• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.49-57
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• 2009

본 연구에서는 Levenberg-Marquardt(LM) 알고리즘 인공신경망을 통하여 지반공학 문제 중의 하나인 압축지수를 예측하였고, 예측된 결과는 현재 지반공학에 널리 사용되고 있는 Back Propagation(BP) 알고리즘 인공신경망의 예측 결과와 비교하여 LM 알고리즘의 지반공학 적용성을 평가하였다. 또한 두 알고리즘에 의한 예측치는 기존에 제안된 압축지수의 경험식들에 의하여 산정된 결과들과 비교를 통하여 예측결과의 정확성을 확인하였다. 경험식에 의한 압축지수의 산정치는 전반적으로 BP 알고리즘과 LM 알고리즘 인공신경망에 의한 예측치에 비하여 더 큰 오차를 나타냈다. LM 알고리즘에 의한 압축지수의 예측치는 BP 알고리즘의 예측치와 비교할 때 정확도는 비슷하나 수렴속도에서 더 좋은 결과를 보여 LM 알고리즘의 지반공학 적용성은 우수한 것으로 나타났다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권1호
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• pp.91-98
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• 2016

면화(cotton)는 섬유를 수확하고, 면실유는 식용으로 가공 후 남은 것은 다시 사료로 이용되어 다방면으로 다양하게 활용되는 작물이다. LM 면화는 옥수수, 대두, 캐놀라와 달리 아시아권(중국, 인도 등)에서 가장 많이 재배되고 있으며, 우리나라는 2013년까지 세계 1위의 LM 면실(사료용) 수입국이며, 세계 4위의 면실박 수입국으로 해마다 증가하는 LM 면화의 수입량과 맞물려 유통 및 소비과정에서의 비의도적으로 유출 가능성이 증가함에 따라 LM 면화의 자연생태계 위해성 평가 및 안전관리가 요구된다. 본 연구에서는 국내 수입 승인 LM 면화 6개 이벤트(MON15985, MON531, GHB614, LLCOTTON25, MON88913, MON1445)의 동시증폭 검출법(multiplex PCR)을 개발하여 보다 신속하고 명확한 검출기법을 확립하고자 하였다. 최적 multiplex PCR 반응 조건은 2개 LM 면화 이벤트 MON15985 (214 bp), MON531 (270 bp)와 4개 LM 면화 이벤트 GHB614 (119 bp), LLCOTTON25 (164 bp), MON88913 (276 bp), MON1445 (389 bp)가 한번의 반응에 명확하게 검출되는 최적 반응 조건 및 primer 반응 농도의 조절을 통해 서로 다른 생성물 크기로 명확히 구분되도록 하였고, 최적 primer 농도는 반응액 최종농도 0.2~0.66 pmol로 primer 쌍 마다 각각 다른 최적 농도 조합의 cocktail을 만들어 활용하였다. Duplex PCR 반응 조건은 초기 $95^{\circ}C$ 5분 반응 후, $95^{\circ}C$ 15초, $55^{\circ}C$ 20초 15회 반응하고, 다시 $95^{\circ}C$ 15초, $60^{\circ}C$ 20초 25회 반응하였을 때 최적 검출이 이루어졌고, tetraplex PCR 반응 조건은 $95^{\circ}C$ 5분 반응 후, $95^{\circ}C$ 15초, $60^{\circ}C$ 20초 50회 반응하였을 때 최적 검출이 이루어졌다. 본 연구에서 개발된 multiplex PCR 검출법은 국내 수입 유통 LM 면화의 자연환경 모니터링에 활용함에 있어 요구되는 연구인력, 시간 및 비용을 보다 효율적으로 개선하는데 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제42권2호
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• pp.117-122
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• 2015

캐놀라(canola)는 식용유 및 바이오 에너지 생산을 위해 전 세계적으로 널리 재배되는 작물이다. 캐놀라의 수요가 증가하면서 유전자변형 캐놀라에 대한 중요성이 높아짐에 따라 LM 캐놀라 재배면적이 해마다 증가하고 있다. 국내에서는 상업적으로 활용되는 캐놀라를 100% 전량 수입에 의존하고 있으며, 이에 따라 비의도적으로 유출 가능성이 있는 수입 LM 캐놀라의 안전관리 및 생태계 위해성 평가가 요구된다. 본 연구에서는 국내 수입 승인 유통 LM 캐놀라 5개 이벤트(Topas 19/2, Rf3, Ms8, RT73, T45)의 명확한 검출을 위한 동시증폭 검출법(multiplex PCR)을 확립하고자 하였다. PCR 반응 조건은 5개 LM 이벤트가 동시에 명확히 검출되는 최적 primer 농도 및 반응 조건을 통해 Topas 19/2 (95 bp), Rf3 (139 bp), Ms8 (250 bp), RT73 (317 bp), T45 (378 bp)의 서로 다른 생성물 크기로 명확히 구분되도록 하였다. 최적 primer 농도는 반응액 최종농도 0.3~1.0 pmol로 primer 쌍 마다 각각 다른 cocktail을 만들었고, PCR 반응 조건은 $95^{\circ}C$ 5분 반응 후, $95^{\circ}C$ 15초, $55^{\circ}C$ 20초 20회 반응하고, 다시 $95^{\circ}C$ 15초, $60^{\circ}C$ 20초 20 회 반응하였을 때 최적 검출이 이루어졌다. 본 연구의 결과로 제시된 multiplex PCR 검출 조건은 국내 수입 유통 LM 캐놀라의 자연환경 모니터링을 위한 검출에 있어 소요되는 연구인력, 비용 및 시간을 보다 효율적으로 개선할 수 있을 것으로 사료된다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.210-210
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• 2000

In this paper, we have investigated the properties of multi-layer perceptron (MLP) for odour patterns classification and concentration estimation simultaneously. When the MLP may be has a fast convergence speed with small error and excellent mapping ability for classification, it can be possible to use for classification and concentration prediction of volatile chemicals simultaneously. However, the conventional MLP, which is back-Propagation of error based on the steepest descent method, was difficult to use for odour classification and concentration estimation simultaneously, because it is slow to converge and may fall into the local minimum. We adapted the Levenberg-Marquardt(LM) algorithm [4,5] having advantages both the steepest descent method and Gauss-Newton method instead of the conventional steepest descent method for the simultaneous classification and concentration estimation of odours. And, We designed the artificial odour sensing system(Electronic Nose) and applied LM-BP algorithm for classification and concentration prediction of VOC gases.

• 센서학회지
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• 제13권1호
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• pp.41-46
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• 2004

There is currently much interest in the development of instruments that emulate the senses of humans. Increasingly, there is demand for mimicking the human sense of smell, which is a sophisticated chemosensory system. An electronic nose system is applicable to a large area of industries including environmental monitoring. We have designed a protable electronic nose system using an array of commercial chemical gas sensors for recognizing and analyzing the various odours. In this paper, we have implemented a portable electronic nose system using an array of gas sensors for recognizing and analyzing VOCs (Volatile Organic Compounds) in the field. The accuracy of a portable electronic nose system may be lower than an instrument such as GC/MS (Gas Chromatography/Mass Spectrometer). However, a portable electronic nose system could be used on the field and showed fast response to pollutants in the field. Several different algorithms for odours recognition were used such as BP (Back-Propagation) or LM-BP (Levenberq-Marquardt Back-Propagation). We applied RBF (Radial Basis Function) Network for recognition and quantifying of odours, which has simpler and faster compared to the previously used algorithms such as BP and LM-BP.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권1호
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• pp.20-27
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• 2016

Lactobacillus kefiranofaciens ZW3 was obtained from kefir grains, which have high lactose hydrolytic activity. In this study, a heterodimeric LacLM-type β-galactosidase gene (lacLM) from ZW3 was isolated, which was composed of two overlapping genes, lacL (1,884 bp) and lacM (960 bp) encoding large and small subunits with calculated molecular masses of 73,620 and 35,682 Da, respectively. LacLM, LacL, and LacM were expressed in Escherichia coli BL21(DE3) and these recombinant proteins were purified and characterized. The results showed that, compared with the recombinant holoenzyme, the recombinant large subunit exhibits obviously lower thermostability and hydrolytic activity. Moreover, the optimal temperature and pH of the holoenzyme and large subunit are 60℃ and 7.0, and 50℃ and 8.0, respectively. However, the recombinant small subunit alone has no activity. Interestingly, the activity and thermostability of the large subunit were greatly improved after mixing it with the recombinant small subunit. Therefore, the results suggest that the small subunit might play an important role in maintaining the stability of the structure of the catalytic center located in the large subunit.

• 한국식품과학회지
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• 제31권6호
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• pp.1628-1634
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• 1999

Listeria monocytogenes의 식품 속에서 신속하고 특이적인 검출을 위하여, listeriolysin O gene에 의한 primer, LM 1과 LM 2를 선택하여 PCR을 수행하였다. L. monocytogenes의 DNA 추출이나 cell lysis 없이 intact whole cell을 직접 이용하여 PCR을 하였으며 $10^{2-6}$ CFU 수준의 균체 배양액으로부터 L. monocytogenes에 특이적인 702 bp의 PCR 증폭 산물을 확인하였다. 우유, 닭고기, 김치 등의 식품에 L. monocytogenes를 접종하여 증균배양 전후 균의 PCR에 대한 감도와 생균수를 비교한 결과, 실험된 식품 속에서의 L. monocytogenes의 검출 감도는 순수 배양액에서의 경우에 비해 약 1/10로 둔화되었으나 역시 특이적인 검출이 가능하였다. Primer LM 1과 2를 이용한 본 실험조건에서의 L. monocytogenes의 PCR에 의한 검출은 약 4시간으로 확인이 가능하였으며, 기존의 배양 방법에 비해, 특이성이나 검출 속도 면에서 식품위생 실무에 적용하기 위한 높은 잠재력을 보여 주었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제44권4호
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• pp.163-166
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• 2001

Piezoelectric (PZ) crystal biosensor system was used to detect the DNA of food pathogenic Listeria monocytogenes. L. monocytogenes-specific DNA was multiplied via the polymerase chain reaction using LM1 oligonucleotide (5'-TTACGAATTAAAAAGGAGCG-3') and LM2 oligonucleotide (5'-TTAAATCAGCAGGGGTCTTT-3') as primers. DNA fragment of 161 bp, which was specific only for L. monocytogenes, was observed. To obtain a large amount of single-stranded DNA containing an SH group used for coupling to the gold electrode chemisorptively, LM1 oligonucleotide containing a mercaptohexyl group was utilized as a single strand PCR primer. The PCR product was immobilized onto the gold electrode of PZ crystal, and hybridization was monitored in quartz crystal microbalance (QCM) system by injecting the antisense single-stranded DNA of 161 nucleotides obtained via the single strand PCR using the unmodified LM2 primer. Approximately 70 Hz of frequency drop was observed in the QCM system in the case of two consecutive injections of $5{\mu}g$ of the antisense single-stranded DNA.

• 한국항만경제학회지
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• 제30권1호
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• pp.143-157
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• 2014

미주나 구주항로의 서비스를 이용하는 수도권 화주 90%가 부산항을 이용하고 있다. 하지만 인천 신항의 항로수심이 -16m 이상으로 증심이 이루어진다면, 수도권 화주들의 항만선택행동에 큰 변화가 있을 것으로 예상된다. 이러한 측면에서 본 연구에서는 Logit모형을 이용하여 환경변화를 고려한 인천 신항의 수도권 화물의 분담률을 추정하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구에서는 화주의 항만선택행동과 관련된 선행연구 고찰을 통해 정기선항로 항차 수(미주노선), 내륙운송운임, 컨테이너터미널 서비스 수준을 독립변수로 선정하고, 부산신항과 인천 신항을 더미화하여 종속변수로 활용한 효용함수를 구성하였다. 인천 신항과 부산신항이 갖는 총 효용치를 통해 현 수준에서 두 항만의 분담률을 분석한 결과, 기본 시나리오에서는 부산신항이 0.6618, 인천 신항이 0.3382라는 결과를 획득하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.505-515
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• 2000

본 연구는 하천에서 호우의 발생에 따라 하천 유출수문곡선을 예측코자 블랙박스모형의 신경망이론을 적용하여 수문학적인 문제를 규명하고자 하였다. 이를 위해 신경망 이론 중 Levenverg-Marquardt 방법에 의한 오차역전파 알고리즘과 Radial Basis Function Network(RBFN)를 이용하여 IHP 대표유역인 보청청유역에 수문곡선을 적용하여 선행유출량 예측과 미학습 유역의 적용성을 검토하였다. 그 결과 복잡하고 비선형적인 수문계의 강우-유출 과정의 학습에 있어 RBFN은 은닉층에서 자율학습, 출력층에서 지도학습의 두 단계로 나누어 학습을 함으로서 BP 알고리즘보다 학습시간이 빠르게 나타났고, 선행유출량의 예측결과 여러 통계적 지표에서 RBFN이 BP 알고리즘보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 미학습 유역의 적용성 검토에서도 BP알고리즘과 RBFN 모두 첨두치가 비교적 실측자료의 경향과 비슷한 경향으로 나타났다.