• Genomics & Informatics
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• 제13권3호
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• pp.76-80
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• 2015

Type 2 diabetes mellitus is a complex metabolic disorder associated with multiple genetic, developmental and environmental factors. The recent advances in gene expression microarray technologies as well as network-based analysis methodologies provide groundbreaking opportunities to study type 2 diabetes mellitus. In the present study, we used previously published gene expression microarray datasets of human skeletal muscle samples collected from 20 insulin sensitive individuals before and after insulin treatment in order to construct insulin-mediated regulatory network. Based on a motif discovery method implemented by iRegulon, a Cytoscape app, we identified 25 candidate regulons, motifs of which were enriched among the promoters of 478 up-regulated genes and 82 down-regulated genes. We then looked for a hierarchical network of the candidate regulators, in such a way that the conditional combination of their expression changes may explain those of their target genes. Using Genomica, a software tool for regulatory network construction, we obtained a hierarchical network of eight regulons that were used to map insulin downstream signaling network. Taken together, the results illustrate the benefits of combining completely different methods such as motif-based regulatory factor discovery and expression level-based construction of regulatory network of their target genes in understanding insulin induced biological processes and signaling pathways.

• 한국가스학회지
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• 제12권2호
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• pp.38-41
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• 2008

본 연구에서는 독성가스 중 가장 널리 이용되는 염소와 암모니아 가스 누출에 대한 누출속도 추정 방법을 제안하고자 한다. 우선, 독성 가스 누출이 자주 발생하는 위험 지역 주변에 펜스 형태의 광센서 네트워크를 설치한다. 센서가 규정 농도 이상의 위험물질을 감지하게 되면, 자동적으로 물질을 분석하고 그 물질의 농도정보를 얻게 된다. 기존의 역추적 모델들은 3개 이상의 센서 정보로부터 결과물을 요구하기 때문에, 하나의 센서정보로 누출속도를 구해야 하는 이 시스템에는 적합하지 않다. 이 연구에서 제안한 신경망을 기반으로 한 역추적 알고리즘과 농도정보 및 기상정보를 이용하여 누출원에서 누출속도를 구하게 된다. 관련 위험물 저장 설비의 공정정보, 물질정보, 기상정보 그리고 센서로부터 얻은 농도데이터 등 14개의 입력 데이터를 넣어 출력값인 누출속도를 구하게 된다. 이는 독성가스 저장시설 주변에 사는 주민들에게 위험시설에 대한 신뢰감을 향상시키며, 독성 가스 누출시 주변 지역 주민들에게 긴급상황을 신속히 전달할 수 있는 비상대응의 일환으로 활용 할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.720-726
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• 2014

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.173-176
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• 2000

A neural network based controller (NN controller) was studied for the control of ammonia concentrations in biological processes. An ammonia FIA has been employed to on-line monitor the concentrations of ammonia in a bioreactor. The optimal neural network structure was investigated by computer simulation and found to be a 3(inputlayer)-2(hidden layer)-1(output layer). The NN controller had advantage over the PID controller, even though the former is more time consuming. The 3-2-1 NN controller has been used to control the ammonia concentrations in a simulated bioprocess and also in a real cultivation process of yeast, and its performance were investigated.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제9권1호
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• pp.17-24
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• 1988

This paper describes a neural network modelling of a vertebrate retina using a discrete-time and discrete-space approach based on neuro-anatomical data, and the computer simulations of the model which approximate the frog/amphibian negro-physiological data. It then compares them and describes how such a model can be beneficially used for confirming the hypothesis of a given neural system and further predict yet unknown experimental data.

• IMMUNE NETWORK
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• 제13권2호
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• pp.43-54
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• 2013

Over the past 40 years, flow cytometry has emerged as a leading, application-rich technology that supports high-resolution characterization of individual cells which function in complex cellular networks such as the immune system. This brief overview highlights advances in multiparameter flow cytometric technologies and reagent applications for characterization and functional analysis of cells modulating the immune network. These advances significantly support highthroughput and high-content analyses and enable an integrated understanding of the cellular and molecular interactions that underlie complex biological systems.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.608-613
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• 2009

이 연구는 생물테러리즘을 위기로 인식하고 생물테러리즘을 위기관리별로 어떻게 관리할 것인가에 대한 관리방안을 연구하는데 그 목적이 있다. 9.11 테러 이후 발생한 탄저균 테러는 전 세계에 생물병원체에 의한 공포감을 인식시켜 주었으며, 그 위험성이 강조된 사례이다. 본 연구결과 생물테러리즘 위기는 4단계로 구분하여 관리할 때 완화 및 예방단계에서는 테러리즘의 기준을 정하고, 대비를 하기 위하여 테러관련 법을 제정하고, 조기발견을 위한 감시체계를 확보해야 한다. 대비단계에서는 초동조치팀을 편성하고 교육훈련을 통해 대응하는 요령을 숙달시켜야 하며, 각종 자원을 확보해야 한다. 대응단계에서는 숙달된 초동조치팀이 즉각 투입되어 현장 정리 및 확산을 방지해야 하며, 복구단계에서는 평가체제를 구축하여 조기에 정상적인 생활로 복귀할 수 있도록 조치해야 한다.

• Macromolecular Research
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• 제15권4호
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• pp.363-369
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• 2007

Novel biodegradable elastic hydrogels, based on hydrophilic and hydrophobic polymer blocks, were synthesized via the radical crosslinking reaction of diacrylates of poly(ethylene glycol) (PEG) and poly(${\varepsilon}-caprolactone$) (PCL). PEG and PCL diols were diacrylated with acryloyl chloride in the presence of triethylamine, with the reaction confirmed by FT-IR and $^1H-NMR$ measurements. The diacrylate polymers were used as building-blocks for the syntheses of a series of hydro gels, with different block compositions, by simply varying the feed ratios and molecular weights of the block components. The swelling ratio of the hydrogels was controlled by the balance between the hydrophilic and hydrophobic polymer blocks. Usually, the swelling ratio increases with increasing PEG content and decreasing block length within the network structure. The hydrogels exhibited negative thermo-sensitive swelling behavior due to the coexistence of hydrophilic and hydrophobic polymer components in their network structure, and such thermo-responsive swelling/deswelling behavior could be repeated using a temperature cycle, without any significant change in the swelling ratio. In vitro degradation tests showed that degradation occurred over a 3 to 8 month period. Due to their biodegradability, biocompatibility, elasticity and functionality, these hydrogels could be utilized in various biomedical applications, such as tissue engineering and drug delivery systems.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권1호
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• pp.39-46
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• 1998

본 연구에서 복잡한 비선형적 특성을 갖는 공압식 좌심실보조장치의 모델링과 제어에 인공신경망을 제안하였다. 일반적으로 좌심실보조장치는 비선형이 보상되어야 하는데 인공신경망은 학습능력에 의해 비선형 동적 시스템의 제어에 적용될 수 있다. 인공신경망 모델링을 통해 좌심실 보조장치의 동적 모델을 모델링하고 이를 기반으로 하여 인공신경망 제어기가 설계되었다. 제안된 알고리즘을 이용한 좌심실보조장치의 모델링과 제어성능 및 유효성은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 증명되었다.

• Genomics & Informatics
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• 제15권1호
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• pp.19-27
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• 2017

Understanding complex relationships among heterogeneous biological data is one of the fundamental goals in biology. In most cases, diverse biological data are stored in relational databases, such as MySQL and Oracle, which store data in multiple tables and then infer relationships by multiple-join statements. Recently, a new type of database, called the graph-based database, was developed to natively represent various kinds of complex relationships, and it is widely used among computer science communities and IT industries. Here, we demonstrate the feasibility of using a graph-based database for complex biological relationships by comparing the performance between MySQL and Neo4j, one of the most widely used graph databases. We collected various biological data (protein-protein interaction, drug-target, gene-disease, etc.) from several existing sources, removed duplicate and redundant data, and finally constructed a graph database containing 114,550 nodes and 82,674,321 relationships. When we tested the query execution performance of MySQL versus Neo4j, we found that Neo4j outperformed MySQL in all cases. While Neo4j exhibited a very fast response for various queries, MySQL exhibited latent or unfinished responses for complex queries with multiple-join statements. These results show that using graph-based databases, such as Neo4j, is an efficient way to store complex biological relationships. Moreover, querying a graph database in diverse ways has the potential to reveal novel relationships among heterogeneous biological data.