• Bioinformatics and Biosystems
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• v.2 no.2
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• pp.37-45
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• 2007

생물정보학은 컴퓨터를 이용하여 방대한 양의 생물학적 데이터를 처리하고 그 결과를 분석하는 학문으로서 IT의 고속성장과 맞물려 점차 그 활용도를 넓혀가고 있다. 특히 의학, 생명과학 연구에 사용되는 데이터는 그 종류도 다양하고 크기가 매우 큰 것이 일반적인데, 이의 처리를 위해서는 고속 네트워크가 바탕이 된 그리드-컴퓨팅(Grid-Computing) 기술 접목이 필연적이다. 고속 네트워크 기술의 발전은 슈퍼컴퓨터를 대체해 컴퓨터 풀 내에 분산된 시스템들을 하나로 묶을 수 있는 그리드-컴퓨팅 분야를 선도하고 있다. 최근 생물정보학 분야에서도 이처럼 발전된 고성능 분산 컴퓨팅 기술을 이용하여 데이터의 신속한 처리와 관리의 효율성을 증대시키고 있는 추세이다. 그리드-컴퓨팅 기술은 크게 데이터 가공을 위한 응용 프로그램 개발과 데이터 관리를 위한 데이터베이스 구축으로 구분 지을 수 있다. 전자에 해당하는 생물정보 연구용 프로그램들은 mpiBLAST, ClustalW-MPI와 같은 MSA서열정렬 프로그램들을 꼽을 수 있으며, BioSimGrid, Taverna와 같은 프로젝트는 그리드-데이터베이스 (Grid-Database)기술을 바탕으로 개발되었다. 본 고에서는 미지의 생명현상을 탐구하고 연구하기 위하여 현재까지 개발된 그리드-컴퓨팅 환경과 의생명과학 연구를 위한 응용 프로그램들, 그리고 그리드-데이터베이스 기술 등을 소개한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.18 no.1
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• pp.27-31
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• 2008

많은 바이오인포매틱스 관련 데이터베이스와 도구가 네트워크를 통해서 제공되고 있고, 이들을 효과적으로 활용하면 생물학적 분석을 적은 비용으로 우수한 결과를 얻을 수 있다. 이 논문에서는 주어진 질의에 대해서 잠재적으로 관련된 DNA 서열 정보를 획득하고, 분석자가 관심 있는 항목을 선택하면, 선택된 항목에 대한 모든 DNA 서열 정보를 확보하고, 이들에 대해서 아미노산 서열로 자동변환하여 ORF라는 정보를 활용하여 가장 가능성이 큰 것을 추천하는 도구를 소개한다. 해당 도구에는 웹 로봇 기법과 ORF 검색등을 위한 생물학적 지식을 활용한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.16 no.1
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• pp.86-93
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• 2006

The TAM(Topographic Attentive Mapping) network based on a biologically-motivated neural network model is an especially effective one for pattern analysis. It is composed of of input layer, category layer, and output layer. Fuzzy rule, for input and output data are acquired from it. The TAM network with three pruning rules for reducing links and nodes at the layer is called fuzzy TAM network. In this paper, we apply fuzzy TAM network to pattern analysis of core competency model for subcontractors of construction companies and show its usefulness.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.10
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• pp.2054-2061
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• 2015

Biologically inspired modeling techniques have received considerable attention for their robustness, scalability, and adaptability with simple local interactions and limited information. Among these modeling techniques, Gene Regulatory Networks (GRNs) play a central role in understanding natural evolution and the development of biological organisms from cells. In this paper, we apply GRN principles to the WSN system and propose a new GRN model for decentralized node scheduling design to achieve energy balancing while meeting delay requirements. Through this scheme, each sensor node schedules its state autonomously in response to gene expression and protein concentration, which are controlled by the proposed GRN-inspired node scheduling model. Simulation results indicate that the proposed scheme achieves superior performance with energy balancing as well as desirable delay compared with other well-known schemes.

• Journal of Energy Engineering
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• v.28 no.3
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• pp.55-64
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• 2019

This study identified key patents on U.S. underground water technology through patent network analysis. As a result, there were many technologies that used the technology to remove heavy metals to prevent contamination of groundwater. While patents between groundwater technology patents were in charge of intermediaries, the connectivity between groundwater technologies is not high. The patented technologies related to groundwater were largely distinguishable by pumping, monitoring, and decontamination. Monitoring includes techniques that enable identification of physical and biological properties, such as the type of contaminants, as well as geographic characteristics for analysis of groundwater flow, flow or water quality. Pollution purification technology refers to the process of physiochemical and biological purification for soil and groundwater. U.S. technology cases showed that the U.S. had high technology in water treatment area. And patent protection were also needed to cope with water shortages caused by climate change.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.690-692
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• 2022

기존의 질병 관련 연구들은 대부분 유의미하게 변화되는 유전자들을 찾아내고(Differentially Expressed Genes, DEGs), 이들이 연관된 생물학적 패스웨이(biological pathway)를 찾아내는 방향으로 이루어졌다. 더불어 miRNA(microRNA)가 많은 mRNA 의 발현을 조절하며, 실제 면역, 대사 및 세포 사멸을 포함한 여러 필수 생리학적 및 질병에 매우 중요한 역할을 한다고 밝혀지며, 바이오 마커로써의 miRNA 를 찾아내고자 하는 연구가 활발히 진행되기 시작하였다. 하지만 mRNA 나 miRNA 의 독립적인 연구만으로는 명확한 질병과의 연관성이나 기능을 이해하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 질병 상태에서 유의미하게 변화되는 miRNA 와 이러한 miRNA 에 의해 조절되는 mRNA 를 함께 고려하여 분석함으로써, 실제 질병의 발병 원인이 되는 생물학적 패스웨이나 메커니즘을 밝히고자 하였다. 또한, miRNA 와 mRNA 의 연관성을 찾기 위해, PPI(protein-protein interaction) 네트워크에 기반을 둔 RWR(Random Walk with Restart Algorithm)를 적용하여, 직접적 연관성뿐 아니라, 유전자 간의 숨겨진 간접적인 패스웨이를 고려하여 분석하기 위한 웹 기반 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 mRNA-miRNA 를 함께 고려한 통합 분석을 통해 숨겨진 질병의 메커니즘을 이해하고 치료 방법을 찾아내는 데 크게 공헌할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Bioinformatics Conference
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• 2004.11a
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• pp.286-295
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• 2004

생물학적으로 의미 있는 결과를 도출하기 위해서는 많은 실험 데이터가 필요하다. 최근에는 마이크로 어레이 실험 기술이 발달함에 따라 대량의 데이터를 얻을 수 있게 되었고, 이로 인해서 데이터를 체계적으로 관리하고 필요한 정보를 습득할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다. LIMS(Laboratory Information Management System) 는 이러한 요구 조건을 충족시키기 위한 시스템으로 기존의 파일 시스템에 의존해서 비효율적으로 실험 데이터를 관리해 오던 것을 체계적이고 효율적으로 관리해 주기 위한 시스템이다. 대량의 유전자 발현 데이터의 생산은 유전자의 조절 네트워크 예측을 가능하게 하였다. 유전자간의 상호 작용을 분석하는 것은 세포의 활동을 이해하는데 매우 중요한 요소라고 할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 LIMS 기능과 유전자 조절 네트워크 분석 시스템을 통합하여 사용자가 쉽게 데이터를 공유 및 습득할 수 있으며 편리한 사용자 인터페이스를 이용하여 컴퓨터에 익숙하지 않은 실험들도 쉽게 사용할 수 있는 GELIM(an Integrated system with GEnetic network analyzer and LIMs) 을 소개한다.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.30 no.6
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• pp.573-584
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• 2003

Recent massive data generation by genomics and proteomics requires bioinformatic tools to extract the biological meaning from the massive results. Here we introduce ROSPath, a database system to deal with information on reactive oxygen species (ROS)-mediated cell signaling pathways. It provides a structured repository for handling pathway related data and tools for querying, displaying, and analyzing pathways. ROSPath data model provides the extensibility for representing incomplete knowledge and the accessibility for linking the existing biochemical databases via the Internet. For flexibility and efficient retrieval, hierarchically structured data model is defined by using the object-oriented model. There are two major data types in ROSPath data model: ‘bio entity’ and ‘interaction’. Bio entity represents a single biochemical entity: a protein or protein state involved in ROS cell-signaling pathways. Interaction, characterized by a list of inputs and outputs, describes various types of relationship among bio entities. Typical interactions are protein state transitions, chemical reactions, and protein-protein interactions. A complex network can be constructed from ROSPath data model and thus provides a foundation for describing and analyzing various biochemical processes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.706-708
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• 2002

DNA 마이크로어레이 실험으로 나온 데이터들을 클러스터링하는 것은 유전자의 기능과 유전자의 네트워크를 파악해 나가는데 도움을 주게 된다. 계층적 클러스터링(hierarchical clustering) 방법은 그러한 실험 분석에서 가장 보편적으로 사용되는 방법이다. 본 논문에서는 계층적 클러스터링을 통해서 나온 결과 트리에 대해서, 트리의 리프 노드들을 재배열함으로써, 인접한 리프 노드들간의 거리의 종합이 최소가 되도록 하는 문제인 리프오더링 방법을 다루었고, 새로운 리프오더링 알고리즘을 제안하였다. 그리고, 이를 포함한 여러 리프오더링 방법들에 대한 실험 및 생물학적인 분석을 하였다.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.4
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• pp.114-120
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• 2009

In this study, we employed the idea that disease-related proteins tend to be work as an important factor for architecture of the disease network. We initially obtained 43 atopy-related proteins from the Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) and then constructed atopy-related protein interaction network. The protein network can be derived the map of the relationship between different disease proteins, denoted disease interaction network. We demonstrate that the associations between diseases are directly correlated to their underlying protein-protein interaction networks. From constructed the disease-protein bipartite network, we derived three diseasomal proteins, CCR5, CCL11, and IL/4R. Although we use the relatively small subnetwork, an atopy-related disease network, it is sufficient that the discovery of protein interaction networks assigned by diseases will provide insight into the underlying molecular mechanisms and biological processes in complex human disease system.