• 제목/요약/키워드: 군집 특성

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수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구 (Microcosm Studies of Nanomaterials in Water and Soil Ecosystems)

  • 윤성지;안윤주
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.288-294
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    • 2012
  • 나노산업의 발달로 인해 나노제품의 제조, 소비, 폐기 과정에서 나노물질이 직 간접적인 경로를 통해 수생태 및 토양생태계로 유입되고 있다. 나노물질은 벌크물질과는 다른 특성을 가지고 있으며 나노물질의 다양한 물리화학적 변화는 환경내 나노물질의 거동 및 무생물적 생물적 상호작용에 영향을 미친다. 나노물질의 생태 독성 연구는 꾸준하게 증가하는 추세이며 특히 나노물질의 마이크로코즘 연구가 최근 보고되고 있다. 마이크로코즘(Microcosm)은 통제된 실험 조건 하에서 생태계의 일부분을 모사하여 자연 현상을 연구하기 위한 기법으로서, 마이크로코즘 연구는 생태계 내 나노물질의 거동과 통합적인 독성영향 평가를 가능하게 한다. 본 연구는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질을 이용한 마이크로코즘 및 메조코즘(Mesocosm) 선행연구를 국제 학술 논문을 중심으로 조사하였다. 현재까지 마이크로코즘 연구는 총 12건의 논문이 발표되었고 단 1건의 메조코즘 연구가 보고되었는데, 대부분의 연구들이 미생물 군집 수준에서 나노물질의 영향을 제한적으로 평가하였다. 나노물질의 통합적 독성 영향을 평가하기 위해서 좀 더 다양한 생물종을 대상으로 그들의 상호작용을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구동향을 분석하고 중금속, 유기물질과 같은 일반 화학물질 이용한 마이크로코즘 독성 연구를 바탕으로 향후 나노물질의 마이크로코즘 연구방향을 제시하였다.

Microarray 분석을 이용한 유채 종자성숙단계별 유전자 발현 양상 (Gene Expression Profiling of Oilseed Rape Embryos Using Microarray Analysis)

  • 노경희;박종석;김종범;김현욱;이경렬;김순희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제55권4호
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    • pp.227-234
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    • 2012
  • 유채 종자 성숙단계별 변화하는 종자의 특성을 살펴본 결과, 개화 후 25일된 미성숙 종자에서 지방산 생성이 관찰되기 시작하였으며, 개화 후 35일된 미성숙 종자에서 지방산 생성이 거의 최고치에 달하는 것을 관찰하였으며, 이 때 백립중이 406 mg으로 가장 무거웠다. 유채 300k Microarray를 이용하여 유채 종자 성숙단계별 발현되는 유전자의 발현양상을 살펴보았다. 유채 300k Microarray는 NCBI에 등록되어 있는 543,448개의 ESTs와 780개의 cDNA정보를 군집 분석하여 80,696개의 유전자정보를 얻어 제작되었다. 개화 후 10, 25, 그리고 35일된 종자에서 total RNA를 분리하여 유채 300k Microarray 실험을 수행한 결과, 약 7,000개의 유전자에 해당하는 8.5%가 잎에 비해 종자(25DAF)에서 발현 양이 2배 이상 증가됨을 알 수 있었고, 10배 이상 증가하는 유전자 비율도 0.4%에 해당하였다. 종자 특이 발현 유전자의 발현양상을 보면, 초기에는 저장 및 세포분화 관련 유전자들의 발현 양이 높게 나타난 반면, 후기에는 지방산 대사 관련 유전자를 포함한 에너지 축적 관련 유전자들의 발현 양이 높게 나타나는 것을 관찰 할 수 있었으며, reverse transcriptase-polymerase chain reaction을 통해서 이를 확인하였다. 본 실험 결과는 종자 특이 발현 프로모터를 발굴하거나 특정 대사 기작 연구에 관여하는 유전자 발현 양상을 광범위하게 살펴봄으로써 좀 더 심도 있는 연구를 할 수 있는 기초자료를 제공하는데 많은 도움이 될 거라 사료된다.

중금속 오염 토양의 식물상 복원에 있어 식물과 근권세균의 상호작용 (Interaction Between Plants and Rhizobacteria in Phytoremediation of Heavy Metal- Contaminated Soil)

  • 구소연;조경숙
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.83-93
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    • 2006
  • 여러 산업현장에서 배출되는 중금속은 독성이 없는 상태로 분해되거나 안정화되지 않고, 먹이사슬을 따라 생물의 체내에 고농도로 축적되어 여러 가지 병을 유발하는 문제점을 가지고 있는 오염물질이다. 이러한 중금속으로 오염된 토양을 정화하기 위하여 식물을 이용한 친환경적이며 경제적인 식물상 복원 기법이 주목 받고 있으며, 그 효율을 증대시키기 위한 방법 중 하나로 식물과 근권미생물 간의 상리공생적 상호관계에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 중금속으로 오염된 토양에서 식물과 식물의 근권에서 서식하는 근권세균 사이의 상호 기작에 관한 기존 연구 결과 및 동향에 대하여 알아보았다. 식물의 뿌리에 의해 형성되는 근권의 물리 화학적, 생물학적 특성은 근권세균의 생물량 및 활성, 군집구조에 직 간접적인 영향을 미친다. 뿌리삼출물은 미생물에게 유용한 탄소원과 성장인자로 제공됨으로써 토양 내 서식하고 있는 근권세균의 성장과 대사를 촉진하는 역할을 한다. PGPR은 식물뿌리성장을 억제하는 ethylene의 전구체인 ACC를 제거하는 ACC deaminase활성, 식물성 호르몬인 LAA생성 능력, 철 공급체인 Siderophore합성 능력을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 토양 속 인을 식물이 이용할 수 있도록 가용화 시키는 능력까지 가지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 PGPR은 높은 농도의 중금속으로 오염된 토양에서 식물이 보다 잘 성장하고 서식할 수 있도록 도와준다. 따라서 이들 PGPR을 식물상 복원에 적용할 경우, 중금속의 높은 정화 효과를 기대할 수 있다

데이터 마이닝을 이용한 당뇨환자의 관리요인에 관한 연구 (A Study on Factors of Management of Diabetes Mellitus using Data Mining)

  • 김유미;장동민;김성수;박일수;강성홍
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.1100-1108
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 당뇨환자 관리와 관련된 요인을 규명하는데 있다. 2005년 국민건강 영양조사에 참여한 20세 이상의 성인 당뇨환자를 대상으로 하였다. 데이터마이닝 기법을 이용하여 로지스틱 회귀모형, 의사결정나무, 신경망 모형으로 당뇨환자관리모형을 개발한 결과 의사결정나무가 가장 설명력이 뛰어났다. 당뇨인지율과 관련된 요인으로는 연령, 거주지 및 직업이었고 중 연령이 가장 중요한 요인으로 나타났다. 당뇨치료율과 관련된 요인으로는 당뇨인지여부, 거주지 및 직업이었고 그 중 당뇨인지여부가 가장 중요한 변수로 나타났다. 당뇨환자의 관리프로그램은 당뇨환자의 특성별 군집으로 분류하고 그에 따라 관리해야 한다.

교수내용지식을 위한 하이브리드 지식 표현 기법 (A Hybrid Knowledge Representation Method for Pedagogical Content Knowledge)

  • 김용범;오필우;김영식
    • 인지과학
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    • 제16권4호
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    • pp.369-386
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    • 2005
  • 지능형 교수 시스템(ITS: Intelligent Tutoring System)이 기존의 CAI의 제한적 기능을 극복하고, 내장한 지식베이스에 의해 다양한 학습자들의 변인들을 고려한 개별화된 학습 환경을 제공하지만, 교육현장에는 교수내용지식 표현 방법의 부재와 투자 비용의 비효율성으로 인하여 실제적인 개발물은 전무한 상태이다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 ITS에서의 지식표현 기법과 구축된 지식베이스의 재사용에 대한 연구가 필요하다. 교수내용지식의 특성을 고려하여 본 연구에서는 기존의 신경논리망의 한계점을 해결할 수 있도록 지식의 다중 결합체 구성, 이를 이용한 학습의 맥락 설명을 연구의 대상으로 삼았다. 또한 형성된 지식결합체는 군집화하여 지식베이스 객체로 사용하고, 결합체의 자기 학습에 의해 적응적인 지식베이스 객체로의 성장 가능성을 제고한다. 따라서 본 연구에서는 신경논리망의 논리추론, 그리고 인지구조에서 노드의 위상적 불변성을 근거로, 교수내용지식과 객체지향적 개념이 포함된 '확장된 개념의 신경논리망(X-Neuronet: eXtended Neural Logic Network)'을 제안하고, 이 기법에 대한 타당성을 검증하였다. X-Neuronet은 표현의 대상이 되는 지식을 관성과 가변성을 가지는 방향성 결합체로 정의하고, 표현을 위한 기본 개념, 노드의 처리와 연산을 위한 논리연산자, 노드값과 가중치의 결정, 노드활성을 위한 전파 규칙 학습 알고리즘 등을 제공한다.

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분흥성게의 지역별 개체군 성장에 관한 연구 (Growth Variation among the Different Populations of Sea Urchin, Pseudocentrotus depressus)

  • 정상철
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.421-427
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    • 1995
  • 분흥성게의 양식군, 방류군, 야생군에 대하여 생식판에 나타나는 색소대를 연륜으로 하여, cluster 분석에 의한 지역별 성장 양상을 파악하고, 군집상호의 성장특성을 비교검토 하였다. 1. 단일연급군으로 구성된 양식군은 매년 9월 25일에서 10월 5일 사이에 출생한 개체들로서, 약 9-10개월후의 표본군에서는 $r_1$은 전혀 나타나지 않았고, 출생한지 1년 10-11개월의 표본군에서는 $r_1,$ 2년 9-10개월생에서는 $r_1$$r_2$가 형성되어있었으므로, $r_1$$r_2$의 윤문을 각각 연륜으로 취급하였다. 2. 양식군의 성장이 방류군 및 야생군보다 월등히 우수하였다. 또한 양식하는 개체군과 동일한 8-12mm의 어린성게를, 인접한 장소에 방류한 방류군은 자연산의 성장과 유사한 성장을 하였다. 3. 동일 연령에서 각장분포의 범위가 큰 것은 산란기가 긴 원인도 무시할 수 없지만, 양식군 및 야생군의 각 연급간의 overlap현상이 큰 것으로 보아 개체간의 성장 차가 큰 것 같다. 4. Yamaguchi, Cheju를 제외하고는 Kasiwazima에서 Nomozaki에 이르기까지 거리상으로 인접할수록 성장의 유사경향이 높다. 그리고, Cheju는 지리적으로 고립되어 있음에도 불구하고, 보다 가까운 Kasiwazima보다 Aba, Mogi 및 Toishi와 더욱 유사한 성장을 하였고, 위도상으로 가장 북쪽에 위치한 Yamaguchi가 가장 남쪽에 위치한 Nomozaki와 유사한 성장을 나타내고 있었다.

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서울시 월드컵공원 야생조류 군집 특성 및 생태적 관리방안 (The Ecological Management and Characteristics of Bird Communities at the World Cup Park in Seoul)

  • 한봉호;김정호;손병도;이경재
    • 한국조경학회지
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    • 제33권5호통권112호
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    • pp.43-56
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    • 2005
  • This study was conducted to examine the inhabitation of wild birds at the World Cup Park and to offer the Park ecological management data. Land use md actual vegetation were examined to analyze the inhabitation of wild birds. Characteristics of bird communities were analyzed by dominance, density, diversity index and guild concept. You compare inhabitation before and after the Park was built. We classified the land use and actual vegetation into twenty-six types. Robinia pseudoacacia dominated the study area. Pyeonghwa Park and Nanji-cheon Park were simple-layer structures composed of alien woody species. The observed birds after the World Cup Park included 33 families 77 species, and 9,751 individuals. Among Wild Life types, the shrub and bush type was dominant. There were 26 species of resident birds, 20 species of summer visitors, 18 species of winter visitors, and 12 species of passage migrants. The following numbers of species and individuals were observed: in Hanul park, 38 species, 3,151 individuals; in Noul park, 45 species, 2,061 individuals; in Nanji-cheon park, 42 species, 2,742 individuals; in Pyeonghwa park, 29 species, 875 individuals; and in Maebongsan(Mt.) area, 35 species, 922 individuals. Species diversities for each area were as follows: Noul park, 2.613; Hanul park, 2,301; Nanji-cheon, 2.228; and Pyeonghwa park, 2,019; and each season: summer, 2.652; spring, 2.650: winter, 2.561; and autumn 2.176. The diversity of species increased from 1.135 in 1994 to 2.324 in 2001. We recommended that the park be differented into different ecological areas in order to encourage the appearance of wild birds at the World Cup Park. The management area was divided into three districts(conservation area, preservation and restoration area, use area). The conservation area was established to the west of a waste landfill and in the downstream area of NanJi-cheon, the preservation and restoration area was established in the midstream area of Nanji-cheon, and the use area was established in the buffer zone of Pyeonghwa Park and the Nanji pond greenspace.

노부모와 별거 성인자녀와의 가족유대: 정서적 지원에 대한 교환이론적 접근 (Family Ties between Aging Parents and Adult Children Living in Separate Households: Social Support from a Social Exchange Perspective)

  • 정기원
    • 한국인구학
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    • 제24권1호
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    • pp.123-148
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    • 2001
  • 이 연구의 목적은 노부모에 대해 따로 살고 있는 성인자녀가 제공하는 정서적 지원의 크기가 어떤 요인에 의해 영향을 받게 되는지를 분석하는 것이다. 이를 위해 세대간 가족관계에 있어서의 교환이론적 접근을 분석틀로 하고, \`1998년도 전국 노인 생활실태 및 복지욕구 조사\` 의 자료를 바탕으로 노부모에 대한 별거 성인자녀의 정서적 지원과 이에 영향을 미칠 것으로 여겨지는 요인들-노부모의 인구학적 특성, 상호교환에 있어서의 보상자원 소유여부, 그리고 피 부양욕구-와의 관계를 분석하였다. 다단계 군집 표집법을 통해 추출된 전국의 9,355가구에서 2.535명의 65세 이상 노인을 대상으로 자료가 수집되었는데, 이들 중에서 별거 성인자녀가 있는 2.205명을 분석한 결과 잠재적 보상자원을 지니고 있는 노부모에 대한 별거 성인자녀의 정서적 지원이 잠재적 보상자원을 지니지 못한 노부모의 경우보다 높게 나타나고 있다. 그리고 다른 자녀와 함께 살고 있는 독신 노인에 대한 별거 성인자녀의 정서적 지원이 가장 낮았으며, 수단적 일상생활을 수행하는 데 어려움을 겪는 정도가 심한 노인일수록 별거 성인자녀들로부터 낮은 수준의 정서적 지원은 받았다. 이러한 분석 결과의 일부는 세대간 가족관계가 교환이론을 바탕으로 설명될 수 있음을 실증적으로 보여주고 있으나, 분석에 포함된 변수들이 전체 노민들에게서 나타나고 있는 정서적 지원의 변량을 8.9퍼센트밖에 설명하지 못하고 있다.

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추계학적 강우모형 매개변수 추정기법의 적합성 분석 (Analysis of the Applicability of Parameter Estimation Methods for a Stochastic Rainfall Model)

  • 조현곤;김광섭;이재응
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1105-1116
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    • 2014
  • 추계학적 강우모형 NSRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)은 RPM (Rectangular Pulse Model)에서 반영하지 못하는 강우의 군집특성을 잘 반영하여 시간 스케일의 강우를 생성함으로서 수문학적 적용성이 뛰어난 강우모형이다. NSRPM은 5개의 모형 매개변수로 이루어져 있으며 매개변수 추정을 위하여 최적화 기법으로 널리 쓰이고 있는 수치해석 기법인 DFP (Davidon-Fletcher-Powell)기법, 직접적 탐색 기법인 유전자 알고리즘을 사용하고 있다. 그러나 DFP 기법은 입력 초기값에 민감하며 국소 최저치에 수렴하는 확률이 높은 단점이 있으며 유전자 알고리즘기법은 탐색에 소요되는 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 Nelder-Mead기법은 순차적 탐색기법으로 연산 속도가 빠르며 입력 초기값이 필요하지 않아 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전국 지상기상관측소 59개소를 대상으로 1973-2011년 39년 동안의 시간강우 자료를 수집하고 최적화 기법 DFP 기법, 유전자 알고리즘, Nelder-Mead 기법을 이용하여 NSRPM의 매개변수를 추정하여 지속시간 1시간, 6시간, 12시간, 24시간 별 평균, 분산, 공분산에 대해서 각 기법의 정확성을 평가하였다. 본 연구결과 전반적으로 Nelder-Mead기법이 가장 높은 정확도를 보였으며 유전자 알고리즘, DFP 기법 순으로 나타났다.

인공지능과 국토정보를 활용한 노인복지 취약지구 추출방법에 관한 연구 (A Study on the Methodology of Extracting the vulnerable districts of the Aged Welfare Using Artificial Intelligence and Geospatial Information)

  • 박지만;조두영;이상선;이민섭;남한식;양혜림
    • 지적과 국토정보
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    • 제48권1호
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    • pp.169-186
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    • 2018
  • 급속한 고령화 사회에서 노인인구가 갖는 사회적 영향력은 더욱 가속화될 것이다. 본 연구에서는 인공지능 방법론 중 머신러닝, 인공신경망, 국토정보 분석을 통해 노인복지 취약지구를 추출하는 방법론을 정립하는데 목적을 두었다. 분석방향 정립을 위해 65세 이상 노인, 공무원, 노인복지 시설물 담당자와 인터뷰 후 방향을 설정하였다. 경기도 용인시를 대상으로 500 m 공간단위 벡터 기반 격자에 15분 이내 지리적 거리 수용력, 노인복지 향유도, 공시지가, 이동통신 기반 노인활동을 지표로 설정하였다. 10단계 군집형성 후 모의학습 결과 RBF 커널 알고리즘을 활용한 머신러닝 서포트 벡터머신에서 83.2%의 예측정확도가 나타났다. 그리고 역전파 알고리즘을 활용한 인공신경망에서 높은 상관성 결과(0.63)가 나타났다. 변수간 공간적 자기상관성을 분석하기 위해 지리적 가중회귀분석을 수행했다. 분석결과 결정계수가 70.1%로 모형으로 나타나 설명력이 우수한 것으로 나타났다. 변수의 공간적 이상값 여부와 분포패턴을 검토하기 위해 국지적인 공간적 자기상관성 지수인 Moran's I 계수와 Getis-Ord Gi 계수를 분석하였다. 분석결과 용인시 신도시인 수지 기흥구에서 노인복지 취약지구가 발생하는 특성을 보였다. 본 연구의 인공지능 모의방법과 국토정보 분석의 연계는 최근 정부의 지역여건을 고려한 노인복지 불균형을 해결하는데 활용될 수 있을 것이다.