Studies on the effects of genetic and environmental factors on the cognitive function

김도언 세종대학교 대학원 2018 국내석사

Cognitive function includes wide processes in brain that identify various sensations and acquire knowledge. Difference in individual cognitive function falls under the influence of their own genetic and environmental factors. Genetic factors are characterized by certain genes that are crucial to modulate molecular pathways of cognitive actions, and abnormality of certain genes leads to defects in cognitive function. Meanwhile, stress is regarded as one of the common environmental factors. Exposure to severe stress induces various responses all over the body. Especially, stress is directly delivered to brain, which leads to physiological and psychological changes. This study intends to show that both genetic and environmental factors are concerned with cognitive function and psychiatric disorders. 14-3-3γ hetero-type mice were chosen for research on genetic factor. For environmental factor, wild-type mice with ω-3 dietary supplement were used. Groups of mice are subjected to several behavior tests and acute / chronic stress. Results of behavior and molecular analysis show that both factors have decisive effects on cognitive function in multiple pathways. 14-3-3γ hetero-type mice are hyperactive and sensitive to acute stress. ω-3 dietary supplement to wild-type mice show effects on relaxing chronic stress and enhancing cognitive activity of brain. This study provides significant clues to further studies on both factors on cognitive function and its complex modulation in brain. 인지 기능은 여러 감각들을 식별하고 지식을 습득하는 뇌의 광범위한 활동들을 포함한다. 개개인의 인지 기능의 차이는 그들 자신의 유전적 및 환경적 요인의 영향을 받는다. 유전적 요인은 인지 행동의 분자 경로를 조절하는 데 중요한 특정 유전자에 의해 특징 지어지며 특정 유전자의 이상은 인지 기능의 결함으로 이어지게 된다. 한편, 스트레스는 일반적인 환경 요인 중 하나로 간주된다. 극심한 스트레스에 노출되면 몸 전체에서 다양한 반응이 유발되는데, 특히 뇌에 직접 전달되어 생리적, 심리적 변화를 가져온다. 이 연구는 유전적 요인과 환경적 요인 모두가 인지 기능과 정신 장애에 관련되어 있음을 보여주고자 한다. 14-3-3감마 이형접합마우스가 유전 인자 연구를 위해 사용되었고, 환경 요인으로는 크릴오일을 사용해 오메가-3를 식이적으로 보충한 야생형 마우스를 사용하였다. 마우스 집단들은 여러 가지 행동 테스트와 급성 또는 만성 스트레스를 받았고, 행동실험 및 분자 분석의 결과는 두 가지 인자 모두 여러 경로를 통해 인지 기능에 결정적인 영향을 미친다는 것을 보여준다. 14-3-3감마 이형접합 마우스는 행동과잉의 성향을 보이고 급성 스트레스에 민감한 반응을 보였다. 야생형 마우스에 크릴 오일을 사용해 오메가-3 식이 보충을 했을 때는 만성 스트레스가 완화되고 인지기능이 향상되는 효과가 나타났다. 이 연구는 인지 기능과 뇌의 복잡한 조절에 영향을 미치는 두 가지 요소에 대한 앞으로의 추가적인 연구에 중요한 단서를 제공할 것이다 14-3-3 proteins are known to act as regulator in signaling pathways. As functions in different pathways of each 14-3-3 isoforms are investigated by a number of papers, many point of views have been presented that 14-3-3 proteins have correlation with molecular pathways related to incurable diseases such as cancer, neuro-degeneration, and reproductive disorders. In this study, functions of 14-3-3γ isoform will be investigated in detail through 14-3-3γ hetero-type mice, which is deficient in 14-3-3γ protein compared to control mice. We performed several behavior test and found difference in locomotor activity between behavior phenotypes of control mice and hetero-type mice. Afterwards, we also carried out molecular analysis to discover what kind of pathway gives rise to distinct behavior phenotypes. In this study, we suggest that different behaviors of hetero-type mice result from dysfunction in 14-3-3γ mediated pathways, which interrupts normal dopamine metabolism and neuro-protection mechanism. 오메가-3 불포화 지방산의 식이 보충은 염증 완화에 핵심적인 역할을 하는 합성 경로의 대사 산물을 생성하여 건강을 향상시킨다고 여겨진다. 이 연구는 오메가 -3 지방산의 풍부한 원천인 크릴 오일의 식이 보충이 행동 표현형의 변화와 뇌의 특정 분자 활동에 기여하는지 여부를 조사하는 것을 목적으로 한다. 마우스 집단들은 스트레스 전후로 행동 테스트를 받았으며, 첫 번째 행동 테스트 후 모든 마우스에게 두 번째 행동 테스트 이전에 2 주 동안 예측할 수 없는 만성 경미 스트레스를 주어 스트레스와 관련된 행동 및 생리학적 표현형을 유도했다. 그 결과, 크릴오일 고농도 처리 집단이 다른 집단보다 새로운 물체에 관심을 표현하는 데 훨씬 더 많은 시간을 소비하는 모습을 모이면서, 기억력이 다른 집단에 비해 향상되었음을 알 수 있었다. 이 결과는 크릴 오일 보충 섭취가 기억력 지속시간을 증가시킨 것을 의미한다. 또한 뇌에서의 분자적 변화를 조사하기 위해 분자 분석을 수행했으며, 크릴 오일 보충섭취 집단에서 인지 기능 관련 요인의 변화가 있음을 알 수 있었다. 이 연구를 통해 크릴 오일 보충섭취가 뇌의 기억 관련 요인의 수준을 조절함으로써, 만성 경미 스트레스 환경에서도 인지 활동을 향상시키고 유지한다고 제안할 수 있다. 14-3-3 단백질은 다양한 신호경로에서 조절자의 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 각각의 14-3-3 동형단백질들이 다른 경로에서 역할을 하고 있으며, 다양한 선행 연구들이 암, 신경퇴행, 생식장애 등의 불치병에 연관된 분자적 경로와 14-3-3 단백질과의 연관관계를 다양한 관점에서 시사하고 있다. 이 연구에서는 14-3-3 감마 동형단백질의 발현이 감소하도록 유도한 14-3-3 감마 이형접합 마우스를 이용하여 14-3-3 감마 단백질의 기능을 조사하는데 초점을 두었다. 행동실험을 통해 해당 이형접합 마우스가 활동과잉성향을 가진다는 것을 발견했고, 급성 스트레스에 노출되었을 때 대조군 집단보다 민감한 반응을 보이는 것을 관찰하였다. 이후에 분자실험을 진행하여 어떠한 경로가 이러한 행동 표현형을 유발하였는지 알아보고자 했다. 다른 14-3-3 동형단백질이 결핍된 마우스에서의 활동과잉성향 행동표현형과 조현병에 관련된 도파민 대사 경로의 이상이 이미 다른 연구에 의해 보고된 바 있으므로, 14-3-3 감마 이형접합 마우스에서도 이와 유사한 현상이 발생한 것인지 확인하기 위해 도파민 대사를 주로 조사하였다. 이 연구를 통해, 14-3-3 감마 이형접합마우스의 행동 표현형은 14-3-3 감마 단백질이 매개하는 신호경로인 도파민 대사와 신경보호 기전에서, 14-3-3 감마 단백질의 감소에 의한 기능이상에 따라 행동에도 이상이 발생했을 것이라고 제안할 수 있다. Dietary supplementation of n-3 poly unsaturated fatty acid (PUFA), is believed to improve health by generating metabolites of n-3 PUFA synthesis pathway, which plays key roles in relieving inflammation. The aim of this study is to investigate whether dietary supplementation of krill oil, a rich source of omega-3 fatty acids, contributes to changes of behavior phenotype and specific molecular activities of brain. Groups of mice were subjected to behavior tests before and after stress. After the first behavior tests, all mice are subjected to the schedule of unpredictable chronic mild stress (UCMS) for 2 weeks prior to the second behavior tests, to induce stress related behavioral and physiological phenotypes. The results show that double krill group exhibits increased memory, spending significantly more time to express interest in novel object than other groups. These results signify that krill supplement can increase duration of memory. Molecular analyses were also carried out to detect molecular changes in their brains and the results show that level of cognitive function-related factors changes in the krill oil supplement groups. This study suggests that omega-3 supplement through krill oil enhances and maintains cognitive activity by regulating levels of memory-related factors in brain, against chronic mild stress environment.

국내 학술지에 나타난 영국교육 관련 연구 동향 분석(1994-2022) : 네트워크 텍스트 분석을 중심으로

김도언 부산대학교 2023 국내석사

미술교과에서 복합시점 인물이미지 편집 수업방안 연구 : 자유도형 조합과제 수행을 중심으로

김도언 부산대학교 2020 국내석사

The purpose of art education is to improve the aesthetic sensitivity of students in visually expressing their thoughts and to develop self-directed learning ability, in addition to visual communication ability. In addition, art education is an integrated activity that creatively advances inner thoughts and experiences of students through formative activities, and is a field of education that induces free expression of individual students. In the course of art practice, students learn and apply a wide array of aesthetic knowledge to derive new ideas. As such, fostering application ability to switch thinking of students freely is the core goal of art education. The researcher reviewed points of enhancement from the unit on character expression of six current art textbooks by the publisher in the art education of the first grade of middle school. It could be identified that the six textbooks presented learning goals and practical instruction methods in a uniform way, and their illustrative artworks were limited to the results of established artworks. Accordingly, the researcher devised a new art assignment by focusing on the possibility that presenting a concrete practice teaching plan in art class and deriving diverse visual results can influence the creativity enhancement and learning effect of students. The assignment of multi-view person image editing is an assignment of observing the face of a friend from various viewpoints then reconstructing the perceived image using free shapes. Students compare and analyze the image of their friends by using free shapes in the process of simplifying the face to make determinations. Moreover, students utilize diverse materials, additionally in the course of editing and combining the shapes. This assignment allows students to draw unexpected results beyond realistic reproduction by editing free shapes they did not intend. On the other hand, the effect of further enhancing creativity can be expected via free-thinking that is beyond the fixed model answer. As existing studies on understanding a variety of effects of the multi-view approach, the multi-view characteristics found in the Cubism style by Pablo Picasso, various interpretations of the point of view in the Photo-Collage by David Hockney, and the photography-sculpture by Kwon Oh-Sang were examined. All three artists can be considered as examples of uniquely presenting original elements of objects through various visual approaches to objects. Photo-collage, which works by connecting a photography technique with a sculpture, is presented along with the example artwork. The characteristics of the artworks of these artists, which express the essential elements of objects via diversified observations from various viewpoints, become the background of utilizing the free shape editing assignment presented by the researcher. In order to examine the fact that the multi-view person image editing assignment can help students improve their creativity, this study also discussed the research on creativity in the field of cognitive psychology and brain science. By summarizing the concepts of divergent-thinking and convergent-thinking, the process through which the harmony of the two types of thinking influences creativity was identified. The multi-view person image editing assignment presented by the researcher enabled students to conduct diverse visual analysis by using unintended free shapes and derive a variety of results. In the process of performing the assignment, participants continue an appropriate harmony between divergent-thinking and convergent-thinking, which can derive diverse results. This assignment is expected to create an opportunity to transform creative visual ideas that are different from the convention of the viewpoints that have been considered ideologically. This assignment can be an art education method that encourages the expansion of new thinking about oneself and surroundings, in addition to providing diverse pleasures of expression through expressing the appearance and personality of friends, for middle school students who are unfamiliar with the realistic expression. After the production of the artwork, students can listen to others’ opinions while discussing the results with friends and can internalize the expression methods and intentions of various results different from theirs. Presentation and discussion can enhance critical thinking skills and identify diverse thoughts of oneself and others. The multi-view person image editing assignment using free shapes is expected to stimulate active participation and curiosity of students while enhancing their creativity based on the background discussed. 미술교육의 목적은 학생들이 자신의 생각을 시각적으로 표현함에 있어 미적인 감수성을 향상시키고, 시각적인 소통 능력과 더불어 자기 주도적 학습 능력을 키우는데 있다. 또한, 미술 교육은 학생들의 내면에 있는 생각이나 경험 등을 조형 활동을 통해 창조적으로 발전시켜 가는 통합적인 활동이며, 개개인의 자유로운 표현을 유도하는 교육 영역이다. 미술 실기 과정에서 학생들은 다양한 미적 지식들을 학습하고 응용하면서 새로운 아이디어를 도출할 수 있다. 학생들의 사고를 자유롭게 전환시킬 수 있는 응용 능력을 키우는 것은 미술 교육의 핵심적인 목표하고 할 수 있다. 연구자는 중학교 1학년 미술 교육에 있어 현 미술 교과서 6곳의 출판사별 인물표현 단원의 개선점을 검토하였다. 6곳의 교과서들은 학습목표와 실기 지도방안의 제시가 일률적인 측면이 있고, 예시작이 기성 작품 결과물들 위주로 한정되어 있는 점을 파악하였다. 이에 연구자는 미술 수업에서의 구체적인 실기 지도안의 제시와 함께 다양한 시각적인 결과물의 도출이 학생들의 창의성 증진과 학습효과에 영향을 줄 수 있다는 부분에 중점을 두어 새로운 미술과제를 고안하였다. 복합시점 인물이미지 편집 과제는 친구의 얼굴을 다양한 시점에서 관찰하면서 지각된 이미지를 자유도형을 이용해 재구성 하는 과제이다. 학생들은 자유도형을 이용하여 얼굴을 단순화하는 과정에서 친구의 이미지를 도형과 비교, 분석하여 판단하게 된다. 그리고 도형들의 편집과 결합의 과정에서 여러 다양한 재료들을 부가적으로 사용하게 된다. 이 과제는 자신이 의도하지 않은 자유도형들을 편집함으로써, 사실적인 재현에서 벗어나 예상치 못한 결과물을 도출할 수 있다. 한편, 정해진 모범 답에서 벗어나는 자유로운 사고를 통해, 창의성을 더욱 증진시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 복합시점의 접근법이 지니는 다양한 효과들을 파악하기 위한 선행 연구로 파블로 피카소(Pablo Picasso)의 입체주의(Cubism)의 양식과, 데이비드 호크니(David Hockney)의 포토콜라주(Photo-Collage)의 시점에 대한 다양한 해석, 그리고 권오상의 사진 조각들이 갖는 다시점 특징들을 살펴보았다. 세 작가 모두 대상에 대한 다양한 시각적 접근을 통해, 사물의 본질적 요소를 독창적으로 제시한 사례로 볼 수 있다. 사진 기법을 조각과 연결하여 작업하는 포토콜라주를 예시 작품과 함께 제시한다. 여러 시점에서의 다채로운 관찰을 통해 사물의 본질적 요소를 표현한 이들 작가의 작품 특징은 연구자가 제시하는 자유도형 편집 과제의 활용 배경이 된다. 복합시점 인물이미지 편집 과제가 학생들의 창의성 증진에 도움을 줄 수 있다는 점을 검토하기 위해 인지심리학과 뇌과학의 분야에서의 창의성 관련 연구를 함께 다루었다. 확산적 사고(divergent-thinking)와 수렴적 사고(convergent-thinking)의 개념들을 정리하면서 두 사고의 조화가 창의성에 미치는 경위를 파악하였다. 연구자가 제시한 복합시점 인물이미지 편집 과제는 자신이 의도하지 않는 자유도형을 이용하여 여러 시각적 분석을 하게 되고, 다양한 결과물들을 도출할 수 있다. 참여자들은 과제를 수행하는 과정에서 수렴적 사고와 확산적 사고의 적절한 조화가 지속되는데, 이는 더욱 다양한 결과물들을 유도할 수 있다. 본 과제는 관념적으로 생각해온 시각의 관습과는 다른 창의적인 시각 발상의 전환을 이루는 계기를 만들어 줄 것으로 기대할 수 있다. 이 과제는 사실적인 표현이 익숙하지 않는 중학교 학생들에게는 친구의 모습과 성격을 표현해 보면서 자신과 주변에 대한 새로운 사고의 확장을 유도함과 더불어 다양한 표현의 즐거움을 줄 수 있는 미술교육의 한 방법이 될 수 있다. 작품의 제작 활동 후, 학생들은 결과물을 친구들과 토론하면서 타인의 견해를 경청하고, 자신과 다른 다양한 결과물의 표현 방법과 의도를 자기 경험화 시킬 수 있다. 발표와 토론은 비판적 사고력을 향상시킬 수 있고, 자신과 다른 타인의 다양한 생각들을 파악할 수 있게 한다. 자유도형을 활용하는 복합시점 인물이미지 편집 과제는 위와 같은 배경에서 학생들의 적극적인 참여와 호기심을 유발하고, 창의성 증진에도 도움을 줄 것으로 기대한다.

태화강 국가정원 브랜드 가치 제고를 위한 플레이스 브랜딩 전략에 관한 사례연구

김도언 울산대학교 산업대학원 2022 국내석사

This research is a comparative analysis study of domestic and foreign place branding with the object of increasing the brand value of the Ulsan Taehwa River National Garden. Place branding refers to ‘branding of locations’. Which define as recreating existing local location and making them into attractive and new sights, therefore, new brand values are made and new consumer group is formed. In this manner, place branding is a strategy to plan economic development throughout the city and further into nearby cities by increasing the number of visitors and residence period by renovating the existing place and increasing its brand value. For the end, this research examined the movements and current status of the Ulsan Taehwagang National Garden. Furthermore, to elevate to value of the Taehwagang National Garden, the concept of place branding was applied and the possibility of future development was sought. In order to secure arguments and necessity for this research, cases of domestic and foreign national gardens were respectively compared and analyzed. As domestic examples, Suncheonman Bay National Garden, Upo Wetland, and Juknokwon were selected. For foreign examples, the Royal Botanical Garden in the UK, Singapore Gardens by the Bay, and Buchard Garden in Canada were selected. In addition, domestic cases and Taehwagang National Garden were compared and analyzed, and overseas cases and Taehwagang National Garden were also compared and analyzed. As a result, the following conclusions were drawn. First, it is necessary to establish a brand identity for the place so that people can easily think of Taehwagang River in Ulsan and the national garden in Taehwagang River. Second, it is vital to have a storytelling about the place for efforts in the history of ecological restoration and future management preservation, in which the River of Death has been changed to the River of Life. Third, to expect the enhancement of awareness in the place, there must be various programs, experience activities, events which citizens can participation. Fourth, the differentiated competitiveness and sustainable tourism revitalization of the Taehwagang National Garden are essential in the effect of creating economic value through places. By doing so, it has been confirmed that the branding place of the current Taehwagang National Garden can be further increased and very high extra values can be created in the future. Lastly, it was confirmed that establishing indicators for sustainable development is more important than anything else in establishing the branding place of the Taehwagang National Garden. 본 연구는 울산 태화강 국가정원의 브랜드 가치를 높이는 목적을 가진 국내·외 플레이스 브랜딩 비교분석 연구이다. 플레이스 브랜딩은 곧 ‘장소의 브랜딩’을 말한다. 이는 기존의 지역 공간을 재창조하여 새롭고 매력 있는 명소로 만들어 새로운 브랜드 가치를 만들고 새로운 소비층을 형성하는 것을 말한다. 이처럼 플레이스 브랜딩은 기존의 장소를 새롭게 꾸미고 그 브랜드 가치를 높임으로써 방문자 수와 거주기간을 늘려 그 장소와 더불어 도시 전체의, 나아가 인근 도시로까지의 경제발전을 도모하는 전략행위이다. 이를 위하여 본고는 울산 태화강 국가정원의 태동과 현황을 살펴보았다. 나아가 태화강 국가정원의 가치 향상을 위해 플레이스 브랜딩 개념을 적용하여 그 향후 발전 가능성을 모색하였다. 이러한 본고의 연구 목적과 필요성에 논거를 확보하기 위하여 국내·외 국가정원 사례를 각각 비교분석 하였다. 국내 사례로는 순천만 국가정원, 우포늪, 죽녹원을 선정하였다. 국외 사례로는 영국 큐 왕립식물원, 싱가포르 가든즈 바이 더 베이, 캐나다 부차드 가든을 선정하였다. 그리고 국내 사례와 태화강 국가정원을 비교분석하고, 국외 사례와 태화강 국가정원을 비교 분석하였다. 연구결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 울산하면 태화강, 태화강하면 국가정원을 쉽게 떠올릴 수 있도록 장소에 대한 브랜드 아이덴티티를 확립해야 한다. 둘째, 죽음의 강이 생명의 강으로 바뀐 생태복원의 역사에 대한 노력과 앞으로의 관리 보전에 대하여 장소에 대한 스토리텔링이 필요하다. 셋째, 다양한 프로그램과 체험활동, 행사 및 시민 참여가 있어야 장소에 대한 경험을 통한 인식 개선 효과를 기대할 수 있다. 넷째, 태화강 국가정원만의 차별화된 경쟁력과 지속 가능한 관광 활성화가 장소를 통한 경제적 가치창출 효과에서 가장 중요하다. 이렇게 함으로써 현재의 태화강 국가정원의 브랜딩 플레이스를 더욱 높일 수 있으며 향후 매우 높은 부가가치를 창출할 수 있음을 확인하였다. 그리고 태화강 국가정원의 브랜딩 플레이스를 정착시키는데 무엇보다 지속가능 발전을 위한 지표 수립이 중요하다는 것을 확인 하였다.

배치기반 ML 파이프라인상에서 공통 Feature 저장을 통한 전처리 성능 최적화

김도언 서강대학교 정보통신대학원 2024 국내석사

데이터 분석과정에서 전처리의 중요성은 아무리 강조해도 모자라다. 전처리 과정은 머신러닝 분석과정에서 가장 많은 노력이 소요되는 과정이며, 학습 단계 이후의 추론 및 운영단계에서도 추론과 함께 수행된다. 하지만 전처리는 데이터 분석의 단계 중 가장 많은 시간을 소요 하는 단계이기도 해서 전체 분석과정 중 80% 정도가 전처리에 소요된다. 이러한 전처리 단계에서의 시간적/ 컴퓨팅 자원적 절약에 대한 연구로는 변수 차원축소를 활용하여 전처리 데이터의 양적 감소를 시도하는 방법과, feature 저장소 를 이용하는 방법이 있다. 그러나 변수 차원축소는 데이터 손실을 감수해아한다는 단점이 있으며, feature 저장소 도입은 오픈 소스 적용을 활용하는 방법으로, 현재 운영되고 있는 도커 버전과 feast 패키지 버전간의 호환 문제등의 이슈가 있다. 이 논문에서는 feature 저장소 개념을 이용하여, 산업 현장에서 자주 사용되는 분석 변수에 대한 선 저장을 통해 모델 추론 과정에서의 시간적/ 컴퓨팅 자원적 효율성을 도모한다. 그에 따른 제안 방안으로 산업현장에서 자주사용되는 분석 변수를 후행 프로그램에서 사용빈도를 feature 중요도로 가정하여 식별 하고, 주기적으로 배치프로그램으로 feature를 생성하여 DB화하여 저장하였다. DB에 저장된 변수는 주기적으로 운영되는 머신러닝 추론 배치에 의해 사용되며, python 상에서 수행되는 전처리 과정의 효율을 증대시킨다. 위의 성능을 확인하기 위해 동일한 데이터에 대해 SQL 로 전처리 후 테이블에 저장 후 조회하는 선저장 방식의 memory와 CPU 사용량과 소요시간, pandas 와 pyspark를 사용하여 python으로 전처리를 수행하는 방식의 memory와 CPU 사용량과 소요시간을 비교하였다. 그리고 이를 사용해 feature 선 저장시 최대 99%의 컴퓨팅 자원 절감과 72배의 시간적 절감이 있음을 확인하였다. 또한 feature 생성 시 후행 배치 프로그램에서 호출되는 횟수를 변수의 중요도로 가정하여 변수의 중복 호출 횟수와 실제 머신러닝 파이프라인 수행 시간상 효율성의 관계를 실험하였다. 이를 통해 변수의 중요도 파악에 고려해야할 점은 중복 호출 횟수보다 feature 자체의 생성에 소요되는 시간임을 확인하였다. 이러한 연구를 통해, 공통 변수 생성을 모듈화 하고, 저장함에 따라 최종적으로는 빅데이터 플랫폼의 향후 MLOps 도입시 feature 저장소생성 및 데이터 전환의 간편화를 도모하고자 한다. The importance of preprocessing in the data analysis process cannot be emphasized enough. Preprocessing stands as the most labor-intensive phase in machine learning analysis, persisting even after the learning phase during inference and operational stages. However, preprocessing consumes the most time in the data analysis phase, accounting for approximately 80% of the entire analytical process. Research endeavors aimed at saving time and computational resources in this preprocessing stage include attempts to reduce the quantity of preprocessed data using variable dimension reduction methods and leveraging feature stores. However, variable dimension reduction comes with the disadvantage of potential data loss, and the introduction of feature stores, relying on open-source applications, poses issues like compatibility between current operating Docker versions and Feast package versions. This paper utilizes the concept of a feature store to enhance temporal and computational efficiency in the inference stage of model analysis by pre-storing frequently used analytical variables in industrial settings. As part of this proposal, frequently used analytical variables in industrial settings were identified based on their importance, periodically generated through batch programming, and stored in a database. These stored variables are utilized by periodically operated machine learning inference batches, enhancing the efficiency of preprocessing processes performed in Python. Furthermore, simplifying preprocessing for analysts in new analytical processes can increase analytical efficiency from both developmental and operational perspectives. To validate these improvements, memory and CPU usage were compared between preprocessing performed using SQL, storing the results in tables, and conducting the same process using pandas on identical datasets. Consequently, it was confirmed that pre-storing features led to up to 99% reduction in computational resources and 72 times faster processing. Additionally, an experiment was conducted assuming the number of calls from subsequent batch programs as an indicator of variable importance, revealing that the time spent generating the feature itself is more critical than the frequency of duplicate calls. Through this research, modularizing the creation and storage of common variables ultimately aims to simplify feature store creation and data transformation when integrating MLOps into future big data platforms.

團體隨意契約制度 改善方案에 關한 硏究

김도언 서강대학교 경제대학원 2002 국내석사

다중공구 마모 모니터링을 위한 원격 모니터링 시스템 설계에 관한 연구

김도언 창원대학교 2013 국내석사

A multiple-tool head is usually used for machining complex shape products in production processes. For monitoring of wear of such multiple tools, this study aims to design a real time remote monitoring system via internet, and applies this system to an in-site machine tool equipped with multiple-tool head. The proposed monitoring system is divided into a local system installed to a machining site and a remote system located at an office or another laboratory. Using the proposed system, this study carries out monitoring experiments for two kinds of tools such as new tools and partially worn tools, the respective signals monitored are compared with each other, and the corresponding surface roughnesses of some workpieces are also measured. As a result of this study, it is expected that the proposed system predicts the multiple-tool wear and failure in real time, and can notify the appropriate replacement timing for each tool.

Myristica fragrans에서 분리한 macelignan의 Propionibacterium acnes에 대한 항균 및 항염증 활성

김도언 연세대학교 2005 국내박사

In this study, a single compound showing excellent antibacterial activity against Propionibacterium acnes, an acne causing bacterium, has been isolated from medicinal plants and its antibacterial and anti-inflammatory activities have been identified.By the antibacterial activity screening against P. acnes of methanol extracts of 200 domestic and foreign medicinal plants, Caesalpinia sappan, Curcuma aromatia, Curcuma longa, Curcuma zedoaria, Myristica fragrans, and Sophora flavescens were primarily selected for their high antibacterial activity. Among six medicinal plants, methanol extract of Myristica fragrans showed the lowest MIC value of 62.5 ㎍㎖. Further antibacterial activity studies for individual solvent fractions of methanol extract of Myristica fragrans showed that MIC of ethyl acetate fraction was 31.3 ㎍㎖ while other fractions didn''t show any activity. The single compounds have been isolated from the ethyl acetate fraction, and they have been identified as macelignan (C20H24O4), machilin A (C20H22O4), myristicin (C11H12O3), nectandrin B (C20H24O5), and oleic acid (C18H34O2).Macelignan exhibited 2 ㎍㎖ of minimum inhibitory concentration (MIC). Macelignan showed higher antibacterial activity then those of compounds currently used for acne treatment: such as retinoic acid (31.3 ㎍㎖) and azelaic acid (1,000 ㎍㎖). Moreover MIC of macelignan activity was comparable to that of antibiotics such as erythromycin (1 ㎍㎖), tetracycline (1 ㎍㎖) and clindamycin (2 ㎍㎖). Especially, macelignan showed the bactericidal activity of killing almost all P. acnes in 2 hours at 5 ㎍㎖. Macelignan showed high antibacterial activities not only against P. acnes but also against other skin disease causing bacteria: Micrococcus luteus (MIC 2 ㎍㎖), Staphylococcus aureus (MIC 250 ㎍㎖) and Staphylococcus epidermidis (MIC 500 ㎍㎖).When P. acnes was treated with macelignan at 10 ㎍㎖, efflux of intracellular materials and damage of cell walls was observed. Thus it was concluded that macelignan kills cells by damaging cell walls. Besides its antibacterial activity, macelignan showed inhibitory activity against inflammation mediating agents and related enzymes in a concentration dependant manner, and also showed high inhibitory activity against acne inflammation inducing cytokines. 본 연구에서는 여드름 유발 원인균인 Propionibacterium acnes에 대한 항균 활성을 갖는 물질을 약용식물로부터 탐색하여 분리·정제하고 유효성분의 항균활성과 항염증활성을 연구, 검토하였다.국내외 약용식물 200종의 methanol 추출물의 P. acnes에 대한 항균활성을 well diffusion assay법에 의해 스크리닝한 결과, 항균활성이 높은 Caesalpinia sappan(소목), Curcuma aromatia(강황), Curcuma longa(울금), Curcuma zedoaria(봉출), Myristica fragrans(육두구), Sophora flavescens(고삼)을 후보 시료로 선발하였다. 1차 선발한 시료의 P. acnes에 대한 minimum inhibitory concentration (MIC)를 측정한 결과, Myristica fragrans의 methanol 추출물의 MIC 값이 62.5 ㎍㎖로 가장 높은 항균 활성을 나타내어 최종 항균물질로 선정하였다. Myristica fragrans의 methanol 추출물을 용매 분획하고 각분획의 항균 활성을 검토한 결과, ethyl acetate 분획물의 MIC가 31.3 ㎍㎖으로 항균활성이 약 2배 증가하였고, 다른 분획물에서는 활성이 나타나지 않았다. Ethyl acetate 분획물에 함유된 항균물질을 silica gel column chromatography법과 Rp-18 column chromatography법을 이용하여 최종적으로 단일 분리하였으며, 분리된 각 물질을 1D-NMR, 2D-NMR, EI-MS 등의 기기분석을 통하여 동정한 결과 macelignan(C20H24O4), machilin A(C20H22O4), myristicin(C11H12O3), nectandrin B(C20H24O5), oleic acid(C18H34O2)이였다. 이들 성분의 P. acnes에 대한 MIC 값은 macelignan 2 ㎍㎖, nectandrin B 62.5 ㎍㎖, oleic acid 125 ㎍㎖, machilin A 500 ㎍㎖, myristicin 1,000 ㎍㎖으로 macelignan이 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 현재 여드름 치료제로 사용되고 있는 물질들의 P. acnes에 대한 MIC값이 31.3 ㎍㎖ (retinoic acid)내지 1,000 ㎍㎖ (azelaic acid)인 것과 비교해볼 때 macelignan이 항균력이 매우 우수한 것을 알 수 있으며, 항생물질인 erythromycin (1 ㎍㎖), tetracycline (1 ㎍㎖), clindamycin (2 ㎍㎖)과 비슷한 항균력을 나타내었다. 특히, macelignan은 5 ㎍㎖의 농도에서 2시간 안에 P. acnes를 거의 사멸시키는 bactericidal 효과를 나타내었다.Macelignan은 P. acnes 이외에도 다른 피부 유해미생물인, Micrococcus luteus(MIC 2 ㎍㎖), Staphylococcus aureus(MIC 250 ㎍㎖) 및 Staphylococcus epidermidis(MIC 500 ㎍㎖)에 대해 높은 항균활성을 나타내었다.Macelignan을 10 ㎍㎖의 농도로 P. acnes에 처리하였을 때 많은 양의 세포내 물질이 유출되고 세포벽이 파괴되는 것이 관찰되어, macelignan은 세포벽에 손상을 주어 세포를 사멸시키는 것으로 판단된다. 또한, Myristica fragrans에서 분리한 macelignan은 여드름 유발 미생물에 대한 억제 효과뿐만 아니라 염증매개물질 및 염증생성 관련효소에 대해서 농도 의존적으로 억제활성을 나타내었으며, 여드름 염증을 유도하는 cytokine에 대해서도 높은 억제효과를 나타내었다.

펄스형 레이저를 이용한 생체 재료용 TI6Al4V의 골 유착 향상을 위한 마이크로 그루브 표면 제작 및 평가

김도언 인하대학교 대학원 2021 국내석사

의학기술의 발달과 평균수명 증가에 따른 생체 재료 및 의료기기 산업의 수요가 증가하면서 인공관절과 같은 정형외과용 임플란트의 재료로 사용되는 생체금속재료의 표면처리에 대한 중요성이 강조되고 있다. 골 유착은 임플란트 표면과 임플란트가 삽입된 골 사이의 안정적인 기계적 부착 상태로 이를 만족하지 못할 시 시술 부위에 염증을 일으키며 하중지지력의 감소되는 문제가 발생하며 결과적으로 임플란트의 재식립이 요구된다. 이에 따라 SLA(sand blasted and acid etching), Hydroxyapatite coating과 같은 체내에 이식되는 생체금속재료의 표면처리에 대한 연구들이 진행되어 왔다. 그러나 SLA 표면처리의 경우 블라스팅된 입자들이 재료의 표면에 잔류되어 오염의 문제가 있으며 HA coating은 임플란트 표면과 HA 코팅층 간 낮은 결합력으로 인한 박리(delamination) 현상의 위험이 존재한다. 이러한 한계를 극복하기 위해 레이저 표면처리가 제시되었다. 레이저 표면처리는 비접촉식 가공 방법으로 재료의 오염이 발생하지 않으며 빠른 가공 속도, 선택적 면적에 대한 미소가공이 가능하며 정밀도가 우수하다는 장점을 가진다. 본 연구는 레이저를 이용한 생체금속재료의 골 유착 향상을 목적으로 펄스형 나노초 레이저를 이용한 생체 재료용 Ti6Al4V의 표면에 마이크로 그루브 패턴을 제작하였다. 패턴 제작을 위해 레이저 가공 변수와 가공에 중첩에 따른 가공 형상의 변화를 분석하였으며 패턴 가공을 위한 레이저 가공 변수를 선정하였다. 선정된 조건을 토대로 제작한 표면에 MG-63 유사골모세포를 배양 후 세포의 부착과 형상을 분석함으로써 생체금속재료의 표면처리 공정으로서 레이저 가공의 타당성을 고찰하였다.

미시중력렌즈를 이용한 독립행성 검출

김도언 충북대학교 대학원 2005 국내석사