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비중첩 영역 분할기법 기반 병렬해석의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Parallel Method based on Non-overlapping Domain Decomposition Method)

  • 탁문호;송유섭;전혜관;박대효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.301-308
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    • 2013
  • 본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할 기법을 바탕으로 한 병렬해석의 정확도 분석이 수행된다. Tak 등(2013)에 의해 제안된 이 방법에서 분할된 하위도메인들은 서로 중첩되지 않으며 계면요소(interfacial element)라 불리는 가상연결유한요소를 통해 서로 간의 관계가 결정된다. 이 접근법의 주요 장점은 영역 분할시 floating 도메인에서 발생할 수 있는 특이강성행렬(singular stiffness matrix)을 계면요소의 결합을 이용하여 가역행렬(invertible matrix)로 변환할 수 있다는 것과 기존의 FETI법에 비하여 해석시간과 스토리지(storage) 사용을 줄일 수 있다는 것이다. 반면에 3개 이상의 하위도메인들이 한 점에서 연결되는 경우를 의미하는 cross point에서는 해석의 정확도가 저하되는 경향이 나타났다. 따라서 본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할기법에 대해 다양한 영역분할의 경우에 따라 발생하는 하나의 cross point에 접촉하는 하위도메인의 개수에 따른 정확도 분석이 수행되고 정확도가 저하되는 원인분석 및 대책이 논의된다.

Phanerochaete chrysosporium 변이주에서의 Cellobiose Dehydrogenase(CDH)와 $\beta$-Glucosidase 활성 향상 (Improvement of Cellobiose Dehydrogenase(CDH) and $\beta$-Glucosidase Activity by Phanerochaete chrysosporium Mutant)

  • 김은지;강성우;송광호;한성옥;김재진;김승욱
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권1호
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    • pp.101-104
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    • 2011
  • Hemoflavoenzyme으로서 cellobiose dehydrogenase(CDH)는 셀룰로오스를 분해하는 과정에서 세포 외부로 분비되는 효소로서 amorphous cellulose와 강하게 결합하여 셀룰라아제(cellulase)에 의해 microcrystalline cellulose의 가수분해를 증가시킨다. 따라서 CDH는 바이오 에탄올 생산의 당화공정에서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 여러 백색부후균으로부터 CDH 생산이 높은 Phanerochaete chrysosporium ATCC 32629 균주를 선정하였으며, 균주로부터 생산된 CDH 효소활성의 최적 온도와 pH는 각각 ${55^{\circ}C}$와 4이었다. CDH 활성을 증가시키기 위하여 P. chrysosporium ATCC 32629 균주를 돌연변이시켰다. 돌연변이는 새로운 시도로써 국부적으로 큰 에너지를 줄 수 있는 특징을 가진 양성자 빔을 이용하였다. 양성자 빔 조사 후 사멸율이 약 99.9%인 1.2 kGy에서 CDH 활성이 증가된 변이주를 얻었다. 선별된 변이주와 모균주를 액체배양했을 때 변이주가 모균주보다 CDH와 $\beta$-glucosidase 활성이 각각 약 1.4배와 20배 증가하였다. 따라서, CDH 뿐만 아니라 $\beta$-glucosidase 활성이 높은 P. chrysosporium 변이주를 확보하였다.

국내에서 유통 중인 채소류의 중금속 함량에 관한 연구 (Heavy Metal Contents of Vegetables from Korean Markets)

  • 유하영;정진주;최은주;강성태
    • 한국식품과학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.502-507
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    • 2010
  • 본 연구에서는 시판중인 일부 채소류의 중금속 함량을 조사해 국외기준과 비교하고 그 안전성을 검증해보고자 하였다. 전국에서 재배되어 시중에서 유통되고 있는 채소류 15종 243건을 시료로 하였다. 시료의 분석방법은 습식분해법 중 microwave 법을 이용하였으며 납, 카드뮴, 비소, 크롬, 구리, 망간, 아연을 유도결합 플라즈마 분광기(inductively coupled plasma spectrometer, ICP)를 이용하여 분석하였다. 조사결과 채소류의 평균 함량(최소-최대함량, mg/kg)은 Pb, 0.0026(ND-0.0313); Cd, 0.0017(ND-0.0280), As, 0.0005(ND-0.0332); Cr, 0.0156(0.0010-0.1798); Cu, 0.3767(0.0556-1.3980); Mn, 3.0214(0.0182-26.4100); Zn, 3.5796(0.830-14.46)으로 나타났다. 본 연구를 통해 얻어진 결과들 중 납, 카드뮴, 비소는 기존 연구결과들과 비슷하거나 낮은 수준이었으며 크롬, 구리, 망간, 아연은 비슷한 수준으로 나타났다. 또한 조사한 품목의 주간 섭취량을 FAO/WHO에서 안전성 평가를 위해 설정한 PTWI와 PMTDI 기준과 비교한 결과 그 수준이 매우 낮아 우리나라에서 재배되는 이들 채소류로부터 섭취하는 중금속 양은 안전한 수준으로 판단되었다. 본 연구결과는 아직 세부기준이 설정되지 않는 채소류의 중금속 기준을 설정하는데 있어 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

갱년기 유도 흰쥐에서 감태 추출물이 골 대사 지표물질의 변화에 미치는 영향 (The Effect of Ecklonia cava Extracts on Bone Turnover Markers in Ovariectomized Rats)

  • 강성림;김미향
    • 생명과학회지
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    • 제19권12호
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    • pp.1841-1846
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    • 2009
  • 갱년기의 여성에는 여러 폐경 증후들이 나타나는데, 특히 에스트로겐의 감소로 인한 골 손실의 증가 등으로 골다공증질환의 발병율이 높아지게 된다. 이러한 갱년기 증후군을 치료하기 위해 호르몬 대체 요법으로 치료를 하고 있으나 유방암과 자궁암 등의 부작용에 대한 논쟁의 여지가 있어 갱년기 증후군을 치료하는데 양면성을 가진다. 그러므로 본 연구에서는 쉽게 섭취 할 수 있으며, 부작용이 없는 해조류인 감태 추출물을 이용하여 in vivo 실험을 통해 갱년기 장애 시 나타날 수 있는 골 손실에 미치는 영향을 검토하였다. 난소 절제술을 시행한 군들에서 전체적으로 체중이 증가하였으나, 난소절제 후 감태 추출물을 투여에 의한 체중 감소는 나타나지 않아 감태 추출물이 체중 감소에는 크게 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 난소절제 시(OVX-CON) 에스트로겐 결핍으로 bone turnover가 증가되어 비 난소절제(SHAM)군에 비해 혈장 중의 ALP의 활성이 증가되었으나, 난소 절제 후 감태 추출물을 투여한 군에서 그 활성이 유의적으로 감소하는 경향이 나타났다. 이것은 난소 절제 후 에스트로겐의 분비가 감소되는데 반해 감태 추출물 투여가 에스트로겐 대체 작용을 함으로써 난소절제로 인한 골 손실 정도를 완화시켜 준 것으로 추측되어진다. 골 용해 지표인 혈액 중의 CTx는 난소절제군이 비 절제군에 비해 높은 수준을 보여 난소 절제군에 있어 골 용해가 증가되었음을 나타내었다. 반면 감태 추출물의 투여로 인해 CTx 함량이 감소하였으며, EC-200군의 경우 SHAM과 비슷한 수준으로 나타났다. 이는 난소절제로 인해 bone turnover가 증가된 상태에서 감태 추출물의 투여로 bone turnover가 감소하여 골 흡수 저해 효과를 타나낸 것으로 추정된다. 또한 결합조직 중의 collagen 함량은 난소절제로 인하여 감소하였으나, 감태 추출물의 투여에 의해 점진적으로 회복되는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로부터 estrogen 부족으로 인한 골 손실의 예방에 감태가 유익한 효과를 가지며, 이를 활용한 기능성식품 개발도 가능할 것으로 기대되어 진다.

SRSL 매립지 최종 복토층의 투수 및 강도 특성 (Hydraulic Conductivity and Strength Characteristics of Self Recovering Sustainable Liner (SRSL) as a Landfill Final Cover)

  • 권오정;이주형;조완제;정영훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권12호
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    • pp.5-15
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    • 2011
  • 본 연구는 매립지의 최종복토층으로 사용되는 점토 혹은 지오멤브레인의 부등침하 및 기상조건변화에 의한 균열에 취약한 점을 고려하여 균열 발생시 자가형성된 물질로 인하여 균열치유 작용을 할 수 있는 SRSL(Self Recovering Sustainable Liner)의 매립지 최종복토층으로서의 적용성을 파악하였다. SRSL 기법은 2개의 층을 두어 상, 하부층 사이 계면에 불투수성 물질을 생성하는 동시에, 균열발생 시에도 2가지 성분이 다시 결합하여 불투수성 물질을 재형성하는 역할을 수행한다. SRSL의 최종복토층의로서의 적용성 파악을 위해서 실험실에서 연성벽체 투수시험기를 사용하여 투수 특성을 파악하였고 일축압축시험을 통하여 강도 및 강성 특성을 파악하였다. 또한 최종 복토층의 경우 환경적인 요인에 직접적으로 노출되어 있기 때문에 동결/융해 및 건조/습윤에 따른 SRSL의 투수 및 강도 특성 또한 알아보았다. 시험 결과, SRSL은 낮은 투수계수와 기준보다 높은 강도를 가진 매립장의 복토층 재료로 적합한 물질로 판단되며, 동결/융해 및 건조/습윤의 환경적인 영향에 대해서도 안정한 것으로 판명되었다.

높은 대역폭 효율과 정진폭 신호 전송을 위한 CACB-Q2AM 변조 (CACB-Q2AM Modulation for High Bandwidth Efficiency and Constant Amplitude Signal Transmission)

  • 홍대기;강성진
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.21-32
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    • 2008
  • 본 논문에서는 정진폭 신호 특성을 갖는 기존의 정진폭 부호화된 다중 부호 이진 직교 (CACB: Constant Amplitude Coded Multicode Biothogonal) 변조의 구조를 유지하면서 대역폭 효율을 증가시킴으로써 전송률을 높일 수 있는 방식을 제안한다. 높은 대역폭 효율을 얻기 위한 방식으로는 기존에 제안되었던 직교위상-직교위상 진폭변조 ($Q^2$AM: Quadrature-Quadrature Amplitude Modulation), 그리고 정진폭 직교위상직교위상 진폭변조 ($CA-Q^2$AM: Constant Amplitude-$Q^2$AM) 방식을 이용한다. 먼저 가장 간단한 결합 방식인 CACB-$Q^2$AM 방식을 제안한다. 이 방식은 대역폭 효율은 증가하지만 정진폭 특성을 얻을 수는 없기 때문에 정진폭 특성을 유지하기 위한 새로운 첫 번째 CACB-CA-$Q^2$AM (CACB-CA-$Q^2$AM I) 변조 방식을 제안한다. 그러나 이 방식은 정진폭을 얻기 위해 여분의 부호화 과정이 필요하므로 대역폭 효율이 낭비되는 단점이 있다. 마지막으로 대역폭 효율을 감소시키지 않는 새로운 두 번째 CACB-CA-$Q^2$AM (CACB-EA-$Q^2$AM II) 변조 방식을 제안한다. 컴퓨터모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 평가함으로서 제안된 CACB-CA-$Q^2$AM II 변조 방식의 효율성을 보이도록 한다.

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미세역학적 시험법을 이용한 단-섬유 형태 형상기억합금/에폭시 복합재료의 계면특성 및 응력-경화 감지능 (Interfacial Properties and Stress-Cure Sensing of Single-Shape Memory Alloy (SMA) Fiber/Epoxy Composites using Electro-Micromechanical Techniques)

  • 장정훈;김평기;왕작가;이상일;박종만
    • 접착 및 계면
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    • 제9권3호
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    • pp.20-26
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    • 2008
  • 형상기억합금(SMA)의 구조는 부가된 온도 혹은 응력에 의해 마텐자이트로부터 오스테나이트로의 변화가 가능하다는 것은 잘 알려져 있다. 형상기억합금섬유의 자체 형상회복력으로 인해 응력과 온도가 적용되는 동안에 응력이나 경화 모니터링 센서 또는 작동기로서 사용되었다. 초탄성 현상은 연속적인 기계적 하중 하에서나 온도변화 중에 응력-변형률 곡선에서 확인되었다. 반복하중 실험을 통해 응력-변형률 곡선에서 나타난 초탄성 현상 구간이 나타나는 응력 이력현상이 발생함을 확인하였다. 이것은 형상기억합금섬유 혹은 에폭시에 함침된 형상기억합금섬유 복합재료가 반복하중으로 계면물성 저하로 인한 형상기억 회복 성능의 저하를 의미한다. 강성도가 큰 에폭시 사용과 형상기억합금섬유의 표면처리 이후 형상기억합금섬유와 에폭시 사이의 계면결합력의 증대에도 불구하고 유사한 불완전한 초탄성을 보여 주었다. 단-형상기억합금섬유/에폭시 복합재료 내부에 남은 잔류 열과 이에 따른 잔류 응력으로 인해 에폭시에 함침된 단-형상기억합금섬유에서는 경화과정에서 불완전한 회복을 나타났다.

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특징 추출과 분석 기법에 기반한 단백질 상호작용 데이터 신뢰도 향상 시스템 (Protein-Protein Interaction Reliability Enhancement System based on Feature Selection and Classification Technique)

  • 이민수;박승수;이상호;용환승;강성희
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권7호
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    • pp.679-688
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    • 2006
  • 대용량 실험으로부터 산출된 단백질 상호작용 데이터는 위양성(false positive) 데이터의 비율이 높다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 오류가 섞여있는 단백질 상호작용 데이터를 입력으로 받아 각 단백질 상호작용의 신뢰도를 검증하는 시스템을 제안하고 구현하였다. 제안 시스템은 단백질 상호작용 데이터에 상호작용의 근거로서 사용될 수 있는 다양한 생물학적 특징들에 관한 데이터를 통합하고 특징 선택 방법을 사용하여 통합된 속성들 중 위양성 여부를 판별하는데 가장 적합한 특징들을 선택한 후 데이터 마이닝 분류 알고리즘을 적용하여 대용량 실험으로부터 산출된 단백질 상호작용 데이터의 신뢰도를 평가한다. 특징 선택의 결과와 분류 기법의 성능은 데이터 특성에 매우 의존하므로, 제안시스템에 가장 적합한 속성 부분집합과 가장 좋은 성능을 내는 분류 알고리즘을 찾기 위해 다양한 특징 선택 방법과 데이터 마이닝 분류 알고리즘들을 적용하고 그 성능을 다각적으로 비교분석 하였다. 실험 결과, 특징 선택 방법과 분류 알고리즘을 결합시킨 제안 시스템은 오류 데이터가 섞여있는 단백질 상호작용 데이터에서 실제로 상호작용하는 단백질 쌍을 골라내는 작업에 있어 기존 연구들에 비해 매우 뛰어난 성능을 보여줬다. 또한 본 연구를 통해 단백질 상호작용 데이터의 신뢰도를 검증함에 있어서 다양한 특징 선택 방법들과 분류 알고리즘들이 성능에 미치는 영향에 관해서도 정리할 수 있었다.

설파메타진에 단클론성 항체를 이용한 직접경쟁효소면역분석법의 개발과 우유 시료 적용 조건 확립 (Development of Direct Competitive Enzyme-Linked Immunosorbent Assay using Monoclonal Antibody (MAb) against Sulfamthazine (SMZ) and Establishment of Application Condition for Milk Sample)

  • 심원보;문춘선;김정숙;최주미;김지훈;박선자;강성조;정덕화
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.176-182
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    • 2006
  • 본 연구는 축산농가에서 가축의 세균성 질병의 예방과 치료 및 성장촉진을 목적으로 주로 사용되고 있으며, 축산물과 유가공품에 잔류 가능성이 높은 sulfamethazine(SMZ)을 검출할 수 있는 직접경쟁 효소면역분석법(direct competitive ELISA)의 개발과 이를원유 및 시판우유 분석에 이용하는 것을 목적으로 하였다. 면역항원의 합성은 hemiglutarate와 hemisuccinate를 이용하여 SMZ-hemiglutarate(SMZ-HG)와 SMZ-hemisuccinate(SMZ-HS) hapten을 유도한 후 단백질 KLH와 STI를 결합시켜 마우스 면역에 사용하였고, SMZ-HG-KLH를 이용하여 면역한 마우스에서 가장 높은항체 생성정도를 나타내었다. 세포융합과 cloning을 실시하여 총15종의 hybridoma cell line을 확보하였고 그 중 가장 경쟁성이 뛰어나고 민감도가 높은 1H11-5 hybridoma를 선택하고 대량 생산하였다. 생산된 항체는 sulfamethazine에만 54%의 교차 반응성을 나타내었고, 다른 설파계 항생제와는 반응을 하지 않는 특이성이 높은 항체로 확인되었고 이를 이용하여 확립된 direct competitive ELISA법은 검출범위가 0.1-100 ppb 수준으로 기존에 보고된 ELISA보다 민감도가 높았다. 민감도와 특이성이 높은 direct competitive ELISA를 이용하여 원유와 시판우유를 분석하기 위한 전처리법을 확립하여 회수율을 확인한 결과 원유의 경우 82-121%까지 회수가 되는 것으로 나타났으며, 시판유의 경우는 82-97%까지 회수가 되는 것으로 나타나 우유 샘플 중에 미량 잔류하는 SMZ를 신속하고 정확하게 분석할 수 있을 것으로 사료되었다. 이러한 연구결과를 종합해 볼 때 확립된 direct competitive ELISA법은 우유 시료뿐만 아니라 모든 축산물에 잔류 가능성이 높은 SMZ의 분석을 신속하고 정확하게 분석이 가능할 것으로 사료되었고 확립된 direct competitive ELISA법의 안정화 조건을 확립하고 응용한다면 외국으로부터 생산 및 수입되는 ELISA kit을 대체할 수 있는 저가형 국산화 ELISA kit의 상용화가 가능할것으로 사료되었다.

다중 특징을 지원하는 학습 기반의 saliency map에 관한 연구 (Estimate Saliency map based on Multi Feature Assistance of Learning Algorithm)

  • 한현호;이강성;박영수;이상훈
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • 본 논문에서는 인간의 시각인지 형태와 유사한 결과를 갖는 Saliency map의 정확성과 신뢰성을 향상시키기 위해 학습한 다중 특징을 기반으로 개선된 saliency map 방법을 제안한다. 기존의 Saliency map 생성에서 색상 기반의 돌출 영역 추정 시 발생하는 역 선택이나 부분손실 등의 부정확한 결과가 나오는 것을 보완하기 위해 제안하는 방법은 학습 기반의 다중 특징 데이터를 생성하였다. 원 영상에서의 색상 패턴과 특이성을 갖는 영역의 구별과정을 거쳐 영상에서 고려될 특성들을 분석하고, LAB 색 공간 기반의 색상 분석을 이용한 유사 돌출 영역 정의와 특이성 영역의 조합으로 학습 데이터를 구성한다. 구성된 학습 데이터와 주파수, 색상, 초점정보 등의 low level feature로 구한 돌출 정보를 결합한 뒤 최종 saliency map을 구하기 위해 재구성 과정을 거쳐 부정확한 saliency 영역을 최소화하도록 하였다. 실험을 위해 Ground truth 이미지를 각 실험 결과와 비교하여 precision-recall 및 F-Measure 값을 구한 결과 기존 알고리즘에 비해 7%, 29%의 향상된 결과를 나타내었다.