• 지능정보연구
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• 제26권2호
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• pp.1-25
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• 2020

본 연구에서는 모바일 기기를 이용하여 획득한 가스계량기 사진을 서버로 전송하고, 이를 분석하여 가스 사용량 및 계량기 기물 번호를 인식함으로써 가스 사용량에 대한 과금을 자동으로 처리할 수 있는 응용 시스템 구조를 제안하고자 한다. 모바일 기기는 일반인들이 사용하는 스마트 폰에 준하는 기기를 사용하였으며, 획득한 이미지는 가스 공급사의 사설 LTE 망을 통해 서버로 전송된다. 서버에서는 전송받은 이미지를 분석하여 가스계량기 기물 번호 및 가스 사용량 정보를 추출하고, 사설 LTE 망을 통해 분석 결과를 모바일 기기로 회신한다. 일반적으로 이미지 내에는 많은 종류의 문자 정보가 포함되어 있으나, 본 연구의 응용분야인 가스계량기 자동 검침과 같이 많은 종류의 문자 정보 중 특정 형태의 문자 정보만이 유용한 분야가 존재한다. 본 연구의 응용분야 적용을 위해서는 가스계량기 사진 내의 많은 문자 정보 중에서 관심 대상인 기물 번호 및 가스 사용량 정보만을 선별적으로 검출하고 인식하는 관심 문자열 인식 기술이 필요하다. 관심 문자열 인식을 위해 CNN (Convolutional Neural Network) 심층 신경망 기반의 객체 검출 기술을 적용하여 이미지 내에서 가스 사용량 및 계량기 기물번호의 영역 정보를 추출하고, 추출된 문자열 영역 각각에 CRNN (Convolutional Recurrent Neural Network) 심층 신경망 기술을 적용하여 문자열 전체를 한 번에 인식하였다. 본 연구에서 제안하는 관심문자열 기술 구조는 총 3개의 심층 신경망으로 구성되어 있다. 첫 번째는 관심 문자열 영역을 검출하는 합성곱신경망이고, 두 번째는 관심 문자열 영역 내의 문자열 인식을 위해 영역 내의 이미지를 세로 열 별로 특징 추출하는 합성곱 신경망이며, 마지막 세 번째는 세로 열 별로 추출된 특징 벡터 나열을 문자열로 변환하는 시계열 분석 신경망이다. 관심 문자열은 12자리 기물번호 및 4 ~ 5 자리 사용량이며, 인식 정확도는 각각 0.960, 0.864 이다. 전체 시스템은 Amazon Web Service 에서 제공하는 클라우드 환경에서 구현하였으며 인텔 제온 E5-2686 v4 CPU 및 Nvidia TESLA V100 GPU를 사용하였다. 1일 70만 건의 검침 요청을 고속 병렬 처리하기 위해 마스터-슬레이브 처리 구조를 채용하였다. 마스터 프로세스는 CPU 에서 구동되며, 모바일 기기로 부터의 검침 요청을 입력 큐에 저장한다. 슬레이브 프로세스는 문자열 인식을 수행하는 심층 신경망으로써, GPU에서 구동된다. 슬레이브 프로세스는 입력 큐에 저장된 이미지를 기물번호 문자열, 기물번호 위치, 사용량 문자열, 사용량 위치 등으로 변환하여 출력 큐에 저장한다. 마스터 프로세스는 출력 큐에 저장된 검침 정보를 모바일 기기로 전달한다.

• 지능정보연구
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• 제27권4호
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• pp.73-95
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• 2021

본 연구는 Node2vec 그래프 임베딩 방법과 Light GBM 링크 예측을 활용해 우리나라 식음료 산업의 미개척 수출 후보국가를 탐색한다. Node2vec은 네트워크의 공통 이웃 개수 등을 기반으로 하는 기존의 링크 예측 방법에 비해 상대적으로 취약하다고 알려져 있던 네트워크의 구조적 등위성 표현의 한계를 개선한 방법이다. 따라서 해당 방법은 네트워크의 커뮤니티 탐지와 구조적 등위성 모두에서 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 이상의 방법을 우리나라 식음료 산업의 국제 무역거래 정보에 적용했다. 이를 통해 해당 산업의 글로벌 가치사슬 관계에서 우리나라의 광범위한 마진 다각화 효과를 창출하는데 기여하고자 한다. 본 연구의 결과를 통해 도출된 최적의 예측 모델은 0.95의 정밀도와 0.79의 재현율을 기록하며 0.86의 F1 score를 기록해 우수한 성능을 나타냈다. 이상의 모델을 통해 도출한 우리나라의 잠재적 수출 후보국가들의 결과는 추가 조사를 통해 대부분 적절하게 나타난 것을 알 수 있었다. 이상의 내용을 종합하여 본 연구는 Node2vec과 Light GBM을 응용한 링크 예측 방법의 실무적 활용성에 대해 시사할 수 있었다. 그리고 모델을 학습하며 링크 예측을 보다 잘 수행할 수 있는 가중치 업데이트 전략에 대해서도 유용한 시사점을 도출할 수 있었다. 한편, 본 연구는 그래프 임베딩 기반의 링크 예측 관련 연구에서 아직까지 많이 수행된 적 없는 무역거래에 이를 적용했기에 정책적 활용성도 갖고 있다. 본 연구의 결과는 최근 미중 무역갈등이나 일본 수출 규제 등과 같은 글로벌 가치사슬의 변화에 대한 빠른 대응을 지원하며 정책적 의사결정을 위한 도구로써 충분한 유용성이 있다고 생각한다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권5호
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• pp.537-544
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• 2013

본 연구는 GC 및 GC/MS에 의한 벌꿀과 시판음료 중에 함유되어 있는 fructose, glucose, sucrose의 TMS 및 TMSO 유도체화를 통한 동시분석방법을 확립하고자 하였다. 3종 당류를 분석하기 위한 동시분석방법으로 당류의 TMSO 유도체화가 TMS 유도체화 방법보다 정성 및 정량성이 우수한 것으로 나타났으며, TMSO화된 당류의 GC 최적분석조건으로 초기 oven온도 $175^{\circ}C$에서 5분간 머무르게 하다가 $10^{\circ}C/min$로 $280^{\circ}C$까지 승온시키는 조건으로 3종의 당류를 19분 이내에 분석할 수 있었다. GC 분석에서 fructose와 glucose 그리고 sucrose의 직선성은 50-5000 ${\mu}g/mL$ 농도 범위 내에서 $r^2$값이 모두 0.9999 이상이었으며, 회수율은 각각 100.5, 101.0, 99.7%이였으며, 검출한계와 정량한계는 0.68, 0.47, 0.53 ${\mu}g/mL$와 2.27, 1.58, 1.77 ${\mu}g/mL$이었다. 일내 정확도와 정밀성은 fructose, glucose, sucrose에서 각각 99.0-100.0%와 0.47-1.06%, 일간 정확도와 정밀성은 100.1-101.2%와 1.09-1.79%로 나타났다. 위와 같은 우수한 분석 값은 GC/MS에 의한 분석에서도 유사하게 나타났다. 확립된 GC 분석방법으로 아카시아 벌꿀 시료 12종의 당 함량을 조사한 결과, 아카시아 벌꿀의 fructose와 glucose 평균함량은 각각 $42.58{\pm}1.97%$, $27.74{\pm}1.16%$이었으며, F/G ratio는 $1.53{\pm}0.07$로 HPLC로 분석한 값과 거의 동일하였다. 그러나 sucrose 함량은 GC분석에서는 평균함량이 $0.79{\pm}0.52%$였으나, HPLC $NH_2$ column을 사용 시 $2.24{\pm}4.62%$를 나타내었고, carbohydrate column으로 분석했을 때는 분리도의 저하로 몇 개의 시료에서는 정확한 함량분석에 어려움이 있었다. 따라서 본 연구에서 실시한 GC, GC/MS에 의한 fructose, glucose, sucrose의 TMSO 유도체 동시분석방법은 감도, 분리도, 회수율, 직선성, 정밀성, 정확도면에서 우수한 정량분석방법이라고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권6호
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• pp.517-523
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• 2019

본 연구에서는 다양한 품종의 딸기 추출물로부터 천연물을 이용한 천연 항산화제 개발을 위하여 농업기술원에서 시료를 제공받아 항산화 활성을 평가하고, ellagic acid 함량 분석 및 분석법 검증을 위한 밸리데이션을 수행하였다. 총 폴리페놀 함량은 22.77-107.61 mg/100 g FW로 다양하게 나타났으며, 플라보노이드 함량 또한 17.58-44.12 mg/100 g FW으로 다양하게 나타났다. 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량 결과 Aiberry와 Elie star에서 가장 많은 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 나타내었다. DPPH free radical scavenging activity은 1540.6-1124.0 μmol TEAC/100 g FW 범위를 나타내었고, Derunoka가 1.541 μmol TE/100 g FW로 가장 높은 값을 나타내었다. ABTS free radical scavenging activity 실험결과 6352.3-4592.3 μmol TEAC/100 g FW의 범위를 나타내었으며, FA23 추출물이 가장 높은 활성을 보였다. Ellagic acid 표준물질에 대한 검량선의 상관계수(R²)값은 0.9998-1.0000으로 매우 높은 직선성을 보였으며, 딸기 추출물의 ellagic acid 함량은 9.2-22.9 μg/mL을 나타냈으며, 그 중 Asca 추출물이 22.9 μg/mL로 가장 높은 ellagic acid 함량을 나타내었다. 밸리데이션 결과 정확성은 평균 100-101%의 회수율을 나타내었고, 정밀성 또한 농도별로 10 μg/mL에서는 5.31, 5.30%, 50 μg/mL에서는 0.66, 0.88%, 100 μg/mL에서는 0.20, 0.82%의 RSD값을 나타내었다. 본 연구의 결과를 종합하여 보면 다양한 딸기품종 추출물은 높은 항산화 효능을 나타내며, 이는 자유라디칼의 산화를 억제하는 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 높은 함량에 기인하는 것으로 사료된다. 또한 천연항산화제 표준화를 위한 지표성분으로서 ellagic acid 정량분석 및 밸리데이션을 수행함으로써 본 실험에서 사용된 딸기추출물의 천연 항산화제로서의 개발 가능성과 함량분석에 대한 기준설정을 위한 기초자료를 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권3호
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• pp.287-291
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• 2010

축산물 중 macrolide계 항생물질 3종을 신속분석하기 위하여 효과적인 전처리법을 설정하고 고속액체크로마토그라피(HPLC)를 이용한 동시분석법을 제시하였다. 대상물질은 tilmicosin, tylosin, spiramycin이며, 확립된 분석법을 이용하여 모니터링을 실시하기 위하여 전국 6개 도시인 서울, 부산, 대전, 인천, 대구, 광주에서 수입원산지가 표시된 쇠고기와 돼지고기 및 그 가공품을 수거하여 분석하였다. 전처리법에 있어서 solid phase extraction(SPE)법에 비하여 액상추출법이 더 높은 회수율을 나타내었으며 전처리 단계도 간단하여 대상 항생물질을 분석하기에 적절하였다. 3종의 항생물질 분리를 위한 컬럼은 C18($250\;mm{\times}4.6\;mm$, $5\;{\mu}m$)을 사용하였으며, HPLC 이동상은 0.025M phosphate buffer(pH 2.5) 및 acetonitrile을 이용한 gradient 조건을 설정하였다. UV 검출파장은 spiramycin 경우 232 nm이고, tilmicosin과 tylosin은 288 nm을 이용하였다. 평균회수율은 83.0-90.2%이였으며, 검출한계는 각각 7(spiramycin), 12(tilmiconsin), 12(tylosin) ng/g으로 나타났다. 수입 축산물의 항생물질에 대한 안전성을 검토하기 위하여 국내 유통 중인 수입축산물 및 그 가공품을 대상으로 하여 모니터링을 실시한 결과, 시료는 전국 6개 대도시에서 126건 구입하였으며 모든 시료에서 macrolide계 항생물질이 검출되지 않았다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권3호
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• pp.263-268
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• 2010

국내 커피 및 과실류 가공품 중 오크라톡신 함량 조사를 위해 전처리법과 분석법을 확립하여 커피와 과실류 가공품 총 388건을 모니터링한 결과 7건에서 오크라톡신이 검출되었다. 커피 177건 중 7건에서 검출되었고, 평균 함량은 $0.139\;{\mu}g/kg$으로 EU 기준 $5.0\;{\mu}g/kg$ 보다 낮아 안전한 수준으로 판단되었다. 과실류 가공품에서는 211건 모두 오크라톡신이 검출되지 않았다. 이상에서 살펴본 바와 같이 커피 및 과실류 가공품의 오크라톡신의 오염수준은 전체적으로 높지 않지만, 최근 기호 식품으로서 커피 및 과실류 가공품의 섭취가 점차 늘어나고 있고, 오크라톡신 오염량이 비교적 높은 커피를 선호하는 계층에 있어서는 오크라톡신에 지속적으로 노출될 가능성이 있으므로 주의해야 할 것으로 생각되며, 앞으로도 이들에 대한 체계적인 관리와 안전성 확보를 위한 지속적인 노력이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권3호
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• pp.203-208
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• 2011

본 연구는 기구 표면에 존재하는 주요 오염균인 E. coli와 S. aureus에 대한 살균소독제의 농도와 처리 시간별 살균력을 평가하여 살균예측모델 개발 및 살균소독지침의 기초자료로 제공하고자 한다. 염소계 살균소독제 100ppm처리 직후, 5분,\0분 후 E. coli( 1.56, 1.49, 1.95 log cfu/25 $cm^2$)와 S. aureus(0.49, 0.88, 1.27 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고 200ppm처리 시에는 불검출 되었다. 알콜계 살균소독제는 35.5% 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.73, 0.90. 1.55 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.37, 1.00, 1.45 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 감소율을 보였고, 70% 5분 처리 시 불검출되었다. 과산화수소계 살균소독제는45.5 ppm 처리 직후. 5분, 10분 후 E. coli(0.28, 0.64, l.07 10g cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.53, 0.87, 0.99 log cfu/25 $cm^2$)에 대해 높은 살균력을 보였으나, 91 ppm 5분 처리 시 검출되지 않았다. 4급암모늄계는 100 ppm 처리 직후, 5분, 10분 후 E. coli(0.82, 1.62. 1.71 log cfu/25 $cm^2$), S. aureus(0.46, 0.93, 1.38 log cfu/25 $cm^2$)에 대한 높은 감소율을 보였으나 200 ppm 5분 처리 시 불검출 되었다. 살균예측모델의 경우, $R^2$ 값이 모두 9.4 이상으로 두 균주 모두 높은 적합성을 보였다. 기구 등의 살균소독제의 사용은 적정한 농도와 처리시간을 준수하여 야만 병원성미생물 감소에 효과적이므로 본 연구에서 개발된 4가지 주요 살균소독제의 살균예측모델을 현장에서 활용함으로써 최적의 살균소독제 처리농도와 처리시간을 추가 실험 없이 시뮬레이션으로 도출 가능할 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권2호
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• pp.114-121
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• 2007

서울지역에 유통되고 있는 국내산 및 수입산 건조농산물 58건을 대상으로 다성분 동시분석방법에 따라 GC-NPD, $GC-{\mu}ECD$, HPLC-UV와 HPLC-FLD로 분석가능한 총 253종의 농약잔류량을 분석한 후 GC-MSD로 확인한 결과 총 14건의 건조농산물에서 잔류농약이 검출되어 24.1%의 검출률을 나타내었고, 이 중 건조 채소류의 검출률은 25.5%였다. 품목별 잔류농약의 검출률은 건조과채류, 건조엽채류, 건조엽경채류 순으로 높았으며, 특히 건조 과채류 중 건조고추의 잔류농약 분포가 다양하고 검출빈도가 상당히 높았다. 건조 농산물의 기준에 없는 12종의 잔류농약이 검출되었으며, 합성피레스로이드계, 유기염소계, 유기인계 순으로 검출빈도가 높았고, 특히 합성피레스로이드계 중 cypermethrin의 검출 횟수가 가장 많았다. 또한 대상목적에 따라 분류하면, 살충제, 살균제, 제초제, 살선충제 순서로 검출건수가 많았다. 산지별로 보면, 국내산, 중국산 ,북한산, 미국산, 베트남산의 순서로 잔류농약의 검출건수가 많았으며, 국내산은 과채류에서 수입산은 엽경채류에서 잔류농약의 검출빈도가 높았다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.190-196
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• 2010

RIA검사에 재생 가능한 고정용 팁이 장착된 Automated Luquid-Handling System을 적용하여 그 사용 가능성을 조사하고, 기존의 single-pipetting과 비교하여multi-pipetting을 이용한 자동분주기의 사용이 검사자의workload를 감소시켜 업무효율을 증가시키는 것을 확인하고자 하는 것이다. Multipipetting을 이용한 자동화장비를 RIA에 적용함으로써 검사 결과의 정확도와 정밀도를 높이고, 검사횟수를 증가시켜 당일진료체계를 구축하여 오늘날의 의료 현장의 요구를 충족 시키고자 한다. 고정된 팁이 장착된 Automated pipettor의 RIA적용 가능성을 조사하기 위하여 분주량의 정확도와 정밀도, 검사결과의 재현성, 일치도, 그리고 검체간 이월오염을 측정하였다. Multi-pipetting을 이용한 자동분주기의 사용이 workload를 감소시키는 것을 시연하기 위하여 daily workload를 20일 동안 측정하였다. Tecan automated pipettor의 정밀도를 측정하였는데, Tecan은 평균 2.1%, 그리고 manual pipettor는 평균 1.6%의 CV를 보였다. Tecan automated pipettor의 재현성을 평가하여 반복 측정된 각각의 그룹에 대한 cpm결과의 평균과 CV를 계산하였는데, HBs Ag 양성 검체는 41,203 cpm과 3.7%의 CV를 보였다. HBs Ag 음성 검체는 99 cpm과 7.9%의 CV를 보였다. 일치도 평가에서는 Tecan automated pipettor 와 Gilson manual pipettor로 분주하여 결과를 분석하였는데, 측정된 결과는 p값이 0.150로 유의한 차가 나타나지 않았고, r값은 0.999로 높은 상관관계를 보였다. 검체간 이월오염은 1 ppm이하임을 확인하였다. 본 연구는 Tecan Freedom evo 100 같은 automated pipetting 장비를 RIA검사에 사용하였을 때, 검사결과의 질을 떨어뜨리지 않으면서 검사의 효율을 향상시킨다는 것을 시연하였다. 자동화장비의 사용은 증가하는 검사건수에 대한 대안이 될 것이며, 검사건수가 증가하더라도 신속하고 정확한 검사결과를 보고 할 수 있게 될 것이다.

• 핵의학기술
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• 제14권2호
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• pp.155-158
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• 2010

$^{99m}Tc$-macroaggregated albumin (MAA) 를 이용한 간동맥 관류스캔(hepatic arterial perfusion scintigraphy, HAPS)은 간종양의 경동맥 화학요법을 위해 종양의 관류 등을 평가하는데 매우 유용한 방법으로 알려져 있다. 본 연구는 간암환자(hepatocellular carcinoma, HCC)에서의 정상 간 조직에 대한 간세포암의 상대적인 혈류량을 평가하여 종양의 형태, 크기와 lung shunting, tumor to normal ratio (T/N ratio)를 측정하여 HAPS 의 유용성을 알아보고자 하였다. 2009년 6월부터 2009년 9월까지 본원에서 HCC 진단을 받은 환자 7명(평균 64세, 남자 6명, 여자 1명)을 대상으로 하였다. $^{99m}Tc$-MAA 5 mCi를 간 동맥 내에 위치된 카테타를 통하여 주입하고 20분경과 후 HAPS를 시행하였다. 환자의 흉부와 복부가 포함되게 시야를 잡고 anterior, posterior, both lateral 상을 얻고 SPECT를 시행하였다. liver, tumor, lung의 ROI를 그리고 각각의 count와 count/pixel (mean value) 를 구하여 lung shunting, T/N ratio를 구하였다. anterior, posterior 상에서 얻어진 ROI에서 얻어진 tumor size는 2.0~10.8 cm(평균 3.75 cm), liver size 는 8.8~18.5 cm(평균14.6 cm)였다. total tumor와 total normal의 mean value를 통해 얻은 T/N ratio의 범위는 2.41~5.76(평균 3.8)였다. total lung과 total liver의 counts를 통해 얻은 lung shunting의 범위는 3.14~13.92%(평균 6.77%)였다. $^{99m}Tc$-MAA를 이용한 HAPS 는 정상 간 조직에 비해 간세포암내에 강한 방사능 섭취를 보였으며 종양의 크기, 위치 및 T/N ratio를 통한 정량적 관류 평가를 할 수 있었다. 또한 폐 섭취 빈도는 종양 내 동정맥 단락을 추정할 수 있어 간동맥 동위원소 치료 전 단락 유무를 평가할 수 있다는 점이 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 따라서 $^{99m}Tc$-MAA를 이용한 HAPS는 간암의 평가 및 치료를 결정 할 수 있는 유용한 검사법으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.