• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2015

가뭄은 적시에 경보해야 하는 홍수와 달리 진행속도가 느리고 시간적으로 대처할 여유가 있어 진행중일지라도 미리 감지만 한다면 그 피해를 최소화할 수 있다. 이로 인해 미국 등 수문기상 선진국에서는 수문기상 장기예보자료로부터 가뭄전망정보 생산기술을 개발하였으며, 특히 가뭄전망의 정확도 향상을 위해 여러 통계적 보정기법을 적용하고 있다. 국내의 경우 기상청에서 가뭄전망을 목적으로 2011년에 수치예보모델을 이용하여 가뭄전망정보를 생산한바 있으나, 전망정보의 불확실성 문제로 가뭄예보에 활용하는데 한계가 있어 이를 개선할 수 있는 기술개발이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 기후예측자료를 이용하여 가뭄전망정보 생산기술을 개발하고 정확도 개선을 위해 베이지안 기법을 연계하였다. GloSea5 (Global Seasonal forecast model 5) 장기예보자료를 이용하였으며, 베이지안 기법을 통해 과거 관측자료에 대한 사전분포, 모델의 전망정보로부터 우도함수를 유도하여 최종 사후분포를 추정하였다. 베이지안 기법 적용 전 후에 따른 가뭄지수를 산정하였다. 관측자료 기반의 가뭄지수와의 비교분석을 통해 선행기간 및 계절별 가뭄예측 성능을 평가하였으며, 실제 가뭄기간 동안에 가뭄의 재현성을 지역별로 분석하였다. 장기예보자료만을 활용한 기존 가뭄전망에서는 관측 자료가 포함된 1개월 전망에서도 불확실성이 매우 높았지만 베이지안 기법 적용으로 가뭄전망의 정확도가 크게 개선되었다. 특히, 1, 2개월 전망의 시계열 가뭄지수가 관측기반의 가뭄지수의 거동과 매우 유사하게 나타났으며, 지역별로도 베이지안 기법 적용시 실제 가뭄피해 상황을 적절히 재현하는 것으로 나타났다. 국내 가뭄예보에 있어 기후예측정보를 단순활용하기 보다는 베이지안과 같은 통계적 보정기법을 이용하여 가뭄전망정보를 생산하는 것이 바람직하며, 본 연구에서는 가뭄예보업무에 활용될 수 있도록 베이지안 기법에 대한 검증 및 평가를 지속적으로 수행할 계획이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.100-100
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• 2019

최근 대기 중 미세먼지의 농도가 높은 일수가 급증하면서, 미세먼지를 저감하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 미세먼지는 주로 자동차 혹은 공장 등 인간 활동에 의한 오염물질 배출에 의해 발생하는 것으로 알려져 있으며, 태양복사에너지, 토양수분, 강우, 풍속 등의 수문기상학적 인자에 의해 발생, 이동, 소멸의 과정을 거친다. 현재 우리나라에서는 미세먼지 농도를 관측하기 위해 지점 기반의 관측소를 운영하고 있으며, 관측소가 위치하지 않은 지역의 미세먼지 농도는 선형 보간법 등을 활용한 내삽 기법을 통해 제공하고 있다. 그러나 미세먼지 농도는 다양한 수문기상인자들의 영향에 의한 차이가 크게 나타나기 때문에 지점 기반의 자료로는 해당 지역의 미세먼지 농도를 추정하는 데 어려움이 많다. 본 연구에서는 미세먼지의 공간적인 분포를 추정하고자 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 에어로졸 자료와 Global Land Data Assimilation System (GLDAS) 수문기상인자를 활용하여 미세먼지 농도에 영향을 주는 것으로 판단되는 다양한 수문기상인자들과의 상관성을 분석하였다. 미세먼지와 각 인자간의 상관성을 분석하여 높은 상관성을 갖는 수문기상인자들을 도출하고 최적의 선형회귀분석 모델을 구축하기 위해 베이지안 모델 평균(Bayesian Model Averaging, BMA)을 사용하였으며, 지점 데이터와의 비교를 통해 활용성을 검증하였다. 전체적으로 수문기상인자를 사용한 선형회귀분석 결과에서는 미세먼지농도 변화의 경향을 반영하고 있는 것을 확인할 수 있었으나, 계절별, 지역별 등 대기 특성을 고려하지 않아 각 기간의 급격한 농도 변화를 감지하기에 어려움이 있었다. 이러한 연구를 바탕으로 수문기상인자와 미세먼지 농도의 패턴이 더욱 정확히 분석된다면, 미세먼지 농도 모니터링과 정확한 예보 시스템의 구축에 효과적으로 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.411-411
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• 2017

유역 내 발생하는 강우의 공간적인 분포는 인접성 및 거리에 따라 달라질 수 있다. 공간자기상관 분석은 공간단위(유역 또는 행정구역)의 변수(강수 등)가 주변지역과 갖는 관계를 통해 얼마나 분산되어 있는지 혹은 군집되어 있는지를 판별하는 기법으로 최근 많은 연구에서 활성화 되고 있다. 본 연구에서는 낙동강유역을 대상으로 1980~2000년까지 20개년의 기상청을 통해 수집한 강우자료와 CMIP5(Coupled Model Intercomparison Project Phase 5)에서 제공하는 기후변화 자료 중 가용할 수 있는 20개 모델의 강우를 수집하였다. 기후변화 자료는 정상성 분위사상법으로 지역오차보정을 실시하고 불확실성을 저감하고자 베이지안 모델 평균기법을 통해 새로운 시계열을 생성하였다. 생성된 시계열의 공간적인 분포를 정량적으로 평가하고자 중권역별 공간자기상관 분석을 수행하였다. 대부분의 연구에서는 GIS를 활용하여 정성적으로 강우의 분포를 나타내고 있지만 본 연구에서는 공간단위의 인접성 또는 거리에 따른 척도를 기반으로 공간자기상관을 탐색할 수 있는 Moran's I와 LISA(Local Indicators of Spatial Association)기법을 적용하였다. Moran's I는 전체 연구지역에 대한 관계를 하나의 값으로 보여주는 전역적인 기법이며, LISA는 상대적으로 넓은 지역을 국지적으로 구분하여 특정지역에 대한 Hot spot 및 Cold spot을 통해 공간자기상관 정도를 나타내는 국지적인 기법이다. 두 기법을 적용하기 위하여 인접성 기반의 공간매트릭스를 산정하고 계절별 관측값과 베이지안 앙상블 강우의 Moran's I 및 LISA 분석을 실시하였다. 관측자료와 베이지안 앙상블 강우의 분석결과가 매우 유사하게 나타남으로써 베이지안 앙상블 강우의 공간적인 분포가 관측강우를 충분히 재현하고 있다고 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제34권6호
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• pp.967-974
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• 2021

Objective: The objective of this study was to estimate the genetic correlation (rpc) of growth performance between purebred (Duroc and Korean native) and synthetic (WooriHeukDon) pigs using a single-step method. Methods: Phenotypes of 15,902 pigs with genotyped data from 1,792 pigs from a nucleus farm were used for this study. We estimated the rpc of several performance traits between WooriHeukDon and purebred pigs: day of target weight (DAY), backfat thickness (BF), feed conversion rate (FCR), and residual feed intake (RFI). The variances and covariances of the studied traits were estimated by an animal multi-trait model that applied the Bayesian inference. Results: rpc within traits was lower than 0.1 for DAY and BF, but high for FCR and RFI; in particular, rpc for RFI between Duroc and WooriHeukDon pigs was nearly 1. Comparison between different traits revealed that RFI in Duroc pigs was associated with different traits in WooriHeukDon pigs. However, the most of rpc between different traits were estimated with low or with high standard deviation. Conclusion: The results indicated that there were substantial differences in rpc of traits in the synthetic WooriHeukDon pigs, which could be caused by these pigs having a more complex origin than other crossbred pigs. RFI was strongly correlated between Duroc and WooriHeukDon pigs, and these breeds might have similar single nucleotide polymorphism effects that control RFI. RFI is more essential for metabolism than other growth traits and these metabolic characteristics in purebred pigs, such as nutrient utilization, could significantly affect those in synthetic pigs. The findings of this study can be used to elucidate the genetic architecture of crossbred pigs and help develop new breeds with target traits.

• Horticulture, Environment, and Biotechnology : HEB
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• 제59권6호
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• pp.875-888
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• 2018

Tulip (Tulipa L.) is one of the most important ornamental geophytes in the world. Analysis of molecular variability of tulips is of great importance in conservation and parental lines selection in breeding programs. Of the 70 genic microsatellites, 15 highly polymorphic and reproducible markers were used to assess the genetic diversity, structure, and relationships among 280 individuals of 36 wild and cultivated tulip accessions from two countries: Iran and the Netherlands. The mean values of gene diversity and polymorphism information content were 0.69 and 0.66, respectively, which indicated the high discriminatory power of markers. The calculated genetic diversity parameters were found to be the highest in wild T. systola Stapf (Derak region). Bayesian model-based STRU CTU RE analysis detected five gene pools for 36 germplasms which corresponded with morphological observations and traditional classifications. Based on analysis of molecular variance, to conserve wild genetic resources in some geographical locations, sampling should be performed from distant locations to achieve high diversity. The unweighted pair group method with arithmetic mean dendrogram and principal component analysis plot indicated that among wild tulips, T. systola and T. micheliana Hoog exhibited the closest relationships with cultivated tulips. Thus, it can be assumed that wild tulips from Iran and perhaps other Middle East countries played a role in the origin of T. gesneriana, which is likely a tulip species hybrid of unclear origin. In conclusion, due to the high genetic variability of wild tulips, they can be used in tulip breeding programs as a source of useful alleles related to resistance against stresses.

• Plant Breeding and Biotechnology
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• 제6권4호
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• pp.321-336
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• 2018

Sesame (Sesamum indicum L.) is an important oilseed crop grown in tropical and subtropical areas. The objective of this study was to investigate the genetic relationships among 129 sesame landraces and cultivars using simple sequence repeat (SSR) markers. Out of 70 SSRs, 23 were found to be informative and produced 157 alleles. The number of alleles per locus ranged from 3 - 14, whereas polymorphic information content ranged from 0.33 - 0.86. A distance-based phylogenetic analysis revealed two major and six minor clusters. The population structure analysis using a Bayesian model-based program in STRUCTURE 2.3.4 divided 129 sesame accessions into three major populations (K = 3). Based on pairwise comparison estimates, Pop1 was observed to be genetically close to Pop2 with $F_{ST}$ value of 0.15, while Pop2 and Pop3 were genetically closest with $F_{ST}$ value of 0.08. Analysis of molecular variance revealed a high percentage of variability among individuals within populations (85.84%) than among the populations (14.16%). Similarly, a high variance was observed among the individuals within the country of origins (90.45%) than between the countries of origins. The grouping of genotypes in clusters was not related to their geographic origin indicating considerable gene flow among sesame genotypes across the selected geographic regions. The SSR markers used in the present study were able to distinguish closely linked sesame genotypes, thereby showing their usefulness in assessing the potentially important source of genetic variation. These markers can be used for future sesame varietal classification, conservation, and other breeding purposes.

• 융합보안논문지
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• 제19권1호
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• pp.11-17
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• 2019

최근 인터넷 기술을 악용하는 행위로 인하여 경제적, 정신적 피해가 증가하고 있다. 특히, 신규로 제작되거나 변형된 악성코드는 기존의 정보보호 체계를 우회하여 사이버 보안 위협의 기본 수단으로 활용되고 있다. 이를 억제하기 위한 다양한 연구가 진행되었지만, 실제 악성코드의 많은 비중을 차지하는 소규모 실행 파일에 대한 연구는 미진한 편이다. 본 연구에서는 기존에 알려진 소규모 실행 파일의 특징을 데이터마이닝 기법으로 분석하여 알려지지 않은 악성코드 탐지에 활용할 수 있는 모델을 제안한다. 데이터 마이닝 분석 기법에는 나이브베이지안, SVM, 의사결정나무, 랜덤포레스트, 인공신경망 등 다양하게 수행하였으며, 바이러스토탈의 악성코드 검출 수준에 따라서 개별적으로 정확도를 비교하였다. 결과적으로 분석 파일 34,646개에 대하여 80% 이상의 분류 정확도를 검증하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제28권1호
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• pp.39-59
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• 2019

DMZ는 반세기 이상 인위적 활동이 배제되어 우수한 생태계를 보유하고 있다. 통일 이후에도 DMZ의 생태계는 보전되어야 하며 이를 위해서는 남북한 통일 이후가 아니라 사전에 그 보전방안이 마련되어야 한다. DMZ 생태자원 보전에는 생태자원 관리 비용 뿐만 아니라 복구비용 및 연구예산까지 수반되어야 하므로 상당한 규모의 예산이 필요하다. 이에 본 논문은 실물옵션과 경매이론을 연계하여 경제적 인센티브 메커니즘을 이용한 DMZ 보전기금 확보 방안을 연구하고자 한다. 다수의 사업자들은 경매를 통해 북한지역 개발사업권을 획득하려고 하고, 매몰비용에 대한 사적 정보를 가지고 있으며, 사업수익의 일부를 보전기금으로 지불한다고 할 때, 먼저, 경매 참가자의 최적 투자시기를 결정하는 실물옵션 모형을 분석하고, 다음으로 베이즈 내쉬균형을 이용해 경매 참가자가 사적 정보에 대해 진실을 보고할 경매를 설계한다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권3호
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• pp.204-216
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• 2021

It is important to understand the factors influencing the temporal and spatial variability of water quality in order to establish an effective customized management strategy for contaminated aquatic ecosystems. In this study, the spatial diversity of the 5-year (2015 - 2019) average total phosphorus (TP) concentration observed in 40 Total Maximum Daily Loads unit-basins in the Nakdong River watershed was analyzed using 50 predictive variables of watershed characteristics, climate characteristics, land use characteristics, and soil characteristics. Cross-correlation analysis, a two-stage exhaustive search approach, and Bayesian inference were applied to identify predictors that best matched the time-averaged TP. The predictors that were finally identified included watershed altitude, precipitation in fall, precipitation in winter, residential area, public facilities area, paddy field, soil available phosphate, soil magnesium, soil available silicic acid, and soil potassium. Among them, it was found that the most influential factors for the spatial difference of TP were watershed altitude in watershed characteristics, public facilities area in land use characteristics, and soil available silicic acid in soil characteristics. This means that artificial factors have a great influence on the spatial variability of TP. It is expected that the proposed statistical modeling approach can be applied to the identification of major factors affecting the spatial variability of the temporal average state of various water quality parameters.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2334-2340
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• 2021

Radioactive particle tracking (RPT) is a minimally invasive nuclear technique that tracks a radioactive particle inside a volume of interest by means of a mathematical location algorithm. During the past decades, many algorithms have been developed including ones based on artificial intelligence techniques. In this study, RPT technique is applied in a simulated test section that employs a simplified mixer filled with concrete, six scintillator detectors and a¹³⁷Cs radioactive particle emitting gamma rays of 662 keV. The test section was developed using MCNPX code, which is a mathematical code based on Monte Carlo simulation, and 3516 different radioactive particle positions (x,y,z) were simulated. Novelty of this paper is the use of a location algorithm based on a deep learning model, more specifically a 6-layers deep rectifier neural network (DRNN), in which hyperparameters were defined using a Bayesian optimization method. DRNN is a type of deep feedforward neural network that substitutes the usual sigmoid based activation functions, traditionally used in vanilla Multilayer Perceptron Networks, for rectified activation functions. Results show the great accuracy of the DRNN in a RPT tracking system. Root mean squared error for x, y and coordinates of the radioactive particle is, respectively, 0.03064, 0.02523 and 0.07653.