• 제목/요약/키워드: 생명사상

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확률론 기반 농촌 유역의 미래 홍수 확률 평가 및 분석 (Evaluation and analysis of future flood probabilities in rural watershed based on probability theory)

  • 곽지혜;이현지;김지혜;전상민;김석현;김시내;강문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.187-187
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    • 2022
  • 우리나라의 농촌 유역은 크게 1) 상류에 위치한 농업용 저수지, 2) 저수지 방류부, 3) 저수지 하류하천, 4) 하류 농업 지대로 구성된다. 이들 모두 유역의 홍수·침수와 연관되어 있으나 각각의 설계 빈도가 서로 달라 일시에 수용 가능한 수자원의 양이 상이하다. 예컨대 극한 강우가 발생한 경우 PMP를 고려하여 설계된 저수지에서는 유입 홍수량이 통제될 수 있으나 50-200년 빈도로 설계된 하류하천에서는 측면 유입량 때문에 홍수가 발생할 수 있다. 따라서 유역의 홍수 확률을 산출할 때에는 유역 구성지역별 홍수 확률을 산정한 후 종합적으로 고려할 필요가 있다. 특히 농촌유역의 경우 하류하천 및 농경지의 설계 빈도 기준이 도시에 비해 낮아 유역 구성요소 간 처리 가능한 수자원 양의 차이가 크다. 따라서 본 연구에서는 농촌 유역을 대상으로 연구를 진행하였다. 한편, 최근 기후변화로 인해 극한 강우 사상의 빈도가 잦아짐에 따라 유역 내 홍수의 발생이 증가하고 있다. 따라서 기후변화에 따른 미래 농촌 유역의 홍수 발생 여부 파악이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 CMIP 6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6)의 GCM (General Circulation Model) 기상산출물을 농촌 유역에 적용함으로써 미래 농촌 유역의 홍수 발생 여부를 확인하고자 하였다. 또한, CMIP 6의 GCM 산출 기상자료의 시간 단위는 24시간 혹은 3시간으로 시간적 해상도가 낮으므로 유역 홍수 모의를 위하여 GCM 산출물의 시간 분해를 수행하였다. 본 연구에서는 MRC (Multiplicative Random Cascade) 모형을 기후변화 시나리오 기상자료에 적용함으로써 강우 자료의 시간 분해를 수행하고, 시간 분해 결과물을 활용하여 농촌 유역의 미래 홍수 확률을 산정해보고자 하였다. 본 연구의 결과는 향후 농촌 유역의 홍수 확률 산정 기법에 관한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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사상설 진균 Aspergillus nidulans의 Phospholipase B 유전자(plb A)의 클로링 (Molecular Cloning of a Putative Gene Encoding Phospholipase B (plbA) from Aspergillus nidulans)

  • 홍사현;조은민;송승은;엄치용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.189-194
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    • 2008
  • Phospholipase B(PLB) families는 phospholipase(PL), lysophospholipase(LPL) 그리고 lysophospholipase-transacylase(LHA)의 활성을 공유하고 있는 효소이다. 본 연구에서는, 사상성 진균인 Aspergillus nidulans에서 최초로 lipase motifs를 보유하고 있는 단백질 Phospholipase B를 인코딩하는 유전자(plb A)를 클로닝하였다. plb A는 다양한 PLB 효소들의 lipase 보존영역들의 염기서열 정보에 근거하여 제작한 probe를 이용하여 A. nidulans genomic DNA library로 부터 분리하였다. Phospholipase B 유전자의 염기서열을 결정한 결과 626아미노산으로 구성된 단백질을 코드하고 있었다. PlbA는 Penicillium notatum의 PLB와는 72%의 높은 상동성을 나타내었으나, 다른 생물유래의 PLA와는 낮은 상동성을 나타내었다.

해조류로부터 Arbitrary 및 ITS Primer들을 사용한 직접 PCR 유전자 증폭반응의 한계 (Limits of Direct PCR Amplification from Seaweeds Using Arbitrary and ITS Primers)

  • 김용국;진형주;박선미;진덕희;홍용기
    • 생명과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.15-21
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    • 1999
  • PCR 기법을 응용한 RAPD 방법은 대상 생물의 유전정보를 전혀 모르는 상태에도 arbitrary primer를 이용하여 증폭함으로써 생물 종간의 유전적 표식자를 확인할 수 있는 간편하고 유익한 유전분석 방법이다. 이같은 RAPD 방법을 이용하여 해조류 방사무늬 김, 미역, 구멍갈파래에 대하여 DNA를 추출하지 않고 직접 생 엽체 및 생 사상체, 생 배우체를 PCR template로 사용하여 PCR product를 생산하였다. 그러나 specific primer를 이용한 nulear r DNA의 internal trancribed spacer (ITS) 부위는 생성물을 만들지 못하였다. 간편한 LiCl 방법에 의하여 추출된 DNA를 사용하였을 때는 IST 및 RAPD 모두 PCR product를 생산하였다. 방사무늬 김의 엽체 (haploid)와 사상체 (dip-loid)로 부터의 ITS 생성물은 동일하였으나 RAPD 생성물은 사용한 arbitrary primer에 따라 36-50$\%$의 다른 band가 만들어졌다. 또한 직접 생 조직을 사용하였을때와 추출 DNA를 사용하였을 때도 53-57$\%$의 다른 band가 만들어 줬다. 그러므로 RAPD 방법으로 유전분석 실험에는 동일한 ploidy의 조직을 template로서 사용하는 것이 중요하다.

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한글 디자인과 어울림 (Hangil Design and Oullim, the Great Harmony)

  • 안상수
    • 디자인학연구
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    • 제17권3호
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    • pp.383-392
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    • 2004
  • 오늘날 다원적 가치의 문화 환경에서 '어울림'이란 그 고유한 문화를 지속케 할 수 있는 생명적 원리이다. 글쓴이는 한글창제의 디자인 적 의의와 한글의 조형성과 우수성에 대한 평가 준거를 어울림의 관점에서 제시함으로써 '넓은 뜻의 디자인'이라는 지평에서 '한글의 디자인적 의의'를 조명해 보려 한다. 이러한 관점에서 훈민정음 창제의 큰 뜻은 '다름'에 대한 깨달음의 실천, 사람을 '어엿비 여기는' 인본주의적 생각, 배우고 쓰기 '쉬움'에 바탕을 두고 있었고, 철학적 터전은 동양의 근본 사상인 태극 음양오행설에 두었다. 한글이란 사람 소리를 자연 철학적 관점에서 보고 그 소리의 생성과 조직을 음양오행의 역학에서 추출한 성운학 이론과 원리에 따라 과학적이고 체계적인 글자로 디자인한 것이다. 곧 뜻과 꼴이 맞는 어울림이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 훈민정음 창제를 디자인 적 관점에서 보아, 제 모습 제 말에 어울리는 생명 적이고 질서 있는 시스템이자, 자연 성음의 원리에 맞고, 끝없이 구르고 변통 자재하는 유기적 디자인의 탄생으로 보았다. 나아가 한글 창제에 담긴 넓고 깊은 뜻과 포부가 '어울림'의 뜻에 맞는 완전함을 지향하는 '큰_디자인 짓'으로 규정하고, '어울림' 디자인 가치의 전형으로 제시하고자 한다. 이를 통해, '훈민정음 창제 정신을 되짚어 보며, 어울림'이 새로운 디자인 사상을 잉태하는 씨앗으로서, 표현적 가치와 잣대로, 또 이 시대의 디자인을 풍요롭게 하는 슬기로 작용하기를 바란다.

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사상균인 Aspergillus nidulans의 무성포자 발아와 당의 역할 (Role of Sugars in Early Stage of Spore Germination in Filamentous Fungi, Aspergillus nidulans)

  • 정광희;김재원
    • 한국균학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.511-518
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    • 2018
  • Aspergillus nidulans와 Botrytis cinerea와 같은 사상균들은 당과 같은 영양분이 존재하지 않은 조건에서는 발아하지 않는다. 본 연구에서는 A. nidulans의 포자에 당을 인식하는 기구가 존재할 것이라는 증거를 제시하였다. A. nidulans의 포자에 증류수를 가하였을 때에는 발아가 관찰되지 않는 반면에 5%의 글루코오스를 가해 주었을 때에는 98%이상의 포자가 발아하였다. 뿐만 아니라 프록토오스, 설탕, 녹말과 같은 단당류, 이당류, 다당류를 가해 주어도 유사한 결과를 관찰할 수 있었다. 특이한 것은L-형의 아라비노오스를 가해 준 포자는 발아관을 형성하였으나D-형의 아라비노오스를 가해주면 증류수를 가해주었을 때와 같이 발아관을 형성하지 못 하였다. 포자를 트립신으로 처리한 후에 글루코오스를 가해주면 발아율이 25%롤 감소하였다. 포자 표면에 존재하는 단백질을 용출하여 분리한 후 MALDI-TOF 질량분석기로 단백질을 동정한 결과 동정된 10종의 단백질 중 8종의 단백질은 당의 대사와 관련된 효소들 임을 확인하였다.

비기능 저하 동물 모델 개발과 한열변화 관찰 (Development of the Animal Model with Spleen Deficiency and Observation of Changes in heat and cold)

  • 곽진영;양원경;김승형;정인철;박양춘;안택원
    • 사상체질의학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.14-24
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    • 2023
  • Objectives This study was conducted to observe physiological changes when the function of spleen was extremely deteriorated, and to make an animal model with spleen deficiency. Methods The Normal group (Nr group) was not administered with Senna Folium extract. The SFE group(Senna Folium extract group) was administered with Senna Folium extract every day for the first 2 weeks and then every other day for another week. And the SFE_G group(Senna Folium extract_Ginseng group) was also administered with Senna Folium for 3weeks like the SFE group and fed with ginseng in the third week. Results The score of spleen deficiency was significantly higher in SFE group than in the Nr group and significantly lower in the SFE_G group than in the SFE group. The total weight gain was significantly lower in the SFE group than in the Nr group, and the average daily weight gain was significantly lower in the SFE group than in the Nr group. The difference in stool weight before and after the process of drying was significantly higher in the SFE group than in the Nr group, and significantly lower in the SFE-G group than the SFE group. There was no significant difference in the outcomes related to cold and heat among the three groups. Conclusions Through this study, the animal model with spleen deficiency was developed to prepare a stepping stone for animal tests to verify the efficacy and safety of constitutional prescriptions.

인공신경망과 장단기메모리 모형의 유출량 모의 성능 분석 (Comparing the Performance of Artificial Neural Networks and Long Short-Term Memory Networks for Rainfall-runoff Analysis)

  • 김지혜;강문성;김석현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.320-320
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    • 2019
  • 유역의 수문 자료를 정확하게 분석하는 것은 수리 구조물을 효율적으로 운영하기 위한 중요한 요소이다. 인공신경망(Artificial Neural Networks, ANNs) 모형은 입 출력 자료의 비선형적인 관계를 해석할 수 있는 모형으로 강우-유출 해석 등 수문 분야에 다양하게 적용되어 왔다. 이후 기존의 인공신경망 모형을 연속적인(sequential) 자료의 분석에 더 적합하도록 개선한 회귀신경망(Recurrent Neural Networks, RNNs) 모형과 회귀신경망 모형의 '장기 의존성 문제'를 개선한 장단기메모리(Long Short-Term Memory Networks, 이하 LSTM)가 차례로 제안되었다. LSTM은 최근에 주목받는 딥 러닝(Deep learning) 기법의 하나로 수문 자료와 같은 시계열 자료의 분석에 뛰어난 성능을 보일 것으로 예상되며, 수문 분야에서 이에 대한 적용성 평가가 요구되고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모형과 LSTM 모형으로 유출량을 모의하여 두 모형의 성능을 비교하고 향후 LSTM 모형의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 나주 수위관측소의 수위 자료와 인접한 기상관측소의 강우량 자료로 모형의 입 출력 자료를 구성하여 강우 사상에 대한 시간별 유출량을 모의하였다. 연구 결과, 1시간 후의 유출량에 대해서는 두 모형 모두 뛰어난 모의 능력을 보였으나, 선행 시간이 길어질수록 LSTM의 정확성은 유지되는 반면 인공신경망 모형의 정확성은 점차 떨어지는 것으로 나타났다. 앞으로의 연구에서 유역 내 다양한 수리 구조물에 의한 유 출입량을 추가로 고려한다면 LSTM 모형의 활용성을 보다 더 확장할 수 있을 것이다.

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살충성곰팡이 Metarhizium anisopliae의 ura5 유전자의 분리동정 (Isolation and Identification of ura5 Gene in Entomopathogenic Fungus, Metarhizium anisopoliae)

  • 박인철;이동규;강선철;황철원
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권1호
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    • pp.30-33
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    • 1997
  • 환경친화형 생물농약개발을 위한 방안의 일환으로, 벼별구 등 농해충병원사상균 Metarhizium anisopliae의 분자생물학적 육종을 위해 영양요구성 돌연변이를 상보하는 선택유전자, ura5 (Orotate phosphoribosyl transferase)를 cloning하였다. Cloning방법으로는 기존에 알려진 사상균의 ura5 유전자들간에 확인된 상보성 염기배열을 합성하여, 이것을 primer로 사용하여 PCR기법에 의해 부분적으로 cloning하였다 또한, PCR기법에 의해cloning된 uras유전자단편의 염기배열을 결정한 결과, Trichoderma resei의 ura5유전자와는 아미노산수준에서 약 85%의 상동성을 나타내었으며, 이 단편을 이용하여 Metarhizium anisopliae의 genomic library로 부터 ura5유전자가 포함된 약 4.4 kb의 DNA단편을 cloning 하였다.

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MRC 모형의 CMIP6 강우 자료에 대한 시간 분해 성능 평가 (Evaluation of multiplicative random cascade models for CMIP 6 rainfall data temporal disaggregation)

  • 곽지혜;이현지;김지혜;전상민;이재남;강문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.367-367
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    • 2021
  • 최근 기후변화로 인해 극한 강우 사상의 빈도가 잦아짐에 따라 수공 구조물의 안전성이 저해되거나 인명 및 재산 피해가 발생할 가능성이 커지고 있다. 기후변화에 따른 기상현상의 변화 추세를 파악하고 대비하기 위해 CMIP (Coupled Model Intercomparison Project Phase)의 GCM(General Circulation Model) 기상자료 산출물이 활발하게 이용되고 있다. 기후변화 시나리오는 홍수기 방재 대책 수립 등의 연구에도 적용되고 있으나, GCM에서 산출된 기상자료의 시간 간격은 24시간 혹은 3시간 정도로 시간적 해상도가 낮아 홍수 모형의 입력자료로 사용되기 어려운 형태를 가지고 있다. 따라서 기후변화 시나리오를 홍수 모의 등의 분야에 접목하기 위해서는 GCM 자료의 시간적 해상도를 1시간 이하로 낮춤으로써 시나리오 산출물이 홍수모형과 적절하게 연결될 수 있도록 해야 한다. MRC (Multiplicative Random Cascade) 모형은 국내외에서 예보강우의 시간 분해 및 일강우 데이터 분해 연구에 활용된 바 있으며 관측 강우에 대하여 분해 성능이 준수함이 확인되었다. 이에 본 연구에서는 MRC 모형을 활용하여 미래 기후변화 시나리오 산출물에 적용함으로써 MRC 모형이 일단위 및 3시간 단위 기후변화 자료의 시간 분해에 대해 적절한 성능을 수행하는지 여부를 분석하고, 기후변화 자료의 최소 시간 간격별 강우 분해 결과를 비교·분석하고자 하였다. 본 연구의 결과는 향후 기후변화 시나리오 기반 기상자료 시간 분해에 대한 MRC 모형의 적용성을 평가하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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홍수위험지도 작성을 위한 하천 및 범람해석모형의 연계 (Integragion of River and Inundation Model for Flood Risk Mapping)

  • 김태형;한건연;김병현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.67-67
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    • 2011
  • 지구 온난화 등에 의한 이상기후 현상으로 인해 야기되는 대규모 호우 등의 기상이변 현상은 댐 및 제방 붕괴와 같은 비상상황을 발생시키고 있고, 실제로 최근 10년간 태풍 등의 기상이변 현상으로 인해 낙동강의 여러 지류하천의 제방이 붕괴되는 피해가 발생했으며, 잇따른 피해들은 이 분야에 대한 종합적인 연구의 필요성을 증대시켰다. 본 연구의 목적은 이상홍수 및 국지성 호우에 의해서 하천 제방의 붕괴로 인한 제내지에서의 비상상황 발생에 대비하기 위해, 제내지에서의 범람홍수 해석결과를 통한 홍수위험지도 제작을 위한 tool로 활용함으로써 피해예상지역 내 주민 등의 신속한 대처를 통해 주민의 생명과 재산을 보호하기 위함에 있다. 이러한 하도 및 제내지에서의 범람홍수 양상을 효율적으로 계산하기 위해 실제 제방붕괴사례를 포함하는 사상에 대해 1차원 하천흐름 해석을 실시하였으며, 이를 통해 산정되는 제방붕괴 유출유량을 통해 제내지에 대한 2차원 범람홍수해석을 실시하였다. 1차원 제방붕괴 해석을 위해 FLDWAV 모형을 적용하였으며, 2차원 범람해석 모형으로 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov 기법과 수치적인 계산 이전에 인접자료의 값을 이용하여 자료를 재구성하는 MUSCL(Monotone Upstream-centered Schemes for Conservation Laws) 기법을 사용하여 개발된 고정확도 유한체적모형을 적용하였다. 실제 제방붕괴 사상을 적용하기 위해 남강의 제방붕괴 사례를 고려하였으며, 2003년과 2006년에 각각 발생한 태풍 매미와 에위니아 사상에 대해 1차원 하천흐름해석 및 2차원 홍수범람해석을 실시하였다. 1차원 하천흐름해석에 대해서 하천 내에 위치한 수위표에서 관측된 실측수위를 통해 검증을 실시하였으며, 2차원 범람홍수모형에 의해 산정된 홍수범람범위는 침수흔적도를 통해 검증하였다. 본 연구에서 개발되어 적용된 2차원 범람해석 모형을 국가홍수위험지도 제작에 대해 활용할 수 있다면, 정확도 높은 통합홍수방재시스템 구축에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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