• Journal of Ginseng Research
• /
• 제41권1호
• /
• pp.85-95
• /
• 2017

Background: American ginseng (Panax quinquefolius L.) and Asian ginseng (Panax ginseng Meyer) products, such as slices, have a similar appearance, but they have significantly different prices, leading to widespread adulteration in the commercial market. Their aroma characteristics are attracting increasing attention and are supposed to be effective and nondestructive markers to determine adulteration. Methods: The aroma characteristics of American and Asian ginseng were investigated using gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS) and an electronic nose (E-nose). Their volatile organic compounds were separated, classified, compared, and analyzed with different pattern recognition. Results: The E-nose showed a good performance in grouping with a principle component analysis explaining 94.45% of variance. A total of 69 aroma components were identified by GC-MS, with 35.6% common components and 64.6% special ingredients between the two ginsengs. It was observed that the components and the number of terpenes and alcohols were markedly different, indicating possible reasons for their difference. The results of pattern recognition confirmed that the E-nose processing result is similar to that of GC-MS. The interrelation between aroma constituents and sensors indicated that special sensors were highly related to some terpenes and alcohols. Accordingly, the contents of selected constituents were accurately predicted by corresponding sensors with most $R^2$ reaching 90%. Conclusion: Combined with advanced chemometrics, the E-nose is capable of discriminating between American and Asian ginseng in both qualitative and quantitative angles, presenting an accurate, rapid, and nondestructive reference approach.

• Animal Bioscience
• /
• 제34권5호
• /
• pp.789-800
• /
• 2021

Objective: Conservation and genetic improvement of cattle breeds require information about genetic diversity and population structure of the cattle. In this study, we investigated the genetic diversity and population structure of the three cattle breeds in the Korean peninsula. Methods: Jeju Black, Hanwoo, Holstein cattle in Korea, together with six foreign breeds were examined. Genetic diversity within the cattle breeds was analyzed with minor allele frequency (MAF), observed and expected heterozygosity (HO and HE), inbreeding coefficient (FIS) and past effective population size. Molecular variance and population structure between the nine breeds were analyzed using a model-based clustering method. Genetic distances between breeds were evaluated with Nei's genetic distance and Weir and Cockerham's FST. Results: Our results revealed that Jeju Black cattle had lowest level of heterozygosity (HE = 0.21) among the studied taurine breeds, and an average MAF of 0.16. The level of inbreeding was -0.076 for Jeju Black, while -0.018 to -0.118 for the other breeds. Principle component analysis and neighbor-joining tree showed a clear separation of Jeju Black cattle from other local (Hanwoo and Japanese cattle) and taurine/indicine cattle breeds in evolutionary process, and a distinct pattern of admixture of Jeju Black cattle having no clustering with other studied populations. The FST value between Jeju Black cattle and Hanwoo was 0.106, which was lowest across the pair of breeds ranging from 0.161 to 0.274, indicating some degree of genetic closeness of Jeju Black cattle with Hanwoo. The past effective population size of Jeju Black cattle was very small, i.e. 38 in 13 generation ago, whereas 209 for Hanwoo. Conclusion: This study indicates genetic uniqueness of Jeju Black cattle. However, a small effective population size of Jeju Black cattle indicates the requirement for an implementation of a sustainable breeding policy to increase the population for genetic improvement and future conservation.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1445-1456
• /
• 2018

Environment perception and three-dimensional (3D) reconstruction tasks are used to provide unmanned ground vehicle (UGV) with driving awareness interfaces. The speed of obstacle segmentation and surrounding terrain reconstruction crucially influences decision making in UGVs. To increase the processing speed of environment information analysis, we develop a CPU-GPU hybrid system of automatic environment perception and 3D terrain reconstruction based on the integration of multiple sensors. The system consists of three functional modules, namely, multi-sensor data collection and pre-processing, environment perception, and 3D reconstruction. To integrate individual datasets collected from different sensors, the pre-processing function registers the sensed LiDAR (light detection and ranging) point clouds, video sequences, and motion information into a global terrain model after filtering redundant and noise data according to the redundancy removal principle. In the environment perception module, the registered discrete points are clustered into ground surface and individual objects by using a ground segmentation method and a connected component labeling algorithm. The estimated ground surface and non-ground objects indicate the terrain to be traversed and obstacles in the environment, thus creating driving awareness. The 3D reconstruction module calibrates the projection matrix between the mounted LiDAR and cameras to map the local point clouds onto the captured video images. Texture meshes and color particle models are used to reconstruct the ground surface and objects of the 3D terrain model, respectively. To accelerate the proposed system, we apply the GPU parallel computation method to implement the applied computer graphics and image processing algorithms in parallel.

• Computers and Concrete
• /
• 제32권1호
• /
• pp.61-74
• /
• 2023

This article investigates the wave propagation analysis of the imperfect functionally graded (FG) sandwich plates based on a novel simple four-variable integral quasi-3D higher-order shear deformation theory (HSDT). The thickness stretching effect is considered in the transverse displacement component. The presented formulation ensures a parabolic variation of the transverse shear stresses with zero-stresses at the top and the bottom surfaces without requiring any shear correction factors. The studied sandwich plates can be used in several sectors as areas of aircraft, construction, naval/marine, aerospace and wind energy systems, the sandwich structure is composed from three layers (two FG face sheets and isotropic core). The material properties in the FG faces sheet are computed according to a modified power law function with considering the porosity which may appear during the manufacturing process in the form of micro-voids in the layer body. The Hamilton principle is utilized to determine the four governing differential equations for wave propagation in FG plates which is reduced in terms of computation time and cost compared to the other conventional quasi-3D models. An eigenvalue equation is formulated for the analytical solution using a generalized displacements' solution form for wave propagation. The effects of porosity, temperature, moisture concentration, core thickness, and the material exponent on the plates' dispersion relations are examined by considering the thickness stretching influence.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2022

선형 스키닝 기반 3D 인체 생성 모델 SMPL (Skinned Multi-Person Linear Model)은 1990년대 미국 거주 미국인들 3천 8백여명을 대상으로 만들어진 3D 신체 데이터베이스인 CEASAR 로부터 최적화 기법을 통해 만들어진 가장 널리 쓰이는 통계적인 3D 모델이다. 본 연구는 한국인 체형의 통계적 특성을 보다 정확히 표현하는 SMPL기반의 한국인 체형 3D 모델을 제안한다. 이를 위해 우리는 한국인 여성 2천7백여명의 신체 각 부위의 실측 데이터에 기존 3D SMPL 모델을 피팅하는 비선형 최적화 알고리즘을 개발한다. 이를 사용하여 한국인 3D 신체 데이터베이스를 구축하고, 주성분 분석 방법으로 한국인 체형 기반 매개화된 3D 모델을 개발한다. 본 연구를 통해 제안하는 한국인의 체형적 특징을 가진 블렌드쉐입과 새로운 체형 파라미터는 기존 모델이 표현하는 체형에 비해 한국인 체형 데이터 특성을 잘 반영함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 우리의 모델은 SMPL에 비해 신체 실측 데이터에 대한 피팅 정확도를 개선함을 확인하였다. 제안된 모델은 향후 아바타 생성이나 인체 형상 측정 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제27권9호
• /
• pp.923-931
• /
• 2005

팔당호 표층퇴적물의 오염 특성을 파악하기 위해 경안천을 중심으로 팔당호 전반에 걸쳐 40개 지점에 대해 입도, 유기물 함량, 총질소, 총인, 중금속의 분포 특성을 분석하였다. 입도(Mz, mean grain size)의 분포 특성은 유입량 및 유속이 강한 북한강과 남한강 합류지점부터 팔당댐 지역에 걸쳐 사질(Mz, $1{\sim}3\;{\phi}$)로 분포하며, 경안천 하부 및 팔당호 하부 지역에서는 세립한 silt(Mz, $5{\sim}10\;{\phi}$)로 구성되어 이 지역의 수리 특성을 반영한다. 입도(Mz)와 유기물 함량(LOI)의 상관관계는 습지 근처인 St. 36을 제외하고, $r^2\;=\;0.88$로 세립토일수록 유기물 함량이 높아지는 경향을 보였다. 퇴적물 내 T-N과 T-P의 농도 역시 입도와 유기물 함량이 높은 지역에서 높은값을 나타내었다. 특히, T-P의 농도 분포는 $216{\sim}1,623\;{\mu}g/g$(Avg. $769\;{\mu}g/g$)의 범위로 팔당호 퇴적물내 인(phosphorus)의 오염이 심각한 것으로 나타났다. Fractionated-P를 통해 환경 변화에 의해 수체로 용출될 가능성이 큰 Adsorbed-P와 NAI-P(Non-apatite inorganic P)가 약 20%로 나타났다. 또한, 20개 항목의 결과를 토대로 통계학적 기법인 주성분 분석(Principle Component Analysis, PCA)을 실시한 결과, 입도가 세립하고, 유기물 함량이 높은 지역에서 T-N, T-P, 친유기성 중금속(Cd, Cu, Pb, Zn)이 높게 분포하는 것으로 나타났다. 그러나 중금속 오염 정도는 입도를 고려한 $I'_{geo}$(Geoaccumulation Index)로 분석한 결과 상대적 오염도가 0 이하 및 Class 1에 속하는 것으로 나타나 중금속 오염은 없는 것으로 평가되었다.

• 분석과학
• /
• 제29권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2016

생약의 원산지를 판별하는 논리적인 일련의 기준을 개발한다면, 현재 유통되는 한약을 좀 더 과학적으로 관리 할 수 있을 것이다. 이러한 노력은 전통적인 한약 산업 발전에 기여할 것이라고 사료된다. 산수유의 원산지 판별법을 개발하기 위해, 본 연구에서는 우선 국산 산수유와 중국산 산수유를 각각 수증기 증류하고 이 때 얻은 휘발성분을 GC/MS를 이용하여 분석하였다. NIST mass spectral library의 데이터베이스로부터 정성분석한 결과를 바탕으로 데이터를 범주화(binning)하여 변수를 얻고, 이에 대하여 PCA, OPLS-DA 등 다변량 통계 분석을 수행함으로써 신속, 정확하게 국산 산수유와 중국산 산수유의 산지를 판별할 수 있는 산지 판별모델을 확립하였다. 산지 판별모델 개발을 위해서 학습집합(n=53)을 분석하여 산지 판별모델을 수립한 후, 검증집합(n=12)을 산지 판별모델에 적용함으로써 그 타당성을 확인하였다. 더불어 1-ethylbutyl-hydroperoxide, nonadecane, butylated hydroxytoluene, 5β,7βH,10α-Eudesm-11-en-1α-ol, 7,9-bis (2-methyl-2-propanyl)-1-oxaspiro[4.5]deca-6,9-diene-2,8-dione, 그리고 2-decyldodecyl-benzene 등 6개의 마커성분을 선정할 수 있었다. 최근에 NMR을 활용한 산수유 원산지 판별에 대한 보고는 있었으나, GC/MS를 기반으로 한 대사체학 연구기법을 이용하여 산지판별 모델을 제시하는 것은 최초의 보고로서 그 의미가 크다. 본 연구결과를 활용하여 한약의 원산지 판별모델 확립과 산수유 원산지의 과학적인 관리에 적용할 수 있으리라 사료된다.

• 보존과학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.417-425
• /
• 2012

청동기시대 청동잔무늬거울은 당대 최고의 합금, 주조기술과 최고 경지의 수공예 세공기술, 조형 수준을 보여주는 것으로, 이번에 시도된 국보 제141호와 제143호 청동잔무늬거울의 복원 제작기술에는 밀랍주조법과 주물사주조법을 사용하였다. 또한 복원된 청동잔무늬거울을 대상으로 주성분분석, 미세조직, X-ray 촬영, SEM-EDS 분석을 실시하였다. 주물사주조법으로 주조한 청동거울은 내부의 공석상은 거의 존재하지 않는 ${\alpha}$ 수지상조직만이 관찰되며, 밀랍주조법의 경우는 ${\alpha}$ 수지상 사이로 공석상이 존재함을 확인할 수 있다. 복원 청동거울 분석을 통한 밀랍주조법과 주물사주조법을 상호 비교해 보면 대체로 주물사주조법이 밀랍주조법에 비하여 주조성이 좋고 냉각속도가 늦어 더 선명하고 균일한 청동거울을 얻을 수 있는 것으로 보인다. 이상과 같이 밀랍주조법과 주물사주조법으로 주조한 청동거울은 서로 큰 차이가 있음을 복원한 청동거울들과 미세조직 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 앞으로도 이러한 연구가 계속적으로 진행되어 고대 청동거울들의 제작기법을 다양한 방법으로 규명할 수 있는 기회가 되었으면 한다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제44권4호
• /
• pp.295-304
• /
• 2011

효과적인 수질관리를 위해서는 수질정보의 기대수준에 맞는 신뢰성 있는 수질자료가 확보되어야 한다. 이런 점에서 볼 때 수질모니터링은 조사지점, 수질항목, 측정주기 등이 성패의 중요한 요인이 되며, 이중에서 특히 조사지점은 가장 중요한 사항으로 판단된다. 그러나 지금까지 수질조사를 위한 관측지점은 대부분 정성적 판단에 따라 정해지고 있었기 때문에 수질 대표성이 문제가 되기도 하였다. 본 논문에서는 이와같은 수질측정망 구축 시 문제점을 과학적인 통계기법을 적용하여 개선한최적수질측정망구축시스템으로제시하였다. 구축된 최적수질측정망 구축시스템은 SAS 프로그램 버전 9.2를 기반으로 만들었으며, 이용자의사용편의성을 고려하여 간단한 입력으로 측정망을 구축할 수 있는 체계로 구성하였다. 분석 데이 터형식은 자료 입출력 및 관리가 용이한 엑셀데이터를 사용하도록 하였으며, 관측지점별 데이터는 시트로만 구별하게 하였다. 시스템에서는 시계열 분석과 유사성계산을 하여, 각 수질의 변화패턴을 고려할 수 있는 상관계수를 활용한 다차원척도법을 적용하여 그 결과를 덴드로그램으로 제시하며, 그 결과를 활용하여 군집 개수를 결정한다. 이용자가 최종 산점도 출력시스템에 원하는 군집의 개수를 입력하면 수질 특성 파악이 가능한 주성분 산점도가 출력되며, 군집 내 관측지점의 중심점을 대표지점으로 선정하면 된다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.29-37
• /
• 2011

본 논문에서는 요인분석과 주성분분석을 이용해 수도권 지자체별 삶의 질 지수 측정하고 공간통계 및 지리적 탐색 기법을 이용하여 공간연관성 관점에서 수도권 삶의 질의 공간적 연관성을 분석하고자 하였다. 이를 위하여 2002년, 2005년, 2009년 수도권 삶의 질 지수 대상으로 전역적 Moran's I를 이용한 분석을 실시하였다. 또한 공간 연관성의 유형을 파악하고 실제 높은 삶의 질 지수를 나타내는 지역을 판별하기위해 모란산점도와 국지적 Moran's I 지수를 이용한 국지적 분석을 시행하였다. 삶의 질 지수의 분석 결과 서울시를 중심으로 높은 삶의 질 지수를 나타내었고 경기도 지역의 신도시를 중심으로 삶의 질 지수가 높은 양상을 보였다. 특히 서울강남3구(강남구, 서초구, 송파구)와 경기도 성남시에서 높은 삶의 질 지수를 나타내었는데, 이는 지방세 징수 상위지역으로 공공재 공급의 원천인 지역별 재정력의 차이가 삶의 질의 차이와 격차에 중요한 요인이 됨을 알 수 있다. 또한 수도권의 삶의 질 분포는 정적(+)공간연관성을 나타내며 국지적 규모의 분석결과, 서울시를 중심으로 H-H 클러스터가 경기도, 인천시를 중심으로 L-H 클러스터가, 그리고 경기도 외곽지역으로 L-L 클러스터가 형성되었고 그 패턴에 시간상의 큰 변화는 없었다. 하지만 대규모 인구유입이 있는 신도시를 중심으로 H-H 및 L-H 군집의 확산을 볼 수 있었다.