• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.872-881
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• 2022

본 연구에서는 토양으로부터 분리한 Indole-3-acetic acid (IAA) 고생산 균주인 Pantoea agglomerans SRCM 119864의 IAA 생산량을 증가시키기 위해 반응표면분석법을 활용하여 배지 조성 최적화를 수행하였다. Plackett-Burman design (PBD)을 이용하여 전구체인 L-tryptophan 이외의 IAA 생산에 영향을 주는 배지 성분 11개의 영향을 조사하였으며, 통계학적 분석을 통해 IAA 최적생산을 위한 배지 인자로 sucrose, tryptone, sodium chloride를 선정하였다. PBD에서 선정된 3가지 인자와 L-tryptophan의 농도 최적화를 수행하기 위해 적은 실험수로도 최적값을 분석할 수 있는 hybrid design을 설계하였다. 실험 모형에서 예측한 P. agglomer- ans SRCM 119864 균주의 IAA 최적 생산을 위한 배지 조성과 농도는 sucrose 13.38 g/l, tryptone 18.34 g/l, sodium chloride 9.71 g/l, L-tryptophan 6.25 g/l로 분석되었으며, 이때의 IAA 생산량은 64.34 ±1.07 mg/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통하여 실험 모형의 통계학적 유의성과 적합성을 검증하였으며, 설계한 최적 조성배지에서 모델 검증실험을 수행하여 IAA 생산량을 측정한 결과, 예측된 IAA 생산량과 매우 유사함을 확인하였으며, 최종 최적화 수행을 통해 IAA 생산량을 기본 배지 대비 44.56% 증가시켰다. 본 연구를 통하여 토양에서 IAA를 고생산하는 균주를 선별하여 배지 조성 최적화를 수행하였으며, 이를 바탕으로 지속가능한 농업 및 작물 생산량 증대를 위한 산업화 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제28권7호
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• pp.501-510
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• 2001

일반적으로 2D 스테레오 영상으로부터 3차원 모델링을 위해서는 정확한 변위 측정이 필수이다. 기존의 스테레오 영상에서 변위 측정 방식은 전체 영상에 대하여 정합 연산을 수행함으로써 많은 연산 시간과 함께 높은 오 정합 확률의 문제가 있다. 본 논문에서는 스테레오 영상에서의 변위 벡터가 전체 탐색 범위 안에 골고루 분포되어 있지 않고 배경과 물체의 변위에 해당하는 값만을 갖는다는 특성을 이용하여 스테레오 영상을 웨이블릿 변환을 하고 1/4 크기로 줄어든 저주파 영역으로부터 영역 기반 방법을 이용하여 대략적인 변위 영역을 구한다. 대략적인 변위 백터로부터 변위 히스토그램을 생성하고, 이를 이용하여 전경과 배경을 분할 한 뒤, 다시 전경 영상만을 원 영상으로 복원하여 화소의 밝기값이 아닌 2차 미분값을 이용한 화소기반 방법을 통해 조밀한 변위를 구하는 2단계 하이브리드 방법을 제안한다. 또한, 분할된 전경 영역으로부터, 특징점들을 뽑아내고 변위 벡터와 카메라 파라미터를 이용하여 특징점들의 깊이 정보를 추정해 내는 3차원 모델링 과정을 제시한다. 본 논문에서 제안한 방법을 적용할 경우, 기존의 영역 기반 방법의 문제점인 계산 시간 문제를 상당 부분 단축시킬 수 있고, LOG 필터를 통한 2차 미분값을 이용한 화소기반 방법을 추가함으로써, 정밀한 변위를 구할 수 있다. 또한 교차 일치성 검사를 통해 잘못된 변위를 제거하고, 폐색 영역들을 검사할 수 있다. 아울러 3차원 모델링 과정에서, 기존의 Delaunay 삼각측량법의 문제점인 오정합 문제를 전경/배경 분할 알고리즘을 제안함으로써 효과적으로 해결 할 수 있다.

• 대기
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• 제28권1호
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• pp.99-112
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• 2018

In this study, the accuracy of ocean analysis data, which are produced from the Korea Meteorological Administration (KMA) Nucleus for European Modelling of the Ocean/Variational Data Assimilation (NEMO/NEMOVAR, hereafter NEMO) system and the HYbrid Coordinate Ocean Model/Navy Coupled Ocean Data Assimilation (HYCOM/NCODA, hereafter HYCOM) system, was evaluated using various oceanic observation data from March 2015 to February 2016. The evaluation was made for oceanic thermal environments in the tropical Pacific, the western North Pacific, and the Korean peninsula. NEMO generally outperformed HYCOM in the three regions. Particularly, in the tropical Pacific, the RMSEs (Root Mean Square Errors) of NEMO for both the sea surface temperature and vertical water temperature profile were about 50% smaller than those of HYCOM. In the western North Pacific, in which the observational data were not used for data assimilation, the RMSE of NEMO profiles up to 1000 m ($0.49^{\circ}C$) was much lower than that of HYCOM ($0.73^{\circ}C$). Around the Korean peninsula, the difference in RMSE between the two models was small (NEMO, $0.61^{\circ}C$; HYCOM, $0.72^{\circ}C$), in which their errors show relatively big in the winter and small in the summer. The differences reported here in the accuracy between NEMO and HYCOM for the thermal environments may be attributed to horizontal and vertical resolutions of the models, vertical coordinate and mixing scheme, data quality control system, data used for data assimilation, and atmosphere forcing. The present results can be used as a basic data to evaluate the accuracy of NEMO, before it becomes the operational model of the KMA providing real-time ocean analysis and prediction data.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.346-355
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• 2012

최근 전 세계가 환경문제와 에너지 자원 고갈 문제에 대해 관심을 집중하고 있다. 이런 문제들을 해결하기 위한 여러 가지 방법들 중 하나가 하이브리드자동차(HEVs)이다. 그래서 하이브리드자동차 기술에 대한 사람들의 관심이 높아지고 있다. 하이브리드 자동차의 에너지 저장 시스템의 후보들은 AGM 배터리, Ni-MH 배터리 및 리튬배터리 등이다. AGM 배터리는 상대적으로 낮은 가격, 높은 충전 효율, 낮은 자가 방전 및 높은 안전성 등이 장점이다. 상용자동차에 하이브리드 자동차 시스템을 적용하기 위해서는 4개의 AGM 배터리를 2개의 직렬과 2개의 병렬로 연결해야한다. 본 연구에서는 상용차용으로 사용될 직 병렬로 연결되어 있는 AGM 배터리 시스템의 충 방전 특성을 예측하기 위하여 AGM 배터리의 충 방전 모델링을 수행하였다. AGM 배터리의 충 방전 모델링을 위해 내부에서 일어나는 전기화학 반응, 전하 보전과 물질 보존 법칙을 통해 배터리의 지배방정식으로 세웠다. 모델링 결과의 정확성을 검증하기 위해 다양한 조건에서의 실험결과와 비교하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.21-28
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• 2015

반도체 공정에서는 소자 내부의 물리량 계산을 통해 불순물의 움직임을 해석하여 결점을 검출하는 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이를 위해 유한 차분 시간 영역 알고리즘(Finite-Difference Time-Domain, 이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법이 사용된다. 반도체 칩의 집적도 향상으로 인하여 소자의 크기는 나노스케일 시대로 접어들었으며, 시뮬레이션 사이즈 또한 커지고 있는 추세이다. 이에 따라 CPU와 GPU 같은 하나의 연산 장치에서 수행할 수 없는 문제와 다중의 연산 장치로 구성된 한 대의 컴퓨터에서 수행할 수 없는 문제가 발생하기도 한다. 이러한 문제로 인해 분산 병렬처리를 통한 FDTD 알고리즘 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 연구들은 단일 연산장치만을 이용하기 때문에 GPU를 사용하는 경우 연산 속도는 빠르나 메모리의 제한이 있으며 CPU의 경우 GPU에 비해 연산 속도가 느린 단점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 CPU, GPU의 이기종 연산 장치를 포함하는 컴퓨터로 구축된 클러스터 상에서 작업 사이즈에 제한되지 않고 시뮬레이션 수행이 가능한 컴퓨팅 모델을 구현하였다. 점대점 통신 기반의 MPI 라이브러리를 이용하여 연산 장치 간 통신을 통한 시뮬레이션을 테스트 하였고 사용하는 연산 장치의 종류와 수에 상관없이 시뮬레이션이 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국도서관정보학회지
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• 제47권4호
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• pp.265-288
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• 2016

이 연구는 국내 학술지 저작권 및 오픈액세스 정책 안내시스템 모형안을 제안하고자 하였다. 이를 위해서 먼저 국내 학술지 논문의 저작권 정책 및 오픈액세스 현황을 조사 분석하였다. 분석결과, 국내 학술지의 경우 33.8% 정도만이 '학술지 논문의 권리귀속 규정'을 가지고 있었고 국내 학술지 논문의 권리귀속 주체로는 학회가 28.8%로 가장 높은 비율을 차지하고 있었다. 그리고 국내 학술지 중 34% 정도가 구독료를 지불해야 하는 Toll access 학술지이었으며 56% 정도가 무료접근이 가능한 학술지(Open Access 학술지, Hybrid Access 학술지)인 것으로 나타났다. 다음으로 국외 학술지 저작권 및 오픈액세스 정책 안내 시스템 사례로써 영국의 SHERPA/RoMEO와 일본의 SCPJ를 조사 분석하여 국내 적용시 고려사항을 도출하였다. 국외 사례는 학술지 논문에 대한 저자 셀프 아카이빙 정책 정보를 주로 수집하여 안내하고 있기 때문에 국내 오픈액세스 학술지 정책 정보가 추가적으로 반영될 필요가 있었다. 이상의 분석결과를 토대로 국내 학술지 저작권 및 오픈액세스 정책 안내시스템 모형의 목적과 목표, 그리고 4가지 운영단계별 기본방향성과 운영방식을 제안하였다.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.328-335
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• 2017

메조포러스 공극구조를 갖는 광촉매 멤브레인은 다양한 환경기술에 적용될 수 있다. 본 연구에서는 $TiO_2$ 층을 형성시킨 광촉매 반응기용 세라믹 멤브레인을 개발하고 이를 염색용액 처리에 적용하였다. 높은 공극률과 균질성을 지닌 $TiO_2$ 광촉매층을 그라프트 공중합체를 사용하여 제조하였다. 멤브레인은 광촉매 반응기와 멤브레인 여과를 결합시킨 하이브리드 광촉매 반응기에 성공적으로 적용하였다. 실험결과 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층이 $Al_2O_3$ 지지체에 형성되었다. $TiO_2$ 층 형성 후 제조된 세라믹 분리막의 순수 투과도는 형성된 광촉매 층 저항으로 감소하였다. 정렬된 구조의 $TiO_2$ 층은 UV 결합 시 5시간 안에 완벽한 염색용액 분해를 달성시킬 수 있었다. 광촉매 멤브레인의 염색용액 분해는 Langmuir-Hinshelwood 흡착 모델로 잘 설명할 수 있었다. 또한 $TiO_2$ 층이 고정화된 세라믹 멤브레인의 model Congo Red에 대한 1차 속도상수는 $Al_2O_3$ 지지체 단독인 경우에 비해 약 6배 정도 큰 값을 나타내었다(0.0081 vs. $0.0013min^{-1}$).

• Molecules and Cells
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• 제38권3호
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• pp.259-266
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• 2015

The regulation of flowering time has crucial implications for plant fitness. MicroRNA156 (miR156) represses the floral transition in Arabidopsis thaliana, but the mechanisms regulating its transcription remain unclear. Here, we show that two AGAMOUS-like proteins, AGL15 and AGL18, act as positive regulators of the expression of MIR156. Small RNA northern blot analysis revealed a significant decrease in the levels of mature miR156 in agl15 agl18 double mutants, but not in the single mutants, suggesting that AGL15 and AGL18 co-regulate miR156 expression. Histochemical analysis further indicated that the double mutants showed a reduction in MIR156 promoter strength. The double mutants also showed reduced abundance of pri-miR156a and pri-miR156c, two of the primary transcripts from MIR156 genes. Electrophoretic mobility shift assays demonstrated that AGL15 directly associated with the CArG motifs in the MIR156a/c promoters. AGL18 did not show binding affinity to the CArG motifs, but pull-down and yeast two-hybrid assays showed that AGL18 forms a heterodimer with AGL15. GFP reporter assays and bimolecular fluorescence complementation (BiFC) showed that AGL15 and AGL18 co-localize in the nucleus and confirmed their in vivo interaction. Overexpression of miR156 did not affect the levels of AGL15 and AGL18 transcripts. Taking these data together, we present a model for the transcriptional regulation of MIR156. In this model, AGL15 and AGL18 may form a complex along with other proteins, and bind to the CArG motifs of the promoters of MIR156 to activate the MIR156 expression.

• 환경영향평가
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• 제29권2호
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• pp.144-155
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• 2020

본 연구에서는 다양한 생태계의 보전 및 생물다양성 보전과 증진을 통한 생태계의 지속가능한 이용을 위하여 우리나라 생태계 보호지역 확대를 위한 평가기법과 이의 정책적 활용 방향을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 생태계 보호지역 평가기법 활용 현황을 분석하였고, 둘째, 생태공학 기법을 기반으로 지역 규모의 생태계 보호지역 평가를 위한 개념 모형을 제시하였으며, 셋째, 이러한 분석 결과의 활용 방안을 제언하였다. 국외에서 보호지역 지정 시 다양한 분석 모형을 활용하고 있는 것과 달리, 우리나라의 경우 장기 생태계 모니터링 및 생태연구 자료가 부족하여 보호지역 지정 분석기법의 개발 및 적용이 미흡한 상태이다. 특히 미소 규모나 지역 규모보다는 국가 규모의 분석에 기반한 보호지역 지정이 주를 이루고 있어 지역 규모의 다양한 생태계가 반영되지 못하고 있다. 보호지역의 합리적인 지정과 효과적인 관리를 위해서는 다양한 인자들과 인자들 간의 상호작용을 고려한 지역 규모의 종합분석이 필요하며, 이를 위하여 본 연구에서는 생태공학 기법을 토대로 한 보호지역 분석의 개념 모형을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 생태계 보호지역 분석은 다양한 생물 인자 및 비생물 인자, 그리고 이들의 상호작용 및 미래 환경변화를 고려한 각 지역 생태계의 특성을 반영하기 때문에 현재 우수한 생태계뿐만 아니라 앞으로 중요하게 보호해야 할 생태계를 보호지역으로 편입할 수 있는 근거를 제시하였다. 그러나 본 연구에서 제시한 분석 기법의 충분한 활용을 위해서는 각 지표항목과 지표항목에 속하는 인자들에 대한 개별 생태연구 자료 및 공간자료가 필요하다. 이러한 분석의 한계를 해결하기 위해서는 장기간의 생태자료와 종별 서식지 환경조건에 대한 연구 자료가 필요하며 서식지 모형, 생태모형, hybrid 모형 등 경관생태모형을 활용한 분석이 필요하다.

• 기술혁신연구
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• 제23권2호
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• pp.33-54
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• 2015

국가차원의 슈퍼컴퓨팅 성능수요 예측은 슈퍼컴퓨터를 활용하는 계산과학분야의 연구자나 연구개발 인프라를 구축 운영하고 있는 전문기관, 과학기술 인프라구축을 주도할 정부기관에 있어서 매우 중요한 정보이다. 본 연구는 그동안 진행되었던 슈퍼컴퓨터 성능관련 예측활동 분석을 통해 과학기술 역량에 영향을 미치는 요인들을 도출하고 이를 슈퍼컴퓨터 기술진보 추세에 적용한 복합 예측모형을 제안하였다. 횡단면분석에서는 슈퍼컴퓨팅 성능에 영향을 미칠 것으로 판단되는 GDP, GERD, 연구원수, SCI논문수를 고려한 다중회귀분석을 수행하였다. 그리고 횡단면분석 결과에 Top500 자료의 성능(Rmax)값을 이용한 시계열분석을 통해 도출된 기간별 기술진보율을 곱하여 슈퍼컴퓨터의 성능을 예측하였다. 제안된 예측모형을 바탕으로 세계 슈퍼컴퓨터 500위의 시계열자료를 이용하여 한국이 2016년에 보유해야 할 슈퍼컴퓨터 성능규모를 예측하였다. 횡단면분석과 기술진보율을 적용하여 2016년 한국의 슈퍼컴퓨팅 성능수요를 예측해본 결과 현재의 추세를 이용할 경우 15~30PF 정도, 목표 국가수준의 추세를 이용할 때 20~40PF 정도의 컴퓨팅 역량이 필요할 것으로 예측되었다. 이 결과는 단순 회귀분석을 적용한 결과인 9.6PF와 횡단면분석을 적용한 결과인 2.5PF와 큰 차이를 나타내었다.