• 제목/요약/키워드: principal component analysis

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온실 내 환경데이터 분석을 통한 파프리카 온실의 식별 (Identification of Sweet Pepper Greenhouse by Analysis of Environmental Data in Greenhouse)

  • 김나은;이경근;이덕현;문병은;박재성;김현태
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • 본 연구에서는 같은 지역에 위치한 온실 3곳의 식별을 위해 통계적인 방법으로 분류를 하고자 주성분 분석(PCA)과 선형 판별 분석(LDA)을 수행하였다. 온실 내의 환경데이터는 같은 지역의 온실 3곳을 대상으로 4월1일부터 4월28일 총4주간 1시간 간격으로 수집된 값을 사용하였다. 데이터를 분석하기 전, 데이터 정규화를 시키는 전처리를 거쳤으며, 전체의 80%인 훈련자료(training data)와 20%인 테스트 자료(test data)로 나누어 분석을 수행하였다. 분석을 수행한 결과, PC1은 57.51%의 설명력으로 PC1 = 0.7118112 × Tem. -0.6830065 × Humi. -0.1637892 × CO2.의 식을 가지며, LD1은 67.06%의 설명력으로 LD1 = 0.8622565 × Tem. -0.1805741 × Humi. + 1.4018140 × CO2. + 0.03040701의 식을 가지는 것으로 나타났다. 이렇게 미리 분류시켜놓은 온실의 데이터를 바탕으로 새로운 환경의 데이터를 입력하였을 때 특정 그룹으로의 분류가 가능함으로써 데이터의 성향을 파악할 수 있다. 이러한 데이터는 식별을 용이하게 함으로써 데이터의 활용도를 높여주는 방법이라고 판단된다.

Diethylnitrosamine 처리 후 병리학적 결과를 기초로 한 마우스 간에서의 유전자 발현 분석 (Gene Expression Profiling in Diethylnitrosamine Treated Mouse Liver: From Pathological Data to Microarray Analysis)

  • 김지영;윤석주;박한진;김용범;조재우;고우석;이미가엘
    • Toxicological Research
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    • 제23권1호
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    • pp.55-63
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    • 2007
  • Diethylnitrosamine (DEN) is a nitrosamine compound that can induce a variety of liver lesions including hepatic carcinoma, forming DNA-carcinogen adducts. In the present study, microarray analyses were performed with Affymetrix Murine Genome 430A Array in order to identify the gene-expression profiles for DEN and to provide valuable information for the evaluation of potential hepatotoxicity. C57BL/6NCrj mice were orally administered once with DEN at doses of 0, 3, 7 and 20 mg/kg. Liver from each animal was removed 2, 4, 8 and 24 hrs after the administration. The histopathological analysis and serum biochemical analysis showed no significant difference in DEN-treated groups compared to control group. Conversely, the principal component analysis (PCA) profiles demonstrated that a specific normal gene expression profile in control groups differed clearly from the expression profiles of DEN-treated groups. Within groups, a little variance was found between individuals. Student's t-test on the results obtained from triplicate hybridizations was performed to identify those genes with statistically significant changes in the expression. Statistical analysis revealed that 11 genes were significantly downregulated and 28 genes were upregulated in all three animals after 2 h treatment at 20 mg/kg. The upregulated group included genes encoding Gdf15, JunD1, and Mdm2, while the genes including Sox6, Shmt2, and SIc6a6 were largely down regulated. Hierarchical clustering of gene expression also allowed the identification of functionally related clusters that encode proteins related to metabolism, and MAPK signaling pathway. Taken together, this study suggests that match with a toxicant signature can assign a putative mechanism of action to the test compound if is established a database containing response patterns to various toxic compounds.

NEAR-INFRARED STUDIES ON STRUCTURE-PROPERTIES RELATIONSHIP IN HIGH DENSITY AND LOW DENSITY POLYETHYLENE

  • Sato, Harumi;Simoyama, Masahiko;Kamiya, Taeko;Amari, Trou;Sasic, Slobodan;Ninomiya, Toshio;Siesler, Heinz-W.;Ozaki, Yukihiro
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1281-1281
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    • 2001
  • Near-infrared (NIR) spectra have bean measured for high-density (HDPE), linear low-density (LLDPE), and low-density (LDPE) polyethylene in pellet or thin films. The obtained spectra have been analyzed by conventional spectroscopic analysis methods and chemometrics. By using the second derivative, principal component analysis (PCA), and two-dimensional (2D) correlation analysis, we could separate many overlapped bands in the NIR. It was found that the intensities of some bands are sensitive to density and crystallinity of PE. This may be the first time that such bands in the NIR region have ever been discussed. Correlations of such marker bands among the NIR spectra have also been investigated. This sort of investigation is very important not only for further understanding of vibration spectra of various of PE but also for quality control of PE by vibrational spectroscopy. Figure 1 (a) and (b) shows a NIR reflectance spectrum of one of the LLDPE samples and that of PE, respectively. Figure 2 shows a PC weight loadings plot of factor 1 for a score plot of PCA for the 16 kinds of LLDPE and PE based upon their 51 NIR spectra in the 1100-1900 nm region. The PC loadings plot separates the bands due to the $CH_3$ groups and those arising form the $CH_2$ groups, allowing one to make band assignments. The 2D correlation analysis is also powerful in band enhancement, and the band assignments based upon PCA are in good agreement with those by the 2D correlation analysis.(Figure omitted). We have made a calibration model, which predicts the density of LLDPE by use of partial least square (PLS) regression. From the loadings plot of regression coefficients for the model , we suggest that the band at 1542, 1728, and 1764 nm very sensitive to the changes in density and crystalinity.

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The Use of Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) for Broiler Carcass Analysis

  • Hsu, Hua;Zuidhof, Martin J.;Recinos-Diaz, Guillermo;Wang, Zhiquan
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1510-1510
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    • 2001
  • NIRS uses reflectance signals resulting from bending and stretching vibrations in chemical bonds between carbon, nitrogen, hydrogen, sulfur and oxygen. These reflectance signals are used to measure the concentration of major chemical composition and other descriptors of homogenized and freeze-dried whole broiler carcasses. Six strains of chicken were analyzed and the NIRS model predictions compared to reference data. The results of this comparison indicate that NIRS is a rapid tool for predicting dry matter (DM), fat, crude protein (CP) and ash content in the broiler carcass. Males and females of six commercial strain crosses of broiler chicken (Gallus domesticus) were used in this study (6$\times$2 factorial design). Each strain was grown to 16 weeks of age, and duplicate serial samples were taken for body composition analysis. Each whole carcass was pressure-cooked, homogenized, and a representative sample was freeze-dried. Body composition determined as follows: DM by oven dried method at 105$^{\circ}C$ for 3 hours, fat by Mojonnier diethyl ether extraction, CP by measuring nitrogen content using an auto-analyzer with Kjeldhal digest and ash by combustion in a muffle furnace for 24 hour at 55$0^{\circ}C$. These homogenized and freeze-dried carcass samples were then scanned with a Foss NIR Systems 6500 visible-NIR spectrophotometer (400-2500nm) (Foss NIR Systems, Silver Spring, MD., US) using Infra-Soft-International, ISI, WinISl software (ISI, Port Matilda, US). The NIRS spectra were analyzed using principal component (PC) analysis. This data was corrected for scatter using standard normal “Variate” and “Detrend” technique. The accuracy of the NIRS calibration equations developed using Partial Least Squares (PLS) for predicting major chemical composition and carcass descriptors- such as body mass (BM), bird dry matter and moisture content was tested using cross validation. Discrimination analysis was also used for sex and strain identification. According to Dr John Shenk, the creator of the ISI software, the calibration equations with the correlation coefficient, $R^2$, between reference data and NIRS predicted results of above 0.90 is excellent and between 0.70 to 0.89 is a good quantifying guideline. The excellent calibration equations for DM ($R^2$= 0.99), fat (0.98) and CP (0.92) and a good quantifying guideline equation for ash (0.80) were developed in this study. The results of cross validation statistics for carcass descriptors, body composition using reference methods, inter-correlation between carcass descriptors and NIRS calibration, and the results of discrimination analysis for sex and strain identification will also be presented in the poster. The NIRS predicted daily gain and calculated daily gain from this experiment, and true daily gain (using data from another experiment with closely related broiler chicken from each of the six strains) will also be discussed in the paper.

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조사료와 농후사료 급여비율에 따른 젖소 우분의 대사체 탐색 (Research fecal metabolite according to fed different ratios of roughage to concentrate on lactating cow using 1H-NMR analysis)

  • 김현상;이신자;엄준식;이성실
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.432-439
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    • 2020
  • 이 연구는 급여하는 조사료와 농후사료 비율을 달리하였을 때, 우분 내 대사체 비교를 핵자기공명장치로 확인하기 위해 실시되었다. 착유중인 젖소 6마리를 두 그룹으로 나누어 조사료와 농후사료 급여 비율(HR 그룹=8:2, HC 그룹=2:8)을 달리 하였다. 우분은 직장을 통해 마리별 1회 채취 하였으며 대사체 분석은 SPE-800 MHz NMR-MS system을 이용하였다. 대사체의 정성 및 정량은 Chenomx NMR suite 8.4을 이용하였으며, 확인된 대사체들을 Metaboanalyst 4.0을 이용하여 다변량 분석, 대사경로 분석을 진행하였다. 통계분석은 SAS program을 이용하여 Dunnett's test로 그룹 간 대사체 평균값을 비교 하였다. 분석 결과, 다변량 분석에서는 그룹간의 분리가 확인 되었으며 확인된 대사체 중 통계분석에는 77개의 대사체가 이용되었다. HC 그룹에서 유의적으로 높았던 대사체는 succinate를 포함한 dimethylamine, histamine, homovanillate, thymol, acetate, propionate, butyrate, isovalerate, valerate, imidazole, N-Nitrosodimethylamine 그리고 O-Acetylcholine 이다. HC 그룹에서 분석된 대사체들의 평균 농도가 HR 그룹에 비해 높았으며, 분석된 대사경로 또한 HR 그룹에 비해 다양했다. 연구결과, 핵자기공명분광장치를 통해 분석한 우분 내 대사체는 장내 미생물 뿐 만 아니라 체내 대사 그리고 향후 축산 관련 다양한 연구에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

치과위생사의 감염관리 실천도 측정도구의 개발과 타당화 (Construction and Validation of Infection Control Practice Scale for Dental Hygienist)

  • 조영식;전보혜;최영숙
    • 치위생과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.53-59
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    • 2009
  • 치과위생사의 감염관리 실천도를 측정하는 척도를 개발하고 타당화하기 위해 254명의 치과위생사를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 예비척도는 리커트 4점 척도로서 21개의 문항으로 구성되었으며, 신뢰도 분석, 탐색요인분석, 확인요인분석을 통해 척도의 차원과 항목을 축소하고 신뢰도와 타당도를 검증하였다. 1. 탐색요인분석과 신뢰도 분석을 통해 4개 요인과 12개의 항목으로 척도를 수정하였다. 수정된 척도의 요인은 '예방접종 및 정기검진'(2항목), '기구 소독 및 멸균'(3항목), '손위생 관리'(4항목), '개인 보호'(3항목)가 추출되었으며, 전체분산 중 58.296%를 설명하고 있다. 예비척도 중 '환경 관리' 요인이 제외되었다. 2. 확인요인분석을 통해 한 문항을 제외하였다. 최종적인 측정모형은 4개 요인과 11개 항목으로 구성되었으며, 모형의 적합도는 $x^2$= 79.593(df = 38, 0 = 0.000), RMR= 0.045, GFI = 0.940, CFI = 0.904, AGFI = 0.896, NFI = 0.837, TLI = 0.861, RMSEA = 0.67로 나타나 대체로 기준을 충족하였다. 모든 측정변수의 요인부하량은 유의하였으나(p < 0.001), 세 변수만이 0.7 이상으로 나타났다. 평균분산추출값과 구성개념신뢰도는 대체로 기준을 충족하지 못하였으나, 모든 요인의 평균분산추출값은 각 요인간 상관관계제곱값 보다 크게 나타났다. 3. 요인분석을 통해 추출한 네 개의 요인이 치과위생사의 '감염관리 실천률 인식'에 미치는 영향을 알아보기 위해 네 요인을 독립변수로 선정하고 실천률 인식을 종속변수로 선정하여 회귀분석을 실시하였다. $R^2$는 0.304, 수정된 $R^2$은 0.431, F = 25.813, p = 0.000이며, '손위생 관리'를 제외한 세 변수의 회귀계수는 통계적으로 유의하게 나타났다.

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들깻잎에서 Triazole계 살균제의 생물학적 반감기와 물리화학적 특성과의 상관관계 (Correlation between physicochemical properties and biological half-life of triazole fungicides in perilla leaf)

  • 이상협;곽세연;황정인;김효정;김태화;김장억
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제62권4호
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    • pp.407-415
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    • 2019
  • 들깻잎에 살포된 triazole계 살균제 6종에 대하여 생물학적 반감기를 산출하고 분해 및 소실 속도를 확인하였으며, 통계분석으로 생물학적 반감기와 농약의 물리화학적 특성간의 상관관계를 확인하였다. 확립된 분석법으로 6종 농약의 회수율 시험 결과 84.8-104.9%로 잔류농약분석법 기준을 만족하였다. 들깻잎에 살포한 농약 6종의 생물학적 반감기는 first-order kinetics model으로 산출하였으며, 그 결과 6.4-15.1일로 나타났다. 산출된 생물학적 반감기와 6종의 농약의 물리화학적 특성을 주성분 분석으로 상관성을 확인하였을 때, pKa, Log P 및 생물학적 반감기가 PC1에 영향을 받아 상관성이 있는 것으로 나타났다. Spearman rank-order correlation으로 생물학적 반감기와 물리화학적 특성간의 상관계수를 산출하였을 때, 생물학적 반감기와 pKa는 R2 = -0.928, p <0.01로 나타나, 생물학적 반감기는 pKa와 상관성이 있는 것으로 나타났다.

순천만 유입수계의 시.공간적 수질환경 평가 (Evaluation of Temporal and Spatial Variations of Water Quality at the Streams Flowing into the Suncheon Bay)

  • 박상진;정정조
    • 한국습지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.329-337
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    • 2013
  • 2008년 10월부터 2009년 9월까지 유입수계 하천의 수질특성을 파악하고 통계적 처리를 통하여 수질자료를 해석하였다. 순천만 유입수계 중에서 순천서천, 순천동천, 옥천은 환경부고시 하천수질 평가항목 모두에서 I등급으로 비교적 양호한 수질상태를 보였으나, 하천에서 유기물 오염의 지표인 BOD 항목에 대해서 해룡천과 순천만 유입지점에서는 각각 "약간 나쁨"과 "보통"의 결과를 나타내었다. 한편 총질소과 총인의 경우는 하수종말처리장 방류지점과 해룡천에서 다른 하천에 비해서 상대적으로 높은 결과를 나타내었다. 요인분석 결과 수질특성을 설명하는 1요인으로는 인간기원의 오염물질로서 기여율은 53.7%, 2요인으로는 지형적인 인자로서 기여율은 25.0%로 나타났다. 그리고 3요인은 자연환경의해서 기인된 요인들로서 기여율은 14.2%이며, 누적기여율은 92.8%로 평가되었다. 요인분석 결과 해룡천과 하수종말처리장 방류수로부터 상대적으로 많은 오염물질이 배출되어 순천만으로 유입되고 있어, 순천만의 수질 보존을 위해서는 순천하수종말처리장과 해룡천의 수질오염물질 배출의 보다 철저한 관리와 정화노력이 필요하다고 판단된다.

대응일치분석을 이용한 4년제 대학졸업자들의 취업훈련기관별 노동시장 성과에 영향을 미치는 요인 (The Determinants of Labor Market Outcomes in Four-year graduates through Principal Component Analysis and Correspondence Analysis By training institution)

  • 채희원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.235-241
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    • 2017
  • 본 연구는 한국교육고용패널(Korean Education and Employment Panel ; KEEP) 데이터를 활용하여 국내 4년제 대학 졸업자들을 대상으로 노동시장 진입을 위한 성과 요인을 고찰하고, 훈련기관에 따라 노동시장 성과가 어느 정도의 관계를 맺고 있는가를 탐색하는 것을 주 목적으로 첫 일자리 이행기간에 영향을 미치는 노동시장 성과요인을 분석하였다. 노동시장 성과를 각각 (1) 첫 일자리 이행기간 (2) 고용형태 (3) 임금수준으로 명명하였다. 응답자가 취업을 위하여 훈련받은 기관의 특징가진 명목변수와 대응일치분석(correspondence analysis)을 실시하였다. 양자 간의 연관성을 가시적인 방법으로 나타내기 위함이다. 그 결과 첫째, 첫 일자리 이행기간이 가장 짧은 훈련기관은 공공기관으로 사설학원, 대학 순으로 분석되었다. 둘째, 고용형태 별로는 공공기관은 사설학원과 대학과 비교하여 상대적으로 일용직의 비율이 높았다. 셋째, 임금수준 별로는 공공기관의 경우 임금수준 1범위에서 3범위까지의 분포를 보였고, 사설학원의 경우는 임금수준 2범위에서 4범위까지 높은 분포를 보였다. 이러한 결과를 기반으로 청년층의 사회진출 시 훈련기관별 노동시장 성과의 차이를 분석해 볼 수 있어, 훈련기관별 청년층 구직자의 특성에 대해서 알 수 있는 기초 자료를 제공하고, 고용과 교육 고용복지를 포괄하는 정책이 확충되어야 함을 제언하였다.

상추 및 오이 시설재배 토양의 미생물 다양성 분석 (Microbial Diversity and Community Analysis in Lettuce or Cucumber Cultivated Greenhouse Soil in Korea)

  • 김병용;원항연;박인철;이상엽;김완규;송재경
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1169-1175
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    • 2011
  • 시설재배지의 토양미생물 분포 특성을 밝히고 토양의 건전성을 평가하고자, 전국 주요 시설재배 8개 주산단지에서 각각 5포장을 선정하여 토양화학성, 미생물분포 및 생화학적 특성을 조사하였다. 토양화학성은 가용성인산, 칼륨, 칼슘의 함량이 적정범위보다 크게 상회하여 상당량의 염류 집적을 확인하였다. 토양미생물의 배양적 방법을 통해 조사한 시설재배지의 주요 우점 박테리아는 Bacillus 속, Microbacterium 속, Arthrobacter 속, Lysobacter 속 등이었으며, 형광성 Pseudomonas 속의 밀도는 상추와 오이 재배지에서 각각 $0.018-7.3{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$, $0.0013-9.6{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$으로 시료에 따라 큰 변이를 보였다. 비배양학적 방법을 통한 토양미생물 분포 조사를 위해 수행한 인지질지방산 (PLFA)의 주성분 분석 결과, 작물 및 지역별 군집구조의 큰 차이는 없었다. 따라서 토양화학성 및 미생물군집구조 측면에서 시설재배지 조사지역의 토양은 대체로 건전한 것으로 판단된다.