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Nitrosomonadales 목의 핵심유전체(core genome)와 범유전체(pan-genome)의 비교유전체학적 연구
이진환,김경호,Lee, Jinhwan,Kim, Kyoung-Ho 한국미생물학회 2015 미생물학회지 Vol.51 No.4
Nitrosomonadales 목에서 속하는 균주 중 현재 유전체 서열이 알려진 모든 유전체(N=10)를 이용하여 범유전체 및 핵심유전체 분석을 수행한 결과, 각각 9,808개와 908개 유전자클러스터를 포함하는 것을 확인하였다. Betaproteobacteria의 다른 목의 참조군들과 비교를 통하여 범유전체와 핵심유전체의 크기에 유전체의 수와 집단 내의 유전체들의 차이가 영향을 미치는 것을 확인하였다. Nitrosomonas 속과 Nitrosospira 속의 범유전체는 7,180개와 4,586개, 핵심유전체는 1,092개와 1,600로로 각각 측정되어 Nitrosospira 속의 동질성이 더 높은 것을 확인하였다. Nitrosomonadales 목의 범유전체와 핵심유전체의 크기에 Nitrosomonas 속이 대부분의 영향을 미치는 것을 확인하였다. COG 분석을 통하여 핵심유전체의 크기에는 J (translation, ribosomal structure and biogenesis) 범주가 가장 큰 비율(9.7-21.0%)을 차지하며, 유전체 사이의 유전적 거리가 먼 집단일수록 그 비율이 높아지는 것을 확인하였다. 범유전체의 크기에는 "-" (unclassified) 범주가 34-51%의 높은 비율을 차지하고 있을 정도로 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 총 97개의 유전자 클러스터가 참조군에는 없고 Nitrosomonadales에만 존재하는 것을 확인하였다. 이들 클러스터들은 Nitrosomonadales을 특징 지우는 유전자들인 ammonia monooxygenase의 유전자인 amoA와 amoB와 그와 관련 있는 amoE와 amoD들을 포함하는 반면에 unclassified 유전자들도 상당량(16-45%)을 포함하고 있다. 이러한 유전자 클러스터는 Nitrosomonadales의 유전적 특이성을 밝히는 데 중요한 역할을 할 것이다. All known genomes (N=10) in the order Nitrosomonadales were analyzed to contain 9,808 and 908 gene clusters in their pan-genome and core genome, respectively. Analyses with reference genomes belonging to other orders in Betaproteobacteria revealed that sizes of pan-genome and core genome were dependent on the number of genomes compared and the differences of genomes within a group. The sizes of pan-genomes of the genera Nitrosomonas and Nitrosospira were 7,180 and 4,586 and core genomes, 1,092 and 1,600, respectively, which implied that similarity of genomes in Nitrosospira were higher than Nitrosomonas. The genomes of Nitrosomonas contributed mostly to the size of the pan-genome and core genomes of Nitrosomonadales. COG analysis of gene clusters showed that the J (translation, ribosomal structure and biogenesis) category occupied the biggest proportions (9.7-21.0%) among COG categories in core genomes and its proportion increased in the group which genetic distances among members were high. The unclassified category (-) occupied very high proportions (34-51%) in pan-genomes. Ninety seven gene clusters existed only in Nitrosomonadales and not in reference genomes. The gene clusters contained ammonia monooxygenase (amoA and amoB) and -related genes (amoE and amoD) which were typical genes characterizing the order Nitrosomonadales while they contained significant amount (16-45%) of unclassified genes. Thus, these exclusively-conserved gene clusters might play an important role to reveal genetic specificity of the order Nitrosomonadales.
타이어 성능 해석 자동화 및 최적화 프로세스 개발에 관한 연구
이진환(Jinhwan Lee),송병철(ByoungCheol Song),임종현(Jonghyun Lim),김성래(Seongrae Kim),성기득(Kideug Sung) 한국자동차공학회 2011 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2011 No.11
Tires should be satisfied various performances such as R&H, NVH, traction, and etc. To design tires considering these performances, we applied a multi-objective optimization method using metamodel to tires design and a finite element analysis to predict tire’s performances. However, building metamodel requires many repeatedly jobs for FEA in tire design optimization. In this study, to overcome these problems, we develped the FEA automation and design optimization process for tire design using commercial software Isight and the in-house code, and applied the process to a shape design optimization of tire contour to decrease tire`s rolling resistance to verify effects of the process from results of processing time.
해양쓰레기 관리 고도화를 위한 해양침적쓰레기 AI 데이터 구축
이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),문동준(Dongjun Moon) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
일반적으로 해양침적쓰레기는 양방향음파탐사기와 잠수, 인양틀 등을 이용한 표본조사를 통하여 분포실태 및 종류와 성상을 파악할 수 있다. 그 결과를 이용하여 해양침적쓰레기의 분포량을 추정하여 수거사업의 가부를 결정하고 작업의 효율성과 타당성 등을 고려하여 사업비와 사업구역을 확정, 설계에 반영하게 된다. 본 연구는 양방향음파탐사기 및 잠수·ROV 조사를 통하여 획득된 소나 이미지와 수중촬영 이미지 원천 데이터를 확보하여 이미지 내 객체 탐지, 침적쓰레기 인식, 그리고 카테고리 분류를 위한 해양침적쓰레기 AI 데이터를 구축하여 궁극적으로 설계 작업의 효율화 및 자동화를 위한 시작단계라 할 수 있다. 우리나라 항만 및 어항과 조업해역 등 23개 해역에서 타이어, 로프, 나무, 통발, 어망 등 5종류, 약 4만8천여 건의 해양침적쓰레기 원천 데이터를 수집, 데이터 정제를 거쳐 저작도구를 개발, 라벨링 등을 통하여 데이터를 가공하였고, 최종적으로 지도 기반 조사 이미지의 조회 및 학습 데이터 자동 분류 시스템의 AI 응용 시범서비스를 구축하였다. 향후 AI 시범서비스 확장을 통한 해양폐기물 정화사업 등의 설계 자동화 솔루션 개발 등의 연구를 통하여 스마트 해양쓰레기 관리 고도화에 기여할 수 있을 것이다. In general, the distribution, type and characteristics of the marine debris in seabed can be figured out through sample survey using the side scan sonar and lifting gear and diving survey. By analyzing the results, the amount of marine debris deposited in seabed is estimated and it is decided whether or not to carry out the collection project. Then the project cost and the collection area are determined and the results are reflected in the design in consideration of the efficiency and validity of the work. This study is to secure the source data of sonar images and underwater images acquired through side scan sonar and diving and ROV survey and build AI data of marine debris for object detection in images, marine debris recognition and category classification. It can be ultimately said to be the starting stage for efficiency and automation of design work. In 23 sea areas including ports, fishing ports and fishing areas, the marine debris source data of five types including tires, ropes, wood, traps and fishing nets, were collected about 48,000 cases. The data were filtered and labeled and finally AI application pilot service system of the map-based marine debris images inquiry and learning data automatic classification system was established. In the future, it will be possible to contribute to the advancement of smart marine debris management by the development of design automation solutions for marine debris collection projects through the extension of AI pilot services.
이진환(Jinhwan Lee),강윤향(Yoonhyang Kang),이승현(Seunghyeon Lee) 한국해양환경·에너지학회 2021 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
항만 및 어항에 분포하는 침적쓰레기는 항의 종류 및 위치 등에 따라 다양한 특성을 나타내고 있으며, 하천으로부터 유입, 선박 정박 시 유실되거나 투기, 폐양식어구의 유입, 관광객 등 이용객들에 의한 투기 등이 주요 요인이 되고 있다. 특히 항 내 선박의 물양장 등은 침적쓰레기가 집중되어 있는 구역으로 그 종류로는 폐타이어, 폐어구·폐어망, 폐목재류, 고철류 등이 있다. 우리나라에서는 2000년도 초반부터 본격적으로 항만 및 어항에 대한 해양침적쓰레기 실태조사와 수거작업을 진행하였고 최근까지 부산남항 12천톤, 동호항 5천톤, 목포항 4천톤 등을 수거하였다. 항만 및 어항에 분포하는 수중 침적쓰레기의 발생 기작에 따라서 주요 침적쓰레기의 단위면적당 분포량은 증감할 수 있고, 이에 대한 정기적인 실태조사와 이력 분석을 통하여 항 내 침적쓰레기 우심구역에 대하여 중점적으로 수거 및 관리를 할 수 있을 것이다. Submerged marine debris in ports and fishing ports show various characteristics depending on the type and location of the port. The major factors include inflow from rivers, loss and dumping from ships, inflow of abandoned aquaculture facilities and dumping of garbage by tourists. In particular the wharf in port is the area where the marine debris are concentrated. The debris include waste tires, abandoned fishing gear and nets, waste wood and scrap metal. Since early 2000, Korean government has been earnestly conducting the survey and collection for submerged marine debris in ports and fishing ports. Until recently, therefore, marine debris of 12,000 tons in Busan South Port, 5,000 tons in Dongho Port and 4,000 tons in Mokpo port have been collected. The distribution per unit area of the marine debris in ports and fishing ports can be increased or decreased according to the generation mechanism of marine debris. High distributed areas of the marine debris can be intensively managed and improved by history analysis of generation mechanism and regular survey.
이진환(Jinhwan Lee),최치권(Chingwon Che),허금강(Kumkang Huh),문형태(Hyungtae Moon),진희수(Heesoo Jin) 한국자동차공학회 2001 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2001 No.11_2
A new electric power steering was developed which uses an electric motor to provide assistance power. The system includes latest motor drive and system design technologies because of hard operating environmental conditions. The development has aims that are substituting the conventional hydraulic power steering, having higher efficiency and increasing active stability. This paper describes the motor driver design strategies and outlines the components and control ideas. The REPS (Rack-assist Electric Power Steering System) is tested on a front wheel drive vehicle.