• 제목/요약/키워드: Principal Component Model

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Aspirin 결정화 과정 중 특성변화의 NIR 인라인 모니터링 연구 (Study of NIR in-line Monitoring of Physicochemical Changes during the Crystallization Process of Aspirin)

  • 이혜은;왕인천;이민정;서다영;신상문;최용선;최광진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권6호
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    • pp.757-762
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    • 2010
  • 제약산업에서 최종의약품의 품질과 성능은 결정분말의 크기, 모양 및 다형체 등에 의해서 크게 달라지므로, 원료의약품(API)의 결정화 공정은 매우 중요한 제약공정이다. 본 연구에서는 NIR 분광기와 광섬유 탐침을 이용하여, API 결정화 공정을 인라인 모니터링하여, 결정화 진행과정에서 핵성성, 결정성장, 다형체 등의 주요 특성을 실시간으로 감시하고 예측할 수 있는지를 탐구하였다. NIR 스펙트럼 분석에는 주요인분석법(PCA)을 적용하였고, 잘 알려진 aspirin를 대상 API로 하여 에탄올과 아세톤의 용매 혼합비율에 따른 결정특성 변화를 관찰하였다. 여러 특성분석 결과, 생성되는 aspirin 결정체의 다형은 용매 혼합비에는 무관하게 상온에서 가장 안정상인 form-I이었지만, 핵생성 개시점, 결정입도 및 결정의 형상은 용매의 혼합비에 따라 크게 달라진다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 NIR 스펙트럼의 PCA 해석결과와 매우 긴밀한 상관성을 보여주었다. 결론적으로, NIR 인라인 모니터링을 통해서, 약물의 결정화 과정에서 관심사가 되는 주요 결정특성을 실시간으로 관찰하고 예측할 수 있음이 실증되었다.

Bhumipol Dam Operation Improvement via smart system for the Thor Tong Daeng Irrigation Project, Ping River Basin, Thailand

  • Koontanakulvong, Sucharit;Long, Tran Thanh;Van, Tuan Pham
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.164-175
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    • 2019
  • The Tor Tong Daeng Irrigation Project with the irrigation area of 61,400 hectares is located in the Ping Basin of the Upper Central Plain of Thailand where farmers depended on both surface water and groundwater. In the drought year, water storage in the Bhumipol Dam is inadequate to allocate water for agriculture, and caused water deficit in many irrigation projects. Farmers need to find extra sources of water such as water from farm pond or groundwater as a supplement. The operation of Bhumipol Dam and irrigation demand estimation are vital for irrigation water allocation to help solve water shortage issue in the irrigation project. The study aims to determine the smart dam operation system to mitigate water shortage in this irrigation project via introduction of machine learning to improve dam operation and irrigation demand estimation via soil moisture estimation from satellite images. Via ANN technique application, the inflows to the dam are generated from the upstream rain gauge stations using past 10 years daily rainfall data. The input vectors for ANN model are identified base on regression and principal component analysis. The structure of ANN (length of training data, the type of activation functions, the number of hidden nodes and training methods) is determined from the statistics performance between measurements and ANN outputs. On the other hands, the irrigation demand will be estimated by using satellite images, LANDSAT. The Enhanced Vegetation Index (EVI) and Temperature Vegetation Dryness Index (TVDI) values are estimated from the plant growth stage and soil moisture. The values are calibrated and verified with the field plant growth stages and soil moisture data in the year 2017-2018. The irrigation demand in the irrigation project is then estimated from the plant growth stage and soil moisture in the area. With the estimated dam inflow and irrigation demand, the dam operation will manage the water release in the better manner compared with the past operational data. The results show how smart system concept was applied and improve dam operation by using inflow estimation from ANN technique combining with irrigation demand estimation from satellite images when compared with the past operation data which is an initial step to develop the smart dam operation system in Thailand.

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한국 성인의 식사 패턴과 인슐린 저항성 간의 상관성: 2015년도 국민건강영양조사를 이용하여 (The association of dietary patterns with insulin resistance in Korean adults: based on the 2015 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 김이슬;양윤정
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제54권3호
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    • pp.247-261
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    • 2021
  • 본 연구는 제6기 2015년도 국민건강영양조사 자료를 활용하여 만 19-64세 한국 성인의 주요 식사 패턴을 도출한 후, 식사 패턴과 인슐린 저항성 간의 상관성을 분석하기 위해 수행되었다. 그 결과는 다음과 같다. 대상자의 식사 패턴을 요인분석 방법으로 분석한 결과, 'Healthy Korean meal pattern', 'Western meal pattern', 'White rice, alcohol, meat pattern'으로 나타났다. 'Healthy Korean meal pattern' 점수가 높을수록 연령이 높게 나타났으며, 식사 패턴에 따른 영양소 섭취량 분석 결과, 'Healthy Korean meal pattern' 섭취 점수가 높을수록 총 에너지, 탄수화물, 단백질, 비타민 A, 비타민 C, 칼슘, 인, 철, 칼륨, 식이섬유의 섭취가 유의하게 증가하였으며 'Western meal pattern' 섭취 점수가 높을수록 총 에너지, 단백질, 지방, 콜레스테롤의 섭취가 유의하게 증가하였고, 'White rice, alcohol, meat pattern' 점수가 높을수록 총 에너지와 나트륨의 섭취는 유의하게 증가하였고, 탄수화물, 비타민 C, 칼슘, 인, 칼륨, 식이섬유의 섭취는 유의하게 감소하였다. 식사 패턴에 따른 인슐린 저항성의 위험도를 분석한 결과 'Healthy Korean meal pattern'과 'Western meal pattern'은 인슐린 저항성과 유의한 연관성을 보이지 않았고, 'White rice, alcohol, meat pattern'은 인슐린 저항성의 위험도와 양의 연관성을 보였다. 이상의 결과로부터 'White rice, alcohol, meat pattern'의 식사를 많이 할수록 인슐린 저항성의 위험도가 높아지는 것을 알 수 있었다. 본 연구는 단면연구라는 제한점이 있으므로 향후 식사 패턴과 인슐린 저항성의 상관성을 확인할 수 있는 전향적 코호트 등의 연구가 필요하다.

비프로파일링 기반 전력 분석의 성능 향상을 위한 오토인코더 기반 잡음 제거 기술 (Improving Non-Profiled Side-Channel Analysis Using Auto-Encoder Based Noise Reduction Preprocessing)

  • 권동근;진성현;김희석;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.491-501
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    • 2019
  • 최근 보안 디바이스의 물리적 취약성을 찾을 수 있는 부채널 분석 분야에서 딥러닝을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 최신 딥러닝 기반 부채널 분석 기술 연구는 템플릿 공격 등과 같은 프로파일링 기반 부채널 분석 환경에서 파형을 옳게 분류하기 위한 연구에 집중되어 있다. 본 논문에서는 이전 연구들과 다르게 딥러닝을 신호 전처리 기법으로 활용하여 차분 전력 분석, 상관 전력 분석 등과 같은 논프로파일링 기반 부채널 분석의 성능을 고도화할 수 있는 방법을 제안한다. 제안기법은 오토인코더를 부채널 분석 환경에 적합하게 변경하여 부채널 정보의 노이즈를 제거하는 전처리 기법으로, 기존 노이즈 제거 오토인코더는 임의로 추가한 노이즈에 대한 학습을 하였다면 제안하는 기법은 노이즈가 제거된 라벨을 사용하여 실제 데이터의 노이즈를 학습한다. 제안기법은 논프로파일링 환경에서 수행 가능한 전처리 기법이며 하나의 뉴런 네트워크의 학습만을 통해 수행할 수 있다. 본 논문에서는 실험을 통해 제안기법의 노이즈 제거 성능을 입증하였으며, 주성분분석 및 선형판별분석과 같은 기존 전처리 기법들과 비교하여 우수하다는 것을 보인다.

지역의 사회·경제적 인자와 용수공급체계를 고려한 가뭄 위험도 평가 (Drought risk assessment considering regional socio-economic factors and water supply system)

  • 김지은;김민지;최시중;이주헌;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권8호
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    • pp.589-601
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    • 2022
  • 가뭄은 자연적 현상이지만, 지역의 물리적 및 사회적 요소와 결합되어 피해가 발생한다. 특히, 각종 용수 공급 및 수요과 연관되어 사회 경제적으로 큰 피해를 야기시킨다. 비슷한 심도의 기상학적 가뭄에도 지역의 특성과 용수공급체계에 따라 실제로 발생하는 가뭄 피해는 다르다. 본 연구에서는 지역의 사회·경제적 인자와 용수공급체계를 고려하여 가뭄 위험도를 평가하였다. 노출성은 용수공급 과부족량을 나타내는 결합가뭄관리지수(JDMI)를 등급화하여 평가하였다. 취약성은 가뭄에 영향을 받는 10개의 사회·경제적 인자에 엔트로피, PCA 및 GMM를 적용하여 가중평균하여 평가하였다. 대응능력은 지역의 용수능력을 나타내는 인자들을 베이지안 네트워크에 적용하여 평가하였다. 위험도는 노출성, 취약성 및 대응능력을 통합하여 결정하였다. 용수공급 실패 사상의 발생 가능성을 의미하는 가뭄 노출성을 평가한 결과, 괴산군이 0.81로 가장 높게 나타났다. 가뭄 취약성의 경우, 대전광역시가 0.61로 매우 취약한 것으로 나타났다. 지역의 용수공급체계가 고려된 가뭄 대응능력을 평가한 결과, 세종시가 가뭄 대응능력이 가장 낮은 것으로 나타났다. 마지막으로 위험도를 평가한 결과, 청주시가 가장 높게 나타났다. 이러한 결과를 통해 가뭄에 대한 위험 및 취약 원인을 파악하였으며, 향후 지역의 특성을 고려한 가뭄 피해 저감 정책 마련이 가능하다.

스트레스 대처 척도 12개 항목에 대한 심리측정 속성 (Item-Level Psychometrics of the 12 Items of the Coping Orientation to Problems Experienced Scale)

  • 남상훈;;이미정;;배수영;홍익표
    • 재활치료과학
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    • 제11권3호
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    • pp.65-80
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    • 2022
  • 목적 : 본 연구는 라쉬 분석을 이용하여 12개 항목의 스트레스 대처 척도의 항목 심리측정 속성을 조사하고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 ICPSR(Inter-university Consortium for Political and Social Research)에서 제공하는 공공 자료를 활용하여 로스엔젤레스에 거주하는 노인 480명을 대상으로 조사하였다. 주성분 분석을 사용하여 척도의 일반적 요인을 조사하였다, 라쉬 분석의 내·외적합 지수의 제곱평균(Mean Square)과 표준값(ZSTD)를 통해 항목 적합도를 알아보고, 척도의 신뢰도와 쉬운 항목과 어려운 항목을 식별하기 위해 항목-난이도 계층을 조사하였다. 마지막으로 성별과 연령 그룹에 대해 차등 항목 기능을 조사하였다, 결과 : 주성분 분석을 통해 스트레스 태처 척도의 12개 항목이 하나의 요인으로 구성되었음을 가정하였다. 라쉬 분석을 통하여 항목 2번이 부적합한 결과로 제거되었다(내적합 제곱평균=1.33, 내적합 표준값=5.05, 외적합 제곱평균=1.56, 외적합 표준값=7.15). 항목 2번을 제외한 11개 항목의 평가자 층(Person Strata)은 3.10으로 신뢰도 지수 0.81에 해당하는 값을 보였다. 차등 항목 기능을 조사한 결과 성별과 연령 그룹에 대한 차등 항목 기능은 없었다. 결론 : 라쉬 분석을 통해 개정된 COPE-11은 항목 간 심리측정 속성이 적절하여 측정 시 시간 단축과 정확한 측정이 가능할 것으로 사료된다.

오미자(Schisandra chinensis)의 국내 산지별 화학적마커 선정을 위한 LC/MS 기반의 대사체학 접근법 (LC/MS-based metabolomics approach for selection of chemical markers by domestic production region of Schisandra chinensis)

  • 김인선;오선민;송하은;김두영;윤다혜;이대영;류형원
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.467-476
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    • 2023
  • 오미자(Schisandra chinensis)는 오미자과에 속하는 낙엽활엽덩굴식물로 한국, 일본, 중국, 대만 등 동아시아에 널리 분포한다. 오미자에 함유된 주요 성분에는 리그난 화합물뿐만 아니라 트리테르페노이드 화합물도 포함되어 있는 것으로 보고되었다. 한국 산지별 오미자의 특성을 구별하기 위해 대사산물 프로파일링과 다변량 통계 분석 기법인 PCA을 수행하여 판별식을 설정하였고, 그 결과 triterpenoids 16종, lignan 9종, flavonoid, phenylpropanoid, fatty acid 각 1종을 동정하였다. 또한 다변량 통계분석을 통해 OPLS-DA의 s-plot 모델을 적용하여 단양, 문경, 거창, 평창의 4개 그룹을 구분하는 것을 확인하였고, lanostane, cycloartane, 그리고 schiartane triterpenoid, dibenzocyclooctadiene lignan 이 각각 화학적마커로 동정하였다.

머신러닝 기법을 이용한 납축전지 열화 예측 모델 개발 (Building battery deterioration prediction model using real field data)

  • 최근호;김건우
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.243-264
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    • 2018
  • 현재 전세계 배터리 시장은 이차전지 개발에 박차를 가하고 있는 실정이지만, 실제로 소비되는 배터리 중 가격 대비 성능이 좋고 재충전을 통해 다시 재사용이 가능한 납축전지(이차전지)의 소비가 광범위하게 이루어지고 있다. 하지만 납축전지는 복합적 셀(cell)을 묶어 하나의 배터리를 구성하여 활용하는 배터리의 특성상 하나의 셀에서 열화가 발생하면 전체 배터리의 손상을 가져와 열화가 빨리 진행되는 문제가 존재한다. 이를 극복하기 위해 본 연구는 기계학습을 통한 배터리 상태 데이터를 학습하여 배터리 열화를 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 이를 위해 실제 현장에서 배터리 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 센서를 골프장 카트에 부착하여 실시간으로 배터리 상태 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 이용하여 기계학습 기법을 적용한 분석을 통해 열화 전조 현상에 대한 예측 모델을 개발하였다. 총 16,883개의 샘플을 분석 데이터로 사용하였으며, 예측 모델을 만들기 위한 알고리즘으로 의사결정나무, 로지스틱, 베이지언, 배깅, 부스팅, RandomForest를 사용하였다. 실험 결과, 의사결정나무를 기본 알고리즘으로 사용한 배깅 모델이 89.3923%이 가장 높은 적중률을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 날씨와 운전습관 등 배터리 열화에 영향을 줄 수 있는 추가적인 변수들을 고려하지 못했다는 한계점이 있으나, 이는 향후 연구에서 다루고자 한다. 본 연구에서 제안하는 배터리 열화 예측 모델은 배터리 열화의 전조현상을 사전에 예측함으로써 배터리 관리를 효율적으로 수행하고 이에 따른 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

발효차중의 미량 성분인 gallic acid 산화물 purpurogallin carboxylic acid의 항염증 효과 (Anti-inflammatory Effects of Purpurogallin Carboxylic Acid, An Oxidation Product of Gallic Acid in Fermented Tea)

  • 주진우
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.707-711
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 발효차 중에 미량물질로 존재하는 purpurogallin 유도체의 항염증에 대한 효과를 검토하고자 실시하였다. 특히 발효차에 존재하는 미량 성분들에 대한 생리활성 연구보고는 많지 않은데 이러한 이유는 미량성분을 기술적으로 발효차로부터 분리 정제하기가 매우 어렵기 때문으로 판단된다. 특히 녹차잎에 존재하는 페놀 화합물중 하나인 gallic acid는 발효과정 중 benzotropolone 구조를 가지는 purpurogallin 유도체를 새롭게 만드는 것으로 알려져 있는데 본 연구에서는 gallic acid 화합물이 이러한 과정 중에 생성하는 산화물을 효소적 산화 모델시스템인 peroxidase/hydrogen peroxide 모델을 이용하여 산화물을 얻은 후 컬럼크로마토그라피법을 이용하여 순수 분리하였다. 이 과정에서 purpurogallin carboxylic acid(PCA)를 gallic acid의 산화물로 분리할 수 있었고 이의 구조를 $^{1}H$ NMR, $^{13}C$ NMR 및 MS 분석방법을 이용하여 확인할 수 있었다. 이후 단리되어진 PCA의 항염증 효과를 검토하였다. RAW264.7 세포를 이용하여 PCA의 항염증 효과를 검토하였는데 PCA 100, 75, $50{\mu}g/mL$ 처리는 NO의 생성을 LPS만 처리한 세포에 비해 각각 57.6, 41.5, 21.8%를 유의적으로 저해시키는 것으로 나타났다. PCA 100, $75{\mu}g/mL$ 처리군에서 LPS만 처리한 RAW264.7 세포에 비해 IL-6의 생성이 각각 43.1, 23.9% 억제되어지는 것으로 관찰되었다. 또한 유사한 경향으로 PCA 100 및 $75{\mu}g/mL$ 처리군에서 LPS만 처리한 RAW264.7 세포에 비해 $PGE_2$의 생성이 각각 29.0% 및 15.4% 억제 되어지는 것으로 관찰되었다. 최근 생리활성을 가지는 신물질의 탐색 및 신소재 개발의 중요성이 부각되고 있다. 특히 선진국의 신물질의 개발에 의한 물질 특허가 증가하고 있고, 이에 따라 국내에서도 국제 경쟁력을 확보하기 위한 새로운 소재 개발이 시급한 상황이다. 본 연구 결과는 gallic acid의 산화물인 purpurogallin 유도체를 이용한 항염증 소재의 적용 가능성을 검토한 주요한 결과로 사료되어진다. 또한 본 연구를 통하여 발효차에 미량으로 존재하는 화합물들의 생리활성을 확인할 수 있었으며, 발효차에 포함되어 있는 미량 성분들의 항염증 관련 신소재 개발 가능성을 검토할 수 있었다.

사용자환경의 메타포가 스마트폰 애플리케이션 사용의도에 미치는 영향 (The Effects of Metaphors in the Interface of Smartphone Applications on Users' Intention to Use)

  • 정원진;홍석기
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제24권3호
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    • pp.255-279
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    • 2014
  • It is not too much to say that smartphones have become an essential part of our lives due to their versatility. Nevertheless, they still have less overall capabilities than their desktop counterparts. Specifically, they have small screens and low resolutions, which make their applications difficult to have a usable interface. To account for these limitations, the interface of smartphone applications should be designed carefully and properly. Good interface design to any application is critical. However, a comprehensive information systems (IS) literature review found that there has been little research on the user interface design of smartphone applications. More specifically, there has been little empirical evidence and understanding about how metaphors, an imaginative way of describing objects and concepts, in the user interface of smartphone applications affect users' intention to use the applications. Thereby, the research goals of this study are to examine 1) the effects of the metaphors in the user interface of smartphone applications on the interaction between users and applications and 2) the effects of mediating variables including the interaction between users and applications, users' beliefs and attitudes, on users' intention to use the applications. A survey was conducted to collect data. University students and practitioners participated in the survey. A 24-item questionnaire was developed on a 5-point Likert-type scale. The measurement items were mostly adapted from the previous studies in the IS literature and modified to fit the context of this study. First, a principal component factor analysis was performed to explore the inter-relationships among a set of variables. The analysis showed that most of the items loaded quite strongly on the six components. The analysis also revealed the six components with eigenvalues exceeding 1, explaining a total of 70.7 per cent of the variance. The reliabilities of the items were also checked. Most Cronbach alpha values were above 0.8, so the scales were considered reliable. In sum, the results of the analysis support the decision to retain the six factors for further investigation. Next, the structural model was analyzed with AMOS structural equation modeling. The values of GFI, AGFI, NFI, TLI, CFI, and RMSEA were checked. The values showed that the research model considerably have a good fit in general. Next, the convergent and discriminant validities of all constructs were examined. The values for the standardized regression weights and critical ration (CR) indicated sufficient convergent validity for all constructs. In addition, the square root of the average variance extracted (AVE) of each construct was compared with its correlations with all other constructs. The results supported discriminant validity for all constructs. In sum, the results of analysis demonstrated adequate convergent and discriminant validities for all constructs. Finally, path coefficients between the variables were examined. Methphor was found to have an impact on interaction (${\beta}$ = .457, p = .000). There were also significant effects of the interaction on perceived usefulness (${\beta}$ = .273, p = .000) and ease of use (${\beta}$ = .405, p = .000). User attitude was significantly influenced by these two beliefs, perceived usefulness (${\beta}$ = .386, p = .000) and ease of use (${\beta}$ = .347, p = .000) respectively. Further, the results of analysis found that users' intention to use smartphone applications was significantly influenced by user attitude (${\beta}$ = .567, p = .000). Based upon the analyses, all hypotheses were supported. This study found that the metaphors used in the interface of smartphone applications affect not only the interaction between users and applications, but also users' intention to use the applications through the mediating variables, perceived usefulness and ease of use. These findings imply that if the metaphors used in the user interface of application are easy enough to understand for smartphone users, then the application can be perceived useful and easy to use, which in turn make users to have an intention to use the application. In conclusion, this study contributed not only to validate and extend Technology Acceptance Model (TAM) partially, but also to develop the construct of metaphor in smartphone settings. However, since a single empirical study cannot be enough to validate the findings, some limitations should be considered.