 정량적으로 측정할 수 있는 유용한 검사이다. 내측넓은근을 제외한 대퇴 근육에서 나이는 근육의 전단 탄성계수와 통계학적으로 유의미한 일관된 음의 상관관계를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권3호
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• pp.295-305
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• 2024

본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 황도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 분석하는 것을 목적으로 하였다. 갯벌은 육지와 바다 사이의 전이 지역으로서 조석 활동에 의해 끊임없이 변화하며, 퇴적 과정과 환경 조건을 이해하는 데 중요한 독특한 환경을 제공한다. 기존의 현장 관측 방법은 공간적 및 시간적 범위에 한계가 있고, 기존 위성 영상은 미세한 퇴적 구조를 연구하기에 충분한 해상도를 제공하지 못한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 충청남도 황도 갯벌의 고해상도 이미지를 무인항공기를 이용해 촬영하였다. 황도 갯벌은 방조제 건설과 같은 해안 개발 프로젝트로 인해 퇴적 환경이 크게 변화한 지역이다. 2022년 5월 17일부터 18일까지 현장 관측을 통해 91개의 지점에서 퇴적물 샘플을 수집하였으며, 그중 25개의 주요 지점을 집중적으로 분석하였다. 약 0.9 mm의 공간 해상도를 가진 무인항공기 자료를 이용하여 미세 퇴적 구조의 파라미터(Parameter)를 식별하고 추출하였다. 건열에서는 다각형 장축의 길이를 추출하였고, 연흔에서는 파장과 연흔을 정량적으로 표현하는 대표적인 지표인 연흔 대칭 지수(Ripple Symmetry Index)를 추출하였다. 연구 결과, 니질 함량이 80% 이상인 지역에서는 평균 37.3 cm 간격의 건열이 형성되었으며, 사질 함량이 60% 이상인 지역에서는 평균 파장이 8 cm, 연흔 대칭 지수가 2.0인 연흔이 형성되었다. 본 연구는 초고해상도 무인항공기 자료를 활용하여 인간의 도보에 의한 현장 관측 없이도 갯벌의 미세 퇴적 구조를 효과적으로 분석할 수 있음을 입증하였다. 이는 환경 모니터링 및 해안 관리에서 중요한 도구로써 무인항공기 기술의 가능성을 강조하며, 무인항공기 자료가 퇴적 구조 연구에 유용하다는 것을 보여준다. 또한, 본 연구의 결과는 보다 정밀한 퇴적상 분류를 위한 기반 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가금학회지
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• 제51권2호
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• pp.57-63
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• 2024

전세계적인 기후변화로 인해 국내 평균기온과 여름철 폭염 강도가 심화되면서 고온스트레스로 인가축 피해를 완화하기 위한 사양 전략이 필요한 상황이다. 국내육계사의경우 터널식 환기계사나 쿨링패드 등 시설을 설치하여 여름철 실내온도를 저감하고 있다. 그러나 쿨링패드의 경우 계사내부의 습도를 증가시켜 역으로 피해를 유발할 수 있어 사용시 주의를 요한다. 따라서 본 연구에서는 국내의 대표적 계사 형태인 터널식 환기 무창 육계사에서 쿨링패드를 가동시 계사 내부의 온도 저감 효과를 더위지수(temperature-humidity index; THI)로 함께 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 우리나라의 각각 다른 지역에 위치한 8개의 터널식 환기 무창계사 육계농가를 대상으로 여름철(6~9월) 온도와 습도 데이터를 수집하였다. 해당 농가들은 쿨링패드의 유무에 따라 2개의 처리군으로 나뉘었으며, 출하 2주 전 기준으로 온습도 데이터를 추출하여 계사 내·외부간 온습도 및 THI의 편차를 구하였다. 메타분석 결과, 여름철 가장 더운 낮시간대인 14시를 기준으로 대조구 대비 쿨링패드 보유 농가에서 내외부 온도의 차이가 크고, 해가 지는 16시대에 내외부 온도의 차이가 줄어드는 것으로 관찰되었다(P<0.05). 쿨링패드에 따른 상대습도에 대한 유의적인 차이는 없었으나(P>0.05), 스트레스를 수치화한 THI 지수로 환산하였을 때, 오후 3시부터 대조구 대비 쿨링패드 보유 처리구가 THI 편차 값이 감소하여 효과가 줄어드는 것으로 판단되었다(P<0.05). 본 연구의 결과 14시 쿨링패드를 보유한 농가는 쿨링패드가 없는 대조구 농가보다 계사내외부 온도차가 크게 나타났고, 이는 계사내부 온도저감에 효과가 있다고 판단할 수 있다. 따라서 쿨링패드 사용시 계사내 더위피해를 저감하는 데 효과가 있을 것으로 생각되며, 본 연구의 결과는 하절기 육계의 고온스트레스 저감을 위해 쿨링패드 운용시 참고자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권1호
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• pp.37-48
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• 2024

송라(Usnea diffracta Vain.)는 송라속(Usnea)에 속하는 지의류 중 하나이며, 이전 연구에서 항산화, 항균, 항염, 항종양 및 심혈관 보호 등의 약리학적 활성이 보고되어 있으나 피부 및 모발에서의 효능은 잘 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 세포 수준에서 송라 추출물(UDE)의 항노화 및 모유두세포 증식에 대한 효과를 검증하였다. 실험 결과, 송라 추출물은 인간 섬유아세포에서 UVA에 의해 증가된 MMP-1의 발현 및 상위기전인 MAPKs (ERK, p38, JNK)와 AP-1 (c-Fos, c-Jun)의 활성을 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 송라 추출물은 인간 모유두세포의 증식을 유의하게 증가시켰으며, 모발 성장인자인 VEGF 및 KGF의 mRNA 발현을 유의하게 증가시켰다. 이로 인하여, 모발 증식 및 성장인자의 발현에 관여하는 ERK/CREB의 인산화를 농도 의존적으로 증가시켰다. 송라 추출물의 주성분 확인을 위해 송라 추출물을 농축 후 Prep-LC를 이용하여 main peak로 나타난 분획을 분리 정제하였고, NMR 및 Mess 분석을 통해 diffractaic acid로 동정하였다. Diffractaic acid는 인간 섬유아세포에서 UVA에 의해 증가된 MMP-1의 발현을 유의적으로 감소시켰으며, 인간 모유두세포의 증식을 농도 의존적으로 증가시켰다. 이를 통해 송라 추출물은 항노화 및 모유두세포 활성 증가 효능을 갖는 화장품 천연소재로서의 활용 가능성을 입증하였다.