• 한국방사선학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.455-461
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• 2021

심장비대증은 흉부 X선 영상에서 흔히 보이는 질병 중 하나이지만 조기에 발견을 하지 못하면 심각한 합병증을 유발할 수도 있다. 이러한 점을 고려하여 최근에는 여러 과학기술 분야의 발전으로 인공지능을 이용한 딥러닝 알고리즘을 의료에 접목시키는 영상 분석 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 Inception V3 딥러닝 모델을 흉부 X선 영상을 이용하여 심장비대증의 분류에 유용한 모델인지 평가하고자 한다. 사용된 영상의 경우 총 1026장의 경북대학교병원 내 정상 심장 진단을 받은 환자와 심장비대증 진단을 받은 환자의 흉부 X선 영상을 사용하였다. 실험결과 Inception V3 딥러닝 모델의 심장비대증 유무에 따른 분류 정확도와 손실도 결과값은 각각 96.0%, 0.22%의 결과값을 나타내었다. 연구결과를 통해 Inception V3 딥러닝 모델은 흉부 영상 데이터의 특징 추출 및 분류에 있어 우수한 딥러닝 모델인 것을 알 수 있었다. Inception V3 딥러닝 모델의 경우 흉부 질환의 분류에 있어 유용한 딥러닝 모델이 될 것으로 판단되며 조금 더 다양한 의료 영상 데이터를 이용한 연구를 진행하여 이와 같은 우수한 연구결과를 얻게 된다면 향후 임상의의 진단 시 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.482-496
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• 2023

지난 수십 년간 국내 벼농사 시스템은 규모와 구조 측면에서 많은 변화가 있었으나, 이 시스템의 지속가능성에 대한 연구는 충분히 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 에머지 분석방법을 이용하여, 시스템 생태학의 관점에서 국내 벼농사 시스템의 지속가능성 변화를 분석하고자 했다. 이를 위해서, 2011년, 2016년, 2021년의 국내 벼농사 시스템에 대한 에머지 테이블을 작성하고 에머지 기반 지표 분석을 수행하였다. 에머지 분석 결과, 2011~2021년 동안의 논면적 감소에 따라 벼농사 시스템에 투입된 총 에머지는 10,744E+18 sej year^-1에서 8,342E+18 sej year^-1로 감소했고, 재생가능한 자원의 비율은 1.4% 감소한 것으로 나타났다. 면적당(ha) 투입된 에머지는 2011년 13.13E+15 sej ha^-1 year^-1에서 2021년 11.89E+15 sej ha^-1 year^-1로 감소한 것으로 분석되었고, 질소 비료 사용량 및 노동시간의 감소가 주된 원인이었다. 벼 1 g을 재배하는 데 투입되는 에머지는 2016년과 2021년 사이에 변화가 없었으나(specific emergy: 13.3E+09 sej g^-1), 벼농사 시스템의 지속가능성(emergy sustainability index, ESI)은 2011년부터 2021년까지 계속해서 낮아진 것으로 나타났다(2011년: 0.107, 2016년: 0.088, 2021년: 0.086). 본 연구는 국내 벼농사 시스템의 에머지 투입 구조 및 특징에 대한 정량적인 정보를 제공했다. 이 연구 결과는 국내 벼농사 시스템의 생태적 지속가능성 향상을 위한 방안을 구축하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1012-1028
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• 2023

본 연구에서는 송이버섯 균사체를 이용한 대두의 고체 발효 기간 중 β-glucosidase 활성, 유리아미노산, 지방산, 이소플라본 함량 및 항산화 활성과 소화효소 저해 활성 변화에 대해서 확인하였다. 발효 기간 중 β-glucosidase 활성은 증가하여 발효 9일 38.89 unit/g으로 최대치를 보였으며, 이에 상응하여 aglycones 함량이 발효 9일 최대 함량을 보였다(0일: 163.03 ㎍/g → 9일: 1,074.28 ㎍/g). 특히 daidzein과 genistein 함량은 발효 9일 43.90배(511.49 mg/g)와 37.04배(460.86 mg/g) 증가를 보였다. 총지방산 함량과 총유리아미노산 함량은 발효 12일 130.85 mg/g 및 80.47 mg/g으로 가장 높았다. 특히 유리아미노산 중 필수아미노산인 발효 0일과 비교해 발효 12일 BCAA는 36.82배(0.34 → 12.52 mg/g) 증가하였으며, 감칠맛(aspartic acid 및 glutamic acid)과 단맛(serine, glycine, alanine, threonine, valine 및 lysine)과 관련된 성분의 합은 8.73 배(4.23 → 36.91 mg/g) 증가하였다. TP 및 TF 함량은 발효 기간에 따라 증가하여 발효 12일 2.7배(15.09 GAE mg/g) 및 4.4배(1.58 RE mg/g) 증가를 보였다. 항산화 활성 성분의 경향과 마찬가지로 DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거 활성 또한 발효 12일 가장 높은 함량을 보였으며, ABTS(82.08%) > DPPH(71.98%) > hydroxyl(52.02%) 순으로 높게 확인되었다. α-Glucosidase 및 췌장 lipase 저해 활성은 폴리페놀 화합물에 영향으로 발효 12일 83.49%와 77.73%로 발효 기간 중 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 본 연구 결과, 9일에서 12일 발효 시 발효물의 영양 성분, 항산화 물질, 항산화 활성 및 소화효소 저해 활성이 우수하였으며, 송이버섯 균사체를 이용한 대두 발효물이 기능성 식품 또는 기능성 식품 원료로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제53권4호
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• pp.365-373
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• 2020

호소 생태계에 대한 생물측정망 조사 및 평가지침은 동물플랑크톤 조사의 편의성을 고려하여 출현 종 수와 개체군 밀도, 군집 지수 등을 상대적으로 비교하기 위해 수심 5m 이하의 얕은 호소-수변부에서 사선끌기, 수심 20 m 이상 호소-전수심 수직끌기, 그 이상의 깊은 호소-20 m까지의 수심을 대상으로 한 수직끌기를 제시하고 있다. 본 연구에서는 지침에서 제시하는 방법 중 사선끌기법과 20 m 수직 끌기법을 각각 전수심을 대상으로 한 조사 방법과 비교하여 동물플랑크톤 군집 정보의 차이 및 특성에 대해 분석하였다. 군집 지수의 경우 수심이 얕은 호수에서의 사선끌기법/수직끌기법 비교에서는 차이를 보이지 않은 반면, 수심이 깊은 호소에서는 끌기 수심을 20 m로 제한할 경우보다 전수심 수직끌기를 적용했을 때 다양도 및 풍부도 지수가 상승하는 것으로 나타났다. 또한, 사선끌기 및 20 m 수직끌기를 통해 채집한 동물플랑크톤 시료로부터 표면~저층 상층부까지의 전수심을 채집 대상으로 설정한 경우보다 약 3배 정도 높은 개체군 밀도가 계산되어, 동물플랑크톤 총 개체 밀도가 크게 과대 평가되는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 동물플랑크톤 수직 분포 특성상 발생하는 수층별 동물플랑크톤 개체 밀도 차이 및 여과된 원수량의 차이에서 비롯된 결과로 판단되며, 이에 따라 호소를 대변하여 수체 간 또는 수체 내 변동을 보다 정확히 파악하고 호 내 2차 생산과 관련한 기능적 정량 지표로서 동물플랑크톤 군집 정보의 활용을 고려할 경우, 수심에 따른 개체군 밀도 분포와 전체 개체수 환산 시 수층별 기여율을 고려한 전수심 수직끌기 방법의 적용이 보다 적절할 것으로 분석되었다.

• 생명과학회지
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• 제32권10호
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• pp.784-791
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• 2022

본 연구는 노니와 해죽순을 혼합 급여하였을 때 흰점박이꽃무지유충(꽃벵이)에 미치는 물리화학적 변화를 관찰하기 위해 수행되었다. 노니와 해죽순을 복합 급여 시 꽃벵이 절식 동안에 사멸율, 수율 등을 개선하는 것으로 나타났다. 건조굼벵이 분말의 처리구에서 pH는 소량 증가하였으며, 명도가 증가되는 반면에, 적색도는 감소되는 것으로 나타났다. 일반성분 분석에서 지방이 약간 증가되었지만, 단백질 및 탄수화물은 유사한 것으로 관찰되었다. 처리구에 미네랄 함량은 전반적으로 상승되었으며, 특히 칼륨이 매우 높게 관찰되었다. 처리구에서 총구조아미노산은 감소된 반면에, 총유리아미노산은 증가되어 상반되는 결과를 보였다. 처리구에 구조아미노산들은 전반적으로 감소되는 경향성을 보였다. 그러나 유리아미노산은 특이적인 경향성을 보이지 않았고, 각 성분별 다른 결과를 보였다. 유리아미노산 중 트립토판, 포스포-세린, 메틸-히스티딘은 높게 증가한 반면에, 트레오닌, 메티오닌, 아스파라긴 등은 높은 감소를 보였다. 처리구에서 총포화지방산은 증가되었지만, 일가 및 다가불포화지방산은 감소되었다. 포화지방산 중에서 Heptadecanoic acid (C17:0)가 특이적으로 증가했다. 다른 한편으로 다가불포화지방산 중에서 오메가-3계열인 cis-5,8,11,14,17-Eicosapentaenoic acid (C20:5n3)가 약간 상승되는 경향성을 보였지만, 오메가-6계열은 감소되었다. 따라서 본 연구에서 미네랄, 총유리아미노산, 오메가-3 계열 지방산 등이 증가되었기 때문에, 노니와 해죽순 복합급여 사료는 기능성 증진 물질 생산을 위한 먹이원으로써 활용가능성이 있는 것으로 제의된다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.387-397
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• 2022

한국 남해역의 퇴적물에서 분리한 Pheopolykrikos hartmannii 휴면포자는 구형으로 밝은 갈색을 띠고 있으며, 표면에는 길고 날카로운 돌기물이 관찰되고 내부에는 원형질과 함께 한개의 붉은색 색소체(red accumulation)가 있다. 이 휴면포자는 5℃를 제외하고, 10℃에서 30℃ 사이의 온도에서 발아하였고, 15℃와 20℃에서 높은 발아율(>90%)을 보였다. 휴면포자로부터 발아한 유영세포는 2개의 세포로 된 콜로니(two-celled colony) 형태로 관찰되었고, 전방세포의 상추구에서 고리 모양의 apical groove가 관찰되었다. 그리고 분자계통 분석 결과, Pheopolykrikos hartmannii는 Polykrikos종과 근연 관계로 확인되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제38권2호
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• pp.89-98
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• 2020

본 연구의 목적은 한국 전통 음식 김치에서 분리한 유산균의 특성을 연구하기 위해 형태학적, 생화학적 특성을 조사하였다. 한국의 전통 발효 식품에서 젖산균을 확인하기 위해 분리된 균주의 그람염색을 수행한 후 Macrogen에서 16S rRNA 분석 결과, DKGF9(Lactobacillus plantarum), DKGF1(Lactobacillus paracasei ), DKGF8(Lactobacillus casei ), DK207(Lactobacillus casei ), DK211(Lactobacillus casei )이 확인되었다. 우리는 한국의 전통 발효 식품인 김치에서 분리된 5가지 LAB의 기본 생물학적 활성에 대한 실험을 수행했다. 37℃, 55℃, 65℃, 75℃에서 각각 5분, 15분 5균주의 내열성 확인 결과, 상업 균주인 Lactobacillus acidophilus LA-5의 내열성과 유사하거나 더 높음을 보여주었다. 장내부착능에서는 선발균주 모두 상용균주와 비교했을 때 10⁷ CFU/mL 이상으로 우수한 결합능을 보여주었고, KCTC(한국생명공학연구원 생물자원센터)에서 분양받은 Escherichia coli KCTC1682, Salmonella enterica KCTC2054, Bacillus cereus KCTC3624 3종을 활용한 항균활성 결과, 모든 균주는 상업용 균주인 L. acidophilus LA-5와 비교하여 유사하거나 더 높은 항균 활성을 나타냈다. 단백질분해능력 실험에서, 5개의 균주는 clear-zone의 직경이 24시간에서 72시간으로 갈수록 점차 증가하고, L. paracasei DKGF1이 가장 큰 직경을 갖고 있어 단백질분해능력이 가장 우수한 것으로 나타났다. 5개의 균주로부터 선택된 3개의 균주는 ABTS, DPPH, FRAP, Hydroxyl radical scanenging 활성을 포함하여 다양한 항산화활성 효과를 나타냈다. 결과적으로, 5가지 균주 중에서 우수한 기능성을 갖는 L. paracasei DKGF1이 잠재적인 프로바이오틱스 활성을 나타내며, 건강 관련 제품의 개발에 유용한 균주라고 판단된다.

• 환경생물
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• 제40권3호
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• pp.290-300
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• 2022

장목만에서 분리한 Alexandrium 종의 배양주를 확보하여 형태와 계통분류를 통해 종을 명확히 하고 온도, 염분 및 영양염 농도 차이에 따른 성장 반응을 파악하였다. 확보한 Alexandrium 종은 형태적으로 Alexandrium catenella, A. tamarense와 구분이 되지 않았다. 하지만, 분자계통도 작성을 통해 장목만에서 분리한 Alexandrium 종은 A. tamarense species complex 내의 A. pacificum (Group IV)에 속하는 것을 확인할 수 있었다. 온도에 대한 성장 반응 실험에서 A. pacificum (Group IV)는 15℃와 20℃에서 높은 성장 속도와 유영세포 농도를 보였고, 염분에 대한 성장 반응 실험에서 A. pacificum (Group IV)은 염분 20~35 psu의 넓은 염분 범위에서 성장하였다. 즉, A. pacificum(Group IV)은 협온성, 광염성의 특징을 가진다. 그리고 영양염 첨가에 따른 성장반응 실험에서, A. pacificum (Group IV)은 질산염과 인산염의 농도 증가와 함께 성장을 하였지만, 질산염과 인산염에 대해 다른 소비 전략을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.422-422
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• 2018

우리나라의 간척사업은 고려시대 중엽부터 서남해안에 다수 산재되어 있는 천혜적인 간척 적지를 대상으로 지속적으로 추진되어 국토확장 및 식량 자급달성에 기여하여 왔다. 그러나, 최근 들어 쌀 수급 등 농업정책의 변화, 비용에 대한 경제성 평가의 변화, 개발과 보전에 관한 이해당사자간의 대립 등으로 신규 간척사업의 추진이 어려워지고 기존 간척지의 토지이용 목적 변화와 이치수 기능개선을 목적으로 배수갑문을 확장하는 등의 사업이 추진되고 있다. 본 연구에서는 방조제 상류지역 및 지천에서 이상홍수 유입에 따른 방조제 안정성 검토를 실시하였다. 호내로 유입되는 빈도별 홍수량에 따른 각 지점별 수위변화를 이용하여 방조제 비상대처계획에 대한 재난관리 지표로 활용할 수 있는지를 확인한다. 이를 위해 선정된 방조제를 중심으로 빈도별 홍수량을 산정하여 수문학적 안정성을 검토하고, 빈도별 홍수량에 따른 호내의 홍수위 변화를 통하여 비상대처계획 시나리오를 구성하고자 한다. 새만금 유역의 수치모델링에 필요한 범위를 설정하고, 모델 구성 및 자료를 입력한 후 검 보정을 통하여 모델의 신뢰성을 검증한 후 모델운영 조건을 설정하였다. 새만금 종합개발계획(MP)이 완료되었을 경우를 가정하여 통합운영을 실시하였다. 호내 관리수위에 따른 100, 200, 500, PMF 홍수량 유입시에 호내 홍수위 모의를 수행하였다. 또한, 비상단계 중 초기단계인 '관심단계'를 "이상홍수 발생부터 관리수위 EL-1.5m까지"로 설정한다면 방조제 초기 재난대응이 유리해 질 것으로 판단된다. 또한, '주의단계'는 "관리수위 EL-1.5m부터 호내 관리홍수위 EL+1.5m까지"로 '경계단계'를 "호내 관리홍수위 EL+1.5m부터 제당 내측사석보호공 홍수위까지", '심각단계'를 "제당 내측사석보호공(만경유역 EL+4.5m, 동진유역 EL+2.5m) 이상의 홍수위"로 설정한다면 방조제 관리자에게 세부화된 정보 및 지표를 제공해 줄 것이라 판단된다. 방조제 비상상황 단계별 분류에서 이상홍수위 발생후의 시간을 수치모의를 통해 구분하였으며 정성적인 위기상황 판단이 아닌 구체적인 수치로 된 지표들을 방조제 위기상황 재난지표로 활용한다면 상황 관리자의 위기상황 판단과 대처를 위한 의사결정에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권2호
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• pp.75-84
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• 2019

이 연구의 목적은 random forest 를 활용하여 기상요소만을 이용하여 우리나라 전체의 벼 평균수량을 예측하는데 있다. Random forest 는 예측에 사용되는 각 predictor variable 을 분리할 수 있는데 이를 통해 분리된 시계열 상의 추세가 비정상적인 증가형태를 보였다. 이는 결국 예측능력의 저하로 이어지기 때문에 이를 제거할 필요가 있고 본 연구에서는 이동 평균을 이용하여 제거한 후 예측을 하였다. 1991 년부터 2005 년까지의 기상자료와 수량자료를 학습에 사용하였고 2006 년부터 2015 년까지의 자료들을 검증용으로 사용하였다. 학습자료에 대해서는 상당히 정확한 예측 능력을 보여주었으나 검증 자료에서는 그렇지 못하였다. 그 이유를 분석하기 위해 학습 자료와 검증자료에 대해서 각각 변수 중요도를 산출하여 비교한 결과 두 자료 간에 월별 기상 자료에 대한 중요도가 변동되었음을 발견하였다. 이러하 차이가 발생한 이유는 학습자료와 검증 자료에서의 전국적으로 표준이앙기가 이동하여 벼의 생육기간 자체가 변하였기 때문이다. 따라서, 정확한 예측을 위해서는 지역별 파종기 또는 이앙기에 대한 자료가 필요하며 단순히 기상 자료만을 활용한 예측은 어려운 것으로 생긱된다.