• 제목/요약/키워드: principal component analysis(PCA)

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동아시아 및 동남아시아에서 수집한 들깨, 차조기 작물과 잡초형 계통들의 형태적 변이 (Morphological Variation of Cultivated Types of Perilla Crop and Their Weedy Types in East and Southeast Asia)

  • 김진아;사규진;최승훈;이주경
    • 한국작물학회지
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    • 제58권4호
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    • pp.408-415
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    • 2013
  • 본 연구는 동아시아 및 동남아시아에서 수집한 들깨, 차조기 그리고 이들 잡초형 계통들에 대하여 10개의 양적 및 질적 형질들을 이용하여 형태적 변이성을 조사하였다. 그 결과 분석에 이용된 형질들 중에서 종자크기와 종자경도는 재배형 들깨와 재배형 차조기 그리고 들깨의 재배형과 잡초형 계통들을 식별하는 유용한 형질로 밝혀졌으며, 반면에 재배형 및 잡초형 차조기의 계통들은 조사한 대부분의 형질들에서 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 주성분분석 결과에서 분석에 이용된 10개의 형질들 중에서 꽃색(QL6), 엽표면색(QL3), 종자크기(QN2), 종자경도(QL1), 종자색(QL2), 줄기색(QL7), 엽이면색(QL4) 등은 1축 위에서 음의 방향에 기여하였고, 개화일수(QN1)와 잎모양(QL5), 모용빈도(QL8) 등은 1축 위에서 양의 방향에 기여하였다. 특히, 이들 형질들 중에서 꽃색(QL6), 엽표면색(QL3), 종자크기(QN2), 종자경도(QL1) 그리고 모용빈도(QL8) 등은 들깨 재배형와 차조기의 재배형 그리고 들깨의 재배형 및 잡초형 계통들을 식별하는데 유용한 형질들이었다. 그러나 차조기의 재배형 및 잡초형 계통들은 대부분의 형질들에서 명확하게 구분되지가 않았다. 아직까지 동아시아 및 동남아시아에서 들깨와 차조기의 야생종은 알려져 있지는 않지만, 들깨와 차조기 작물의 잡초형 계통들은 재배형 들깨와 재배형 차조기 작물의 기원을 이해하는데 분류학적으로 중요한 위치에 있는 것으로 생각된다.

남해 중부해역 표층퇴적물 유기물의 시.공간 분포특성 (Spatio-temporal Distributions of Organic Matter in Surface Sediment in the Central Part of the South Sea, Korea)

  • 노일현;윤양호;박종식;서호영;김대일
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.203-215
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    • 2006
  • '한국 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물내 유기물의 시 공간적 분포특성을 파악하고자 2002년 4월부터 2003년 1월까지 15개 정점을 대상으로 격월간격으로 현장조사를 실시하였다. 저층해수(B-1m) 수온과 염분 그리고 표층퇴적물의 니질 함량과 함수율은 각각 $8.1{\sim}23.4^{\circ}C,\;29.2{\sim}34.5\;psu,\;71.2{\sim}99.9%$$38.7{\sim}68.9%$의 범위를 보였다. 강열감량(IL), 식물색소량(phaeopigment), 입자성 유기탄소(POC), 입자성 유기질소(PON) 및 화학적산소요구량(CODs)은 각각 $3.9{\sim}12.5%,\;1.58{\sim}29.51\;{\mu}g/g-dry,\;3.12{\sim}13.01\;mgC/g-dry,\;0.49{\sim}2.0\;mgN/g-dry$ 그리고 $9.6{\sim}44.05\;mgO_2/g-dry$의 범위를 보였다. 유기물의 공간적인 분포는 육지와 인접한 연안역보다 수심이 깊은 외양역에서 높은 유기물량을 나타내었다. 시간적으로는 저수온기보다 고수온기에 유기물량이 증가하였다. 유기물 기원은 C/N ratio가 평균 6.44(${\pm}0.51$)로 나타나 해양자체 생산에 의한 생물기원 유기물에 게 의존하고 있으나, 비교적 높은 POC/phaeopigment ratio로 부터 전체적으로 식물플랑크톤보다 쇄설성 유기물질에 의한 조성비가 높음을 알 수 있었다. 주성분분석 결과 누적 기여율 73.2%의 제 2주성분까지 도출되었다. 얻어진 인자부하량으로부터 제 1주성분은 '환경요인에 따른 표층퇴적물의 유기물 집적정도(57.3%)'를, 제 2주성분은 '해양의 생유기물에 의한 유기물 척도(15.9%)'로 판단되었다. 정점별 득점 분포로부터 남해 중앙부 해역의 표층퇴적물 환경은 유기물 함량과 퇴적물내 식물플랑크톤에 의한 유기물 조성 비율에 따라 4개의 해역으로 구분되었다.

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고고자료의 자연과학 응용(III) 황남대총(남분)의 일부 서역계 유리제품에 대한 과학적 특성 분류 (Application of Science for Interpreting Archaeological Materials(III) Characterization of Some Western Asia Glass Vessels from South Mound of Hwangnamdaechong)

  • 강형태;조남철
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제41권1호
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    • pp.5-19
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    • 2008
  • 경주 황남대총 남분에서 출토된 서역계 유리제품의 미세 단편(무색, 녹청색 및 감청색) 36점 각각에 대한 두께, 비중 및 기포 크기를 측정하고, 10종의 주요성분 및 13종의 미량성분 함량 데이터를 사용하여 색깔별로 유리편을 특성화하였다. 주요 성분중에서 MgO와 $K_2O$의 함량은 로마계유리 및 사산계유리를 구별하는 지표가 되는 산화물로서 본 분석을 통하여 황남대총 남분의 유리제품이 어떤 계통인지 분류하였다. 유리편은 모두 소다유리($Na_2O-CaO-SiO_2$)이며 용융제, 안정제 및 발색제의 특성에 따라 뚜렷이 분류되었다. 구성 성분 간의 상관관계가 높은 원소의 조합은 (MgO, $K_2O$), (MnO, CuO) 이었다. 또한 13종(Rb, Sr, Ba, Zr, Cr, Ni, Cs, Pb, Co, Cu, Fe, Mn, Ti)의 미량성분 함량은 색깔별로 무색, 녹청색 및 감청색 유리를 확연히 분류할 수 있어 향후 서역계 유리의 제작 원료 및 제작지를 정교하게 연구하는 데 중요한 원소들임을 알 수 있다. 무색(반투명)유리 : 비중은 $1.50{\pm}0.04$이며 내부에 원형 및 타원형의 기포들이 일정한 방향으로 길게 나열되어 있고 큰 것은 길이가 0.35mm 정도이다. 무색유리는 소다유리이면서 CaO 및 $Al_2O_3$ 농도 각각 5%를 기준으로 보면 HCLA(High CaO, Low $Al_2O_3$)이며 MgO 및 $K_2O$ 농도가 1.5 %이상인 HMK(High MgO, High $K_2O$)이다. 소다의 원료로서 식물 재를 사용하였으며 HMK이므로 사산계유리로 판단된다. 무색유리에서 착색제로 작용하는 성분의 총합은 1 %이하로서 그 값이 적어 유리의 색상에 관여도가 매우 적다고 할 수 있다. 녹청색(반투명)유리 : 비중 $1.58{\pm}0.06$이며 내부에 0.1~0.2mm 정도의 작은 기포가 분포하고 있다. 소다유리로서 HCLA이며 HMK로 분류된다. 따라서 이 녹청색 유리도 소다의 원료로서 식물 재를 사용한 것으로 생각되며 사산계유리로 판단된다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 4%이며 MnO, $Fe_2O_3$ 및 CuO의 작용에 의한 것이다. 감청색유리 : 비중 $1.48{\pm}0.19$이며 내부에 기포가 거의 없다. 이 유리는 HCLA이며 LMK(Low MgO, Low $K_2O$)로 분류된다. 이 감청색 유리는 소다의 원료로서 광물(natron)을 사용한 것으로 로마계유리의 특성을 잘 나타낸 제품이다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 3%로서 $Fe_2O_3$, CuO 및 Co가 그 역할을 한 것으로 보인다. 국내에서 출토된 서역계 유리제품이 실크로드를 경유해 동아시아로 유입되고 어떻게 한국 남부에 까지 오게 되었는지, 그 제작지는 어디인지에 대한 논의가 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 황남대총의 유리제품을 물리 및 화학적으로 특성화한 결과이며 향후 국내 또는 국외에 있는 서역계 유리제품의 제작지 및 유통경위를 추적할 수 있는 과학적 지표가 될 것이다.

보존온도를 달리한 상업적 우유제품의 묘사적 관능분석 및 PCA 분석 (Quantitative Descriptive Analysis and Principal Component Analysis for Sensory Attributes of Commercial Milk Preserved at Different Temperature)

  • 정서진;노봉수;주종철;이민향;박승용
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제29권2호
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    • pp.25-35
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    • 2011
  • 우유 열처리 유형별로 저온살균유(LTLTT), 고온살균유(HTST), UHT 살균유 및 UHT-ESL 우유 등 총 124팩의 우유제품을 $7^{\circ}C$$10^{\circ}C$의 온도에서 유통기한 경과 전과 후까지 훈련된 8명의 패널요원을 동원하여 묘사적 관능분석법에 의하여 관능적 특성을 평가하였다. 그 결과, 묘사적 용어로서 향/냄새 특성 3개(비린향, 우유향, 발효유향), 기본 맛 특성 3개(단맛, 짠맛, 신맛), 향미 특성 4개(우유향, 고소한 향, 치즈향, 종이향), 뒷맛 특성 1개(산패취), 입안 감촉특성 1개(점도) 등 총 12개의 관능적 용어가 도출되었다. 우유의 보존온도를 각각 $7^{\circ}C$$10^{\circ}C$로 달리하여 저장한 후 관능특성을 통계적으로 비교한 결과, LTLT 우유는 $7^{\circ}C$에서 발효향, 짠맛, 신맛, 치즈향, 산패취 등 5개 특성 값이 $10^{\circ}C$ 보다 낮게 나타났으며, 그 차이는 높은 유의성(P<0.01)이 있었다. HTST 우유는 비린향과 우유향은 $7^{\circ}C$에서 더 높은 값을 보여주었고, 발효향과 짠맛은 더 낮은 값을 보여 서로 상반되는 결과였지만, 비린향, 우유향 및 짠맛의 차이는 높은 유의성(P<0.01), 발효유향은 P<0.05 수준에서 유의성을 보였다. UHT 우유는 단맛, 우유향, 치즈향 등의 관능특질이 $10^{\circ}C$ 보존온도보다 높게 나타났으며(P<0.01), 그 수준은 타 유형의 열처리 우유보다 높은 값이었다. UHT-ESL 우유는 $7^{\circ}C$에서 신맛, 치즈향, 종이향, 산패취 등(P<0.01)과 우유향(P<0.05)이 저온으로 열처리 한 우유나 UHT 우유와도 같은 수준으로 나타났고, $10^{\circ}C$에서는 이와 같은 관능특질들이 매우 미약한 상태를 유지하였다. 이와 같은 결과로 판단해 볼 때 열처리 온도가 상대적으로 낮은 살균유인 LTLT 우유나 HTST 우유는 물론 UHT 처리 우유제품도 유통기간 중 미생물학적 안전성외에 관능적 특성들이 더욱 신선하게 유지될 수 있도록 현행 유통기준 온도를 $7^{\circ}C$ 이하로 낮추어야 할 필요성이 대두되었다.

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가연성 가스 인식을 위한 $SnO_2$계열의 박막 가스센서 ($SnO_2$-based thin film gas sensors in array for recognizing inflammable gases)

  • 이대식;심창현;이덕동
    • 한국진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.289-297
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    • 2001
  • 가연성 가스의 검지 및 인식을 위하여, SnO$_2$계열의 4가지 종류의 박막을 형성하였다. 감지막 형성을 위하여, Sn, Pt/Sn, Au/Sn 그리고 Pt, Au/Sn 막을 Sn의 열증착과 귀금속의 스퍼터링으로 증착하였다. 증착된 박막들을 $700^{\circ}C$ 정도에서 2 시간 열산화시켜 $SnO_2$계열의 감지막을 형성하였다. 제작된 박막은 tetragonal구조의 $SnO_2$이었고, 가스 흡착을 위한 가스 흡착점과 기공도를 많이 갖고 있었다. 스퍼터로 형성된 박막보다 열산화법으로 형성된 박막이 고감도를 보였다. 제작 박막들은 작업환경기준치정도의 저농도에서 측정 가연성 가스(부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소)에 대해 고감도와 재현성을 나타내었다. 특히, 백금(30 $\AA$)을 첨가한 박막이 LPG와 부탄 가스에 대해, 순수 열산화된 $SnO_2$ 박막이 프로판과 일산화탄소에 대하여 가장 고감도를 나타내었다. 이들 센서들의 각 가스별로 차별화된 감도패턴을 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 환경기준치(LEL, TLV) 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소와 같은 가연성 가스의 종류 인식 및 정량을 인식할 수 있었다.

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CO2농도 및 온도 상승이 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무 잎의 형태학적 반응에 미치는 영향 (Effects of Elevated CO2 and Temperature on the Leaf Morphological Responses of Quercus serrata and Quercus aliena, Potential Natural Vegetation of Riverine)

  • 조규태;김해란;정헌모;유영한
    • 한국습지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.171-177
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    • 2013
  • 한반도의 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무를 대상으로 지구온난화의 핵심 요소인 $CO_2$농도와 온도를 상승시킬 때 잎의 형태학적 반응이 어떻게 일어나는지 알아보고자 유리온실 내에서 대기 중의 $CO_2$농도를 그대로 반영한 대조구와 이보다 $CO_2$농도는 약 1.6배와 온도는 $2.2^{\circ}C$상승시킨 온난화처리구에서 실험하여 관찰하였다. 그 결과, 졸참나무와 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도의 상승으로 인하여 잎폭 길이, 잎몸 무게 그리고 엽면적이 증가하고 잎 수와 비엽면적은 감소하는 경향을 나타냈다. 졸참나무는 잎폭 길이, 잎몸 길이, 잎몸 무게, 잎 수, 엽면적 그리고 비엽면적 모두 대조구와 온난화처리구 간에 차이가 없었다. 그러나 갈참나무는 잎폭 길이와 잎몸 무게의 증가, 비엽면적의 감소가 뚜렷하였다. 이상의 잎의 형태학적 반응으로 볼 때, 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도에 대하여 졸참나무 보다 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 주성분분석 결과, 두 종은 요인 1과 2에 의해 대조구와 온난화처리구에서 배열에 차이가 있었고, 온난화처리에 대한 변화는 졸참나무보다 갈참나무에서 명확히 구별되었다.

2018년 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포 및 생물해양학적 환경특성 (Spatio-temporal distribution patterns of phytoplankton community and the characteristics of biological oceanographic environments in the Geum river estuary, West Sea of Korea in 2018)

  • 김혜선;김하련;양동우;윤양호
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.254-270
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    • 2020
  • 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변동 및 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2018년 2월, 5월, 8월 및 11월, 4계절에 거쳐 15개 정점을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤 종은 58속 116종으로 겨울과 봄에 단순하였고, 여름과 가을에 상대적으로 다양하게 출현하였다. 현존량은 가을에 10 cells mL-1에서 겨울에 2,904.0 cells mL-1까지 큰 변동 폭으로 평균 577.2 cells mL-1의 높은 현존량을 보였으며, 출현 종과는 달리 봄과 가을에 낮고, 여름과 겨울에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종은 연중 규조류 점유율이 높았으며, 겨울은 Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, Skeletonema costatum-ls 및 Coscinodiscus angustelineata, 봄은 S. costatum-ls 및 C. bergonii, 여름은 Eucampia zodiacus 및 Th. nordenskioeldii, 그리고 가을 하구역은 Aulacoseira cf. granulata, 혼합해역은 S. costatum-ls 및 외해역은 Lingulodinium polyedra가 우점하였다. 그리고 주성분 분석에 의하면 금강 하구해역의 식물플랑크톤 군집은 연간 금강하굿둑을 통해 유입되는 높은 영양염을 포함하는 담수의 유입량과 확장 정도에 크게 영향을 받고 있었다. 그러나 하굿둑을 통한 직접적인 담수 영향은 금란도 주변까지의 영역에 한정되었고, 그 외 해역은 해수와 담수가 강하게 혼합되었다.

반폐쇄적인 천수만 해역의 플랑크톤 군집 변화 (Variations in Plankton Assemblage in a Semi-Closed Chunsu Bay, Korea)

  • 이재광;박철;이두별;이상우
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권2호
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    • pp.95-111
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    • 2012
  • 반폐쇄적인 구조의 천수만에서 환경요인과 동 식물플랑크톤 군집과의 관계를 파악해 보았다. 식물플랑크톤 군집은 계절에 따라 변하는 일사량과 수온 그리고 담수 유입에 따른 영양염 공급에 의해 조성변화가 일어났으며, 한 달 이내의 짧은 기간에 서해 연안의 다른 해역에서보다 큰 폭으로 변화하였다. 담수 방류가 겨울철(2월)에는 규조류의 증식에, 여름철(7~8월)에는 표층에 한해서 와편모류의 증식에 많은 영향을 미치고 있었으며, 식물플랑크톤 중 규조류 군집은 크기별 천이현상이 관측되었다. 동물플랑크톤은 먹이농도와 수온, 염분에 의해 군집의 구조가 변하고 있었으며, 주성분 분석 결과 계절변화와 그에 따른 식물플랑크톤 현존량 변동에 약 32%, 담수방류에 의해 약 17%정도의 영향을 받고 있는 것으로 추측되었다. 과거 1985-1986년, 1991-1992년과의 비교에서 주요 우점종인 Acartia hongi, Paracalanus parvus sensu lato, Centropages abdominalis는 비슷한 계절별 변동과 조성률을 보였으나 출현양은 과거보다 약 3배 이상 증가하였고, 요각류 이외의 다른 분류군에서는 조성의 변화가 관측되었다.

The Effects of Pre-slaughter Stress and Season on the Activity of Plasma Creatine Kinase and Mutton Quality from Different Sheep Breeds Slaughtered at a Smallholder Abattoir

  • Chulayo, A.Y.;Muchenje, V.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권12호
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    • pp.1762-1772
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    • 2013
  • The objective of the current study was to determine the effect of pre-slaughter stress, season and breed on the activity of plasma creatine kinase (CK) and the quality of mutton. One hundred and seventy-three (173) castrated sheep from Dormer (DM), South African Mutton Merino (SAMM), Dorper (DP) and Blackhead Persian (BP) sheep breeds were used in the study. The animals were grouped according to age-groups as follows: Group 1 (6 to 8 months), Group 2 (9 to 12 months) and Group 3 (13 to 16 months). Blood samples were collected during exsanguinations using disposable vacutainer tubes for CK analysis. Representative samples of the Muscularis longissimuss thoracis et. lumborum (LTL) were collected from 84 castrated sheep, of different breeds (28 per breed) 24 h after slaughter. The following physico-chemical characteristics of mutton were determined; meat pH ($pH_{24}$), color ($L^*$, $a^*$ and $b^*$), thawing and cooking losses and Warner Braztler Shear Force (WBSF). The activity of plasma CK was significantly higher (p<0.001) in summer ($1,026.3{\pm}105.06$) and lower in winter ($723.3{\pm}77.75$). There were higher values for $L^*$ ($33.7{\pm}0.94$), $b^*$ ($11.5{\pm}0.48$) and WBSF ($29.5{\pm}1.46$) in summer season than in winter season; $L^*$ ($29.4{\pm}0.64$), $b^*$ ($10.2{\pm}0.33$) and WBSF ($21.2{\pm}0.99$). The activity of plasma CK was influenced by the type of breed with Dormer having the highest (p>0.001) levels ($1,358.6{\pm}191.08$) of CK. South African Mutton Merino had higher values for $pH_{24}$ ($5.9{\pm}0.06$), $L^*$ ($34.2{\pm}0.97$), $b^*$ ($12.2{\pm}0.50$) and WBSF ($26.8{\pm}1.51$) and Blackhead Persian had higher values ($35.5{\pm}2.17$) for cooking loss (CL%) than the other breeds. Computed Principal Component Analyses (PCA) on the activity of plasma CK and physico-chemical characteristics of mutton revealed no correlations between these variables. However, positive correlations were observed between $pH_{24}$, $L^*$, $a^*$, $b^*$, CL% and WBSF. Relationships between pre-slaughter stress, CK activity and physico-chemical characteristics of mutton were also observed. It was therefore concluded that although mutton quality and creatine kinase were not related, pre-slaughter stress, season and breed affected the activity of creatine kinase and mutton quality.

인공 신경망 기반의 고시간 해상도를 갖는 전력수요 예측기법 (An Electric Load Forecasting Scheme with High Time Resolution Based on Artificial Neural Network)

  • 박진웅;문지훈;황인준
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권11호
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    • pp.527-536
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    • 2017
  • 최근 스마트 그리드 산업의 발달과 더불어 효과적인 에너지 관리 시스템의 필요성이 커지고 있다. 특히, 전기 부하 및 에너지 요금 감소를 위해서는 정확한 전력수요 예측과 그에 따른 효과적인 스마트 그리드 운영 전략이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확한 전력수요 예측을 위하여, 수요 시한 기준으로 수집된 전력 사용 데이터를 고시간 해상도로 분할하고, 이에 적합한 인공 신경망 기반의 전력수요 예측 모델을 구축하고자 한다. 예측 모델의 정확도를 향상시키기 위하여 우선, 수열 형태의 시계열 데이터가 가지는 주기성을 제대로 반영하지 못하는 기계 학습 모델의 문제점을 해결하고자, 시계열 데이터를 2차원 공간의 연속적인 데이터로 변환한다. 더욱이, 고시간 해상도에 따른 온도나 습도 등 외부 요인들의 보다 정확한 반영을 위해 이들에 대해서도 선형 보간법을 사용하여 세분화된 시점에서의 값을 추정하여 반영한다. 마지막으로, 구성된 특성 벡터에 대해 주성분 분석 수행을 통하여 불필요한 외부 요인을 제거한다. 예측 모델의 성능을 평가하기 위해서 5겹 교차 검증을 수행하였다. 실험 결과 모든 고시간 해상도에서 성능 향상을 보였으며, 특히 3분 해상도의 경우 3.71%의 가장 낮은 오차율을 보였다.