정형 임상데이터와 임상 텍스트의 멀티모달 융합을 이용한 비뇨의학과 입원 환자의 재원일수 분위수 예측 : 예측 불확실성을 고려한 멀티모달 재원일수 예측

안소현 중앙대학교 대학원 2026 국내석사

환자의 재원일수(Length of Stay, LOS)는 병상 관리, 의료 자원 배분, 퇴원 계획 수립 등 병원 운영 전반에 중요한 영향을 미치는 핵심 지표이다. 기존 LOS 예측 연구는 주로 정형 전자건강기록(EHR) 데이터에 기반한 단일값 예측 또는 사전에 정의된 재원일수 구간 분류에 초점을 두어 왔다. 그러나 이러한 접근은 환자별 예측 불확실성과 장기입원 환자의 LOS 분포 상위 꼬리 영역을 충분히 반영하기 어렵다는 한계가 있다. 또한 검사 소견과 수술기록 등 임상 텍스트는 환자의 상태와 치료 과정에 대한 중요한 문맥 정보를 포함하고 있음에도 LOS 예측에 충분히 활용되지 못하였다. 본 연구는 중앙대학교병원 비뇨의학과 입원 환자 데이터를 대상으로 정형 EHR 데이터와 임상 텍스트를 통합한 멀티모달 분위수 예측 모델을 제안하였다. 실제 임상 환경을 반영하기 위해 Admission Cohort와 Surgery Cohort의 두가지 예측 시나리오를 구성하였다. Admission Cohort는 입원 초기 이용 가능한 정보를 기반으로 LOS를 예측하며, Surgery Cohort는 수술 시점까지 확보된 정보를 기반으로 LOS를 예측한다. 입력 데이터는 정형 데이터, 검사정보 텍스트, 수술정보 텍스트로 구성하였다. 제안 모델은 정형 데이터를 FT-Transformer 기반 encoder로 표현하고, 검사 정보 및 수술정보 텍스트를 KM-BERT 기반 text encoder로 표현하였다. 이후 Gated Fusion을 통해 세 표현을 통합하였으며, Quantile Prediction Head를 통해 LOS의 ˆq0.1, ˆq0.5, ˆq0.9를 동시에 예측하였다. LOS는 학습 과정에서 로그 변환하여 사용하였고, 최종 평가는 원척도로 역변환한 예측값을 기준으로 수행하였다. 예측 성능은 중앙 분위수 ˆq0.5 기반 MAE와 Pinball Loss를 중심으로 평가하였으며, ˆq0.1–ˆq0.9 예측구간은 Coverage@80과 Interval Width로 분석하였다. 실 험 결과, 제안 모델은 기존 point prediction 기반 모델 및 분위수 예측 baseline과 비교하여 경쟁력 있는 성능을 보였다. 또한 Surgery Cohort는 Admission Cohort 보다 낮은 예측 오차와 좁은 예측구간을 보여 수술시점까지 확보된 정보가 LOS 예측에 유용함을 확인하였다. 멀티모달 효과 분석에서는 임상 텍스트의 기여가 예측 시점과 텍스트 유형에 따라 다르게 나타났으며, 특히 Surgery Cohort에서 정형 데이터와 검사정보 및 수술정보 텍스트를 모두 통합한 모델이 가장 균형잡힌 성능을 보였다. 본 연구는 LOS 예측을 단일값 예측에 한정하지 않고 환자별 예측 불확실성을 함께 제시했다는 점에서 의의가 있다. 또한 정형 데이터와 임상 텍스트를 함께 활용하여 환자의 임상 상태와 치료 과정을 서로 다른 관점에서 반영할 수 있음을 보였다. 이러한 결과는 멀티모달 분위수 예측이 병상 운영, 퇴원 계획 수립, 장기입원 위험 환자 모니터링 등 실제 임상 환경에서 예측 시점에 따라 활용 가능한 정보가 달라진다는 점을 반영하기 위해 Admission Cohort와 Surgery Cohort의 두 가지 예측 시나리오를 구성하였다. Length of stay (LOS) is a key indicator that affects hospital operations, including bed management, medical resource allocation, and discharge planning. Previous studies on LOS prediction have mainly focused on single-value prediction or predefined LOS category classification using structured electronic health record (EHR) data. However, these approaches have limitations in representing patientspecific predictive uncertainty and the upper-tail risk associated with long-stay patients. In addition, clinical text, such as examination findings and surgical records, contains important contextual information about the patient’s condition and treatment process, but has not been fully utilized in LOS prediction. This study proposed a multimodal quantile prediction model that integrates structured EHR data and clinical text for urology inpatients at Chung-Ang University Hospital. To reflect the fact that the available information differs according to the prediction time point in real clinical settings, two prediction scenarios were constructed: the Admission Cohort and the Surgery Cohort. The Admission Cohort predicts LOS using information available at the early admission stage, whereas the Surgery Cohort predicts LOS using information available up to the time of surgery. The input data consisted of structured data, examination-related text, and surgeryrelated text. The proposed model represented structured data using an FT-Transformerbased encoder and clinical text using a KM-BERT-based text encoder. The representations of structured data, examination-related text, and surgery-related text were then integrated through a Gated Fusion module. Finally, a Quantile Prediction Head simultaneously predicted ˆq0.1, ˆq0.5, and ˆq0.9 of LOS. LOS was logtransformed during model training, and the final evaluation was performed on the original LOS scale after inverse transformation. Prediction performance was evaluated mainly using the mean absolute error (MAE) based on the median quantile ˆq0.5 and Pinball Loss. For the ˆq0.1–ˆq0.9 prediction interval, Coverage@80 and Interval Width were analyzed together. The experimental results showed that the proposed model achieved overall competitive performance compared with conventional point prediction models and quantile prediction baselines. In the analysis by prediction time point, the Surgery Cohort showed lower prediction error and narrower prediction intervals than the Admission Cohort, indicating that information available up to the time of surgery was useful for LOS prediction. The multimodal analysis further showed that the con-tribution of clinical text differed according to the prediction time point and text type. In particular, in the Surgery Cohort, the model integrating structured data, examination-related text, and surgery-related text showed the most balanced performance. This study is meaningful in that it provides patient-specific predictive uncertainty beyond single-value LOS prediction. It also demonstrates that structured data and clinical text can reflect the patient’s clinical status and treatment process from complementary perspectives. These findings suggest that multimodal quantile prediction can be used to support clinical decision-making and hospital operations, such as bed management, discharge planning, and monitoring of patients at risk of prolonged hospitalization.

임상 영상을 이용한 욕창의 자동 분할 및 중증도 분류를 위한 딥러닝 기반 모델 개발

우수현 중앙대학교 대학원 2026 국내박사

급성 허혈성 뇌졸중에서 Lipoprotein(a)와 비타민 D가 두개내 동맥 석회화 부담에 미치는 영향에 대한 후향적 연구

추이슬 중앙대학교 대학원 2026 국내석사

Background: Intracranial arterial calcification (ICAC) is an independent risk factor for the occurrence and recurrence of ischemic stroke. Lipoprotein(a) [Lp(a)] is a proatherogenic factor, and deficiency of vitamin D (25-hydroxyvitamin D [25(OH)D]) has been associated with vascular calcification; however, the relationship between these biomarkers and ICAC in acute ischemic stroke patients remains insufficiently elucidated. This study aimed to evaluate the effects of Lp(a) and vitamin D on ICAC burden in acute ischemic stroke patients and to analyze the interaction between these two factors, as well as differences according to stroke subtypes. Methods: We retrospectively analyzed 2,321 patients admitted for acute ischemic stroke at Chung-Ang University Hospital between January 2008 and December 2018 who underwent brain CT angiography, Lp(a) and 25(OH)D measurements, and TOAST classification. ICAC was assessed as the sum of bilateral distal internal carotid artery calcification scores (range, 0-8), with advanced calcification defined as a sum score ≥5. Multivariable logistic regression and generalized estimating equation (GEE) models were used to analyze associations, and stratified analyses were performed according to TOAST subtypes. Results: The mean age of participants was 68.58±12.68 years, and 56.4% were male. Mean Lp(a) and vitamin D concentrations were 23.84±23.72 mg/dL and 15.06±8.38 ng/mL, respectively, with advanced ICAC observed in 28.1% (n=653). When Lp(a) was categorized by tertiles and clinical cutoffs, higher levels were associated with increased prevalence of advanced ICAC, and significant associations persisted in some categories after adjustment for age, sex, and vascular risk factors. However, the overall effect sizes of both biomarkers were attenuated in multivariable analyses, with independent associations with advanced ICAC observed only in limited models. The interaction between Lp(a) and vitamin D was not significant in any model (all P-interaction >0.05). In TOAST subtype analysis, Lp(a) ≥30 mg/dL was independently associated with advanced ICAC only in the large artery atherosclerosis (LAA) subgroup (OR 1.487, 95% CI 1.042-2.123, p=0.029), and the heterogeneity across subtypes was statistically significant (P for interaction=0.036). Conclusion: In acute ischemic stroke patients, elevated Lp(a) is associated with increased ICAC, with this association being most pronounced in the LAA subtype. Vitamin D deficiency showed a tendency toward association with ICAC, but its role appears to reflect overall cardiovascular health rather than serving as a specific driver of ICAC. No synergistic effect between the two biomarkers was observed, suggesting independent pathophysiological pathways. Measurement of Lp(a) in LAA stroke patients may be useful for vascular calcification risk stratification. 배경: 두개내 동맥 석회화(intracranial arterial calcification, ICAC)는 허혈성 뇌졸중의 발생 및 재발의 독립적 위험인자이다. Lipoprotein(a) [Lp(a)]는 죽상경화 촉진인자로, 비타민 D (25-hydroxyvitamin D [25(OH)D])결핍은 혈관 석회화의 연관성이 보고되고 있으나 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 이들 바이오 마커와 ICAC의 연관성은 충분히 규명되지 않았다. 본 연구는 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 Lp(a)와 Vitamin D가 ICAC burden에 미치는 영향을 평가하고 두 인자 간의 상호작용 및 뇌졸중 아형별 차이를 분석하고자 하였다. 방법: 2008년 1월에서 2018년 12월까지 중앙대학교병원에서 급성 허혈성 뇌졸중으로 입원한 환자 중 뇌 CT 혈관 조영술과 Lp(a), 25(OH)D 검사를 시행하고, TOAST 분류가 가능한 2,321명을 후향적으로 분석하였다. ICAC는 양측 원위부 내경동맥 석회화의 합(0-8점)으로 평가하였으며 합계 5점 이상을 고도 석회화로 정의하였다. 다변량 로지스틱 회귀분석과 일반화추정방정식(GEE)을 이용하여 연관성을 분석하였고, TOAST 아형별 층화 분석을 시행하였다. 결과: 대상 환자의 평균 연령 68.58±12.68세였으며, 남성이 56.4%였다. 평균 Lp(a)와 Vitamin D 농도는 각각 23.84±23.72 mg/dL, 15.06±8.38 ng/mL였고, 28.1%(653)에서 고도 ICAC가 관찰되었다. Lp(a)를 tertile 및 임상적 기준치로 분류했을 때 수치가 높은 군일수록 고도 ICAC의 비율이 증가하였으며, 일부 범주에서는 연령, 성별 및 혈관위험인자를 보정한 이후에도 유의한 연관성이 유지되었다. 반면 두 바이오마커의 전반적인 효과 크기는 다변량 분석에서 감소하여 제한된 일부 모형에서만 고도 ICAC와 독립적 연관성이 관찰되었다. Lp(a)와 Vitamin D 간의 상호작용은 모든 모델에서 유의하지 않았다(all P-interaction>0.05). TOAST 아형별 분석에서 Lp(a)≥30 mg/dL는 대혈관죽상경화(Large artery atherosclerosis, LAA) 환자군에서만 고도 ICAC 와 독립적으로 연관되었으며(OR 1.487, 95% CI 1.042-2.123, p=0.029), 아형별 이질성은 통계적으로 유의하였다(P for interaction=0.036). 결론: 급성 허혈성 뇌졸중 환자에서 Lp(a) 상승은 ICAC 증가와 연관되며 이러한 연관성은 LAA 아형에서 뚜렷하였다. Vitamin D 결핍은 ICAC와 관련된 경향을 보였으나, ICAC의 직접적인 촉진인자라기보다 전반적인 심혈관 건강 상태와 연관되는 것으로 보인다. 두 바이오마커 간의 시너지 효과는 관찰되지 않아 각각 독립적인 병태생리학적 경로를 통해 혈관 석회화에 기여하는 것으로 판단된다. LAA 뇌졸중 환자에서 Lp(a) 측정은 혈관 석회화 위험 평가에 유용할 수 있다.

Laser thermal processing for the fabrication of laser-induced graphene catalyst support and its application in water splitting

Anh, Phan Nguyen 중앙대학교 대학원 2023 국내석사

재생 가능한 에너지원에 대한 수요가 증가함에 따라 깨끗하고 지속 가능한 수소 연료에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 수소 발생 반응(HER)을 포함하는 물 전기분해는 고순도 수소를 생산하는 유망한 방법입니다. 그러나 HER의 표준 촉매인 백금은 경제적으로 실행 가능한 대안을 찾기 위한 연구 노력을 촉진시키기 위해 높은 비용으로 인해 도전해 왔습니다. 니켈 기반 촉매 전극은 백금에 비해 훨씬 저렴하면서도 유리한 특성을 가지고 있어 유망한 대안으로 부상했습니다. 그럼에도 불구하고 천연 니켈 전극은 낮은 HER 성능을 보여 촉매 활성을 향상시키기 위해 코팅 기술의 개발이 필요합니다. 본 연구는 니켈 폼에서 촉매 지지체로서 레이저 유도 그래핀(LIG)의 활용에 초점을 맞추고 있습니다. LIG는 높은 미세 다공성, 우수한 전도성, 화학적 안정성, 3D 구조 및 제조 확장성과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 목표는 LIG를 지지체로 사용하여 니켈 폼에 촉매 물질을 통합하는 간단하고 바인더가 없는 방법을 개발하는 것입니다. 제안된 제조 기술은 폴리아믹산(PAA)의 코발트 및 인 용액을 니켈 폼에 드롭 코팅한 다음 어닐링하여 폴리이미드 폴리머를 형성하는 것을 포함합니다. 이어서 CO2 레이저를 사용하여 폴리머를 조사하여 코발트 산화물과 인이 도핑된 전도성 LIG를 형성합니다. 이 쉬운 접근 방식은 대규모 전극 생산에 적합합니다. 니켈 폼 전극(CoP LIG-Ni)에서 CoP 도핑된 LIG의 성능은 기본 전해질을 사용한 3전극 설정에서 HER 실험을 통해 평가되었습니다. 깨끗한 니켈 폼 및 도핑되지 않은 LIG-Ni와의 비교는 도펀트의 존재로 인해 HER 성능이 크게 향상되었음을 보여줍니다. CoP LIG-Ni 전극은 0.185V의 낮은 시작 전위와 64mV/dec의 낮은 Tafel 기울기를 나타내어 LIG 촉매 지지체의 효율성을 강조합니다. 코팅은 5분 연속 초음파 처리 후에도 눈에 띄는 저하 없이 우수한 내구성을 나타냈습니다. 또한, CoP LIG-Ni 전극은 깨끗한 니켈 폼에 비해 우수한 기포 발생을 나타내며, 이는 LIG-Ni의 섬유질 질감으로 인해 큰 기포의 형성과 포획이 방지됩니다. 요약하면, CoP 도핑된 LIG를 니켈 폼에 쉽게 제조하는 것은 단순성, 비용 효율성 및 확장성을 포함하여 여러 가지 장점을 제공합니다. 이 접근 방식은 니켈 폼 기반의 물 전기분해 분야를 발전시키는데에만 아니라 재료 통합 기술에서도 다양한 응용 분야에 기대할 수 있습니다. The increasing demand for renewable energy sources has led to a growing interest in hydrogen as a clean and sustainable fuel. Water electrolysis, which involves the hydrogen evolution reaction (HER), is a promising method for producing high purity hydrogen. However, the high cost of platinum, the benchmark catalyst for HER, has spurred research efforts to find economically viable alternatives. Nickel-based catalytic electrodes have emerged as promising candidates due to their favorable characteristics, yet much lower cost compared to platinum. Nonetheless, native nickel electrodes exhibit lower HER performance, necessitating the development of coating techniques to enhance their catalytic activity. This study focuses on the utilization of laser-induced graphene (LIG) as a catalyst support on nickel foam for water electrolysis. LIG possesses desirable properties such as high micro-porosity, excellent conductivity, chemical stability, a 3D structure, and fabrication scalability. The objective is to develop a straightforward and binder-free method for incorporating catalytic materials onto nickel foam using LIG as the support. The proposed fabrication technique involves drop-coating a solution of cobalt and phosphorus in poly amic acid (PAA) onto the nickel foam, followed by annealing to form a polyimide polymer. Subsequently, a CO2 laser is employed to irradiate the polymer, resulting in the formation of conductive LIG doped with cobalt oxide and phosphorus. This facile approach is suitable for large-scale electrode production. The performance of the CoP-doped LIG on nickel foam electrodes (CoP LIG-Ni) was evaluated through HER experiments using a three-electrode setup in a basic electrolyte. A comparison with pristine nickel foam and non-doped LIG-Ni demonstrated significant enhancement in HER performance with the presence of the dopants. The CoP LIG-Ni electrode exhibited an onset potential as low as 0.185 V and a Tafel slope as low as 64 mV/dec, highlighting the effectiveness of the LIG catalyst support. The coating exhibited excellent durability, with no noticeable degradation even after 5 minutes of continuous ultrasonication. Furthermore, the CoP LIG-Ni electrodes exhibited advantageous bubble evolution compared to pristine nickel foam, which can be attributed to the micro-fibrous texture of the LIG-Ni electrode, preventing the formation and entrapment of large bubbles. In summary, the facile fabrication of CoP-doped LIG on nickel foam offers several advantages, including simplicity, cost-effectiveness, and scalability. This approach not only advances the field of nickel-foam-based water electrolysis but also holds promise for broader applications in material incorporation technologies.

코로나19 상황에서의 지역 소상공인 경영성과에 미치는 영향요인에 관한 연구

홍영진 중앙대학교 대학원 2024 국내박사

The purpose of this study is to examine the factors that influence the business performance of local small business owners in a special situation of the COVID-19 pandemic with a focus on the type of merchant organization, the degree of government support utilization, the proportion of online sales, business experience, and the business owner’s age, and based on the analysis results, to find measures to cope with market shocks and propose policy and practical alternatives and implications. In specific, this study intends to identify the effects of the type of merchant organization, degree of government support utilization, proportion of online sales, business experience, and the business owner’s age on the performance of small business owners in Gyeonggi-do during the COVID-19 situation, and empirically verify the causal relationships between these variables and the 2020 business performance by dividing their business scale into small-scale and general taxpayers. To this end, six hypotheses were established, and the causal relationships were verified through correlation and multiple regression analyses. In addition, a two-way analysis of variance was performed to verify the main and interaction effects of the presence of a merchant association membership and the business scale on business performance of the corresponding different groups. Based on a comprehensive review of the analysis results, in terms of the results for each major variable regardless of the business scale, variables such as the presence of a merchant association membership, franchise status, corporate status, degree of government support utilization, proportion of online sales, and business experience showed significant positive effects on the performance of small business owners. However, the variable of age among the characteristics of business owners exhibited a significant negative effect on their business performance. On the other hand, based on the results of verifying the effects of the major variables on the performance of local small business owners according to the business scale (small-scale vs. general taxpayers), different effects resulted depending on the business scale, but the proportion of online sales had no significant effect on their business performance depending on the business scale. In addition, the degree of government support utilization showed no significant correlation. In specific, the degree of government support utilization had a significant positive effect on the business performance of general taxpayers from a perspective of commercialization, whereas it had no significant effect among small-scale taxpayers. This presents the need for practical measures to respond according to the business scale. This study is differentiated from others in terms of empirically testing the factors that influence the performance of local small business owners during the COVID-19 pandemic and going beyond the conventional uniform analysis to divide the business scale into small-scale and general taxpayers to verify any differences between these groups in their 2020 financial performance. However, this study was conducted based on the early outbreak of COVID-19 in 2020, the year in which the economy was hardest hit by the COVID-19 crisis, and thus has a limitation of not analyzing the rate of change in sales during the entire COVID-19 period. Accordingly, it is recommended to conduct significant follow-up studies based on the results of the present study as basic data, which will analyze the short- and long-term trends of recovery from the COVID-19 situation through a longitudinal analysis, as well as the influence of the COVID-19 crisis on changes in the type of business and the restructuring of small businesses. 본 연구는 코로나19라는 특수한 상황이 지역 소상공인의 경영성과에 미치는 영향요인을 파악하는 데 목적이 있다. 지역 소상공인의 상인 조직화 형태, 정부 지원 활용 정도, 온라인 판매 비중, 비즈니스 경험, 사업자 연령이 경영성과에 미치는 영향을 살펴보고 분석 결과를 기초자료로 하여 시장충격에 따른 대응 방안을 모색하고 정책적, 실무적 대안 및 시사점을 제시하고자 한다. 세부적으로는 코로나19 상황에서 경기 지역 소상공인을 대상으로 상인조직 형태, 정부 지원 활용 정도, 온라인 판매 비중, 비즈니스 경험, 사업자 연령이 경영성과에 미치는 영향을 파악하고, 사업 규모를 간이과세자 및 일반과세자로 나누어 코로나 위기 상황인 2020년 경영성과에 미치는 영향 관계를 실증적으로 검증하고자 한다. 이를 위해 6가지 형태의 가설을 설정하고 상관관계 및 다중회귀분석을 통한 인과관계를 검증하였다. 또한 상인회 가입 여부와 사업 규모에 따른 집단 간 경영성과에 미치는 주효과(Main effect) 및 상호작용효과(Interaction effect)를 검증하기 위해서 이원배치분산분석(Two-way ANOVA)을 추가로 실시하였다. 분석 결과를 종합하면, 사업 규모를 구분하지 않은 전체 소상공인 대상 주요 변수별 검증 결과에서 상인회 가입 여부, 프랜차이즈 여부, 법인 여부, 정부 지원 활용도, 온라인 판매 비중, 비즈니스 경험 등이 소상공인 경영성과에 유의한 정(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다만 사업자 특성 중 연령은 소상공인 경영성과에 유의한 부(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 한편 간이과세자 및 일반과세자별 사업 규모에 따라 각각 검증한 결과, 지역 소상공인의 재무적 성과에 미치는 영향이 사업 규모별로 상이하게 나타났으나, 온라인 판매 비중은 사업 규모에 따라 경영성과에 유의한 영향을 미치지 않은 것으로 확인되었다. 또한 정부 지원 활용도는 유의미한 상관관계가 없는 것으로 나타났는데, 일반과세자의 경우 사업화 관점에서 정부 지원 활용도가 경영성과에 유의하게 정(+)의 영향을 미친 반면, 영세한 간이과세자의 경우는 유의한 영향을 미치지 못한 것으로 나타나 사업 규모에 따른 현실적인 대응 방안의 필요성이 제기된다. 본 연구는 코로나19 팬데믹 기간 중 지역 소상공인 경영성과에 영향을 미치는 요인을 실증적으로 검증하였고, 특히 기존의 획일적인 분석에서 벗어나 소상공인을 사업 규모에 따라 간이과세자 및 일반과세자로 나누어 2020년 재무적 성과에 미치는 영향과 집단 간 차이를 검증하였다는 점에서 연구의 차별성을 가진다. 하지만 본 연구는 코로나19 위기 상황으로 인해 경제적 여파가 가장 큰 해인 2020년 초기 발병기를 기준으로 삼아 연구를 진행하였기에, 코로나19 전체 기간의 매출액 변화율을 분석하지 못했다는 한계를 지닌다. 따라서 본 연구를 기초자료로 활용하여 시계열 종단분석을 통해 장단기 코로나19 회복 추세를 분석하고 코로나19 위기 상황이 초래한 업종변화 및 소상공인 구조조정에 미친 영향까지 분석하는 유의미한 후속 연구를 기대한다.

(A) universal method for determination of nitrosamine drug substance-related impurities (NDSRIs) using hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) with mass spectrometry

이동희 중앙대학교 대학원 2024 국내석사

최근 약물 물질 관련 니트로소 불순물 (NDSRI) 검출이 빈번히 발생되며 여러 국제 규제기관에서는 NDSRI에 대한 일일섭취허용한도를 설정하여 의약품에 NDSRI가 일정 농도 이상 존재하지 않도록 관리하고 있다. NDSRI는 각각의 API와 유사한 물리화학적 특성을 갖고 있기 때문에 NDSRI 간에도 최적의 분리 조건은 다를 수 있다. 이에 따라 효율성과 경제성, 유연성을 고려하여 다양한 NDSRI에 확대적용이 가능한 범용 정량 분석법을 개발하였다. 본 연구에서는 LC-MS/MS와 HILIC 컬럼을 사용하여 NDSRI와 API의 검출 순서를 변경하고, API peak tailing로 인한 NDSRI peak 간섭을 최소화하고 MS의 오염 가능성을 감소시켰다. 8종의 NDSRI를 8개의 HILIC 컬럼 (ZIC-HILIC, bare silica, Luna diol, Omega sugar, NH2, Cyano, Glycan and YMC diol)에 테스트하여 가장 우수한 분리 성능을 갖는 YMC diol HILIC 컬럼을 선정하였고, 반응 표면 방법론을 수행하여 NDSRI와 API의 분리 성능과 NDSRI 피크의 민감도가 최대화되며 NDSRI 피크가 대칭성을 갖는 최적 조건을 확인하였다. 개발된 분석법은 ICH M7 (R1) 가이드라인을 따라 밸리데이션을 수행하였으며, 실제 유통 중인 의약품에 적용하여 NDSRI를 정량하였다. 본 연구에서 개발한 분석법은 NDSRI 피크의 적절한 감도와 대칭성을 보장하면서 8종의 NDSRI를 각 API에서 효과적으로 분리하였으며, 더 다양한 NDSRI에도 적용 가능한 확대 적용 가능성이 있는 분석법으로 판단된다. 향후 확장 연구를 통해 더 많은 NDSRI의 분석법 개발에 본 연구 결과를 적용할 수 있기를 기대한다. Recent frequent occurrences of nitrosamine impurities related to drug substances (NDSRI) have prompted various international regulatory agencies to set daily intake limits for NDSRI, aiming to manage pharmaceuticals to ensure that NDSRI does not exceed certain concentrations. Due to the similar physicochemical properties shared between NDSRI and each API, optimal separation conditions may vary even among different NDSRIs. Accordingly, a universal analysis method capable of expanded application to various NDSRIs was developed, considering efficiency, economy, and flexibility. In this study, the detection order of NDSRI and API was altered using an HILIC column and LC-MS/MS. It minimized NDSRI peak interference caused by API peak tailing and reduced the potential for MS contamination. Eight types of NDSRI were tested on eight HILIC columns (ZIC-HILIC, bare silica, Luna diol, Omega sugar, NH2, Cyano, Glycan, and YMC diol), and the YMC diol HILIC column was selected for its superior separation performance. Response surface methodology was employed to maximize the separation performance of NDSRI and API, achieving symmetric NDSRI peaks and maximizing sensitivity. The developed method was validated according to ICH M7 (R1) guidelines and applied to commercially available drug products. As a result, NDSRIs in drug products were quantified successfully. The developed method effectively separated eight types of NDSRI from each API while ensuring appropriate sensitivity and symmetry of NDSRI peaks, demonstrating potential for expanded application to a broader range of NDSRIs. It is hoped that the results of this study will be applied to the development of analysis methods for a greater variety of NDSRIs through future research extensions.

Enzymatic production of long-chain isomaltooligosaccharides using transglucosidase

강민지 중앙대학교 대학원 2023 국내석사

이소말토올리고당 (IMO) 은 bifidobacteria와 lactobacillus의 성장을 촉진하여 인간의 장 건강을 돕는 난소화성 프리바이오틱 식품첨가물이다. IMO는 α-(1→6)-glycosidic linkage를 가진 분지형 올리고당으로, 장쇄 IMO가 단쇄 IMO보다 미생물 증식에 더 효과적이기 때문에 장쇄 IMO의 생산은 식품 산업에서 높은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 전이효소의 일종인 transglucosidase에 의한 IMO의 효소적 생산을 연구하기 위해, 말토올리고당과 이소말토올리고당의 동시 분석을 위한 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)와 박층 크로마토그래피(TLC) 분석법을 개발하였다. 새로운 HPLC-ELSD 분석 방법은 다양한 중합도의 표준물질을 glucose, nigerose, maltose, kojibiose, isomaltose, maltotriose, panose, isomaltotriose, maltotetraose, isomaltotetraose, maltopentaose, isomaltopentaose, maltohexaose, isomaltohexaose, maltoheptaose 및 isomaltoheptaose 순서의 머무름 시간으로 동시에 분석할 수 있다. HPLC-ELSD 분석 방법은 각각 7–114ppm 및 21–343ppm의 검출 한계(LOD) 및 정량 한계(LOQ)를 나타냈으며 허용가능한 값의 직선성(R2>0.99)을 보이는 검량선을 나타냈다. TLC 동시 분석 방법은 모든 표준물질(0.06과 0.66 사이의 Rf 값)의 성공적인 분리를 나타냈다. Transglucosidase를 이용한 IMO, 특히 장쇄 IMO의 효소적 생산은 효소 농도, 온도 및 pH의 최적화에 의해 조사되었으며, 생산된 당 조성 및 함량 분석을 통해 공정을 모니터링하였다. 장쇄 IMO(37.35 ± 1.18 g/L, 12.78% of total products)의 최대 생산은 60°C 및 pH 5.5에서 효소 농도 2%(v/w)로 1시간 반응 후 관찰되었다. 이러한 결과는 새롭게 개발된 동시분석법이 tansglucosidase를 이용하여 장쇄 IMO를 생산하는 과정에서 MO와 IMO를 높은 정확도로 분석할 수 있음을 보여주었다. 또한 transglucosidase를 이용한 효소적 생산은 최적 조건에서 4-5 사이의 중합도인 장쇄 IMO의 생산을 성공적으로 나타냈다. Isomaltooligosaccharide (IMO) is an indigestible prebiotic food additive which promotes the growth of bifidobacteria and lactobacillus, helping human intestinal health. IMO is a branched oligosaccharide with an α-(1→6)-glycosidic linkage and since long-chain IMO is more effective in increasing microflora than short-chain IMO, the production of long-chain IMOs is of high interest in the food industry. In this study a high-performance liquid chromatography (HPLC) and a thin layer chromatography (TLC) analysis method were developed to analyze maltooligosaccharides (MOs) and IMOs simultaneously for studying the enzymatic production of IMOs with transglucosidase, a type of transferase. The new HPLC-ELSD analysis method can simultaneously analyze MOs and IMOs of various degrees of polymerization with following sequence of the retention times; glucose, nigerose, maltose, kojibiose, isomaltose, maltotriose, panose, isomaltotriose, maltotetraose, isomaltotetraose, maltopentaose, isomaltopentaose, maltohexaose, isomaltohexaose, maltoheptaose and isomaltoheptaose. This HPLC-ELSD analysis method showed limits of detection (LOD) and limits of quantification (LOQ) of 7–114 ppm and 21–343 ppm, respectively, and all calibration curves for standards exhibited acceptable values of linearity (R2 > 0.99). Simultaneous TLC analysis method exhibited successful separation of all standards (Rf values between 0.06 and 0.66). Enzymatic production of IMOs, especially long-chain IMO, using transglucosidase investigated by optimization of enzyme concentration, temperature, and pH. The process was monitored by analysis of produced sugar composition and content. Maximum production of long-chain IMOs (37.35 ± 1.18 g/L, 12.78% of total products) was observed after 1 hours of reaction with an enzyme concentration of 2% (v/w) at 60°C and pH 5.5. These results exhibited that newly developed simultaneous analysis methods were applicable to analyze MO and IMO with high accuracy in the process of enzymatic production long-chain IMOs with tansglucosidase. And the enzymatic production using transglucosidase can exhibit the production of long-chain IMOs (degree of polymerization between 4-5) successfully at optimum conditions.

Characterization of anthocyanin-rich foods and in vivo effects of anthocyanins on metabolism and microbiota

김인환 중앙대학교 대학원 2023 국내박사

천연 색소 및 기능성 물질로 알려진 안토시아닌은 다양한 식품에서 배당체 형태로 존재하며, 그 조성은 식품에 따라 다양하다. 식품으로부터 섭취된 안토시아닌은 소화기관에서 대사되며, 특히 주로 장내 미생물에 의해 분해된다고 보고되고 있다. 그러나 안토시아닌의 배당체 형태에 따른 대사체 조성에 관한 보고가 거의 없는 실정이다. 또한 안토시아닌의 기능성을 규명하기 위해서는 안토시아닌과 안토시아닌 대사체, 장내 미생물 간의 상호작용을 규명할 필요가 있으나, 그에 대한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 다양한 식품에서의 안토시아닌 조성을 분석하고, 안토시아닌의 배당체 형태에 따른 안토시아닌 대사체와 장내 미생물 차이를 in vivo 모델을 이용하여 연구하였다. 그 결과, 사과의 주요 안토시아닌은 cyanidin-3-O-galactoside였으며, 12품종의 사과 껍질의 총 안토시아닌 함량은 0 – 970.7 µg/g DW이었다. 사과 껍질은 품종에 관계없이 과육보다 높은 안토시아닌 함량과 항산화능을 보였다. 흑미의 주요 안토시아닌은 cyanidin-3-O-glucoside였다. 흑미 미강은 도정도에 관계없이 도정된 흑미보다 높은 안토시아닌 함량 및 α-glucosidase 억제효과를 보였다. 오디와 아로니아의 주요 안토시아닌은 cyanidin-3-O-glucoside 와 cyanidin-3-O-galactoside였으며, 서로 다른 배당체를 가진 두 안토시아닌을 각각 오디와 아로니아에서 추출하여 in vivo 연구에 사용하였다. 혈장과 대변에서 각각 6개, 8개의 안토시아닌 대사체가 검출되었으며, 안토시아닌의 주요 catabolites로 알려진 protocatechuic acid의 대변 내 함량은 오디 안토시아닌인 cyanidin-3-O-glucoside를 섭취한 실험군에서 가장 높았다. 따라서 안토시아니의 배당체 형태에 따라 안토시아닌 조성이 유의적인 차이를 보였다. 또한 오디 안토시아닌인 cyadnidin-3-O-glucoside를 섭취한 실험군에서 건강에 유익한 균으로 알려진 Bacteroides vulgatus, Muribaculaceae의 성장이 증가하였다. 따라서, 배당체 형태에 따라 안토시아닌의 조성 및 장내 미생물 균총이 유의적인 차이를 보였으며, 이를 통해 잠재적으로 체내 유익한 기능성을 보일 것으로 사료되었다. Anthocyanins that belong to polyphenols are contained in various foods, and their composition is different depending on the food source. Anthocyanins consumed from food are catabolized in the gastrointestinal (GI) tract and mainly metabolized by gut microbiota in the intestine. However, there is little information on the differences of metabolite profiles depending on glycoside (i.e., glucoside or galactoside) attached to anthocyanins. Furthermore, the interactions among metabolite profiles, gut microbiota, and the health benefit effects of anthocyanin were not clear. In this study, anthocyanin compositions in various foods were determined. Then, the effects of long-term intake of cyanidin-3-O-glucoside and cyanidin-3-O-galactoside on anthocyanin metabolite and gut microbiota were investigated in vivo. Cyanidin-3-O-galactoside was a major anthocyanin in apple peel. The sum of anthocyanin contents from 12 apple cultivar peels ranged from n.d. to 970.7 µg/g DW; but apple pulp did not contain anthocyanin. Cyanidin-3-O-glucoside was major anthocyanin in black rice. Furthermore, black rice bran (780 – 835 µg/g DW) contained phenolic content including anthocyanin higher than polished black rice (496 – 699 µg/g DW), regardless of cultivars. Black rice bran showed α-glucosidase inhibitory activity and antioxidant activities higher than of black rice varying with milling degree. Sixteen and three anthocyanins were determined in 12 mulberry cultivars and chokeberry, respectively. The major anthocyanins of mulberry and chokeberry were cyanidin-3-O-glucoside and cyanidin-3-O-galactoside, respectively. Purified anthocyanin extract of mulberry and chokeberry were used for in vivo study during 8 weeks because mulberry and chokeberry had cyanidin containing different glycosides. The effects of purified mulberry and chokeberry anthocyanin intake on anthocyanin metabolite and gut microbiota were investigated. Eleven metabolites (cyanidin hexosyl hexoside, vanillic acid, methyl gallic acid, cyanidin-3-O-galactoside, protocatechuic acid, vanillic acid sulfate, cyanidin-3-O-glucoside, homovanillic acid sulfate, hippuric acid, phenylacetylaminoacetic acid, dihydroquercetin) were identified in feces and plasma samples with a mass error of less than 0.5 ppm. Six and eight metabolites were identified in plasma and feces, respectively. Cyanidin-3-O-glucoside and cyandidin-3-O-galactoside contents in the plasma of mulberry and chokeberry consumed group was 17.7 nmol/L and 8.6 nmol/L, respectively. Vanillin sulfate and methyl gallic acid was identified in feces of mulberry extract for 8 weeks, and homovanillic acid sulfate was identified in the feces of chokeberry extract for 8 weeks. Protocatechuic acid content in the feces of mulberry extract consuming mice was higher than that of the chokeberry extract consuming mice. In other words, metabolite profiles of anthocyanin were significantly different with the glycoside form of anthocyanin. Mulberry and chokeberry intake induced the increase of Bacteroides vulgatus, and Muribaculaceae associated with health benefit effects. Thus, long-term consumption of anthocyanin may induce a change of microbiome composition as a result of anthocyanin metabolism by microbiome, and thus induce health benefit effects.

단편영화 <패스포트> 제작보고서 : 연출을 중심으로

유예인 중앙대학교 첨단영상대학원 2026 국내석사

본 논문은 2023년 2월부터 2025년 3월까지 제작된 단편영화 <패스포트>의 제작보고서이다. 영화의 소재인 ‘결혼이주여성’은 디아스포라(Diaspora) 공동체로서 원래 이산 유대인을 가리키는 말이다. 현대에는 좀 더 폭넓게, ‘고향을 떠나 이리저리 흩어져 살아가는 사람들’을 지칭한다. 기존의 디아스포라·여성 영화는 국·내외로 다른 경향을 보이고 있는데 한국 영화에서는 ‘공급된 인력’, ‘국민의 아내’로 동남아시아에서 온 이민자들을 바라보고 있다. 반면 해외 영화에서는 꿈이 있는 인물로 목적을 이루기 위한 이야기적 흐름을 보이고 있다. <패스포트>는 두 경향을 모두 담았다. ‘결혼이주여성’을 ‘소수자’라는 문제의식과 ‘여성’, ‘청년’의 의미를 내포하여 중앙대학교 첨단영상대학원 제작석사학위 과정의 졸업 작품이자 2024년 인천영상위원회 ‘씨네人 천’ 단편제작지원 사업에 선정되어 제작되었다. 따라서 <패스포트>는 디아스포라 영화이지만 기존의 여성 영화들을 본보기 삼아 연출을 하게 되었다. 고양된 가치를 지닌 ‘좋은 영화’를 출발점으로, 이 작품은 재미를 넘어 좋은 영화의 의미를 탐구하고자 시작되었다. ‘회화성’을 강조한 미장센을 통해 언어적 한계를 지닌 외국인 캐릭터의 심리를 공간적 분위기로 형상화하고 평행편집을 활용해 엇갈림을 극대화함으로써 안타까운 정서를 구축하고자 하는 등 영화 제작 전반에 걸친 연출적 시도를 프리 프로덕션, 프로덕션, 포스트 프로덕션 단계로 나누어 서술하였다. 마지막으로 영화 제작 과정에서의 연출적 구현과 그 한계를 종합적으로 검토하고 이를 바탕으로 향후 보다 발전적인 연출 방향을 모색하고자 하였다. 또한 문화와 영화의 상호성을 언급하며 디아스포라 인물 설정에 있어 한국 영화의 새로운 시도가 이루어지기를 제언하고 소수자 서사가 향후 독립영화에 국한되지 않고 보다 폭넓은 영화 영역으로 확장되기를 소망한다. This production report on the short film Passport, which was produced from February 2023 to March 2025. The film focuses on marriage migrant women as a diaspora community, a term that originally referred to Jewish people dispersed from their homeland. In modern contexts, this term is applied more broadly to people who leave their hometown and live scattered in different places. Diaspora and women’s films differ in Korea and other countries, and in Korean films, immigrants from Southeast Asia are often shown simply as ‘supplied workers’ or ‘supplied wives’. Passport reflects both of these trends. The film looks at marriage migrant women as minorities and includes themes of women and youth. It was made as an MFA graduation film at Chung-Ang University and was produced with support from the Incheon Film Commission in 2024. Therefore, Passport is a diaspora film, but it was directed by taking existing women’s films as references. The film aims to be a meaningful work by using a painterly visual style to show the feelings of a foreign character who cannot fully express herself in words, and by using parallel editing to increase emotional distance and sadness; these directing choices are explained across pre-production, production, and post-production. Culture can drive the development of cinema. This paper calls for new approaches to diaspora characters in Korean film and hopes that stories about minorities will go beyond independent cinema.

단편영화 〈손끝에 여름〉 제작보고서 : 연출을 중심으로

장정욱 중앙대학교 첨단영상대학원 2026 국내석사

본 논문은 2024년 9월부터 2026년 2월까지 제작된 단편영화 〈손끝에 여름〉의 제작보고서이다. 영화는 중앙대학교 첨단영상대학원 제작석사학위 과정의 졸업작품이다. 〈손끝에 여름〉은 영화는 바둑 대회를 앞두고 친구 세경을 우승시키기 위해 의도적인 패배를 결심한 도진과, 승부 그 자체에 매진하는 세경의 갈등을 다룬다. 입시라는 현실적 고려로 대국의 본질을 훼손하려는 도진의 선의가 세경의 순수한 열정과 충돌하며 벌어지는 관계의 균열을 포착하고자 했다. 최종 대국인 3국에 이르러 두 인물이 다시 승부의 본질로 돌아가는 과정을 통해, 결과보다 과정에 집중했던 꿈에 대한 순수함을 환기하는 데 그 목적을 두었다. 본 보고서는 영화의 제작 과정을 기획 개발, 프리 프로덕션, 프로덕션, 포스트 프로덕션의 네 단계로 나누어 기술하였다. 각 단계에서 발생한 연출적 고민과 이에 대한 반성과 성찰을 상세히 기록하였으며, 제작 전반을 통해 얻은 창작자로서의 경험에 대한 소회로 마무리하였다. This thesis is a production report on the short film 〈On the board〉 produced between September 2024 and February 2026. The film was created as a graduation project for the Master of Fine Arts (MFA) program at the Graduate School of Advanced Imaging Science, Multimedia & Film, Chung-Ang University. 〈On the board〉 explores the conflict between Do-jin, who decides to intentionally lose a Go (Baduk) tournament to ensure his friend Se-gyeong’s victory, and Se-gyeong, who remains fully committed to the integrity of the match itself. The film captures the fracture in their relationship as Do-jin’s goodwill—which compromises the essence of the competition for practical entrance exam considerations—clashes with Se-gyeong’s pure passion. By portraying the two characters returning to the fundamental essence of the game in the final third match, the film aims to evoke the purity of dreams that prioritize the process over the result. This report documents the production process in four stages: Planning and Development, Pre-production, Production, and Post-production. It provides a detailed record of directorial concerns, reflections, and insights at each stage, concluding with a personal account of the experiences and growth gained as a creator throughout the production process.