• 제목/요약/키워드: biological network

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대도시 하수종말처리장 유입 하수의 성상 평가와 인공신경망을 이용한 구성성분 농도 예측 (Analysis and Prediction of Sewage Components of Urban Wastewater Treatment Plant Using Neural Network)

  • 정형석;이상형;신항식;송의열
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.308-315
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    • 2006
  • 유입 하수의 성상은 하수처리장의 효율을 결정하는 중요한 요인이다. 따라서 하수의 성상을 이해하고 실시간으로 측정하는 기술은 유입 하수 성상에 상응하는 적절한 운전 전략을 결정하는데 중요한 역할을 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 2005년 10월 1일부터 11월 21일까지 대도시 하수종말처리장 유입 수문에서 두 시간 간격으로 하수를 채취하여 성상을 분석하였다. 그 결과 하수의 유량 및 구성성분의 농도가 1일 단위로 일정한 형태를 갖는 것으로 밝혀졌는데, 오전 11시와 1시 사이에 가장 높은 값을 보였고, 새벽 5시에서 7시 사이에 가장 낮은 값을 갖는 것으로 나타났다. 상관관계 평가에서 300 nm에서 측정한 하수의 흡광도는 하수 구성성분의 농도와 매우 밀접한 것으로 밝혀졌다. 실시간 측정이 가능한 흡광도와 유량, 그리고 반복되는 하수 성상을 이용하여 구성성분의 농도를 추정하는 기법을 개발하고자 하였다. 첫 번째로 흡광도와 구성성분의 농도와의 1차 회귀분석을 수행하였고, 두 번째로 흡광도와 하수 유량, 유입시간을 이용하여 훈련시킨 인공신경망을 이용하였다. 그 결과 두 방법 모두 하수 구성성분의 농도를 예측하는데 높은 정확성을 보였는데, 인공 신경망을 사용한 경우 예측값과 실측값의 RMSE(root mean square error) 값이 TSS의 경우 19.3에서 14.4, TCOD의 경우 26.7에서 25.1로, TN의 경우 5.4에서 4.1로, TP의 경우 0.45에서 0.39로 각각 향상되는 것으로 나타났다.

인공신경망을 이용한 N치 예측 (A Prediction of N-value Using Artificial Neural Network)

  • 김광명;박형준;구태훈;김형찬
    • 지질공학
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    • 제30권4호
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    • pp.457-468
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    • 2020
  • 플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

철원지역에서 월동하는 두루미와 재두루미의 서식밀도모델 (Distribution Model of the Wintering Red-crowned Crane and White-naped Crane in Cheorwon, Korea)

  • 유승화;이기섭;김화정;허위행;김진한;박종화
    • 생태와환경
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    • 제47권4호
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    • pp.282-291
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    • 2014
  • 본 연구에서는 두루미류의 개체군 및 서식밀도에 영향을 주는 요인 중 자연적 요인과 함께, 인간에 의한 직 간접적인 교란의 영향에 의한 서식분포모델을 도출하고자 하였다. 대상지역은 강원도 철원군의 민간인통제지역이며, 2009년부터 2014년까지 매년 1월의 두루미와 재두루미의 분포를 대상으로 하였다. 두루미류의 서식밀도는 거주지, 군사시설, 통행량이 빈번한 도로와 가까울수록 서식밀도가 감소하였고, 거리가 멀어질수록 서식밀도는 증가하였다. 통행량이 적은 도로, 잠자리와의 거리 및 비닐하우스의 밀도가 증가할수록 두루미류의 서식밀도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 두루미류의 서식밀도는 민간인통제지역 외부보다 내부의 밀도가 높게 나타났다. 전체 요인을 이용해 단계적 진입을 통한 회귀분석의 결과, 두루미는 $3.4{\times}$AV_FE (이용이 가능한 농경지의 면적 ha)+$1.27{\times}$N_RES (거주지와의 거리 km)-$0.54{\times}$CCZ_0 (민통선 내:0-외:1)+$0.4{\times}$N_HTR (통행량이 많은 도로와의 거리)-1.40이었다. 재두루미는 $9.0{\times}$AV_FE-$5.47{\times}$N_LTR (통행량이 낮은 도로와의 거리 km)+$0.49{\times}$N_Lake (저수지와의 거리 km)+1.02이었다. 두루미와 재두루미 모두 공통적으로 이용 가능한 농경지의 면적이 중요하였고, 두루미에서는 거주지와의 거리 및 통행량이 많은 도로와의 거리가, 재두루미에서는 통행량이 낮은 도로와의 거리가 중요한 요인으로 나타났다. 두 가지 종 모두에서 모델에 의한 추정값과 실제 분포를 이용한 밀도 사이에 유의미한 상관관계가 나타났다.

철원 민간인통제지역 해제 이후 인공시설물 증가에 따른 두루미류 분포변화 (Habitat Utilization Change of Crane Species against the Increasing Anthropogenic Structure after Released from Civilian Control Zone; CCZ in Cheorwon, Rep. of Korea)

  • 유승화;주성배;이기섭;김수호;김동원;김화정;김진한
    • 환경영향평가
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    • 제29권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • 본 연구는 철원에서 민간인통제지역 해제 이후 시공된 인공시설물이 두루미류의 서식에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 장소는 2012년에 민간인통제지역에서 해제되었고 2017년부터는 축사가 만들어진 장소를 대상으로 하였다. 두루미의 평균 서식 개체수는 민간인통제지역 해제 전(2009년-2012년)에는 9.3±4.3 개체 이었으며, 해제 이후 3.5±0.5 개체가 되어 1/3 수준으로 감소하였다. 재두루미는 민간인통제지역 해제 전과 후에 각각 63.3±24.6 개체, 6.0±6.0 개체로 조사되어 90% 가량이 감소하였다. 이 결과는 민간인통제지역의 해제 이후 비닐하우스, 축사의 건립이 전반적으로 두루미의 서식개체수 감소에 영향을 준 것으로 판단된다. 두루미의 경우 축사가 건립된 지역으로부터 핵심지역이 멀어지는 경향이 나타났다. 하지만 연구지역은 2012년 민간인통제지역이 개방된 시기부터 선호되는 지역이 아니었기 때문에 두루미의 분포범위 변화는 예상보다 크지 않았다. 재두루미의 경우 비닐하우스가 건립된 지역에서도 상대적으로 높은 밀도로 분포하였지만, 축사가 집중적으로 건설된 2017년 이후에는 핵심서식지가 위축되고 파편화되는 변화가 나타났다. 이러한 결과는 두루미와 재두루미 모두 축사의 신축으로 인한 서식환경 변화에 대해 민감하게 반응한 것으로 보인다. 반면 민간인통제지역 개방 이후 비닐하우스가 건립되어 영향을 주었지만 축사의 건립은 핵심서식지에 대해 더 큰 변화를 유발한 것으로 나타났으며 이는 사람의 통행 등이 비닐하우스에 비해 축사가 더 빈번하기 때문으로 사료된다.

지르코니아/알루미나 복합 지대주의 생물학적 안정성에 관한 연구 (Biological stability of Zirconia/Alumina composite ceramic Implant abutment)

  • 배규현;한증석;김태일;설양조;이용무;구영;조기영;정종평;한수부;류인철
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제36권2호
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    • pp.555-565
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    • 2006
  • The purpose of the present study is to evaluate the biological stability of the zirconia/alumina composite abutment by histologic and radiographic examination in clinical cases. 17 partially edentulous patients (5 men and 12 women, mean age 47) were treated with 37 implants. The implants were placed following the standard two-stage protocol. After a healing period of 3 to 6 months, zirconia/alumina composite abutments were connected. All radiographs were taken using paralleling technique with individually fabricated impression bite block, following insertion of the prosthesis and at the 3-, 6-, 12 month re-examinations. After processing the obtained images, the osseous level was calculated using the digital image in the mesial and distal aspect in each implant. An ANOVA and t-test were used to test for difference between the baseline and 3-, 6-, 12 months re-examinations, and for difference between maxilla and mandible. Differences at P <0.05 were considered statistically significant. For histologic examination, sample was obtained from the palatal gingiva which implant functioned for 12 months. Sections were examined under a light microscope under various magnifications. Clinically, no abutment fracture or crack as well as periimplantitis was observed during the period of study. The mean bone level reduction(${\pm}standard$ deviation) was 0.34 rom(${\pm}\;0.26$) at 3-months, 0.4 2mm(${\pm}\;0.30$) at 6-months, 0.62 mm(${\pm}\;0.28$) at 12-months respectively. No statistically significant difference was found between baseline and 3-, 6-, 12-months re-examinations (p > 0.05). The mean bone level reduction in maxilla was 0.33(${\pm}0.25$) at 3-months, 0.36(${\pm}0.33$) at 6-months, 0.56(${\pm}0.26$) at 12-months. And the mean bone level reduction in mandible was 0.35(${\pm}0.27$) at 3-months, 0,49(${\pm}0.27$) at 6-months, 0.68(${\pm}0.30$) at 12-months. No statistical difference in bone level reduction between implants placed in the maxilla and mandible. Histologically, the height of the junctional epithelium was about 2.09 mm. And the width was about 0.51 mm. Scattered fibroblasts and inflammatory cells, and dense collagen network with few vascular structures characterized the portion of connective tissue. The inflammatory cell infiltration was observed just beneath the apical end of junctional epithelium and the area of direct in contact with zirconia/alumina abutment. These results suggest the zirconia/alumina composite abutment can be used in variable intraoral condition, in posterior segment as well as anterior segment without adverse effects.

기후요인에 의한 철원지역 두루미류 월동개체수 변화 - MODIS 위성영상을 이용한 눈 덮임 범위와 지속기간의 영향 - (Wintering Population Change of the Cranes according to the Climatic Factors in Cheorwon, Korea: Effect of the Snow Cover Range and Period by Using MODIS Satellite Data)

  • 유승화;이기섭;정화영;김화정;허위행;김진한;박종화
    • 생태와환경
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    • 제48권3호
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    • pp.176-187
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기후요인에 의하여 두루미류의 월동개체군 규모가 달라질 것으로 가설을 세웠다. 그중 가장 추운 시기인 1월의 기후변수에 의하여 월동개체수가 달라질 것이라고 가정하였다. 특히, 재두루미의 경우 두루미와는 달리 철원지역 이외에 눈 덮임의 영향이 적은 대체 월동지(일본의 이즈미)가 있다. 따라서 철원지역 눈 덮임의 정도에 따라 연도별로 개체군의 증감이 발생할 것으로 예측하였다. 이에 일반적으로 분석되는 기상청의 기후자료와 함께 MODIS 위성영상을 이용한 눈 덮임 범위 자료를 활용하여 요인을 분석하였다. 철원지역 두루미류의 개체수 자료는 2002년부터 2014년까지의 1월 개체수를 활용하였다. 철원지역의 기온은 2002년부터 2007~2008년도 월동기까지 증가하다가 감소하며 2011~2012년도 월동기에 가장 낮은 온도를 보였다. 이와 함께 온량지수도 유사한 증감의 경향을 보였다. 신적설량은 2002년 이후 낮게 유지되었으나 2010~2011, 2011~2012년 크게 증가한 형태를 보였다. 눈 덮임의 범위는 2002년부터 2005~2006년까지 급속히 감소하였다가, 2009~ 2010, 2010~2011년 월동기에 급격히 증가한 양상을 보였다. 재두루미의 월동개체수는 다른 기후요인에 비하여 1월의 눈 덮임 범위가 넓을수록 감소하였으며 가장 높은 상관관계를 보였다. 하지만 두루미의 개체수는 일반적 기후요인뿐만 아니라 눈 덮임 관련 요인에 대해서도 상관관계를 나타내지 않았다. 따라서 두루미의 개체군 변동은 기후요인에 변화하지 않고 다른 서식지 선택요인 (안정적 잠자리, 취식지 넓이 등)에 의해 결정되기 때문이라 판단된다. 재두루미의 월동개체수는 다중 회기분석에서 눈 덮임 범위 및 기간의 로그값과 유의미한 회귀관계가 성립하였다. 따라서 재두루미의 월동개체수는 월동기 눈 덮임의 범위에 영향을 받으며 이는 눈 덮임에 의해 먹이원인 낙곡을 찾기 힘들어지기 때문인 것으로 판단된다. 재두루미의 개체수 변화는 다른 월동지로 이동한 것으로 보이며, 눈 덮임의 영향이 적은 월동지인 일본의 이즈미시로 이동한 것으로 나타났다. 이즈미 월동지의 재두루미 개체수와 철원의 개체수는 음의 상관관계를 가져 서로 연관된 것으로 파악되었다.

피학대아동의 위탁가정 적응과정에 관한 연구 (A Study of Adaptation Process relating to Abused Children in Long-term Foster Care)

  • 장윤영;박태영
    • 한국사회복지학
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    • 제58권1호
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    • pp.425-456
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    • 2006
  • 본 연구는 불가피하게 친 가정으로부터 분리되어 위탁가정에서 보호될 수밖에 없는 피학대아동에 관한 연구로서, 피학대아동이 위탁가정 내에서 겪는 적응과정과 적응과정의 단계, 위탁가정 배치 후 적응에 영양을 미치는 요인들, 적응과정과 학대 후유증 회복과의 관련성을 조사하였다. 한편, 위탁가정 배치 후 친 가정 복귀 가능성에 영향을 미치는 요인들이 무엇인지 알아보았다. 3명의 위탁아동을 중심으로 3명의 위탁부모, 3명의 사회복지사를 통하여 연구 자료를 얻었으며, 자료에 대한 분석방법은 근거이론적인 접근 방법(Strauss and Corbin, 1990)에 의하여 개방코딩, 축코딩, 선택코딩을 중심으로 분석하였다. 또한 위탁가정 적응과정에 영향을 미치는 범주들을 살펴보기 위하여 마일즈와 휴버만(Miles and Huberman, 1994)의 시간에 따른 매트릭스와 시간에 따른 네트워크를 활용하여 분석하였다.

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Molecular Docking Study of Aminoacyl-tRNA Synthetases with Ligand Molecules from Four Different Scaffolds

  • Bharatham, Nagakumar;Bharatham, Kavitha;Lee, Yu-No;Kim, Song-Mi;Lazar, Prettina;Baek, A-Young;Park, Chan-In;Eum, Hee-Sung;Ha, Hyun-Joon;Yun, Sae-Young;Lee, Won-Koo;Kim, Sung-Hoon;Lee, Keun-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권3호
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    • pp.606-610
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    • 2010
  • Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs) play vital roles in protein biosynthesis of living organisms and are interesting antibacterial drug targets. In order to find out new inhibitor candidate molecules as antibacterial agent, the binding modes of the candidate molecules were investigated at the active sites of aaRSs by molecular docking study. The docking simulations were performed with 48 compounds from four different scaffolds into the eight different aaRSs. The results show that scaffolds 3 and 4 compounds have consistently better binding capabilities, specifically for HisRS (E. coli) and IleRS (S. aureus). The binding modes of the best compounds with the proteins were well compatible with those of two ligands in crystal structures. Therefore, we expect that the final compounds we present may have reasonable aaRS inhibitory activity.

철원지역에서 월동하는 두루미와 재두루미의 인위적 요인에 의한 분포양상 (Distribution Aspects of the wintering Red-crowned Crane and White-naped Crane according to the Anthropogenic Factors in the Cheorwon, Korea)

  • 유승화;김진한;이기섭
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.516-522
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    • 2014
  • 본 연구에서는 두루미류의 서식밀도에 영향을 주는 요인 중 인위적 요인에 의한 영향을 평가하고자 하였다. 대상지역은 강원도 철원군의 민간인통제지역이며 2009년부터 2014년까지 매년 1월의 두루미와 재두루미의 분포를 대상으로 하였다. 인위적 요인인 도로, 거주지 및 군사시설로 부터의 거리에 따른 두루미류의 밀도를 파악하였으며, 비닐하우스의 분포밀도 차이에 따른 두루미류의 서식밀도를 평가하였다. 두루미와 재두루미는 동일지점에서 서식밀도 상관관계가 있었기 때문에 인위적 요인에 대해 유사한 민감성을 보이는 것으로 나타났다. 거주지와 가까운 곳은 두루미와 재두루미 모두 낮은 서식밀도를 보였으며, 2.5km 구간까지 거리가 멀어질수록 밀도가 증가하는 양상을 보였다. 이는 군사시설 및 통행량이 높은 도로와 유사한 양상이었으며, 군사시설로 부터는 약 0.8km까지, 통행량이 높은 도로는 2km 구간까지 요인으로부터 멀어질수록 서식밀도가 증가하였다. 이러한 경향은 인가지역과 군사시설 및 통행량이 높은 도로가 두루미류의 서식밀도에 일정범위까지 악영향을 주는 것을 의미하였다. 통행량이 적은 도로와 인접한 곳은 간헐적 간섭으로 먹이자원이 보전되어 있어 밀도가 높은 것으로 판단되었다. 비닐하우스의 밀도가 낮은 곳에서는 밀도가 증가할수록 두루미류의 서식밀도가 감소하는 경향을 보였는데, 비닐하우스의 밀도가 40개/$km^2$ 미만인 경우에서 나타났다. 하지만 비닐하우스의 밀도가 40개/$km^2$ 이상인 지역에서는 뚜렸한 밀도의 감소가 나타나지 않았다.

식물의 물부족 스트레스 신호 전달 네트워크에 대한 이해 (Understanding of Drought Stress Signaling Network in Plants)

  • 이재훈
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.376-387
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    • 2018
  • 식물이 접하는 다양한 환경 스트레스(고온, 저온, 냉해, 고염, 가뭄 등) 중에서 물부족(가뭄) 스트레스는 식물의 생장 및 생산성을 저해하는 가장 주요한 요인으로 보고되어 왔다. 그러므로, 물부족 스트레스에 대한 식물의 반응 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스 저항성이 증가된 유용 작물 개발에 적용될 수 있을 것으로 기대되며, 그 결과 작물 재배 가능 지역의 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 식물의 물부족 스트레스 신호 과정은 크게 식물 호르몬인 앱시스산 의존적인 과정과 비의존적인 과정으로 분류되며, 각각 AREB/ABF, DREB2 전사 조절 인자가 주요한 전사 조절 인자로 참여하여 하위 단계 반응 유전자의 발현 조절에 참여한다. 이러한 AREB/ABF, DREB2 의존적인 regulon에 대한 연구를 통해 물부족 스트레스 신호 과정 중 전사 수준의 조절에 대한 규명이 활발히 이루어지고 있다. 해당 신호 과정에는 전사 수준의 조절뿐만 아니라 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정 및 염색질 변형에 의해 매개되는 후성유전학적 조절도 연관되어 있다. 본 총설에서는 현재까지 보고된 물부족 스트레스 신호 전달 과정을, 이와 관련되어 보고된 다양한 신호 전달 단백질들의 기능과 연계시켜 알아보고자 한다. 이러한 물부족 스트레스 신호 전달 과정에 대한 명확한 이해는 향후 유용 내건성 작물 개발을 위한 이론적 기반 구축에 도움이 될 수 있을 것이라 생각된다.