한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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pp.150-157
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2004
microRNA (miRNA)는 21-25 nucleotide (nt)의 single-stranded RNA 분자로서 mRNA의 3' untranslated region (3' UTR)에 상보적으로 결합하여 유전자 발현을 제어하는 새로운 조절물질이다. 지금까지 실험을 통해 수백 개의 miRNA가 알려져 있으나, miRNA에 의해 조절되는 target 유전자는 실험상의 어려움으로 아직까지 거의 알려지지 않았다. miRNA는 서열의 길이가 짧고 target과 느슨한 상보적 결합을 하기 때문에 기존의 서열 비교 방법으로 miRNA의 target을 찾는 것은 쉬운 일이 아니다. 본 논문은 신경망을 이용하여 Caenorhabditis elegans mRNA의 3' UTR에서 miRNA가 결합하는 영역을 예측하였다. 신경망은 복잡한 비선형 데이터를 잘 분리해내고 불완전하고 잡음이 많은 입력에 강하기 때문에 miRNA target 예측에 적합하다. miRNA와 mRNA의 결합 영역을 다양하게 분석하였고 민감도 0.59, 특수도 0.99의 성능을 갖는 신경망을 구현하였다. 신경망 입력 값을 달리하여 각각의 특성이 결과에 미치는 영향을 분석하였고 기존 예측 방법에 의한 결과와 비교하여 성능을 평가하였다.
본 논문은 다양한 주제 분야의 연구 성과물을 제공하는 학술DB에서 주제어(Keyword) 정보를 바탕으로 SNA(Social Network Analysis)기법을 적용해 검색어와 연관도가 높은 연관검색어를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위해 주제어들 간의 가중치(Weight)를 계산한 뒤 Ego Network 분석을 통해 검색어와 연관된 연관주제어를 추출하고 이를 기존 학술DB에서 제공한 연관검색어와 비교 정리하였다. 그리고 정리된 결과를 연관규칙 마이닝기법, 유사계수를 적용해 연관도측면에서 비교 평가하였다.
본 연구 목적은 광릉시험림 지역의 침엽수림과 활엽수림에서 토양 깊이가 미생물상과 중형동물상 분포에 미치는 영향을 구명하는 것이다. 토양 미생물상은 인지질지방산(PLFA) 지표를 이용하여 그 밀도정도를 분석하였고, 중형동물상은 선충과 미소절지동물의 밀도를 조사하였다. 미생물 PLFA지표는 B층보다 A층에서 높았고, 산림형에 따른 차이는 적었다. 선충 밀도도 A층에서 높았으며, 곰팡이섭식성 선충의 밀도는 침염수림 토양보다 활엽수림 토양에서 높게 나타났다. 미소절지동물 중에서 톡토기와 날개응애의 평균밀도는 전체 미소절지동물 밀도의 44%와 42%를 각각 보였다. 세균과 곰팡이를 나타내는 PLFA 지표가 이들을 섭식하는 중형동물과 유의한 양의 상관관계가 있었으며, 이것은 이 지역 토양에서 세균과 곰팡이를 중심으로 한 먹이망 형성이 이들의 분포에 영향을 준다는 것을 나타낸다. 이러한 결과는 광릉시험림의 토양생물 분포는 주로 토양의 깊이에 영향을 받으며, 산림형은 부분적인 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.
솔수염하늘소는 소나무에 시들음 증상을 유발하여 괴사시키는 소나무재선충을 매개하는 대표적 매개충이다. 소나무재선충병 고사목 방제살충처리 방법으로 훈증방법을 대체할 수 있는 그물망을 이용한 방제법이 도입되고 있다. 본 연구는 솔수염하늘소의 쏠기와 탈출 행동을 유발시키는 조건을 구명하기 위하여 구속 공간 및 온도를 달리 처리하고 탈출여부를 조사하였다. 솔수염하늘소는 직경 30 mm 이하의 공간에 구속되었을 때 장애물을 뚫고 탈출이 가능하였다. 온도 $15^{\circ}C$에서는 탈출에 성공하지 못하였으며, $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위에서 탈출 성공률이 높았다. 먹이를 이용한 솔수염하늘소의 유인은 탈출 성공률에 영향을 미치지 않았다. 좁은 공간에 구속되지 않는 경우는 갉는 부위가 집중되지 않아 탈출공을 형성하지 못하였다. 구속된 공간에서 솔수염하늘소는 가운데와 뒷다리 부절을 이용해 좁은 공간에서 몸을 이동시키며 큰턱으로 정면에 있는 장애물을 집중적으로 갉아서 탈출공을 만들고 앞다리를 뻗어 몸을 지탱하면서 빠져나오는 행동을 보였다. 본 연구의 결과는 훈증 대체기술로 제시되고 있는 구속 그물망의 성능을 평가하는데 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
문서 자동 요약은 주어진 문서로부터 주요 내용을 추출하거나 생성하는 방식으로 축약하는 작업을 말한다. 최근 연구에서는 대량의 문서를 딥러닝 기법을 적용하여 요약문 자체를 생성하는 방식으로 발전하고 있다. 생성 요약은 미리 생성된 위드 임베딩 정보를 사용하는데, 전문 용어와 같이 저빈도 핵심 어휘는 입베딩 된 사전에 없는 문제가 발생한다. 인코딩-디코딩 신경망 모델의 문서 자동 요약에서 미등록 어휘의 출현은 요약 성능 저하의 요인이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 요약 대상 문서에서 새로 출현한 단어를 복사하여 요약문을 생성하는 방법을 사용한다. 기존의 연구와는 달리 정확한 포인팅 정보와 선택적 복사 지시 정보를 명시적으로 제공하는 방법으로 제안하였다. 학습 데이터는 논문의 초록과 제목을 대상 문서와 정답 요약으로 사용하였다. 제안한 인코딩-디코딩 기반 모델을 통해서 자동 생성 요약을 수행한 결과 단어 제현 기반의 ROUGE-1이 47.01로 나타났으며, 또한 어순 기반의 ROUGE-L이 29.55로 향상되었다.
소나무재선충병 방제법 중 임업적 방제법을 개발하기 위한 일환으로 위생간벌, 간벌, 어린소나무 가꾸기가 소나무재선충병의 제어에 미치는 영향을 구명하기 위하여 야외 그물망 케이지에 소나무재선충을 보유한 솔수염하늘소를 방사하였다. 대조구, 위생간벌, 간벌 처리구 모두에서 공시목의 50% 이상이 고사되었으며, 처리구 간에는 유의성이 나타나지 않았다. 그리고 처리구 내 방치한 숲가꾸기 산물이 소나무재선충병을 확산시키는 촉매제로 작용하였다. 어린 소나무림 가꾸기의 경우 산물을 방치한 처리구가 공시목의 고사율이 90% 이상으로 가장 높았으며, 산물을 케이지 밖으로 들어낸 처리구와 숲가꾸기를 하지 않고 솔수염하늘소의 성충을 방사한 처리구에서는 10% 내외의 고사율을 나타내었다. 솔수염하늘소 우화 당년도인 4월에 위생간벌, 간벌을 실행한 장령목의 벌근에서는 솔수염하늘소의 유충이 출현하지 않았으나, 솔수염하늘소의 우화 당년도인 5월에 숲가꾸기 한 어린나무의 벌근에서는 유충이 출현하였다. 본 실험 결과, 장령 소나무림과 어린소나무림 내에 소나무재선충병이 만연하고 있는 임분의 경우 솔수염하늘소의 우화 당년도인 4월과 5월에 실행한 숲가꾸기는 소나무재선충병의 제어에 아무런 효과가 없었으며 방치한 숲가꾸기 산물은 오히려 소나무 재선충병을 확산시키는 촉매제로 작용하였다.
흰개미는 산림생태계의 분해자로 중요한 역할을 담당하지만 목조건축물과 농작물의 중요 피해 요인으로 막대한 경제적 피해를 입힌다. 현재 국내에서는 지중흰개미 2종이 서식하는 것으로 보고되어 있으며 기후변화와 산림비옥화, 산림과 인접한 문화재의 입지적 특성 등과 맞물려 목조건축문화재의 흰개미 피해가 전국적으로 나타나고 있다. 지중흰개미는 땅 속이나 목재 내부에 서식하며 땅 속으로 이동하여 지면과 인접한 기둥 하부, 하인방 등을 통해 목조건축물로 유입된다. 흰개미 피해를 입은 목부재는 내부가 공동화되어 문화재 고유의 진정성을 훼손할 뿐 아니라 재료의 강도 저하로 인해 구조적 안정성 또한 저해되므로, 흰개미 피해가 발생하기 전 예방하는 것이 중요하다. 현재 흰개미 방제와 피해 예방을 위해 국내에서는 훈증, 토양 처리, 군체 제거 등 화학적 처리 방법들이 주로 활용되고 있다. 외국에서는 흰개미 피해 예방을 위해 화학적 약제 처리와 함께 흰개미가 목조건축물로 유입되는 것을 물리적으로 차단하는 물리적 장벽이 활용되고 있다. 물리적 장벽은 흰개미가 통과하지 못하는 망이나 입자 등을 건물 하부, 배관 주변, 건물 가장자리나 외벽과 내장재 사이 등에 설치하는 방법으로 설치 후 장기간 효력이 유지되며 약제를 사용하지 않는 친환경 방식이라는 장점이 있다. 물리적 장벽의 적용을 위해서는 흰개미 종의 생태적 특성에 대한 연구가 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 국내 전역에 서식하는Reticulitermes Speratus kyushuensis를 대상으로 각 계급별 통과 가능한 최소 직경을 확인하고자 하였다. 통로가 0.1mm 단위로 좁아지는 아크릴 평면 실험 장치를 이용하여 흰개미 계급별로 통과할 수 있는 최소 직경을 평가한 결과, 일흰개미는 0.7mm, 병정흰개미는 0.9mm, 2차 생식흰개미는 1.1mm까지 통과할 수 있었으며 일흰개미의 머리 높이가 최소 통과 직경을 결정하는데 있어 중요한 요인임을 확인하였다. 이 결과는 향후 흰개미 피해 예방을 위해 망 형태의 물리적 장벽을 적용할 때 각 눈의 최대 크기를 결정하는 기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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