• 제목/요약/키워드: Polynomial regression

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선형기계학습모델을 이용한 자갈해빈상에서의 쇄파지표 예측 (A Study on the Predictions of Wave Breaker Index in a Gravel Beach Using Linear Machine Learning Model)

  • 안을혁;이영찬;김도삼;이광호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.37-49
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    • 2024
  • 지금까지 쇄파는 발생기구의 본질적인 복잡성으로 인해 실내수리모형실험을 통해 쇄파파고 및 쇄파수심 등의 쇄파지표 예측을 위한 많은 경험식이 제안되어 왔다. 하지만, 자갈해빈에 대한 쇄파의 특성 및 쇄파지표예측을 위한 연구는 거의 수행되어 있지 않았다. 본 연구에서는 자갈해빈을 대상으로 쇄파파고 및 쇄파수심의 예측을 위하여 회귀 또는 분류 문제와 관련된 다양한 연구 분야에서 높은 예측 성능을 보이는 대표적인 선형기반 기계학습기법에 기반한 쇄파지표를 예측하고자 하였다. 먼저, 자갈해빈에 대하여 기존에 제안된 쇄파지표의 경험식의 적용성을 검토하고 기존의 경험식의 자갈해빈의 쇄파지표 예측성능의 한계성을 극복하기 위하여 다양한 선형기반 기계학습 알고리즘을 적용하여 쇄파지표 예측모델을 구축하였다. 구축된 기계학습모델 중 자갈해빈에서 발생하는 쇄파파고 및 쇄파수심에 대한 높은 예측성능을 보인 모델을 기반으로 손쉬운 계산이 가능한 쇄파지표에 대한 새로운 산정식을 제안하였고 수리모형실험결과 및 기존의 경험식과 비교하고 새롭게 제안한 쇄파지표의 예측성능을 검증하였다. 본 연구에서 제안한 쇄파지표에 대한 경험식은 단순한 다항식임에도 불구하고 자갈해빈에 대한 양호한 예측성능을 보였다.

조피볼락 Sebastes schlegeli의 단백질 요구량 (Protein Requirements of the Korean Rockfish Sebastes schlegeli)

  • 이종윤;강용진;이상민;김인배
    • 한국양식학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.13-27
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    • 1993
  • 조피볼락의 단백질 요구량을 구명하기 위해 북양어분을 단백질원으로 하여 에너지 함량이 동일하고 단백질 함량이 각각 20, 28, 36, 44, 52 및$62\%$ 되도록 6종의 실험사료를 제조하여 당년생 치어 (평균 체중 8g)와 일년어 (평균 체중 220 g)를 대상으로 사육 실험을 실시하였다. 성장지표인 어체 100g당 일간 증중량, 일간 단백질 축적량 및 일간 에너지 축적량과 사료효율은 어느 것이나 당년생 치어와 일년어 모두 단백질 $44\%$ 사료까지는 직선적으로 증가하였으나, 그 이후에는 사료의 단백질 함량 증가에도 불구하고 증가량이 적거나 오히려 감소하였다. 사료의 단백질 함량에 따른 일간 증중량의 변화로부터 이차 회귀곡선식을 도출하여 조피볼락의 생물학적 최대성장에 필요한 사료중의 단백질 함량을 추정한 결과 당년생 치어는 $56.7\%$, 일년 어는$50.6\%$로 나타났다. 반면, broken line model을 이용하여 구한 단백질 요구량 추정치는 당년생 치어, 일년어 모두 $40\%$였다. 그리고 단백질 및 에너지 축적효율을 최대로 하는 사료의 단백질 함량은 당년생 치어에서는 $36\~44\%$, 일년어에서는 $44\%$ 이하로 나타나 영양소 축적효율 면에서의 조피볼락의 단백질 요구량도 당년생 치어, 일년어 모두 $40\%$에 접근하였다. 따라서, 조피볼락의 적정성장을 유지하고 영양소 축적효율 및 경제적 효율성을 높이는데 필요한 사료중의 단백질 함량은 $40\%$가 적정할 것으로 판단된다. 한편, 일간 단백질 섭취량을 지표로 하여 어체 100g 당 일간 단백질 요구량을 추정한 결과, 이차 회귀곡선식으로부터 구한 단백질 요구량은 당년생 치어 1.34g, 일년어 0.43g이었고, broken line model을 이용하여 구한 단백질 요구량은 당년생 치어 0.99g, 일년어 0.35g이었다.

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볏짚 시용에 따른 벼 재배 논에서의 메탄 배출계수 개발에 관한 연구 (New Estimates of CH4 Emission Scaling Factors by Amount of Rice Straw Applied from Korea Paddy Fields)

  • 주옥정;원태진;조광래;최병열;서재순;박인태;김건엽
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.179-184
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    • 2013
  • 벼 재배 논에서 발생하는 온실가스 인벤토리 작성을 위해 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출 특성을 3년 (2010~2012년)동안 조사하여 우리나라 국가 고유의 배출계수를 개발하였다. 볏짚은 ha당 0 Mg, 3 Mg, 5 Mg, 7 Mg 4수준을 3년 (2010 ~2012)간 가을에 연용하여 추경하였다. 화학비료는 3요소 ($N-P_2O_5-K_2O$ = 90-45-57 kg/ha)를 공통으로 시용하였으며, 물관리는 수확 2주전까지 상시담수를 유지하였다. 벼 생육시기별 메탄 배출량은 이앙 후 약 30일까지 (6월 중순)는 완만히 상승하다가 그 이후부터는 급격히 증가하여 고온기인 이앙 후 약 90일부터 110일 (8월 중순~하순)까지는 최대에 달하였으며, 이후 기온이 감소에 따라 배출량도 감소하는 경향이었다. 벼 생육기간 중 ha당 메탄 배출량은 볏짚 시용량이 증가됨에 따라 많아져 무시용구 2.05 kg/ha/day 대비 3Mg/ha, 5 Mg/ha, 7 Mg/ha 시용구에서는 46 %, 101 %, 190 % 각각 메탄 배출량이 증가하였다. 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출량 증가로 구한 상관관계를 통해 유기물 시용에 따른 메탄배출 보정 계수를 구하였다. 본 연구에서 구한 보정계수를 이용하여 벼 재배 논에서 평균 10 a 당 볏짚이 500 kg 발생한다고 보고, 발생한 볏짚을 모두 논으로 환원한다면, 우리나라 벼 재배 논에서 발생하는 메탄 배출량은 IPCC GPG(2000)에서 제시한 보정계수로 구한 경우 보다 약 5 % 낮게 산정될 수 있는 것으로 나타났다.

육묘 기간에 따른 수박의 묘 소질과 정식 후 생육특성 (Seedling Qualities of Watermelon as Affected by Different Raising Seedling Period and Growth Characteristics after Planting)

  • 고바울;배종향;황승재;김호철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.56-63
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    • 2017
  • 본 연구는 육묘 일수에 따른 수박 묘의 소질 차이와 그 묘의 소질 차이가 정식 후 수박의 생육 및 과실 특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 육묘 일수에 따른 묘의 소질에서 초장, 경경 및 엽면적은 65일 묘에서는 유의하게 높았다. 묘의 지상부 생체중 및 건물중은 40-45일 묘, 50-60일 묘, 65일 묘 간 유의한 차이를 나타내었다. 그리고 지하부는 65일 묘와 40-45일 묘에서 유의하게 높았다. 묘의 S/R율은 40-45일 묘에서 유의하게 낮았다. 육묘 일수는 묘의 엽면적 및 S/R율과 정의상관성을 나타내었다. 육묘 일수에 따른 수박 묘의 정식 11주 후 식물체의 초장 및 마디수는 45일 묘를 정식한 식물체에서 낮았던 것을 제외하고 처리들 간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 식물체의 엽면적, 생체중, 건물중, S/R율은 65일 묘를 정식한 식물체에서 가장 낮았다. 정식 후 상대생장률과 순동화율은 모든 처리구들에서 낮아지는 경향을 나타내었다. 그리고 엽면적률은 모든 처리구에서 정식 후 9주째까지 상승하였다. 수확한 과실의 무게는 40일과 65일 묘에서 생산된 과실에서 각각 9.7kg과 9.9kg으로 가벼웠고, 50일과 55일 묘에서 11.0kg으로 무거웠다. 당도는 45일 묘에서 생산된 과실에서 12.1Brix로 가장 높았고, 50일과 60일 묘에서 11.18Brix로 가장 낮았다. 착과 후 육묘 일수는 과실 비대량과 성숙 과실 무게에 유의한 다항 회귀 관계를 나타내었다. 따라서 과실 비대량과 성숙과 무게를 고려 할 때 수박의 적합한 육묘 일수는 50-55일 범위로 생각된다.

사료의 단백질 및 에너지 함량이 쥐노래미 성장에 미치는 영향 (Effects of the Dietary Protein and Energy Levels on Growth in Fat Cod (Hexagrammos otakii Jordan et Starks))

  • 이종관;이상민
    • 한국수산과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.464-473
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    • 1996
  • 쥐노래미의 단백질 요구량을 조사하기 위해 카제인과 북양어분을 단백질원으로 하여, 사료의 단백질 함량이 30, 40, 50, $60\%$가 되도록 조정한 4종의 실험사료와 사료의 적정 에너지 함량을 조사하기 위해 가용에너지/단백질 (EP) 비가 9, 10, 11, 12인 4종의 실험 사료를 각각 설계하여 사육실험을 실시하였다. 29g 전후의 쥐노래미를 2개월간 사료의 단백질 함량별로 2반복으로 사육 실험한 결과, 증체율 및 사료효율은 모두 단백질 $50\%$ 사료에서 가장 좋았고, 단백질 $60\%$ 사료에서 성장효과는 오히려 감소하여 4개 실험구 중에서 가장 낮은 값을 나타내었다 (P<0.05). 수학적인 방법으로 이차회귀곡선상에서 증체율을 지표로 하여 단백질요구량을 추정한 결과 최대 단백질 요구량이 $45\%$로 나타났다. 일일사료섭취율은 실험구간에 서로 차이가 없었으나, 단백질섭취율은 사료의 단백질 함량이 증가됨에 따라 증가하는 경향을 보였으며, 단백질효율은 사료 단백질 함량이 증가될수록 유의하게 감소하였다(P<0.05). 가장 성장이 좋았던 실험구의 일일단백질섭취율이 어체중 100g 당 1.7g 이였으며, 이차회귀곡선상에서는 일일단백질 요구량이 어체중 100g당 1.5g으로 나타났다. 전어체의 수분함량은 사료 단백질 함량 $40\~60\%$구간에서는 차이가 없었으나, 사료 단백질 $30\%$구는 $40\%$구보다 유의하게 낮은 값을 보였다(P<0.05). 단백질과 회분 함량은 실험구간에 차이가 없었으며, 지질 함량은 단백질 $30\%$ 실험구가 가장 높았고, $40\%$ 실험구가 가장 낮았다(P<0.05) E/P 비가 다른 사료로 사육 실험한 결과, 증체율, 사료효율 및 단백질효율이 E/P 비가 12인 실험구가 다른 실험구보다 높은 값을 보였다. 전어체의 수분, 단백질 및 회분 함량은 사료의 에너지 함량에 영향을 받지 않았으나, 지질 함량은 에너지가 높은 사료인 E/P 비 11과 12 사료에서 유의적으로 높은 값을 보였다. 본 실험 결과로부터 평균체중 100g 이하의 성장기 쥐노래미의 단백질 요구량은 $45\~50\%$, 일일단백질 요구량은 어체중 100g 당 $1.5\~1.7g$으로 추정되며, 쥐노래미 사료의 적정 E/P 비는 12 전후가 적당할 것으로 생각된다.

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육용종계의 선발지수 추정에 관한 연구 I. 육용종계 부계통과 모계통의 유전적 모교추정 (Study on the Estimation of Selection Index in Broiler Breeder I. Estimation of Genetic Parameters in Broiler)

  • 김기경;손시환;오봉국
    • 한국가금학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.86-92
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    • 1984
  • 본 연구의 목적은 육용종계 부계통과 모계통에 있어서 4주령시 체중(BW), 32주령시 란폭(EB), 란장(EL), 란중(EW), 란형지수(SI) 및 38 주령까지의 산란수(EN)에 대한 유전적 모수 추정으로서 공시재료로는 전협가금육극농장에서 사육되고 있는 부계통 C line 및 모계통 G line으로서 총 1,193수의 82년도 성적을 분석하였다. 1. 일반능력에 있어서 C계통의 체중, 란폭, 란장, 란형지수, 란중 및 산란수에 대한 평균은 각각 668.34g$\pm$47.18, 4.23cm$\pm$0.11, 5.49cm$\pm$0.19, 77.06%$\pm$2.98, 55.73g$\pm$3.54 및 59.72개$\pm$13.39이며, G계통에서는 487.89g$\pm$41.43, 4.22cm$\pm$0.11, 5.51cm$\pm$0.19, 76.72%$\pm$3.20, 55.43g$\pm$3.26 및 76.93개$\pm$12.77이었다. 산란수에 대한 변이계수는 다른 형질보다 컸다. 2. 유전력은 부분산성분, 모분산함분 및 부모분산성분으로부터 각각 구하였으며 C계통에 있어서 부모분산성분으로부터 추정된 유전력은 체중, 란폭, 란장, 란형지수, 란중 및 산란수에 대해 0.30, 0.29, 0.40, 0.22, 0.45, 0.60으로 각각 추정되었고 G계통에서는 0.33, 0.23, 0.28, 0.13, 0.49 및 0.33으로 각각 추정되었다. 3. 각 형질간의 상관관계는 C와 G계통이 비슷한 경향을 나타내었다. 비교적 높은 정의 상관은 란중과 란폭간(C; 0.99, G; 0.94), 란중과 란장간(C; 0.75, G; 0.82) 및 란폭과 란장간(C,G; 0.58) 에 나타났다. 높은 부의 상관은 란형지수와 란장간 (C; -0.70, G; -0.65)에 나타났으며 란형지수와 란중간에는 낮은 부의 상관(C; -0.11, G; -0.19)이 추정되었고 란형지수와 산란수 간에는 낮은 정의 상관(C; 0.25, G; 0.17)을 보였다. 다른 형질들 간에는 2계통 모두 낮은 또는 부의 상관이 나타났다. 부화율과 란형지수간에는 높은 정의 표현형 상관(0.63)이 추정되었으며 부화율에 대한 란형지수의 회귀는 Y=-216.77+7.6216$\times$-0.0146939X$^2$의 이차식으로 추정되었다.

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PMP 모델을 활용한 시판 Salad의 Short-term Temperature Abuse 시 미생물학적 유통기한 예측에의 적용성 검토 (Application of Predictive Microbiology for Microbiological Shelf Life Estimation of Fresh-cut Salad with Short-term Temperature Abuse)

  • 임정호;박기재;정진웅;김현수;황태영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.633-638
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    • 2012
  • 시판 샐러드제품의 구입부터 가정까지의 이동 및 소비직전까지 적정하지 않은 온도관리를 예상하여 단기간의 온도 abuse 상황을 설정하고 미생물적 유통기한을 도출하였다. 보다 효율적인 유통기한 설정을 위해 예측미생물학의 3단계 모델인 PMP 7.0을 활용하여 그 활용가능성을 조사하였다. 부적절한 온도에서의 abuse 시간이 증가할수록 미생물은 빠르게 증식하여 샐러드 제품의 유통기한 시점으로 판단되는 log 7 CFU/mL에 도달하는 시간이 짧아졌다. 온도가 증가할수록 0.020에서 1.083까지 grow rate도 증가했으며, 이 모델의 적합도를 나타내는 $r^2$의 값은 전 실험구에서 0.9 이상을 나타내었다. PMP 7.0으로 예측된 미생물의 증식양상은 온도에 따라 0.017~0.235 CFU/mL/hr로 나타났으며, 모든 구에서 0.994~1.000까지 높은 수준의 $r^2$을 나타내었다. 또 PMP를 활용하여 도출한 유통기한의 경우도 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 실측된 값을 바탕으로 한 샐러드 제품의 유통기한은 유통매장에 도착하기까지 48시간 소요될 것으로 예상할 경우 유통기한은 109.1~63.0시간까지로 추정되며 PMP로 도출된 유통기한(24.1~626.5시간)에 비해 짧게 나타났다. 이는 온도 abuse에 의한 영향 및 fail safe에 해당하는 결과로 안전성 측면에서는 유리하나 관리적 측면에서 과도한 기준의 설정 등을 통해 관리비용의 증가 등의 단점이 발생할 수 있는 것으로 판단된다. 즉, 예측미생물학을 활용하여, 유통기한 설정 및 품질관리를 위한 초기 미생물 기준 설정시 특정 식품에 적용하는 것은 효율적인 시도가 될 것이나, 이를 전반적인 기준으로 설정하는 것은, 통계적, 실제적 오류 발생이 가능할 것으로 오히려 관련 효율을 저해할 수 있을 것이다.

暴雨의 時間的 分布에 關한 硏究 (Studies on the Time Distribution of Heavy Storms)

  • 이근후
    • 한국농공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-84
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    • 1984
  • This study was carried out to investigate the time distribution of single storms and to establish the model of storm patterns in korea. Rainfall recording charts collected from 42 metheorological stations covering the Korean peninsula were analyzed. A single storm was defined as a rain period seperated from preceding and succeeding rainfall by 6 hours and more. Among the defined single storms, 1199 storms exceeding total rainfall of 80 mm were qualified for the study. Storm patterns were cklassified by quartile classification method and the relationship between cummulative percent of rainfalls and cummulative storm time was established for each quartile storm group. Time distribution models for each stations were prepared through the various analytical and inferential procedures. Obtained results are summarized as follows: 1. The percentile frequency of quartile storms for the first to the fourth quartile were 22.0%, 26.5%, 28.9% and 22.6%, respectively. The large variation of percentile frequency was show between the same quartile storms. The advanced type storm pattern was predominant in the west coastal type storm patterns predominantly when compared to the single storms with small total rainfalls. 3. The single storms with long storm durations tended to show delayed type storm patterns predominantly when compared to the single storms with short storm durations. 4. The percentile time distribution of quartile storms for 42 rin gaging stations was estimated. Large variations were observed between the percentiles of time distributions of different stations. 5. No significant differences were generally found between the time distribution of rainfalls with greater total rainfall and with less total rainfall. This fact suggests that the size of the total rainfall of single storms was not the main factor affecting the time distribution of heavy storms. 6. Also, no significant difference were found between the time distribution of rainfalls with long duration and with short duration. The fact indicates that the storm duration was no the main factor affecting the time distribution of heavy storms. 7. In Korea, among all single storms, 39.0% show 80 to 100mm of total rainfall which stands for the mode of the frequency distribution of total rainfalls. The median value of rainfalls for all single storms from the 42 stations was 108mm. The shape of the frequency distribution of total rainfalls showed right skewed features. No significant differences were shown in the shape of distribution histograms for total rainfall of quartile storms. The mode of rainfalls for the advanced type quartile storms was 80~100mm and their frequencies were 39~43% for respective quartiles. For the delayed type quartile storms, the mode was 80~100mm and their frequencies were 36!38%. 8. In Korea, 29% of all single storms show 720 to 1080 minutes of storm durations which was the highest frequency in the frequency distribution of storm durations. The median of the storm duration for all single storms form 42 stations was 1026 minutes. The shape of the frequency distribution was right skewed feature. For the advanced type storms, the higher frequency of occurrence was shown by the single storms with short durations, whereas for the delayed type quartile storms, the higher frequency was shown gy the long duration single storms. 9. The total rainfall of single storms was positively correlated to storm durations in all the stations throughout the nation. This fact was also true for most of the quartile storms. 10. The third order polynomial regression models were established for estimating the time distribution of quartile storms at different stations. The model test by relative error method resulted good agreements between estimated and observed values with the relative error of less than 0.10 in average.

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