• 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.57-65
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• 2018

BLE 또는 Wi-Fi 기반 지문인식과 같은 기존의 RF 신호 기반 실내 위치인식 기술은 RF 신호의 불안정한 수신 신호 세기로 인해 소규모 실내 환경에서도 작지 않은 오차를 발생시키며 공항, 백화점과 같은 대규모 실내 환경에 적용하기가 어렵다. 이 논문에서는 RF 신호보다 안정적인 신호 강도를 갖는 자기장 신호를 이용한 실내측위 시스템을 제안한다. 유사한 자기장 값이 같은 실내 공간에 여럿 존재하지만, 사용자의 이동이 계속됨에 따라 자기장 신호는 고유 시퀀스를 가지게 된다. 본 논문에서는 시간에 따라 변화하는 센서 데이터 시퀀스를 인식하는 데 효과적인 순환 신경망 (Recurrent neural network, RNN)이라 불리는 심층 신경망 모델을 사용하여 사용자의 현재 위치와 이동 경로를 추적한다. 제안된 신경망 기반의 지자기 실내측위시스템의 평가를 위해 약 $94m{\times}26$ 크기의 교내 테스트베드에서 자기장 맵을 구축하고 자기장맵으로부터 추출한 다양한 이동 경로와 위치 정보를 이용하여 RNN을 학습한 결과, 테스트베드에서 제안된 시스템은 평균 1.20 미터의 테스트 측위 오차를 달성할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.400-414
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

• Wind and Structures
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• 제35권1호
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• pp.1-20
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• 2022

This research work presents an experimental study's outcomes to reveal the impact of an O-ring on the flow control over a sphere placed in a turbulent boundary layer. The investigation is performed quantitatively and qualitatively using particle image velocimetry (PIV) and dye visualization. The sphere model having a diamater of 42.5 mm is located in a turbulent boundary layer flow over a smooth plate for gap ratios of 0≤G/D≤1.5 at Reynolds number of 5 × 10³. Flow characteristics, including patterns of instantaneous vorticity, streaklines, time-averaged streamlines, velocity vectors, velocity fluctuations, Reynolds stress correlations, and turbulence kinetic energy (), are compared and discussed for a naked sphere and spheres having O-rings. The boundary layer velocity gradient and proximity of the sphere to the flat plate profoundly influence the flow dynamics. At proximity ratios of G/D=0.1 and 0.25, a wall jet is formed between lower side of the sphere and flat plate, and velocity fluctuations increase in regions close to the wall. At G/D=0.25, the jet flow also induces local flow separations on the flat plate. At higher proximity ratios, the velocity gradient of the boundary layer causes asymmetries in the mean flow characteristics and turbulence values in the wake region. It is observed that the O-ring with various placement angles (𝜃) on the sphere has a considerable alteration in the flow structure and turbulence statistics on the wake. At lower placement angles, where the O-ring is closer to the forward stagnation point of the sphere, the flow control performance of the O-ring is limited; however, its impact on the flow separation becomes pronounced as it is moved away from the forward stagnation point. At G/D=1.50 for O-ring diameters of 4.7 (2 mm) and 7 (3 mm) percent of the sphere diameter, the -ring exhibits remarkable flow control at 𝜃=50° and 𝜃=55° before laminar flow separation occurrence on the sphere surface, respectively. This conclusion is yielded from narrowed wakes and reductions in turbulence statistics compared to the naked sphere model. The O-ring with a diameter of 3 mm and placement angle of 50° exhibits the most effective flow control. It decreases, in sequence, streamwise velocity fluctuations and length of wake recovery region by 45% and 40%, respectively, which can be evaluated as source of decrement in drag force.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권2호
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• pp.267-282
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• 2022

본 연구는 초등학교 1~2학년 슬기로운 생활과 3~4학년 과학과 교육과정의 연계성 분석을 통해 체계적인 교육과정 구성을 위한 기초 자료를 제공하고자 슬기로운 생활 내에서의 과학 관련 내용이 어떻게 구성되어 있는지 정리하고, 두 교과의 교육과정 연계성을 지식 측면과 탐구 기능 측면에서 살펴보았다. 분석 결과, 슬기로운 생활 교육과정 내 과학과 교육과정과 연계된 내용은 32개의 내용 요소 중 10개에 불과하였다. 이 중 5개의 내용 요소가 3~4학년군 과학과 교육과정과 연계되어 있었으며, 모두 생명 영역에 집중되어 있었다. 운동과 에너지와 물질 영역에 대한 내용은 슬기로운 생활에서 전혀 다루어지지 않고 있었다. 생명 영역은 발전적으로 연계되고 있었으며, 지구와 우주 영역은 급변적으로 연계되고 있었다. 탐구 기능의 경우, 관찰과 측정, 추리, 의사소통은 슬기로운 생활과 과학과가 수준이 자연스럽게 높아지면서 반복되는 발전적 연계가 이루어졌다. 분류는 기능적 활동 측면에서 발전적 연계가 이루어졌다고 볼 수 있으나 명확한 인식적 목적 없이 단순히 무리지어 보는 분류 활동에 그치고 있었다. 반면, 예상 활동은 슬기로운 생활에서는 제시되지 않다가 3~4학년군 과학에서 제시되기 시작하므로 격차가 발생한다고 보았다. 이러한 결과를 바탕으로 초등학교 슬기로운 생활 교육과정과 과학과 교육과정의 연계성 확보를 위한 시사점을 논의하였다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제20권1호
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• pp.143-209
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• 2005

1994년 북한이 영공개방의사를 밝힌 후, 1996년 대구-평양 비행정보구역 통과 항공로 개설되었다. 2000년 김대중 대통령의 북한 방문 때 서해안 직항로를 이용하는등 남북한의 항공운송협력이 강화되는 듯하였으나, 여러 주변 환경에 대한 운송부담력이 큰 항공운송은 남북한 협력이 쉽게 이루어지지 못하고 있다. 최근 남북한 교류가 증가됨에 따라 경제협력을 논의하기 자리가 자주 마련되고 있으며, 남북한 경제협력사업을 통해 정치적 신뢰성도 증진되었다. 그에 따라 과거에는 불가능하다도 여겨졌던 철도, 도로, 항만의 연계가 실현되었고, 가까운 장래에 남북이 연계된 직항로로 운송이 가능하게 될 것이다. 본 연구에서 남북한 항공운송협력이 갖는 의미는 단순히 남북한의 항공망이 연계 된 것을 의미하는 것을 넘어서 항공운송을 통한 경제협력과 동북아의 허브화를 지향하는 우리의 항공운송산업에 큰 의미를 부여하게 될 것이다. 이는 그 동한 북한이라는 한계에 부딪혀 항공 허브화에 어려움이 있었던 항공운송산업계의 큰 돌파구가 될 것이다. 즉 남북한의 항공연계의 진정한 의미는 동북하의 허브화, 세계적 경쟁력을 갖춘 항공운송산업을 갖춘 한국이 될 수 있는 좋은 기회가 될 것이다. 남북한 항공운송협력을 위한 전략 개발을 위해 환경 분석과 이를 바탕으로 SWOT 분석을 통하여 전략을 개발하였으며, 주변 환경변화에 따라 적절한 전략의 구사가 필요하다. 연구 결과 항공운송협력을 위해 내부 환경과 외부환경의 분석에 나타난 강점, 약점, 위협, 기회 요소들을 적절히 활용하여 단계별 전략의 구사에 활용하는 것이 바람직 할 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.31-39
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• 2009

목적 : 본 연구는 PRF(Proton Resonance Frequency)를 이용한 MR 온도감시 영상에서 시간 해상도를 keyhole방법 적용으로 향상시키고자하였다. 제시된 keyhole방법과 기존 온도영상 방법 사이의 비교를 위해 온도 값에 대한 RMS(Root Mean Square) 오차와 SNR(Signal to Noise Ratio)을 비교하였다. 대상 및 방법 : PRF 방법과 GRE(Gradient Recalled Echo)를 이용하여 MR 온도영상을 구현하였으며 장비로는 임상용 1.5T MRI 장치를 이용하였다. 인체모사 조직인 2% 한천 젤 팬텀과 돼지 근육조직으로 실험을 수행하였다. 2.45GHz대역의 마이크로파 발생장치로 MR호환 동축 슬롯 안테나를 구동하여 MRI장치 내에서 대상 조직과 팬텀을 5분간 가열하였다. 가열 직후 10분 동안에 순차적으로 MR 원 데이터를 획득하였다. 획득된 원 데이터는 PC로 전송되어 전체 위상을 부호화하여 얻은 원 데이터의 바깥영역과 K-space의 중앙 영역을 각각 128, 64, 32, 16으로 위상부호화된 데이터로 keyhole영상을 재구성하였다. 256개로 전체 부호화된 자체-참조 온도영상과 RMS 오차를 비교하였으며, zero-filling 영상과 SNR비교를 하였다. 결과 : keyhole 온도 영상에서 위상부호화 수가 128, 64, 32, 16으로 줄어들수록 RMS 오차로 산출한 온도의 차이가 0.538, 0.712, 0.786, 0.845$^{\circ}C$ 만큼 증가하였으나 SNR 값은 keyhole의 위상부호화 수가 줄어도 유지되었다. 결론 : 본 연구는 고정된 매트릭스 크기에 keyhole 방법 적용을 이용하여 온도 감시에서의 시간해상도 증가와 SNR 값을 유지하는 결과를 도출하여 성공적인 적용을 보여 주었다. 본 연구를 기반으로 한 다음 연구에서는 최적화된 변수를 이용한 keyhole 방법 적용으로 최소 온도 오차의 실시간 MR 온도 감시가 가능할 것이라 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1416-1423
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• 2018

Biotin에 강한 결합 친화력($K_D=10^{-14}M$)과 함께 streptavidin의 tetramer 특징은 VHH 항체를 streptavidin에 융합시키게 하여 biotinylated horseradish peroxidase를 사용하는ELISA 와Western blot analysis 등의 면역분석법에서 VHH 항체의 항원결합력을 증가시키는데 응용 가능하다. 이를 응용하기 위해 우리는 Streptomyces avidinii 염색체 DNA로부터 PCR을 통해 streptavidin유전자를 증폭하고 이를 green fluorescent protein항원에 특이적으로 결합하는 8B9 VHH 항체유전자에 융합시켰다. 대장균에서 수용성 융합단백질로 발현시키기 위해 pUC119 플라스미드에 기초한 발현시스템을 사용하였다. 즉 lacZ promoter를 사용하여 IPTG에 의해 단백질발현을 유도하게 하였으며, 아미노말단에 pelB leader를 두어 발현된 단백질의 periplasmic space로 이동하게 하여 수용성 단백질형태의 분비를 촉진하였으며 카르복시말단에 6개의 polyhistidine tags를 두어 $Ni^+$-NTA-agarose column을 사용하여 발현된 단백질을 정제하였다. Streptavidin이 biotin에 강하게 결합함으로 대장균에 독성을 나타냄에도 불구하고 본 수용성 융합단백질은 성공적으로 발현되었다. SDS-PAGE에서 가열하는 경우 변성되어 30.6 kDa를, 가열하지 않는 경우에는 자연 상태의 122.4 kDa을 나타내었다. 이는 8B9 VHH항체에 융합된 streptavidin moiety에 의해 monomer subunit가 비공유결합으로 tetramerization됨을 제시해준다. 또한 본 융합단백질은 ELISA와 Westernblot analysis에서 보여진 것처럼 parental streptavidin과 유사한 biotin결합력과 green fluorescent protein항원 결합력을 모두 나타내었다. 결론적으로 streptavidin에 융합된 8B9 VHH 항체형태의 융합단백질은 대장균에서 수용성 tetramer로 성공적으로 발현 및 정제되었으며 biotin과 green fluorescent protein 항원에 동시에 결합함으로써 tetrameric and bifunctional VHH 항체제조의 가능성을 제시해주었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권2호
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• pp.72-78
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• 2014

연구의 목적은 의사호흡정지(QBH) 바이오 피드백이 의료영상획득 시간의 큰변화 없이 잔류 호흡 운동을 조절함으로써 호흡 운동에 의한 영상 오류를 줄이고, 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상을 향상시킬 수 있다는 가설을 실험하는 것이다. 가설을 확인하기 위해 건강한 다섯 사람을 대상으로 3T 지멘스 엠알아이의 호흡 탐색기가 포함된 T2 가중 스페이스 엠알 펄스 시퀀스를 이용해 두번의 게이트 자기공명 영상 연구를 시행 하였다: 자유 호흡 상태와 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡상태, 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템은 알피엠(RPM) 시스템(실시간 위치 관리시스템, 베리안)을 사용하여, 복부의 외부 위치를 측정하고, 음향과 시각적으로 각각의 호흡주기의 90% 위치에서 2초 숨을 정지하도록 안내하는 방법을 사용했다. 평가방법은 의사호흡정지 바이오 피드백 시스템을 이용시 간 상부의 호흡정지모습의 재현성이 게이팅 영역 내에서 향상되는지를 지원자의 실험을 통해 평가하였다. 자유호흡상태와 의사호흡정지 바이오 피드백상태에서 3차 흉부자기공명영상내에 호흡 운동에 의한 영상 오류와 게이팅영역 내에서의 잔류 호흡 운동 조절여부도 함께 평가했다. 또한, 복부 변위의 RMSE도 (제곱근오차) 조사되었다. 의사호흡정지 바이오 피드백방법을 사용함으로 자유호흡의 경우보다 게이트 3차 흉부 엠알 영상에서 폐와 간에서 호흡운동에 의한 영상오류의 감소 결과를 획득했다(영상획득시간: ~6분). 이는 의사호흡정지 바이오 피드백사용시, 게이팅 영역에서 복부 운동 감소와 횡경막의 잔류 움직임 감소가 일치함을 의미한다. 따라서, 알피엠을 통해 얻은 복부 변위의 전체 자료에서평균 RMSE는 (제곱근오차) 자유 호흡의 2.0 mm에 비해 7 mm (67% 감소, p값=0.02)로 감소하였으며, 게이팅영역만을 고려했을때는 자유 호흡의 1.7 mm가 의사호흡정지 바이오 피드백 호흡을 사용함으로써 0.7 mm (58 % 감소, p값=0.14) 로 개선되었다. 선형 피팅을 사용하여 얻은 평균 기준 이동값은 의사호흡정지 바이오 피드백 을 사용하면 자유 호흡 5.5 mm/분보다 0.6 mm/분(89% 감소, p값=0.017)으로 감소되었다. 이 연구는 의사호흡정지 바이오 피드백을 이용해 게이트 3차 흉부 자기 공명 영상 중에 간 상부의 호흡정지 재현성이 향상되는 것을 보여 주었다. 이 시스템은 내부 해부학의 운동을 조절함으로써 게이트 의료 영상과 방사선 치료에 임상적으로 적용 할 수 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.67-75
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• 2012

목적 : 뇌에 분포하는 동맥혈관을 관찰할 때 흔히 자기공명 뇌혈관 데이터(Magnetic Resonance Angiography, MRA)를 이용한다. 하지만 뇌혈관 데이터의 경우 관찰하고자 하는 부위의 혈관을 직접적으로 관찰하기 어렵다. 이러한 3차원 데이터를 2차원 디스플레이 장치에 나타내기 위해 최대강도투사(Maximum Intensity Projection, MIP) 영상이 흔히 이용된다. 데이터의 투사방향에 위치한 복셀들 중 최대값을 가지는 복셀을 투사하여 최대강도투사 영상을 얻게 된다. 혈관의 경우 큰 복셀값을 가지기 때문에 영상에서 밝게 나타난다. 하지만 투사방향에 중첩되어 있는 일부 혈관들이 투사하는 과정에서 최대값을 가지는 혈관들에 가려져 나타나지 않게 되기 때문에 깊이 정보를 잃게 된다. 또한 정해진 위치에서의 투사영상 밖에 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 최대강도투사 영상이 가지는 이러한 단점들을 개선하여 뇌혈관의 분포를 3차원 공간상에서 최적화 된 입체영상으로 보는 새로운 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 우리는 4개의 채널 코일과 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)를 이용하여 피험자의 머리를 고정시키고 3차원 위상대조 (Phase-Contrast, PC) 시퀀스를 적용하여 3차원 뇌혈관 데이터를 얻었다. 얻어진뇌혈관 데이터의 중심점을 기준으로 3차원 공간 회전 알고리즘을 적용하여 회전된 새로운 데이터를 얻은 다음 이 데이터를 기준 수평면상에 투사하여 뇌혈관에 대한 2차원 최대강도투사 영상을 구한다. 이 때 입체영상 구현을 위해 두 눈과 데이터의 중심이 이루는 수렴각에 맞게 뇌혈관 데이터를 각각 공간 회전시킨 후 투사하여 각각의 눈에 적합한 영상들을 구하고 이를 적청안경방식 (anaglyph)을 이용하여 관찰함으로써 최적의 입체감을 가지는 최대강도투사 영상을 얻는다. 결과 : 결과 영상을 살펴보면 우선 기존의 방법들에서는 불가능했던 뇌혈관 데이터의 다양한 위치에서의 최대강도투사 영상이 가능해졌다는 것을 알 수 있다. 또한 관찰자와 데이터 사이의 거리와 두 눈 사이의 거리를 고려하여 보다 사실적인 입체감을 가지는 입체 최대강도투사 영상을 얻었다. 결론적으로 관찰자가 바라보는 방향과 관찰자와 데이터 사이의 거리에 따른 최적의 입체영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안하는 방법은 단일 최대강도투사 영상을 관찰자의 위치를 고려하여 입체영상으로 변환시킴으로써 최적의 입체감을 가지는 입체 투사 영상을 구하였다. 그리고 구면좌표계 상에서 뇌혈관 데이터의 다양한 투사방향에서의 최대강도투사 영상을 나타낼 수 있었다. 추후 알고리즘 최적화와 병렬연산 프로세스가 적용된다면 진단과 수술 계획에 필요한 뇌혈관의 입체 정보들을 실시간으로 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제58권3호
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• pp.248-256
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• 2005

목 적 : NTM질환이 과거에는 공중 건강에 치명적인 것으로 생각하지 않았다. 최근에 NTM이 높은 빈도로 발견되고 있고, 분리균의 임상적인 중요성도 커지고 있다. 본 연구는 부산의 한 삼차 의료기관에서 의뢰한 임상 검체에서 분리된 NTM의 균종 분포와 폐질환을 일으킨 균주의 임상적 특징에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2003년 3월부터 2003년 12월까지 10개월간 진단검사의학과 임상미생물검사실에 항산균 도말 및 배양검사가 의뢰되어 도말 및 배양 양성을 보인 검체를 DNA-probe hybridization을 이용한 DNA chip을 통해 항산균종(Genotyping)을 확인했다. 비결핵항산균 동정이 이루어진 환자를 대상으로 미국흉부학회(ATS)의 진단 기준에 합당한 환자를 NTM 폐질환군으로 정의하였으며, 이 환자들에게 발견된 균종, 나이, 성별, 기저 질환, 흉부 방사선 소견 등을 조사하였다. 결 과 : 항산균 배양(AFB culture)양성 균주 중 99개 검체에서 NTM동정이 의뢰되었고, 이중 23명의 환자에게서 24개 균주(24.2%)의 NTM이 확인되었다. 확인된 검체는 객담에서 19균주, 기관지세척액에서 4균주, 대장액(colon fluid)에서 1균주가 분리되었다. 24개의 검체에서 MAC이 13균주(54.2%)로 가장 많은 비율을 차지 하였고 M. szulgai가 3균주(12.5%), M. kansasii, M. malmoense가 2균주(8.3%), M. abscessus, M. chelonae, M. scrofulaceum도 각각 1균주(4%)씩 분리되었고 1균주는 분류되지 않은 균주였다. 23명의 환자 중 ATS 폐감염 기준에 부합되는 NTM 감염 환자는 총 11명(45.8%)이었으며, 평균 연령은 61세(38-76세)였다. MAC이 6균주(54.5%)로 가장 많고, M. szugai가 2균주(18.2%), M. abscessus, M. kansasii 등이 1균주(9.1%)였다. MAC이 분리된 환자 13명 중 6명(46.1%) 그리고 M. szulgai가 분리된 환자 3명 중 2명(67%), M. chelonea complex가 2명 중 1명(50%)이 임상적 의의가 있는 NTM 폐질환을 가지고 있었다. 환자들의 기저질환은 악성종양이 6명이며 그 중 5명이 폐암 환자였고 폐결핵의 과거력을 가진 사람은 4명 이었다. 흉부 방사선 촬영으로 분류한 결과 파괴성 폐형태(destructed lung pattern)은 3명, 공동성 종괴 형태(cavitary mass pattern)은 3명, 결절형(nodular pattern)이 2명(흉수동반 포함), 망상결절형(reticulonodular pattern), 경화형(consolidation pattern), 기관지확장형(bronchiectasis pattern)이 각각 1명 관찰되었다. 결 론 : 부산소재 한 대학병원에서도 다양한 형태의 NTM 폐질환이 발생하였고, 균종의 빈도는 MAC이 가장 많은 비율을 차지 하였고 M. szulgai, M. kansasii, M. malmoense M. abscessus, M. chelonae, M. scrofulaceum순이었다.