• 분석과학
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• 제33권3호
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• pp.151-158
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• 2020

일반적인 음료처럼 주변에 손쉽게 구할 수 있는 알코올(술)은 남용 및 중독 섭취로 인하여 사망에 이를 수 있을 만큼 유해한 물질이므로 적정량의 음주량을 유지하고 올바른 음주습관을 가지는 것이 중요하다. 뿐만 아니라 적정량 이상의 알코올을 장기간 섭취함으로써 야기될 수 있는 행동장애 및 판단장애로 인해 일어나는 사건 또한 상당하므로, 각종 사건, 사고에서 관련자가 음주 상태였는지, 그리고 관련자의 알코올 중독 여부를 확인하는 것이 법과학적으로 매우 중요하다. 현재 우리나라에서는 혈액이나 뇨에서 알코올 농도 혹은 알코올 대사체인 ethyl glucuronide (EtG)를 검출하는 것으로 알코올 섭취 여부를 판단하고 있다. 하지만 혈액이나 뇨에서 알코올이나 EtG를 검출하는 것은 검출 가능 시간이 짧기 때문에 비교적 최근 음주에 대한 정보만을 알 수 있다는 한계가 있다. 그러므로 오랫동안 알코올 대사체가 존재할 수 있는 모발에서 EtG를 검출하여, 장기간의 음주 여부와 주취 정도를 분석하고 알코올 중독 여부를 진단하고자 하였다. 이번 연구에서는 지속적인 음주를 하는 한국인의 모발 시료를 대상으로, 일관성 있으면서 효율적으로 모발에서 EtG를 추출 및 전처리 하는 방법을 정립하고 이를 LC-MS/MS를 이용하여 정성 정량하는 분석법을 확립하였으며, 평소 음주를 하는 사회 음주자의 실제 모발과 만성 알코올 중독이 의심되는 변사자의 모발을 대상으로 EtG를 분석해 보았다. 이 연구 결과는 한국인의 알코올 중독 진단 및 치료 과정에서 금주를 모니터링 하는 데 유용할 뿐만 아니라, 양육권 관련 법적 절차나 운전면허 재발급 및 갱신 등을 위한 절차에 근거로 응용할 수도 있을 것이다. 또한 변사자들의 알코올 남용에 대한 확실한 객관적 지표를 제공함으로써 보다 명확한 사인을 규명하는데 법과학적 응용 가능성이 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권2_1호
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• pp.267-282
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• 2018

인공위성 영상을 활용한 식생 계절 추정 연구의 지속적 발전에도 불구하고 현장 자료와의 비교를 통한 검증은 다소 미흡한 실정이다. 특히, 다양한 형태로 패치화 되어 있는 우리나라 산림의 경우, 인공위성 영상과 해상도가 일치하지 않는 한계가 존재하여 위성 영상만으로 개엽일을 추정하는데 어려움이 따른다. 본 연구는 식생 계절 추정의 신뢰도를 향상시키기 위해 대축적 임상도(1:5,000)를 MODIS 픽셀 해상도에 맞게 재구성하여 MODIS의 NDVI와 EVI 두 식생지수들로부터 시계열 식물계절 곡선을 생산하여 현장 자료를 바탕으로 우리나라의 산림에 적합한 식생 지수와 개엽일 추출 방법을 비교 및 평가하였다. 또한 각 픽셀의 임상 구성비율과 식생지수로부터의 식물계절 추출 간의 상관관계를 분석하였다. 국립수목원에서 실측된 개엽일을 바탕으로 NDVI와 EVI를 비교하였을 때 우리나라의 산림에는 EVI가 더 적합하였고, 식생지수 계절 곡선으로는 일차도함수가 개엽일 추출에 가장 적합하였다. 현장 개엽일이 조사된 7개의 활엽수종이 속한 픽셀과(중앙픽셀) 이웃한 8개의 픽셀을 실측 개엽일과 비교하였을 때, 실측과 가장 높은 상관관계를 보이는 베스트 픽셀을 구성하는 임상은 활엽수림 67.9%, 침엽수림 14.3%, 혼효림 7.7% 구성을 보였고 평균 결정계수($R^2$)는 0.64으로 나타나 높은 상관관계를 보였다. MODIS EVI로 추출한 전국 평균 개엽일은 최소 112.9일(2014년)에서 최대 129.1일(2010년)으로 2003년 이래로 약 0.16일 빨라졌다. 향후 연구에서는 활엽수림과 혼효림의 개엽일 분석 외에도 다양한 기후 및 지형 인자들의 영향을 파악하기 위해 침엽수림의 개엽일 추출까지 확장할 필요가 있으며 우리나라 산림 생태계의 다양성을 고려한 종합적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 분석과학
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• 제31권2호
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• pp.96-105
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• 2018

이 연구는 발암 의심 물질인 nitrosamine 화합물의 유기 전구물질인 8종의 이차 지방족 아민 화합물의 분석 방법을 개선한 후, 지표수 및 수돗물에서의 농도 분포를 측정하고자 실시하였다. 여과한 물 시료(200 mL)에 10 M NaOH (8 mL)와benzenesulfonyl chloride (2 mL)를 첨가하고 $80^{\circ}C$에서 30분 동안 교반한 후, 10 M NaOH (10 mL)를 첨가하여 30분 동안 교반하였다. 실온으로 식힌 물 시료에 35 % HCl를 첨가하여 pH를 5.5-6.0로 조절한 후, dichloromethane (50 mL)을 가하여 진탕기로 30분 동안 추출하였고, 이 추출 과정은 한 번 더 반복하였다. 추출액(100 mL)을 0.05 M $NaHCO_3$ 수용액(15 mL)으로 씻어준 후 $Na_2SO_4$(4 g)로 건조하였다. 여과액은 회전증발기와 질소가스를 사용하여 0.1 mL까지 농축한 후, GC-MS로 이차 지방족 아민에 대해 분석하였다. 검량선의 직선성은 결정계수($r^2$)로 0.9969-0.9996이었다. 방법검출한계는 $0.01-0.20{\mu}g/L$이었고, 반복성 및 재현성은 RSD로 나타낼 때 모두 10 % 이내이었다(6.6-9.4 %). 퍼센트 오차로 나타낸 정확도는 $0.6{\mu}g/L$에 대해 2.4-6.1 %이었다. 확립된 분석 방법을 5개의 지표수와 82 개의 수돗물에 대해 분석하였다. Dimethylamine은 모든 물 시료에서 검출되었으며, 농도는 평균 $0.79{\mu}g/L$이었고 범위는 $0.20-2.54{\mu}g/L$이었다. 따라서 본 연구에서는 지표수 및 수돗물 중 이차 지방족 아민에 대한 분석 방법을 개선하였으며, 지역 및 계절별 농도 분포를 파악하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.185-205
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• 2014

SAR를 이용한 지상이동물체탐지(GMTI)는 SAR의 주요 활용 기술 중 하나이다. 최근 위성 탑재 SAR 시스템의 해상도가 높아지면서 지상이동목표물 탐지의 유용성은 더욱 강조되고 있다. 현재까지 다양한 지상이동물체탐지 기법이 개발되었으나 대부분은 다중채널 SAR 시스템을 이용하는 기술에 집중되었다. 그러나, 아직도 단일채널 SAR 영상으로부터 지상 이동물체를 탐지하는 것은 매우 어려운 문제로 남아 있는 반면 다중채널 위성 탑재 SAR 시스템은 아직은 그 활용이 현실적으로 매우 제한적인 상황이다. 일단 지상의 목표물이 탐지되고 이동속도가 3 m/s(약 10.8 km/h) 이상인 경우 그 목표물의 이동속도는 단일채널 SAR 자료라도 오차범위 약 5%의 정밀도로 복원 가능하다. 따라서 단일채널 SAR 자료로부터 지상의 이동물체 자체를 탐지하는 것이 핵심이며, 이 논문에서는 SAR Single-Look Complex(SLC) 영상자료에 미분을 적용하여 쉽고 빠르게 탐지하는 방법을 제시한다. 이 논문에서는 SAR SLC 자료의 미분 값은 도플러 중심주파수를 나타냄을 유도하고, 따라서 미분 값은 지상이동물체 탐지에 매우 효과적임을 설명하고자 한다. 이 논문에서 제시하는 미분 방법의 결과와 정밀한 속도복원 방법의 상관계수 $R^2$ 는 0.62로 나타났으며, 이는 이동물체를 탐지하는 데는 충분함을 지시한다. 이 방법은 매우 단순한 미분으로 도플러 중심주파수 분석에 근거하고 있으나 최종 자료처리에 앞서 도플러 경사도를 제거해야 하며, 적용결과의 효율성과 신뢰도는 이 도플러 경사도 제거 과정에 크게 좌우된다. 지상에 모서리 산란체를 탑재하고 이동속도를 조절한 실험용 차량과 이를 관측한 TerraSAR-X SLC 자료를 이용하여 검증을 실시하였다. 검증결과 지상 이동물체를 매우 쉽게 탐지하면서도 정지된 상태의 강한 산란체는 약 18.5 dB의 신호파워를 줄여 효과적으로 제거 하는 것으로 나타났다. 현재 이 방법은 지상의 이동속도 8.8 km/h 이상인 경우 매우 효과적이며, 아리랑-5호를 비롯한 모든 단일채널 SAR 시스템에 적용 가능하다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제9권4호
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• pp.172-176
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• 2009

목적: 신속 요소 분해 효소 검사법은 헬리코박터 파이로리 감염의 진단에 있어서 빠르고 신뢰성 높은 검사이다. 그러나 내시경을 통한 위점막의 생검이 필요할 뿐 아니라 국내의 의료보험에서는 위암 환자에 대해 급여 인정이 되지 않는 제한점이 있다. 따라서 저자들은 대체 방법으로 위절제술 직후 생검된 위점막 검체를 이용하여 신속 요소 분해 효소 검사를 시행하였고 이를 소개하고자 한다. 대상 및 방법: 위절제술을 시행 받은 위선암 환자들 중 90명을 대상으로 헬리코박터 파이로리에 대한 IgG 항체 검사를 시행하였으며, 위절제술 직후 위전정부와 위체부 각각에서 점막 생검을 하여 신속 요소 분해 효소 검사 키트에 고정한 후 24시간 이내에 색깔변화를 통해 양성 여부를 판독하였다. 본 연구에서는 면역 혈청학적 검사에서 양성이거나 신속 요소 분해 효소 검사에서 양성인 경우 헬리코박터 파이로리 감염이 있다고 정의하였다. 결과: 신속 요소 분해 효소 검사와 면역 혈청학적 검사에서 양성인 경우가 각각 91.1%와 77.8%였다. 신속 요소 분해 효소 검사의 민감도, 특이도, 양성 예측률, 음성 예측률은 94.3%, 100%, 100%, 37.5%였으며, 면역 혈청학적 검사는 80.5%, 100%, 100%, 15%로 나타났다. 신속 요소 분해 효소검사의 정확도는 94.4%로 면역 혈청학적 검사의 81.1%보다 높았다. 신속 요소 분해 효소 검사의 헬리코박터 파이로리 감염 진단률이 면역 혈청학적 검사보다 더 높았다. 결론: 본 연구에서 위선암 환자에서 위절제술 후 생검된 위점막 검체를 이용한 신속 요소 분해 효소 검사법은 문헌상에 보고된 통상적인 신속 요소 분해 효소 검사법의 진단률과 대등하였다. 따라서 위절제술을 시행 받는 환자에서 헬리코박터 파이로리 감염의 대체 검사법으로 유용할 것으로 기대된다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제9권3호
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• pp.136-142
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• 2009

목적: 위암으로 진단받고 근치적 절제술을 시행받은 환자를 대상으로 수술 전 및 수술 후에 정기적으로 시행한 종양표지자(AFP, CEA, CA19-9, CA125)의 추적검사 결과를 분석하고 위암 재발의 조기진단과 관련한 임상적 의미를 판정하였다. 또한 종양 표지자의 위양성률과 비종양성 만성질환과의 연관성을 알아보았다. 대상 및 방법: 2003년 11월부터 2006년 11월까지 한양대학교병원에 위암으로 입원하여 근치적 절제술을 시행받은 환자 290명을 대상으로 후향적 연구를 시행하였다. CEA (정상 참고치: 5 ng/ml), CA19-9 (39 U/ml), AFP (7.0 ng/ml), CA125 (35 U/ml) 네 가지 종양표지자값을 측정하였다. 종양표지자값의 변화와 내시경적 검사를 통한 조직 검사나 방사선학적 검사를 통한 재발 여부와의 연관성을 분석하였다. 수술 후 종양의 재발은 없으나 종양표지자값이 정상 이상으로 상승한 위양성 환자에서 비종양성 만성 질환과의 연관성을 분석하였다. 결과: 재발과 관련하여 종양표지자 검사의 민감도, 특이도, 양성예측도, 음성예측도는 각각 75.0%, 64.6%, 23.1%, 94.8%였다. 재발이 발생한 36예 중 10예(27.8%)의 경우에서는 영상의학검사에서 재발이 발견되기 전 종양표지자의 상승이 먼저 나타났으며, 13예(36.1%)의 경우에서는 영상의학검사와 동시에 종양표지자의 상승이 나타났다 추적 기간 동안 재발이 발생하지 않은 254명 중 90명의 환자에서 적어도 한 가지 이상의 종양표지자가 상승하여 35.4%의 위양성를을 나타내었다. 재발의 증거가 없으나 종양표지자가 상승했던 90명의 환자 중에 70명의 환자는 추적 검사 상 수치가 정상화 되었으나(기간: $9.08\pm7.2$개월), 20명의 환자는 지속적으로 정상 수치 이상 유지되었다. 두 군 간의 성별, 나이, 성별, 림프절 전이 여부, 조직형, 병기 등의 차이는 없었으나 비종양성 만성 질환(폐질환, 간담도계 질환, 고혈압 당뇨, 흡연, 민간요법) 유무의 차이가 있었다. 만성 질환이 있는 군이 없는 군에 비해 종양표지자가 지속적으로 상승되어 있는 양상을 나타내었다(P=0.007). 결론: 위암 근치적 절제술 후 재발 진단의 목적으로 종양 표지자는 영상의학검사 등의 다른 검사와 병합하여 활용할 수 있을 것이다. 또한 비종양성 만성 질환이 있는 경우 종양표지자가 상승하는 경우도 있으므로 이에 대한 고려가 필요할 것이다.

• 지능정보연구
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• 제24권2호
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• pp.243-264
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• 2018

현재 전세계 배터리 시장은 이차전지 개발에 박차를 가하고 있는 실정이지만, 실제로 소비되는 배터리 중 가격 대비 성능이 좋고 재충전을 통해 다시 재사용이 가능한 납축전지(이차전지)의 소비가 광범위하게 이루어지고 있다. 하지만 납축전지는 복합적 셀(cell)을 묶어 하나의 배터리를 구성하여 활용하는 배터리의 특성상 하나의 셀에서 열화가 발생하면 전체 배터리의 손상을 가져와 열화가 빨리 진행되는 문제가 존재한다. 이를 극복하기 위해 본 연구는 기계학습을 통한 배터리 상태 데이터를 학습하여 배터리 열화를 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 이를 위해 실제 현장에서 배터리 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 센서를 골프장 카트에 부착하여 실시간으로 배터리 상태 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 이용하여 기계학습 기법을 적용한 분석을 통해 열화 전조 현상에 대한 예측 모델을 개발하였다. 총 16,883개의 샘플을 분석 데이터로 사용하였으며, 예측 모델을 만들기 위한 알고리즘으로 의사결정나무, 로지스틱, 베이지언, 배깅, 부스팅, RandomForest를 사용하였다. 실험 결과, 의사결정나무를 기본 알고리즘으로 사용한 배깅 모델이 89.3923%이 가장 높은 적중률을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 날씨와 운전습관 등 배터리 열화에 영향을 줄 수 있는 추가적인 변수들을 고려하지 못했다는 한계점이 있으나, 이는 향후 연구에서 다루고자 한다. 본 연구에서 제안하는 배터리 열화 예측 모델은 배터리 열화의 전조현상을 사전에 예측함으로써 배터리 관리를 효율적으로 수행하고 이에 따른 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제23권3호
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• pp.194-201
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• 2016

목적: 폐렴구균은 주요 비인두 상재균으로, 주위 조직을 침범하여 침습성 감염을 일으킬 수 있어 보균율에 대한 감시가 중요하다. 본 연구에서는 임상에서 비인두 흡인물로부터 추출하고 남은 RNA를 이용하여 폐렴구균을 확인할 수 있는 실시간 중합효소 연쇄반응(real-time reverse transcription polymerase chain reaction [RT-PCR])법을 구축하고, 보균율 측정에 있어서의 정확성과 이점을 확인하고자 하였다. 방법: 2014년 9월부터 10월까지 중앙대학교병원에 입원하여 호흡기 바이러스 RT-PCR 검사를 시행받은 18세 이하의 소아들로부터 비인두 흡인물을 채취하였다. 먼저 배양법과 genomic DNA (gDNA)를 이용한 real-time PCR을 시행하여 폐렴구균 검출률의 정확성을 확인하였다. 이 중 처음 20개의 검체를 이용하여, 고전적인 배양법과 gDNA를 이용한 real-time PCR, 그리고 RNA를 이용한 real-time RT-PCR법을 시행하고 이를 비교 분석하였다. 결과: 총 157개의 검체에서 시행한 real-time PCR 검사는 기존의 배양검사와 일치율이 0.922 (P<0.01, Fisher exact test)로 매우 높았다. 배양검사에서 음성인 133개의 검체는 real-time PCR에서도 모두 음성을 보였다. 24개의 배양 양성 검체 중 21개의 검체는 real-time PCR에서도 양성이었지만, 나머지 검체는 음성 결과를 보였다. 20개의 검체에서 시행한 real-time RT-PCR 검사는 1개 검체를 제외하고 배양법 및 real-time PCR과 결과가 일치하였다. 한편, 배양법을 시행하고 결과를 확인하기까지는 총 26.5시간, real-time RT-PCR 검사에는 총 4.5시간이 소요되었다. 결론: 본 연구는 비인두 집락균 확인을 위한 real-time RT-PCR법의 확립과, 폐렴구균 보균율 측정에 있어서의 real-time RT-PCR 검사의 정확성 및 편의성을 보여주었다. Real-time RT-PCR 검사법은 주요 세균들의 보균율 연구에 있어서 시간과 노력을 줄일 수 있는 좋은 방법이며, 폐렴구균의 역학자료 수집에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.379-399
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• 2020

불법 선박 탐지는 해양 감시 체계 구축에서 중요한 요소 중 하나이다. 효과적인 해양 감시를 위해서는 광역적이고 지속적인 해상 감시 수단이 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 SAR, HF 레이더, 무인기 그리고 AIS 통합 기반의 선박탐지 모니터링을 가능성을 검토하였다. 각 플랫폼별 시·공간 관측 특성을 고려하여 선박감시 시나리오는 HF 레이더 자료와 AIS 자료를 이용한 상시감시 시스템과 인공위성과 무인기를 활용한 이벤트 감시 시스템으로 구성되었다. 상시감시 시스템은 아직까지 HF 레이더 자료의 낮은 공간해상도로 인한 탐지 가능 선박크기 제한 및 정확도의 한계가 있다. 그러나, 인공위성 SAR 자료를 사용한 이벤트 감시 시스템은 추출된 선박 위치와 AIS 자료를 이용한 불법 선박 탐지, 그리고 SAR 영상에서 추출된 선박속도, 이동방향에 대한 정보 또는 HF 레이더 자료를 이용한 선박 트래킹 정보는 무인기 감시체계로의 전환에 주요한 정보로 활용될 수 있다. 시나리오 구성을 위한 실험을 위해 2019년 6월 25일부터 6월 26일까지 2일간 충청남도 서천군 홍원항 서측에 위치한 연도를 중심으로 통합 현장 실험을 수행하였다. 이로부터 KOMPSAT-5 SAR 영상, 무인기 영상, HF 레이더 자료 및 AIS 자료가 성공적으로 수집되었고 각각 개발된 알고리즘을 적용하여 분석되었다. 개발된 선박감시 모니터링 시스템은 다중 플랫폼으로부터 수집된 자료 및 분석 결과의 가시화 뿐만 아니라 추후 상시 및 이벤트 선박감시 시나리오를 구현에 기반이 될 것이다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권1호
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• pp.52-61
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• 2004

목적: 두경부암의 중요한 예후인자인 경부림프절 전이의 수술전 진단은 최근 기능보존적 수술이 증가함에 따라 그 중요성이 증가되고 있다. 이 연구에서는 경부 림프절군의 전이에 대한 FDG-PET의 진단적 정확도를 평가하고 이를 CT/MRI와 비교하고자 하였다. 방법: 조직학적으로 두경부암(상부성문암 16, 설암 9, 기타 7)이 확인된 32명의 환자(남/녀=27/5, $56{\pm}10$세)를 대상으로 FDG-PET과 CT의 수술전 진단성적을 비교하였다. FDG-PET과 CT/MRI는 1개월 이내에 시행되었고 병리적 소견을 토대로 경부림프절군 단위로 예민도와 측이도를 구하였다. 결과 32명의 환자에서 153개의 림프절군이 절제되었고 이중 19명의 환자에서 32개의 림프절군이 조직학적으로 전이양성이었다. 전체적인 FDG-PET의 민감도와 예민도는 각각 88% (28/32)와 93% (113/121)이었고 CT/MRI의 민감도와 예민도는 각각 56% (18/32)와 92% (112/121)로 FDG-PET이 CT/MRI보다 예민도가 유의하게 높았다. (p=0.002) 개별 림프절군에서의 진단성적은 그 위치에 따라 서로 달랐으며 가장 낮은 민감도와 특이도를 보인 림프절군은 편측 제II 림프절군이었고 반대측 림프절군과 인두후부 림프절군 등에서 가장 높은 예민도와 특이도를 보였다. 결론: 두경부암에서 경부림프절전이를 발견하는데 FDG-PET이 CT/MRI보다 더 민감하였으며 FDG-PET은 경부절제술의 범위를 결정하는데 유용할 것으로 생각된다.