본 연구는 조선소 소조립 공정에서 스키드 투입 순서 최적화를 통해 전체 작업시간을 단축시키는 새로운 유전 알고리즘 방법을 제안한다. 하나의 해는 스키드 번호들의 순열로 표현되며 그러한 표현에 적합한 유전 연산자들을 적용하였다. 또한 탐색 성능의 개선을 위해 UniDev라 불리우는 기존의 휴리스틱 알고리즘을 적절하게 변형하여 유전 알고리즘과 결합하였다. 특히 UniDev에서 느린 스키드 탐색 부분을 그리디 알고리즘의 형태로 변경하였다. 매우 큰 규모의 문제에 대해 시뮬레이션을 수행한 결과 Multi-Start 탐색과 UniDev기반 혼합형 유전알고리즘에 비해 본 연구에서 제안하는 방법이 안정적으로 작업시간을 최소화함을 관찰하였다.
본시험(本試驗)은 죽간재적(竹稈材積)에 영향(影響)하는 형질(形質)을 정확(正確)하게 파악(把握)하기 위(爲)하여 계획(計劃)되었다. 그리고 왕대의 수개형질상호간(數個形質相互間)의 표현형상관(表現型相關), 유전상관(遺傳相關) 및 환경상관(環境相關)을 구명(究明)하고져 공분산분석(共分散分析) 되었으며 Dewey and Lu의 편회귀분석법(偏回歸分析法)으로 각형질(各形質)이 죽간재적(竹稈材積)에 미치는 효과(効果) 즉(即) 경로계수(經路係數)를 산출(算出)하였다. 조사형질(調査形質)은 흉고직경(胸高直徑), 죽간고(竹稈高), 지상고(枝上高), 지하경(地下莖), 절수(節數), 근원직경(根元直徑) 및 죽간재적(竹稈材積)이며 각(各) 형질(形質)의 평균치(平均値), 표준오차(標準誤差), 분산(分散) 및 표준편차(標準偏差)는 제(第)1표(表)와 같고 7개형간(個形間)의 표현형(表現型), 유전(遺傳) 및 환경상관(環境相關)을 분산분석(分散分析)한 결과(結果)는 제(第)2표(表)와 같이 계통간(系統間)에는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었으나 몇몇 반복간(反覆間)에는 유의성(有意性)이 인정(認定)되지 않았다. 각(各) 형질(形質)의 유전력(遺傳力)을 추정(推定)한바 흉고직경(胸高直徑)과 근원직경(根元直徑)은 유전력(遺傳力)이 높고 기타형질(其他形質)의 유전력(遺傳力)은 제(第)4표(表)에서와 같이 보다 낮으며 환경상관(環境相關)은 표현형상관(表現型相關), 유전상관(遺傳相關)보다 전체적(全體的)으로 낮다. 그리고 죽간재적(竹稈材積)에 대(對)하여 근원직경(根元直徑)과 흉고직경(胸高直徑)은 높은 상관관계(相關關係)를 나타내었다. 형질별(形質別) 상관관계(相關關係), 경로계수(經路係數) 및 죽간재적(竹稈材積)에 미치는 직접(直接), 간접효과(間接効果)는 도표(圖表) 1과 제(第)5표(表)에서 볼 수 있으며 결과적(結果的)으로 본시험(本試驗)에서는 죽간재적수량(竹稈材積收量)은 근원직경(根元直徑)과 흉고직경(胸高直徑)에 의(依)하여 좌우(左右)될 수 있다는 것을 알았다.
본 연구는 국내 염습지 해안 복원의 주요 식물인 갈대와 내건성 대표 식물인 억새의 지역별 유전자형 분석을 통해 지역별 복원종자 적용에 대한 타당성을 검증고자 하는 연구로서, SNP를 활용한 근연관계 분석 결과 억새는 홍성군 집단이 다른 지역과 상이한 유전적 변이를 보인 반면, 갈대는 모든 지역에서 동시다발적인 변이양상이 나타낸다. 이를 통하여 억새의 경우 우리나라 전역에 발생하는 건조지에서 억새시료를 사용할 때는 지역별로 수집한 종자를 활용하는 것이 합리적이나 부득이하게 다른 지역의 식물 자원을 사용한다고 해도 유전적인 교란이 크게 발생하지 않을것으로 보인다. 갈대의 경우 전 지역에서 유전적 변이가 다양하며 억새에 비하여 유전적 변이가 상대적으로 많이 나타나고 있기 때문에 염류 피해지의 복원에 활용할 수 있는 자원인 갈대의 경우 종자를 지역별로 수집하기 위한 다양한 인프라를 구축하여 향후 복원 사업에 대비하여야 한다.
섬진강 수계에 서식하는 누치(Hemibarbus labeo)의 미토콘드리아 DNA에서 cytochrome c oxidase subunit I(COI) 유전자를 발굴하고 누치속 Hemibarbus 및 잉어과(Cyprinidae) 내 계통유전학적인 위치를 확인하는 연구를 수행하였다. 발굴된 577 bp COI 시컨스의 다중배열 결과 섬진강산 누치들의 높은 염기서열 상동성을 보였다(99~100%). 우리나라에서 발견되는 누치속 3종에서 누치(H. labeo: HD1)와 어름치(H. mylodon)의 염기서열 유사성은 88.91%, 참마자 (H. longirostis)와는 88.81%이었다. 또한, H. maculatus, H. meditus, H. umbrifer, H. barbus는 각각 누치와의 염기서열 유사성이 98.97%, 97.20%, 96.87%, 98.85% 등으로 나타났다. 누치속 7종의 계통유전학적 분석결과 섬진강산 누치(H. labeo)들은 두개의 단계통 (clade)을 형성하는데 하나는 하동, 임실, 강진, 순창의 섬진강 누치들로만 이루어진 단계통, 다른 하나는 하동의 HD2, HD8, HD9와 국내 부산, 아산, 서울 등에서 채집 보고된 누치들과 단계통을 형성하였다. 잉어과 내 섬진강산누치(HD1)의 계통진화적 위치는 피라미(Zacco platypus)와는 진화적 거리가 0.143, 누치속 H. maculatus와는 0.006으로 나타났다. 또한 잉어과 28종 내 계통유전학적 위치는 모래무지아과(Gobioninae) 어류들이 포함된 그룹 I에 섬진강산 누치가 위치함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 누치를 포함하는 잉어과 내 어류의 계통유전학적 비교와 환경오염에 따른 담수환경 모니터링을 위한 모델어류의 발굴연구에 주요한 유전적 정보를 제공할 것이다.
국내에서는 우리 고유의 재래돼지가 보존되고 있으나 성장 및 번식능력이 낮고 등지방두께가 두꺼워 경제성이 떨어진다는 이유로 농가에서 사육을 기피하고 있다. 하지만, 나고야의정서 발효 등에 따라 고유 유전자원의 중요성은 커지고 있으며 따라서, 고유 유전자원인 재래돼지를 활용한 신 계통 개발의 중요성은 점차 커지고 있다. 본 연구는 개체모형을 이용하여 돼지의 경제적 형질에 대한 유전모수 및 유전적 변화의 추정을 통해 모체유전효과가 돼지의 경제 형질에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 자료는 국립축산과학원으로부터 2000년부터 2015년까지 수집한 두록종, 재래돼지 그리고 합성종(재래돼지${\times}$두록종)의 자료를 사용하였다. 본 연구에 사용된 경제형질은 일당증체량과 등지방두께를 이용하였으며 분석에 사용된 Model식은 개체효과만을 고려한 Model 1과 모체효과를 추가한 Model 2 그리고 모체 영구환경효과가 포함된 Model 3을 사용하여 분석에 이용하였다. 분석 결과 상가적 유전력이 모체효과 유전력보다 높은 유전력을 나타냈으며 상가적 유전분산과 모체 유전분산 간의 유전상관은 모든 품종에서 강한 부(-)의 상관관계를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 좀 더 효율적인 개량 효과를 거두기 위해서는 품종 및 형질 또는 개량 방향에 따라 개체 효과와 모체유전효과 그리고 유전상관을 적절히 고려해야 할 것으로 사료된다.
본 논문에서는 분산 컴퓨팅 환경에서 클러스터 노드 할당 시스템에 대한 최적화 모델을 제시한다. 분산 파일 시스템 구조를 지닌 제시 모델에서는 시간에 따른 시스템의 역동적인 움직임을 면밀하게 고려하여 클러스터 노드 할당 세트가 타당한지를 조사하는 클러스터 모니터 노드의 기능이 주어진다. 노드 할당 시스템의 클러스터 모니터 노드는 병렬 모듈들을 클러스터 노드들에 분산시키면서 유전 알고리즘을 이용하여 좋은 할당 솔루션을 제공한다. 실험적 연구의 일환으로 코딩 기법, 교배, 돌연변이, 개체집단 크기 같은 다양한 유전 인자 파라미터와 노드 모듈개수에 따른 솔루션 품질 및 계산 시간에 관한 비교 실험 결과를 발표한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제23권3호
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pp.467-474
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2012
인간의 질병과 가축의 경제적인 특성은 하나의 유전자가 아닌 여러 유전자의 상호작용의 영향을 더 많이 받는다고 알려져 있다. 본 논문에서는 유전적인 효과만을 밝혀내기 위해 선형회귀모형을 활용하여 환경적인 요인을 보정하고, 최근 한우의 맛과 육질에 영향을 준다고 밝혀진 단일염기다형성 5개 (Oh 등, 2011)를 이용해 한우의 경제형질에 영향을 주는 우수 유전자 조합을 선별하고 우수 유전자형을 밝힌다. 이때, 많은 유전자들 중에서 우수한 유전자를 찾기 위한 비모수적인 방법인 다중인자 차원 축소 방법을 이용하여 단일 유전자의 효과보다 상호작용의 효과가 한우의 경제형질에 더 많은 영향을 준다는 사실을 확인하였다.
미국과 멕시코 지역이 원산지로 알려진 미국가재는 세계적인 침입종으로서, 최근 국내에서도 자연개체군의 출현과 개체수의 증가가 보고 되어왔다. 본 연구에서는 미토콘드리아 COI 유전자 및 초위성체 마커를 이용하여, 다양한 체색을 포함한 침입 자연개체군, 유입경로로 추정되는 수족관 개체군, 원산지 개체군인 미국 개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 분석을 수행하였다. 미토콘드리아 COI 유전자 다양성 분석 결과, 국내에서 채집된 침입 자연개체군(33개체)과 수족관 개체군(226개체)에서 5개의 단상형만이 발견되었으며, 초위성체 마커를 이용한 집단유전학 분석 결과에서도 침입 자연개체군과 수족관 개체군은 낮은 유전자 다양성을 나타냈다. 미국 개체군의 유전자 다양성은 두 마커에서 모두 높게 나타났는데, 이는 일반적으로 원산지(source population) 개체군이 높은 유전자 다양성을 가지는 특성을 보여준다고 할 수 있다. 본 연구에서 미국 개체군에서 수족관 개체군으로 그리고 침입 자연개체군으로 유입된 경로를 직접적으로 보여주지는 않으나, 모든 개체군에서 공유되는 COI 단상형(haplotype)과 낮은 유전적 분화도(FST)로 볼 때, 원산지인 미국으로부터 수입된 개체들이 각기 다른 수족관을 통해 침입 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 보여준다. 특히 수족관 개체군은 많은 개체수임에도 불구하고, 매우 낮은 유전적 다양성을 보임으로써 창시자 효과 후 inbreeding에 의한 개체군일 가능성을 보여주며, 이는 소수의 개체로부터 대량 증식되었을 가능성을 보여준다. 또한 서로 다른 체색을 띠는 수족관 개체들은 체색에 따른 유전적 차이는 없었다. 다만 주홍색 가재와 흰색 가재에서 더 높은 inbreeding이 나타났을 가능성을 보여준다. 따라서 자연개체군의 체색의 경우 수족관 개체의 특정 체색으로부터 유입되었다기보다는 자연환경에서 적응에 의해 나타난 변화의 가능성이 높다고 할 수 있다. 또한 침입 자연개체군의 낮은 유전적 다양성으로 볼 때 초기 국내 자연개체군의 유효집단(effective population)의 크기는 크지 않을 것으로 보이며, 근거리에 위치한 두 침입 자연개체군의 비교적 큰 유전적 분화도 결과로 볼 때 두 침입 자연개체군의 유전적 흐름보다는, 원산지인 미국의 다양한 유전자형이 다양한 국내 지역 수족관으로 유입되고, 이후 각각 다른 경로를 통해 각각의 자연개체군을 형성했을 것으로 보인다. 이는 본 연구에 포함되지 않은 다른 유입경로가 있음을 보여주며, 대량 사육되어 판매되는 미국가재가 자연개체군으로 유입되었을 가능성을 나타낸다. 본 연구 결과에서 얻은 미국 개체군, 국내 수족관 개체군, 국내 침입 자연개체군의 유전자 다양성 및 집단유전학 연구는 개체군 증가와 확산이 우려되는 국내 침입 자연개체군의 크기 및 유입경로를 추론하는 데 중요한 정보가 될 것이며, 이후 국내 자연개체군 대량 발생의 분석과 모니터링에 활용될 수 있을 것이다.
생물공정의 최근동향을 보면 생물공정의 기본 기술향상과 유전공학등 최신 생물공학기술의 산업화에 초점이 맞추어져 있는 듯하다. 미국 등 선진국에서는 생물공정의 기본기술 향상보다는 신생물(New Biology)의 산업화에 연구투자가 집중적으로 이루어져 왔으나 최근에는 이것마져 약간 부진해지는 느낌이 있다. 앞으로의 생물공정기술은 유전공학이 좀 더 양이 많고 시장이 큰 범용생물공학 시장으로 옮겨감에 따라 더욱 더 중요해 질 것이다. 그리고 환경문제와 대체 에너지 등과 관련하여 여러가지 새로운 생물공정기술이 개발되어야 할 것이다.
우선, 방사선의 생물학적 영향에 대하여 이해를 하기 위해서는 방사선 생물학, 방사선 유전학, 방사선 물리학 그리고 방사선 화학 등에 대한 최소한의 지식의 뒷받침이 있어야 하지만 용어의 전문성이 높아서 용어적 해석만을 위해서도 많은 시간이 소요될 것으로 생각이 된다. 특히, 방사선의 생물에 대한 영향을 평가하기 위해서는 세포유전학적 지식을 바탕으로 하는 방사선의 급$\cdot$만성 방사선 효과에 대한 설명이 필요할 수 밖에 없기 때문에 앞에서 열거한 분야들이 상호 보완되어야 한다고 생각이 된다. 본 투고에는 우선적으로 방사선 환경에 대하여 열거하면서 방사선 노출 형태들과 생물학적 영향에 대하여 최소한의 설명을 중심으로 기술하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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