• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권8호
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• pp.1013-1022
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• 2023

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are widespread soil endophytic fungi, forming mutualistic relationships with the vast majority of land plants. Biochar (BC) has been reported to improve soil fertility and promote plant growth. However, limited studies are available concerning the combined effects of AMF and BC on soil community structure and plant growth. In this work, a pot experiment was designed to investigate the effects of AMF and BC on the rhizosphere microbial community of Allium fistulosum L. Using Illumina high-throughput sequencing, we showed that inoculation of AMF and BC had a significant impact on soil microbial community composition, diversity, and versatility. Increases were observed in both plant growth (the plant height by 8.6%, shoot fresh weight by 12.1%) and root morphological traits (average diameter by 20.5%). The phylogenetic tree also showed differences in the fungal community composition in A. fistulosum. In addition, Linear discriminant analysis (LDA) effect size (LEfSe) analysis revealed that 16 biomarkers were detected in the control (CK) and AMF treatment, while only 3 were detected in the AMF + BC treatment. Molecular ecological network analysis showed that the AMF + BC treatment group had a more complex network of fungal communities, as evidenced by higher average connectivity. The functional composition spectrum showed significant differences in the functional distribution of soil microbial communities among different fungal genera. The structural equation model (SEM) confirmed that AMF could improve the microbial multifunctionality by regulating the rhizosphere fungal diversity and soil properties. Our findings provide new information on the effects of AMF and biochar on plants and soil microbial communities.

• 방송공학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.738-750
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• 2022

본 논문은 XR 콘텐츠나 인터페이스 환경에서 활용할 수 있는 음향 자극의 종류를 고찰하고, 청각 자극 기반의 감성 유발이 뇌과학적으로 실효성을 가지는지에 대해 논의하였다. 외부 청각자극, 감성변화 및 뇌연결성의 상관관계 규명에 초점을 맞추어, XR 환경에서 사용자 경험을 제고하기 위한 기계학습 기반 개인 맞춤형 사운드 트랙 제공 서비스 개발이 필요하다는 시사점을 도출하였다. 또한, 짧은 음향자극으로 감성을 유발할 수 있는지를 테스트하여 청각자극에 의해 유발된 각성상태에서 우측 전두엽이나 전두엽, 두정엽, 후두엽 네트워크에서 뇌의 기능적 연결성이 강화되고 이완시에는 상반된 패턴을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 보다 입체적인 XR 상호작용 경험을 제시하고 사용자의 XR 인지수용성을 제고하여, 현장에서 실질적으로 적용될 수 있는 초실감 XR 사운드 바이오피드백 시스템 개발에 활용될 수 있을 것이다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제7권3호
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• pp.189-198
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• 2020

다양한 생태계 서비스를 제공할 수 있는 습지는 지속가능한 수질 개선 및 기후변화로 인한 영향의 완충작용 등 중요한 자연기반해법기술로 간주되어 왔다. 특히 토지이용 변화, 기후 변화 및 수문 변화에 따른 영향 저감을 위한 습지 보전의 중요성은 부각되었으나 경관규모에서의 거시적 자연기반해법기술 가능성의 검토가 미비하였다. 이에 본 연구에서는 생태 네트워크 분석을 통한 공학적 솔루션 제공 가능성을 검토하기 위해 습지경관 가상 서식종의 이동모델을 기반으로 형성된 습지 생태네트워크를 이용하여 토지이용변화에 따른 생태네트워크의 구조적, 기능적 특성 (연결성, 이동 효율성 및 집단화 계수)이 어떻게 변화하는지 분석하였다. 이를 위해 습지 밀도가 다른 네 구역의 토지이용변화를 가정하여 두 가지의 초기 면적조건에 대한 각 구역의 동시다발적 토지이용변화를 통해 생태 네트워크 특성의 변화를 분석하였다. 모든 분석결과에서 습지밀도가 높은 구역이 파괴된 경우 생태네트워크의 평균 연결성과 이동 효율성이 크게 감소하였으며, 특히 허브 (매우 높은 연결성을 지니는 노드)가 포함된 구역의 습지가 제거될 때 급격한 감소가 발생하는 것을 확인하였다. 반면, 집단화 계수는 증가하는 것으로 관찰되었다. 이를 통해 토지이용변화에 따른 생태네트워크에 대한 영향을 평가할 수 있으며 특히 향후 매개중심성 분석을 추가하여 적합한 대체습지를 조성할 수 있는 자연기반의 공학적 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.35-45
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• 2018

PURPOSES : This study examines the performance changes of road networks according to the strength of a disaster, and proposes a method for estimating the quantitative resilience according to the road-network performance changes and damage scale. This study also selected high-influence road sections, according to disasters targeting the road network, and aimed to analyze their hazard resilience from the network aspect through a scenario analysis of the damage recovery after a disaster occurred. METHODS : The analysis was conducted targeting Sejong City in South Korea. The disaster situation was set up using the TransCAD and VISSIM traffic-simulation software. First, the study analyzed how road-network damage changed the user's travel pattern and travel time, and how it affected the complete network. Secondly, the functional aspects of the road networks were analyzed using quantitative resilience. Finally, based on the road-network performance change and resilience, priority-management road sections were selected. RESULTS : According to the analysis results, when a road section has relatively low connectivity and low traffic, its effect on the complete network is insignificant. Moreover, certain road sections with relatively high importance can suffer a performance loss from major damage, for e.g., sections where bridges, tunnels, or underground roads are located, roads where no bypasses exist or they exist far from the concerned road, including entrances and exits to suburban areas. Relatively important roads have the potential to significantly degrade the network performance when a disaster occurs. Because of the high risk of delays or isolation, they may lead to secondary damage. Thus, it is necessary to manage the roads to maintain their performance. CONCLUSIONS : As a baseline study to establish measures for traffic prevention, this study considered the performance of a road network, selected high-influence road sections within the road network, and analyzed the quantitative resilience of the road network according to scenarios. The road users' passage-pattern changes were analyzed through simulation analysis using the User Equilibrium model. Based on the analysis results, the resilience in each scenario was examined and compared. Sections where a road's performance loss had a significant influence on the network were targeted. The study results were judged to become basic research data for establishing response plans to restore the original functions and performance of the destroyed and damage road networks, and for selecting maintenance priorities.

• 동의생리병리학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-9
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• 2024

Cognitive reserve (CR) is a concept that can explain the discrepancies between the pathologic burden of the disease and clinical manifestations. It refers to the individual susceptibility to age-related brain changes and pathologies related to Alzheimer's disease, thus recognized as a factor affecting the trajectories of the disease. The purpose of this study was to explore the current states of clinical studies on neural substrates of CR in Alzheimer's disease using functional magnetic resonance imaging. We searched for clinical studies on CR using fMRI in the Pubmed, Cochrane library, RISS, KISS and ScienceON on August 14, 2023. Once the online search was finished, studies were selected manually by the inclusion criteria. Finally, we analyzed the characteristics of selected articles and reviewed the neural substrates of CR. Total thirty-four studies were included in this study. As surrogate markers of CR, not only education and occupational complexity, but also composite score and questionnaire-based method, which cover various areas of life, were mainly used. The most utilized methods in resting-state fMRI were independent component analysis, seed-based analysis, and graph theory analysis. Through the analysis, we demonstrated that neuroimaging techniques could capture the neural substrates associated with cognitive reserve. Moreover, functional connectivity of brain regions centered on prefrontal and parietal cortex and network areas such as default mode network showed a significant correlation with CR, which indicated a significant association with cognitive performance. CR may induce differential effects according to the disease status. We hope that this perspective on cognitive reserve would be helpful when conducting clinical researches on the mechanisms of traditional Korean medicine for Alzheimer's disease in the future.

• Molecules and Cells
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• 제40권9호
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• pp.685-695
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• 2017

Obesity and the metabolic disorders that constitute metabolic syndrome are a primary cause of morbidity and mortality in the world. Nonetheless, the changes in the proteins and the underlying molecular pathways involved in the relevant pathogenesis are poorly understood. In this study a proteomic analysis of the visceral adipose tissue isolated from metabolically healthy and unhealthy obese patients was used to identify presence of altered pathway(s) leading to metabolic dysfunction. Samples were obtained from 18 obese patients undergoing bariatric surgery and were subdivided into two groups based on the presence or absence of comorbidities as defined by the International Diabetes Federation. Two dimensional difference in-gel electrophoresis coupled with matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry was carried out. A total of 28 proteins were identified with a statistically significant difference in abundance and a 1.5-fold change (ANOVA, $p{\leq}0.05$) between the groups. 11 proteins showed increased abundance while 17 proteins were decreased in the metabolically unhealthy obese compared to the healthy obese. The differentially expressed proteins belonged broadly to three functional categories: (i) protein and lipid metabolism (ii) cytoskeleton and (iii) regulation of other metabolic processes. Network analysis by Ingenuity pathway analysis identified the $NF{\kappa}B$, IRK/MAPK and PKC as the nodes with the highest connections within the connectivity map. The top network pathway identified in our protein data set related to cellular movement, hematological system development and function, and immune cell trafficking. The VAT proteome between the two groups differed substantially between the groups which could potentially be the reason for metabolic dysfunction.

• 기술혁신연구
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• 제24권2호
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• pp.1-20
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• 2016

본 사례는 기술융합의 구조를 네트워크 기법을 이용하여 분석한 것이다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 제품군을 매개로 투입기술들 간의 융합구조를 네트워크 분석 기법을 적용하여 분석하였으며, 제품군과 투입기술을 동시에 고려하기 위해서 2-mode 네트워크 분석을 적용하였다. 제품군은 개발목표에서 파악하여 표준산업분류에 따라 정의하고 기술은 개발에 투입된 기술들로 파악하여 국가과학기술표준분류에 따라 정의하였다. 본 연구의 대상은 중소기술정보진흥원의 융복합기술개발 사업에 신청한 401개 과제이다. 분석결과, IT분야는 특정기술이 다양한 제품군에 연결되는 구조이지만 BT분야에서는 특정 제품군을 중심으로 일부 기술은 공통적으로 적용되지만 상당수의 기술이 각기 제품군에 투입되고 있는 형태이다. 따라서 융합분야 마다 기술융합의 구조가 다른 것을 파악할 수 있었다. 투입기술의 연결중심성과 제품군을 매개로한 투입기술의 연결 중심성도 약시 차이가 있다. IT분야에서는 임베디드S/W가 2가지 경우에 모두 연결중심성이 가장 높았다. BT에서 발효공학과 기능성화장품기술이 투입기술의 연결중심성은 가장 높았지만 기능성화장품기술만 제품군을 매개로 투입기술의 연결중심성은 가장 높다. 즉, 특정제품군에 투입빈도가 높은 기술이다. 본 사례는 실제 기술개발과제에서 기술융합을 정의하고 그 구조를 분석하였다는 것이다. 본 사례의 의미는 융합기술개발과제를 관리하고 기획하는 데 유용한 분석 툴을 제시했다는 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제17권3호
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• pp.169-180
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• 2013

목적 : 본 연구는 신경망의 인과성을 이해하기 위해 사용되는 방법인 뇌경두개자기자극기 (TMS)를 기능자기공명영상(fMRI) 내에서 동시에 시행하기 위한 적합성을 평가하는데 그 목적이 있다. 대상 및 방법 : TMS 코일을 지지할 수 있도록 비자성의 특징을 갖는 물질인 Polyetherether Keton (PEEK)을 이용하여 홀더를 제작하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 MR 스캐너 안에서의 TMS 코일의 위치와 방향에 따른 자기장의 분포를 계산하였다. 또한, TMS 자극시 발생할 수 있는 영상 왜곡을 최소화하면서 fMRI영상을 획득하기 위하여 볼륨과 볼륨 획득 사이 간극 동안 TMS 자극을 가하는 기법을 제안하였다. 결과 : 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 코일 중심의 자기장은 코일에서 거리가 멀어질수록 급격하게 감소함을 확인하였다. 팬텀실험을 통해 fMRI 자극제시는 볼륨간 시간 간격을 100 ms정도 수준에서도 영상 왜곡을 줄이는데 문제가 없음을 확인하였다. 운동 과제 수행과 TMS로 운동 중추 자극시 각각의 뇌반응 분석 연구를 통해 fMRI 측정 중 TMS가 가능함을 확인하였다. 결론 : 본 연구를 통해 fMRI 환경 내에서 관심 영역에 TMS를 가함으로써 뇌 기능의 인과적 연결성 연구를 할 수 있는 기본 도구를 확립하게 되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권5호
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• pp.919-939
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• 2021

5G 네트워크는 차세대 통신기술로서 4G 네트워크 대비 빠른 속도, 짧은 통신 지연, 높은 연결성을 기반으로 대량의 트래픽 처리가 가능하다. 이에 따라 4차 산업혁명의 핵심 기술로 대두되어 그 중요성이 증가하고 있다. 이러한 5G 네트워크 환경에서 기지국은 그 특성상 높은 밀도로 도심 전역에 설치되어 있으며, 사용자 단말과 연결되어 서비스를 제공한다. 따라서 악의적인 공격자에 의한 피해가 기지국에 발생하는 경우, 사용자 및 사회 전반에 큰 피해를 줄 것으로 예상된다. 2016년 뉴욕타임즈 기사에 따르면 중국의 특정 서버로 사용자 데이터를 전송하는 백도어로 추정되는 소프트웨어가 미국 내 안드로이드 기기, 자동차와 같은 스마트 기기에 포함되어 있다고 보도되었다. 이후 통신 장비에 백도어 설치에 대한 이슈가 지속적으로 제기되었으며, 5G 기지국과 같은 통신장비에 대한 안전성 확보의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 5G 기지국을 대상으로 체계적인 방법론인 위협모델링을 사용하여 도출한 보안기능요구사항과 백도어 이슈에 대응할 수 있는 수준의 보안보증요구사항을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 보안요구사항은 5G 기지국에 대한 보안성평가기준으로서 안전한 네트워크 환경을 구성하기 위한 기지국 설계 및 개발에 사용될 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제38권2호
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• pp.127-142
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• 2024

본 연구는 난온대림에 속한 도서지역에서 조사한 대량의 식생 데이터로 식물사회네트워크 분석을 통해 식물군락의 수종간 상호관계를 파악하고자 했다. 상록활엽수 성숙림에 출현하는 교목성 후박나무·구실잣밤나무·생달나무·광나무, 관목성 돈나무·자금우, 덩굴성 마삭줄·멀꿀이 서로 강한 양성결합(+)을 보였다. 이 수종들은 낙엽활엽수종과는 음성결합(-)하거나 친소관계가 없었는데 이는 입지환경 차이가 크기 때문이다. 식물사회네트워크 소시오그램에서 4개의 그룹으로 묶어 상록활엽수종인 그룹I과 낙활엽수종인 그룹II의 수종간에는 중심성과 연결성이 높게 나타났다. 소시오그램의 수종(노드) 배치와 연결정도(그룹화)는 DCA분석와 같이 환경요인과 식물군집의 특성을 간접적으로 추정 가능한 것으로 분석됐다. 식물사회네트워크상 중심성과 영향력이 큰 수종은 마삭줄·사스레피나무·생강나무·때죽나무 등이었다. 이 수종은 생태적 지위의 범위가 넓은 일반종이면서 숲틈과 훼손지 등에 흔히 출현하는 기회종의 특성과 생존전략을 갖는 것으로 보인다. 이 수종들이 식물군집의 종간 상호작용과 군집의 구조와 기능 변화에 그 역할이 클 것이다. 하지만 실제 식물사회에서 어떤 상호작용을 통해 식물군집 변화에 영향을 미치는지는 장기적인 연구와 심도 있는 논의가 필요하다.