• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.239-247
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• 2019

미생물의 발효를 이용하여 제비꽃의 효능과 기능성을 증진시켜 응용을 높이기 위한 목적으로 발효식품에서 분리하고 동정한 B. methylotrophicus CBMB205와 L. pseudomesenteroides NRIC1777 두 미생물을 이용하여 72시간 제비꽃을 발효하면서 12시간 마다 발효액의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량, 항산화력, 환원력, 혈당조절과 관련이 있는 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성, 비만관련 췌장 리파제 저해활성 등을 측정하고 대조구인 비발효 제비꽃과 비교, 분석하였다. 총 폴리페놀 함량의 경우 Bacillus와 유산균은 대조구에 비해 각각 1.4배 및 1.17배 증가되었고, 총 플라보노이드 함량은 각각 3.2배와 3.4배 증가되었다. 항산화력 비교에서 DPPH 라디칼 소거능은 모두 변화가 없었으나 ABTS 라디칼 소거능의 경우 2.1배 및 1.6배 증가된 것으로 나타났다. 환원력의 경우 Bacillus는 1.6배 높게 나타났으나 유산균은 대조구와 유의적인 차이점이 없었다. ${\alpha}$-Amylase의 경우 Bacillus와 유산균은 대조구보다 각각 6배와 3배의 저해율을 보였고 ${\alpha}$-glucosidase는 2.9배와 2.6배의 저해활성을 나타내었다. 췌장 리파제에 대해서 Bacillus와 유산균은 대조구에 비해 3.4배와 2.8배 높은 저해활성을 보였다. Bacillus와 유산균으로 발효한 제비꽃은 DPPH 라디칼 소거능을 제외하고 시험한 모든 항목에서 대조구보다 우수한 결과를 얻었다. 따라서 미생물 발효를 통해 항산화력과 관련이 있는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 증가되고 ABTS 라디칼 소거능, ${\alpha}$-amylase, ${\alpha}$-glucosidase 및 췌장 리파제에 대한 저해능 등이 대조구에 비해 높아진 결과를 토대로 건강기능식품이나 화장품 첨가제 등으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.16-19
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• 2019

박막이 얇아질수록 전기적인 특성이 좋아지려면 비정질구조가 유리하다. 비정질구조는 케리어가 공핍되는 특징을 이용하여 전도성을 높이는데 효과가 있을 수 있다. 이러한 특성을 확인하는 방법으로 전위장벽이 형성되는 쇼키접합에 대한 연구가 필요하다. 비정질구조와 쇼키접합에 대하여 조사하기 위하여 $SiO_2/SnO_2$ 박막을 준비하였으며, $SiO_2$ 박막은 Ar=20 sccm 만들고 $SnO_2$ 박막은 아르곤과 산소의 유량을 각각 20 sccm으로 혼합가스를 사용하였으며, 마그네트론 스퍼터링 방법으로 $SnO_2$의을 증착하고 $100^{\circ}C$와 $150^{\circ}C$에서 열처리를 하였다. 비정질구조가 만들어지는 조건을 알아보기 위하여 XRD 패턴을 조사하고 C-V, I-V 측정을 실시하여 Al 전극을 만들고 전기적인 분석을 실시하였다. 공핍층은 열처리과정을 통하여 전자와 홀의 재결합으로 형성되는데 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 경우 공핍층이 잘 형성이 되었으며, 미시영역에서는 전기적으로 전류가 크게 작용하는 것을 확인하였다. $100^{\circ}C$에서 열처리를 한 비정질의 $SiO_2/SnO_2$ 박막은 XRD 패턴에서 $33^{\circ}$에서는 픽이 나타나지 않았으며, $44^{\circ}$에서는 픽이 생겼다. 쇼키접합에 의해서 거시적(-30V<전압<30V)으로는 절연체 특성이 보였으나 미시적(-5V<전압<5V)으로는 전도성이 나타났다. 케리어가 부족한 공핍층에서의 전도는 확산전류에 의하여 전도가 이루어진다. 미소영역에서 동작하는 소자인 경우에는 공핍효과에 의한 쇼키접합이 전류의 발생과 전도에 유리하다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.51-60
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• 2019

본 연구에서는 Cosmic-ray 토양수분량 관측시스템 구축 시 필요한 검증 네트워크 설계 기법 개발에 목적을 두고 유전율식(dielectric constant) 장비인 Frequency Domain Reflectometry (FDR)와 연계하여 Cosmic-ray 검증시스템을 구축 운영하였다. Cosmic-ray 검증시스템 평가에 필요한 시범지역은 기존 계측 장비와의 연계성과 다양한 수문자료의 활용성을 고려하여 설마천 유역에 구축하였다. 시범지역은 Cosmic-ray 장비와 FDR 센서(10개소)로 구축하였으며 2018년 7월부터 현재까지 운영되고 있다. 본 연구에서는 검증시스템의 신뢰도를 높이기 위해 코어법(soil core sampling method)을 통해 산출한 용적수분함량(volumetric water content)을 유전율식 장비와 정기적으로 검증하였다. 연구기간 중 수행한 코어법과 FDR 센서를 검증한 결과, 두 자료의 통계량이 $bias=-0.03m^3/m^3$과 $RMSE=0.03m^3/m^3$의 유의한 값을 보였다. 또한 연구기간 동안 FDR 센서의 시계열 특성은 모든 강우에 정상적으로 반응하였다. 그러나 일부 지점에서는 낙엽 및 캐노피의 차단과 상부사면의 유출 등으로 인해 상이한 특성을 보였다. Cosmic-ray 영향원(influence line) 내 FDR 센서의 대표성 분석은 시간 안정성 해석법(temporal stability analysis, TSA)을 이용하여 토심별(10 cm, 20 cm, 30 cm, 40 cm)로 분석하였다. 10개소에 대한 토심별 토양수분량의 대표성을 TSA로 분석한 결과, 토심 10 cm에서는 FDR 5, 토심 20 cm에서는 FDR 8, 토심 30 cm에서는 FDR 2, 토심 40 cm에서는 FDR 1에서 가장 우수한 대표 특성을 보였다. 본 연구의 시범지역 운영 기간이 짧다는 한계는 있지만 지금까지의 분석 결과를 토대로 하여 볼 때, Cosmic-ray 관측시스템 구축 시에는 검증 장비로는 유전율식을 활용하고, Cosmic-ray 영향원 내 토양수분량의 대표성 분석은 TSA 방법으로 수행하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

• 지능정보연구
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• 제27권3호
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• pp.175-197
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• 2021

최근 딥 러닝 기술의 발전으로 뉴스, 블로그 등 다양한 문서에 포함된 텍스트 분석에 딥 러닝 기술을 활용하는 연구가 활발하게 수행되고 있다. 다양한 텍스트 분석 응용 가운데, 텍스트 분류는 학계와 업계에서 가장 많이 활용되는 대표적인 기술이다. 텍스트 분류의 활용 예로는 정답 레이블이 하나만 존재하는 이진 클래스 분류와 다중 클래스 분류, 그리고 정답 레이블이 여러 개 존재하는 다중 레이블 분류 등이 있다. 특히, 다중 레이블 분류는 여러 개의 정답 레이블이 존재한다는 특성 때문에 일반적인 분류와는 상이한 학습 방법이 요구된다. 또한, 다중 레이블 분류 문제는 레이블과 클래스의 개수가 증가할수록 예측의 난이도가 상승한다는 측면에서 데이터 과학 분야의 난제로 여겨지고 있다. 따라서 이를 해결하기 위해 다수의 레이블을 압축한 후 압축된 레이블을 예측하고, 예측된 압축 레이블을 원래 레이블로 복원하는 레이블 임베딩이 많이 활용되고 있다. 대표적으로 딥 러닝 모델인 오토인코더 기반 레이블 임베딩이 이러한 목적으로 사용되고 있지만, 이러한 기법은 클래스의 수가 무수히 많은 고차원 레이블 공간을 저차원 잠재 레이블 공간으로 압축할 때 많은 정보 손실을 야기한다는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 오토인코더의 인코더와 디코더 각각에 스킵 연결을 추가하여, 고차원 레이블 공간의 압축 과정에서 정보 손실을 최소화할 수 있는 레이블 임베딩 방법을 제안한다. 또한 학술연구정보서비스인 'RISS'에서 수집한 학술논문 4,675건에 대해 각 논문의 초록으로부터 해당 논문의 다중 키워드를 예측하는 실험을 수행한 결과, 제안 방법론이 기존의 일반 오토인코더 기반 레이블 임베딩 기법에 비해 정확도, 정밀도, 재현율, 그리고 F1 점수 등 모든 측면에서 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 지능정보연구
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• 제27권3호
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• pp.157-173
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• 2021

소비자의 욕구와 관심에 맞추어 개인화된 제품을 추천하는 추천 시스템은 비즈니스에 필수적인 기술로서의 그 중요성이 증가하고 있다. 추천 시스템의 대표적인 모형 중 협업 필터링은 우수한 성능으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 협업필터링은 사용자-아이템의 선호도 정보가 충분하지 않을 경우 성능이 저하되는 희소성의 문제가 있다. 또한 실제 평점 데이터의 경우 대부분 높은 점수에 데이터가 편향되어 있어 심한 불균형을 갖는다. 불균형 데이터에 협업 필터링을 적용할 경우 편향된 클래스에 과도하게 학습되어 추천 성능이 저하된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 선행연구들이 진행되어 왔지만 추가적인 외부 데이터 또는 기존의 전통적인 오버샘플링 기법에 의존한 추천을 시도하였기에 유용성이 떨어지고 추천 성능 측면에서 한계점이 있었다. 본 연구에서는 CGAN을 기반으로 협업 필터링 구현 시 발생하는 희소성 문제를 해결함과 동시에 실제 데이터에서 발생하는 데이터 불균형을 완화하여 추천의 성능을 높이는 것을 목표로 한다. CGAN을 이용하여 비어있는 사용자-아이템 매트릭스에 실제와 흡사한 가상의 데이터를 생성하여, 희소성을 가지고 있는 기존의 매트릭스로만 학습한 것과 비교했을 때 높은 정확도가 예상된다. 이 과정에서 Condition vector y를 이용하여 소수 클래스에 대한 분포를 파악하고 그 특징을 반영하여 데이터를 생성하였다. 이후 협업 필터링을 적용하고, 하이퍼파라미터 튜닝을 통해 추천 시스템의 성능을 최대화하는데 기여하였다. 비교 대상으로는 전통적인 오버샘플링 기법인 SMOTE, BorderlineSMOTE, SVM-SMOTE, ADASYN와 GAN을 사용하였다. 결과적으로 데이터 희소성을 가지고 있는 기존의 실제 데이터뿐만 아니라 기존 오버샘플링 기법들보다 제안 모형의 추천 성능이 우수함을 확인하였으며, RMSE, MAE 평가 척도에서 가장 높은 예측 정확도를 나타낸다는 사실을 증명하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.322-327
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• 2019

접목시기의 줄기직경을 조사한 결과 토마토 접수는 $2.5{\pm}0.3mm$, 대목은 $3.1{\pm}0.7mm$인 것으로 조사되었고, 오이 접수는 $2.2{\pm}0.2mm$, 대목은 약 $3.6{\pm}0.3mm$인 것으로 조사되었다. 절단 기준점의 높이 차는 4mm 이상일 때 대부분의 모종에 대해 접촉면이 작아 접목 불량이 발생하였고, 2mm 이하일 때 접수와 대목의 절단면 겹침으로 인하여 접촉부가 작아 불량이 발생하는 것으로 분석되어 3mm가 적당한 것으로 사료된다. 접수 및 대목 줄기직경이 모두 얇을 경우 접수 및 대목 중 하나의 줄기직경이 평균값 이상을 이용해야 하는 것으로 분석되었다. 또한 줄기의 절단 각도는 인력으로 작업하기 때문에 접수는 $13{\sim}55^{\circ}$, 대목은 $15{\sim}67^{\circ}$의 범위로 다양한 것으로 조사되어 접목 불량의 원인이 될 수 있으므로 기계절단을 통하여 접수와 대목의 절단각도를 일치시킴으로써 접목성공률을 향상 시킬 필요가 있을 것으로 사료된다. 모종 줄기 절단면 촬영 및 영상처리로 모종의 휨을 인식 및 계산하여 그립퍼의 회전각을 제어하여 정확도 시험을 실시한 결과 접수와 대목 절단면은 정확히 접합되는 것으로 조사되었다. 영상 인식 기술을 적용한 접목로봇을 이용하여 오이와 토마토에 대한 접목시험을 실시한 결과 오이는 $96{\pm}3.2%$, 토마토는 $95{\pm}4%$의 접목 성공률이 조사되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.23-43
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• 2021

본 연구에서는 국내 자생식물 7종의 정유 중 우수한 항산화 효과가 있는 온주밀감, 육계나무 정유 2종을 선별하였고, 피부염을 유발하는 Candida albicans에 대한 항미생물 활성 평가를 통해 식물정유의 항미생물 활성성분을 구명하고자 하였다. 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거활성 측정 결과 SC50값이 온주밀감 정유 0.010 mg/mL, 육계나무 정유 0.09 mg/mL을 나타냈으며, 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거활성 측정 결과 온주밀감 정유 0.09 mg/mL, 육계나무 정유 0.06 mg/mL로 높은 항산화 활성을 나타냈다. Minimum Inhibitory Concentration는 육계나무 정유 1.25 mg/mL, 온주밀감 정유 5 mg/mL 값으로 육계나무 정유에서 뛰어난 항미생물 활성이 나타났다. Thin layer chromatography (TLC) bioassay를 통해 2종 정유의 성분 분획에 따른 C. albicans에 대한 항미생물 활성을 평가하였고, preparative TLC (prep. TLC)를 통해 활성분획을 획득하고, 동일 Rf값을 가지는 성분들에 대해서 GC/MS 분석을 수행하여 항미생물 활성성분을 구명하였다. 그 결과 항산화 및 항미생물 활성을 나타내는 주성분은 각각 육계나무 정유의 경우 cinnamyl acetate, eucalyptol, linalool, citral 온주밀감 정유의 경우 linalool이었다. 2종 정유에 공통적으로 항산화 및 항미생물 활성을 나타낸 분획부 성분분석 결과 linalool은 항산화, cinnamyl acetate, eucalyptol, citral, geranyl acetate은 항산화와 항미생물 능력이 있다고 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1159-1172
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• 2020

본 연구에서는 강우예측을 위해 U-Net과 SegNet에 기반한 합성곱 신경망 네트워크 구조에 장기간의 국내 기상레이더 자료를 활용하여 심층학습기반의 강우예측을 수행하였다. 또한, 기존 외삽기반의 강우예측 기법인 이류모델의 결과와 비교 평가하였다. 심층신경망의 학습 및 검정을 위해 2010부터 2016년 동안의 기상청 관악산과 광덕산 레이더의 원자료를 수집, 1 km 공간해상도를 갖는 480 × 480의 픽셀의 회색조 영상으로 변환하여 HDF5 형태의 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로 30분 전부터 현재까지 10분 간격의 연속된 레이더 영상 4개를 이용하여 10분 후의 강수량을 예측하도록 심층신경망 모델을 학습하였으며, 학습된 심층신경망 모델로 60분의 선행예측을 수행하기 위해 예측값을 반복 사용하는 재귀적 방식을 적용하였다. 심층신경망 예측모델의 성능 평가를 위해 2017년에 발생한 24개의 호우사례에 대해 선행 60분까지 강우예측을 수행하였다. 임계강우강도 0.1, 1, 5 mm/hr에서 평균절대오차와 임계성공지수를 산정하여 예측성능을 평가한 결과, 강우강도 임계 값 0.1, 1 mm/hr의 경우 MAE는 60분 선행예측까지, CSI는 선행예측 50분까지 참조 예측모델인 이류모델이 보다 우수한 성능을 보였다. 특히, 5 mm/hr 이하의 약한 강우에 대해서는 심층신경망 예측모델이 이류모델보다 대체적으로 좋은 성능을 보였지만, 5 mm/hr의 임계 값에 대한 평가결과 심층신경망 예측모델은 고강도의 뚜렷한 강수 특징을 예측하는 데 한계가 있었다. 심층신경망 예측모델은 예측시간이 길어질수록 공간 평활화되는 경향이 뚜렷해지며, 이로 인해 강우 예측의 정확도가 저하되었다. 이류모델은 뚜렷한 강수 특성을 보존하기 때문에 강한 강도 (>5 mm/hr)에 대해 심층신경망 예측모델을 능가하지만, 강우 위치가 잘못 이동하는 경향이 있다. 본 연구결과는 이후 심층신경망을 이용한 레이더 강우 예측기술의 개발과 개선에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 구축한 대용량 기상레이더 자료는 향후 후속연구에 활용될 수 있도록 개방형 저장소를 통해 제공될 예정이다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권4호
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• pp.609-615
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• 2011

본 연구의 목적은 우리나라 특산식물이면서 희귀식물인 산개나리의 유전자원 보존 및 복원을 위한 생육 환경 특성을 구명하기 위한 것으로, 서로 다른 광 조건을 가진 환경에 식재된 산개나리의 생장과 생리적 특성을 조사 분석하였다. 산개나리 시험구내 광량은 전광의 20%, 60%로 구성되었다. 산개나리의 생리적 특성으로 당년지 길이, 잎 크기 및 무게, 광색소 함량 및 잎 내 질소 함량, 광합성 특성을 분석하였다. 광량이 다른 두 시험구에서 측정한 산개나리의 잎 무게는 전광의 60% 광량을 가진 시험구의 잎이 20% 시험구 잎보다 무거웠으며, 잎 무게와 크기의 비율은 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 1.47배 컸다. 산개나리 잎의 엽록소 a와 b 함량과 카로테노이드 함량 모두 전광의 60% 광량을 가진 시험구에서 높게 나타났으며, 총 엽록소 함량과 카로테노이드 함량의 비는 전광의 20% 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리의 두 시험구에서 측정한 광합성 속도는 전광의 60% 광량을 가진 시험구가 20% 시험구보다 2.5배 이상 높았으며, 기공전도도와 증산 속도도 광합성 속도와 마찬가지로 전광의 60% 시험구가 20% 시험구보다 각각 2.65배와 1.79배 높았다. 그러나 수분이용효율은 전광의 20% 광량을 가진 시험구가 60% 시험구보다 높았다. 산개나리 잎의 질소 함량에 대한 총 엽록소 함량의 비는 20% 시험구가 60% 시험구보다 1.83배 높았으나, 총 엽록소 함량에 대한 순 광합성 량의 비는 60% 시험구가 20% 시험구보다 2.58배 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 생장과 생리적 특성에 영향을 주는 가장 큰 요인은 광량이며, 광량이 높은 조건에서 산개나리의 생장과 생리적 특성은 개선될 수 있다고 판단된다.

• 공연문화연구
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• 제32호
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• pp.465-488
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• 2016

본고는 "삼국유사" "처용랑망해사"조를 보다 정치하게 읽고 그 의미를 새롭게 해석한 논문이다. 울산광역시 처용문화제추진위원회에서는 "처용랑망해사"조를 근거로 그동안 49회의 '처용문화제'를 개최해 왔지만, 처용의 정체성에 대한 각종 시비로 인하여, '처용문화제'는 자주 흔들려 왔다. 필자는 이런 한계를 극복하기 위한 방안을 새롭게 제시하기 위하여 "처용랑망해사"조를 새롭게 해석하였다. "처용랑망해사"조에 나오는 포석정의 남산신, 금강령의 북악신, 동례전지신(地神)의 춤이 망국에 대한 경고였던 것처럼 <처용가>와 처용이 '춤추고 물러나는[창가작무이퇴(唱歌作舞而退)]' 행위는 '체념과 관용'이 아니라 분명한 '위협과 경고'였다. 망해사(望海寺)의 '망(望)'은 '보다'는 뜻이 아닌 '보름'으로 해석되어야 한다. 따라서 망해사는 '어둠에 막히고 미실(迷失)되었던 도로[운무명일(雲霧冥?) 미실도로(迷失道路)]가 밝고 청정하게 된 것과 같은 보름 바다의 절이라는 뜻이다. 신방사(新房寺)의 의미는 울산 개운포 지역이 헌강왕의 순수(巡狩)와 망해사 창건으로 '새롭게 정화된 지역'의 절이 되었다는 뜻이다. "처용랑망해사"조의 주된 키워드는 '벽사진경(僻邪進慶)'이다. 삿됨을 물리치고 경사로 나가는 것이 벽사진경인데, 개인굿이나 나라굿인 나례(儺禮)의 목적도 벽사진경에 있다. 밝은 달이 뜨는 바다, 새로운 기운으로 재창조된 신방(新房)이 곧 벽사진경의 세상인 것처럼, 사방신(四方神)의 헌무는 벽사진경이 된 새로운 신라에 대한 간절한 바램이었다. 처용은 예지력을 가진 신격으로서 역신을 구축(驅逐)하는 탁월한 권능을 가진 주사(呪師)였다. 49회나 개최되었던 처용문화제는 해매다 정체성 문제로 곤욕을 치르고 있다. 처용문화제에서 채택한 <처용가>와 처용의 정체성은 '화합과 관용'이 아니라, '예지(叡智)와 권능(權能)'이다. 따라서 '처용문화제'의 슬로건인 '화합과 관용'은 재검토되어야 한다. 역신(疫神)과 처용부인의 간통을 당연시하고, 처용의 정체성을 '화합과 관용'으로 해석하는 것은 무리이다. 따라서 처용문화제의 정체성과 구체적인 슬로건에 '예지와 권능'과 '벽사진경'의 의미가 도입되어야 하며, 앞으로 처용문화제추진위원회는 '울산광역시와 울산시민들이 늘 삿된 기운을 물리치고 두루 경사를 맞이 하자는 벽사진경의 개념을 처용문화제 프로그램에 적극 수용해야 할 것이다.