• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권5호
• /
• pp.311-323
• /
• 2023

집중호우, 홍수 및 도시침수와 같은 재해를 저감시키기 위하여 자연 재난으로 인한 재해의 발생 여부를 사전에 파악하는 것은 중요하다. 현재 국내는 기상청에서 운영하고 있는 호우주의보 및 호우경보를 발령하고 있지만, 이는 전국에 일괄적인 기준으로 적용하고 있어 사전에 호우로 인한 피해를 명확하게 인지하지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 일괄된 기준을 지역적 특성을 반영한 호우특보 기준으로 재설정하고 1시간 후에 강우로 발생할 수 있는 피해의 규모를 예측하고자 하였다. 연구 대상 지역으로는 호우피해가 가장 빈번하게 발생하였던 경기도 지역으로 선정하였고, 강우량 및 호우 피해액 자료를 활용하여 지역적 특성을 고려한 시간단위 재해 유발 강우를 설정하였다. 강우에 의한 호우피해 발생 여부를 예측하는 모형을 개발하기 위해 재해 유발 강우 및 강우 자료를 활용하였으며, 머신러닝 기법인 의사 결정 나무 모형과 랜덤 포레스트 모형을 활용하여 분석 및 비교하였다. 또한 1시간 후의 강우를 예측하기 위한 모형으로는 장단기 메모리, 심층 신경망 모형을 활용하여 분석 및 비교하였다. 최종적으로 예측 모형을 통해 예측된 강우를 훈련된 분류 모형에 적용하여 1시간 후 호우에 의한 규모별 피해 발생 여부를 예측하였고, 이를 1ST-모형이라고 정의하였다. 본 연구를 통해 개발된 1ST-모형을 활용하여 예방 및 대비 차원의 재난관리를 실시한다면 호우로 인한 피해를 저감하는데 기여 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국시조학회지:시조학논총
• /
• 제44권
• /
• pp.105-138
• /
• 2016

최근 검색 기능을 갖춘 "계몽기 근대시조의 XML 데이터베이스 문서화"라는 자료가 기초학문자료센터(http://www.krm.or.kr)를 통해 제공되고 있어 근대시조의 문화콘텐츠화를 진행할 수 있는 기반이 마련되었다. 이에 본고에서는 계몽기 근대시조 DB의 특성 및 문제점을 검토해 보고 개선 방향을 탐색함으로써 이 자료의 콘텐츠화 방안을 모색해 보았다. 계몽기 근대시조 DB는 12,500여 수에 이르는 방대한 양의 근대시조를 한자리에서 일별할 수 있도록 집성해 놓았다는 점과 문헌 및 작가명 작품명 검색, 원문 검색, 시기별 검색 등의 검색 기능을 갖춘 최초의 시조 DB라는 점에서 의의를 지닌다. 그러나 이 DB는 현대어 정규화 텍스트가 형성되지 않아 제목이나 원문이 고어나 한자로 표기되어 있는 경우 검색이 되지 않으며, 1945년 이후에 발표된 작품과 개인 시조집에 수록된 작품이 대거 누락되어 있어 계몽기 근대시조의 총체적 모습을 확인하는 데에 한계가 있다는 문제점을 지니고 있다. 또한 작자 표시가 실명, 호, 필명 등으로 다양하게 표기되어 있어 작가별 자료 추출에 불편함이 따르는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하고 DB 활용을 제고(提高)하는 방안으로 본고에서는 현대어 정규화 텍스트 마련, 작품 별 내용소(內容素) 색인어 부여, 고시조 DB와의 통합, 작품 형식에 대한 정보 제공 등을 제시하였다. 나아가 '시조문화정보시스템'의 성격을 갖춘 복합적인 성격의 계몽기 근대시조 DB가 형성된다면 이를 연구 및 교육콘텐츠로 활용할 수 있음을 피력하였다. 그 구체적인 방안으로는 근대사 학습 및 근대기 국토 인식 등에 대한 보조 자료, 고유의 동식물 캐릭터 학습 및 상업적 캐릭터 생성을 위한 원천 자료, 시조놀이 등의 시조학습 도구로 활용할 수 있음을 제안하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제54권10호
• /
• pp.795-805
• /
• 2021

본 연구는 소양강댐 유역을 대상으로 LSTM 기반의 일유출량 추정 딥러닝 모형을 개발한 후, 모형구조 및 입력자료의 다양한 조합에 대한 모형의 정확도를 살폈다. 첫 12년(1997.1.1-2008.12.31) 동안의 유역평균 일강수량, 일기온, 일풍속 (이상 입력), 일평균 유량 (출력)으로 이루어진 데이터베이스를 기반으로 모형을 구축하였으며, 이후 12년(2009.1.1-2020.12.31) 동안의 자료를 사용하여 Nash-Sutcliffe Model Efficiency Coefficient (NSE)와 RMSE를 살폈다. 가장 높은 정확도를 보인 조합은 64개의 은닉유닛을 가진 LSTM 모형 구조에 가능한 모든 입력자료(12년치의 일강수량, 일기온, 일풍속)를 활용한 경우로서 검증기간의 NSE와 RMSE는 각각 0.862와 76.8 m³/s를 기록하였다. LSTM의 은닉유닛이500개를 초과하는 경우 과적합으로 인한 모형의 성능 저하가 나타나기 시작했으며, 1000개를 초과하는 경우 과적합 문제가 두드러졌다. 12년치의 일강수만 입력자료로 활용한 경우에도 매우 높은 성능(NSE=0.8~0.84)의 모형이 구축되었으며, 한 해의 자료만을 활용하여 학습한 경우에도 충분히 활용 가능한 정확도(NSE=0.63~0.85)를 가진 모형을 구축할 수 있었다. 특히 유량의 변동성이 큰 한 해의 자료만을 활용하여 모형을 학습한 경우 매우 높은 정확도(NSE=0.85)의 모형이 구축되었다. 학습자료가 중유량과 양극한의 유량을 모두 포함한 경우라면 5년 이상의 입력자료는 모형의 성능을 크게 개선시키지 못했다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
• /
• 제52권7호
• /
• pp.824-831
• /
• 2009

목 적 : HIE의 치료법으로 줄기 세포가 대안으로 떠오르고 있다. mMSC가 성인 동물 모델에서의 뇌졸중 및 퇴행성 뇌질환에 유의한 기능 회복을 보인다는 보고가 많이 있으나 미성숙 동물 모델에서의 연구 보고는 거의 없는 상태이다. 이에 HIE가 유발된 미성숙뇌에 mMSC를 투여하여 기능 회복에 대한 효과를 평가하고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 생후 7일된 수컷 Sprague-Dawley 흰쥐를 sham 대조군, 뇌 손상 대조군, 고용량 mMSC 이식군 및 저용량 mMSC 이식군으로 나누었으며 저산소 허혈 뇌 손상 유도 2주 후에 mMSC를 병변부 국소 이식을 시행하였다. 세포 이식 2, 4, 6 및 8주째에 개방장 시험을 시행하여 운동 기능 회복 정도를 평가하였고, 이후 1주일 동안 Morris 수중 미로 시험을 3개 부문으로 시행하여 학습 및 기억력 회복 정도를 평가하였다. 결 과 : 개방장 시험 결과 네 군간에서 통계적으로 유의한 차이는 없었다(F=0.412, P=0.745). 공간 획득 검사에서 네 군간 평균 탈출 시간에 서로 차이가 있었고(F=380.319, P<0.01), 고용량 mMSC 이식군 및 sham 대조군은 뇌 손상 대조군에 비해 검사 2일째부터 5일째까지 각각 평균 탈출 시간이 감소하였으며(P<0.05), 시간이 갈수록 더 유의하게 차이를 보였다(F=16.034, P<0.01). 참조 기억 검사에서는 네 군간 차이는 없었으며 시각 검사에서는 다섯번째 시행 검사에서만 고용량 mMSC 이식군과 뇌 손상 대조군간에 통계적으로 유의한 차이가 있었다(P<0.05). 결 론 : 일부 검사에서만 고용량 mMSC 이식의 효과가 뚜렷하였고 그 외의 검사에는 통계적으로 유의한 결과는 보이지는 않았으나 산술적인 호전을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 향후 최적의 효과를 보이는 줄기 세포의 농도와 이식 시기를 결정하는 연구가 필요할 것으로 보이며 HIE에서 mMSC가 대안적인 치료 수단으로 이용될 수 있다고 생각된다.

• 지능정보연구
• /
• 제26권1호
• /
• pp.135-149
• /
• 2020

인공지능을 기반으로 한 다양한 연구들이 현대사회에 많은 변화를 불러일으키고 있다. 금융시장 역시 예외는 아니다. 로보어드바이저 개발이 활발하게 진행되고 있으며 전통적 방식의 단점을 보완하고 사람이 분석하기 어려운 부분을 대체하고 있다. 로보어드바이저는 인공지능 알고리즘으로 자동화된 투자 결정을 내려 다양한 자산배분 모형과 함께 활용되고 있다. 자산배분 모형 중 리스크패리티는 대표적인 위험 기반 자산배분 모형의 하나로 큰 자산을 운용하는 데 있어 안정성을 나타내고 현업에서 역시 널리 쓰이고 있다. 그리고 XGBoost 모형은 병렬화된 트리 부스팅 기법으로 제한된 메모리 환경에서도 수십억 가지의 예제로 확장이 가능할 뿐만 아니라 기존의 부스팅에 비해 학습속도가 매우 빨라 많은 분야에서 널리 활용되고 있다. 이에 본 연구에서 리스크패리티와 XGBoost를 장점을 결합한 모형을 제안하고자 한다. 기존에 널리 사용되는 최적화 자산배분 모형은 과거 데이터를 기반으로 투자 비중을 추정하기 때문에 과거와 실투자 기간 사이의 추정 오차가 발생하게 된다. 최적화 자산배분 모형은 추정 오차로 인해 포트폴리오 성과에서 악영향을 받게 된다. 본 연구는 XGBoost를 통해 실투자 기간의 변동성을 예측하여 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 줄여 모형의 안정성과 포트폴리오 성과를 개선하고자 한다. 본 연구에서 제시한 모형의 실증 검증을 위해 한국 주식시장의 10개 업종 지수 데이터를 활용하여 2003년부터 2019년까지 총 17년간 주가 자료를 활용하였으며 in-sample 1,000개, out-of-sample 20개씩 Moving-window 방식으로 예측 결과값을 누적하여 총 154회의 리밸런싱이 이루어진 백테스팅 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제안한 자산배분 모형은 기계학습을 사용하지 않은 기존의 리스크패리티와 비교하였을 때 누적수익률 및 추정 오차에서 모두 개선된 성과를 보여주었다. 총 누적수익률은 45.748%로 리스크패리티 대비 약 5% 높은 결과를 보였고 추정오차 역시 10개 업종 중 9개에서 감소한 결과를 보였다. 실험 결과를 통해 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 감소시킴으로써 포트폴리오 성과를 개선하였다. 포트폴리오의 추정 오차를 줄이기 위해 모수 추정 방법에 관한 다양한 연구 사례들이 존재한다. 본 연구는 추정 오차를 줄이기 위한 새로운 추정방법으로 기계학습을 제시하여 최근 빠른 속도로 발전하는 금융시장에 맞는 진보된 인공지능형 자산배분 모형을 제시한 점에서 의의가 있다.

• 지능정보연구
• /
• 제21권1호
• /
• pp.119-142
• /
• 2015

사용자의 취향과 선호도를 고려하여 정보를 제공하는 추천 시스템의 중요성이 높아졌다. 이를 위해 다양한 기법들이 제안되었는데, 비교적 도메인의 제약이 적은 협업 필터링이 널리 사용되고 있다. 협업 필터링의 한 종류인 모델 기반 협업 필터링은 기계학습이나 데이터 마이닝 모델을 협업 필터링에 접목한 방법이다. 이는 희박성 문제와 확장성 문제 등의 협업 필터링의 근본적인 한계를 개선하지만, 모델 생성 비용이 높고 성능/확장성 트레이드오프가 발생한다는 한계점을 갖는다. 성능/확장성 트레이드오프는 희박성 문제의 일종인 적용범위 감소 문제를 발생시킨다. 또한, 높은 모델 생성 비용은 도메인 환경 변화의 누적으로 인한 성능 불안정의 원인이 된다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해, 군집화 기반 협업 필터링에 마르코프 전이확률모델과 퍼지 군집화의 개념을 접목하여, 적용범위 감소 문제와 성능 불안정성 문제를 해결한 예측적 군집화 기반 협업 필터링 기법을 제안한다. 이 기법은 첫째, 사용자 기호(Preference)의 변화를 추적하여 정적인 모델과 동적인 사용자간의 괴리 해소를 통해 성능 불안정 문제를 개선한다. 둘째, 전이확률과 군집 소속 확률에 기반한 적용범위 확장으로 적용범위 감소 문제를 개선한다. 제안하는 기법의 검증은 각각 성능 불안정성 문제와 확장성/성능 트레이드오프 문제에 대한 강건성(robustness)시험을 통해 이뤄졌다. 제안하는 기법은 기존 기법들에 비해 성능의 향상 폭은 미미하다. 또한 데이터의 변동 정도를 나타내는 지표인 표준 편차의 측면에서도 의미 있는 개선을 보이지 못하였다. 하지만, 성능의 변동 폭을 나타내는 범위의 측면에서는 기존 기법들에 비해 개선을 보였다. 첫 번째 실험에서는 모델 생성 전후의 성능 변동폭에서 51.31%의 개선을, 두 번째 실험에서는 군집 수 변화에 따른 성능 변동폭에서 36.05%의 개선을 보였다. 이는 제안하는 기법이 성능의 향상을 보여주지는 못하지만, 성능 안정성의 측면에서는 기존의 기법들을 개선하고 있음을 의미한다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.247-266
• /
• 2017

동충하초(Cordyceps)는 B.C. 2,000년 이후로부터 지금까지 중국, 한국, 일본 등 아시아 국가에서 잘 알려진 전통적인 불로장생의 비약으로 사용되어져 왔다. 곤충기생 곰팡이균으로서 원조 동충하초로 불리는 Cordyceps속에 속하는 Cordyceps sinensis는 우리나라 한반도에서는 발견되지 않고 있다. 그 이유는 해당 곰팡이균에 특정적인 기주곤충인 박쥐나방(Hepialus armonicanus)이 우리나라에는 존재하지 않기 때문으로 보인다. 따라서 차선책으로서 한국형의 동충하초, 즉 Paecilomyces tenuipes 동충하초균에 대한 곤충생체배지로서 누에(Silkworm, Bombyx mori)를 기주곤충으로 사용하는 누에동충하초의 인공적인 생산방법을 세계 최초로 개발하게 된 것이다. 따라서 본 총설은 누에동충하초를 개발하게 된 역사적 배경과 생산방법 및 약리학적 효능과, 비곤충유래 동충하초인 인공배지 배양동충하초(밀리타리스동충하초: Cordyceps militaris, 붉은자루동충하초: Cordyceps pruinosa 등)의 배양조건과 동충하초 품종육성, 배지배양조건, 동충하초의 식품에의 응용 가능성, 화학적 구성성분 및 약리적 효능 등에 대해 고찰하였다. 곤충유래의 누에동충하초 및 비곤충유래동충하초균사체 및 자실체동충하초의 주요 약리작용은 항종양, 면역증강, 항피로, 항스트레스, 항산화, 항노화, 항당뇨, 항염증, 항혈전, 항지질 및 해충방제 효능으로 요약된다. 동충하초의 주요 생리활성물질들은 단백다당체(헥소스, 헥소사민), 코디세핀, 만니톨, 산성다당체 등이다. 단백다당체와 부타놀 추출물은 매우 강한 항종양 효과를 보이나 세포독성은 나타내지 않았다. 만니톨은 종양유발쥐의 수명을 유의성 있게 연장하였다. 에르고스테롤은 항종양 활성은 보이지 않았으나 왕성한 식세포활성을 보였다. 따라서 우리가 높은 관심을 가지고 있는 누에동충하초의 항종양 활성은 세포독성효과보다는 면역력증강효과에 기인하는 것으로 사료된다[164].

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권9호
• /
• pp.1208-1214
• /
• 2011

주간졸음증은 업무수행 능력을 감소시키고 사고의 위험을 증가시키는 것으로 보고되어 있으며, 특히 교통사고의 주요 원인이 된다. 카페인은 전 세계적으로 가장 널리 이용되는 커피, 녹차, 콜라 등의 음료에 함유되어 있는 물질로써 정신적 스트레스를 완화시키고, 자살충동 및 우울증의 감소 등 특정 효과가 있는 것으로 보고된바 있으며 졸음을 억제하기 위한 수단으로 주로 이용된다. 그러나 산소 소모의 증가, 체내 에너지 손실 및 대사율 증가뿐 아니라 비장의 DNA 합성 감소, 체내 지질 산화 등의 많은 부작용을 가진다. 따라서 본 연구에서는 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 등의 자생식물들을 이용하여 행동학적 분석을 통한 각성 효과뿐만 아니라 인체의 생리활성에 안전한 물질을 탐색하고자 하였다. Open field test의 결과, 단회 투여 시 대조군에 비해 카페인 투여군에서 활동적인 행동 양상을 나타내었으며 NP군에서 카페인 투여군과 같은 수준의 활동 정도를 나타내었다. 또한 3주간 NP의 투여는 카페인의 투여에 비해 증가한 활동성의 결과를 보였다. 총콜레스테롤과 중성지방, LDL-콜레스테롤 농도의 경우 각 군 간의 유의적 차이가 나타나지 않았으며 HDL-콜레스테롤 농도의 경우 대조군에 비해 카페인군과 NP군에서 유의적 차이는 없었으나 카페인 투여군에 비해 NP 투여군에서 유의적으로 높은 수준을 보였다. 혈중 지질과산화 농도는 대조군(5.6 mM)에 비해 카페인군(11.7 mM)에서 유의적으로 높은 농도를 나타낸데 반해 NP군(6.4 mM)은 대조군과 같은 수준을 나타내었다. 간세포의 DNA 손상정도에서는 대조군($18.4{\pm}2.1$)에 비해 카페인 투여군($23.8{\pm}3.1$) 에서 유의적으로 손상이 증가한데 반해 NP군($15.9{\pm}1.7$)은 대조군에 비해 유의적 차이를 보이지 않음으로써 NP의 장기 투여는 DNA 손상에 아무런 영향을 주지 않았다. 본 연구의 결과, 국화, 민들레, 두릅, 냉이, 석창포, 과라나 등의 자생식물 혼합추출물이 카페인과 비슷한 각성효과를 보이면서도 장기복용 시 안전한 것으로 나타나 각성효능이 있는 기능성식품으로서의 가능성이 충분하다고 사료된다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제42권3호
• /
• pp.311-324
• /
• 2022

이 연구에서는 초등 과학영재 학생의 과학티콘 유형 및 과학티콘 만들기에 대한 인식을 분석하였다. 이를 위해 서울특별시 소재 2개 과학영재교육 기관에서 과학영재교육을 받는 4~6학년 학생 71명을 대상으로 과학티콘 만들기 수업을 시행하고, 학생들이 만든 과학티콘을 그 수와 유형에 따라 분석하였다. 또한 설문지와 집단 면담을 통해 과학티콘 만들기에 대한 학생들의 인식을 조사하였다. 과학티콘의 '형태'에 따른 유형 분석 결과를 살펴보면, 과학영재 학생들은 글의 '기술 형태'에서는 '문답형'보다는 '단어형'이나 '문장형'이 더 많았고, '생성 형태'에서는 다른 유형보다 '발음 유희형'과 '혼합형'이 더 많았다. 그림의 '표현 형태'의 경우에는 '텍스트 유형'보다 '그래픽 유형'과 '애니메이션 유형'이 더 많았다. 과학티콘의 '정보'에 따른 유형 분석 결과에서는, '감정'의 경우 '긍정 감정'과 '부정 감정'이 고르게 나타났다. '구성 수준'에서는 기존의 과학티콘을 '일부 수정' 하거나 '전면 재구성'하기보다는 완전히 '새로 구성'한 경우가 더 많았다. '교육과정 초과 여부'에서는 해당 학년 이하보다 상위 학년의 과학과 교육과정에 포함된 과학 지식을 활용한 경우가 더 많았다. '과학 학문 영역'에서는 '에너지', '생명', '지구와 우주', '융합' 영역보다 '물질' 영역의 과학 지식을 활용한 경우가 더 많았다. '과학 지식활용'에서는 '특성 활용형'과 '원리 활용형'보다 '명칭 활용형'이 더 많았다. 학생들은 과학티콘 만들기에 대해 과학 지식의 습득, 다양한 고차원적 사고력 향상, 과학 지식의 설명, 활용, 기억, 이해의 용이성, 재미와 즐거움 및 과학에 관한 관심과 흥미 유발, 감정 표현 기회 증가 등의 긍정적인 인식을 가지고 있었다. 하지만 과학티콘 만들기 과정에서의 어려움, 시간 부족, 단순히 재미로 끝날 우려 등의 제한점도 일부 인식하고 있었다. 이에 대한 교육적 함의를 논하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제47권3호
• /
• pp.380-387
• /
• 2015

국내에서는 최초로 황해쑥의 변종인 섬애(Seomae)쑥이란 품종명으로 산림청 품종보호등록(산림청 품종보호 제 42호, 2013.09.27.)된 고부가가치 식품 자원의 산업 활용도를 높이기 위하여 섬애쑥(Artemisia argyi H.) 60% 에탄올 추출물의 TMT 유도성 인지 결함에 대한 학습 및 기억 능력 개선 효과를 연구하였다. 뇌 신경세포 사멸을 유도하여 뇌 기능의 억제를 유발하는 TMT에 의한 인지기능 장애에 있어서 in vivo 학습 및 기억 능력을 평가하기 위해 Y-maze 및 passive avoidance test를 실시한 결과 TMT에 의해 유도된 인지기능 장애는 섬애쑥 에탄올 추출물에 의해 일정 수준에서 회복 되는 것으로 나타났다. 이들 in vivo 실험 결과의 원인 규명을 위해 동물실험이 종료된 후 mouse의 뇌 조직을 적출하여 AChE 활성 및 뇌 신경세포의 과산화 정도로써 MDA 함량을 측정한 결과, 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 섭취한 mouse의 경우 AChE 활성을 억제할 수 있으며 MDA 함량 역시 저해 시키는 것으로 나타났다. 특히 퇴행성 뇌신경 질환에서 중요한 발병 원인으로 알려진 산화적 스트레스에 대한 검증을 위해 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 이용하여 과산화수소에 의해 유발되는 in vitro 산화적 스트레스에 대한 PC12 세포에 대한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 60% 에탄올 추출물을 처리한 그룹은 비교적 농도 의존적으로 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과가 나타남을 확인할 수 있었다. 섬애쑥 에탄올 추출물에 존재하는 페놀 화합물을 HPLC로 분석한 결과 항산화 활성이 있는 eupatilin과 jaceosidin이 함유된 것으로 분석되었다. 본 연구 결과를 종합해 볼 때, TMT에 의해 유도된 학습 및 기억능력 감소 효과에 대한 섬애쑥 60% 에탄올 추출물의 개선 효과는 eupatilin과 jaceosidin 등의 페놀 화합물에서 기인되는 항산화 효과들과 이로 인한 뇌 신경세포 보호효과 그리고 일정 수준에서의 AChE 억제 효과 등에 의한 것으로 판단된다.