• 생태와환경
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• 제46권3호
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• pp.343-359
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• 2013

우리나라 저수지에서 호안 환경의 특성을 파악하기 위하여, 수위변동폭과 이용 목적에 따라서 35개 저수지를 선정하여 지형, 수문, 수질 및 토양 환경요인을 조사하여 이들 사이의 관계를 분석하고 환경 특성에 따라 저수지의 유형을 구분하였다. 저수지의 지형적, 수문적 특성은 그 조성된 곳의 환경과 크기에 따라서 다양하였다. 저수지의 연수위변동폭은 1~27 m로서 변이가 컸다. 저수지의 수질은 대부분 중영양 혹은 부영양 상태이었다. 호안의 토양 환경은 모래 함량이 많았다. 저수지의 수위변동폭, 빈도 및 기간은 저수지의 이용 목적에 따라서 독특한 특성을 보였다. 홍수조절용 저수지는 수위변동 폭이 크고 빈도는 낮았으며 수력발전용 저수지는 수위변동 폭이 크고 빈도가 높았다. 회귀분류 나무(CART) 분석 결과에 의하면 저수지의 수질은 수심, 수위변동폭 및 고도에 의하여 구분되었다. 주요인분석(PCA)의 결과에 의하면 환경요인에 의하면 저수지의 유형은 저수지의 크기, 수위변동폭, 수질 및 토양의 토성과 유기물 함량에 의하여 구분되었다. 이상의 결과를 종합하면, 우리나라 저수지의 호안에서 저수지의 크기, 수위변동폭, 수질 및 호안 토양의 특성이 중요한 환경요인인 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.413-413
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• 2019

하천과 호수에서 남조류의 이상 과잉증식 문제(이하 녹조문제)는 담수생태계의 생물다양성을 감소시키며, 음용수의 이취미 원인물질을 발생시켜 물 이용에 장해가 된다. 또한 독소를 생산하는 유해남조류가 대량 증식할 경우에는 가축이나 인간의 건강에 치명적 해를 끼치기도 한다. 그 동안 국내에서 녹조문제는 댐 저수지와 하구호와 같은 정체수역에서 간헐적으로 문제를 일으켰으나, 4대강사업(2010-2011)으로 16개의 보가 설치된 이후 낙동강, 금강, 영산강 등 대하천에서도 광범위하게 발생되고 있어 중요한 사회적 환경적 이슈로 대두되었다. 한편, 대하천에 설치된 보 구간에서 빈번히 발생하는 녹조현상의 원인에 대해서는 전 지구적 기온상승에 따른 기후변화의 영향이라는 주장과 유역으로부터 영양염류의 과도한 유입, 가뭄에 따른 유량감소, 보 설치에 따른 체류시간 증가 등 다양한 의견이 제시되고 있으나, 대상 유역과 수체의 특성에 따라 녹조 발생의 원인이 상이하거나 또는 다양한 요인이 복합적으로 작용하기 때문에 보편적 해석(universal interpretation)이 어려운 것이 현실이다. 따라서 각 수계별, 보별 녹조현상에 대한 정확한 원인분석과 효과적인 대책 마련을 위해서는 집중된 실험자료와 데이터마이닝 기법에 근거로 한 보다 과학적이고 객관적인 접근이 이루어져야 한다. 본 연구에서는 2012년 보 설치 이후 남조류에 의한 녹조현상이 빈번히 발생하고 있는 낙동강 4개보(강정고령보, 달성보, 합천창녕보, 창녕함안보)를 대상으로 집중적인 현장조사와 실험분석을 수행하고, 수집된 기상, 수문, 수질, 조류 자료에 대해 통계분석과 다양한 데이터모델링 기법을 적용하여 보별 남조류 우점 환경조건과 이를 제어하기 위한 주요 조절변수를 규명하는데 있다. 연구대상 보 별 수질과 식물플랑크톤의 정성 및 정량 실험은 2017년 5월부터 2018년 11월까지 2년에 걸쳐 실시하였으며, 남조류 세포수 밀도와 환경요인과의 상관성 분석을 실시하고, 단계적 다중회귀모델(Step-wise Multiple Linear Regressions, SMLR), 랜덤포레스트(Random Forests, RF) 모델과 재귀적 변수 제거 기법(Recursive Feature Elimination using Random Forest, RFE-RF)을 이용한 변수중요도 평가, 의사결정나무(Decision Tree, DT), 주성분분석(Principal Component Analysis, PCA) 기법 등 다양한 모수적 및 비모수적 데이터마이닝 결과를 바탕으로 각 보별 남 조류 우점 환경요인을 종합적으로 해석하였다.

• Animal Bioscience
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• 제35권9호
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• pp.1340-1350
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• 2022

Objective: Luxi Black Head sheep (LBH) is the first crossbreed specialized for meat production and was developed by crossbreeding Black Head Dorper sheep (DP) and Small Tailed Han sheep (STH) in the farming areas of northern China. Research on the genomic variations and selection signatures of LBH caused by continuous artificial selection is of great significance for identifying the genetic mechanisms of important traits of sheep and for the continuous breeding of LBH. Methods: We explored the genetic relationships of LBH, DP, and several Mongolian sheep breeds by constructing phylogenetic tree, principal component analysis and linkage disequilibrium analysis. In addition, we analysed 29 whole genomes of sheep. The genome-wide selection signatures have been scanned with four methods: heterozygosity (H_P), fixation index (F_ST), cross-population extended haplotype homozygosity (XP-EHH) and the nucleotide diversity (𝜃_π) ratio. Results: The genetic relationships analysis showed that LBH appeared to be an independent cluster closer to DP. The candidate signatures of positive selection in sheep genome revealed candidate genes for developmental process (HoxA gene cluster, BCL2L11, TSHR), immunity (CXCL6, CXCL1, SKAP2, PTK6, MST1R), growth (PDGFD, FGF18, SRF, SOCS2), and reproduction (BCAS3, TRIM24, ASTL, FNDC3A). Moreover, two signalling pathways closely related to reproduction, the thyroid hormone signalling pathway and the oxytocin signalling pathway, were detected. Conclusion: The selective sweep analysis of LBH genome revealed candidate genes and signalling pathways associated with developmental process, immunity, growth, and reproduction. Our findings provide a valuable resource for sheep breeding and insight into the mechanisms of artificial selection.

• Animal Bioscience
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• 제37권7호
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• pp.1168-1176
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• 2024

Objective: As a charismatic species, cashmere goats have rich genetic resources. In the Inner Mongolia Autonomous Region, there are three cashmere goat varieties named and approved by the state. These goats are renowned for their high cashmere production and superior cashmere quality. Therefore, it is vitally important to protect their genetic resources as they will serve as breeding material for developing new varieties in the future. Methods: Three breeds including Inner Mongolia cashmere goats (IMCG), Hanshan White cashmere goats (HS), and Ujimqin white cashmere goats (WZMQ) were studied. IMCG were of three types: Aerbas (AEBS), Erlangshan (ELS), and Alashan (ALS). Nine DNA samples were collected for each population, and they were genomically re-sequenced to obtain high-depth data. The genetic diversity parameters of each population were estimated to determine selection intensity. Principal component analysis, phylogenetic tree construction and genetic differentiation parameter estimation were performed to determine genetic relationships among populations. Results: Samples from the 45 individuals from the five goat populations were sequenced, and 30,601,671 raw single nucleotide polymorphisms (SNPs) obtained. Then, variant calling was conducted using the reference genome, and 17,214,526 SNPs were retained after quality control. Individual sequencing depth of individuals ranged from 21.13× to 46.18×, with an average of 28.5×. In the AEBS, locus polymorphism (79.28) and expected heterozygosity (0.2554) proportions were the lowest, and the homologous consistency ratio (0.1021) and average inbreeding coefficient (0.1348) were the highest, indicating that this population had strong selection intensity. Conversely, ALS and WZMQ selection intensity was relatively low. Genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, and genetic exchange existed among the other four populations. Conclusion: The Inner Mongolia cashmere goat (AEBS type) population has a relatively high selection intensity and a low genetic diversity. The IMCG (ALS type) and WZMQ populations had relatively low selection intensity and high genetic diversity. The genetic distance between HS and the other four populations was relatively high, with a moderate degree of differentiation. Overall, these genetic variations provide a solid foundation for resource identification of Inner Mongolia Autonomous Region cashmere goats in the future.

• 한국산림과학회지
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• 제100권2호
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• pp.226-231
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• 2011

약용식물 느릅나무의 유전자원보존을 위하여 5개 자연집단을 대상으로 시과, 종자, 발아 및 생장특성에 대한 집단간 및 개체간 변이를 조사하였다. 전체 32개 개체목에서 시과를 채취하여 시과 및 종자특성(10개), 발아특성 (3개) 및 생장특성(2개)을 포함하여 총 15개의 특성을 분석하였다. 분산분석 결과 모든 특성에서 집단간 및 개체간에 고도의 유의적인 차이가 인정되었다. 평균특성을 살펴보면, 시과길이 13.0 mm, 시과폭 9.7 mm, 시과지수 1.37, 시과 무게 0.015 g, 과경길이 3.07 mm, 종자길이 3.85 mm, 종자폭 2.66 mm, 종자지수 1.46, 종자두께 1.29 mm, 종자무게 0.0062 g, 발아율 34.8%, 평균발아일수 8.6일, 발아속도 3.5개/일, 수고 37.7 mm, 근원경 4.90 mm로 나타났다. 특히, 시과무게, 발아율, 발아속도, 수고 및 근원경 특성은 집단간 및 개체간에 30% 이상의 높은 변이계수 값을 나타냈다. 느릅나무 집단간 유연관계는 지리적 분포에 따른 특별한 경향은 나타나지 않았으며, 유집군의 유형에 대한 주성분 분석 결과 제4주성분까지가 누적변이 값이 100%를 설명하였다. 제1주성분의 기여율은 41.8%로 형질간 상관분석에서 중요성이 높았던 인자들이었고, 제2주성분의 기여율은 32.9%로 발아특성이었으며, 제3주성분의 기여율은 16.3%로 생장특성이 느릅나무 집단간 유연관계에 중요한 정보를 주는 요인으로 나타났다.

• 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.

• 한국작물학회지
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• 제39권1호
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• pp.15-26
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• 1994

주요 미질특성에 대한 품종 및 환경변이정도를 파악하고자 자포니카 5개 품종과 통일형 두 품종을 1989년에 중부평야지인 수원 및 이천과 중서해안간 척지인 남양, 호남평야지인 이리 및 남서해안간척지인 계화에서는 보통기 보비재배로, 영남평야지인 밀양에서는 맥후작 만식으로 재배하여 생산된 쌀의 외관 및 도정특성과 주요 이화학적 특성 및 식미를 비교분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 쌀 외관 및 도정특성을 비롯하여 쌀의 이화학적 특성, 밥의 물리성 및 식미총평 등 모든 미질특성에서 현저한 품종간 차이를 나타내었고, 산지간변이가 두드러졌던 미질특성은 쌀 외관, 도정특성, 알칼리붕괴도, 단백질함량, K/Mg율, 호화개시온도, 강하점도(breakdown) 및 치반점도(setback)였는데 이들 특성의 산지변이는 전변이의 14~54%에 달하였으며 품종$\times$산지간 교호작용변이가 특히 켰던 미질특성은 식미총평과 응집(consistency) 및 치반점도였다. 2. 벼 품종간 미질특성의 차이는 특히 자포니카와 통일형 품종군간에 현저하였는데 통일형 품종들이 자포니카품종들에 비해 쌀 외관품질 및 도정률이 떨어지고 1.0% 저농도 KOH 용액의 쌀 붕괴도와 아밀로스함량이 약간 낮은 반면 단백질함량과 K/Mg율은 약간 높은 편이었으며 최고점도, 강하점도 및 응집점도가 다소 높은 반면 치반점도는 유의하게 낮았고 식미가 크게 떨어졌다. 식미가 양호했던 자포니카품종들은 단백질함량이 약간 낮으면서 K/Mg을 및 밥의 점성/경도비율이 약간 높은 경향이었다. 3. 현미천립중은 이리산미가 타 지역산미에 비해 두드러지게 무거웠고 수원, 계화 및 밀양산미가 소립인 경향이었으며 정현비율이나 등숙면에서는 밀양산이 가장 떨어졌고 이리나 이천산이 양호하였다. 건전미율은 남양간척지산미가 가장 높았으며 계화간척지산미가 가장 낮았다. 4. 쌀의 아밀로스함량은 계화간척지산미가 타 지역산미에 비해 약 1%가량 낮았고 단백질 함량은 중부지역산미가 남부지역산미에 비해 유의하게 약 1%가량 낮았으며 K/Mg율은 계화 및 이리산미가 가장 낮았던 반면 밀양산미가 가장 높았다. 식미총평은 품종별로 생산지에 따라 상당히 달랐는데 평균적으로 남양산미가 가장 좋았고 다음으로 수원>이리>이천>계화>밀양 순이었다 5. 쌀의 알칼리 붕괴도는 밀양 맥후작산미가 가장 높았고 호남평야지산미가 가장 낮았는데 비해 아밀로그래프의 호화개시온도는 수원과 이리산미가 가장 낮았던 반면 밀양산미가 가장 높았다. 강하점도는 밀양산미가 가장 낮았고 다음이 이천산미가 낮았던데 비해 계화 및 이리산미가 가장 높았으며 치반점도는 이와 정반대의 경향을 나타내었다. 밥의 점성 /경도비율은 지역간 차이가 유의하지는 않았으나 남부평야산미가 중부평야산미에 비해 다소 떨어지는 경향이었다. 6. 식미와 관련이 있는 쌀 외관품질 및 이화학적 특성을 이용한 주성분 분석에서 전정보의 약 59% 설명이 가능한 제 1 및 제 2 주성분치상의 7개 품종별 6개 산지미의 분포로 보아 품종에 따라서 산지 반응이 달랐는데 대체로 자포니카와 통일형 품종군간 구분과 밀양, 중부평야 및 호남평야의 세 산지간 구분이 가능하였다. 산지내 품종간 미질변이는 남양간척지와 이리산미가 비교적 작았는데 수원산미는 이천과 남양산미의 미질변이를, 계화산미는 이리산미의 미질변이를 거의 포괄하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권5호
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• pp.645-654
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• 2000

가시오갈피 군락의 유전변이를 파악하기 위하여 국내산 8개 군락과 러시아산, 중국산 각 1개 군락등 총 10개 군락, 67개체에 대한 ISSR(inter-simple sequence repeats) 표지자 분석을 실시하였다. 국내산 가시오갈피의 ISSR 표지자 분석에서 76%의 다형성 증폭산물 (primer당 평균 11.5개)을 확인했으며, 가시오갈피 수집종에 대한 RAPD 표지자 분석 (Kim등(等), 1998)의 다형성 비율 57%(primer당 평균 5.7 개) 보다 높게 나타나서, ISSR 표지자 분석이 RAPD 표지자 분석보다 많은 정보를 제공할 수 있었다. 국내 가시오갈피 8개 군락의 유전변이분석에서 군락간 유전변이가 62.8%로 매우 높게 나타났는데, 이러한 결과는 자생지의 좁은 면적과 무성번식에 의한 군락 유지기작에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 연구의 제한된 시료수가 군락간 높은 유전변이를 설명하는 요인이 될 수도 있지만, 가시오갈피 군락의 번식특성과 분포양상을 고려할 때 유전적 해석에 미치는 영향은 미미한 것으로 생각된다. 유연관계분석에서는 자생지의 지리적 위치와 군락의 유전적 연관성을 찾을 수 없었으며 이러한 경향은 AMOVA 결과 및 주성분분석에서도 확인할 수 있었다. 따라서 국내 가시오갈피의 유전자원보존을 위해서는 자생지 보호와 더불어 현지의(ex situ)보존에서는 군락당 소수 개체를 다수의 군락에서 선발하는 군락 위주의 선발이 효과적일 것으로 생각된다.