• 한국수산과학회지
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• 제52권1호
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• pp.35-42
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• 2019

We investigated the protective effects of antioxidant fractions from a 70% ethanolic extract of Hizikia fusiformis in human dermal fibroblasts (HDFs). Powdered H. fusiformis was extracted with 70% ethanol and then partitioned into three fractions according to polarity using n-hexane (HFH), chloroform (HFC), and ethyl acetate (HFEA). Antioxidant activity was observed in HFEA at 0.66 mg/mL based on the half maximal inhibitory concentration ($IC_{50}$) of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), and at 0.24 mg/mL based on alkyl radical scavenging. The protective effects of the HFEA antioxidant fraction against 2,2-azobis-(2-amidinopropane) dihydrochloride (AAPH)-damaged HDFs and the expression of Type I procollagen in HDFs were examined. HFEA caused the proliferation of HDFs with and without AAPH treatment and protected against AAPH damage to HDFs in a dose-dependent manner ($50-200{\mu}g/mL$). This implies that the antioxidant properties of the fractions depended on their proliferative and protective effects. The HFEA antioxidant fraction had significant effects and caused the dose-dependent expression of Type I procollagen, an important anti-wrinkle protein, in HDFs. In conclusion, antioxidant substances in H. fusiformis were found in the ethyl acetate fraction, and the resulting HFEA may have cosmetic applications.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.117-126
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• 2019

IoT 환경에서 발생하는 데이터는 아주 다양하고, 4차 산업혁명의 발전으로 인해 특히 스마트팩토리와 같은 제조 설비 공장에서 발생하는 정형, 비정형 데이터도 확연하게 증가하는 추세이다. 이를 빅데이터 관련 솔루션을 이용하면 다양한 대용량 데이터의 수집, 저장, 처리, 분석 및 시각화 과정을 거쳐 정확한 분석 및 데이터 기반 의사결정을 통한 시스템의 개선 및 확장을 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 사용되는 라즈베리 파이를 이용하여 직접 데이터를 생성하고, 다양한 빅데이터 솔루션을 이용하여 분석한다. 수집에는 Sqoop 솔루션을 이용하여 데이터베이스에서 HDFS로 수집 및 저장하고, 처리에는 Hadoop과 연결되어 병렬 처리가 가능한 Hive 솔루션을 사용하여 데이터를 처리한다. 마지막으로 범용적으로 쓰이는 R 프로그래밍을 통해 처리된 데이터를 분석 및 시각화하여 최종 검증하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.187-195
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• 2019

최근 빅데이터 관련 기술들이 발전함에 따라 다양한 분야에서 생성되는 데이터들을 수집하여 저장하고 처리 및 분석할 수 있게 되었다. 이러한 빅데이터 기술들을 임상 결과 분석에 활용하고, 임상시험 설계 최적화를 통해 보건의료분야에 투입되는 막대한 비용을 절감할 수 있을 것으로 전망된다. 따라서 본 논문에서는 임상 결과를 분석하여 임상시험 기간과 비용 등을 줄일 수 있는 가이드 정보를 제시하고자 한다. 먼저 Sqoop을 사용하여 임상 결과 데이터가 저장된 관계형 데이터 베이스로부터 HDFS에 수집하여 저장하고, 하둡을 기반으로 동작하는 처리 도구인 Hive를 이용하여 데이터를 처리한다. 공공분야, 기업 등 각 분야에서 많이 활용되고 있는 빅데이터 분석 도구인 R을 이용하여 연관성 분석을 한다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.49-49
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• 2021

The roots of reed (Phragmites australis) were used in traditional medicine to treat respiratory problems, including symptoms such as high fever and cough. In this study, we identified the active ingredient from 70% EtOH reed root extract, and evaluated the whitening, wrinkle improvement and moisturizing effects. The content of p-coumaric acid, the active ingredient of the roots of P. australis, was slightly lower in 70% EtOH extract than in 100% EtOH extract. However, 70% EtOH reed root extract showed similar or higher effect in reducing power, DPPH, hydrogen peroxide scavenging, and nitric oxide scavenging activity compared to 100% EtOH extract. Moreover, 70% EtOH reed root extract markedly inhibited melanogenesis in B16F10 cells treated with α-melanocyte-stimulating hormone. 70% EtOH reed root extract significantly inhibited the mRNA expression of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) and reduced elastase activity in HDF human dermal fibroblasts. In addition, 70% EtOH reed root extract ameliorated hyaluronic acid synthase-2 (HAS-2) expression induced by ultraviolet B (UVB) stimulation in HaCaT keratinocytes. The results of this study suggest that 70% EtOH reed root extract has potential as a functional cosmetic material related to whitening, wrinkle improvement, and moisturizing.

• 생명과학회지
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• 제28권5호
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• pp.524-531
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• 2018

구상나무로부터 추출된 정유가 개발되어 있지만, 피부와 연관된 연구 관점에서 효능이 아직까지 밝혀지지 않았다. 본 연구의 목적은 B16F10 흑색종 세포(B16F10)와 인간 피부아세포주(HDF)에서 멜라닌과 주름 형성 상의 구상나무 추출물 효과를 알아보는데 있다. 정유는 수첨 증류법으로 추출하였고 무수 황산나트륨으로 정제 하였다. $10^{-5}$배의 정유농도에서, 두 세포의 생존능은 세포독성 평가에 의해 확인 되었다. B18F10의 항멜라닌 효과는 티로시나아제 억제 분석과 티로시나아제, 티로시나아제 연관 단백질 -1과 -2(TRP-1, TRP-2)의 유전자 발현 검증을 통해 이루어졌다. 정유는 알파-멜라닌세포 자극 호르몬 유도 그룹과 비교하여 티로시나아제 억제 활성이 5배, 아르부틴 유도 그룹과 비교하였을 때 30% 정도 감소되었다. 3가지 멜라닌 유래 인자들의 mRNA 수준도 각각 증가하였다. 항주름 효과를 분석하기 위해, 프로콜라겐 타입 I c 펩티드 합성(PIP) 분석과 웨스턴 블록을 수행하였다. 정유를 처리한 그룹에서 PIP가 증가되었고 콜라겐 타입 1과 기질 금속 단백질 분해 효소가 개선 되었다. 또한 정유는 $60mJ/cm^2$의 자외선 조건에서, 자외선-억제 콜라겐 타입 1의 증가와 기질 금속 단백질 분해 효소 생성 억제를 통해 항주름 효과를 보여줬다. 따라서 구상나무 추출물은 미백과 항주름을 위한 안전하고 효과적인 피부 제재로서 가능성을 가지고 있음을 암시한다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.78-93
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• 2003

경기만 표영 생태계에서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 생태학적 역할을 조사하기 위하여, 1997년 12월부터 1998년 11월까지 한달 간격으로 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 생물량 분포와 군집구조를 조사하였다. 본 조사에서 미소형 및 소형 동물플랑크톤은 2~200 $\mu\textrm{m}$ 크기의 종속영양 미세생물로 정의 하였으며, 종속영양 미소 편모류, 빈 섬모충류와 유종 섬모충류를 포함하는 섬모충류, 종속영양 와편모류와 동물플랑크톤 유생으로 구분하였다. 종속영양 미소 편모류의 현존량과 탄소량은 각각 330~4,370 cells m $l^{-1}$(평균: 1,340$\pm$130 cells m $l^{-1}$), 0.63~12.4 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 4.35$\pm$0.58 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 부유 섬모충류의 현존량과 탄소량은 각각 338~44,571 cells 1$^{-1}$(평균: 3,526$\pm$544 cells 1$^{-1}$), 1.3~119.7 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 13.7$\pm$3.0 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 종속영양 와편모류의 현존량과 탄소량은 각각 88~47,461 cells 1$^{-1}$(평균: 9,034$\pm$2,347 cells 1$^{-1}$), 0.04~54.05 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 6.9$\pm$ 2.4 $\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였고, 동물플랑크톤 유생의 현존량과 탄소량은 각각 5~546 indiv. 1$^{-1}$(평균: 83$\pm$15 indiv. 1$^{-1}$), 0.17~43.2$\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$(평균: 6.3$\pm$1.2$\mu\textrm{g}$C 1$^{-1}$)로 분포하였다. 조사기간 동안 미소형 및 소형 동물플랑크톤 각 군집의 생물량은 유종 섬모충류를 제외하고는 조석에 의한 차이를 보이지 않았다. 표층부터 저층까지 합산한 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 탄소량은 124~l,635 mgC $m^{-}$$^2$/(평균: 585$\pm$110 mgC $m^{-2}$ )로 분포하였으며, 3월과 5월에 가장 높게 나타났다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤 중에서 부유 섬모충류가 가장 우점하는 그룹으로 나타났으며, 전체 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 평균 42.3%를 기여 하였다. 미소형 및 소형 동물플랑크톤에 대한 각각의 그룹들의 상대적인 기여도는 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조와 계절에 따라 다르게 분포하는 것으로 나타났다. 경기만 표영 생태계서 미소형 및 소형 동물플랑크톤의 군집구조는 식물플랑크톤의 크기별 분포 양상과 유사한 경향을 보였으며, 이 결과는 미소형 및 소형 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 간에 피식-포식자의 관계가 있음을 암시하며, 피식-포식의 관계가 미세생물 먹이망에서 중요한 조절 요인임을 보여준다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제33권2호
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• pp.140-145
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• 2018

본 연구는 예부터 약용으로 사용되었거나, 현재 식품공전에 식품원료로 사용이 가능한 것으로 등록된 국내 산림지역에 자생하는 식물을 식품산업에 활용하고자 선행연구에서 우수한 항산화 활성을 보인 갈참나무 잎을 본 연구에서 사용하였다. 70% 에탄올을 이용하여 추출한 갈참나무 잎을 이용하여, hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 피부 섬유아세포에서의 세포 보호효과, 세포내 항산화 효과 및 항노화 효과를 측정하였다. 세포 독성을 평가한 결과 25, 50 및 $100{\mu}g/mL$의 갈참나무 잎 추출물을 처리하였을 때 모두 독성을 나타내지 않았으며, hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 상태에서는 세포를 보호하여 농도 유의적으로 세포생존율이 증가하였다. 특히, $100{\mu}g/mL$의 농도에서는 양성대조군으로 사용한 $50{\mu}M$ ascorbic acid 수준까지 세포 생존율이 증가하였다. 세포내 항산화 효과를 확인 하기위해 사용한 $H_2-DCFDA$ assay에서는 형광현미경과 형광흡광도 측정에서 모두 농도 유의적으로 세포내 ROS 저감 활성을 확인하였고 갈참나무 잎 추출물을 $100{\mu}g/mL$ 농도로 처리했을 때는 $50{\mu}M$ ascorbic acid와 비슷한 세포내 항산화 효과를 나타내었다. 또한 SA-${\beta}$-galactosidase assay를 이용한 갈참나무 잎 추출물의 피부 섬유아세포에 대한 항노화활성은 ROS 생성 억제 효과와 유사한 경향으로 갈참나무 잎 추출물의 농도 유의적으로 세포 노화 억제효과를 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 갈참나무 잎 추출물이 hydrogen peroxide로 인한 산화적 스트레스 상태에서 세포 보호효과, 항산화 효과 및 항노화 효과가 관찰되어 기능성 식품원료로서의 활용도가 매우 넓을 것으로 판단된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권4호
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• pp.404-411
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• 2019

본 연구의 목적은 예부터 약재로 사용되며 식품원재료 데이터베이스에 등재되어 있는 국내 산림 자생식물 9종의 항산화 효능을 평가하여 기능성 식품원료로서의 기초자료를 제공하고자 하였다. 식물 9종의 잎, 줄기 및 잔가지 부위를 70% 에탄올을 사용하여 추출한 후, 항산화 활성(DPPH, ABTS, 아질산염, hydrogen peroxide 라디칼 소거능, reducing power activity)을 측정하였으며, 그 결과 이질풀이 그 외 다른 식물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 분석을 통해 이들의 항산화 성분의 함량을 측정하고자 하였다. 폴리페놀 함량은 이질풀에 이어서 가중나무, 찔레나무, 까마귀머루 순으로 많았으며, 플라보노이드 함량은 찔레나무, 까마귀머루, 까치밥나무, 머위가 많이 함유하고 있음을 확인하였다. 프로안토시아니딘 함량은 까마귀머루, 다래, 까치밥나무, 찔레나무가 다른 식물 추출물에 비해 많은 함유량을 나타내어, 식물의 종에 따라 항산화 성분이 상이하게 존재하는 것을 확인하였다. 피부 섬유아세포를 이용하여 세포 독성을 평가한 결과, 9종의 식물 추출물 모두 50, 100 및 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 또한 hydrogen peroxide로 피부 섬유아세포에 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 XTT assay와 $H_2-DCFDA$ 염색을 통해 식물 추출물의 세포 생장률 및 세포 내 ROS 발생률을 측정한 결과, 이질풀을 포함한 9종의 식물 추출물에서 농도 의존적인 세포 보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 9종의 산림식물(머위, 뱀딸기, 찔레나무, 까치밥나무, 말오줌때, 가중나무, 까마귀머루, 이질풀, 다래)은 추후 항산화에 도움을 주는 건강기능식품으로의 적용 및 항미백 효과로 인한 천연 화장품 소재로서 그 활용도가 넓을 것으로 예상된다. 특히 이질풀의 경우 본 연구를 바탕으로 하여 해당 작용기전 등을 탐구하는 심화 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1159-1172
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• 2020

본 연구에서는 강우예측을 위해 U-Net과 SegNet에 기반한 합성곱 신경망 네트워크 구조에 장기간의 국내 기상레이더 자료를 활용하여 심층학습기반의 강우예측을 수행하였다. 또한, 기존 외삽기반의 강우예측 기법인 이류모델의 결과와 비교 평가하였다. 심층신경망의 학습 및 검정을 위해 2010부터 2016년 동안의 기상청 관악산과 광덕산 레이더의 원자료를 수집, 1 km 공간해상도를 갖는 480 × 480의 픽셀의 회색조 영상으로 변환하여 HDF5 형태의 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로 30분 전부터 현재까지 10분 간격의 연속된 레이더 영상 4개를 이용하여 10분 후의 강수량을 예측하도록 심층신경망 모델을 학습하였으며, 학습된 심층신경망 모델로 60분의 선행예측을 수행하기 위해 예측값을 반복 사용하는 재귀적 방식을 적용하였다. 심층신경망 예측모델의 성능 평가를 위해 2017년에 발생한 24개의 호우사례에 대해 선행 60분까지 강우예측을 수행하였다. 임계강우강도 0.1, 1, 5 mm/hr에서 평균절대오차와 임계성공지수를 산정하여 예측성능을 평가한 결과, 강우강도 임계 값 0.1, 1 mm/hr의 경우 MAE는 60분 선행예측까지, CSI는 선행예측 50분까지 참조 예측모델인 이류모델이 보다 우수한 성능을 보였다. 특히, 5 mm/hr 이하의 약한 강우에 대해서는 심층신경망 예측모델이 이류모델보다 대체적으로 좋은 성능을 보였지만, 5 mm/hr의 임계 값에 대한 평가결과 심층신경망 예측모델은 고강도의 뚜렷한 강수 특징을 예측하는 데 한계가 있었다. 심층신경망 예측모델은 예측시간이 길어질수록 공간 평활화되는 경향이 뚜렷해지며, 이로 인해 강우 예측의 정확도가 저하되었다. 이류모델은 뚜렷한 강수 특성을 보존하기 때문에 강한 강도 (>5 mm/hr)에 대해 심층신경망 예측모델을 능가하지만, 강우 위치가 잘못 이동하는 경향이 있다. 본 연구결과는 이후 심층신경망을 이용한 레이더 강우 예측기술의 개발과 개선에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 구축한 대용량 기상레이더 자료는 향후 후속연구에 활용될 수 있도록 개방형 저장소를 통해 제공될 예정이다.