• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.356-359
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• 2008

최근 생물정보학 분야에서 인간 유전체에 존재하는 CNV(copy number variation)에 관한 연구가 주목 받고 있다. CNV 영역은 1kbp-3Mbp 사리의 서열이 반복되거나 결실되는 변이 영역으로 정의된다. 우리는 선행연구에서 기가 시퀀싱(giga sequencing)의 결과 산출되는 DNA 서열조각인 리드(read)를 레퍼런스 시퀀스에 서열 정렬하여 CNV 영역을 찾아내는 새로운 CNV 검색 방식을 제안하였다. 후속 연구로서 본 논문에서는 DNA 서열에 존재하는 repeat 영역 문제를 해결하기 위한 새로운 방안을 제안하고, 리드의 출현 빈도 정보를 분석하여 CNV 영역을 찾아내는 CNV 영역 검색 알고리즘을 보인다. 제안된 알고리즘 Gaussian 분포를 갖는 출현 빈도 정보로부터 통계적 유의성을 갖는 영역을 추출하여 CNV 영역후보로 하고, 다음 경제 과정을 거쳐 최종의 CNV 영역을 추출한다. 성능 평가를 위하여 프로토타임 시스템을 개발하였으며, 시뮬레이션 실험을 수행하였다. 실험 결과에 의하여 제안된 방식은 반복되거나 결실되는 형태의 CNV 영역을 효율적으로 검출하며, 또한 다양한 크기의 CNV 영역을 효율적으로 검출할 수 있음을 입증한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.387-394
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• 2012

자동화 컨테이너 터미널에서 자동화 장치장 크레인(ASC)은 장치장 블록 내에서의 컨테이너 운송을 담당한다. 본 논문에서는 크기와 사양이 동일한 두 대의 ASC의 작업 할당 문제를 해결하기 위한 다중 평가 기준 전략을 제안한다. 제안 방안은 컨테이너 터미널의 상황을 다각적으로 고려하기 위하여 여러 평가 요소를 통해 후보 작업을 평가하고, 결과를 가중합함으로써 가장 높은 점수를 얻은 작업을 크레인에 할당하는 방식을 취한다. 본 논문에서는 작업 할당을 위한 평가 기준을 고안하고, 평가 결과를 취합하기 위한 가중치를 유전 알고리즘을 이용하여 최적화하는 방안을 제안한다. 실험 결과를 통하여 제안 방안이 낮은 계산 비용으로 실시간 터미널에 적합함을 보이고, 다양한 평가 기준을 통한 작업 할당이 컨테이너 터미널의 효율을 개선시킴을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.115-127
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• 2020

본 연구에서는 모바일폰의 생산, 유통 및 사용 후 처리과정을 효율적으로 관리하기 위한 지속가능한 폐쇄루프 공급망 (Sustainable close-loop supply chain: SCLSC) 모델을 제안한다. 제안된 SCLSC모델의 지속가능성 (Sustainability)을 강화하기 위해 경제적 요인인 총이익 최대화, 환경적 요인인 총 CO2 방출량 최소화, 사회적 요인인 사회적 영향력 최대화를 각각 고려하였다. 이들 세 가지의 요인은 제안된 SCLSC모델의 수리화 모델링 과정에서 목적함수로 표현된다. 따라서 제안된 SCLSC모델은 다목적 최적화 (Multi-objective optimization) 문제로 고려될 수 있으며, 이를 해결하기 위해 혼합유전알고리즘 (Hybrid genetic algorithm: HGA) 접근법을 사용하였다. 수치실험에서는 세가지 상이한 규모의 SCLSC모델을 제시하고, 이를 다양한 수행도 척도들을 사용하여 HGA 접근법의 우수성을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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• pp.991-994
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• 2003

Electronic Paper용 무기소재로 $TiO_2$ 나노입자를 적용하기 위해서는 분산시 침전문제, 입자의 전기영동 속도향상을 위한 충분한 $\xi-potential$확보, 분산제 첨가시 안정적 결합을 위한 acidic site의 확보등의 문제가 해결되어야 한다. 이를 위해 저온균일침전법으로 $TiO_2$ 나노입자를 제조하였고, 폴리머 체인을 통하여 encapsulation하여 최적의 분산과 전기영동조건 확보를 위한 공정조건에 대해 연구하였다. 실험결과 다양한 분산매에 계면활성제를 1.0wt% 첨가시 유전율상수가 2.5인 분산매에서 가장 좋은 $\xi-potential$을 얻을 수 있었으며 이를 바탕으로 acidic site에 따른 폴리머 체인의 흡착실험 결과 pH $1{\sim}2$의 조건에서 제조된 $TiO_2$ 나노입자의 경우가 체인과의 흡착정도가 가장 좋아 분산특성을 향상시킬 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.176-176
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• 2015

최근 대하천사업을 통하여 낙동강에 총 8개의 다기능보가 설치되었으며, 이러한 하천 내 수공 구조물은 하천에 서식하는 어류의 이동과 군집의 변화, 유전적 단절, 서식처 변화와 같은 다양한 문제점을 유발할 수 있으며, 특히 어류의 산란기에는 하천의 유로를 따라 상류로 이동하거나 하류로 이동하는 회유성 어류들에게는 심각한 문제를 야기한다. 이러한 다기능보의 상 하류의 단절로 인한 문제를 해결하기 위해 낙동강 8개의 다기능보에 자연형 및 인공형 어도가 설치되었으며, 이를 평가하기 위한 어도의 유인효율에 대한 연구가 중요하다. 어류는 최대 유속이 발생하는 지점인 유심선에서 소상하려는 특성을 보이는데, 어도의 입구부의 유속이 중요하게 작용한다. 어도 입구부의 유속분포 및 수심에 따라 유인효율은 다르게 나타날 수 있으며, 2차원 수리해석을 통해 WUA를 산정함으로써 어도의 유인효율을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 2차원 흐름해석 모형인 River2D를 이용하여 어류의 소상이 중요한 산란기를 기준으로 강정고령보의 가동보 운영실적을 이용하여 수리해석을 실시하였으며, 연구결과를 바탕으로 자연형어도의 유인효율을 평가하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권12호
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• pp.265-275
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• 2014

서픽스 트리는 주어진 모든 문자열의 모든 서픽스를 트리 형태로 나타내는 자료구조로서 선형시간에 구성할 수 있으며 문자열에 대한 많은 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 하지만 이런 효용성에도 불구하고 서픽스 트리로 구성한 문자열을 삽입/삭제하는 경우 트리를 구성하는데 상당히 많은 시간이 소비된다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위한 서픽스 트리 재구성 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 부 문자열을 삽입하는 경우와 삭제하는 경우로 나눈 다음, 발생할 수 있는 모든 경우의 수를 감안해서 설계했다. 알고리즘의 성능을 평가하기 위해서 기존의 Ukkonen 알고리즘과 비교실험 해 본 결과 서픽스 트리 재구성 시 30% 이상 시간이 절약됨을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제37권2호
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• pp.66-75
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• 2010

본 논문에서는 GPU(graphics processing unit)를 이용하여 오목의 인공지능 알고리즘 연산을 고속으로 수행하기 위한 효율적인 알고리즘 설계와 구현 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 게임 인공지능은 최소-최대 게임 트리(min-max game tree)와 유전 알고리즘(genetic algorithm)의 협업적 구조로 설계된다. 게임 트리와 유전 알고리즘의 평가함수(evaluation function) 부분은 많은 계산 량을 소모하지만 해 공간(solution space)의 수많은 후보 벡터에 대해 독립적으로 수행되기 때문에 본 논문에서는 이를 GPU 상에서의 대량 병렬처리를 통해 수행한다. NVIDIA CUDA(compute unified device architecture)환경에서의 실제 구현을 통해 CPU에서의 처리에 비해 게임 트리는 400배 이상의 수행 속도의 향상을, 유전 알고리즘은 300배 이상의 수행 속도의 향상을 각각 보였다. 본 논문에서는 스레드(thread)의 넘침(overflow)을 피하고 보다 효과적인 해 공간 탐색을 위해, 게임 트리를 이용하여 근방의 몇 단계까지 전역 탐색(full search)을 수행한 후 이후 단계는 유전 알고리즘을 이용하여 선별 탐색을 수행하는 협업적 인공지능을 제안한다. 다양한 실험 결과를 통해 제안하는 알고리즘은 게임의 인공지능을 향상시키고 게임의 규칙으로부터 주어진 시간 내에 문제를 해결할 수 있음을 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권5호
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• pp.729-737
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• 2016

자연선택개념은 진화론의 핵심개념으로 다양한 생물학적 문제를 해결하기 위해 이해해야 될 필수 개념이다. 이 연구는 한국예비생물 교사들의 자연선택개념의 이해 수준을 조사하기 위하여 중국, 미국, 독일의 생물전공자와 비교하는 것을 목적으로 한다. 특히 이 연구에서는 자연선택개념의 두 개념요소인 생태개념과 유전개념으로 구분하여 예비생물교사의 자연선택개념을 분석하였다. 우리나라 예비생물교사 376명을 포함하여 1226명의 한국, 중국, 미국, 독일의 생물전공 예비교사의 자료를 토대로 분석하였다. 검사도구는 생태개념과 유전개념문항 각 10개씩을 포함하고 있는 Conceptual Inventory of Natural Selection의 20문항을 라쉬모델, 다변량분산분석, 일변량분산 분석을 활용하여 분석하였다. 그 결과 우리나라 예비생물교사의 자연선택개념 수준은 중국과 비슷하고 미국, 독일에 비하여 낮았다. 생태개념과 유전개념으로 구분하여 살펴보면, 우리나라 예비생물교사 1학년의 경우 중국과 독일에 비하여 유전개념이 유의미하게 낮았으며, 4학년의 경우 미국과 독일에 비하여 생태개념이 유의미하게 낮았다. 3년간의 예비생물교사 교육과정 동안 유전개념에 대한 교육은 성공적이었으나, 생태개념의 교육은 성공적이지 못하였다. 이 연구결과를 토대로 자연선택개념의 이해를 위한 예비생물 교사교육에 대해서 논의한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제26권3호
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• pp.393-405
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• 2006

본 연구에서는 고등학교 생물 I, '유전' 단원에서 Keller의 ARCS 전략 중, 특히 "주의집중"과 "만족감" 요소를 적용한, 의미 망 프로그램(Semantic Network Program)을 활용한 수업이 학생들의 학업성취도와 학습동기 향상에 미치는 효과를 분석하는 것을 연구의 목적으로 삼았다. 연구대상은 고등학교 2학년 실험집단 및 통제집단의 124명으로 구성되었고, 사전검사로 학업성취도 검사, 학습동기검사, 그리고 의미망 형성 검사를 실시한 후, 4주간에 걸쳐 6차시 동안 실험집단에게는 ARCS 전략 중 주의집중 전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 유전 수업과 만족감 전략에 따른 의미망 제작 활동을, 통제집단에게는 교과서 중심의 강의식 수업을 처치하였다. 수업 처치에 따른 사후 검사 결과 동기전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 수업은 강의식 수업보다 '주의집중과 만족감'을 높여 학생들의 인지구조에 새로운 지식을 효과적으로 연결시켜 생물 학업성취도를 향상시켰고(p<.001), 학생들의 유전관련 새로운 개념 형성에도 효과적인 것으로 나타났다(p<.001). 또한 본 연구에서 적용한 수업은 학생들이 생물 개념들을 구조지식으로 조직하여 이해함으로써, 기억효과를 높여 학습내용의 파지(retention)에 효과적이었다(p>.05). 실험집단의 심층면담 결과에서는 동기전략을 적용한 의미망 프로그램을 활용한 수업은 유전과 관련된 영상자료의 연결(link)로 호기심을 유발하여 주의집중이 잘 되었고, 직접 의미망을 제작해 봄으로써, 학습내용이 오랫동안 기억에 남아 문제해결에 효과적이었다는 긍정적인 반응을 보였다. 본 연구의 결과는 앞으로 고등학교 생물 I, '유전'단원에 대한 다양한 수업 전략을 모색하는데 의미있는 시사점을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.122-124
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• 2022

다중 엘리베이터의 트래픽(Traffic)은 엘리베이터 알고리즘의 설계의 가장 핵심적인 과제이다. 국내 대기업 엘리베이터의 DSS 알고리즘 패널과 같이 행선층을 직접 입력하는 시스템에 많은 비용을 투자하면 효율적인 엘리베이터 시스템 설계가 가능하다. 하지만 비용문제가 해결되지 않으면 NC 알고리즘과 같이 비효율적인 시스템을 사용할 수 밖에 없다. 본 연구에서는 시간 비효율 문제를 해결하기 위해 회사 건물이나 학교 건물과 같이 승객 대부분의 시간표(Timetable)이 알려져 있는 특정한 경우에 대하여 엘리베이터 알고리즘을 개선하였다. 엘리베이터 알고리즘은 배정 함수(FS)와 대기 함수(WF), 두 개의 식으로 나누어 설계하였다. 엘리베이터 시뮬레이션을 설계하였고, 실제 시간표 데이터를 바탕으로 시뮬레이션 상황에 맞는 10개의 서로 다른 시간표 데이터를 생성하였다. 유전 알고리즘(Genetic Algorithm)과 시뮬레이션을 이용하여 효율적인 배정 및 대기 함수의 가중치 및 상수를 결정하였다. 결과적으로 기존 엘리베이터의 NC 알고리즘에 비해 줄어들고 DSS 엘리베이터와 근접한 수준의 평균 대기 시간 효율을 얻었다. 추가적으로 유전 알고리즘을 통해 설계된 엘리베이터 알고리즘의 분석을 진행하였다.