• 제목/요약/키워드: Multivariate structure

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Profiling Patterns of Volatile Organic Compounds in Intact, Senescent, and Litter Red Pine (Pinus densiflora Sieb. et Zucc.) Needles in Winter

  • CHOI, Won-Sil;YANG, Seung-Ok;LEE, Ji-Hyun;CHOI, Eun-Ji;KIM, Yun-Hee;YANG, Jiyoon;PARK, Mi-Jin
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권5호
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    • pp.591-607
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    • 2020
  • This study was aimed to investigate the changes of chemical composition of the volatile organic compounds (VOCs) emitted from red pine needles in the process of needle abscission or senescence. The VOCs in intact, senescent, and litter red pine needle samples were analyzed by headspace-solid phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC/MS). And then, multivariate statistical interpretation of the processed data sets was conducted to investigate similarities and dissimilarities of the needle samples. Principal component analysis (PCA) and orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) were used to investigate the dataset structure and discrimination between samples, respectively. From the data preview, the levels of major components of VOCs from needles were not significantly different between needle samples. By PCA investigation, the data reduction according to classification based on the chlorophyll a / chlorophyll b (Ca/Cb) ratio were found to be ideal for differentiating intact, senescent, and litter needles. The following OPLS-DA taking Ca/Cb ratio as y-variables showed that needle samples were well grouped on score plot and had the significant discriminant compounds, respectively. Several compounds had significantly correlated with Ca/Cb ratio in a bivariate correlation analysis. Notably, the litter needles had a higher content of oxidized compounds than the intact needles. In summary, we found that chemical compositions of VOCs between intact, senescent, and litter needles are different each other and several compounds reflect characteristic of needle.

An Adaptive Local Management Approach Cannot Overcome Large-Scale Trends: A Long-Term Case-Study for Saxifraga hirculus Conservation

  • Marrs, Rob H.;O'Reilly, John;Rose, Rob J.;Lee, HyoHyeMi;Alday, Josu G.
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제3권3호
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    • pp.139-148
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    • 2022
  • Saxifraga hirculus is classified as a vulnerable plant species in Europe, and it is confined to base-rich flushes in the British uplands. However, a lack of available information about its conservation status hampers the development of adaptive strategies for its in-situ conservation, especially with respect to grazing. To assess the effectiveness of sheep grazing in maintaining viable populations of S. hirculus, we compared the community dynamics of the vegetation in a base-rich flush over 44 years in two plots: one sheep-grazed under business-as-usual sheep grazing densities and the other fenced to exclude grazing. The plots were established in 1972, and the abundances of all vascular plants, bryophytes, and litter were measured at six intervals until 2016. Our results showed that although the presence of S. hirculus was maintained in both plots over the 44 years, it declined and reached a minimum between 1995 and 2010, when it was close to extinction. Since 2013, Saxifraga has recovered only slightly. Interestingly, the S. hirculus response appeared to be independent of grazing treatment, but it mirrored wider changes in the vegetation composition and structure within the flush over the 44 years. These changes are similar to others reported in broader uplands that have been attributed to a combination of reduced nitrogen and sulfur deposition and global warming. Thus, the simple adaptive management approach of "just managing" sheep grazing appeared ineffectual for preserving the S. hirculus population. S. hirculus showed signs of recovery at the end of the study period within this base-rich flush.

Surgical Outcomes of Sphenoid Wing Meningioma with Periorbital Invasion

  • Park, Ga-On;Park, Hyun Ho;Yoo, Jihwan;Hong, Chang-Ki;Oh, Jiwoong
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제65권3호
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    • pp.449-456
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    • 2022
  • Objective : The aim of this study was to evaluate the clinical outcome of sphenoid wing meningioma with periorbital invasion (PI) after operation. Methods : Sixty one patients with sphenoid wing meningioma were enrolled in this study. Their clinical conditions were monitored after the operation and followed up more than 5 years at the outpatient clinic of a single institution. Clinical and radiologic information of the patients were all recorded including the following parameters : presence of PI, presence of peri-tumor structure invasion, pathologic grade, extents of resection, presence of hyperostosis, exophthalmos index (EI), and surgical complications. We compared the above clinical parameters of the patients with sphenoid wing meningioma in the presence or absence of PI (non-PI), then linked the analyzed data with the clinical outcome of the patients. Results : Of 61 cases, there were 14 PI and 47 non-PI patients. PI group showed a significantly higher score of EI (1.37±0.24 vs. 1.00±0.01, p<0.001), more frequent presence of hyperostosis (85.7% vs. 14.3%, p<0.001), and lower rate of gross total resection (GTR) (35.7% vs. 68.1%, p=0.032). The lower score of pre-operative EI, the absence of both PI and hyperostosis, smaller tumor size, and the performance of GTR were associated with lower recurrence rates in the univariate analysis. However, in the multivariate analysis, the performance of GTR was the only significant factor to determine the recurrence rate (p=0.043). The incidences of surgical complications were not statistically different between the subtotal resection (STR) and GTR groups, but it was strongly associated tumor size (p=0.017). Conclusion : The GTR group showed lower recurrence rate than the STR group without differences in the surgical complications. Therefore, the GTR is strongly recommended to treat sphenoid wing meningioma with PI for the better clinical outcome.

차세대 염기서열 분석을 활용한 장류의 메타지놈 분석 : 한국 전통 콩 발효식품에 대한 미생물 비교 연구 (Metagenomic Analysis of Jang Using Next-generation Sequencing: A ComparativeMicrobial Study of Korean Traditional Fermented Soybean Foods)

  • 이란희;하광수;정호진;정도연;양희종
    • 생명과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.254-263
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    • 2024
  • 한국의 장은 콩을 발효시켜 만든 식품으로 대표적인 종류로는 고추장, 된장, 청국장, 간장이 있다. 본 연구에서는 콩 발효식품의 미생물 군집을 분석하고, 각 장류의 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 영향을 미치는 미생물(biomarker)과 분포 차이를 비교하기 위해 총 200종의 장류 시료를 next-generation sequencing을 통해 16S rRNA 마이크로바이옴 분석을 수행하였다. Alpha-diversity 분석 결과 종 풍부도를 나타내는 지수 CHAO는 고추장과 청국장에서 분석에서 된장과 간장 그룹에 비해 유의미하게 높은 경향을 보였다 (p<0.001). 네 가지 장류의 미생물 분포 분석 결과 목(order) 수준에서 Bacillales가 고추장, 된장, 청국장 그룹에서 우세한 반면, 간장의 경우 Lactobacillales가 우세한 것으로 차이가 나타났다. LEfSe (Linear dis- criminant analysis Effect Size)분석을 통해 전통 장류의 과(family)와 종(species) 수준에서 바이오마커를 분석하였다. Leuconostocaceae, Thermoactinomycetaceae, Bacillaceae, Enterococcaceae가 과 수준에서 장 유형에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 기여를 하는 바이오마커로 나타났으며, Bacillus subtilis, kroppenstedtia sanguinis, Bacillus licheniformis, Tetragenococcus halophilus가 종 수준에서 네 종류의 발효식품을 미생물학적으로 분류할 수 있는 가장 중요한 특징으로 나타났다. PERMANOVA (Permutational multivariate analysis of variance) 분석 결과 네 가지 장류는 미생물 군집 구조가 통계학적으로 유의미한 차이가 나타났으며 (p=0.001), 그 중 간장 그룹의 미생물 군집 구조가 가장 차이를 보였다. 본 연구의 결과는 한국 발효식품의 미생물학적 분포 특성과 장류 유형별 미생물 군집 구조차이에 영향을 미치는 미생물을 규명하였으며, 발효과정에 참여하는 미생물에 대한 지식을 넓히고 발효 콩 식품의 품질을 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

다축-다변량회귀분석 기법을 이용한 회분식 공정의 이상감지 및 통계적 제어 방법 (Fault Detection & SPC of Batch Process using Multi-way Regression Method)

  • 우경섭;이창준;한경훈;고재욱;윤인섭
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.32-38
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    • 2007
  • 통계적인 공정 제어 기법을 회분식 공정에 적용하여, 일반적인 회분식 공정의 데이터를 통해 보다 빠르고, 손쉽게 공정의 상태를 진단할 수 있는 시스템을 구현해 보았다. 대표적인 회분식 공정의 하나인 반도체 식각공정과 반회분식 스타이렌-부타디엔 고무 생산 공정의 데이터를 이용하여 공정 변수와 공정의 상태간의 연관 관계를 규명할 수 있는 모델을 수립하였으며, 이 모델의 출력(output) 결과를 이용해 통계적 공정 제어 차트를 구성하고, 시간에 따른 공정의 추이를 분석해 이상을 판별해 보았다. 회분식 공정의 다축(multi-way) 데이터를 두개의 축으로 만드는 펼치기(unfolding) 과정을 거쳤으며, 모델링 방법으로는 Support Vector Regression 및 Partial Least Square 등의 다변량 회귀분석 방법을 이용하였다. 또한 에러차트 및 변수 기여도 차트(variable contribution chart)를 이용해 이상의 세기, 형태 및 이상 데이터에 대한 각 변수들의 기여도를 계산해 보았으며, 그 결과 이상의 발생 유무 및 발생시점 뿐만아니라 이상의 세기 및 원인 까지 진단해 볼 수 있는 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

코플라함수를 이용한 극단치 강풍과 강수 분석 (Analysis of extreme wind speed and precipitation using copula)

  • 권태용;윤상후
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권4호
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    • pp.797-810
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    • 2017
  • 한반도는 매년 태풍의 위험에 노출되어 있다. 태풍은 강풍과 강우가 동반되는 열대성 저기압으로 사회 경제적으로 막대한 피해를 유발한다. 현재의 자연재해 경고 시스템은 풍속과 강우를 구분하여 위험을 감지토록 설계되어 강풍과 폭우를 동반한 태풍의 위험을 경고하는데 한계점이 존재한다. 코플라모형은 확률변수들 사이의 복잡한 의존성 구조를 파악하기 위해 단변량분포의 집합을 다변량분포로 연결하는 모형으로 강우, 홍수, 가뭄 등의 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 한반도에서 태풍에 가장 많이 노출된 도시인 부산과 제주도의 기상 관측소 (ASOS)에서 수집된 1904년 4월 9일부터 2015년 12월 31일까지 일강수량 (precipitation), 일최대풍속 (maximum wind speed) 자료를 이용하였다. 각 변수의 주변부확률을 추정하기 위해 두꺼운 꼬리 분포인 로그정규분포, 감마분포, 와이블분포를 고려하였다. 주변부 확률분포의 적합성검정은 Kolmogorov-Smirnov와 Cramervon-Mises, Anderson-Darling 검정통계량을 이용하였다. 코플라모형을 위해 순위를 기반으로 한 유사자료 (pseudo observation)를 생성하여 두 변수 간 의존성을 추정하였다. 강풍과 폭우의 의존성을 설명하기 위한 코플라모형으로 타원형, 나선형, 극단치 코플라모형이 고려되었다. 코플라모형의 적합성은 Cramer-von-Mises로 검정하였고, 교차검증을 통해 최적모형을 선택하였다. 연구결과 일강우량과 풍속의 주변부 확률분포로 대부분 로그정규분포가 적합하였다. 부산의 일평균풍속에 따른 일강우량은 t 코플라, 일최대풍속에 따른 일강우량은 Clayton 코플라가 최적모형으로 선정되었다. 제주도의 일최대풍속에 따른 일강우량은 정규코플라, 일강우량에 따른 일평균풍속은 Frank 코플라, 일강우량에 따른 일최대풍속은 Husler-Reiss 코플라가 최적모형으로 선택되었다.

직립방파제의 케이슨 활동에 대한 확률과정에 기반한 시간의존 신뢰성 설계법 개발 (Development of Time-Dependent Reliability-Based Design Method Based on Stochastic Process on Caisson Sliding of Vertical Breakwater)

  • 김승우;천세현;서경덕
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.305-318
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    • 2012
  • 직립 케이슨 방파제에 대한 기존의 성능설계법은 임의의 시간 동안의 평균활동량을 산정하지만 허용활동량을 최초로 초과하는 사건의 발생확률(최초통과확률)은 계산하지 못한다. 설계자는 구조물이 최초로 피해를 입을 확률에 대한 정보를 구조물의 설계 단계뿐 아니라 관리 및 운영에서도 필요로 한다. 따라서 본 연구에서는 케이슨 활동의 최초통과확률을 산정하기 위해 확률과정에 기반한 시간의존 신뢰성 설계법을 개발하였다. 방파제의 활동을 일으키는 폭풍파는 발생 시간과 강도의 임의성의 특징이 있기 때문에 Poisson spike process를 사용하여 케이슨 활동을 정식화할 수 있다. 여기서 방파제의 활동을 일으키는 폭풍파의 발생률은 활동량분포함수와 폭풍파의 평균발생률로 표현된다. 성능설계법으로 모의된 이들은 설계변수들의 다변량 회귀함수로 나타내진다. 결과적으로 활동량분포함수와 폭풍파의 평균발생률은 유의파고, 케이슨 폭, 수심의 함수로 표현되어 케이슨 활동에 대한 최초통과확률을 손쉽게 산정할 수 있다.

사회성측정 지위 유형과 한국 아동 성격검사와의 관계 (Relationship between Status Type of Sociometric Measurement and Korean Personality Test for Children)

  • 이명숙;안이환;홍상황
    • 초등상담연구
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    • 제11권3호
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    • pp.391-405
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 한국형으로 개발된 5가지 사회성측정 지위 유형의 특징을 알아보기 위하여 한국 아동 성격검사(KCPI-S)의 10가지 임상척도를 사용하여 5가지 지위 유형의 아동들이 보이는 독특한 성격 특징을 발견하는 데 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 A시 B초등학교 4.5.6학년 남녀 아동 502명을 대상으로 아동의 5가지 사회성측정 지위 유형과 아동의 성별을 각각 독립변인으로 삼고, 한국 아동 성격검사의 10가지 임상척도를 종속변인으로 하여 2개의 연구가설을 설정하고 검증하였다. 연구가설은 차례대로 다변량분석(MANOVA), t-검증을 통해 분석되었다. 그 결과 첫째, 5가지 지위 유형에 따른 10개의 임상척도에서의 차이를 분석한 결과, 언어발달 척도를 제외한 나머지 9개 임상척도에서 모두 유의한 차이가 나타났으며, 이때 종속변인에 대한 독립변인의 설명력을 나타내는 ${\eta}^2$는 9개 임상척도에서 최저 2%에서 최대 10%범위로 나타났다. 둘째, 성별에 따른 차이를 분석한 결과 양면성아동과 무시된아동은 10개의 임상척도 가운데 8-9개에서 남녀아동간에 유의미한 차이가 나타났지만 나머지 3가지 지위유형(인기, 평범, 배척아동)의 남녀아동간에 2-3개만 차이가 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 5가지 지위유형의 아동들은 각각 고유한 성격구조를 가진 것으로 보이며, 양면성아동과 무시된아동의 두가지 지위 유형은 성별을 적용한 성격 특징이 해석되어야 할 것으로 보였다. 따라서 후속연구에서는 아동의 언어발달과 사회성측정간의 관계구조에 대한 탐색연구가 필요하였으며 또한, 양면성아동과 무시된아동의 성별간 심리적 비교 및 나머지 사회성측정 유형과의 성별에 따른 관계구조를 연구해 볼 필요성이 있었다.

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거제한산만에 서식하는 대형저서동물의 춘계와 하계의 군집구조 및 건강도 평가 (Community Structure and Health Assessment of Macrobenthic Assemblages at Spring and Summer in Geoje-Hansan Bay, Southern Coast of Korea)

  • 정래홍;서인수;최병미;최민규;윤상필;박상률;나종헌;윤재성
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.27-41
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    • 2016
  • 본 연구는 거제한산만에 서식하는 대형저서동물의 군집구조와 건강도를 평가하는데 목적이 있다. 대형저서동물의 채집을 위한 현장조사는 2013년 5월(이하 춘계)과 8월(이하 하계)에 실시하였다. 거제한산만에서는 총 300종 $7.6m^{-2}$과 75,760개체(1,994개체 $m^{-2}$)의 대형저서동물이 출현하였고, 다모류가 110종과 49,955개체(1,315개체 $m^{-2}$)의 밀도를 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 거제한산만의 주요 우점종은 다모류의 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia, $299{\pm}164$개체 $m^{-2}$), Aphelochaeta monilaris($100{\pm}57$개체 $m^{-2}$), 이매패류의 종밋(Musculista senhousia, $91{\pm}96$개체 $m^{-2}$) 및 다모류의 꼬리대나무갯지렁이(Praxillella affinis, $80{\pm}696$개체 $m^{-2}$)등이었다. 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저서동물의 군집구조를 파악한 결과, 대형저서동물 군집은 크게 내만역(산달도 인근 양식어장) 정점군과 수로역(한산도에서 추봉도 해역) 정점군으로 대별되었다. 거제한산만의 건강도를 평가한 결과, 수로역의 정점군과 비교해 내만역에 위치한 산달도 인근 양식어장 정점군에서 환경질이 상대적으로 불량하였다. 또한 3개의 생물 평가지수(다양도 지수, M-AMBI 지수 및 환경보전도 지수)는 AMBI 지수와 비교해 상대적으로 효율적인 지수임을 알 수 있었다.

한려해상국립공원 조하대 해역 대형저서동물의 군집구조 (Community Structure of Macrobenthic Fauna in the Hallyeohaesang National Park from Korea Strait, Korea)

  • 윤건탁;서인수;김광봉;최병미;손민호
    • 환경생물
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    • 제27권1호
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    • pp.124-133
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    • 2009
  • 본 연구는 한려해상국립공원 해역에 서식하는 대형저서동물의 군집구조를 파악하기 위하여 2005년 6월에 현장조사를 실시하였다. 현장조사는 거제 해금강지구에서 여수 오동도지구에 이르는 총 25개 정점을 대상으로 실시하였다. 조사 결과, 총 284종의 대형저서동물이 출현하였고, 단위면적당($m^2$)개체수와 생체량은 각각 2,002개체와 154.92 gWWt이었다. 개체수와 생체량의 자료를 기초로 LeBris index(1988)를 이용하여 상위 20까지의 우점종을 선정하였다. 개체수에 있어서 상위 20위 우점종은 전체 출현 밀도의 47.64%를 점유하였고, 중요 우점종은 다모류의 긴자락송곳갯지렁 이(S. longifolia), I. pulchella, M. californiensis, M. multibranchiata, Tharyx sp. 1 및 이매패류의 아기반투명조개(T. fragilis)등이었다. 반면, 생체량에 있어서는 상위 20위 우점종들이 전체 중량의 70.47%를 점유하였고, 이 가운데 극피동물문의 염통성게(S. lacunosus), 연안거미불가사리 A. cadicola)와 이매패류의 새조개(Fulvia mutica)의 생체량이 높았다. 출현 종의 개체수 자료를 기초로 다변량분석(집괴분석과 다차원배열법)을 실시한 결과, 크게 2개의 정점(정점 1과 4)과 2개의 정점군으로 구분되었다. 이 중 정점군 1은 펄함량이 우세한 정점들로, 정점군 2는 죽은 패각과 모래함량이 높은 정점군으로 대별되었다. 특히, 펄함량이 높은 정점 군에서는 다모류의 양손갯지렁이(M. japonica), 오뚜기갯지렁이(S. scutata), P. pinnata, Tharyx sp. 1과 절지동물문의 단각류(옆새우류)에 속하는 M. sinense 및 E. sechellensis 등이 우점하였다. 반면, 모래함량이 많은 그룹 2에서는 다모류의 I. pulchella, M. multibranchiata, 단각류의 두가시육질꼬리옆새우(M. acherusicum), 극동육질꼬리옆새우(G. japonicus) 및 연안거미볼가사리가 특징적이었다.