• 한국수자원학회논문집
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• 제55권8호
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• pp.623-634
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• 2022

하천 주변 친수구역 조성, 4대강 사업 등과 같은 하천정비 사업으로 인해 하천의 흐름특성은 계속적으로 변동하고 있으며, 각종 오염물질 유입으로 인한 수질사고의 위험이 높아지고 있다. 수질사고 발생시 하천의 흐름특성을 고려해 오염물질의 농도 및 도달시간을 예측해 신속한 방제작업으로 하류로의 영향을 최소화해야한다. 이러한 오염물질의 거동을 추적하기 위해서는 하천의 구간별 확산계수, 분산계수 산정이 필요하며 그중 분산계수는 용존성 오염물질의 확산범위 해석에 사용된다. 오염물질의 거동을 추적하기 위한 기존 실험적 연구사례들은 많은 인력과 비용이 소요되고, 한정적인 장비의 운용으로 공간적으로 높은 해상도의 자료 취득이 어려웠다. 최근에는 RGB드론을 이용한 오염물질의 추적연구가 수행되었지만, RGB영상 역시 분광정보를 한정적으로 수집한다는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존 연구들의 한계점들을 보완하기 위해 드론을 활용한 원격탐사 플랫폼에 초분광센서를 탑재하여 기존 접촉식 측정보다 시간적, 공간적으로 고해상도의 자료를 수집하였다. 수집된 시공간(Spatio-temporal) 초분광영상을 활용해 추적자의 농도를 산정하고, 횡분산계수를 도출하였다. 향후 연구를 통해 드론 플랫폼의 한계를 극복하고, 분산계수 산정 기술을 고도화하면 수계로 유출되는 각종 오염물질의 감지 및 다양한 수질항목 및 하천인자의 변화량 감지가 가능할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제29권4호
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• pp.67-76
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• 2021

바이오가스화는 유기성폐기물을 안정적으로 분해하여 처리하는 과정에서 발생하는 메탄(CH₄)가스를 이용해 환경친화적인 연료를 생산하는 기술이다. 바이오가스화는 수분함량이 높은 유기성폐기물의 에너지화에 가장 많이 활용되는 방법이며, 직매립(2005) 및 해양투기(2013) 등의 금지에 따른 유기성폐기물 처리에 유용한 공법이다. 최근 국내에서 발병한 아프리카돼지열병(ASF, African Swine Fever)으로 습식사료화 재활용이 금지되고, 건조 사료화 및 퇴비화 등의 생산제품 수요처가 부정적으로 인식되면서 음식물류폐기물의 처리에 어려움을 겪고 있다. 이에, 음식물류폐기물의 처리 및 자원화를 위해 바이오가스화가 더욱 주목받고 있다. 우리나라 에너지소비 규모는 268.41 10⁶toe에 이르며 세계 9위 수준이다. 하지만 공급에너지의 약 95.8 %를 해외수입에 의존하고 있는 에너지 빈곤 국가이다. 따라서 국내에서는 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS, Renewable energy portfolio standard)를 도입하고 있다. 국내의 RPS 제도는 다른 신재생에너지와 비교하여 폐기물에너지의 신·재생에너지 공급인증서(REC, Renewable energy certificate)의 가중치를 낮게 설정하고 있다. 따라서 폐자원에너지의 활성화를 위한 추가적 인센티브 제도가 요구된다. 본 연구에서는 음식물류폐기물, 음폐수 및 다양한 유기성폐기물이 처리되는 혐기소화조의 운영방식을 알아보고, 일정 기간의 정밀모니터링을 통해 폐자원에너지 인센티브제도를 마련하는 기초자료로써 활용하고자 하였다. 유기성 폐기물로 바이오가스를 생산하여 발전과 중질가스로 활용하는 4개소를 대상시설로 선정하였고, 현장조사 및 시료채취를 실시하였다. 채취된 유기성폐기물의 유입물 시료와 처리공정에 따른 유출물 시료의 기초 성상분석을 수행하였다. 성상분석 결과, 소화조 유입물의 총 고형물은 평 균 12.11 %이며, 총 고형물 중 휘발성 고형물은 85.86 %로 확인되었다. BOD와 CODcr 제거율은 소화조의 유입·유출 대비 각각 60.8 %와 64.8 %로 나타났으며, 유입물의 휘발성지방산은 평균 55,716 mg/L로 나타났으며, 혐기소화 후 감소율이 평균 92.3 %로 대부분 분해되어 제거된 것을 확인할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1216-1221
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• 2022

선박은 화물 운송의 효율을 증대시키기 위해 대형화되는 추세이다. 선박 대형화는 선박 작업자의 이동시간 증가, 업무 강도 증가 및 작업 효율 저하 등으로 이어진다. 작업 업무 강도 증가 등의 문제는 젊은 세대의 고강도 노동 기피 현상과 맞물러 젊은 세대의 노동력 유입을 감소시키고 있다. 또한 급속한 인구 노령화도 젊은 세대의 노동력 유입 감소와 복합적으로 작용하면서 해양산업 분야의 인력 부족 문제는 극심해지는 추세이다. 해양산업 분야는 인력 부족 문제를 극복하기 위해 지능형 생산설계 플랫폼, 스마트 생산 운영관리 시스템 등의 기술을 도입하고 있으며, 스마트 자율물류 시스템도 이러한 기술 중의 하나이다. 스마트 자율물류 시스템은 각종 물품들을 지능형 이동로봇을 활용하여 전달하는 기술로서 라이다, 카메라 등의 센서를 활용해 로봇 스스로 주행이 가능하도록 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 이동로봇이 선박 갑판의 통행로를 감지하여 stop sign이 있는 곳까지 자율적으로 주행할 수 있는지를 확인하였다. 자율주행은 Nvidia의 End-to-end learning을 통해 학습한 데이터를 기반으로, 이동로봇에 장착된 카메라를 통해 선박 갑판의 통행로를 감지하여 수행하였다. 이동로봇의 정지는 SSD MobileNetV2를 이용하여 stop sign을 확인하여 수행하였다. 실험은 약 70m 거리의 선박 갑판 통행로를 이동로봇이 이탈 없이 주행 후 stop sign을 확인하여 정지하는지를 5회 반복 실험하였으며, 실험 결과 경로이탈 없이 주행하는 결과를 얻을 수 있었다. 이 결과를 적용한 스마트 자율물류 시스템이 산업현장에 적용된다면 작업자가 작업 시 안정성, 노동력 감소, 작업 효율이 향상될 것으로 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제29권1호
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• pp.121-142
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• 2023

수입식품의 수입 건수와 수입 중량이 꾸준히 증가함에 따라 식품안전사고 방지를 위한 수입식품의 안전관리가 더욱 중요해지고 있다. 식품의약품안전처는 통관단계의 수입검사와 더불어 통관 전 단계인 해외제조업소에 대한 현지실사를 시행하고 있지만 시간과 비용이 많이 소요되고 한정된 자원 등의 제약으로 데이터 기반의 수입식품 안전관리 방안이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 현지실사 전 부적합이 예상되는 업체를 사전에 선별하는 기계학습 예측 모형을 마련하여 현지실사의 효율성을 높이고자 하였다. 이를 위해 통합식품안전정보망에 수집된 총 303,272건의 해외제조가공업소 기본정보와 2019년도부터 2022년 4월까지의 현지실사 점검정보 데이터 1,689건을 수집하였다. 해외제조가공업소의 데이터 전처리 후 해외 제조업소_코드를 활용하여 현지실사 대상 데이터만 추출하였고, 총 1,689건의 데이터와 103개의 변수로 구성되었다. 103개의 변수를 테일유(Theil-U) 지표를 기준으로 '0'인 변수들을 제거하였고, 다중대응분석(Multiple Correspondence Analysis)을 적용해 축소 후 최종적으로 49개의 특성변수를 도출하였다. 서로 다른 8개의 모델을 생성하고, 모델 학습 과정에서는 5겹 교차검증으로 과적합을 방지하고, 하이퍼파라미터를 조정하여 비교 평가하였다. 현지실사 대상업체 선별의 연구목적은 부적합 업체를 부적합이라고 판정하는 확률인 검측률(recall)을 최대화하는 것이다. 머신러닝의 다양한 알고리즘을 적용한 결과 Recall_macro, AUROC, Average PR, F1-score, 균형정확도(Balanced Accuracy)가 가장 높은 랜덤포레스트(Random Forest)모델이 가장 우수한 모형으로 평가되었다. 마지막으로 모델에 의해서 평가된 개별 인스턴스의 부적합 업체 선정 근거를 제시하기 위해 SHAP(Shapley Additive exPlanations)을 적용하고 현지실사 업체 선정 시스템에의 적용 가능성을 제시하였다. 본 연구결과를 바탕으로 데이터에 기반한 과학적 위험관리 모델을 통해 수입식품 관리체계의 구축으로 인력·예산 등 한정된 자원의 효율적 운영방안 마련에 기여하길 기대한다.

• 정보관리학회지
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• 제40권3호
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• pp.25-54
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• 2023

오픈 데이터가 국제적인 흐름으로 주목받는 현시점에서 데이터 공유를 지원하는 한국의 국제 학술지 역할에 대한 논의가 이루어질 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 국내 발간 국제 학술지의 편집인 설문 조사와 인터뷰를 바탕으로 데이터 공유 정책 도입에 영향을 미치는 요인을 확인하고 해당 학술지 편집인의 데이터 공유 정책 도입 및 구성요소에 대한 인식을 살펴보았다. 그 결과 정책을 도입하였거나 도입할 예정인 학술지에서는 데이터 공유가 국제적인 추세이며 연구발전에 기여할 수 있다는 점을 인식하였지만, 여전히 데이터 공유에 대한 인식 개선 노력이 필요함을 강조하였다. 이에 학술지 및 학술공동체 차원에서의 교육 활동이나 데이터 공유에 따른 보상을 통해 데이터 공유에 대한 인식을 개선할 필요가 있었다. 또한 중요도가 높으며, 필수 구성요소로 편집인의 절반 이상이 선택한 구성요소로 '데이터 가용성 표기', '데이터 공유 수준', '데이터 공유 방법', '데이터 인용'이 있었다. 이들 학술지에서 데이터 공유를 반드시 의무화할 필요는 없지만 데이터 가용성 표기를 통해 데이터를 공유할 수 없는 상황에 대해 언급하는 것은 필요하다고 보았다. 국내 상황에 적합한 리포지터리 개발 및 실행을 책임질 기관의 역할 또한 강조되었다. 더불어 정책 도입에 영향을 주는 요인에 따라 정책 도입 비율의 차이를 확인한 결과, 영향력지수 사분위, 출판 유형, 주제 분야에서 유의한 차이가 나타났다. 영향력지수가 높은 학술지는 데이터 공유를 지원하는 자원을 보유할 가능성이 높고 오픈액세스 혹은 하이브리드 학술지는 오픈사이언스의 일환인 오픈 데이터에 관심을 가지는 경향이 있다고 볼 수 있었다. 의학 분야에서는 학술공동체 차원의 데이터 공유를 위한 적극적인 움직임이 데이터 공유 정책 도입을 촉진하였음을 알 수 있었다. 국내에서 학술지 데이터 공유 정책 도입 및 운영을 활성화하는 기초자료로서 본 연구가 활용될 수 있을 것이다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.210-223
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• 2023

본 연구는 진로교육과 관계된 선행연구 결과들을 참고하여 과학교과 및 지역의 자연자원을 연계한 초중등 진로교육 프로그램을 개발하여 초중학생들에게 적용하고 각 프로그램에 대한 학생들의 학습 결과와 진로 교육적 관점에서 학습효과 그리고 지역자원 연계 진로 프로그램개발과 운영에 따른 시사점을 탐색하였다. 연구목적을 달성하기 위해, 지역의 자연과 사회자원을 활용한 10차시 분량의 진로교육 프로그램을 개발하여 농촌지역 초중학생 25명에게 적용하였다. 연구결과, 본 연구에 참여한 초중학생들의 대부분은 본인들이 생활하는 지역에 대한 자연·사회적 자원가치를 잘 알지 못하였다. 그러므로 농어산촌 지역에서 초중학생들을 대상으로 하는 지역기반 진로교육 프로그램을 개발하여 운영할 경우, 해당 지역의 자연·사회 정보 및 자원 적 가치에 대해 학생들이 충분히 알 수 있도록 별도의 교수/학습활동 시간을 운영하는 것이 필요하다. 또한 진로교육 프로그램에 대한 학생들의 참여와 흥미를 제고시키기 위해서는 프로그램의 운영을 개인이 아닌 모둠단위로 조직하고, 프로그램 수행과정을 몇 개의 하위단계로 나누어 각 단계에 대한 활동내용을 구체적으로 안내해 줌으로써 학생들이 프로그램을 수행하는데 활동내용과 순서를 명확히 인지하고 활동할 수 있도록 유도하는 것이 필요하다. 마지막으로, 지역 연계 진로교육 관련 프로그램의 중심소재가 자신과 관계 깊은 내용, 즉 부모님이 재배하는 농산물의 품목등에 더 집중 하였으며, 프로그램에서 미래 직업설정이 농장주 등 1차 생산관계자에 비해 여행사, 제조회사 대표 등 회사를 직접 운영하는 창업 등에서 학생들의 참여도와 흥미가 높게 나타났다. 최근 교육과정에서 진로교육이 강조되는 추세를 감안하여 특히 자연자원과 밀접한 내용적 관계가 있는 지구과학분야에서 지역의 자원 적 가치를 지닌 소재를 발굴하고 지구과학교육 분야에서 이를 지역자원과 연계한 진로교육 프로그램으로 개발·운영함으로써 지역 학생들이 자신의 지역에서 미래 직업을 탐색해 볼 수 있는 기회를 제공해 주는 것에 더 많은 관심이 필요함을 제언한다.

• 현장농수산연구지
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• 제10권1호
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• pp.43-58
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• 2008

항공방제, 특히 무인헬기에 의한 병해충 방제작업은 작업 자체의 편리성, 기동성, 생력 방제, 생산비 절감, 농촌 노동력 완화, 넓은 면적에 적기 일제 방제, 긴급 추가방제시의 효과 등(Nakashima 등, 2002) 유리한 측면이 많아 일본에서는 이용실적이 급격히 증가하는 추세이다. 우리나라에서도 1960년대 말 대여한 유인헬기로 김제, 김포, 김해 등지에서 이삭도열병과 이화명충에 대한 방제작업을 실시하여(식물환경연구소, 1970) 방제효율, 약해 문제 등 장단점을 비교적 상세히 검토하였다. 그 후 항공방제에 대한 적용약제 선발시험이 실시되었으나(농촌진흥청 2002~'03) 무인헬기에 의한 포장에서의 방제시험은 본 시험이 첫 단계라 생각된다. 본 시험 결과 잎도열병과 잎집무늬마름병의 발생정도가 초기에는 대체적으로 균일한 편이었으나 1차 방제 후의 정도에 차이가 있는 것은 약효의 측면도 있으나 고온 저습 상태의 지속, 벼의 성장에 따른 기주체 저항력의 증가, 포장별 비배관리에 따른 복합적인 요인이 작용했기 때문이라 생각된다. 예를 들어 포장 2의 경우 금년에는 시비를 하지 않았으나 벼의 생육상태와 번무도를 볼 때 전년도까지 많은 량의 질소질 비료가 투여 되었던 것으로 추측된다. 따라서 우수한 약제를 사용하더라도 과비상태에서는 병 발생이 많기 때문에(Kim 등, 1985) 약제방제 효과는 미흡하기 마련이다. 금년도 시험을 실시한 5개의 포장은 각각 다른 농가포장을 이용했기 때문에 무인헬기에 의한 방제효과를 단적으로 판정하기는 어려운 실정이다. 무인헬기에 의한 병해충 방제효과는 벼 뿐 아니라 잡초(農林水産航空協會, 2003), 채소류, 과수, 산림병해충에 대하여 실용성이 입증된 상태지만 우리나라에서 무인헬기를 본격적으로 도입, 방제작업에 활용하기 위해서는 다음 사항들이 고려되어 할 것이다. 1. 동일 포장에서 균일한 경종방법에 의한 시험 2. 병해충의 발생이 다른 기상조건하에서의 연차적 시험 3. 환경영향평가 등 결론적으로 위의 미비점이 보완되어 충분한 연구 자료가 뒷받침 된다면 무인헬기를 이용한 농작물, 산림병해충방제에 획기적인 계기가 마련될 것으로 기대된다.

• 한국조경학회지
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• 제51권1호
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• pp.13-28
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• 2023

본 연구는 민간공원특례사업 추진단계에서 전국 최초로 민간 참여형 -협의체를 도입하고, 시행과정에서 제도의 유연한 적용과 구별된 정책적 요소 등을 도입한 부산광역시를 대상으로 사업추진의 과정을 살펴보고 운영특성 및 성과 등을 분석하고자 하였다. 분석결과 첫째, 사업방식에 있어 혼합방식을 도입하여 우선협상자를 선정하였는데, 이는 타 지자체에서 볼 수 없는 독자적 사업방식으로 공공재의 민간개발에 따른 공정성과 투명성을 확보하기 위한 새로운 시도로 평가될 수 있다. 둘째, 공원별 특성을 고려한 가이드라인과 비공원시설의 입지, 면적, 최고높이 등 세부지침 등을 명시하여 지역 정체성을 살린 합리적 개발계획 수립의 준거와 평가기준의 토대를 마련하였다. 셋째, 사업과정에 있어서 민관협의체인 권한위임형 라운드테이블을 통해 투명성을 확보하여, 특혜의혹과 같은 분쟁 등의 발생을 최소화하였다. 넷째, 기부채납되는 공원시설의 품질향상과 설계 적정성 확보를 위하여 실시계획인가 이후 총괄계획가 도입 및 건설사업관리(설계단계) 용역을 수행토록 하여 지역 내 명품공원의 효율적 구현과 특화를 도모하였다. 그 결과 부산광역시는 일몰로부터 5개 공원, 2.25km²의 공원면적 보전과 토지보상 및 공원조성비 7,400억원 절감을 통해 효율적인 사업진행을 하였으며, 무엇보다 민간이 주도하고 기관이 지원하는 새로운 운영형식 도입으로 새롭게 시행된 민간공원특례사업의 공공성 강화를 제시하였다. 다만 이러한 제도적용과 검증절차 등으로 인하여 사업기간이 장기화되고, 민간사업자의 재정적 부담과 함께 공원서비스가 지연되고 있어 기간 단축을 위한 관련 특례법 제정과 사업방식의 개선 등이 보완되어야 할 것으로 보인다.

• 서비스연구
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• 제12권4호
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• pp.1-18
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• 2022

본 연구는 서비스철학이 서비스시대 인류사회의 발전원리임을 입증하기 위해 수행되었다. 상호존중의 식물적 생태계가 서비스시대 인류사회 운영원리가 되어야함을 입증하려고 시도하였다. 고대부터 현대에 이르기까지 통시대적으로 서비스철학이 인류사회 발전 지혜임을 보여주려고 하였으며, 동양과 서양 등 모든 지구공간에서 서비스철학이 인류사회 발전 지혜였음을 입증하려고 시도하였다. 또한 지구상의 모든 공간과 인간의 모든 시간 위에서 명멸한 많은 국가와 개인들의 발전 지혜에도 서비스철학이 그 중심에 있었음을 입증하려고 시도하였다. 한편 서비스철학에 위배되는 운영을 한 많은 국가와 개인, 그리고 시간과 공간에서는 발전이 더디거나 쇠퇴가 빨랐음을 입증하려고 시도하였다. 국가들의 차이는 하드웨어가 아닌 소프트웨어에 있었음을 본 연구는 보여주었다. 더 구체적으로 정신과 문화 등 소프트웨어적인것의 중심에 서비스철학이 내재되어 있었던 국가들은 인류사회에 큰 기여를 한 것으로 분석되었다. 그리스 로마와 베네치아공화국, 네덜란드공화국, 곧이어 미국과 현대 대한민국 등의 사례가 이를 입증하고 있고, 소련 등이 이를 반증하고 있다고 볼 수 있다. 전자는 국가 운영 소프트웨어가 강한 사회였고, 후자는 하드웨어가 강한 사회였다고 할 수 있다. 시민들이 자율적으로 구성하고 운영해간 국가와 상층부 주도 운영 국가의 경우는 차이가 크다. 상층부 주도는 서비스철학에 기반하지 못하고 있기 때문에 축적되는 소프트웨어적 힘이 약해서 인류사회에 지혜 축적이 약했다고 할 수 있다. 따라서 그동안의 인류사회가 이기심이 주도하는 자기중심적 동물적 생태계의 사회였다면, 지금부터의 서비스시대 인류사회는 상호존중과 자기중심이 공존하는 식물적 생태계의 사회로 변화되어야 지속적인 발전이 가능하다고 할 수 있다. 과거 인류사회에서 서비스철학이 중심이 된 사회가 더 번영하고 더 큰 유산을 인류에게 남겼듯이, 앞으로의 서비스시대 인류사회는 서비스철학이 중심이 되는 식물적 생태계의 인류사회가 되어야 함을 제안하였다. 자기 중심 소아와 공동체 중심 대아가 변증법적인 과정을 통해 팽팽한 균형을 이루는 서비스철학 기반 사회가 인류사회의 발전 지혜임을 제시하였다. 향후 이에 관련되는 심층적인 추가 연구들이 필요하다.

• 대한정형외과학회지
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• 제54권4호
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• pp.327-335
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• 2019

목적: 골다공증성 척추 압박 골절 환자에서 척추경 나사못을 이용한 고정술을 시행 시 골시멘트(polymethylmethacrylate) 보강의 방사선적 효용성에 대해 조사하고자 하였다. 대상 및 방법: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정을 시행한 20예의 환자가 연구에 포함되었다. 평균 추시 기간은 15.6개월이었으며, 인구학적인 자료, 골밀도(bone mineral density, BMD), 유합 분절, 척추경 나사의 사용 개수 및 골시멘트 주입량은 의무기록을 통하여 검토되었다. 방사선적인 결과를 산출하기 위하여 시간 순차적(수술 전, 수술 직후, 술 후 6주, 술 후 3, 6개월 및 술 후 1년) 추시를 통해 방사선적 지표를 측정하였다. 결과: 본 연구에 총 20명의 환자(여자 16예[80.0%]; 평균 나이, 69.1±8.9세)가 포함되었다. 평균 BMD는 -2.5±0.9 g/cm², 각각의 추체당 평균 골시멘트 주입량은 6.3 ml였다. 술 전 측정한 후만각(Cobb angle)은 32.7°±7.0°였으며, 술 후 측정값은 8.7°±6.9° (p<0.001)로 큰 호전을 나타내었고, 교정은 술 후 시간 순차적인 추시에서도 유지됨을 보였다. 기구 고정 후 후만각, 설상각, 시상지표 또한 유사한 호전 양상을 나타내었다. 또한 골절된 추체의 전방 높이 또한 수술 전 11.0±5.0 mm에서 수술 후 18.5±5.7 mm (p=0.006)로 호전되었고 3, 6개월 및 1년간의 추시 간에도 유지됨이 확인되었다. 결론: 골다공증성 압박 골절에서 골시멘트 보강술을 이용한 척추경 나사 고정은 효과적인 치료법이라 생각되며, 이 술식을 통해 국소 흉요추부 후만의 충분한 교정을 얻을 수 있고 술 후에도 잘 유지할 수 있는 방법으로 골다공증 척추 압박 골절 환자에서 유용한 술식으로 생각된다.