• 제목/요약/키워드: applications

검색결과 40,547건 처리시간 0.061초

국내에서 유통되는 8종의 식육감별을 위한 multiplex PCR법 개발 (Development of Multiplex PCR Assay for Identification of Eight Species from Meats in Korea)

  • 허은정;고은경;윤향진;김연화;김영조;박현정;위성환;문진산
    • 한국식품위생안전성학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.28-35
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서는 국내 대표 식육인 소, 돼지, 닭, 오리의 4종 식육과 염소, 양, 말, 칠면조의 4종 식육을 동시에 신속하게 감별할 수 있는 2 set의 multiplex PCR법을 개발하고자 미토콘드리아 16S RNA에서 종 특이부위를 선발하고 각 종에 대한 특이도를 높이기 위하여 인위적인 미스매치를 주어 프라이머를 제작한 후 8종 식육의 274개 시료를 대상으로 특이도와 민감도를 조사하였다. 그 결과 소, 돼지, 닭, 오리 모든 시료에서 각각 279, 94, 192, 477 bp의 증폭산물이, 말, 양, 염소, 칠면조의 모든 시료에서 각각 152 bp, 271 bp, 670 bp, 469 bp에서 뚜렷한 PCR 유전자 산물이 확인되어 모든 축종에서 100%의 특이도를 나타내어 축종별 감별력이 우수한 것으로 나타났다. 8종의 축종별로 DNA를 $10ng/{\mu}l$으로 정량한 후 혼합물을 10배씩 단계 희석하여 반응여부를 조사한 결과, 소, 돼지, 오리에서는 100 fg까지, 닭에서는 1 pg까지 검출됨을 확인할 수 있었다. 소, 돼지, 닭, 오리고기를 99.9%, 99%, 90%, 70%, 50%, 30%, 10%, 1%, 0.1%의 비율로 혼합한 식육과 $83^{\circ}C$ 20분, $100^{\circ}C$ 30분, $121^{\circ}C$ 10분에서 각각 열처리한 가열 혼합육에 대하여 검출한계를 조사한 결과 마지막 단계의 희석 비율인 모든 혼합육의 0.1%에서 검출이 가능하였으며, 열처리 혼합육에서는 닭에서는 1% 농도에서 소와 돼지의 혼합육에서 0.1% 농도에서 검출되어 민감도가 높음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 multiplex PCR법은 특이도 및 민감도에 있어서 국내 대표 식육을 감별하는데 있어서 유용한 것으로 평가된다.

열대지역(熱帶地域)에 있어서 질소비료(窒素肥料)의 시용시기(施用時期)와 시비위치(施肥位置)가 비료효율(肥料效率)에 미치는 영향(影響) - 원리(原理)와 실제(實際) (Effect of Timing and Placement of N Fertilizer Application for Increased Use Efficiency - Principle and Practice)

  • 홍종운
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.285-299
    • /
    • 1987
  • 질소비료(窒素肥料)의 효율(效率)을 높임에 있어서 시용시기(施用時期)와 시비위치(施肥位置)는 두가지 중요(重要)한 기술적(技術的) 수단이다. 이 두 수단들 가운데 어떤 것이 더 중요(重要)하냐 하는 것은 시비량(施肥量)에 따라 다르다. 즉 시비량(施肥量)이 적을 때에는 분시회수(分施回數)를 늘림보다는 기비(基肥)를 어떤 위치(位置)에 시용(施用)하느냐가 중요(重要)하고, 시비량(施肥量)이 많을 때에는 시비위치(施肥位置) 못지않게 어떻게 분시(分施)하느냐도 중요(重要)하다. 대체(大體)로, 아직 열대지역(熱帶地域)의 농가(農家)에서는 시비량(施肥量)이 낮은 편이므로, 분시회수(分施回數)보다는 시비위치(施肥位置)를 적절하게 하는 것이 중요(重要)하다. 이제까지 얻어진 연구결과(硏究結果)들을 검토해 보면, 질소비료(窒素肥料)의 시비위치(施肥位置)에 있어서, 수도작(水稻作)에서는 심층시비(深層施肥)가 유효(有效)하고, 밭농사에 있어서는 토층중(土層中) 측조시비(側條施肥)가 유효(有效)하다는 결론(結論)을 도출(導出)할 수 있다. 그러나 수도작(水稻作)에 있어서의 심층시비(深層施肥)는 적절(適切)한 시비기(施肥機)가 사용(使用)되지 않는 한(限), 농가(農家)에서의 실천(實踐)이 특(特)히 어렵다. 밭농사의 경우 토층중(土層中) 측조시비(側條施肥)는 수도작(水稻作)에서의 심층시비(深層施肥)에 비(比)해 실천(實踐)하기가 비교적(比較的) 용이(容易)하다. 수도작(水稻作)에서 완전(完全)한 심층시비(深層施肥)가 곤란(困難)한 조건(條件)에서는 차선책(次善策)으로 전층시비(全層施肥)를 권장해 봄직하다. 금후(今後)의 연구방향(硏究方向)으로, 수도용(水稻用) 간이(簡易) 심층시비기(深層施肥機)의 개발(開發)과, 농민이 쓰기에 편(便)하고 효율(效率)이 높은, 그러면서도 생산(生産)이 까다롭지 않은 신질소비료(新窒素肥料)의 개발(開發)을 들수 있을 것이다.

  • PDF

자궁암의 고선량율 근접 방사선치료시 전산화 치료계획 시스템과 in vivo dosimetry system 을 이용하여 측정한 직장 선량 비교 (Comparison between the Calculated and Measured Doses in the Rectum during High Dose Rate Brachytherapy for Uterine Cervical Carcinomas)

  • 정은지;이상훈
    • Radiation Oncology Journal
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.396-404
    • /
    • 2002
  • 목적 : 자궁암의 방사선치료시 호발하는 직장 부작용은 직장 방사선량과 관계가 있다는 보고들이 많다. ICRU 38에 따른 직장 선량을 측정함으로 강내 방사선치료 시에 조사되는 직장선량의 정도 관리에 기여할 수 있다고 생각하여 전산상 계산된 선량과 강내치료시 다이오드 검출기로 직접 측정된 직장 선량의 차이를 비교해 보고자 하였다. 대상 : 2001년 6월-2002년 2월까지 고선량율 Iridium-192 동위원소를 이용하여 고선량율 강내 방사선치료를 시행 받은 자궁경부암 환자 9명을 대상으로 하였다. 강내치료는 주 2회씩 A점에 총 $6\~8$회간 총 $28\~32\;Gy$ 시행되었다 9명에서 총 44회의 강내치료 중 선량 측정이 가능하였고, 모의치료 계획시의 필름 및 분할 고선량율 강내 방사선치료 시에 촬영한 필름을 기준으로 전산화 계획 시스템상 계산한 직장 기준점 선량과 강내치료를 하면서 다이오드 직장 검출기에서 측정된 선량을 각각 분석하였다. 결과 : 모의치료시 필름을 기준한 직장의 전산화 계획상의 선량과 강내치료 시마다 촬영한 필름으로 다시 전산화 계획상 계산한 직장선량값 사이에는 상당한 차이가 있었다. 강내치료시에 촬영한 사진을 기준으로 전산화 설계에서 계산된 값과 강내치료 중에 검출기로 측정한 직장 선량 사이에도 차이가 많았다. 직장 검출기 표시점의 치료계획 선량을 5개 점에서 계산해 보았을 때 ICRU 38 직장 기준점이 최대 직장 선량점과 일치하는 경우는 $22.2\%$ (2/9)에 불과하였다. 결론 : 자궁암에서 고선량율 강내 방사선치료 선량을 계획할 때 모의 치료시 촬영한 필름만 가지고 직장 선량을 최적화하는 것이 가장 적절한 방법이라고 볼 수는 없다. 본 연구를 통해 고선량율 강내치료시의 직장 선량이 치료시마다 상당히 변화가 많다는 사실을 확인하였으므로 가능하면 직장선량을 실측하거나 아니면 최소한 직장표지기를 삽입하고 측방 투시를 함으로 직장 위치를 파악하는 것이 자궁암의 고선량을 강내 방사선치료에서 정도관리 면에서 중요한 과정이라 생각한다.

양전자방출단층촬영기의 표준 성능평가 방법: GE $Advance^{TM}$에 적용한 예 (Performance Measurements of Positron Emission Tomography: An Investigation Using General Electric $Advance^{TM}$)

  • 이정림;최용;최연성;이경한;김상은;신승애;김병태
    • 대한핵의학회지
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.548-559
    • /
    • 1996
  • 양전자방출단층촬영기(PET)의 성능을 평가하는 표준화 방법을 연구하여 PET을 이용한 체내 연구자료의 정확도를 이해하고 예견하는데 필수적인 PET 스캐너의 능력과 한계를 규명하고자 하였다. General Electric $Advance^{TM}$ PET은 BGO결정을 사용한 18개의 원형검출기로 이루어져 있으며 35개의 영상면을 갖고 있다. 사이클로트론 $PETtrace^{TM}$ 에서 [$^{18}F$]fluoride ion을 생산하여 내경 0.1cm, 길이 18.5cm의 선상선원, 크기 0.1cm인 점선원, 직경 20.3cm, 길이 18.5cm의 실린더모형에 주입하여 사용하였다. 표준 성능평가에서는 공간분해능, 산란분획, 민감도, 계수율손실의 기본적인 내인성 측정과 계수율보정, 균일도보정, 산란보정, 감쇠보정의 정확도를 2차원 및 3차원 데이터획득 모드에서 측정하였다. 횡축방향 공간분해능은 2차원 영상(고민감도)에서 $4.92{\sim}6.56mm$ FWHM이었고, 3차원 영상에서 $5.14{\sim}6.89mm$ FWHM이었다. 축방향 공간분해능은 2차원 스캔 모드에서 $3.91{\sim}6.49mm$ FWHM이었다. 2차원 스캔시 평균 산란분획은 9.57%이었다. 전체 시스템의 민감도는 2차원 스캔에서 $274.7kcps/({\mu}Ci/cc)$이었다. 2차원 스캔의 계수율손실은 불응시간이 50%일때 방사능 농도가 $4.87{\mu}Ci/cc$이었고, 정점에 도달한 참계수율은 519kcps이었다. 2차원 스캔의 계수율보정의 정확도는 방사능 농도 $4.5{\mu}Ci/cc$에 대하여 오차가 가장 큰 경우 1.84%로 나타났다. 균일도측정에서 2차원 영상의 비균일도 평균값은 2.06%이었고 3차원 영상은 2.93%이었다. 산란보정의 정확도는 2차원 영상에서의 잔류오차가 0.55%이었고, 3차원 영상에서는 4.12%이었다. 2차원 영상에서 감쇠보정의 정확도는 공기, 물, 테플론에 대한 오차가 각각 6.21%, 0.20%, -6.32%이었고 3차원 영상에서의 오차는 각각 5.00%, 6.94%, 3.01%로 나타났다. PET 스캐너의 표준 성능평가는 내인성 측정과 보정의 정확도 측정으로 이루어져 있으며 임상 및 연구에서 사용되는 PET 데이터의 해석에 필요하다.

  • PDF

침철석(goethite)과 비소의 흡착반응 (Adsorption of Arsenic on Goethite)

  • 김순오;이우춘;정현수;조현구
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.177-189
    • /
    • 2009
  • 철 (산수)산화물은 높은 반응성과 큰 비표면적 등의 특성을 갖는 이차광물로서 환경관련 산업이나 연구에서 무기 및 유기 오염물질들을 효과적으로 제거할 수 있는 수착제로 널리 활용되어 오고 있다. 이러한 철 (산수)산화물들 중에서 침철석(${\alpha}$-FeOOH)은 지중에서 가장 많이 분포하고 안정된 광물로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 침철석을 이용하여 비소를 제거하는데 있어서 주요한 기작인 흡착반응에 대하여 알아보았다. 순수한 침철석을 얻기 위하여 실험실에서 합성하였으며, 침철석의 다양한 광물학적, 물리화학적 특성들을 분석하여 비소와의 흡착반응을 해석하는데 이용하였다. 그리고 비소의 화학종별 침철석에 대한 흡착특성을 비교하기 위하여 흡착 등온식을 얻기 위한 평형흡착실험, pH에 따른 흡착실험, 흡착반응속도 실험 등을 수행하였다. 합성된 침철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)은 7.6으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해서 상대적으로 약간 높은 값으로 측정되었다. 침철석의 비표면적은 $29.2\;m^2/g$으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해 비교적 낮게 나타나서 흡착력이 다소 떨어질 것으로 예상되었다. 침철석에 대한 친화도는 3가 비소(아비산 이온)가 5가 비소(비산 이온)보다 훨씬 더 커서 동일한 pH 조건에서 3가 비소가 5가 비소보다 침철석에 많이 흡착되는 것으로 조사되었다. pH에 따른 비소 화학종별 흡착특성을 살펴보면 3가 비소는 중성의 pH 범위(7.0~9.0)에서 가장 높은 흡착을 보였으며, 산성 또는 염기성 pH 조건에서는 흡착량이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 5가 비소의 경우에는 낮은 pH 조건에서 가장 흡착이 잘 일어났으며 pH가 증가함에 따라서 흡착은 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 거시적인 현상은 pH에 따라서 각 비소종의 화학적 존재형태와 침철석의 표면 전하가 변하기 때문에 발생하는 정전기적인 작용에 의한 것으로 생각된다. 침철석과 비소와의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델은 parabolic diffusion 모델인 것으로 평가되었으며, 회귀 분석 결과 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.

농업기상 정보 및 배분 네트워크 현황 (Status of Agrometeorological Information and Dissemination Networks)

  • Jagtap, Shrikant;Li, Chunqiang
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제6권2호
    • /
    • pp.71-84
    • /
    • 2004
  • 농업기상정보에 대한 수요는 흥미로운 내용보다는 농업현장에서 사용자가 직접 활용할 수 있는 내용이 점증하고 있다. 이러한 수요에 부응하기 위해서는 지역 또는 집단 별로 소속 농민을 위한 지역특성이 반영된 기후/기상 정보를 개발, 제공하여야 한다. 그리고 최종 사용자가 공식 기상기구에 의해 발표된 기상/기후 예보를 이해하는 데 도움을 줄 수 있는 도구가 제공되어야 한다. 특히 기본이 되는 근간자료를 포함하여 실시간 기상정보도 농민에게 함께 제공되어야 한다. 따라서 이상적인 농업기상정보시스템은 다음과 같은 요소를 포함하여야 한다. 1) 효율적인 자료 관측과 수집 체계, 2) 최신 통신시스템, 3) 표준 자료관리, 가공 및 분석 시스템, 및 4) 첨단 기술정보 배분시스템 등. 향후 인터넷이 농업기상정보 전달과 배분에 있어서 지속적으로 중요한 역할을 수행하겠지만 정보 풍요국과 빈곤국간의 격차는 날로 심화되어 갈 것이다. 그리고 농촌지역은 정보통로의 가장 끝자락을 의미하는데, 앞으로 많은 나라에서 정보통신 수단으로 TV, 라디오, 전화, 신문 및 팩스 등에 의존할 것으로 보이며, 정보와 배분 수단 확충에 필요한 가용 인적 및 경제적 자원에 따라 국가 간에 그 달성 여하에 차이가 있을 것이다. 이러한 차이점들은 농업기상 정보배분시스템 구축설계시에 반드시 고려되어야 한다. 과거 경험에 따르면, 사용자 요구에 적극 부응하는 정보들에 대한 손쉬운 접근을 통해서 기후정보의 활용이 근원적으로 증대한다는 것을 알 수 있다. 지리정보시스템과 원격탐사정보의 농업기상분야 적용도 향후 그 전망이 매우 밝은 분야라고 생각된다. 수 있을 것으로 사료된다. 유방병소를 수술전에 위치결정하는 방법은 그 수기가 간단하고도 안전하며 병소를 정확히 지시해 줌으로써 수술적 생검에 큰 도움을 주었고 그럼으로써 정상유방조직의 절제를 최소화하여 수술 후에 오는 유방의 외형상 변형을 최소화할 수 있었다. The blood pressure was dropped to 80/60 mmHg, but pulse rate was normal. She did not complain of dyspnea, and cyanosis was not developed. The urine volume was normally maintained. She was treated for pulmonary edema, which was completely absorbed after 20 hours. And the blood pressure was also normalized. We has experienced a case of pulmonary edema developed after intraarterial injection of the iodinated contrast medium without underlying cardiac, renal and hepatic problems, and reviewed the literatures on mechani 는 of pulmonary edema caused by intravascular injection of the iodinated contrast materials.석

국가산림자원조사와 장기생태연구 자료를 활용한 산림경관모형의 모수화 및 적용성 평가 (Parameterization and Application of a Forest Landscape Model by Using National Forest Inventory and Long Term Ecological Research Data)

  • 조원희;임원택;김은숙;임종환;고동욱
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.215-231
    • /
    • 2020
  • 산림경관모형은 산림생태계의 복잡한 구조와 다양한 기능의 동적특성을 연구하는데 적합한 모형으로 평가받는다. 산림경관모형은 경관생태학을 기반으로 제작되었으며, 그 특성상 넓은 시공간적 규모를 다루기 때문에 새로운 지역에 적용하는데 환경특성, 수종특성 등에 대한 모수화와 검증에 어려움이 있다. 이에 이 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II Biomass succession 익스텐션에 대한 국내 적용성을 평가하기 위해 계방산 일대를 대상으로 1) 공간정보 입력자료 제작 및 수종특성 모수화, 2) 모형의 보정, 3) 모형의 적용 및 검증방안을 제시하였다. 모형에 적용한 총 14수종은 국가산림조사(National Forest Inventory; NFI), 장기생태조사자료, 아고산대조사자료 기반의 수종별 중요도를 기반으로 선정하였으며, 공간정보 입력자료는 30m 해상도의 수치표고모형을 기반으로 제작한 생태역 지도와 NFI와 장기생태조사자료 기반의 초기 식생형 지도 등을 제작하였다. 수종별 생장모수(ANPPmax, Maxbiomass)는 한국, 중국, 일본 등 동아시아 지역의 생리실험 문헌자료를 종합하여 선정한 수종별 생리특성 모수(FolN, SLWmax, Halfsat, 생장온도, 내음성 등)를 PnET-II 모형에 적용하여 추정하였다. 모형의 보정과 검증은 모형과 조사자료의 수종별 지상부생물량을 비교하여 산출한 결정계수(R2)와 최소 제곱근 오차(RMSE)를 통해 실시하였으며, 검증결과 0.98의 R2와 8.9의 RMSE의 준수한 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구를 기반으로 한반도의 산림경관 변화를 모사할 수 있을 것으로 판단되며 산림관리, 산불, 풍해, 병충해, 기후변화 등 외적요인에 따른 산림경관 변화에 대한 연구가 수행될 수 있을 것으로 기대된다.

질소 시비조건에 따른 벼 품종의 미질과 식미특성 반응 (Varietal Response to Grain Quality and Palatability of Cooked Rice Influenced by Different Nitrogen Applications)

  • 김정일;최해춘;김광호;안종국;박노봉;박동수;김춘송;이지윤;김제규
    • 한국작물학회지
    • /
    • 제54권1호
    • /
    • pp.13-23
    • /
    • 2009
  • 질소수비 및 실비 시용량을 증시하여 미립내 단백질함량을 증가시킴으로써 이에 따른 식미저하와 쌀의 구조적 특성의 품종별 반응을 정밀하게 분석 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 현미 단백질함량은 질소 수비 실비의 증량에 따라 표준구(N6) 대비 $35{\sim}47%$까지 증가하였으며 식미가 낮은 품종일수록 증가 정도가 컸고, 동일한 질소 15kg/10a 수준으로 1,2차 수비가 충분히 준 조건에서도 1차 추비에 비해 실비를 준 경우 유메히까리와 레이호우는 현미 단백질함량이 유의하게 증가하였다. 2. 아밀로스함량은 질소 수비 실비의 증시에 따라 대체로 단백질함량과 반대로 변화정도는 품종간 차이보다 미미하지만 감소하는 경향을 나타내었다. 3. 식미 관능총평은 히노히까리 > 유메히까리 > 레이호우 순으로 높았는데 N 12 kg/10a 이상에서 질소 수비 실비 증시에 따라 유의하게 감소하는 경향을 보였으며 식미가 낮은 품종일수록 저하 정도가 컸고, 모든 식미관능 특성이 아밀로스함량보다 단백질함량 변화에 따라 크게 좌우되었으며 식미가 양호한 품종보다 식미가 낮은 품종에서 단백질함량 변화의 영향이 컸다. 4. 미립의 층위별 분포를 보아 외층에서 내층으로 갈수록 단백질함량은 현저히 감소하였고 아밀로스함량은 증가하였다. 식미가 양호한 품종이 낮은 품종에 비해 단백질함량의 분포가 겨층에서 높은 반면 백미층에서 크게 낮았으며 특히 아밀로스함량의 백미 외층 분포비율이 낮았다.

본초 광물로서의 활용을 위한 산지별 전기석의 광물학적 연구 (Mineralogical Studies of the Tourmaline for Medicinal Applications by Production Localities)

  • ;김선옥;박희율;박맹언
    • 자원환경지질
    • /
    • 제51권4호
    • /
    • pp.345-358
    • /
    • 2018
  • 이 연구는 전기석이 본초 광물의 활용 가능성을 평가하기 위하여 중국 산동성 흑색 전기석 5종, 브라질 미나스 제라이스(Minas Geraris)광산의 흑색 및 핑크색 전기석 2종, 한국 대유광산 흑색 전기석 1종을 대상으로 전자탐침미세분석, X-선 회절분석, 유도결합플라스마 분광방출분석, 퓨리에변환 적외선분광분석, 원적외선 분석, 핵자기공명분석 및 물-전기석 반응에 따른 pH-DO 변화를 수행하였다. 또한, 전기석 찜질방의 온열효과와 전기석 분말을 첨가한 비누가 피부에 미치는 영향을 검토하였다. 연구에 사용된 전기석 시료들은 철과 알루미늄 및 붕소 함량이 높은 유형으로 분류되며, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 철과 붕소 함량변화는 전기석의 고용체 특성을 반영한다. $CaO/(CaO+Na_2O)$와 MgO/(FeO+MgO) 함량비는 높은 정(+)의 상관관계를 갖는다. 전기석 분말과 증류수와의 반응에서 DO값은 반응시간의 경과에 따라 낮아지며, DO=10에서 안정된다. pH는 6시간까지 증가되고, 24시간 이후에는 대체적으로 pH=8에서 안정된 상태를 유지한다. 전기석은 단파장에서 흡수 스펙트럼의 강도와 투과율이 낮아지며, 흡수 스펙트럼의 파장과 강도는 구성 원소의 함량과 결정학적 특징에 따라 달라진다. 특히, 철의 함량증가는 방사량을 감소시키는 원인이 되는 것으로 확인되었다. 전기석의 철 함량과 원적외선 방사량의 상관관계는 높은 정(+)의 상관성을 가지며, 알루미늄과 마그네슘 함량은 부(-)의 상관관계를 나타낸다. 증류수와 전기석 분말의 반응은 $^{17}O-NMR$ 반치폭을 감소시키는 것으로 확인되었다. 전기석에 의한 고온 찜질방(약 $100^{\circ}C$ 사우나)에서의 온열효과는 체온을 $0.5-1.5^{\circ}C$ 정도 높이며, 맥박은 평균 12회, 혈압은 10mg Hg 상승한다. 전기석 비누는 피부에 매우 좋은 효과를 나타내며, 알레르기와 아토피 등의 문제성 피부에서 보통이상의 개선 효과를 갖는 것으로 확인되었다.

계산과학공학 플랫폼을 위한 실행-이력 기반의 시뮬레이션 데이터 관리 프레임워크 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Execution-Provenance Based Simulation Data Management Framework for Computational Science Engineering Simulation Platform)

  • 마진;이식;조금원;서영균
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.77-86
    • /
    • 2018
  • 지난 수년간 KISTI는 EDISON이라는 온라인 시뮬레이션 실행 플랫폼을 통해 사용자들이 다양한 계산과학공학 분야에서 제공된 사이언스 애플리케이션에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. 일반적으로 이러한 시뮬레이션은 대규모 계산을 수반하므로 대용량의 출력 데이터를 생산해 낸다. 온라인 플랫폼에서 이러한 시뮬레이션을 수행 할 때 발생하는 중요한 문제 중 하나는 많은 사용자가 동일한 (또는 거의 변하지 않는) 입력 매개 변수 또는 파일을 사용하여 시뮬레이션 요청 (또는 작업)을 플랫폼에 동시에 제출함으로써 플랫폼에 상당한 부담을 준다는 점이다. 다시 말해, 동일한 컴퓨팅 작업으로 인해 중복 컴퓨팅 및 스토리지 리소스가 빠른 속도로 소모된다는 점이다. 이와 같은 동일한 시뮬레이션 요청으로 인한 과도한 자원 사용 문제를 극복하기 위해, 본 논문은 실행 메타 데이터, 즉 프로비넌스를 기반으로 시뮬레이션 데이터를 효율적으로 관리하기 위한 IceSheet라는 새로운 프레임 워크를 제안한다. IceSheet 프레임워크는 시뮬레이션 실행과 관련된 프로비넌스를 수집하여 저장한다. 수집된 프로비넌스 정보는 중복 시뮬레이션 요청을 제외할 뿐만 아니라 오픈소스 검색 엔진인 ElasticSearch를 통해 기존 시뮬레이션 결과를 검색하는 데도 사용된다. 특히 본 논문은 IceSheet 프레임워크에서 저장된 시뮬레이션 결과를 검색하고 재사용할 수 있는 핵심 구성 요소에 대해 자세히 설명한다. 우리는 온라인 시뮬레이션 실행 플랫폼과 함께 연동하는 검색 엔진을 기반으로 제안된 프레임워크의 프로토타입을 구현하였다. 플랫폼에서 수집된 실제 시뮬레이션 실행 프로비넌스를 기반으로 제안된 프레임워크의 성능 평가를 수행하였다. 플랫폼과 완벽히 연동된 IceSheet 프레임워크는 사용자로 하여금 선택된 시뮬레이션 소프트웨어에 대해 과거에 입력된 매개 변수 값을 빠르게 검색하고 동일한 입력 매개 변수 값이 존재하는 경우 기존의 결과를 곧바로 반환할 수 있도록 할 것으로 기대된다. 따라서 제안된 프레임워크를 통해 이전에 실행된 시뮬레이션과 동일한 요청에 대해 중복 자원 소모를 없애고 실행 시간을 크게 단축시키는 데 도움이 될 것으로 기대한다.