• 식품과학과 산업
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• 제55권2호
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• pp.188-202
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• 2022

최근 곤충산업은 애완곤충, 천적 등 산업에서 사료, 식용, 약용곤충으로 그 활용범위가 확대되면서 곤충 원료의 품질관리에 대한 요구가 커지고 곤충 제품의 안전성 확보에 관심이 높아지고 있다. 전세계 곤충산업 시장은 많은 소규모 농가형 기업과 소수의 대기업으로 구성되어 있으며 전통적인 수작업 사육에서 고도로 자동화되고 기술적으로 진보된 플랜트형 사육 등 다양한 기술 수준의 사육형태가 존재한다. 산업규모가 확대되는 과정에서 사육환경의 설계는 온습도, 공기질 조절과 병원체 및 기타 오염 물질의 전파를 방지하는 것은 중요한 성공 요인이 되며 사육에서 부화, 사육, 가공에 이르기까지 생산의 안전성을 유지하기 위해서 통일된 운영시스템 아래 통제된 환경이 필요하다. 따라서 곤충의 생육과 사육환경의 빅데이터화 된 데이터베이스를 기반으로 외부 환경 변화에도 안정적인 사육환경 유지가 가능하고 곤충성장에 맞추어 사육환경을 제어하며 노동력 감소와 생산성 향상을 이루기 위한 ICT 기반 곤충 스마트팩토리팜의 설계 및 운용알고리즘을 개발하는 것은 곤충산업 발전의 필수 선결조건이 되고 있다. 특히 유럽 상업용 곤충사육시설은 상당한 투자자의 관심을 받아 곤충 회사가 대규모 생산시설로 건설하고 있는데 이는 EU가 2017년 7월 물고기양식 사료원료로 곤충 단백질의 사용을 승인한 후 가능해졌으며 이를 기반으로 곤충산업의 식용, 의료 등 다른 분야도 첨단기술을 접목하는 현상이 가속화되었다. 외국 곤충산업은 주로 전세계 식품 생산량의 30%에 이르는 소비 전 폐기물이라고 불리는 식품회사의 생산과잉 원료 등을 업사이클링을 통해 재활용생태계를 형성하는데 반해 우리나라는 가정 및 가게에서 발생하는 음식물폐기물 또는 농산물 가공부산물을 주로 이용한다는 점에서 사료 수집과 영양성분 유지, 위생 등 지속가능한 산업생태계를 이루는 데 어려움을 겪고 있다. 또한, 각 곤충 종은 고유하고 특정 사육기술을 요구하고 있다는 점을 감안할 때 곤충사육자는 각기 다른 종별 접근 방식을 채택해야 하는데 대부분의 곤충기업은 여전히 소규모로 운영되며 특히 농가형 기업의 경우 지식과 경험이 도제식으로 전승되는 경우가 많아 표준화되고 규격화된 사육기술이 유지되기 어려운 반면, 일부 곤충 기업은 대규모 사육시설에 스마트 통합 제어시스템을 도입하여 먹이주기, 물주기, 취급, 수확, 청소 시스템, 가공, 품질관리, 포장 및 보관과 같은 곤충 생산과 관련된 요소가 최적화된 사육 환경과 사육프로세스로 표준화되어가는 모습을 보이고 있으며 심지어 일부 유럽기업은 AI기술로 구동되는 완전 자율 모듈식 곤충시스템으로 사육 유지관리를 하고 있는 사례도 등장하기 시작하였다. 향후 전세계 곤충산업은 공급업체로부터 알이나 작은 유충을 구입하고 곤충을 성숙시키기까지 애벌레의 비육 즉 생산원료에 중점을 두는 시스템과 알을 낳고 수확하고 유충의 초기 전처리에 이르기까지 전체 생산 과정을 다루는 시스템, 곤충 유충 생산의 모든 단계와 제분, 지방 제거 및 단백질 또는 지방 분획 등 추가 가공 단계를 다루는 대규모 생산시스템 등으로 점점 세분화할 것으로 본다. 우리나라에서도 인공지능 및 ICT 첨단기술을 활용한 곤충스마트팩토리팜 연구 및 개발 등이 가속화되고 있어 곤충이 기존 사료, 식품 뿐만 아니라 천연 플라스틱 또는 천연성형소재 등 2차산업의 탄소제로 소재로 활용할 수 있도록 특정 종 육종과정 단축이나 기능성 강화를 위한 사육제어가 가능하도록 곧 곤충 스마트팩토리팜 한국형 맞춤사육시스템이 등장할 수 있을 것으로 보이며, 특히 곤충 제품의 지속 가능성을 높이기 위해 사료 및 자원 사용에 대한 통합 소프트웨어 접근 방식을 개발하는 것에 중점을 두고 진행되고 있다.

• 자원환경지질
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• 제37권4호
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• pp.401-411
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• 2004

다목적위성 아리랑 1호(KOMPSAT-1)에 장착된 본체 자세제어용 삼축자력계(TAM) 자료로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이의 지구자기장을 추출하였다 전처리과정으로 관측자료를 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 변환시킨 후, 이를 다시 구면좌표계로 변환하였고, 지구자기장의 영향이 아닌 위성체 내의 전류에 의한 유도자기장은 자기장의 대칭성을 이용하여 제거하였다. 지구 외적 요인에 의한 자기장의 영향을 제거하기 위해 위성 궤도를 상향 및 하향 두 그룹으로 분류한 후, 2차원 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거를 위하여 파동수영역에서 사분면교환법을 도입하였고, 이로부터 삼축자력계 관측값으로부터 최증적인 지구자기장을 추출하였다. TAM 자기장의 검증을 위해 다목적위성과 비슷한 시기에 유사한 고도에서 지구자기장을 전문적으로 측정한 ${\phi}$rsted로부터 유도된 지구자기장 및 IGRF2000모델과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 각각 0.97과 0.96으로 매우 높게 나타났다. 끝으로 이 연구에서 추출한 지구자기장으로부터 구면조화계수를 degree & order 19까지 계산한 후 이를 IGRF ${\phi}$rsted와 Champ 모델과 비교하였다. 이 연구에 의해 일반적인 지구관측위성의 자세보정용 자력계로부터 degree & order 5까지 신뢰성있는 지구자기장의 추출이 가능함은 밝혀졌고, 이로부터 이 연구의 자료처리과정을 도입하면 지구자기장 전문관측위성이 존재하지 않는 기간은 물론 관측이 존재하지 않는 고도에 대한 지구자기장의 추출이 가능하게 되었고 이로부터 전지구 자기장 모델의 저주파 성분을 향상시킬 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 춘계총회 및 제22차 학술발표회
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• pp.117.2-118
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• 2003

절임식품은 우리 고유의 먹거리이지만 체계적인 연구가 부족하여 품질표준화가 이루어지지 않고 있어 우리의 전통식품을 세계적인 식품으로 개발하기 위해서는 전통식품을 과학화하고 현대화할 수 있는 연구가 필요하다. 새로운 된장절임 가공법을 개발하고자 blanching, salting, drying 등의 전 처리를 행한 후 된장 절임기간에 따른 새송이 버섯의 수분함량, 염도, 색상, 조직특성, 관능특성 등의 변화를 조사하였다. 된장절임기간에 따른 새송이 버섯의 수분함량 변화는 숙성시간이 경과함에 따라 감소하였으며 염도는 시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 보였으나 무처구를 제외하고는 숙성 30일 이후부터는 변화가 거의 없었다. 숙성기간에 따른 색상의 변화를 보면 블랜칭이 매우 효과적으로 변색을 방지하였다. 숙성 30일부터는 모든 처리구에서 강도가 저하하는 경향을 보였으며 관능평가 결과 숙성 40일째에 맛과 조직감 그리고 기호도 등 모든 항목에서 B(B)와 E(BSD) 처리구가 높은 점수를 받아 관능적 품질 특성이 가장 우수하였다. 이상의 결과로 볼 때 전처리공정에 있어서는 7$0^{\circ}C$에서 10분간 블랜칭처리한 B(B)처리구가 가장 우수하였으나 된장 절임후 숙성기간이 경과함에 따라서는 7$0^{\circ}C$에서 10분간 블랜칭처리후 5% 염용액에서 72시간 절임한 후 4$0^{\circ}C$에서 30분간 탈염하고, 다시 5$0^{\circ}C$의 온도에서 3시간 건조시킨 E(BSD)처리구도 우수한 품질을 유지할 수 있어 새송이 버섯을 이용한 장류절임가공법으로 활용이 가능함을 확인하였다.d, citric acid 그리고 shikimic acid가 검출되었고 수확시기에 3품종에서 모두 malic acid 함량이 가장 높았고 malic acid와 citric acid의 함량이 풍수와 신고에서는 약 0.3%, 추황은 0.4% 이상으로 나타났다. 또한 3품종 모두에서 총산과 같은 추세로 성숙기의 유기산의 함량이 생장초기의 함량보다 많이 감소되었음을 알 수 있었다. 배의 가용성 고형물은 전체적으로 과실의 성장이 진행됨에 따라 증가하는 추세를 나타내었다. 풍수와 신고 과피의 총당과 환원당은 거의 같은 추세로 증가하였고 성숙이 가까워지면서 환원당이 감소하였다. 배 과육의 총당과 환원당 또한 거의 같은 추세로 증가를 하다가 수확 전 20일 혹은 30일부터 총당의 함량은 계속 증가하지만 환원당의 함량은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 배 과실의 전반 성장과정에 있어서 전분함량은 감소하였고 총탄수화물의 함량은 과육에서는 증가하나 과피에서는 반대로 감소하는 경향을 보였다. 풍수의 전분함량은 최고 2.19%에서 0.23%로 감소하였고 신고에서는 0.43%로 추황에서는 0.48%로 감소하였다. 배 유리당은 fructose, glucose, sorbitol, sucrose 둥 4종류의 당이 검출되었고 3품종 모두에서 생장과정 중 비환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.luco-pyranosi

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권1호
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• pp.31-42
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• 2007

피부, 옷 등 실세계의 대부분의 물질들은 반투명한 재질로 되어있고, 부드러운 외양을 띄고 있다. 본 논문에서는 GPU 기반의 계층화 알고리즘을 통해, 양극 확산 (dipole diffusion) 기법에 기반한 표면 내에서의 빛의 산란에 의한 조명을 근사하여 반투명한 재질을 실시간에 렌더링하는 기법을 제안한다. 무수히 많은 수의 픽셀 빛 입자들은 GPU를 활용하여 쿼드트리로 계층화된다. 렌더링될 각 픽셀마다, 많은 빛 입자를 대신하여 좋은 화질로 근사할 수 있는 집합들을 선택하고, 이것을 사용하여 조명을 계산한다. 우리는 또한, 고해상도 이미지를 효율적으로 렌더링하기 위해 공간적 일관성과 early-z 컬링을 이용한 계층적 화면 보간 기법을 소개한다. 이를 위하여, 화면 정보를 GPU 상에서 계층화한다. 우리는 공간적 유사도가 높은 픽셀들을 하나의 픽셀로 렌더링함으로써 적응적으로 보간한다. 실험을 통해 빛 계층화를 통해 반투명한 물체를 실시간에 렌더링할 수 있음을 확인하였다. 화면 보간 기법은 동급 화질에서 렌더링 비용을 $2{\sim}4$배 정도 감소시켰다. 모든 과정은 GPU를 사용한 이미지 공간 상에서 빠르게 수행되며, 어떠한 긴 전처리과정도 필요하지 않는다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2C호
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• pp.132-140
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• 2007

본 논문에서는 디지털화된 형태로 취득 및 저장된 홀로그램 신호를 부호화하는 새로운 기술을 제안한다. 디지털 홀로그램의 독특한 특성을 파악하여 적절한 형태의 데이터로 변환한 후에 현재 널리 사용되고 있는 표준 압축 기술들에 적용하고자 한다. 전처리과정 이후에 부호화를 위해 추출된 홀로그램은 위치적인 다시점 특성을 이용하여 분할된다. 분할된 홀로그램은 2차원의 여러 시점에서 객체를 촬영한 것과 유사한 특성을 보인다. 시각적으로 잡음과 유사한 형태로 관찰되는 홀로그램의 회절 패턴은 그 자체로써 압축에 이용하기 어렵다. 따라서 홀로그램 생성 원리와 유사하면서 고속 변환이 가능한 2차원 DCT (Discrete Cosine Transform)를 이용하여 분할된 홀로그램을 주파수 변환한다. 주파수 변환된 분할 영역들은 시간적 및 공간적 상관도에 따라서 3차원 스캔 과정을 거치면서 하나의 비디오 스트림으로 구성된다. 비디오 스트림의 한 프레임에 해당하는 분할된 영역들은 다양한 범위를 가지는 계수들로 구성되는데 이를 재구성한 후에 부호화 알고리즘을 이용하여 압축한다. 실험 결과를 살펴보면 제안한 알고리즘은 기존의 기술에 비해서 16배 이상의 높은 압축율에서 더 좋은 복원 성능을 보였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권1호
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• pp.58-64
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• 2009

본 연구는 밭토양 내수성입단의 계절별 특성을 밝히고 파쇄프랙탈차원을 이용하여 대공극률과의 관계를 구명코자 수행하였다. 대상 토양은 토성이 다른 세 지점으로 고평통 (Fine, Typic Hapludalfs), 규암통 (Fine silty over coarse silty, Fluvaquentic Eutrudepts), 중동통(Coarse loamy, Typic Udifluvents)으로 경기도에 위치하였다. 봄, 여름, 가을에 불교란 시료를 채취하고 내수성입단과 대공극률, 토양이화학성을 측정하였다. 내수성입단은 파쇄프랙탈차원($D_f$), 기하평균지름(GMD), 중량평균지름(MWD)의 세 가지로 계수화하였다. $D_f$는 MWD보다 GMD와 상관이 높게 나타났고, 무차원의 입단파쇄과정에 근거하여서 실험에 사용한 입단크기와 전처리과정의 영향을 덜 받아 내수성입단의 계수화에 적절하다고 판단할 수 있었다. 계절적으로 내수성입단은 여름>봄>가을순으로 나타났고 생물활성과 토양수분의 영향으로 파악할 수 있었다. $D_f$ 3.1이하의 토양에서 $D_f$와 대공극률과역의 상관관계를 나타냈으며 특히 $99{\mu}m$ 이상의 공극률과 상관이 높았으며 $D_f$ 3.1이상의 토양에서는 상관이 나타나지 않았다. 또한 $D_f$ 3.1이하의 토양에서는 대공극률과 포화수리전도도의 누승함수 적합도가 높게 나타났다. 따라서 내수성입단의 파쇄프랙탈차원은 입단화에 의한 대공극형성과 해석에 유용하다고 판단할 수 있었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제30권6호
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• pp.774-784
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• 2014

연구는 외식업체에서 제공하고 있는 식단 중에 PHF(Potentially Hazardous Foods)메뉴를 Screening하여, 미생물적 품질을 향상시킬 수 있는 중점관리기준의 관리방안을 제시하고자 하는 목적으로 연구가 진행되었다. 1. 실온에 방치되어 있던 시금치나물은 미생물 증식이 가능한 위험 온도 범위인 $24.2{\pm}1.0^{\circ}C$에 20시간정도 장시간 노출되었으며, Solberg M 등(1990)이 제시한 원재료의 미생물적 안전기준치에 대해 $6.36{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, $4.59{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$로 기준치를 모두 초과하였다. 또한 영국 PHLS(Gilbert RJ 등 2000)의 장내세균 기준치에 따르면 $4.46{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$로 만족스럽지 못한 수준으로 나타났으며, 황색포도상구균도 기준치를 초과하였다. 반면에 냉장보관($4.9^{\circ}C$)을 했던 시금치나물은 일반세균 $2.86{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$으로 그 외의 모든 미생물 검사에서 기준치 아래의 수치로 나타났다. 2. 양상추의 원재료의 표준평판균수는 $4.66{\pm}0.4{\log}\;CFU/g$에서 세척만 했을 때 $3.12{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$, 소독 후 세척을 했을 때 $2.23{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$로 100 ppm에서 5분 침지한 양상추가 미생물오염도가 낮게 측정되었으며, 대장균군수와 황색포도상구균, 장내세균수 모두 소독 후 세척했을 경우가 낮은 미생물수치를 보였다. 또한 토마토는 원재료의 표준평판균수가 $3.08{\pm}0.4{\log}\;CFU/g$였는데, 소독 후 세척과정을 거친 토마토가 $0.72{\pm}0.7{\log}\;CFU/g$로, 세척만 한 토마토의 표준평판균수 $2.10{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$보다 현저히 낮은 수치를 보였다. 소독과정을 거친 토마토의 대장균군수와 황색포도상구균수가 역시 낮은 수치를 보였으며, 장내세균의 경우는 소독 후 세척과정을 거친 토마토에서는 균이 전혀 발견되지 않았다. 단체급식에서 여러 번의 세척만으로 다량의 생채소 품질을 위생적 상태로 만드는 것은 매우 힘든 일이며 따라서 가열조리를 거치지 않는 생채소 음식의 전처리에는 반드시 소독과정이 포함되어야 한다. 3. Screening을 통해 원재료의 특성상 미생물오염도가 높게 나타났던, 세척하기 까다로운 베이비채소, 라디치오, 부추를 선정하여 염소수 100 ppm에 5분 소독, 100 ppm에 10분 소독을 시행하여 미생물적 품질향상에 기여할 수 있는지를 알아보고자 하였다. 라디치오는 표준평판균수가 원재료 $6.02{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, 5분 소독 후 $4.10{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후 $2.58{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$로 원재료에서 높은 수치를 보였지만, 10분 소독 후에는 현저히 낮은 수치를 보였다. 또한 베이비채소의 원재료의 표준평판균수는 $5.76{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$이고, 5분 소독 후 $5.14{\pm}0.1{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후 $4.27{\pm}0.6{\log}\;CFU/g$로 나타났으며, 부추의 원재료 표준평판수는 $6.83{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$, 5분 소독 후는 $5.30{\pm}0.3{\log}\;CFU/g$, 10분 소독 후는 $4.18{\pm}0.5{\log}\;CFU/g$로 라디치오에 비해서는 10분 소독 후에도 높은 수치를 나타냈지만, 소독시간이 경과함에 따라 낮은 미생물의 수치를 보였다. 대장균군, 황색포도상구균, 장내 세균 역시 소독시간이 경과함에 따라, 낮은 미생물수치를 보였다. 따라서, 소독이 까다로운 채소류는 소독시간의 연장이 필요함을 말해준다. 4. Screening을 통해 양념장을 주재료와 섞은 후, 미생물의 수치가 증가하는 결과를 토대로 양념장에 대해 조사한 결과, 연구의 대상이 되었던 외식업체에서 양념류에 대한 소독과정이 전혀 이루어지지 않고 있는 것을 확인하였다. 이에 소독과정을 거친 양념류와 식초를 첨가한 양념장(A)과 관리가 이루어지고 있지 않았던 양념장(B)을 비교분석하였다. 봄동겉절이와 미나리겉절이의 미생물품질결과를 보면, 양념장A는 양념장B에 비해서 1 {\log} 이상의 미생물 수치가 감소한 것으로 나타났다. 또한 소독과정을 거치고 식초를 첨가한 양념장A의 경우, Solberg M (1990)와 영국 PHLS (Gilbert RJ 등 2000)의 기준치이하로 나타났으며, 오염도가 높았던 부재료, 양념류 소독관리의 중요성을 시사하고 있다. 5. 비가열처리 공정은 가열단계가 없고, 후처리 공정은 이후에 가열단계가 없기 때문에 조리종사원의 손에 의한 교차오염 등이 발생하기 쉬우므로 이 시점의 통제 및 관리가 요구된다. 조리도구의 소독 전(B)과 소독 후(A)의 미생물 수치를 비교분석 결과, B군에 비해 A군 즉 소독을 시행한 후로는 조리도구에서 미생물 검출 수치가 모두 감소한 것을 알 수 있다. 또한 B군의 조리도구의 경우는 모두 기준치이상의 높은 수치를 보였지만, A군의 조리도구의 경우는 만족할만한 수준으로 나타났다. 따라서 식품뿐만 아니라 작업환경 위생관리에 만전을 기해야 하며 소독의 수행이 무엇보다 중요한 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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• pp.17-18
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• 2007

데이터베이스 튜닝은 일반적으로 데이터베이스 어플리케이션을 "좀 더 빠르게" 실행하게 하는 일련의 활동을 뜻한다[1]. 데이터베이스 관리자가 튜닝에 필요한 주먹구구식 룰(Rule of thumb)들을 모두 파악 하고 상황에 맞추어 적용하는 것은 비싼 비용과 오랜 시간을 요구한다. 그렇게 때문에 서로 다른 어플 리케이션들이 맞물려 있는 복잡한 서비스는 필수적으로 자동화된 데이터베이스 성능 관리와 튜닝을 필 요로 한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 지식 도매인(Knowledge Domain)을 기초로 한 자동화 된 데이터베이스 튜닝 원칙(Tuning Principle)을 제시하는 시스템을 제안한다. 각각의 데이터베이스 튜닝 이론들은 지식 도매인의 지식으로 활용되며, 성능에 영향을 미치는 요소들을 개체(Object)와 콘셉트 (Concept)로 구성하고 추론 시스템을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 쉽고 빠르게 현재 상황에 맞는 튜닝 방법론을 적용시킬 수 있다. 자동화된 데이터베이스 튜닝에 대해 여러 분야에 걸쳐 학문적인 연구가 이루어지고 있다. 그 예로써 Microsoft의 AutoAdmin Project[2], Oracle의 SQL 튜닝 아키텍처[3], COLT[4], DBA Companion[5], SQUASH[6] 등을 들 수 있다. 이러한 최적화 기법들을 각각의 기능적인 방법론에 따라 다시 분류하면 크게 Design Tuning, Logical Structure Tuning, Sentence Tuning, SQL Tuning, Server Tuning, System/Network Tuning으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 SQL Tuning 등은 수치적으로 결정되어 이미 존재하는 정보를 이용하기 때문에 구조화된 모델로 표현하기 쉽고 사용자의 다양한 요구에 의해 변화하는 조건들을 수용하기 쉽기 때문에 이에 중점을 두고 성능 문제를 해결하는 데 초점을 맞추었다. 데이터베이스 시스템의 일련의 처리 과정에 따라 DBMS를 구성하는 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들이 모델링된다. 데이터베이스 시스템은 Application / Query / DBMS Level의 3개 레벨에 따라 구조화되며, 본 논문에서는 개체, 속성, 연관 관계 및 데이터베이스 튜닝에 사용되는 Rule of thumb들을 분석하여 튜닝 원칙을 포함한 지식의 형태로 변환하였다. 튜닝 원칙은 데이터베이스 시스템에서 발생하는 문제를 해결할 수 있게 하는 일종의 황금률로써 지식 도매인의 바탕이 되는 사실(Fact)과 룰(Rule) 로써 표현된다. Fact는 모델링된 시스템을 지식 도매인의 하나의 지식 개체로 표현하는 방식이고, Rule 은 Fact에 기반을 두어 튜닝 원칙을 지식의 형태로 표현한 것이다. Rule은 다시 시스템 모델링을 통해 사전에 정의되는 Rule와 튜닝 원칙을 추론하기 위해 사용되는 Rule의 두 가지 타업으로 나뉘며, 대부분의 Rule은 입력되는 값에 따라 다른 솔루션을 취하게 하는 분기의 역할을 수행한다. 사용자는 제한적으로 자동 생성된 Fact와 Rule을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 데이터베이스 시스템에 적용할 수 있으며, 요구나 필요에 따라 GUI를 통해 상황에 맞는 Fact와 Rule을 수동으로 추가할 수도 었다. 지식 도매인에서 튜닝 원칙을 추론하기 위해 JAVA 기반의 추론 엔진인 JESS가 사용된다. JESS는 스크립트 언어를 사용하는 전문가 시스템[7]으로 선언적 룰(Declarative Rule)을 이용하여 지식을 표현 하고 추론을 수행하는 추론 엔진의 한 종류이다. JESS의 지식 표현 방식은 튜닝 원칙을 쉽게 표현하고 수용할 수 있는 구조를 가지고 있으며 작은 크기와 빠른 추론 성능을 가지기 때문에 실시간으로 처리 되는 어플리케이션 튜닝에 적합하다. 지식 기반 모률의 가장 큰 역할은 주어진 데이터베이스 시스템의 모델을 통하여 필요한 새로운 지식을 생성하고 저장하는 것이다. 이를 위하여 Fact와 Rule은 지식 표현 의 기본 단위인 트리플(Triple)의 형태로 표현된다, 트리플은 Subject, Property, Object의 3가지 요소로 구성되며, 대부분의 Fact와 Rule들은 트리플의 기본 형태 또는 트리플의 조합으로 이루어진 C Condition과 Action의 두 부분의 결합으로 구성된다. 이와 같이 데이터베이스 시스템 모델의 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들을 표현함으로써 지식들이 추론 엔진의 Fact와 Rule로 기능할 수 있다. 본 시스템에서는 이를 구현 및 실험하기 위하여 웹 기반 서버-클라이언트 시스템을 가정하였다. 서버는 Process Controller, Parser, Rule Database, JESS Reasoning Engine으로 구성 되 어 있으며, 클라이 언트는 Rule Manager Interface와 Result Viewer로 구성되어 었다. 실험을 통해 얻어지는 튜닝 원칙 적용 전후의 실행 시간 측정 등 데이터베이스 시스템 성능 척도를 비교함으로써 시스템의 효용을 판단하였으며, 실험 결과 적용 전에 비하여 튜닝 원칙을 적용한 경우 최대 1초 미만의 전처리에 따른 부하 시간 추가와 최소 약 1.5배에서 최대 약 3배까지의 처리 시간 개선을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 튜닝 원칙을 자동으로 생성하고 지식 형태로 변형시킴으로써 새로운 튜닝 원칙을 파생하여 제공하고, 성능에 영향을 미치는 요소와 함께 직접 Fact과 Rule을 추가함으로써 커스터마이정된 튜닝을 수행할 수 있게 하는 장점을 가진다. 추후 쿼리 자체의 튜닝 및 인텍스 최적화 등의 프로세스 자동화와 Rule을 효율적으로 정의하고 추가하는 방법 그리고 시스템 모델링을 효과적으로 구성하는 방법에 대한 연구를 통해 본 연구를 더욱 개선시킬 수 있을 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.291-303
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• 2020

해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.

• 지능정보연구
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• 제29권1호
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• pp.121-142
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• 2023

수입식품의 수입 건수와 수입 중량이 꾸준히 증가함에 따라 식품안전사고 방지를 위한 수입식품의 안전관리가 더욱 중요해지고 있다. 식품의약품안전처는 통관단계의 수입검사와 더불어 통관 전 단계인 해외제조업소에 대한 현지실사를 시행하고 있지만 시간과 비용이 많이 소요되고 한정된 자원 등의 제약으로 데이터 기반의 수입식품 안전관리 방안이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 현지실사 전 부적합이 예상되는 업체를 사전에 선별하는 기계학습 예측 모형을 마련하여 현지실사의 효율성을 높이고자 하였다. 이를 위해 통합식품안전정보망에 수집된 총 303,272건의 해외제조가공업소 기본정보와 2019년도부터 2022년 4월까지의 현지실사 점검정보 데이터 1,689건을 수집하였다. 해외제조가공업소의 데이터 전처리 후 해외 제조업소_코드를 활용하여 현지실사 대상 데이터만 추출하였고, 총 1,689건의 데이터와 103개의 변수로 구성되었다. 103개의 변수를 테일유(Theil-U) 지표를 기준으로 '0'인 변수들을 제거하였고, 다중대응분석(Multiple Correspondence Analysis)을 적용해 축소 후 최종적으로 49개의 특성변수를 도출하였다. 서로 다른 8개의 모델을 생성하고, 모델 학습 과정에서는 5겹 교차검증으로 과적합을 방지하고, 하이퍼파라미터를 조정하여 비교 평가하였다. 현지실사 대상업체 선별의 연구목적은 부적합 업체를 부적합이라고 판정하는 확률인 검측률(recall)을 최대화하는 것이다. 머신러닝의 다양한 알고리즘을 적용한 결과 Recall_macro, AUROC, Average PR, F1-score, 균형정확도(Balanced Accuracy)가 가장 높은 랜덤포레스트(Random Forest)모델이 가장 우수한 모형으로 평가되었다. 마지막으로 모델에 의해서 평가된 개별 인스턴스의 부적합 업체 선정 근거를 제시하기 위해 SHAP(Shapley Additive exPlanations)을 적용하고 현지실사 업체 선정 시스템에의 적용 가능성을 제시하였다. 본 연구결과를 바탕으로 데이터에 기반한 과학적 위험관리 모델을 통해 수입식품 관리체계의 구축으로 인력·예산 등 한정된 자원의 효율적 운영방안 마련에 기여하길 기대한다.