유전체 서열 재사용을 이용한 Genotyping By Sequencing 기술의 단일 염기 다형성 탐지 효율 개선

백정호,김도완,김준아,이태호,Baek, Jeong-Ho,Kim, Do-Wan,Kim, Junah,Lee, Tae-Ho 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.10

개별 생물의 유전적 특성인 유전형 정보를 얻기 위한 개발된 기법들 중 현재 가장 많이 사용되고 있는 것은 차세대 염기서열결정을 통해 얻어진 서열을 분석하여 단일핵산염기다형현상 기반의 유전형 정보를 얻어내는GBS 방법이다. 현재 TASSEL은 GBS방법을 통해 얻어진 서열을 분석하여 시료의 유전형을 측정하기 위해 가장 많이 사용되고 있는 프로그램 중 하나이다. 그러나 TASSEL은 염기서열결정을 통해 얻어진 서열 중 일부만을 사용하는 한계가 존재한다. 우리는 이러한 한계를 극복하기 위한 효율성 개선에 대한 연구를 시작하였다. 효율성 개선을 위해 TASSEL에서 사용후 버려지는 서열의 퀄리티를 체크하여 에러율 0.1% 이하인 데이터를 확인 한 후 퀄리티가 에러율을 충족하는 부분의 서열들을 필터링 한다. 그리고 마지막으로 바코드와 제한 효소의 부분을 확인하여 길이에 따라 서열을 잘라내어 새로운 데이터 셋으로 생성하는 구조를 반복하는 알고리즘으로 구현 하였으며, 약 17% 이상의 SNP 탐지효율성 증가함을 확인 하였다. 본 논문에서는 이와 같이 유전형 연구에서 사용되지 않는 유전체 염기서열들을 사용하여 더 많은 숫자의 단일 염기 다형성을 탐지하는 방법과 구현된 프로그램을 제시한다. Recently, the most popular technique to determine the Genotype, genetic features of individual organisms, is the GBS based on SNP from sequences determined by NGS. As analyzing the sequences by the GBS, TASSEL is the most used program to identify the genotypes. But, TASSEL has limitation that it uses only the partial sequences that is obtained by NGS. We tried to improve the efficiency in use of the sequences in order to solve the limitation. So, we constructed new data sets by quality checking, filtering the unused sequences with error rate below 0.1% and clipping the sequences considering the location of barcode and enzyme. As a result, approximately over 17% of the SNP detection efficiency was increased. In this paper, we suggest the method and the applied programs in order to detect more SNPs by using the disused sequences.

확장칼만필터와 UNSCENTED 칼만필터를 이용한 우주발사체의 실시간 궤적추정

백정호,박상영,박은서,최규홍,임형철,박종욱,Baek, Jeong-Ho,Park, Sang-Young,Park, Eun-Seo,Choi, Kyu-Hong,Lim, Hyung-Chul,Park, Jong-Uk 한국우주과학회 2005 Journal of Astronomy and Space Sciences Vol.22 No.4

본 논문에서는 우주개발 중장기계획에 따라 개발 중인 KSLV-I 우주발사체가 나로 우주센터에서 발사될 경우를 가정하여 확장칼만필터와 Unscented 칼만필터를 통한 실시간 궤적추정 결과를 비교 분석하였다. 이를 위해 가상의 KSLV-I과 관측 레이더 3기를 바탕으로 실제 궤적을 생성하였으며, 관측자료는 실제 궤적에 관측오차를 고려하여 생성하였다. 이에 대해 초기 추정오차가 작은 경우와 큰 경우로 구분하고, 관측주기가 20Hz와 10Hz인 경우로 나누어 각각 두 필터를 적용해서 성능을 비교하였다. Unscented 칼만필터는 확장칼만필터보다 큰 초기 추정오차에 대해 수렴이 빠르고 정확도가 높으며, 느린 관측주기에도 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. This research supposed when a fictitious KSIV-I space launch vehicle launches from NARO space center. This compared and analyzed the results from real-time trajectory estimation using the Extended Kalman Filter and the Unscented Kalman Filter. A virtual trajectory and observation data are generated for the fictitious KSLV-I and three measurement radars. The performances of both Otters are compared for several simulations with small initial errors, large initial errors, 20Hz and 10Hz data rate. The results show that the Unscented Kalman Filter yields faster convergence and more accurate than the Extended Kalman Filter for the cases with larger initial error and slower data rate conditions.

CATL 모델과 Facade 패턴을 이용한 TinyOS 기반 센서네트워크 시스템 클래스 재사용 개선

백정호 ( Jeong Ho Baek ),이홍로 ( Hong Ro Lee ) 한국지리정보학회 2012 한국지리정보학회지 Vol.15 No.2

최근 소프트웨어 아키텍처 설계 시 재사용성의 효율성이 강조되어지고 있다. 이러한 설계의 재사용성은 소프트웨어의 품질을 높이고 유지보수 효율을 높일 수 있는 비용절감 요소로 많이 활용된다. 이러한 재사용관련 객체지향 설계에서 GoF 디자인 패턴은 반복적인 설계 문제에 대해 재사용성이 높은 해법을 제공하므로 그 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이와 관련한 설계방법이 여러 응용시스템에서 적용되고 있다. 이중 다중 분산 센서네트워크 시스템에서 서로 다른 기능의 센서노드, 수집노드와 서버에서 수많은 컴포넌트와 클래스의 조합으로 시스템이 설계되어 복잡한구조를 이루고 있다. 더군다나 이러한 시스템들은 개발자의 특정 목적에 맞추어 더욱 복잡한 시스템으로 변경되기도 한다. 본 논문은 TinyOS에 기반한 다중 분산되어진 센서네트워크 시스템에서 복잡하게 구현되어 있는 구조들을 클래스와 기능 등에 따라 재사용성의 효율성을 높이는 CATL 모델 구조를 설계하고 Facade 패턴을 응용하여 센서네트워크 시스템을 설계 하고자 한다. 이러한 모델구조와 패턴은 복잡한 센서네트워크 시스템에서 주요 기능들을 담당하는 클래스와 기능 들을 묶어 구조화함으로서 새로운 시스템의 설계나 변경 또는 유지보수 등에 효율적으로 활용될 것이라 판단된다. Recently, when software architecture is designed, the efficiency of reusability is emphasized. The reusability of the design can raise the quality of GIS software, and reduce the cost of maintenance. Because the object oriented GoF design pattern provides the class hierarchy that can represent repetitively, the importance is emphasized more. This method that designs the GIS software can be applied from various application systems. A multiple distributed sensor network system is composed of the complex structure that each node of the sensor network nodes has different functions and sensor nodes and server are designed by the combination of many classes. Furthermore, this sensor network system may be changed into more complex systems according to a particular purpose of software designer. This paper will design the CATL model by applying Facade pattern that can enhance the efficiency of reuse according to attributes and behaviors in classes in oder to implement the complicated structure of the multiple distributed sensor network system based on TinyOS. Therefore, our object oriented GIS design pattern model will be expected to utilize efficiently for design, update, or maintenance, etc. of new systems by packing up attributes and behaviors of classes at complex sensor network systems.

객체지향 설계 유형에 의한 지오센서 인터페이스 구현

백정호 ( Jeong Ho Baek ),이홍로 ( Hong Ro Lee ) 한국지리정보학회 2006 한국지리정보학회지 Vol.9 No.3

UML을 이용한 GIS기반 새만금 DIPSDRM 공법 모바일 관리 시스템 설계 및 구현

백정호 ( Jeong Ho Baek ),이홍로 ( Hong Ro Lee ) 한국지리정보학회 2013 한국지리정보학회지 Vol.16 No.1

서해안의 해안선 일부에서는 1991년부터 현재까지 세계최대의 간척사업이 새만금(아리울)이란 이름으로 지속적으로 개발되어지고 있다. 이러한 새만금 간척사업에는 땅을 높이기 위한 매립작업에 대규모 사업비가 사용된다. 개발 중인 새만금의 대규모 사업비를 줄이기 위해 매립 간척에 대한 여러 방법들이 연구되어지고 있다. 광범위한 범위의 매립 작업에 현장에서 실시간으로 모니터링 하고 적용하기 위해 모바일 시스템과 연계한 연구들도 진행되고 있다. 본 논문에서는 매립 작업에 효율적인 사업비 절감을 위한 공법을 이용하여 새만금에 적용하는 모바일 관리 시스템을 모바일 인터페이스 모듈과 데이터를 전송 및 저장하는 모듈인 데이터 서버 모듈 그리고 입력된 데이터를 분석하여 결과를 도출하는 분석 서버 모듈로 나누어 개발한다. 또한 UML을 활용하여 사용자 및 시스템의 요구사항과 기능들의 상호작용 및 데이터의 흐름을 분석하여 시스템을 설계한다. 새만금 지역의 GIS를 이용하여 모바일 단말기에서 각 현장에 있는 매립 상태 및 관련속성 정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 사용자 인터페이스를 구현한다. 모바일을 통한 새만금 기반 지리정보 서비스와 DIPSDRM(Dry Internal Project Site Digging Reclamation Method) 공법 관리 서비스를 제공하며, DIPSDRM 공법 기반 3차원 지리정보 서비스를 제공하는 모바일 관리시스템을 개발한다. The world largest land reclamation project in the name of Saemangeum(Ariul) from 1991 to the present has been implementing in a part of the west coast of Korea. In the Saemangeum reclamation project, the large-scale project cost is used for the landfill reclamation. A number of landfill reclamation methods have been studied in order to reduce the large-scale cost of the Saemangeum project under construction. There are many studies related to the on-site real-time monitoring with mobile systems for operating a wide range of landfill. In order to apply the work method for efficient cost-savings in the landfill operations to the Samangeum project, this paper develops a mobile management system that is composed of a mobile interface module, a data server module for data transmission and storage, and an analysis server module to analyze the input data and derive the results. The mobile system is designed by analysing user`s and system requirements, functional interactions, and data flow using unified modeling language(UML). The user interface is developed for the on-site real-time monitoring through the status and related attributes of land reclamation by using the digital maps of the Samangeum coverage via mobile devices. Finally, a mobile management system would be developed that can provide a 3D GIS service based on the Dry Internal Project Site Digging Reclamation Method(DIPSDRM).

몇 가지 미생물처리가 콩나물의 생육 및 부패에 미치는 영향

백정호(Jeong-Ho Baek),박진영(Jin-Young Park),김희경(Hee-Kyeong Kim),지연태(Yeon-Tae Ji),정순주(Soon-Ju Chung) 한국원예학회 2002 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2002 No.6

시멘틱 웹 기반 작황 공간 정보시스템 구축

백정현(Jeong-Hyun Baek),문영채(Young-Chae Moon),백정호(Jeong-Ho Baek),이홍로(Hong-Ro Lee) 한국컴퓨터정보학회 2009 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.16 No.2

본 논문은 농작물 작황 정보의 의미를 보다 정확하게 이해하고 조작할 수 있도록 메타데이타를 정의하는 시멘틱스에 기반하여 정보를 검색하고, 사용자가 작황지역의 위치와 작물 특성을 제공함으로써 더 많은 정보를 획득하는 WebGIS기법을 제시하고자 한다. 그리고 이 논문은 작황정보를 WebGIS와 융합함으로써 위치정보를 획득할 수 있는 작황 정보 시스템을 구현하고자 한다. 사용자가 요청한 질의를 분석, 질의에 일치하는 정확한 지리정보를 제시하고 해당 지리정보와 연계되는 검색결과 서비스를 제공하고자 한다. 그래서 이 논문은 의미 기반 WebGIS정보를 시각화할 수 있는 시스템을 개발함으로써 편의성을 제공할 수 있다.

OpenCV를 이용한 표현체 특성관리 시스템 구현

최승호(Seung Ho Choi),박건하(Geon Ha Park),양오석(Oh Seok Yang),이창우(Chang Woo Lee),김영욱(Young Uk Kim),이은경(Eun Gyeong Lee),백정호(Jeong Ho Baek),김경환(Kyung Hwan Kim),이홍로(Hong Ro Lee) 한국산업정보학회 2020 한국산업정보학회논문지 Vol.25 No.6

농업에서 가장 기본이 되는 종자는 생산과 효율을 높이는 중요한 요소다. 우수한 유전자를 가진 종자를 통해 농업의 생산성 향상을 기대할 수 있고, 작물의 생존 및 번식을 증진시킬 수 있다. 하지만 현재 우수한 종자의 선별은 대부분이 수작업에 의존하고 있기 때문에 많은 시간과 인력을 요구한다. 제안된 연구에서는 종자의 표현체 특성을 추출하기 위해 컴퓨터 영상처리기술을 이용하여 적은 인력과 비교적 짧은 시간으로 종자의 특징을 추출할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 다량의 종자가 포함된 영상으로부터 개별 종자를 검출하고, 검출된 개별 종자마다 대표색상, 면적, 둘레, 진원도 (Roundness)와 같은 다양한 특징을 추출하고 저장한다. 입력 영상의 규칙성 때문에 제안된 시스템의 개별 종자추출의 정확도는 콩 종자의 경우 99.12%, 벼 종자의 경우 99.76%이다. 추출된 데이터는 향후 전문가의 의견을 반영한 각종 데이터 분석을 위한 기초자료로 활용되며 종자별 표현형 특성을 결정하는 기초자료로 사용될 것이다. The seed, the most basic component, is an important factor in increasing production and efficiency in agriculture. Seeds with superior genes can be expected to improve agricultural productivity, crop survival, and reproduction. Currently, however, screening of superior seeds depends mostly on manual work, which requires a lot of time and manpower. In this paper, we propose a system that can extract the characteristics of seed phenotypes by using computer image processing technology, so that even a small number of people and a short period of time are needed to extract the characteristics of seeds. The proposed system detects individual seeds from images containing large quantities of seeds, and extracts and stores various characteristics such as representative colors, area, perimeter and roundness for each individual seed. Due to the regularity of input images, the accuracy of individual seed extraction in the proposed system is 99.12% for soybean seeds and 99.76% for rice seeds. The extracted data will be used as basic data for various data analyses that reflect the opinions of experts in the future, and will be used as basic data to determine the expressive nature of each seed.

고체지구조석계산에 있어 몇 가지 이론적 고찰

나성호 ( Sung Ho Na ),신영홍 ( Young Hong Shin ),백정호 ( Jeong Ho Baek ) 한국지구물리·물리탐사학회 2011 지구물리와 물리탐사 Vol.14 No.2

지구조석을 계산하는데 있어 가장 주요한 항은 달이나 태양에 의한 구면조화차수가 2인 항으로서 지구조석의 약 98%를 이루며, 나머지는 3차 이상의 고차 항들이다. 그런데 차수 3항과 그 이상의 고차수의 항들의 값들은 차수 2항과는 다른 상수가 각각 곱하여져서 계산되어야 한다. 본 연구에서는 조석에 의한 중력변화, 변위 및 수직선의 변화에 대한 바른 계산을 검토하였으며, 필요한 관련상수들을 다시 구하였다. 동일차수내의 다른 계수의 조화함수적 조석주기의존성을 토의하였다. 한편, 지구조석을 계산하는데 관련된 중요한 개념들을 요약 소개하였다. The largest terms in the solid Earth body tide calculation are second degree spherical harmonic components due to the moon or the sun, and they compose about 98 percent of total contribution. Each degree harmonics of the tidal perturbation should be evaluated through multiplication with distinct Love numbers or their combinations. Correct evaluation of these terms in gravity tide is considered with re-calculated Love numbers. Frequency dependence of Love numbers for spherical harmonic tide upon the order number is discussed. Tidal displacement and tidally induced deviation of the vertical are also evaluated. Essential concepts underlying the body tide calculation are briefly summarized.

디자인 패턴을 활용한 LBS기반 모바일 시스템 구현

이홍로 ( Hong Ro Lee ),백정호 ( Jeong Ho Baek ),문영채 ( Young Chae Mun ) 한국지리정보학회 2009 한국지리정보학회지 Vol.12 No.1

본 논문은 LBS기반 모바일 시스템 구현을 위하여 GoF의 디자인 패턴을 활용한 효율적인 설계방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안된 설계기법은 사용자와 모바일 시스템 관점에서 디자인 패턴의 생성패턴, 구조패턴, 행위패턴을 이용하여 모바일 시스템 인터페이스를 설계하고 구현한다. 디자인 패턴을 활용한 설계 방법은 소프트웨어 개발에 있어서 모듈 및 소프트웨어 재사용성 증가, 개발시간을 단축, 유지보수 최소화, 시스템의 메모리 절감 효율성을 보여준다. 따라서 본 논문은 모바일 환경에서 지리정보시스템을 접목한 미들웨어를 개선하기 위해 디자인 패턴을 활용하였다. 본 논문은 모바일 시스템에 디자인 패턴을 적용하여 높은 안정성과 신뢰성을 보여주고, 모듈 및 소프트웨어의 재사용과 확장성을 높이며 효율적인 시스템을 개발하는데 기여할 것이다. This paper will propose the efficient method that should be designed to utilize the design pattern of GoF(Gang of Four) for implementation of LBS(Location Based Service) mobile system. The design method proposed by this paper can design and implement system interface using creational patterns, structural patterns and behavioral patterns of design pattern from the user and mobile system viewpoint. The design method using design pattern can show increasing reusability of module and software, abridging the development time, minimizing the maintenance and decreasing the efficiency of memory of system to software development. Therefore, we used a design pattern in order to change the middleware applying geographic information system from mobile environment. Finally, the mobile system applied to design pattern shall contribute to showing high stability and reliability, improving reusability and scalability of module and software and developing efficient LBS mobile system.