• 한국물환경학회지
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• 제40권3호
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• pp.121-129
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• 2024

Harmful cyanobacterial blooms (HCBs) are caused by the rapid proliferation of cyanobacteria and are believed to be exacerbated by climate change. However, the extent to which HCBs will be stimulated in the future due to increased temperature remains uncertain. This study aims to predict the future occurrence of cyanobacteria in the Nakdong River, which has the highest incidence of HCBs in South Korea, based on temperature rise scenarios. Representative Concentration Pathways (RCPs) were used as the basis for these scenarios. Data-driven model simulations were conducted, and out of the four machine learning techniques tested (multiple linear regression, support vector regressor, decision tree, and random forest), the random forest model was selected for its relatively high prediction accuracy. The random forest model was used to predict the occurrence of cyanobacteria. The results of boxplot and time-series analyses showed that under the worst-case scenario (RCP8.5 (2100)), where temperature increases significantly, cyanobacterial abundance across all study areas was greatly stimulated. The study also found that the frequencies of HCB occurrences exceeding certain thresholds (100,000 and 1,000,000 cells/mL) increased under both the best-case scenario (RCP2.6 (2050)) and worst-case scenario (RCP8.5 (2100)). These findings suggest that the frequency of HCB occurrences surpassing a certain threshold level can serve as a useful diagnostic indicator of vulnerability to temperature increases caused by climate change. Additionally, this study highlights that water bodies currently susceptible to HCBs are likely to become even more vulnerable with climate change compared to those that are currently less susceptible.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권3호
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• pp.141-149
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• 2008

본 연구에서는 설계모델과 주물 응고의 유한차분법 기반 해석결과를 결합하여 가시화하는 새로운 방법을 제안하고 VR 디스플레이를 도입하여 입체 가시화함으로써 보다 효과적인 분석작업 환경을 제공한다. 먼저 기존 해석 소프트웨어를 사용하여 얻어진 응고해석 결과를 사각형 메쉬모델로 복원하여 복원모델의 모든 정점의 색이 해당 위치의 온도수치를 표현하도록 한다. 다음으로 설계모델의 모든 정점에 대해 가장 가까운 복원모델의 정점을 탐색함으로써 두 모델을 대응하고 대응점의 색을 설계모델 정점에 지정한다. 이때 설계 모델은 최소의 정점으로 모델의 형상이 이루어져 있어 정점의 분포가 복원모델에 비해 균일하지 않으므로 특정 임계값을 설정하여 삼각형 변의 길이가 이보다 큰 경우 정점을 추가함으로써 형태를 유지하는 메쉬 분할을 수행한다. 구현된 시스템은 설계모델 상에서 응고해석 데이터를 가시화함으로써 사용자가 분석객체 세부영역의 정확한 기하정보를 파악할 수 있으며 VR 디스플레이를 통해 실감나는 작업환경을 제공함으로써 보다 빠르고 효과적으로 문제발생여부를 판단할 수 있다.

• 지질공학
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• 제26권2호
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• pp.235-250
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• 2016

우리나라는 여름철 강수량이 연 강수량의 약 70% 이상을 차지하고 일 강우량이 200 mm가 넘는 극한강우가 증가하고 있다. 강우는 산사태를 유발하는 가장 직접적인 인자로서 이를 활용한 산사태 발생 예측 기준을 설정하고 경보를 발령하여 산사태로 인한 피해를 최소화 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 발생한 산사태이력 중 발생시점 및 장소가 분명한 12개소를 선정하고 각 지역의 강우데이터를 수집하여 분석하였으며, RTI (Rainfall Triggering Index) 모델에 사용된 각 인자들을 한국의 산사태 유발 강우특성에 따라 적정성을 검토하여 반영하고 강우강도의 단위시간을 달리한 3가지 모델을 비교하였다. 분석결과, 60-minutes RTI 모델은 3개소에서 산사태 발생 예측에 실패하였으며, 30-minutes RTI 모델 및 10-minutes RTI 모델은 모두 사전예측 가능하였다. 각 모델별 산사태 발생 경보에 따른 평균 대응시간은 60-minutes RTI model이 4.04시간, 30-minutes RTI model과 10-minutes RTI model은 각각 6.08과 9.15시간으로 단위시간이 짧은 강우강도를 사용한 RTI 모델이 산사태 사전예측실패 가능성이 적고 보다 긴 대응시간을 확보 할 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 산사태 발생 예측을 통한 대응시간은 단위시간을 세분화한 모델일수록 더 많은 시간을 확보 할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 단시간 내 발생하는 변동성이 큰 강우강도 가진 한국의 강우특성을 고려할 때 시간 단위 이하의 강우강도를 적용하는 것이 RTI 모델을 통한 산사태 예측과 조기경보시스템의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.407-424
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• 2004

본 연구는 지형 기후학적 단위유량도(Geomorphoclimatic Unit Hydrograph, GCUH)가 산악지역의 유출량과 돌발홍수 기준우량을 산정하는데 적절한지를 검토한 것으로, 우선 산악지역의 유출량을 산정하는데 적절한 방범인지를 덕천강 유역에 대해 확률강우량으로 지형기후학적 단위유량도의 첨두유량과 기존 보고서의 착률 홍수량 자료를 비교하는 방법과 실측 호우사상을 HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System) 모형과 지형기후학적 단위유량도에서 산정된 첨두 유량을 태수지점의 실측자료와 비교함으로써 지형기후학적 단위유량도의 타당성을 검증하려했고 지형기후학적 단위유량도와 NRCS(Natural Resources Conservation Service) 방법을 이용하여 돌발홍수 기준우량을 산정함으로써 산악지역의 돌발홍수 기준우량 산정 방법을 제시했다. 덕천강 유역에 대해 확률강우량으로 첨두 유량을 비교한 경우 표 11과 같이 대체로 30년 빈도를 제외하곤 비율이 1.1을 초과하지 않았고, 실측 호우사상으로 첨두유량을 비교한 경우 표 12와 같이 지형기후학적 단위유량도 결과가 HEC-HMS 모형보다 모두 크게 나타났고 태수 수위표의 실측치와 대체로 유사하게 나타났다. 따라서, 본 연구에서 지형기후학적 단위유량도를 이용한 산악지역의 유출량 산정이 타당함을 확인했고 이를 이용해 덕천강 유역의 돌발홍수 기준우량을 산정한 결과 한계유출량이 95.59 $m^3$/sec일때, 최초 10분 동안에 12.96 mm가 발생하면 위험한 것으로 나타났다.

• The Korean Journal of Pain
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• 제18권2호
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• pp.107-112
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• 2005

Background: Nerve ligation injury may produce mechanical allodynia, but this can be reversed after an intrathecal administration of adenosine analogues. In many animal and human studies, ATP-sensitive potassium channel blockers have been known to reverse the antinociceptive effect of various drugs. This study was performed to evaluate the mechanical antiallodynic effects of spinal R-PIA (Adenosine A1 receptor agonist) and the reversal of these effects due to pretreatment with glibenclamide (ATP-sensitive potassium channel blocker). Thus, the relationship between the antiallodynic effects of R-PIA and ATP-sensitive potassium channel were investigated in a neuropathic model. Methods: Male Sprague Dawley rats were prepared by tightly ligating the left lumbar 5th and 6th spinal nerves and implantation of a chronic lumbar intrathecal catheter for drug administration. The mechanical allodynia was measured by applying von Frey filaments ipsilateral to the lesioned hind paw. And the thresholds for paw withdrawal assessed. In study 1, either R-PIA (0.5, 1 and $2{\mu}g$) or saline were administered intrathecally for the examination of the antiallodynic effect of R-PIA. In study 2, glibenclamide (2, 5, 10 and 20 nM) was administered intrathecally 5 min prior to an R-PIA injection for investigation of the reversal of the antiallodynic effects of R-PIA. Results: The antiallodynic effect of R-PIA was produced in a dose dependent manner. In study 1, the paw withdrawal threshold was significantly increased with $2{\mu}g$ R-PIA (P < 0.05). In study 2, the paw withdrawal threshold with $2{\mu}g$ R-PIA was significantly decreased almost dose dependently by intrathecal pretreatment of 5, 10 and 20 nM glibenclamide (P < 0.05). Conclusions: These results demonstrated that an intrathecal injection of ATP-sensitive potassium channel blockers prior to an intrathecal injection of adenosine A1 receptors agonist had an antagonistic effect on R-PIA induced antiallodynia. The results suggest that the mechanism of mechanical antiallodynia, as induced by an intrathecal injection of R-PIA, may involve the ATP-sensitive potassium channel at both the spinal and supraspinal level in a rat nerve ligation injury model.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권2호
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• pp.183-191
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• 2018

Background: Ginseng saponin has long been used as a traditional Asian medicine and is known to be effective in treating various kinds of pain. Ginsenoside Rf is one of the biologically active saponins found in ginseng. We evaluated ginsenoside Rf's antinociceptive and anti-inflammatory effects, and its mechanism of action on adrenergic and serotonergic receptors, in an incisional pain model. Methods: Mechanical hyperalgesia was induced via plantar incision in rats followed by intraperitoneal administration of increasing doses of ginsenoside Rf (vehicle, 0.5 mg/kg, 1 mg/kg, 1.5 mg/kg, and 2 mg/kg). The antinociceptive effect was also compared in a Positive Control Group that received a ketorolac (30 mg/kg) injection, and the $Na{\ddot{i}}ve$ Group, which did not undergo incision. To evaluate the mechanism of action, rats were treated with prazosin (1 mg/kg), yohimbine (2 mg/kg), or ketanserin (1 mg/kg) prior to receiving ginsenoside Rf (1.5 mg/kg). The mechanical withdrawal threshold was measured using von Frey filaments at various time points before and after ginsenoside Rf administration. To evaluate the anti-inflammatory effect, serum interleukin $(IL)-1{\beta}$, IL-6, and tumor necrotizing $factor-{\alpha}$ levels were measured. Results: Ginsenoside Rf increased the mechanical withdrawal threshold significantly, with a curvilinear dose-response curve peaking at 1.5 mg/kg. $IL-1{\beta}$, IL-6, and tumor necrotizing $factor-{\alpha}$ levels significantly decreased after ginsenoside Rf treatment. Ginsenoside Rf's antinociceptive effect was reduced by yohimbine, but potentiated by prazosin and ketanserin. Conclusion: Intraperitoneal ginsenoside Rf has an antinociceptive effect peaking at a dose of 1.5 mg/kg. Anti-inflammatory effects were also detected.

• 한국응용곤충학회지
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• 제53권3호
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• pp.311-315
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• 2014

꽃매미는 약충과 성충이 무리지어 식물체 흡즙하거나 그 과정에서 감로를 배출하여 그을음병을 유발시킴으로서 포도 등에 피해를 주는 외래해충이다. 본 연구는 경기도내 주요 포도 재배지에서 꽃매미의 발생특성과 월동기 극저온이 꽃매미 월동난괴의 생존율에 미치는 영향을 분석하기 위해 2010년부터 2013년까지 수행하였다. 경기지역에서 꽃매미 월동난괴는 5월 상순부터 부화하기 시작하여 5월 중순에 가장 높은 약충 밀도를 보이고 있으며 7월 하순부터 출현한 성충은 11월 상순까지 산란하는 특성을 보였다. 동절기 온도가 꽃매미 월동난괴 생존율에 큰 영향을 미쳤으며, 1월 중 극저온 출현일수(x)와 생존율(y) 간 관계를 선형회귀모형으로 분석하였다. 그 결과 예측치와 실측치 간 잔차자승합(residual sum of square) 가장 낮은 모형은 $-11^{\circ}C$를 임계 극저온으로 취급한 y = -1.0486 x + 94.496 ($R^2=0.7067$) 이었다. 본 연구 결과는 월동 중 꽃매미 알의 생존율 예측과 봄철 발생시기 정보를 제공함으로써 꽃매미 관리전략 수립에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제39권1호
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• pp.90-98
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• 2013

Objectives: Many studies have shown that air pollution and temperature have adverse effects on mortality and morbidity. But the interactive effect between air pollution and temperature on mortality has been rarely investigated. This study aims to explore whether temperature modifies the associations between ambient particulate matter less than $10{\mu}m$ in diameter ($PM_{10}$) and mortality in Seoul, Korea. Methods: The time-series analysis examined the effect of the interaction between $PM_{10}$ and temperature on mortality from 1999 to 2010 in Seoul. In order to examine the interactive effect between $PM_{10}$ and temperature on mortality, we fitted a response surface model controlling the time-trends and meteorological variables. The effects of $PM_{10}$ were stratified by temperature stratum to quantitatively estimate the $PM_{10}$-health outcome associations. Results: When temperature was low (below the threshold temperature), the percentage increases per $10{\mu}g/m^3$ increase of $PM_{10}$ increased 0.38% (95% Confidence Interval[CI]: 0.09~0.68%) and 0.31% (95% CI: - 0.07~0.68%) of mortality in the all age group and ${\geq}65$ year age group, respectively. When temperature was high (above the threshold temperature), the percentage increases per $10{\mu}g/m^3$ increase of $PM_{10}$ increased 1.09% (95% CI: 0.47~1.72%) and 1.35% (95% CI: 0.65~2.06%) for mortality in the all age group and ${\geq}65$ year age group, respectively. Conclusion: The results of this study showed strong modification by temperature in the association between $PM_{10}$ and mortality. We recommend that public health strategies to minimize adverse health impact of heat and $PM_{10}$ should be considered in control and prevention measures for air pollution and weather-related health impacts.

• 지능정보연구
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• 제16권1호
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• pp.71-92
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• 2010

최근 트레이딩 시스템에 대한 관심이 높아지면서, 인공지능을 이용한 지능형 트레이딩 시스템의 개발과 관련한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 그러나 현재까지 소개된 트레이딩 시스템 관련 연구들은 트레이딩에 적용될 수 있는 다양한 변수들이 실무에서 활용되고 있음에도 불구하고, 주가지수에서 파생된 기술적 지표에만 과도하게 의존하는 경향이 있었다. 또한, 실제 수익창출에 초점이 맞추어진 트레이딩 시스템의 모형보다는 주가 혹은 주가지수의 등락에 대한 정확한 예측에 초점을 맞춰 모형을 개발하려고 하는 한계도 존재했다. 이에 본 연구에서는 기존 연구에서 주로 활용되어 온 기술적 지표 외에 현업에서 유용하게 활용되는 다양한 비가격 변수들을 시스템에 반영함으로서 예측 성과의 개선을 도모하는 동시에, Support Vector Machines 기반의 등락예측모형의 결과를 트레이딩 시스템의 매수, 매도, 혹은 유지의 신호로 해석할 수 있도록 설계된 새로운 형태의 지능형 트레이딩 시스템을 제안한다. 제안시스템의 유용성을 검증하기 위해, 본 연구에서는 2004년 5월부터 2009년 12월까지의 KOSPI200 주가지수에 제안모형을 적용하여 그 성과를 살펴보았다. 그 결과, 제안시스템이 수익률 관점에서 다른 비교모형들에 비해 더 우수한 성과를 도출함을 확인할 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권1호
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• pp.35-47
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• 2022

북한의 식량 안보 위기를 개선하기 위해 농자재와 관개시설의 요구도가 적은 감자 재배 면적을 확대하는 것이 유리하다. 특히, 저투입 조건에서 감자의 생산성을 높일 있는 적지를 공간적으로 파악하기 위해 재배 조건과 기후적합도를 동시에 평가할 수 있는 Global Agro-Ecological Zones (GAEZ) 모형을 사용하였다. 본 연구에서는 Global Biodiversity Information Facility (GBIF) 데이터베이스에 수록된 감자 위치 자료를 사용하여 10 km 공간해상도를 가진 GAEZ 모형의 적합도 추정값의 분포를 분석하였다. 그 결과 중간정도에 해당하는 적합도 값인 3,333 이상에서 적합도가 0인 지점을 제외한 감자 위치 지점의 90%가 포함되었다. MODIS-IGBP 토지이용자료와 GAEZ Data Portal에서 제공하는 벼 수량 자료를 사용하여 추정된 감자 재배 후보 지역 중에서 적합도가 임계값 이상을 가진 재배적지를 구분한 결과 저투입 조건에서 추정된 재배적지는 실제 북한의 감자 재배지 공간 분포와 유사한 경향이 있었다. 특히, 군 단위의 재배 면적과 재배적지 면적을 비교하여, 재배규모가 큰 지역에서 재배적지의 면적도 넓은 경향을 보임을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 적합도의 임계값을 바탕으로 미래 기후조건에서 추정된 값에 적용하여, 기후변화에 따른 재배지 변동 연구에 기초 자료로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 여러 작물의 기후적합도를 함께 고려하여 작부체계를 구성한다면 전반적인 작물 생산성을 높일 수 있을 것으로 사료되었다.