• 제목/요약/키워드: quantitative models

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국내 지면온도의 시공간적 변화 분석 (Analyzing Spatial and Temporal Variation of Ground Surface Temperature in Korea)

  • 구민호;송윤호;이준학
    • 자원환경지질
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    • 제39권3호
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    • pp.255-268
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    • 2006
  • 58개 기상관측소에서 최근 22년간(1981-2002) 측정된 기상 자료를 이용하여 국내의 기온(SAT) 및 지면온도(GST)의 시공간적 변동 경향을 분석하였다. 먼저 관측 자료로부터 각 관측소의 평균기온(MSAT)과 평균지면온도(MGST)를 계산하였으며, 다중선형회귀분석을 통해 MSAT와 MGST를 예측할 수 있는 회귀식을 산정하였다. 회귀모형의 회귀변수는 관측소의 위도 및 고도이다. 회귀모형의 추정치와 실제 관측값의 결정계수($R^2$)는 각각 0,92와 0.94로 나타나 모형의 예측 정확성이 매우 높은 것으로 분석되었다. MGST는 지열펌프 시스템 설계의 주요 입력 변수이므로 최근 지열에너지자원 활용 분야에서 매우 중요하게 다루어지는 변수이다. 따라서 제시된 회귀모형은 신뢰할만한 관측 자료가 없는 지역에서 MGST를 추정하는데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 예상된다. SAT 자료에 대한 선헝회귀분석을 통해 지구온난화 및 도시화에 기인한 기온 상승의 장기 추세 변동성을 탐색하였다. 1개 관측소를 제외한 57개 관측소에서 $0.005{\sim}0.088^{\circ}C/yr$ 범위의 기온증가율을 가지는 추세 변동이 확인되었다. 또한 GST에 영향을 미치는 기상요소로서 일사량, 지구복사, 강수량 및 적설량 자료를 분석하였다. GST는 주로 SAT 및 일사량에 의하여 결정되지만 강수 및 증발에 의한 토양의 열용량 변화, 적설에 의한 대기와 지표면 차단, 지구복사에 영향을 줄 수 있는 대기의 조건 변화 등이 복합적인 변동 요인으로 작용하는 것으로 나타났다.

2D-QSAR방법을 이용한 농약류의 무지개 송어 급성 어독성 분석 및 예측 (Prediction and analysis of acute fish toxicity of pesticides to the rainbow trout using 2D-QSAR)

  • 송인식;차지영;이성광
    • 분석과학
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    • 제24권6호
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    • pp.544-555
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    • 2011
  • 본 연구는 농약류에 대하여 구조-활성의 정량적 관계(QSAR)를 이용하여 무지개 송어(학명: Oncorhynchus mykiss)의 급성 독성을 예측-분석하는 과정을 수행하였다. 모델 구현을 위해 사용된 275종의 농약류에 대한 수중 독성(96h $LC_{50}$) 값은 DEMETRA프로젝트의 데이터를 사용하였다. 예측 모델에 사용된 2차원 분자 표현자는 PreADMET프로그램으로부터 계산을 하였고, 선형 (다중 선형 회귀 방법)모델과 비선형(서포트 벡터 머신, 인공 신경망) 학습 방법들은 실험값과 예측값의 적합도를 고려하여 최적화 되었다. 데이터 전처리 과정을 거친 뒤에, 5묶음 교차 검증과정을 포함한 모집단 기반 전진 선택법을 통해서 각 학습 방법의 최적의 표현자 집합을 결정하였다. 가장 좋은 결과는 SVM 방법 ($R^2_{CV}$=0.677, RMSECV=0.887, MSECV=0.674) 이었고, EU의 규제 기준에 따른 분류에서는 87%의 정확도를 나타내었다. MLR방법을 통해서는 무지개 송어의 급성 독성에 대하여 독성을 나타내는 농약류의 구조적 특징과 지질 층과의 상호작용을 설명할 수 있었다. 개발된 모든 모델들은 5묶음 교차 검증과 Y-scrambling test을 통해 검증되었다.

상수도 관망의 유수율 제고 기술의 적용 및 분석 (Technical Application and Analysis for Reduction of Water Loss in Water Distribution Systems)

  • 김주환;이두진;배철호;우형민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.260-266
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    • 2009
  • 본 연구는 지방상수도 배급수 관망의 유수율을 향상시키기 위하여 수량관리를 위한 블록시스템 구축을 통한 구역화 계량, 누수의 정량화를 위한 야간최소유량 측정을 통한 누수평가지표 및 국제 누수지수ILI(Infrastructure Leakage Index)의 도입, 압력제어를 통한 누수저감 효과분석, 장기적인 계획수립을 위하여 노후수도관의 잔존수명 예측 등 누수를 평가 관리할 수 있는 기술을 개발, 제안하였다. N시 야간최소유량 측정을 통하여 주거지역과 상업지역에서 정량적인 누수평가지표로 관길이당, 급수전당의 허용기준누수량을 산정하였다. 이는 관망정비가 완료된 주거, 상업지역을 각각 대상으로 UK water industry에서 제안한 방법을 이용하여 실측을 통한 야간최소유량을 분석함으로써 유수율을 대신할 수 있는 허용누수량 산정식을 개발하였다. 압력제어를 통한 누수저감효과는 감압변의 설치를 통하여 수행되는데, 사천시 우티 배수구역을 대상으로 압력관리 구역을 4개로 분할하고 감압밸브 3개소, 가압펌프 1개소를 설치하여 압력을 조절한 결과 약 $466\;m^3/day$의 누수를 저감시킬 수 있을 것으로 나타나 압력관리를 통하여 연간 113백만의 비용절감효과가 기대되었다. 노후 상수관로의 부식속도 및 잔존수명 예측 연구에서는 매설년도, 토양 또는 수질특성에 따른 관체의 부식속도를 평가함으로써 잔존두께를 예측할 수 있는 모델을 개발하였으며 또한 부식으로 인한 공식특성에 따른 잔존강도 등을 평가할 수 있는 비선형회귀 모형을 개발, 수도관의 잔존수명예측에 활용하여 장단기 노후관 개대체 계획수립에 활용할 수 있도록 제안하였다. 본 연구의 결과들은 지방상수도의 유수율 제고 및 관망정비사업에 적극적으로 활용할 수 있는 누수평가 및 관리기법을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

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Mastitis Diagnostics by Near-infrared Spectra of Cows milk, Blood and Urine Using SIMCA Classification

  • Tsenkova, Roumiana;Atanassova, Stefka
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1247-1247
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    • 2001
  • Constituents of animal biofluids such as milk, blood and urine contain information specifically related to metabolic and health status of the ruminant animals. Some changes in composition of biofluids can be attributed to disease response of the animals. Mastitis is a major problem for the global dairy industry and causes substantial economic losses from decreasing milk production and reducing milk quality. The purpose of this study was to investigate potential of NIRS combined with multivariate analysis for cow's mastitis diagnosis based on NIR spectra of milk, blood and urine. A total of 112 bulk milk, urine and blood samples from 4 Holstein cows were analyzed. The milk samples were collected from morning milking. The urine samples were collected before morning milking and stored at -35$^{\circ}C$ until spectral analysis. The blood samples were collected before morning milking using a catheter inserted into the carotid vein. Heparin was added to blood samples to prevent coagulation. All milk samples were analyzed for somatic cell count (SCC). The SCC content in milk was used as indicator of mastitis and as quantitative parameter for respective urine and blood samples collected at same time. NIR spectra of blood and milk samples were obtained by InfraAlyzer 500 spectrophotometer, using a transflectance mode. NIR spectra of urine samples were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer, using 1 mm sample thickness. All samples were divided into calibration set and test set. Class variable was assigned for each sample as follow: healthy (class 1) and mastitic (class 2), based on milk SCC content. SIMCA was implemented to create models of the respective classes based on NIR spectra of milk, blood or urine. For the calibration set of samples, SIMCA models (model for samples from healthy cows and model for samples from mastitic cows), correctly classified from 97.33 to 98.67% of milk samples, from 97.33 to 98.61% of urine samples and from 96.00 to 94.67% of blood samples. From samples in the test set, the percent of correctly classified samples varied from 70.27 to 89.19, depending mainly on spectral data pretreatment. The best results for all data sets were obtained when first derivative spectral data pretreatment was used. The incorrect classified samples were 5 from milk samples,5 and 4 from urine and blood samples, respectively. The analysis of changes in the loading of first PC factor for group of samples from healthy cows and group of samples from mastitic cows showed, that separation between classes was indirect and based on influence of mastitis on the milk, blood and urine components. Results from the present investigation showed that the changes that occur when a cow gets mastitis influence her milk, urine and blood spectra in a specific way. SIMCA allowed extraction of available spectral information from the milk, urine and blood spectra connected with mastitis. The obtained results could be used for development of a new method for mastitis detection.

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4-Methyl-2H-benzopyran-2-one 유도체들의 항산화 활성에 관한 Benzo 고리상 치환기들의 영향 (The Influence of the Substituents on the Benzo Ring for Antioxidant Activity of 4-Methyl-2H-benzopyran-2-one Analogues)

  • 최원석;이재황;조윤기;성낙도
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권2호
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    • pp.99-104
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    • 2010
  • 3차원적인 정량적 구조-활성상관(3D-QSAR: 비교분자 유사성지수분석(CoMSIA) 및 비교분자장분석(CoMFA)) 기법에 기초하여 4-Methyl-2H-benzopyran-2-one 유도체들(1-23)의 항산화활성에 관한 benzo 고리상 치환기($R_1-R_4$)들의 영향을 정량적으로 검토하였다. CoMSIA 모델은 CoMFA 모델보다 통계적으로 양호하였으며 최적화된 CoMSIA 2 모델의 예측성($q^2$=0.700)과 상관성($r^2$=0.979)이 가장 양호하였다. 항산화 활성에 관한 CoMSIA 2 모델의 기여비율(%)은 수소결합 주게장(HD) 43.5%, 정전기장(E) 41.8% 및 입체장(S) 14.7%로 정전기장과 H-결합 주게장이 항산화활성에 가장 큰 영향을 미치는 요소이었다. CoMSIA 등고도 분석결과, benzo 고리상에 양하전을 선호하며, 그리고 H-결합주게가 아닌 치환기($R_1-R_4$)들이 항산화활성을 증가시킬 것으로 예상되었다.

잔류응력과 초기변형을 고려한 송전철탑의 비선형 극한거동에 관한 해석적 연구 (Study on Ultimate Behavior of Steel Transmission Tower with Residual Stress and Initial Imperfection)

  • 장진원;김승준;박종섭;강영종
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.421-435
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    • 2008
  • 본 논문에서는 잔류응력과 초기변형을 고려한 비선형 해석을 실시하여 송전철탑의 극한거동을 분석하였다. 송전철탑 전체 해석 모델링에 주주재, 수평재 및 1차 사재는 보(Beam)요소를 사용하였고, 기타 사재 및 보조재는 트러스(Truss)요소를 사용하였으며 구조해석프로그램 ABAQUS(2004)를 사용하였다. ABAQUS Imperfection 옵션 및 Initial condition 옵션을 사용한 초기변형 및 잔류응력 적용의 적절성을 평가하고자 판(Plate & Shell)요소 부재모델과 보요소 부재모델의 해석결과를 비교분석하였다. 보요소와 트러스 요소를 적용한 송전철탑 전체모델의 비선형 해석결과 ${P-{\triangle}}$효과로 인하여 철탑 하부 각재부 주요 부재에 좌굴파괴가 발생하였다. 본 연구에서는 구조물의 안전성에 영향을 미치는 비선형 해석인자 즉 잔류응력과 초기변형의 정도에 따른 안전성 저하값을 정량적으로 평가하여 제시하고 있다. 그러므로, 본 연구의 결과는 실제 송전철탑의 파괴극한거동에 가까운 설계법, 해석법 및 시공법 정립에 크게 기여할 것으로 판단된다.

2-Phenyl-1,4-benzopyrone 유도체 (Flavones)의 Tyrosinase 저해활성에 관한 3D-QSARs 분석과 분자도킹 (3D-QSARs analyses for Tyrosinase Inhibitory Activity of 2-Phenyl-1,4-benzopyrone (Flavones) Analogues and Molecular Docking)

  • 박준호;성낙도
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제53권4호
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    • pp.225-231
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    • 2010
  • 기질분자로서 polyhydroxy 치환된 2-phenyl-l,4-benzopyrone 유도체(Flavones)(1-25)들의 hydroxyl 치환기($R_1-R_9$)가 변화함에 따른 Tyrosinase(PDB ID: oxy-form; 1WX2)에 대한 저해활성을 이해하기 위하여 분자도킹과 3차원적인 정량적 구조활성관계 (3D-QSARs: CoMFA 및 CoMSIA)가 연구되었다. 그 결과, 통계적으로 CoMFA 1 및 CoMSIA 1 모델이 가장 양호한 3D-QSARs 모델이었다. 또한, 순차 혼합화 분석결과로부터 CoMSIA 1 모델($dq^2'/dr_{yy'}^2$=1.009 및 $q^2$=0.511)이 우연상관성에 저촉되지 않는 최적화 모텔이었으며 최적화된 CoMSIA 1 모델의 tyrosinase에 대한 저해활성은 기질분자의 정전기장(51.4%)에 의존적이었다. Tyrosinase의 반응점에 대한 3D-QSAR 모델의 등고도는 수용체로서 tyrosinase과 저해제로서 2-phenyl-l,4-benzopyrone 기질분자 사이의 새로운 상호작용 관계를 이해하는 계기가 되었다. 그러므로 이 결과들은 새로운 잠재적인 tyrosinase 저해제의 최적화에 적용될 수 있을 것이다.

손해배상액과 무효심판 판례를 이용한 특허 로열티율 산정 회귀모형 (Regression Models for Determining the Patent Royalty Rates using Infringement Damage Awards and Inter-Partes Review Cases)

  • 양동홍;강근석;김성철
    • 한국전자거래학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.47-63
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    • 2018
  • 무형자산의 가치평가에 많이 사용되고 있는 수익접근법과 시장접근법의 특성을 모두 가지고 있는 로열티공제법을 사용하여 지식재산권의 경제적 가치를 평가할 때, 로열티공제법의 중요한 투입변수인 로열티율을 객관적으로 산정하는 수리적 모형을 제시한다. 이를 위하여 미국의 특허침해 손해배상액을 로열티율로 산정한 판례를 참고로 하여 로열티율을 종속변수로, 당해 특허권의 특허지표를 독립변수로 하여 로열티율 산정 회귀모형을 적용한다. 또한 미국의 당사자계재심(Inter-Partes Review)판례를 참고로 하여 특허무효거절 결과를 종속변수로 하고 당해 특허권의 특허지표를 독립변수로 하여 로지스틱회귀 모형을 적합시킨다. 최종 로열티율은 위의 로열티율 산정 회귀모형에서 산출된 로열티율과 로지스틱회귀모형에서 산출된 특허무효거절 확률을 결합하여 산정한다. 마지막으로, 본 논문에서 구축된 모형에 의해 산정된 로열티율과 기준 방식에 의해 산정된 로열티율을 비교하여 제안된 모형의 객관성과 신뢰성을 분석한다.

N-phenylbenzenesulfonamide 유도체들에 의한 모잘록병균 (Pythium ultimum)의 살균활성에 관한 CoMFA 및 CoMSIA분석 (CoMFA and CoMSIA Analysis on the Fungicidal Activity against Damping-off (Pythium ultimum) with N-phenylbenzenesulfonamide Analogues)

  • 장석찬;강규영;성낙도
    • 농약과학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.8-17
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    • 2007
  • N-phenylbenzenesulfonamide 및 N-phenyl-2-thienylsulfonamide 유도체(1-34)들의 phenyl 및 theinyl 고리상치환기(R1-R5) 변화에 따른 모잘록병균(Pythium ultimum)의 살균활성에 관한 3차원적인 정량적 구조와 활성과의 관계(3D-QSARs)들을 비교 분자장 분석(CoMFA)과 비교분자 유사성 지수분석(CoMSIA) 방법으로 각각 검토하였다. 전반적으로 CoMSIA 모델들의 통계값은 atom based fit 정렬보다는 field fit 정렬시에 높은 값을 나타내었으나 CoMFA모델의 경우에는 차이가 없었다. 그리고 CoMSIA (FF1) 모델($r_{cv.}^2\;(q^2)=0.674$$r_{ncv.}^2=0.964$)이 CoMFA (AF5) 모델($r_{cv.}^2\;(q^2)=0.616$$r_{ncv.}^2=0.930$)보다 상관성과 예측성이 양호하였다. CoMSIA (FF1) 모델의 정보에 따라 살균활성은 분자의 정전기장과 소수성장에 의존적이었다. 또한, CoMSIA (FF3) 모델의 등고도 분석 결과로부터 N-phenyl 고리상 R4-치환기의 친수성과 수소결합 받게로서의 성질인 모잘록병균의 살균활성에 기여할 것으로 예상되었다.

전자공여작용과 관능적 특성을 고려한 산국(山菊) 에탄올 추출물의 제조조건 최적화 (Optimization for Electron Donating Ability and Organoleptic Properties of Ethanol Extracts from Chrysanthemum Petals)

  • 박난영;이기동;정용진;김현구;권중호
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.523-528
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    • 1998
  • 반응표면분석에 의하여 야생국인 산국 꽃잎의 추출조건에 따른 추출물의 전자공여작용 및 관능적 특성을 모니터링하고 에탄올 추출조건을 최적화하였다. 중심합성 실험계획에서 시료에 대한 용매비$(X_1)$, 에탄올 농도$(X_2)$, 추출시간$(X_3)$을 요인변수로 하고 추출물의 품질 즉, 전자공여작용$(Y_1)$, 관능적 색상$(Y_2)$ 및 관능적 향$(Y_3)$을 각각 종속변수로 하여 $60^{\circ}C$에서 추출을 실시하였다. 조건별 실험 결과는 회귀분석하여 4차원 반응표면으로 나타내었다. 종속변수들에 대한 결정계수$(R^2)$$0.8180{\sim}0.9696$ 범위로 나타났다. 산국의 에탄올 추출물의 전자공여 작용은 50 mL/g, 61%, 16 hr에서, 관능적 색상은 88 mL/g, 21%, 16 hr에서 그리고 관능적 향은 55 mL/g, 73%, 19 hr의 조건에서 추출물의 특성이 가장 높은 값으로 예측되었다. 산국의 에탄올 추출물에서 전자공여작용과 관능적 품질을 고려한 최적 추출조건 범위는 시료에 대한 용매비 $65{\sim}78\;mL/g$, 에탄올 농도 $90{\sim}100%$, 추출시간 $15{\sim}25\;hr$으로 나타났다. 예측된 조건에서 얻어진 추출물의 예측값들은 실제 측정값과 유사한 것으로 확인되었다.

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