• 제목/요약/키워드: Loss Estimation

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선형회귀모형(線型回歸模型)에 의한 하천(河川) 월(月) 유출량(流出量) 추정(推定)의 일반화(一般化)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Generalization of Multiple Linear Regression Model for Monthly-runoff Estimation)

  • 김태철
    • 농업과학연구
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    • 제7권2호
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    • pp.131-144
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    • 1980
  • 수자원개발(水資源開發)의 계획(計劃) 및 설계(設計)를 위한 하천(河川)의 월유출량(月流出量) 추정방법(推定方法)인 전월단위(全月單位)의 사변수(四變數) 선형회귀모형(線型回歸模型)을 일반화(一般化)하여 유출량(流出量) 기록(記錄)의 Extension, 무계기(無計器) 하천(河川)의 유출량(流出量) 추정(推定) 등(等)에 이용(利用)할 수 있도록 하였으며 금강(錦江) 수계(水系)에 적용(適用)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 선형회귀모형(線型回歸模型)은 물수지방정식(收支方程式)을 중첩(重疊)의 원리(原理)가 적용(適用)되는 선형(線型)(linear)으로 취급(取扱)하여 통계적(統計的)으로 모형(模型)을 설정(設定)하고 유역(流域) Response의 물리적(物理的) System 및 그 변화(變化)를 연역적(演譯的)으로 정성적(定性的)(qualitatively), 개략적(槪略的)(lumped)인 해석(解析)을 하려는 것이다. 각(各) 회귀계수(回歸係數)들이 각(各) parameter들의 phisical properties의 의미(意味)를 내포(內包)하는 일종(一種)의 grey box로 해석(解析)하려는 statistically deterministic model이다. 2. 금강(錦江) 수계(水系)의 4개(個) 수문지점(水文地點)의 선형회귀모형(線型回歸模型)의 방정식(方程式)은 다음과 같다. 통계적(統計的) 기준(基準)에 따라 판정(判定)한 결과(結果) 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있는 모형(模型)으로 판정(判定)되었으며 특(特)히 유출량(流出量) 기록(記錄)이 짧은 경우에도 이용(利用)할 수 있다. 각(各) parameter들의 회귀계수(回歸係數)는 유역면적(流域面積)에 따라 질서(秩序)있게 변화(變化)하는 것을 알 수 있다. 즉(卽) 강우량(降雨量)(Pn)의 경우 유역(流域)이 커질수록 interception, detention storage에 의(依)한 손실(損失)도 커지며, 토양수분변화량(土壤水分變化量) (Qn-1)의 경우 유역(流域)이 커질수록 유역(流域)의 저류능(貯溜能)이 커지므로 기저유출(基底流出)도 커지며, 증발산량(蒸發散量)(En)의 경우 유역이 커질수록 Coverage의 나지화(裸地化) 면적(面積)이 커지므로 증발산량(蒸發散量) 손실(損失)도 커진다. 3. 선형회귀모형(線型回歸模型)의 정성적(定性的)인 phisical properties가 유역면적(流域面積)에 따라 변화(變化)하는데 착안(着眼)하여 모형(模型)을 일반화(一般化)하여 수계별(水系別) 유역면적별(流域面積別)로 회귀계수(回歸係數)를 구(求)하여 무계기(無計器) 하천(河川)에서도 월유출량(月流出量) 추정(推定) 모형(模型)을 설정(設定)할 수 있게 하였다. 금강수계(錦江水系)의 선형회귀모형(線型回歸模型)의 일반화도표(一般化圖表)는 다음 Fig.10과 같다.

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덴던 비파괴평가를 위한 Total Flux Leakage에서 높은 측정빈도의 데이터를 획득하기 위한 진폭복조의 응용 (Application of Amplitude Demodulation to Acquire High-sampling Data of Total Flux Leakage for Tendon Nondestructive Estimation )

  • 이주형;곽임종;조창빈;최지영;박광연
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.17-24
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    • 2023
  • 이 논문은 total flux leakage (TFL) 방법을 이용해 외부텐던을 비파괴검사 하는 솔레노이드 형태의 센서의 측정 신호를 후처리하는 방법을 소개한다. 기존에 개발된 TFL 솔레노이드 센서는 1차 코일과 2차 코일로 이루어져 1차 코일에 정현파 형태의 교류를 입력하면 2차 코일에 그 미분에 비례하는 신호가 측정된다. 이때 진폭은 텐던의 단면에 비례하므로 파단 및 부식 여부를 확인할 수 있다. 따라서 TFL센서의 측정신호에서 진폭정보를 추출 하는 것이 중요한데 기존에는 단순히 극댓값을 모아 진폭정보를 취득했다. 하지만 이 방법을 사용하면 측정빈도가 크게 낮아져 추가적인 신호처리 및 인공지능 적용에 많은 제약이 생긴다. 이 논문은 높은 측정빈도를 가진 진폭정보를 추출하기 위해 진폭복조를 응용해 진폭정보를 획득하는 방법을 제시한다. 진폭복조를 이용해 진폭정보를 취득하면 측정빈도를 원시신호와 동일한 수준으로 유지할 수 있다. 이 방법은 TFL센서의 1차 코일 입력 주파수 선택과 센서를 외부텐던에 적용하는 속도 등에 제약을 없애주어 개발 방향에 많은 자유도를 부여한다. 또한 높은 측정빈도를 유지하므로 추가적인 신호처리나 인공지능 등을 활용 하는데 유리함을 제공한다. 제안된 방법은 실내실험을 통해 검증 되었으며 기존 방법과 비교해 어떤 장점이 있는지 분석했다. 제시된 예제의 경우 진폭복조를 사용한 방법이 기존 방법에 비해 100배 높은 측정빈도를 제공 하는 것을 확인 할 수 있었다. 주어진 상황과 구체적인 장비 설정에 따라 차이가 있겠지만 대부분의 경우 진폭복조를 사용해 진폭정보를 추출하면 기존 방법 대비 만족할만한 결과를 얻을 수 있을 것이다.

딥러닝과 Landsat 8 영상을 이용한 캘리포니아 산불 피해지 탐지 (Detection of Wildfire Burned Areas in California Using Deep Learning and Landsat 8 Images)

  • 서영민;윤유정;김서연;강종구;정예민;최소연;임윤교;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_1호
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    • pp.1413-1425
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    • 2023
  • 기후변화로 인한 대형 산불의 빈도가 증가함에 따라 극심한 인명 및 재산상의 피해를 초래하고 있다. 이로 인해 많은 식생이 소실되며, 그 강도와 발생 형태에 따라 생태계 변화에 영향을 끼친다. 생태계 변화는 다시 산불 발생을 유발하여 2차 피해를 야기한다. 따라서 산불 피해지에 대한 정확한 탐지 및 면적 산정의 중요성이 지속적으로 제기되고 있다. 효율적인 산불 피해지 모니터링을 위해 산불 발생 후 실시간 지형 및 기상정보는 물론 피해지역의 영상을 대규모로 취득할 수 있는 위성영상이 주로 활용되고 있다. 최근, 합성곱 신경망(convolution neural network, CNN) 기반 모델부터 고성능 트랜스포머(Transformer) 기반 모델에 이르기까지 딥러닝 알고리즘이 빠르게 발전하면서 산림원격탐사에서 이를 적용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 현재까지 적용된 딥러닝 모델은 제한적이며 현업에서의 합리적인 활용을 위한 정량적 성능평가에 대한 보고가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 모델에 따른 성능향상과 데이터 설계에 따른 성능향상을 중점적으로 비교 분석하였다. 미국 캘리포니아 지역을 대상으로 CNN 기반 모델의 U-Net, High Resolution Network-Object Contextual Representation (HRNet-OCR)을 활용하여 산불 피해지 모델을 구축하였다. 또한, 기본 파장대역과 함께 식생활력도 및 지표의 수분함량 정도를 고려하고자 normalized difference vegetation index (NDVI), normalized burn ratio (NBR)와 같은 산불 관련 분광지수를 산출하여 입력 이미지로 사용하였다. U-Net의 mean intersection over union (mIoU)이 0.831, HRNet-OCR이 0.848을 기록하여 두 모델 모두 우수한 영상분할 성능을 보였다. 또한, 밴드 반사도뿐 아니라 분광지수를 추가한 결과 모든 조합에서 평가지표 값이 상승하여 분광지수를 활용한 입력 데이터 확장이 픽셀 세분화에 기여함을 확인하였다. 이와 같은 딥러닝 방법론을 발전시킨다면 우리나라의 산불 피해지에 대한 신속한 파악 및 복구 계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

대장암환자의 염색체 결실에서 세포유전학적 기법과 분자유전학적 기법의 결과 비교 (Comparison of Results between Cytogenetic Technique and Molecular Genetic Technique in Colorectal Carcinoma Patients)

  • 박철인;이재식
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.285-293
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    • 2017
  • 대장암은 전 세계적으로 볼 때, 매년 135만명이 발생하고 매년 60만명이 사망하는 질환으로, 한국에서도 2015년도에 8,380명이 사망하였으며, 고형 암중에서 가장 높은 증가율을 나타내고 있다. 대장암의 진단과 연구를 위한 다양한 방법 중에서 동일한 검사 샘플을 이용하여, 세포유전학적인 방법과 분자유전학적인 방법을 통해 얻어지는 결과를 비교하였다. CGH에서 결실은 18q 47%, 17p 40%, 22q 27%, 10q 17%이 나타났고, LOH는 D18S59 57%, D18S68 50%, TP53CA 50%, D18S69 47%, D22S274 40%, D22S283 37%, D10S186 27%, D10S187 27%, D10S541 23%순으로 관찰되었다. Microsatellite marker별 일치율은 D22S274 100%, D22S283 100%, D10S186 100%, D10S187 100%, D10S541 100%, D18S69 93%, D18S68 93%, TP53CA 92%, D18S59 89% 순으로 검출되었으며, CGH에서의 양성결과를 기준으로, 두 방법간의 일치율은 94.4%로 나타났다. 이번 실험은 종양 genome전체에 대한 많은 정보들을 한 번에 얻을 수 있었던 CGH의 장점을 토대로, CGH에서 의미 있게 결실을 보인 부분을, 접근 방법이 전혀 다른 LOH로 좀 더 한정된 부위의 변화를 확인할 수 있었을 뿐 아니라, 재발 고위험군인 18q21의 대립유전자의 소실을 확인하면 치료방법 선정에 도움을 줄 수 있고, 예후 추정 및 치료 결정에 유용하므로, 대장암 환자가 수술 시에는 수술 부위 조직을 이용한 LOH를 시행하여, 재발 고위험군에 대한 치료방법 선정 등 임상에서 효율적으로 활용하는 것이 필요하다고 사료된다.

산난계의 유전적 모수 추정과 조기선발효율에 관한 연구 (Study on the Estimation of Genetic Parameters and Selection Efficiency on Early Part-record for Improving Egg Production in Layer)

  • 이득환;오봉국
    • 한국가금학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.211-218
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    • 1988
  • 산난종계의 주요 경제형질인 산난양의 개량은 단기검정에 의한 조기선발이 실용화되고 있는 바 산난수에 대하여 조기선발 하였을 경우 조기선발의 최적시기 및 조기선발에서 기대되는 상관적 선발효율을 알아본 결과는 다음과 같다. 1. 2계통의 일반능력을 조사란 평균치는 초산일령에서 150.5 일과 159.1 일이었고 조기산란수는 W계통에서 후기산란수는 B계통에서 더 많이 산란하였고 총산란수는 두 계통 모두 272개로 비슷하게 산란하였다. 2. 초산일령과 산란수에 대한 유전력 및 표준오차 추정치는 두 계통에서 전자매분산성분으로 추정하였을 때 $0.37\pm0.09$~$0.49\pm0.10$$0.18\pm0.10$x~$0.33\pm0.08$로 추정되었다. 특히 산란수에 대한 추정치는 W계통은 모분산성분에 의한 추정치가, B계통에서는 부분산성분에 의한 추정치가 더 높았고 두 계통 모두 후기산란수에 대한 유전력보다 조기산란수에 대한 유전력이 더 높게 추정되었다. 3. 각 조사형질들 간의 유전상관 및 표준오차의 추정결과는 W와 B계통에서 전자매공분산성분에 의하여 추정하였을 때 조기산란수와의 유전상관에 있어서 후기산란수는 $0.46\pm0.15$$0.39\pm0.16$, 총산란수는 $0.77\pm0.07$$0.76\pm0.08$ 초산일령은 -$0.77\pm0.06$$-0.82\pm0.05$이었고 후기산란수와는 총산란수는 $0.92\pm0.03$$0.89\pm0.04$로 비교적 높게 추정되었으며 초산일영령 $-0.11\pm0.17$$-0.15\pm0.18$로 미약한 원의 상관을 보였다. 총산란수와 초산일령과의 유전상관은 W계통에서 $-0.41\pm0.13$과 B계통에서 -$0.50\pm$0.13으로 모두 원의 상관을 보여 산란수에 준한 선발은 초산일영을 단축시킨다는 것을 추측할 수 있다. 4. 선발효율의 추정결과는 초산 시부터 40주령까지의 산란수에 의하여 선발하는 것이 가장 효율적인 것으로 추정되었으나 (1.69와 1.80) 이 시기의 산란수에 의하여 선발하였을 경우 초산일령과의 견전상관을 고려할 때 초산일영을 크게 단축시킬 것으로 사료되며 또한 초산일령의 단축으로 인한 난중의 감소 및 자료수집에 필요한 경비 등을 고려할 때 31주령 이후, 특히 31주령부터 40주령까지의 산란기녹에 의하여 선발하는 것이 바람직 할 것으로 사료된다.

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백두산 화산재 피해 시나리오에 따른 강원도 지역 농작물의 경제적 피해 추정 (Estimation of Economic Losses on the Agricultural Sector in Gangwon Province, Korea, Based on the Baekdusan Volcanic Ash Damage Scenario)

  • 이윤정;김수도;천준석;우균
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.515-523
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    • 2013
  • 백두산 화산 폭발 시 남한 지역은 동해안을 중심으로 화산재에 의한 피해가 예상된다. 적은 양의 화산재라고 할지라도 농작물의 피해나 토양의 산성화를 유발하는 등 농업 분야에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이에 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 피해를 추정하고 구글 지도를 통해 시각화하고자 한다. 이를 위해서 화산재에 대한 피해 예측모델이 필요하다. 화산재 위험은 농작물의 종류와 화산재 두께에 따라 다르므로 피해 예측 모델의 취약도 함수는 화산재 두께와 농작물의 손상률 간의 관계를 나타내어야 한다. 이 논문에서는 RiskScape에서 정의한 화산재 두께에 따른 농작물별 손상률을 이용하여 취약도 함수를 정의하였다. 이 취약도 함수를 농작물 생산량과 가격 정보에 적용하여 화산재 두께에 따른 농작물 피해액을 추정할 수 있다. 또한, 이 논문에서는 화산재의 피해가 예측되는 강원도 지역을 대상으로 화산재에 의한 농작물 피해를 추정하였다. 연구 결과 2010년 강원도 농업 총 생산량을 기준으로 했을 때 화산재가 약 4 mm 정도 쌓이게 되면 농작물 피해액은 약 6,351억 원에 달하는 것으로 나타났다. 이는 강원도 총 농업생산액의 약 50%에 해당한다. 이 논문에서는 화산재에 의한 농작물의 1차적인 피해만을 고려하고 있다. 하지만 화산재는 토양 오염이나 시설물과 같은 농가의 자산에 잠재적인 위험을 줄 수 있다. 따라서 농업 분야 전체에 대한 총 피해 규모를 추정하기 위해서는 이와 같은 2차적인 피해도 함께 고려해야 할 것이다.

남극 아문젠해에서 234Th/238U 비평형법을 사용한 유광대에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스 추정; 예비결과 (Estimation of POC Export Fluxes Using 234Th/238U Disequilibria in the Amundsen Sea, Antarctica; Preliminary Result)

  • 김미선;최만식;이상헌;이상훈;이태식;함도식
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권2호
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    • pp.109-124
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    • 2014
  • 남극 아문젠해의 탄소순환을 이해하기 위해서 표층에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스를 ${\psi}$/${\psi}$ 비평형법을 이용하여 추정하였다. 2012년 2월과 3월에 걸쳐 남극 아문젠해의 총 14개 정점에서 깊이별로 해수시료를 채취하였고, 총 ${\psi}$, 용존 ${\psi}$ 및 입자상 유기탄소를 분석하였다. 수심에 따라 총 ${\psi}$의 활동도 농도는 ${\psi}$에 비하여 결핍과 과잉을 나타내었다. 유광대에서 총 ${\psi}$의 결핍 정도는 엽록소 및 형광도와 거울상을 나타내고, 질산염 제거와 수반되어 나타나므로 생물 활동의 영향으로 파악되었다. 심층에서 일어나는 총 ${\psi}$ 결핍은 Fe/Mn 산화물에 의해 이루어지는 것으로 해석되었다. 유광대 바로 아래의 수층에서 나타나는 총 ${\psi}$ 과잉은 재광물화 작용보다는 이 깊이에 집적된 입자상 ${\psi}$에 기인하였다. 정상상태 모델로 추정한 ${\psi}$의 침강플럭스는 평균 $867{\pm}246dpmm^{-2}day^{-1}$이었으며, 유광대에서 질소와 인의 결핍 총량과 밀접한 관련성을 보였다. 입자상 유기탄소와 ${\psi}$의 비율($7.08{\pm}4.27{\mu}molCdpm^{-1}$)을 이용하여 추정한 입자상 유기탄소의 침강플럭스는 평균 $5.9{\pm}3.9mmolCm^{-2}day^{-1}$으로 나타났는데 이 값은 2-3월의 웨델해와 유사한 수준이었다. 입자상 유기탄소 플럭스와 일차생산력의 비율로 나타낸 생물 펌프의 효율(ThE)은 3-54%(평균 28%) 범위였다.

백두산 화산 분화 시나리오에 따른 경제적 손실 평가 (Economic Loss Estimation of Mt. Baekdu Eruption Scenarios)

  • 유순영;이윤정;윤성민;최기홍
    • 자원환경지질
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    • 제47권3호
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    • pp.205-217
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    • 2014
  • 백두산 화산의 분화 가능성이 높아지면서, 백두산 화산 분화가 한반도를 비롯하여 지구촌에 미칠 사회경제적 영향에 대한 관심도 높아지고 있다. 백두산 화산이 분화할 경우 남한지역은 특히 화산재로 인한 직접 피해를 입게 되며, 이로 인한 2차 피해가 다양한 형태로 나타날 수 있다. 이에 이 연구는 백두산 화산 분화의 사회경제적 영향 평가에 있어 기초가 되는 직접 피해액 계산 방법을 고찰해 보고, 백두산 화산 분화 시나리오의 직접 피해액을 산정해 보고자 하였다. 직접 피해액 산정 방법으로는 재난 리스크 모델링 기술을 활용하였다. 현재까지 연구 결과에 의하면, 백두산 화산 분화 시 강원도 지역을 중심으로 화산재 피해를 입게 된다. 이에 강원도 지역을 중심으로 피해목적물 정보를 구축하였으며, 특히 강원도 전체 면적의 90% 이상을 차지하는 농업과 임업 분야를 중심으로 피해목적물 정보를 구축하고, 피해목적물별 손상함수를 정리하였다. 백두산 화산 분화 시나리오에 따른 화산재 두께 분포와 피해목적물의 공간 정보 및 자산 정보, 그리고 손상함수를 활용하여 피해액을 산출한 결과, 이 연구에서 참고한 겨울철 시나리오의 경우, 농업과 임업분야에서 각각 2,998억원(2010년 생산액의 20.4%)과 289억원(2010년 생산액의 9.0%)의 피해를 입는 것으로 나타났다. 농업분야에서 더 큰 피해를 입는 것을 알 수 있는데, 이 연구에 사용된 손상함수에 따르면, 농산물이 임산물보다 화산재에 더 취약하기 때문이다. 또한 강원도 지역은 농산물 생산액(2010년 기준 14,717억원)이 임산물 생산액(2010년 기준 3,223억원)보다 4.5배 이상 크다. 겨울철 시나리오의 경우, 피해액이 가장 큰 지역은 인제군, 강릉시 등으로 인제군은 비록 생산액은 많지 않으나 화산재 두께가 높이 쌓여(평균 8.5 mm) 큰 피해를 입힌 것으로 나타났다. 반면 고성군의 경우 20 mm 이상의 화산재 두께가 쌓이나 생산액이 적어 비교적 적은 피해를 보였다. 이와같이 산정된 직접 피해액은 투입산출모형과 같은 간접피해평가모형을 통해 간접 피해를 계산하는데 활용될 수 있다.

경제 위기 전후 북한 주민의 사망률 동태의 특성과 변화 (Mortality Change of North Korean People and its Association with State Production and Welfare System)

  • 박경숙
    • 한국인구학
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    • 제35권1호
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    • pp.101-130
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    • 2012
  • 이 연구는 북한의 사망률 동태를 건국초기부터 2008년 시점까지 구체적으로 밝히고자 한다. 연구 주제는 크게 두 가지로 구성되었다. 첫째, 북한이 발표한 사망률 관련 자료들의 정확성을 분석한다. 북한이 발표한 자료에 따르면 사망률이 매우 빠르게 개선된 것으로 나타난다. 그러나 경제난 이전 사망률 관련 통계치들의 내적 일관성과 다른 사회주의 사망률 추이를 종합해서 분석할 결과 사망률이 과소 추정된 정황들이 증명되었다. 북한의 공식 발표된 사망률이 과소추정된 것은, 체제우월성을 선전하기 위한 정치적 의도도 있었겠지만 기본적으로 정주인구등록에 기초한 인구집계에서 인구동태가 정확하게 파악되기 어려웠던 요인이 컸다고 판단된다. 두 번째, 사망률 자료의 편의를 파악하고 조정하여 북한의 사망률이 실제로 사회주의국가 건설 초기에서 2008년 시점까지 어떻게 변하였는가를 분석하였다. 또한 사망률은 한 사회의 생산, 복지 제도의 발달수준과 사회 성원의 생활수준을 가리키는 중요한 척도라는 점에서 사망률의 변천 이면에 작용하고 있는 북한의 생산과 복지 제도의 성쇠 과정과 북한 주민의 생활수준의 변화에 주목하였다. 분석결과 북한주민의 사망률은 1970년 초반까지 크게 개선되었고 이후 정체되다가 1990년대 중후반 식량난 시기 이후 크게 증가하였다. 북한주민의 생활은 1970년대를 기점으로 성쇠의 국면으로 갈렸다고 여겨진다. 사회주의 건설초기 혁신적으로 생산이 증진되고 사회제도가 개선되었지만 1970년대 중반이후 생산과 복지수준은 점차적으로 정체되다가 사회주의권이 무너지면서 급속도로 악화되었다. 더욱이 1990년대 중후반 이후 심각한 경제난에 봉착하면서 공식적 생산과 복지는 거의 마비되기에 이르렀다. 1990년대 중후반 발생한 심각한 식량난 상황에서 많은 인구가 사망하였지만 대외에서 주장한 수준만큼 사망자가 크게 발생하지는 않았다. 이는 인구의 교란이 사망뿐만 아니라 출산율 감소와 탈북으로 복합적으로 이루어졌고 또한 식량난 이후 자구적인 생존활동과 비공식 경제활동이 확대되면서 주민들의 생존양식이 변화된 때문이라고 여겨진다. 주민들의 자구적인 생존능력이 중요해지면서 변화에 적응한 사람과 그렇지 못한 사람사이 식량 및 건강 자원에 접근할 수 있는 차이가 커졌고 사망률이 지역과 계층에 따라 차이가 커지는 현상도 확인되었다. 또한 북한 사망률의 중요한 특성으로 청년기 이후 남성의 높은 사망률에 주목하였다. 북한 남성의 높은 사망률은 오랜 시기 군에 복무하고 재해위험이 큰 노동에 종사하는 생활환경과 밀접히 연관된다고 여겨진다.

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급성(急性) 기아(饑餓)마우스의 간단백질(肝蛋白質), 핵산(核酸) 및 Guanine Deaminase 활성(活性)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on The Content of Liver Protein, Nucleic Acids, and Guanine Deaminase Activity of Mouse During Acute Starvation)

  • 박승희;김승원
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제1권2호
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    • pp.107-115
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    • 1968
  • Number of aspects, not only nutritional but social as well as political involved in human starvation pose nowadays global problems. In order to help establish the minimum nutritional requirements in the daily life of a man and to free people as well from either undernourishment, malnutrition or even starvation many workers have devoted themselves so far on the research programs to know what and how number of metabolic events take place in animals in vivo. It is the purpose of the present paper to examine in effect to what extent both of the protein and nucleic acids (DNA & RNA) together with an enzyme, guanine deaminase, which converts guanine into xanthine and in turn ends up to uric acid as an end product, undergo changes, quantitatively during acute starvation, using the mouse as an experimental animal. The mouse was strictly inhibited from taking foods except drinking water ad libitum and was sacriflced 24, 48, and 72 hours following starvation thus acutely induced. The animals consisted of two experimental groups, one control and another starvation groups, each being consisted of 6-24 mice of whose body weights ranged in the vicinity of 10 g. The animals were sacriflced by a blow on the head, followed by immediate excision of their livers into ice-cold distilled water, washing adherent blood and other contaminant tissues. The liver was minced foramin, by an all-glass homogenizer immersing it in an ice-bath, followed by subsequent fractionatin of the homogenate (10% W/V in 0.25M sucrose solution made up with 0.05M phosphate buffer of pH 7.4). For the liver protein and guanine deaminase assay, the 10% homogenate was centrifuged at 600 x g for 10 minutes to eliminate the nuclear fraction; and for the estimation of DNA and RNA, the homogenate was prepared by the addition of 10% trichloroacetic acid in order to free the homogenate from the acid-soluble fraction, the remaining residue being delipidate by the addition of alcohol and dried in vacuo for later KOH (IN) hydrolysis. The changes in body and liver wegihts during acute starvation were checked gravimetrically. Protein contents in the liver were monitored by the method of Lowry et al; and guanine deaminase activities were followed by the assay of liberated ammonia from the substrate utilizing the Caraway's colorimetry. The extraction of both DNA and RNA was performed by the Schmidt-Thannhauser's method, which was followed by Marmur's method of purification for DNA and by Chargaff's method of purification for RNA. The determinations of both DNA and RNA were carried out by the diphenylamine reaction for the former and by the orcinol reaction for the latter. The following resume was the results of the present work. 1. It was observed that the body as well as liver weights fall abruptly during starvation, and that the loss of body weight showed no statistical correlation with the decreases in the content of liver protein. 2. The content of liver protein and activity of liver guanine deaminase activity as well decline dramatically, and the specific activities of the enzyme (activity/protein), however, decreased gradually as starvation proceeded. 3. Both of the nucleic acids, DNA and RNA, showed decrements in the liver of mouse during acute starvation; the latter, however, being more striking in the decline as compared to the former. 4. The decreases in the liver protein content as resulted from the acute starvation had no statistically significant correlation with the decrements of DNA in the same tissue, but had regressed with a significant statistical correlation with the fall of RNA in the tissue. 5. The decrease in the activity of guanine deaminase in the liver of mouse during acute starvation was functionally more proportional to the decrease in RNA than DNA, and moreover correlated with the changes in the content of the liver protein. 6. The possible mechanisms involved during in this acute starvation as bring the decreases in the contents of DNA, protein, and guanine deaminase were discussed briefly.

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