• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.127-134
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• 2021

본 연구는 선박용 공기압축기의 상태기반보전 시스템에 필요한 이상치 탐지 알고리즘 적용에 대한 실험적 연구로서 고장모사 실험을 통해 시계열 전류 센서 데이터를 이용한 이상탐지 적용 가능성을 확인하였다. 고장 유형 10개에 대해 실험실 규모의 고장 모사 실험을 수행하여 정상 운전데이터와 고장 데이터를 구축하였다. 실험 결과 구축된 이상탐지 모델은 시계열 데이터의 주기에 변화를 유발하는 이상은 잘 탐지하는 반면 미세한 부하 변동에 대한 탐지 성능은 떨어졌다. 또한 오토인코더를 이용한 시계열 이상탐지 모델은 입력 시퀀스의 길이와 초모수 조정에 따라 이상 탐지 성능이 상이한 것으로 나타났다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제38권4호
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• pp.313-322
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• 2022

Seed-borne pathogens in crops reduce the seed germination rate and hamper seedling growth, leading to significant yield loss. Due to the growing concerns about environmental damage and the development of resistance to agrochemicals among pathogen populations, there is a strong demand for eco-friendly alternatives to synthetic chemicals in agriculture. It has been well established during the last few decades that plant seeds harbor diverse microbes, some of which are vertically transmitted and important for plant health and productivity. In this study, we isolated culturable endophytic bacteria and fungi from soybean seeds and evaluated their antagonistic activities against common bacterial and fungal seed-borne pathogens of soybean. A total of 87 bacterial isolates and 66 fungal isolates were obtained. Sequencing of 16S rDNA and internal transcribed spacer amplicon showed that these isolates correspond to 30 and 15 different species of bacteria and fungi, respectively. Our antibacterial and antifungal activity assay showed that four fungal species and nine bacterial species have the potential to suppress the growth of at least one seed-borne pathogen tested in the study. Among them, Pseudomonas koreensis appears to have strong antagonistic activities across all the pathogens. Our collection of soybean seed endophytes would be a valuable resource not only for studying biology and ecology of seed endophytes but also for practical deployment of seed endophytes toward crop protection.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.171-179
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• 2021

시간영역 유도분극 탐사 자료로부터 Cole-Cole 변수를 추정하는 2차원 역산법을 개발하였다. 모든 유도분극 과도 전위 자료를 역산하여 전기비저항, 충전성, 완화 시간 및 주파수 승수 등의 2D Cole-Cole 변수를 추정하였다. 개발된 역산법은 2단계로 구성된다. 우선 음의 겉보기 충전성 문제를 피하기 위하여 측정된 유도분극 반응을 전류 주입 중 겉보기 전기비저항으로 변환하였다. 1단계 역산에서는 시간에 따라 항상 증가하는 전기비저항을 추정하는 4차원 역산을 통하여 각 역산 블록에서의 전기비저항 시계열 모델을 구축하였다. 2단계 역산에서는 4차원 역산에서 얻어진 전기비저항 시계열 자료를 역산하여 Cole-Cole 변수를 추정하였다. 이때 격자 탐색법을 통하여 참값에 근접한 초기 모델을 설정하는 방법을 통하여 신속한 역산이 가능하였다. 마지막으로 수치 자료에 대한 역산 실험을 통해 개발된 알고리즘이 Cole-Cole 지하 모델을 효과적으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.149-157
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• 2021

유도분극 탐사와 전기비저항 탐사는 자료획득이 유사하며, 대부분의 전기비저항 탐사 시스템에는 시간영역 유도분극 탐사 기능이 함께 탑재되어 있다. 또한 시간영역 유도분극 탐사 자료에는 전기비저항 자료가 내포되어 있다. 따라서 유도분극 탐사와 전기비저항 탐사와는 불가분의 관계가 있으며, 유도분극 자료의 역산도 전기비저항 탐사 자료의 역산에 근거한 2단계 역산법이 적용되고 있다. 그러나 유도분극 탐사는 효과적인 해석법의 부재로 인하여 전기비저항 탐사에 비하여 널리 적용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 수치 모델링 및 역산실험을 통하여 시간영역 유도분극 자료의 역산해석에 사용되는 역 사상법의 문제점을 분석하였다. 또한 역 사상법 적용시 문제가 되는 역산잡음을 효과적으로 억제할 수 있는 수정된 역 사상법을 제시하였다. 마지막으로 수치자료에 대한 역산실험을 통하여 개발된 역 사상법의 효과를 검증하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제56권1호
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• pp.116-123
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• 2023

Flow-through aquaculture systems generate large amounts of wastewater containing compounds such as solids that can settle near aquafarms and cause eutrophication. The settled solids are often reintroduced into flow-through systems, and aquatic animals can be affected by the solids and pathogens associated with these solids. For a sustainable aquaculture operation, adequate wastewater treatment is required. Hydrocyclones are one of the most promising technologies for the removal of solids in aquaculture wastewater. In this study, a model for performance prediction of hydrocyclones was investigated under three different operating conditions: water temperature, solids concentration, and water inlet velocity. The synthetic solids solution was prepared using settled solids from abalone aquaculture farms. The daily solids removal rates of the tested hydrocyclones ranged from 0.18 to 26.0 g solids-m^-3-day^-1, and removal efficiency ranged from 5.1 to 34.4%. The inlet water velocity had the greatest effect on solids removal and hydrocyclone efficiencies. The following multiregression model equation was derived from the daily solids removal rate (g solids-m^-3-day^-1) results for water temperature (T, ℃), solids concentration (SS, mg-L^-1), and tangential inlet water velocity (TIV, m-sec^-1): daily solids removal rate: f(z)=4.465+0.809TIV-0.375T+0.217SS (r²=0.976).

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.111-132
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• 2023

테라헤르츠파는 금속에 대부분의 신호가 반사되어 되돌아온다는 특성을 가지고 있다. 이를 활용하여 본 연구에서는 회화 문화재에서 금속 재료의 사용 여부와 그 분포범위를 확인하여 정보를 해석하는 연구를 진행하였다. 먼저 금속 분말 안료와 금속성의 색상과 질감을 표현하는 합성 펄 안료를 사용한 시편 테스트를 통해서는 금속 성분으로 인한 신호 단절과 단면 이미지에 반영되는 양상, 그리고 평면 이미지에서 높은 반사도를 보이는 기본적인 테라헤르츠 이미지 특성을 비교하였다. 이와 더불어 여러 형태의 한국화와 유화에 대한 이미지 분석을 진행하여 금속 채색 재료의 내부 채색 여부와 그 분포 범위를 파악하였으며 이를 바탕으로 그림의 상태 확인과 더불어 추가적인 미술사적 정보를 획득하였다. 테라헤르츠 이미징 기술은 금속 성분의 재료가 사용된 여러 유형의 회화에 대하여 채색 기법과 내부 정보에 대한 진단 분석으로 보존처리를 위한 자료 및 미술사적인 내용 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권4호
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• pp.383-398
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• 2023

Dihydroaustrasulfone alcohol (DA), the synthetic precursor of a natural compound (austrasulfone) isolated from the coral species Cladiella australis, has shown cytotoxic effects against cancer cells. However, it is unknown whether DA has antitumor effects on nasopharyngeal carcinoma (NPC). In this study, we determined the antitumor effects of DA and investigated its mechanism of action on human NPC cells. The MTT assay was used to determine the cytotoxic effect of DA. Subsequently, apoptosis and reactive oxygen species (ROS) analyses were performed by using flow cytometry. Apoptotic and PI3K/AKT pathway-related protein expression was determined using Western blotting. We found that DA significantly reduced the viability of NPC-39 cells and determined that apoptosis was involved in DA-induced cell death. The activity of caspase-9, caspase-8, caspase-3, and PARP induced by DA suggested caspase-mediated apoptosis in DA-treated NPC-39 cells. Apoptosis-associated proteins (DR4, DR5, FAS) in extrinsic pathways were also elevated by DA. The enhanced expression of proapoptotic Bax and decreased expression of antiapoptotic BCL-2 suggested that DA mediated mitochondrial apoptosis. DA reduced the expression of pPI3K and p-AKT in NPC-39 cells. DA also reduced apoptosis after introducing an active AKT cDNA, indicating that DA could block the PI3K/AKT pathway from being activated. DA increased intracellular ROS, but N-acetylcysteine (NAC), a ROS scavenger, reduced DA-induced cytotoxicity. NAC also reversed the chances in pPI3K/AKT expression and reduced DA-induced apoptosis. These findings suggest that ROS-mediates DA-induced apoptosis and PI3K/AKT signaling inactivation in human NPC cells.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_3호
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• pp.1109-1123
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• 2020

국토 대부분이 산림으로 구성되어 있는 대한민국은 매 년 많은 산불이 발생한다. 산불은 토양의 전단강도를 약화시켜 산사태에 취약한 토양층을 만들기도 하고, 수목의 복구가능여부에 따라 다른 계획 설립이 필요하기 때문에 산불피해면적 뿐만 아니라 피해강도에 대한 파악도 중요하다. 위성 원격탐사를 통한 산불피해강도 추정 연구가 많이 수행되어 왔으나, NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)와 NBR(Normalized Burn Ratio) 등과 같은 단일 인자의 시계열 변화만을 이용하여 피해강도를 파악하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 Sentinel-1A SAR-C (Synthetic Aperture Radar-C)와 Sentinel-2A MSI(Multi Spectral Instrument)센서의 자료를 이용하여 기계학습방법을 통한 산불 피해강도 탐지 모델들을 제시하였다. 2017년 5월 삼척, 2019년 4월 강릉·동해, 2019년 4월 고성·속초 총 세개의 산불사례를 이용하여 RF(Random forest), LR(Logistic regression), SVM(Support Vector Machine)기계학습 모델을 구축하였다. 연구결과, random forest 모델이 82.3%의 총정확도로 가장 높은 성능을 보여주었다. 모델의 범용성 및 학습자료 민감도 확인을 위해 사례교차검증도 추가 시행하였는데, 그 결과 사례들의 시기적 차이에 의한 식생활력 및 재생도의 차이에 민감도가 높음을 확인하였다. 이는 추후 다양한 시공간적 사례를 추가할 시 개선이 될 것으로 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1373-1387
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• 2021

산불은 지표 에너지 균형, 사회 및 환경에 중대한 위협을 미치며, 사회경제적 손실을 일으킨다. 한편, 현재까지 널리 사용되고 있는 다중분광 위성 영상 기반 산불 피해 탐지 알고리즘은 구름으로 인한 반사도 오염으로 인해 시의적절한 산불 정보를 얻기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 구름에 영향을 받지 않는 유럽우주국의 Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) 자료로부터 2019년 4월 초에 발생한 남한 강원도의 강릉·동해, 고성·속초 및 인접한 북한의 두 산불 발생 지역을 대상으로 주성분분석(Principal Component Analysis; PCA)을 포함하는 일련의 전 처리 및 K-means clustering을 이용하여 산불 피해 면적을 탐지하였다. 추정된 산불 면적은 국립산림과학원에서 남한의 두 산불에 대해 제공한 산불 피해 면적 및 강도 참조자료 및 산불 피해 탐지에 널리 사용되는 dNBR (differenced Normalized Burn Ratio)을 사용하여 검증하였다. 국립산림과학원의 참조자료 기반 검증에서 강릉·동해와 고성·속초 산불에 대해 평균 약 86%의 정확도를 보였다. dNBR을 사용한 검증에서는 남한 및 북한의 지역 모두에 대해 평균 약 84%의 정확도를 보였다. 이때, 산불 강도가 강할수록 산불 면적 탐지 성능이 높고 반대로 산불 강도가 약할수록 산불 면적 탐지 성능이 낮은 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 검증된 SAR 영상을 이용한 PCA 및 K-means clustering 기반 탐지 알고리즘이 추후 구름의 영향이 크고 작은 산불이 빈번하게 발생하는 한반도에 대하여 신속한 산불 피해 면적 탐지에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권3호
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• pp.181-193
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• 2024

기후변화에 의해 발생하는 대기 불균형은 강우량의 증가로 이어지고, 침수 발생 빈도가 증가함에 따라 이를 탐지할 수 있는 기술의 필요성이 증가하고 있다. 침수 피해를 최소화하기 위해 지속적인 모니터링이 필요하며, 날씨의 영향을 받지 않는 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 영상을 활용하여 침수지역을 탐지하였다. 관측된 데이터는 median 필터를 통해 노이즈를 감소시키는 전처리 과정을 진행하였으며, 객체 탐지 기법을 통해 수체와 비수체를 분류하여 각 기법의 침수탐지 활용성을 평가하고자 하였다. 본 연구에서는 Otsu 기법과 SVM 기법을 통해 수체 및 침수 탐지를 수행하였으며, Confusion Matrix를 통해 전체적인 모델의 성능을 평가하였다. Otsu 기법은 수체와 비수체의 경계를 구분하는데 적합함을 보였으나, 혼합물의 영향을 받아 오탐지의 비율이 높게 나타났다. 반면, SVM 기법을 사용한 경우, 오탐지 비율이 낮고 혼합물에 의한 영향에 민감하지 않은 것으로 관측되었다. 이에 따라 침수 상태를 제외한 다른 조건에서 SVM 기법의 정확도가 높게 나타났다. Otsu 기법이 침수 조건에서 SVM 기법보다 다소 높은 정확도를 보였지만, 정확도의 차이가 5% 미만임을 확인할 수 있었다(Otsu: 0.93, SVM: 0.90). SVM 기법이 Otsu 기법보다 침수 전, 침수 후의 조건에서 정확도 차이가 최대 15% 이상 발생하여 수체 및 침수탐지에 더 적합하게 나타났다(Otsu: 0.77, SVM: 0.92). 이러한 결과는 SVM 기법이 수체 및 침수탐지에서 효과적으로 활용될 수 있음을 시사하며, 미래의 수재해 탐지 시스템에 적용될 때 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.