• 인지과학
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• 제28권4호
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• pp.267-297
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• 2017

뇌의 해부학적 구조에는 개인의 인지적 특성에 대한 많은 정보가 반영된다. 본 연구는 아동과 청소년을 대상으로 생물학적 성숙과 지능의 개인차와 관련한 대뇌의 구조적 변화와 특성을 관찰한 연구들을 중점적으로 개관하였다. 본 연구의 목적은 아동과 청소년의 뇌 구조의 발달 과정을 이해함과 동시에 개인의 지능에 따라 뇌 구조가 발달하는 패턴이 어떠한 차이가 있는지를 알아보는 것이다. 첫 번째 단원에서는 뇌의 구조적 특성에 대한 측정치들(전체 뇌의 크기나 부피, 영역 별 회백질/백질의 부피와 밀도, 피질 두께, 피질 표면적 등)과 부피소-기반 계측법 및 구조적 공분산성 분석 등의 연구 방법들을 설명한다. 두 번째 단원에서는 생물학적 성숙에 따른 뇌 구조의 발달적 변화와 이에 영향을 미치는 변수와 조절 변인들(성별, 정신/발달 장애, 환경 요인, 영역 별 피질의 층 구조)을 설명한다. 세 번째 단원에서는 지능의 두정-전두 통합 이론을 소개하고 뇌 구조 및 뇌의 구조적 공분산성, 기능적 연결성의 발달적 변화가 지능의 개인차에 따라 어떻게 달라지는지에 대한 연구 결과들을 개관한다. 끝으로, 결론 부분에서는 현재까지 이루어진 연구들을 기반으로 하여 후속 연구의 방향과 이 분야 연구의 사회적 가치를 논한다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1552-1557
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• 2012

Pipernonaline은 후추나무과에 속하는 필발(Piper longum Linn.)의 유도체로서 전립선 암세포에 대한 항암활성이 보고되고 있다. 하지만 실제 암세포 내에서 생물학적 정보를 가진 수 많은 유전자들에 대한 발현이 어떻게 이루어지고 있는지 알려진 바가 없다. 본 연구에 사용된 microarray 분석은 동시에 수 만개 이상의 유전자 발현양상을 한번에 관찰할 수 있는 기술로서 특정 질병의 유전학적 특성과 기전 연구를 더 광범위하게 연구 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 전립선 암세포인 PC-3 세포에 pipernonaline을 처리하여 cDNA microarray를 실시하였다. 이후, DAVID database를 이용하여 gene ontology의 Biological Process를 분석하여 세포사멸과 세포주기, 세포성장 및 증식에 관련된 유전자들을 우선적으로 분석하였다. 그 결과, 세포주기관련 256개, 세포사멸관련 197개, 세포성장 및 증식관련에 154개의 유전자가 확인 되었다. 이러한 결과는 pipernonaline은 전립선 암세포 내에 존재하는 생물학적 신호전달체계에 관련된 유전자 발현을 조절함으로써 항암활성을 나타내 것을 알 수 있었고, 이후 이러한 microarray의 추가적인 분석은 암세포 내 새로운 유전자의 탐색 및 메커니즘을 규명하는데 유용하게 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권2호
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• pp.133-171
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• 2023

본 연구는 온실효과로 인한 기후변화에 대응하고자 산림생물다양성특정지역(풍혈)에 대한 생물학적 가치와 환경요인을 분석하여 풍혈에 대한 기초자료를 작성하고 이를 통해 산림생물다양성 보전 및 관리를 위한 방안을 수립하고자 수행되었다. 국내 분포하는 풍혈 25개소 중 지형학적 유형에 따라 분류한 애추형, 동굴형, 함몰형 풍혈 6개소를 선정하여, 지하에서 바람이 불어나오는 전석지를 경계로 구분하여 풍혈 내·외부로 나누어 2020년부터 2021년까지 계절별로 기상정보와 관속식물상을 조사하였다. 여름철에 6곳의 풍혈 모두 풍혈이 위치하는 지역보다 기온이 낮게 나타났다. 6곳의 풍혈의 관속식물은 101과 350속 621종 18아종 57변종 7품종 703분류군으로 조사되었다. 한반도 특산식물은 29분류군, IUCN 지정 희귀식물은 위급종(CR) 5분류군, 위기종(EN) 3분류군, 취약종(VU) 4분류군 등 총 22분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 V등급 4분류군, IV등급 27분류군, III등급 48분류군 등 총 168분류군, 북방계식물은 129분류군, 한반도 기후변화 적응 대상 식물 300의 북방계식물 100종 중 총 22분류군이 확인되었다. 침입외래식물은 48분류군, 생태계교란식물은 7분류군이 확인되었으며, 귀화율은 6.8%로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.709-711
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• 2004

최근 단백질간의 상호작용의 중요성의 이해와 함께 축적되어 가는 단백질 정보들 간의 상호작용을 예측하기 위하여 통계학적 모델인 Support Vector Machine(SVM)을 사용한 예측 실험이 활발하다. 하지만 이는 거대한 생물 데이터를 처리하기 위해 많은 연산시간을 필요로 한다. 즉, 방대하게 존재하는 데이터를 처리하기 위해 SVM을 통한 실험은 정확한 결과뿐만 아니라 빠른 처리속도를 요구하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 SVM의 개선을 통해 빠른 처리속도로 데이터를 처리하는 incremental SVM과 이를 병렬화 하여 더욱 빠른 처리시간을 가지는 Parallel SVM(PSVM)을 소개하고 실험해 본다. 즉, 단백질 상호작용에 사용되어지는 데이터를 PSVM을 사용한 실험을 통하여 정확성과 처리속도를 측정, 비교함으로써 단백질 상호작용 예측에 적합한지를 검증해본다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권8호
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• pp.299-308
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• 2014

신체 동작, 얼굴 표정과 같이 아주 복잡한 생체 패턴을 인식하고 분류하는 인간의 능력을 모방한 정보처리 컴퓨팅 관련 연구가 최근 다수 등장하고 있다. 특히 컴퓨터비전 분야에서는 인간의 뛰어난 인지 능력 중 상황정보 없이 시각시퀀스에서 동작을 분류하는 기능을 통해 시공간적 패턴 코딩과 빠른 인식 방법을 이해하고자 한다. 본 연구는 비디오 시퀀스상의 동작인식에 생물학적 시각인지과정의 영향을 받은 생체 기반 컴퓨터비전 모델을 제시하였다. 제안 모델은 이미지 시퀀스에서 동작을 검출하고 시각 패턴을 판별하는 데 생체 시각처리과정의 신경망 구조 단계를 반영하였다. 실험을 통해 생체 기반 동작인식 모델이 인간 시각인지 처리의 여러 가지 속성을 고려했을 뿐 아니라 기존 동작인식시스템에 비해 시간 정합성이 뛰어나며 시간 변화에 강건한 분류 능력을 보임을 알 수 있다. 제안 모델은 지능형 로봇 에이전트와 같은 생체 기반 시각정보처리 시스템 구축에 기여할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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• pp.247-249
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• 2004

마이크로어레이 기술은 근래에 개발된 신기술로써 동시에 수천-수만 개의 유전자 발현을 측정할 수 있어 다양한 생물학적 연구에 이용되고 있다. 여러 단계의 실험 과정과 이를 통해 얻은 다량의 데이터를 처리하기 위해서는 이를 효율적으로 관리. 저장, 분석할 수 있는 통할 정보 관리 시스템을 필요로 한다. 현재 외국에서는 몇몇 관리시스템이 개발되어 있고. 국내에서도 WEMA 등이 있지만 아직 데이터 관리부분에 기능이 치우쳐 있다. 따라서 우리는 복잡한 자료구조를 가지는 마이크로어레이의 실험 정보와 각 단계별 처리 정보 등을 사용자의 관점에서 효과적이고 체계적으로 관리할 수 있고, 데이터 정규화 및 다양한 통계적 분석 기능을 갖춰 불필요한 시간과 비용을 줄임으로써 마이크로어레이 연구에 도움을 주고자 통합 분석관리 시스템 cMAMS (cDNA Microarray Analysis and Management System)를 개발하였다. 웹 기반으로 구현된 cMAMS는 데이터를 저장, 관리하는 부분과 데이터를 분석하는 부분, 그리고 모든 관련 점보가 저장되는 데이터베이스 부분으로 구성되어 있다 데이터관리부분에서는 WEMA의 계층적 데이터구조론 도입해 관리의 효율성을 높이고 시스템의 이용자를 시스템운영자, 프로젝트관리자, 일반사용자로 구분하여 데이터 접근을 제한함으로써 보안성을 높였다. 통계처리 언어 R로 구현된 데이터분석 부분은 7 단계의 다양한 분석(전처리 정규화, 가시화, 군집분석. 판별분석, 특이적 발현 유전자 선뿐, 마이크로어레이 간의 상판분석)이 가능하도록 구현하였고, 분석결과는 데이터베이스에 저장되어 추후에 검토 및 연구자간의 공유가 가능하도록 하였다. 데이터베이스는 실험정보가 저장된 데이터베이스, 분석결과가 저장된 데이터베이스, 그리고 유전자 정보 탐색을 위한 데이터베이스로 분류해 데이터를 효율적으로 관리할 수 있게 하였다. 본 시스템은 LiNUX를 운영체계로 하고 데이터베이스는 MYSQL로 하여 JSP, Perl. 통계처리 언어인 R로 구현되었다.

• 식물분류학회지
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• 제51권3호
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• pp.250-293
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• 2021

석회암지대는 수억만년 전 칼슘 분비 해양 생물에 의해 생성되고 탄산칼슘으로 구성된 퇴적암 노두이며, 지각 운동에 의해 해수면 위로 상승하였다. 석회암지대는 고유식물의 비율이 매우 높고 생물학적 정보가 많은 생물다양성 지역으로 알려져 있다. 본 연구는 10개 지역의 석회암지대에 대한 식물상과 식물 종조성의 조사를 통하여 석회암 식생에 안정적인 보전계획 수립을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 2010년 4월부터 2016년 10월까지 153회에 걸쳐 조사한 결과, 관속식물은 133과 530속 1,096종 18아종 84변종 2품종 2교잡종으로 총 1,202분류군이 확인되었다. 이 가운데 한반도 고유식물은 55분류군, 적색목록식물은 38분류군이었다. 식물구계학적 특정식물은 총 102분류군으로 V등급에 27분류군, IV등급에 75분류군이 포함되었다. 외래식물은 121분류군이었다. 호석회성 식물은 총 102분류군으로 지표종에 14분류군, 극선호종에 30분류군, 그리고 선호종에 58분류군이 포함되었다. 군집분석은 석회암지대 내에서 지리적으로 인접하고, 자생지 환경(하천지역)이 유사한 지역 간에 높은 유사도를 보여주었다. 또한 석회암지대는 인근지역의 비석회암지대와 구별되는 종조성을 갖는 것으로 나타나 석회암지대 식물상의 고유성과 특이성을 보여주었다. 식물지리학적 접근은 석회암지대 생물다양성의 수준을 잘 이해하기 위해 매우 중요하다. 이러한 결과는 석회암 생육지를 보호하고 그 상호 특이적 생물다양성뿐만 아니라 고도로 위협받는 종내 생물다양성 보존의 중요성을 강조한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권3호
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• pp.160-180
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• 2012

본 연구는 메타게놈 분석법을 기초로 낙동강 하류 담수 환경의 물금과 기수 환경의 을숙도대교 정점에서 채수된 환경 시료내의 진핵 플랑크톤 종다양성 및 군집 구조를 비교 분석하고자 하였다. 수환경 시료에서 추출된 DNA에 대한 environmental Polymerase Chain Reaction(PCR)을 수행하여 18S rDNA 클론라이브러리를 구축하였고, colony PCR, PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism(RFLP), 염기서열 결정 및 유사도 분석을 통하여 종다양성을 분석하였다. 물금 및 을숙도대교 정점에서 338개의 클론들을 분석하였고(170 clones, 물금; 168 clones, 을숙도대교), 그 결과 총 74개의 phylotype을 발굴하였다(49개, 물금; 25개, 을숙도대교). 발굴된 phylotype에 대한 계통 분석 결과, Stramenopiles, Cryptophyta, Viridiplantae, Alveolata, Rhizaria, Metazoa 및 Fungi 등의 분류군에 속하는 다양한 생물종이 발굴되었으며, 국내 미기록종 및 신종 후보 가능 생물종과 속(genus)이상의 새로운 분류학적 처리가 필요한 생물종의 존재를 확인하였다. 특히 Stramenopiles의 Pirsonia 및 Alveolata의 Perkinsea에 속하는 phylotypes 등 국내 미기록 생물종을 포함한 숨은 종다양성(cryptic species diversity)의 발굴은 분자모니터링 기법이 낙동강 하구역 수생태계 변화 모니터링을 위한 새로운 유용한 생물학적 정보를 제공할 수 있음을 제시하고 있다.

• 한국문헌정보학회지
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• 제46권3호
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• pp.271-295
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• 2012

이 연구는 한국전래동화에 의한 독서치료적 상황을 살펴보기 위하여 미국과 한국에 현존하는 이중언어(한국-영어)로 된 27편의 한국전래동화 내용을 분석하여 5가지 상황적 요소로 나누었다. 생물학적(성별/연령), 공간적(가정, 또래, 사회), 관계적(수평, 수직, 단독, 기타)요소들과, 사건해결방식(자력, 조력, 자연, 미해결)과 8개 주제별로 분석하였다. 얻은 결과는 (1) 한국전래동화 내용에는 생물학적 요소에서 남자 주인공이 많으며, 연령별로는 어른이 가장 많이 등장하였고, (2) 공간적 요소로는 사회에서 일어나는 사건이 많았으며, (3) 수직적 관계 요소에서 갈등을 많이 보였고, (4) 문제해결 요소에서는 외부의 조력에 의해 문제가 해결되는 경우가 많았으며, (5) 주제 요소에서는 신념과 가족구성을 다룬 것이 많았는데, 신념 중에는 욕심과 지혜 등의 주제를 많이 다루고 있었고, 가족구성 중에는 효성과 계모에 대해 많이 다루고 있었다. 이런 것들은 한국문화의 원형적인 가치들이며 다문화 가족과 한국문화를 이해하는데 중요한 독서치료적 가치가 될 것이다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.57-63
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• 2004

본 연구에서는 3차원 심근조직에서의 회귀성파동에 대한 수치적 해석결과를 제시한다. 심근 조직에서의 회귀성파동은 심실세동(ventricular fibrillation)의 원인으로 지목되고 있으며 심근세포 이온채널 또는 전기전도시스템 등과 같은 여러 가지 요소들이 관련된 복합적 현상으로 생각되고 있다. 지금까지 이에 관한 많은 연구가 전기생리학적 모델을 이용하여 이루어진바 있으며, 주로 동물 심근세포모델에 기반으로 균일한 2차원 또는 3차원 모델에서의 전기전도 현상 해석을 한 바 있다. 그러나 실제 심장조직의 경우, 두께를 가진 3차원적 형상을 지니고 있으며 층을 따라서 전기생리학적으로 상이한 특성을 가진 세포들로 구성된다. 즉 심근은 층을 가로질러 Epi-cardiac, mid-cardiac, endo-cardiac cell들로 구성되며 각기 다른 APD(action potential duration)을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 세가지 종류의 인체 심근세포모델을 사용한 3차원 심근조직에서의 활동전위 전도현상에 대한 결과를 제시한다. 이를 위하여 기존의 인체 3가지 종류의 심근세포 모델을 구현하여 그 타당성을 검토한다. 그리고 이를 바탕으로 3차원 조직모델을 구현하는데, simplified bidomain방법을 사용하였다. 3차원 공간상에서 심근세포에 의한 활동전위 전달현상을 해석하기 위하여 유한요소법을 도입한다. 최종적으로는 3가지의 심근세포층을 가진 3차원 심근조직을 구성하고, 여기에 회귀성 파동을 유도한다. 그리고 단일층으로 이루어진 3차원조직에서의 결과와 비교 분석하여 다세포층에 의한 불균일 효과를 분석하였다.