• 제목/요약/키워드: 복잡성 과학

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최근 반추위 미생물 군집의 응용기술을 이용한 사료효율 개선연구 (Recent Application Technologies of Rumen Microbiome Is the Key to Enhance Feed Fermentation)

  • 이스람 마푸줄;이상석
    • 생명과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.1244-1253
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    • 2018
  • 반추위 속에는 박테리아, 고세균, 프로토조아, 곰팡이 및 바이러스와 같은 다양한 미생물들이 편성의 혐기조건에서 공생하고 있다. 사료의 발효에 중요한 역할을 하고 있는 반추위 미생물은 위내 발효과정에서 에너지 손실에 영향을 주는 메탄의 발생을 제외하면 에너지와 단백질 대사에 필수적인 다양한 휘발성 지방산을 생산한다. 반추위내 미생물의 이용효율을 개선시키기 위해 사료배합비조절, 천연사료첨가제, 생균제첨가 등의 다양한 접근방법들이 사용되고 있다. 최근에 반추위 군집에 대한 메타유전체 또는 메타전사체와 같은 차세대 유전체 해독기술 또는 차세대 시퀀싱 기술의 적용으로 반추위 미생물의 다양성 및 기능에 대한 이해가 크게 증가하였다. 특히 메타단백질체와 메타대사체는 반추위 생태계의 복잡한 미생물네트워크에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 뿐만 아니라, 다양한 반추가축용 사료에 대한 반응을 제공함으로서 생산효율을 개선시키는데 기여하였다. 본 논문에서는 반추위내 사료의 발효와 이용을 향상시키기 위한 메타오믹스 기술, 즉, 메타유전체, 메타전사체, 메타단백질체 및 메타대사체의 최신 응용기술을 요약하고자 한다.

조선왕조실록 네트워크의 동적 변화 분석 (Analysis of Network Dynamics from Annals of the Chosun Dynasty)

  • 김학용;김학봉
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.529-537
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    • 2014
  • 조선왕조실록에 기록된 역사를 네트워크 과학과 접맥시켜 조선 역사를 객관적으로 해석하고자 조선왕조실록에 등장하는 인물로 구성된 네트워크를 구축하였다. 조선왕조실록 인물 네트워크는 일반적인 사회 네트워크와 같은 척도 없는 네트워크 특성을 보여주고 있다. 인물 네트워크는 1,379 노드와 3,874 링크로 구성되어 있으며 네트워크 지름은 14였다. 네트워크의 동적 분석을 위하여 27명의 왕과 인물로 구성된 각 왕 중심 27개 인물 네트워크를 만들고, 초대 왕 네트워크에 그 다음 왕 네트워크를 단계적으로 추가하면서 전체 네트워크를 구축하고 네트워크가 확장되는 동적 변화를 분석하였다. 네트워크가 확장됨에 따라 노드간 중심성과 접근 중심성 계수는 점진적으로 감소하는데 반해, 응집 중심성 계수는 증가하였다. 이 결과는 네트워크가 성장함에 따라 정보의 흐름은 느려지고 허브 노드는 점진적으로 중심에 위치하게 된다는 것을 의미한다. 역사적 사건이나 사실을 인물과 함께 연결 지어 네트워크를 구축함으로써 당대에 중심이 되는 사건이나 사실이 어떤 인물과 연결되는지를 확인할 수 있었다. 복잡한 네트워크를 단순화 시켜 핵심이 되는 왕 및 그 왕과 연결되는 인물을 알아보기 위해 핵심 네트워크를 만드는 기법인 k-코어와 MCODE 알고리즘을 사용하여 분석하였다. 한권으로 요약된 조선왕조실록을 중심으로 분석하여 데이터의 양적인 측면에서 한계는 있지만, 이 연구결과는 네트워크 동력학적 분석을 통해서 유용한 역사적 사실, 인물을 분석할 수 있으며 동시에 역사에 대한 통찰력과 역사 네트워크에 내재되어있는 사건, 사실, 인물을 도출하는데 유용한 도구로 사용될 수 있음을 시사하고 있다.

증권회사 CEO의 윤리경영이 조직몰입에 미치는 영향 연구 (A Study for how a CEO's moral management influences on his employees' absorbing into their business in a Stock company)

  • 강창원
    • 유통과학연구
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    • 제6권1호
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    • pp.63-77
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    • 2008
  • 기업 경쟁력의 원천은 사람이며, 성공 핵심은 사람들의 능력과 협력에 달려있다. 따라서 종업원들의 직무만족과 업무몰입을 위해 CEO는 윤리경영을 실천하고자 다각적인 노력을 해야 한다. 경쟁은 물론이고, 고객의 자산을 관리해야하는 증권회사의 경영자도 수없이 많은 윤리적 이슈와 문제에 직면해 있다. 금융환경은 더 복잡해지고 증권사에 대한 요구도 증가하고 있다. 이러한 현실을 고려할 때, 어떻게 윤리 차원의 사회적 요구를 받아들이고 의식 수준을 변화시킬 것인가, 어떻게 기관 내부의 풍토로 정착시켜야 할 것인가 하는 문제는 중요한 관리대상이 되고 있다. 또한 이러한 윤리경영이 조직 구성원의 업무몰입에 어떤 영향을 미칠 것인가를 파악해 볼 필요가 있다. 본 연구는 이러한 연구목적을 바탕으로 증권회사 CEO의 윤리경영의지가 종업원의 심리적 성과변수인 조직몰입에 영향을 미치는 정도를 확인하고자 하였다. 연구를 통해 금융기관장들은 기업윤리 위반의향이 유발되지 않도록 경영제도를 개선하고, 기업윤리 준수의향을 향상시키는 방안을 모색할 필요성이 제기되었다. 또한, 증권회사 CEO는 구성원들의 협력을 유도할 수 있는 참여적 방식에 바탕을 둔 민주적 경영관리와 윤리의 정당성에 초점을 두고 경영방침을 세워야 할 것이다. 아울러 민주적 리더십과 윤리경영을 발휘하기 위한 새로운 도구를 개발하는데 지속적인 노력을 기울여야 할 것이다.

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성장기 흰쥐의 골조직 Collagen 생성속도 측정 (Measuring in vivo Rate of Bone Collagen Synthesis in Growing Rats)

  • 김유경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.1390-1393
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    • 2003
  • 동위 원소를 이용하여 골조직 collagen과 같이 대사속도가 느린 단백질의 합성 속도를 측정 할 때 가장 중요한 점은 전구체 공급원의 비균일성 및 복잡한 대사경로로 인한 해석상의 제한점을 극복하기 위하여 동위원소가 함유된 전구체를 지속적으로 투여하여 동위원소공급원의 항상성을 유지하는 것이다. 이 경우 precursor-product kinetics를 적용하여 $k_{s}$값을 정확하게 측정할 수 있다. $^2$$H_2O$는 저렴한 안정동위 원소 추적자로서 독성이나 부작용 없이 장기간 공급 가능하고 공급방법 또한 간단하다. 본 연구에서는 골조직 collagen 합성속도를 아미노산에 $^2$$H_2O$를 치환하는 precursor-product 방법으로 측정하였으며, 골조직 collagen으로부터 분리한 아미노산의 동위 원소함량을 GC/MS로 분석하였다. 실험 기간동안 체액의 $^2$$H_2O$는 2.7 ∼ 3.0% 수준으로 일정하게 유지되었고 성장기 흰쥐 골조직의 collagen 합성속도는 $k_{s}$(OH-pro) = 0.066$\pm$0.049 w $k^{-1}$였다. 동위원소를 연속적으로 공급해야하는 precursor product방법은 교체율이 느린 단백질에 적용하는데 기술적인 어려움이 있었지만, 안정하고 저렴한 $^2$$H_2O$ 특성으로 인하여 precursor-product방법을 교체율이 느린 단백질에 적용하는 것이 가능하게 되었다..

백두대간 중부권역 천연림의 산림피복형 분류와 종다양성 (The Classification and Species Diversity of Forest Cover Types in the Natural Forest of the Middle Part of Baekdudaegan)

  • 황광모;정상훈;김지홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권1호
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    • pp.14-25
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    • 2015
  • 본 연구는 백두대간 중부권역의 구룡산, 소백산, 백화산, 속리산, 백학산 등 5지역을 대상으로 복잡 다양한 천연림 군집을 분류하고 산림피복유형을 집약하기 위해 실시되었다. 점표본법을 이용하여 1,114개의 표본점에서 식생자료를 수집하였으며, 조사된 식생자료를 바탕으로 Cluster 분석을 실시하였다. 그 결과 총 27개 군집으로 분류되었으며, 분류된 군집의 상층 수종구성의 유사성을 바탕으로 신갈나무림형, 중생혼합림형, 굴참나무림형, 소나무림형, 기타활엽수림형, 졸참나무림형, 아고산대림형 등 총 7개의 산림피복유형으로 집약하였다. 연구 대상지에서 신갈나무림형이 가장 넓게 분포하였고, 산림피복유형마다 신갈나무의 구성 비율이 증가함에 따라 종다양성지수가 낮아지는 경향을 나타내었다. 중생혼합림형과 기타활엽수림형은 계곡에 많이 분포하였고, 신갈나무림형과 소나무림형은 능선 부위에 많이 분포하는 것으로 조사되었다.

하수처리장 유입수 성상 실시간 예측모델 및 활용성 평가 (Evaluation on Applicability of the Real-time Prediction Model for Influent Characteristics in Full-scale Sewerage Treatment Plant)

  • 김연권;김지연;한인선;김주환;채수권
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1706-1709
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    • 2010
  • 일반적으로 생물학적 하수처리공정들은 단위공정내 물리 화학적 및 생물학적 반응들이 복잡하게 존재한다. 활성슬러지모델 1(ASM No.1)을 시작으로 생물공정을 모사하기 위한 다양하고도 새로운 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 그러나 이들 모델은 그 활용의 측면에 있어 비용과 단순성에서 매우 큰 단점을 가지고 있었다. 그중 이들 수학적 기반의 모델들이 갖는 또 다른 활용상의 어려움은 현장 근무자들이 활용하기에는 시간 소요와 컴퓨터-과학에 관한 기술부족의 장벽이 매우 높아 결국 모델활용의 영역은 전문가나 특정 엔지니어들에게 국한되어 왔다. 이러한 상황을 극복하고 현장 근무자들에게 도움을 주기 위해 동적-물질수지모델(Dynamic-Mass-Balance Model)에 기초한 $KM^2BM$이 개발되었다. 금번 논문은 생물학적 하수처리장을 설계하고 모사함에 있어 활용 가능한 모사 툴로서의 $KM^2BM$을 소개한다. 이 모델은 모델 파라메터의 추정이나 하수성상분석과 같은 별도의 노력 없이도 단순한 인자추정만으로 생물학적 하수처리장내 미생물의 중요 거동기작을 고려함으로서 잠재적 공정적응력을 최대화 시킬 수 있다.

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제주지역을 중심으로 한 대기 중 황화합물의 관측 (Analysis of Atmospheric Sulfur Compounds in Cheju)

  • ;양규승;김지영;손장호;이강웅;강창희;김기현
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.416-423
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    • 2002
  • 2001년 봄철 기간을 택하여 한반도에서 비교적 청정한 대기질을 유지하는 것으로 알려진 제주도를 거점으로 DMS와 CS$_2$ 농도분포를 시간대 별로 관측하고 이를 조절하는 요인들에 대한 세부적인 분석을 수행하였다. 본 연구의 관측 결과에 따르면, 전체 기간동안 관측된 DMS와 CS$_2$ 농도분포는 시간대 별로 세가지 경향성을 뚜렷하게 보여 주었다. 실험의 전 ${\cdot}$ 후반부에는 양성분의 농도증감 경향이 거의 비슷하게 나타난데 반해, 중반부에는 증감이 반대로 나타나는 경향성이 뚜렷하게 확인 되었다. 그리고 또한 특이한 현상은 전반기에 CS$_2$의 고농도가 나타난 반면, 후반기에는 DMS의농도가 50%가까이 증가하는 것으로 나타났다. 후반기 기간중의 공기궤가 한반도의 내륙지역에 상당 수준 정체하였다가 제주로 유입되었다는 점을 감안하면, 다른 기간대에 비해 상대적으로 높은 DMS의 농도는 대단히 예외적인 경향으로 간주할 수 있을 것이다. 본 연구의 결과에 따르면 지리적 특성에도 불구하고, 제주 지역에서 관측한 DMS의 농도분포는 단순히 해양환경으로부터 파생되는 요인외에도 여러 가지 복잡한 인자들에 의하여 조절되고 있음을 확인 할 수 있다.

TMA 분석을 위한 지능적 의학 전문가 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of an Intelligent Medical Expert System for TMA(Tissue Mineral Analysis))

  • 조영임;한근식
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권2호
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    • pp.137-152
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    • 2004
  • 모발분석(TMA: Tissue Mineral Analysis)은 머리카락 속에 있는 30여 가지의 미네랄과 8가지의 중금속의 양과 중요 미네랄 비율을 분석하여 체내에 과잉, 결핍 및 불균형 상태를 평가하고, 그 결과가 현재 인체에 미치는 영향을 예측하여, 건강을 유지하는 방향을 제시하는 임상 영양학 및 독성학 모발조직 검사방법을 말한다. 그러나 국내 TMA 분석방법은 몇 가지 문제점이 있다. 첫째, TMA 분석기기는 있으나 분석결과를 해석할 수 있는 한국형 의학 정보 데이타베이스가 없다. 둘째, 미국에서 보내오는 TMA 검사결과 자료가 영문이며 철저한 보안에 바탕을 둔 그래픽 파일 형태이므로 활용성이 적다. 셋째, TMA 관련 데이터베이스가 있어도 의료기관에서 사용하기 어려운 매우 낮은 수준이므로 TMA 분석 및 의료서비스를 위해 매번 미국에 의뢰해야 하므로 심각한 외화낭비를 초래한다. 넷째, TMA 결과가 서구식 생활패턴에서 비롯된 데이터 베이스로부터 구축된 것이므로 검사결과의 신뢰성 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 전문 기관으로부터 자료를 제공받아 TMA 관련 국내 최초 지능적 의학 전문가 시스템(IMES: Intelligent Medical Expert System)을 개발하였다. IMES는 TMA 자료를 다단계 통계분석 방법에 의한 결정 트리 분류기를 이용하여 분류하고 다중 퍼지 규칙베이스를 구축하여, 지능적 퍼지추론 방법에 의해 한글화된 데이터베이스로부터 복잡한 자료를 추론하도록 구축하였다. 본 IMES 시스템을 실제 적용한 결과 업무능률과 만족도가 각각 86%, 92% 증가함을 알 수 있었다.

MALDI-TOF 질량분석기를 이용한 식품중독균 확인시험 적용 (Application of MALDI-TOF mass spectrometry-based identification of foodborne pathogen tests to the Korea Food Standard Codex)

  • 하미영;손은정;최은정
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.437-444
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    • 2016
  • 최근 건강과 위생에 대한 소비자의 의식 향상으로 인해 농수축산 분야를 비롯한 식품의 가공 유통 분야에서도 식품의 안전성 확보를 위한 시험 검사가 실시되고 있고, HACCP과 같은 식품안전관리 프로그램의 조기 도입을 유도하고 있어 식품중독균에 대한 검사량이 증가하고 있다. 이에 따른 신속, 정확하고 대량의 시료를 처리할 수 있는 식품중독균 검사의 필요성이 증가되고 있다. 국내 식품 미생물의 확인시험방법은 전통적인 미생물 동정법인 그램 염색 등과 같은 형태학적 특성과 생화학적 분석에 의해서 주로 확인되는데, 확인 과정이 복잡하고 장시간이 소요된다. 이를 극복하기 위한 새로운 미생물 동정법인 MALDI-TOF 질량분석기반 미생물 동정법을 식품의 식품중독균 검사에 적용하기 위해 식품공전에서 주로 검사하는 식품중독균 10종에 대한 질량 패턴 데이터를 국내 질량분석 데이터베이스인 MicroID에 적용하였다. 표준 균주와 식품중독균이 검출된 시료에서 분리한 균으로 비교했을 때 질량분석기반 미생물 동정은 현재 사용되고 있는 생화학적 분석결과와 일치한 결과를 보여주었다. 또한, 식품중독균을 포함한 국내 미생물 균주를 이용해서 구축한 데이터베이스, MicroID는 기존의 상용화된 해외 MALDI-TOF 질량분석 데이터베이스 Biotyper와 동등 이상의 정확도를 나타내었다. 국내 식품관련 미생물에 대한 질량스펙트럼을 추가하여 데이터베이스를 지속적으로 확장시키면 신속 정확한 미생물 동정법으로 자리매김할 수 있을 것이다.

ED-XRF (Energy Dispersive X-ray Fluorescence spectrometer)를 이용한 콩 원산지 판별 (Discrimination of geographical origin for soybeans using ED-XRF)

  • 이지혜;강동진;장은희;허설혜;신병곤;한국탁;이성훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.125-129
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    • 2020
  • 본 연구는 무기성분을 활용하여 국산 콩과 외국산 콩의 원산지 판별법을 개발하기 위해 수행하였다. 2018년도에 수집한 국산 100점, 미국, 중국, 베트남, 태국으로 구성된 외국산 97점에 대하여 ED-XRF를 이용하여 총 26종 무기성분의 농도를 산출하였다. T-test, ANOVA, CDA 분석을 통해 원산지판별에 영향을 주는 주요 변수로 5종(P, Ni, Br, Zn, Mn)의 무기성분을 선발하였다. 원산지 판별식을 설정한 결과 감응도 91.0%, 선택성 95.9%, 효율성 93.4%를 나타냈다. 2019년도에 수집한 국산 30점, 외국산 30점으로 원산지 판별식을 검증한 결과 국산 예측률 93.3%, 외국산 예측률 100.0%를 나타냈다. 복잡한 전처리 없이 ED-XRF와 통계처리를 통해 국산 콩과 외국산 콩을 판별할 수 있는 실용적인 판별 체계를 구축하였으며 부정유통 단속을 위한 과학적인 근거자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.