• 멤브레인
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• 제15권3호
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• pp.233-240
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• 2005

유용하고 중요한 의료기기인 폐 보조 장치(LAD)의 혈액 접촉 표면과 인공 폐 막에 사용하기 위한 혈액 적합성 생체 재료를 개발하기 위해 폴리프로필렌 중공사 막의 표면 개질을 수행하였다. 재료의 혈액적합성은 항응고 처리된 혈액을 사용하였고 플라스마 응고 형성, 혈소판 접착 및 플라스마 응고 활성화, 그들의 표면 혈전 형성을 평가하여 결정하였다. 실험 결과는 실리콘 코팅 중공사들에 부착한 혈소판 수가 우수한 혈액 적합성을 나타내는 폴리프로필렌에 부착한 혈소판 수보다도 상당히 더 낮았음이 확인되었다. 또한, 상대적으로 플라스마 표면 처리한 폴리프로필렌 중공사 막이 혈액 적합성 평가에서 보체 활성화 억제를 보였음이 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제51권3호
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• pp.205-211
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• 2018

본 연구에서는 다른 환경에서 채집된 윤충류 개체의 체장을 측정하고 기존에 제시된 윤충류 생체량 측정 방법에 적용하여, 생체량 값의 분포 검증 및 비교를 실시하였다. 이를 바탕으로 적절한 윤충류 생체량 계산 방법에 대해 고찰하고, 체장 측정 없이 종별 생체량의 대푯값을 사용하는 것이 가능한지에 대한 여부를 판단했다. 검증을 위한 대상으로 국내외적으로 우점하고 단순한 형태를 가지는 Polyarthra 속을 선정, 한강, 낙동강 및 팔당호에서 시료를 채집, 분석하였다. 지점에 따른 Polyarthra spp. 개체의 체장은 통계적으로 유의한 차이를 나타내어, 지점별 체장의 차이가 생체량 대푯값을 이용하는데 발생하는 오차의 원인이 될 수 있는 것으로 분석되었다. 보다 정확한 생체량 계산을 위해 윤충류 개체의 체장 측정은 필수적인 것으로 판단되며, 생체량 계산 시 오차가 5% 이하일 확률을 99% 이상으로 높이기 위해서는 44개체 이상의 체장을 측정해야 하는 것으로 나타났다. 측정한 체장을 이용한 생체량 계산에는 EPA 계산식 대비 McCauley (1984)의 계산식을 사용하는 것이 보다 적합할 것으로 보이지만, 기술 검증이 어려운 항목이기 때문에 향후 본 조사에서 보여진 지점 간 변이 이외에 윤충류의 복잡한 형태 및 다양한 부속지의 변화 등을 고려하여 다양한 종을 대상으로 한 추가적인 분석이 필요할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제56권2호
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• pp.161-171
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• 2023

Simocephalus spp.는 수생식물이 발달한 호소의 수변부 및 습지 서식처에서 우점 출현하는 중대형 지각류로, 해당 서식처의 동물플랑크톤 군집 생체량(biomass)에 기여하는 정도가 높아 먹이망 내 생물학적 상호작용을 기반으로 한 물질 순환을 이해하기 위해서는 Simocephalus종들의 생체량 산정이 중요하다. 본 연구에서는 S. serrulatus의 생체량 추정에 사용되어지고 있던 기존의 선행 산정식을 검토하고, 현미경 디지털 카메라와 미세 저울 같은 장비를 사용하여 개체의 다양한 체측값(체장, 너비 및 면적)과 생체량(건중량)을 직접 측정하여 상호 간 회귀 분석을 실시하였다. 국내 『생물측정망 조사 및 평가지침 - 보구간편』에서 제시하고 있는 Simocephalus spp.의 생체량 산정식(Kawabata and Urabe, 1998)을 사용하여 S. serrulatus 생체량을 추정했을 때, Lemke and Benke (2003)에 의해 개발된 S. serrulatus종 특이적 생체량 산정식 대비 추정치-실측치 간 오차가 상대적으로 크게 나타났으며, 두 산정식에서 모두 개체 체장 증가에 따른 오차 증가 및 유사 체장 개체 간 오차 편차 증가 경향이 보여졌다. 체측값별로 건중량과 회귀 분석을 실시한 결과, S. serrulatus 생체량 추정에 가장 적합한 산정식은 너비-건중량 지수 회귀식(R²=0.9555)으로 도출되었다. 이 같은 종 특이적 생체량 산정식의 검토 및 개발 연구는 수생태계 먹이망 내 동물플랑크톤 역할 및 기능 파악하는 데 도구(tool)로써 활용될 수 있다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권3호
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• pp.166-170
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• 2011

실크 피브로인은 누에로부터 생산되는 천연단백질로서 생분해성과 생체적합성을 가지고 있어 생체재료로 사용하기에 적합한 물질이다. 본 연구에서는 이러한 실크 피브로인이 세포 생장에 미치는 영향을 확인하기 위해서, 다양한 농도의 실크 피브로인 용액을 만들고 이를 이용하여 실크 피브로인 필름을 제작하였다. 제작된 실크 필름에서 세포를 배양한 후 세포부착과 증식 능력, 형태등을 관찰하였으며, 세포 부착과 생장관련 유전자의 발현을 분석하였다. 그 결과 0.1과 1% 실크 피브로인 필름에서 배양한 세포가 세포 부착능력이 가장 우수했으며, 특히 1% 필름에서 자란 세포의 경우 다른 농도의 필름에서 보다 그 생장이 매우 좋았다. 또한 세포 생장과 관련된 유전자의 발현 수준은 0.1과 1% 실크 피브로인 필름에서 증가됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과는 실크를 이용하여 다양한 용도의 의료용 소재로 사용하는데 있어 기존의 다른 생체막을 대체할 수 있을 뿐 아니라, 실크 생체막의 사용으로 결손된 부위에 대한 빠른 치유효과 또한 기대할 수 있을 것이라 생각된다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.206-216
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• 2013

감성은 학습, 행동, 의사결정, 상호대화를 포함한 인간의 일상생활에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 시스템의 복잡도를 줄이기 위하여 생체신호로부터 최소한의 중요한 특징만을 추출하여 사용하는 감성 분류기를 설계하고자 한다. 생체신호는 맥파, 피부온도, 피부전도도, 뇌파신호(전두엽, 두정엽)를 사용하였으며, 4가지 감정(보통, 슬픔, 공포, 행복)은 영화 관람을 통하여 유도하였다. 측정한 생체신호로부터 추출한 24개의 특징으로부터 최적의 특징 집합의 결정은 서포트벡터머신 기반 적합도 함수를 사용하는 유전알고리즘을 적용하였다. 최적의 4감정 분류 정확도는 96.4%이었으며, 서포트벡터머신만을 사용하였을 경우보다 17% 높았다. 선택된 최소에러 특징은 맥파 심박변이도의 평균, NN50, 맥파 유도 맥파 전달 시간의 평균, 피부전도도의 평균과 두정엽 뇌파의 ${\delta}$, ${\beta}$ 주파수 대역에너지였다. 실험을 통하여 두정엽 뇌파, 맥파, 피부전도도의 조합이 고정밀 감정 장비에 적합하였으며, 79% 성능을 보인 맥파와 피부전도도의 조합이 간단한 감성장비에 적절하게 적용할 수 있다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.166-166
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• 2017

모돈의 건강 상태를 정량 지수화 하기 위한 연구를 수행 중이다. 지제이상, 섭식 불량, 수면 패턴 등의 운동 특성 분석을 위하여 복수의 초음파 센서를 이용하였다. 시계열 계측 신호를 분석하여 정량 지수화를 수행하는 과정에서 주파수 도메인 분석을 시도하였다. 이 과정에서 주파수 도메인의 분해능에 따른 편차 극복을 위한 비선형 모델링을 수행하였다. 또한 인접한 시계열 데이터 구간 간의 상관성 분석이 가능하면 대용량 데이터의 실시간 처리로 인한 지연 시간 극복 및 기대되는 예후에 대한 조기 진단이 가능할 것이다. 본 연구에서는 구글에서 제공하는 Tensorflow와 NVIDIA에서 제공하는 CUDA 엔진을 동시 적용한 심층 학습 시스템을 이용하였다. 전 처리를 위하여 주파수 분해능 (2분, 3분, 5분, 7분, 11분, 13분, 17분, 19분)에 따른 데이터 집합을 1단계로 두고, 상위 10 순위 안에 드는 파워 스펙트럼 밀도의 크기를 2단계로 하여, 총 2~10개의 입력 노드를 순차적으로 선정하였고, 동일한 방식으로 인접한 시계열의 파워 스펙터럼 밀도를 순위를 변화시켜 지정하였다. 대표적인 심층학습 모델인 Softmax regression with a multilayer convolutional network를 이용하여 Recursive feature selection 경우의 수를 $8{\times}9{\times}9$로 총 648 가지 선정하고, Epoch는 10,000회로 지정하였다. Calibration 모델링의 경우 Cost function이 10% 이하인 경우 해당 경우의 학습을 중단하였으며, 모델 간 상호 교차 검증을 수행하기 위하여 $_8C_2{\times}_8C_2{\times}_8C_2$ 경우의 수에 대한 Verification test를 수행하였다. Calibration 과정 상 모든 경우에 대하여 10% 이하의 Cost function 값을 보였으나, 검증 테스트 과정에서 모든 경우에 대하여 $r^2$ < 0.5 인 결정 계수 값이 나타났다. 단적으로 심층학습 모델의 과도한 적합(Over fitting) 방식의 한계를 보인 것이라 판단할 수 있다. 적합한 Feature selection 및 심층 학습 모델에 대한 지속적이고 추가적인 고려를 통해 과도적합을 해소함과 동시에 실효적이고 활용 가능한 Classification을 위한 입, 출력 노드 단의 전후 Indexing, Quantization에 대한 고려가 필요할 것이다. 이를 통해 모돈 생체 정보 정량화를 위한 지능형 현장 진단 기술 연구를 지속할 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.71-71
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• 2018

본 연구는 각시톱시네고사리(Dryopteris hangchowensis Ching)의 전엽체 증식 및 포자체 형성을 위한 번식방법을 구명하고자 수행되었다. 각시톱지네고사리의 식물체를 무가온 온실에 재배하면서 포자를 채취하였으며, 수집된 포자는 기내에서 발아시켜 전엽체를 획득한 다음 계대배양하면서 실험의 재료로 사용하였다. 전엽체 대량증식을 위하여 1/4, 1/2, 1배로 조절한 MS배지와 Knop배지를 조성하였다. 이후 전엽체 300mg을 균일하게 다져 조성된 배지에 8주간 배양하였다. 연구의 결과, 전엽체의 생체중은 1/2MS와 1/4MS에서 3.4g으로 가장 많이 증가하였다. 현미경 관찰의 결과, 두 배지 모두 정상적인 전엽체의 형태로 발달하였으며, 생육도 양호하였다. 포자체 형성을 위한 적정 배양토의 혼합조건을 확인하고자 원예상토, 피트모스, 펄라이트 및 마사토의 혼합비율을 5종류로 달리하여 조성하였다. 준비된 배양토를 사각분($7.5{\times}7.5{\times}7.5cm$)에 충진 후 기내 배양한 전엽체 1g과 증류수를 함께 10초간 분쇄하여 토양표면에 균일하게 분주한 다음 12주간 재배하였다. 연구의 결과, 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v) 비율로 혼합한 토양에서 포트 당 223.7개로 가장 많은 포자체가 형성되었다. 또한 형성된 포자체의 생육을 조사한 결과, 상기 토양에서 생체중, 엽수, 엽장, 엽폭, 근수, 근장 및 SPAD value 등의 생육수치가 우수하였다. 따라서 각시톱시네고사리의 전엽체 증식에 적합한 배지는 경제성과 생육수준을 고려하여 1/4MS 배지가 적합하며, 포자체 대량생산을 위해서는 원예상토, 피트모스, 펄라이트를 1:1:1(v:v:v)로 혼합한 토양이 적합하다고 판단되었다.

• 디자인융복합연구
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• 제16권6호
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• pp.153-167
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• 2017

오늘 날 많은 로봇들이 탁상용으로 개발되면서, 사용자들은 작업환경에서 로봇과 음성을 기반으로 상호작용을 한다. 그러나 현재 기술적 한계로 인하여, 대안이 필요한 실정이다. 이에 생체신호 중 무조건 반사를 활용하여 사용자와 상호작용을 하는 로봇을 디자인하고자 본 연구를 설계하였다. 본 연구에서는 생체신호를 로봇에 보다 효과적으로 적용하기 위하여, 로봇 외형의 구체화 정도와 로봇의 반응 속도에 따라 사용자가 느끼는 로봇에 대한 전체적 서비스평가와 인지된 로봇의 지능, 적합성, 신뢰성, 사회성을 평가하였다. 실험 결과 로봇의 외형이 구체화되지 않은 2D로봇보다 외형이 구체화된 3D 로봇이 인지된 지능과 적합성이 긍정적으로 평가되었고, 반응 속도가 느릴 때보다 반응 속도가 빠를 때 전체적 서비스평가와 인지된 로봇의 지능, 적합성, 신뢰성, 사회성에서 긍정적으로 평가되었다. 또한 서비스, 신뢰성, 사회성 평가에서 로봇 외형의 구체화 정도와 로봇 반응 속도에 따른 교호효과가 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.591-600
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• 2015

최근 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 운동 프로그램을 스스로 학습하고 즐길 수 있는 능동형 피트니스 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 운동 참여자의 생체신호에서 획득한 생체상태와 운동 정보를 이용하여 개인 수준에 맞는 스피닝 트레이닝 프로그램을 자기 주도 방식으로 학습 및 체험할 수 있게 하는 능동형 스피닝 트레이닝 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안 시스템은 운동 참여자의 뇌파와 맥파 신호를 통해 생체 상태를 분석하고, 골격 동작을 실시간 인식하여 검출된 스피닝 동작 일치율과 운동량을 반영하여 운동 참여자에게 적합한 난이도의 스피닝 프로그램을 제공한다. 또한, 가상 스피닝 강사를 통해 올바른 동작을 제시하고 참여자의 동작 일치율에 따라서 난이도를 조절함으로써 운동 효과를 높일 수 있도록 하였다. 다양한 사용자들에 대한 실험을 통해 제안시스템이 비교적 짧은 시간에 유효한 운동 효과를 얻는데 도움이 됨을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.55-55
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• 2018

본 연구는 상추 '피델'을 이용한 완전제어형 식물공장에서의 재배를 하기 위해 기존의 배양액에 생육 촉진용 AMG의 농도를 구명하고 그에 맞는 매뉴얼을 확립하기 위해 실시하였다. 실험은 기존 배양액에 AMG(고활성 칼슘용액+복합 활성 미네랄)를 추가하였으며 '피델'의 생육에 적합한 AMG의 농도는 0, 0.05, 0.1, 0.2%를 양액에 추가하여 5반복 4처리로 진행하였다. 생육 조사 항목은 초폭, 초장, 엽장, 엽폭, 엽록소, 생체중을 조사하였다. '피델'의 생장에서 초폭, 엽폭, 엽장은 3주차부터 생장량이 급증하였으며 AMG 4처리구 5주차 조사에서는 초폭 평균 335g, 357g, 369g, 381g을 나타냈으며 엽폭은 평균 168g, 191g, 202g, 208g, 엽장 평균 129g, 134g, 144g, 144g으로 조사되었다. AMG 농도 0.1~0.2%는 통계적으로 생장 촉진 효과가 나타났으나 유의차가 크지 않아 0.1% AMG가 적정한 것으로 판단되었다. 엽록소 함량의 경우 정식 2주차 이후서부터는 SPAD 평균 29~32로 기록되어 엽록소함량은 크게 변화하지 않았다. 또한 엽수의 증가폭에 비해 생체중의 증가폭이 컸으며 생체중의 경우 정식 3주부터 5주 사이에 생체중이 5배 이상 급증하는 생장 패턴을 나타내었다. 5주차 생체중에서는 0% AMG의 경우 평균 82g, 0.05% AMG는 평균 85g, 0.1% AMG는 평균 115g, 그리고 0.2% AMG는 평균 114g으로 조사되었다. 따라서 0.1~0.2% AMG에서는 차이가 없게 나타남에 따라 생장촉진을 위해서는 0.1% AMG를 추가하는 것이 적정하다고 판단되었다.