• 제목/요약/키워드: PLS 회귀분석

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FT-IR 스펙트럼 데이터의 다변량 통계분석을 이용한 고기능성 아프리칸 얌 식별 및 기능성 성분 함량 예측 모델링 (Discrimination of African Yams Containing High Functional Compounds Using FT-IR Fingerprinting Combined by Multivariate Analysis and Quantitative Prediction of Functional Compounds by PLS Regression Modeling)

  • 송승엽;지은이;안명숙;김동진;김인중;김석원
    • 원예과학기술지
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    • 제32권1호
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    • pp.105-114
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    • 2014
  • 본 연구에서는 UV-VIS spectrophotometer를 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 데이터와 FT-IR 스펙트럼 데이터를 다변량통계분석법을 통하여 기능성 성분 함량이 높은 아프리칸 얌 고속 선발 시스템을 구축하였다. 62개 아프리칸 얌의 total carotenoids 함량은 $0.01-0.91{\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry wt 나타냈다. Total flavonoids와 phenolics 함량은 $12.9-229.0{\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry wt와 $0.29-5.2mg{\cdot}g^{-1}$ dry wt로 각각 나타났다. 아프리칸 얌은 FT-IR 스펙트럼상의 1700-1500, 1500-1300, $1,100-950cm^{-1}$, 부위에서 중요한 스펙트럼 변화가 나타났다. 이 부위는 각각 amide I과 II을 포함하는 아미노산 및 단백질계열의 화합물, phosphodiester group을 포함한 핵산 및 인지질 그리고 단당류나 복합 다당류를 포함하는 carbohydrates 계열의 화합물들의 질적, 양적 정보를 반영하는 부위이다. PCA 분석과 PLS-DA 분석에서 62개 아프리칸 얌은 유연성이 높은 종으로 3개의 그룹을 형성하였다. 아프리칸 얌의 FT-IR 스펙트럼 데이터와 UV-VIS spectrophotometer을 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 데이터 간에 PLS regression 분석하였다. Total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 성분의 실측 값과 예측 값간에 상관계수($R^2$)가 각각 0.83, 0.86, 0.72로 나타났다. 이 결과, 아프리칸 얌으로부터 FT-IR 스펙트럼을 이용한 total carotenoids, flavonoids, phenolics 함량 예측이 가능하였다. 본 연구에서 확립된 대사체 수준에서 아프리칸 얌의 유용 기능성 성분 함량 예측 모델링을 통해 품종, 계통의 신속한 선발 수단으로 활용이 가능할 것으로 예상된다.

테크노스트레스가 사용자 저항과 성과에 미치는 영향 (The Effect of Technostress on User Resistance and End-User Performance)

  • 김경준;이기동
    • 경영정보학연구
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    • 제19권4호
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    • pp.63-85
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    • 2017
  • 최근의 정보기술은 인간이 할 수 있는 거의 모든 영역에서 적용될 만큼 눈부신 발전을 거듭하고 있지만, 직업 상실의 위협과 같은 사건들로 인하여 개인에게는 기술로 인한 지침, 압박감과 같은 테크노스트레스를 유발시키기도 한다. 이러한 테크노스트레스는 정보기술이 중심이 될 미래 사회에서 사용자의 성과나 생산성에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인이기 때문에 그 관계성에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 연구에서는 정보기술 사용자에게 발생되는 테크노스트레스가 성과에 대한 직, 간접적인 영향을 밝히고자 한다. 이를 위해서 테크노스트레스의 발생절차에 대하여 문헌검토를 통해 구체화 하였으며, 사용자의 반응에 대한 유발과 개인적 결과인 성과에 미치는 영향을 실증분석하였다. 따라서 테크노 스트레스와 혁신저항 이론을 통합한 연구모형을 개발하였으며, 317명의 설문조사 응답 자료를 분석하였다. PLS 구조방정식과 매개회귀분석을 통한 분석결과 개인의 테크노스트레스 유발시키는 정보기술의 특성에는 급변성, 연결성, 신뢰성, 복잡성이 영향요인이었으며, 테크노스트레스는 혁신저항을 통해서 간접적으로만 최종 사용자의 성과에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구는 그동안 정보시스템 분야에서 제기되었던 테크노스트레스와 성과의 인과관계에 대하여 새로운 관점을 제시하여, 학문적이고 실무적인 시사점을 제공할 것이다.

중국의 지역 내 경쟁력 제고를 위한 R&D 투자요인 분석 (The Analysis of R&D Investment Factors for Enhancing the Regional Domestic Competitiveness in China)

  • 윤대상;이진호;박상현
    • 기술혁신학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.805-836
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    • 2017
  • 중국은 2001년 WTO 가입 등을 계기로 경제 성장을 거듭하여 과학기술 분야를 포함한 거의 모든 분야에서 G2 국가로 위상이 높아졌다. 이는 중국 정부의 일관성 있는 과학기술 중시정책과 함께 과학기술과 경제를 연계시킨 것이 주요 요인이다. 한편, 이러한 중국의 급부상 이유를 분석하는 데 있어 과학기술 경쟁력을 국가 단위의 총량적 통계량을 통해 분석해 온 것이 일반적이다. 하지만 광대한 중국의 경우 동부, 중부 및 서부 등 지역간의 발전 양상이 상이하고 각 지방은 경제적 지방분권이 확립되어 있어 지역마다의 산업화 및 과학기술 경쟁력의 차이가 존재한다. 따라서 중국의 경제성장의 주요 요인을 지역단위로 분석해 보는 것이 보다 의미가 있다 하겠다. 본 연구에서는 중국 31개 지역을 대상으로 124개의 다양한 지표를 통하여 중국의 지역 R&D 경쟁력을 분석하였다. 분석 방법으로는 기초적인 통계 분석과 부분최소제곱 회귀분석(Partial Least Squares Regression Analysis)을 통하여 각 지역의 경제성장 주요 지표인 지역내총생산과 첨단기술제품 수출액의 경쟁력 제고요인을 분석하였다. 결론적으로 중국 지역의 규모 및 사회 인프라와 기업의 R&D 능력이 지역내총생산에 영향을 미치는 가장 주요한 요인이었으며, 과학기술논문, 특허, 기술이전 및 정부와 기업의 첨단기술 R&D 투자 등이 첨단기술제품 수출액의 핵심적인 요인인 것으로 파악되었다. 본 연구를 통하여 도출된 중국 지역의 산업 및 과학기술 경쟁력 차이를 만드는 요인에 대한 분석결과는 한국이 직면한 정체된 산업 및 과학기술 발전을 위한 정책 수립에 시사점을 제공할 수 있을 것이다.

근적외 분광분석법을 응용한 마요네즈의 식염 농도측정 (Measurement of Mayonnaise Salt Content by Near-Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 차익수;김진호;김현위;김형찬;이윤경;박기문;유무영
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.40-43
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    • 1996
  • 비파괴적이고 신속분석이 가능한 근적외 분광분석법으로 마요네즈의 식염분석을 시도하였다. 식염은 근적외선영역에서 주성분 피크가 존재하지 않음으로 식염 함량을 다양한 통계처리 기법중에 PLS회귀법을 사용하여 100시료로 검량식을 작성하였다. $1{\sim}15$개 요인변수를 사용하여 작성된 검량식 중에서 최소값의 SECV, SE를 갖는 3개의 검량식(요인변수 : 10, 11, 12)을 선택하였다. 이 검량식들을 독립된 40시료의 검정용 시료에 적용시켜 검정한 결과, 요인변수 11의 검량식이 R 0.946, SEP 0.0166%로 가장 우수하게 평가되었다. 이 결과로부터 마요네즈의 식염분석이 근적외 분광분석법으로 측정 가능함을 확인할 수 있었다.

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근적외선 분광분석법을 이용한 벌꿀의 품질평가 (Determination of Honey Quality by Near Infrared Spectroscopy)

  • 조현종;하영래
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.356-360
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    • 2002
  • 다양한 품질특성을 가지는 230점의 벌꿀시료를 선발하여 품질평가 요소에 대한 각각의 검량식을 작성하였으며, 검량식 평가를 위한 벌꿀시료는 50점을 사용하였다. 근적외선 스펙트럼에 대한 수학적 처리를 하여 검량식을 얻었으며 회귀분석방법은 PLS법이 가장 적합하였다. 이화학적 분석과 NIR을 이용해 얻은 분석치를 비교한 결과 수분의 RSQ는 0.997, SEP는 0.10%로 매우 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있었다. fructose와 glucose는 RSQ가 0.926, 0.951로 나타났으며 SEP는 각각 0.54%, 0.52%이었으며, sucrose와 maltose는 SEP가 각각 0.25%, 0.22%로 나타났다. HMF의 SEP는 2.96 mg/kg이었으며 산도는 SEP가 0.73 meq/kg이었다. 탄소동위원소비율은 SEP가 $1.08{\textperthousand}$로 오차가 컸으나 RSQ값이 0.950으로 비교적 안정된 결과를 얻을 수 있어 근적외선 분광분석법으로도 꽃꿀의 순도를 판별할 수 있는 가능성이 제시되었다.

주민인식에 기반한 아파트단지 내 수경시설 이용 영향 요인 분석 - 계획·설계, 유지·관리, 이용 행태를 중심으로 - (A Study on the Factors affecting the Utilization of Waterscape Facilitiesin Apartment Complexes based upon Resident Perception - Focused on the Factors of Planning·Design, Maintenance and Usage -)

  • 박도환;조세환
    • 한국조경학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.62-75
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    • 2017
  • 본 연구는 아파트단지 내 수경시설의 계획 설계, 유지 관리, 이용 행태 등 요소가 복합적으로 수경시설의 운영 및 이용에 어떠한 영향을 미치는지를 분석함으로써 향후 아파트단지 내 수경시설 도입 활성화 방안 마련을 위한 기초자료 제시를 목적으로 수행하였다. 본 연구는 수경시설 관리 및 운영 정도 등 기준에 따라 서울지역 대표적 민간 아파트 4개소를 대상으로 앙케이트 조사방법을 통해 연구를 수행되었으며, 분석에는 빈도분석, 기술통계분석, 신뢰도분석, t검정, PLS 회귀분석 등의 방법이 사용되었다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 전반적으로 수경시설은 운영성 여부에 관계없이 이용도는 낮게 나타나고 있지만, 선호도는 높게 나타나고 있어, 수경시설에 대한 주민의 기대치는 여전히 높은 것으로 나타났다. 둘째, 수경시설의 운영이 잘 되는 주거단지든 아니든 간에 계획 설계 요소에서는 '위치'와 '연출기법' 등 2개 항목, 이용 행태 요소에서는 '쾌적성'과 '편리성' 등 2개 항목 등 모두 4개 항목이 수경시설의 운영 및 이용에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 이들 중 '쾌적성' 항목은 수경시설 운영 및 이용에 부정적인 영향을 미치는 '노후정도', '고장유무', '관리비', '소음' 항목과 직 간접적인 연관이 있는 것으로 나타났다. 셋째, 기존의 연구들에서 수경시설의 운영에 가장 부정적 요인으로 나타난 '관리비' 요인은 수경시설의 운영이 잘 되지 않는 주거단지에서 오히려 문제성을 느끼지 않는 것으로 나타나, 특이성을 띄었다. 즉, 관리비 자체가 문제가 되는 것으로 인식하고 있는 것이 아니라, 체험형이나 유희형과 같은, 주민이 원하는 수경시설을 도입하지 않는 문제와 연계되어 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 수경시설의 운영 및 이용에는 계획 설계, 유지 관리, 이용 행태의 요소들이 상호 복합적으로 연관되어 영향을 끼치고 있는 것으로 나타남으로써 이들 3개 요소에 대한 포괄적 접근이 필요하다는 결과를 얻을 수 있었다. 이상의 결과에서 향후 아파트단지 수경시설 도입의 활성화를 위해서는 계획 설계, 유지 관리, 이용 행태 요소를 고려한 종합적 접근과 함께 특히, 수경시설의 프로그램 등에서 주민의 욕구와 가치 등 인식이 반영되어야 할 것으로 제안되었다.

가시광선-근적외선 분광법을 이용한 유성분 측정 기술 개발 (Development of Measuring Technique for Milk Composition by Using Visible-Near Infrared Spectroscopy)

  • 최창현;윤현웅;김용주
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.95-103
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    • 2012
  • 본 연구는 원유의 실시간 휴대용품질측정 시스템 개발을 위한 기초 연구로서 원유 시료의 온도에 따른 가시광선-근적외선 스펙트럼을 측정하였으며, 다양한 수학적 전처리방법을 적용하여 유성분 예측모델을 개발하였다. 스펙트럼 측정은 원유 시료 180개에 대해 스펙트럼의 수학적 전처리 방법으로 평활화, 정규화, MSC, 1차 및 2차 미분을 사용하였고 예측모델은 부분최소자승법을 이용하였다. 유성분을 분석한 결과 함량 범위와 평균은 지방이 각각 2.44~6.42%, 4.05%, 단백질은 각각 2.44~4.28%, 3.35%, 무지고형분은 각각 7.85~9.57%, 8.76%로 나타났다. 또한 유당의 함량 범위와 평균은 각각 3.93~5.24%, 4.74%였으며 요소태질소의 경우에는 각각 4.6~15.1 mg/dl, 10.27 mg/dl로 대부분 권장 기준을 만족하였다. 원유 시료의 온도에 따른 스펙트럼은 1,400~2,500 nm에서 큰 차이를 보였으며 온도가 상승함에 따라 흡광도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 원유 시료의 온도에 따른 유성분 예측모델을 400~2,500 nm의 영역에서 개발하였으며 예측성능은 지방과 무지고형분의 경우 온도변화와 무관하였다. 단백질과 유당, 요소태질소의 예측성능은 온도가 낮을수록 급격히 감소하여 스펙트럼 측정 시 원유 시료의 온도를 $40^{\circ}C$로 유지하는 것이 필요함을 알 수 있다. $40^{\circ}C$의 원유 스펙트럼에 대해 수학적 전처리를 수행한 결과 평활화를 수행하여 측정 장치 자체의 노이즈를 감소시킬 수 있었고 정규화를 수행하여 기준선을 일치시킬 수 있었다. 또한 MSC를 수행하여 빛의 산란에 의한 영향을 제거하여 스펙트럼간의 차이를 감소시킬 수 있었고 1차 및 2차 미분을 수행한 결과 기준선 일치와 기존 스펙트럼에서 나타나지 않았던 파장영역에 대한 분석이 가능함을 알수 있다. 다중회귀분석의 stepwise 방법을 이용하여 최적 파장영역을 선정하고 유성분 예측모델을 개발한 결과 요소태질소를 제외하고 대부분 근적외선 영역에서 우수한 상관관계를 보여주었다. 지방과 단백질은 원시 스펙트럼의 검증부 결정계수가 각각 0.93, 0.92에서 정규화를 수행한 결과 각각 0.98, 0.92로 원시 스펙트럼의 결과가 우수하여 큰 개선이 없었으나 RPD는 각각 4.10, 3.41에서 5.47, 3.73으로 높아져 정밀도가 향상됨을 알 수 있다. 무지고형분과 유당의 예측모델은 원시 스펙트럼의 경우 각각 0.82, 0.75로 예측모델로 사용하기에는 어려웠으나 각각 평활화와 MSC를 수행하였을 때 검증부 결정계수가 0.90, 0.80으로 크게 개선되어 유성분 예측모델의 신뢰성 향상에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 요소태질소의 경우 가시광선 영역에서 가장 우수한 상관관계를 보여주었으나 검증부 결정계수, 오차, RPD가 각각 0.61, 1.56%, 1.58로 다른 성분에 비해 매우 낮게 나타났다. 이를 개선하기 위해 수학적 전처리를 수행하였으나 크게 개선되지 않았으므로 요소태질소의 신뢰성 있는 모델을 개발하기 위해서는 부분최소자승법 외에 다양한 알고리즘의 적용이 필요할 것으로 판단된다.

휴대용 분광분석기를 이용한 알코올 중에 함유되어 있는 물의 측정 (Determination of water content in alcohol by portable near infrared (NIR) system)

  • 안지원;우영아;김효진
    • 분석과학
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    • 제16권2호
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    • pp.95-101
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    • 2003
  • 본 연구에서는 근적외선 분광분석법 (NIR)을 이용하여 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량을 비파괴적으로 측정하였다. Photo-diode array 방식의 휴대용 NIR system과 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용하여 두 기기 사이의 calibration 결과를 비교하였다. 알코올 혼합액 중의 물의 함량을 정량분석 하기 위해 부분최소자승회귀분석법 (PLSR : partial least squares regression)을 사용하였다. 그 결과 SEP (standard error of prediction)가 photo-diode array 방식을 사용하였을 때는 0.10%, scanning 방식을 사용하였을 때는 0.12%였다. Calibration 모델의 안정성을 확인하기 위하여 6일 동안 2%의 메탄올을 함유하고 있는 에탄올 용액 중의 물의 함량이 3%, 5% 및 7% 되도록 시료를 조제하여 측정하였다. 두 가지 방식의 NIR 모두 3%이내의 변동계수 (CV : coefficient of variation)로 좋은 결과를 나타내었다. 이번 연구를 통해서 메탄올과 에탄올 혼합액 중의 물의 함량 측정이 근적외선 분광분석법을 이용하여 성공적으로 수행되었고 photo-diode array 방식의 휴대용 NIR 시스템을 이용해서 scanning 방식의 NIR spectrometer를 이용한 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

초분광영상 이용 오이 및 수박 묘의 수분함량 추정 (Estimation of Moisture Content in Cucumber and Watermelon Seedlings Using Hyperspectral Imagery)

  • 김성헌;강정균;유찬석;강예성;;강동현;구양규;김동억
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.34-39
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    • 2018
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 오이 및 수박과 같은 박과 묘의 수분함량을 추정하기 위해 수행되었다. 오이와 수박 묘 샘플에 수분 스트레스를 가한 후 초분광영상 취득 시스템을 이용하여 오이와 수박 묘 잎을 촬영하여 반사율을 계산하였고, 건조기를 이용하여 해당 모종의 수분함량을 측정하였다. 마지막으로 영상의 반사율과 수분함량을 이용하여 부분최소제곱회귀분석을 통해 수분함량 추정모델을 개발하였다. 오이 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.73, RMSE 1.45%, RE 1.58%의 성능을 보였으며, 수박 묘 수분함량 추정모델은 $R^2$ 0.66, RMSE 1.06%, RE 1.14%의 성능을 보였다. 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거하여 모델의 성능을 다시 분석한 결과, 오이 모델의 경우 $R^2$ 0.79, RMSE 1.10%, RE 1.20으로 상승하였다. 오이와 수박 묘를 함께 분석하여 모델을 제작한 결과, $R^2$ 0.67, RMSE 1.26, RE 1.36으로 분석되었다. 오이 모델이 수박 모델보다 비교적 높은 성능을 보였는데, 이러한 원인은 오이의 수분함량 변이가 넓게 분포되어 있었기 때문이라고 판단된다. 또한 데이터셋에서 유효범위를 넘어가는 극단치를 제거한 결과 오이 모델의 정확도 및 정밀도가 상승하였다. 결론적으로 오이 및 수박 묘 수분함량 추정모델들의 추정선의 기울기 차가 크지 않고, 서로 교차되기 때문에 두 모델들은 모두 수분함량을 추정하는데 있어서 유의한 것으로 판단된다. 또한 샘플의 변수가 넓게 분포된 변이를 갖는다면 추정모델의 정확도와 정밀도는 분명 상승할 것이며, 개선된 모델을 이용하면 저가형 센서를 개발하는데 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

신속한 이탈리안라이그라스 사일리지의 품질평가를 위한 소형 근적외선분광기(NIRS)의 현장 적용성 평가 (Evaluation of Field Application of Portable Near Infrared Reflectance Spectrometer (NIRS) for Quality Evaluation of Italian Ryegrass Silages)

  • 박형수;이상훈;김종근;최기춘;서성;김원호;이효원;임영철
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.415-422
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 조사료의 신속한 품질평가 방법으로 근적외선 분광법의 이용성이 확대되고 있는 시점에 근적외선 분광기의 현장 적용성을 평가하기 위하여 수행되었다. 실험실용 근적외선분광기와 소형 근적외선분광기의 조사료 품질평가의 예측 정확성을 평가하기 위하여 전남지역에서 이탈리안 라이그라스 사일리지 67점을 수집하여 각각의 근적외선 분광기를 이용하여 스펙트럼을 측정한 후 사료가치의 실험실 분석값과 다변량회귀분석을 통하여 검량식을 유도하여 예측 정확성을 평가하였다. 이탈리안 라이그라스 사일리지의 수분함량에 대한 예측정확성은 실험실용 근적외선분광기와 소형근적외선분광기에서 각각 SEC = 2.50% ($R^2$=0.96), SEC = 2.83% ($R^2$=0.95)로 매우 신뢰성이 우수한 결과를 나타내었으나 사일리지의 발효품질의 주요 평가항목인 pH와 젖산함량은 실험실용 근적외선분광기의 결과가 SEC = 0.21% ($R^2$=0.82), SEC = 0.24% ($R^2$=0.83)로 소형 근적외선분광기 보다 우수한 결과를 나타내었다. 또한 ADF, NDF 및 조단백질 함량은 실험실용 근적외선분광기의 예측 정확성이 각각 SEC = 0.59% ($R^2$=0.96), SEC = 0.74% ($R^2$=0.97), SEC = 0.67% ($R^2$=0.82)로 높게 나타났다.