주성분분석 기반 특성 차원 축소를 통한 경량화된 안드로이드 악성코드 분류 모델

전동하 국방대학교 관리대학원 2023 국내석사

오픈 소스 기반의 안드로이드 운영체제는 국내 뿐만 아니라 전세계적으로 모바일 운영체제 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있으며, 안드로이드 시장의 확대와 함께 안드로이드 운영체제를 대상으로 한 악성코드의 수와 종류도 다양해지고 있다. 이와 함께 최근 API Call 정보를 기반으로 하는 안드로이드 악성코드를 탐지 및 분류하는 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 그러나 API Call 기반의 악성코드 탐지 및 분류는 방대한 데이터 양과 고차원 특성으로 인하여 일반적인 컴퓨팅 환경에서는 악성코드 분석 및 학습 모델 구축 과정에 많은 시간과 자원이 소모된다는 문제점이 있으며, 불필요한 특성으로 인해 정확한 분석이 어렵기 때문에 효과적인 성능 구현이 제한된다. 따라서 본 연구에서는 방대한 양과 고차원의 API Call 정보를 포함하는 CICAndMal2020 데이터세트를 대상으로 주성분분석(PCA, Principal Component Analysis)을 사용하여 차원을 대폭 축소시킨 후 LightGBM, Random Forest, k-Nearest Neighbor 등의 다양한 분류모델을 적용하여 학습 및 분석하였다. 실험 결과 주성분분석이 원본 데이터의 특성을 그대로 유지하면서 데이터 특성 차원은 대폭 감소시키고 우수한 악성코드 분류 성능을 달성한다는 것을 확인하였다. 이진분류는 주성분 추출 과정을 통해 기존 9,503개의 특성 중 약 1% 수준의 특성 개수만으로 LightGBM 기준 96.8%의 정확도를 달성하였는데 이는 이전 연구들과 비슷한 수준의 정확도를 나타내었다. 또한 다중분류에서는 주성분 70개를 추출하고 Random Forest를 적용하였을 때 86.8%의 정확도를 달성하였으며, 이는 기존 특성 집합을 전체 크기의 약 0.7% 수준으로 대폭 감소시키면서 이전 연구에 비해 매우 향상된 성능을 나타낸 것이다. Android operating system open source-based accounts the largest share of the mobile operating system market not only in Republic of Korea but also in the world. With the expansion of the Android market, the number and types of malicious code targeting the Android operating system are also diversifying. Recently, studies on the detection and classification of Android malware based on API Call sequence also have been actively carried out. However, API Call sequence based malware classification has serious problems such as, in a typical computing environment, excessive time and resource consumption in terms of malware analysis and learning model construction due to the vast amount of data and high-dimensional characteristic of features, making it hard to analyze accurately due to unnecessary characteristics. In this study, we analyzed various classification models such as LightGBM, Random Forest, and k-Nearest Neighbors after significantly reducing the dimension of features using PCA(Principal Component Analysis) for CICAndMal2020 dataset containing vast API Call information. The experimental result shows that PCA significantly reduces the dimension of features while maintaining the characteristics of the original data and achieves efficient malware classification performance. The binary classification achieves similar accuracy to previous studies, achieving 96.8% accuracy based on LightGBM with only about 1% of the 9,503 characteristics through the main component extraction process. In addition, the multi-class classification achieves 86.8% accuracy based on Random Forest with 70 principal components extracted from the process and higher levels of performance than previous studies, significantly reducing the characteristics set to about 0.7% of the total size.

까치버섯(Polyozellus multiplex) 추출물의 생리활성 및 이를 활용한 기능성 식품제조

전동하 경북대학교 2017 국내석사

본 연구에서는 국내에 자생하는 까치버섯으로부터 추출한 phenolic compounds를 이용하여 항산화 효과, 기능성 미용식품 활성, 건강기능식품 활성효과를 측정하고 이를 이용해 양갱에 첨가하여 고부가가치의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다.

Study on cosmeceutical activities of Sanguisorba officinalis L.

전동하 Graduate School, Daegu Haany University 2010 국내석사

오이풀(Sanguisorba officinalis L.)의 화장품약리활성을 검증하고자 acetone, ethanol, water 추출물에 대한 항산화, 항염증, 수렴, 미백, 항균 효과를 확인하였고, 이를 바탕으로 화장품(Cream)을 제조하여 안정성과 안전성을 확인하였다. 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 항산화 효과를 알아보기 위해 전자공여능(Electron donating ability) 측정결과 아세톤 추출물(SOA), 에탄올 추출물(SOE), 물 추출물(SOW) 각각 1,000ug/ml 의 농도에서 76.4%, 82.3%, 78.4%의 효과를 나타내었으며, ABTS 결과 SOA, SOE, SOW 각각 1,000ug/ml의 농도에서 85.2%, 72.0%, 74.1%의 효과를 나타내었다. 또한 hydrogen peroxide scavenging activity 결과 250ug/ml의 농도에서 양성대조군(ascorbic acid)보다 높은 저해율을 나타내었다. 금속이온 봉쇄작용 측정결과 역시 1,000ug/ml의 농도에서 Cu2+ 과 Fe2+ 모두 양성대조군l(BHA)보다 높은 저해율를 나타내었으며, UVB에 의한 DNA 분열 모양 확인을 통해 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 항산화 효과를 확인할 수 있었다. 항염 효과를 확인하고자 nitrite-scavenging 저해율 측정결과 1,000ug/ml의 농도에서 각각 SOA, SOE, SOW의 43.3%, 44.6%, 48.8%의 nitrite-scavenging 저해율을 확인할 수 있었다. 대식세포를 이용하여 lipopolysaccharide(LPS)에 의해 유도된 iNOS 단백질의 발현량을 western blot 방법을 통해 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 경우 각각 52.2%, 80.2%, 78.9%의 발현량의 저해율를 나타내었다. 또한 COX-2 단백질 발현량 또한 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 경우 46.2%, 90.2%, 77.7%의 저해율을 나타내었다. 뿐만 아니라 염증 유발 전사인자 NF-kB 단백질의 발현량을 측정한 결과 SOA, SOE, SOW를 처치하였을 때, 84.3%, 93.7%, 77.7%의 저해율를 나타내었다. 이를 바탕으로 RT-PCR 법을 이용한 mRNA 발현량 측정결과 iNOS mRNA의 발현량의 감소를 확인할 수 있었다. 수렴효과 측정결과 5mg/ml의 농도에서 양성대조군(EGCG)보다 우수한 수렴효과를 확인할 수 있었다. 미백 효과 측정결과 SOA, SOE, SOW 모두 낮은 미백 효과를 나타 내었으며, tyrosinse, TRP-1, TRP-2 단백질 발현량을 측정한 결과 역시 낮은 발현 억재율을 나타내었다. 주름개선 효과를 확인하고자 elastase 저해활성을 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW 각각 61.9%, 39.2%, 66.7%의 우수한 elastase 저해율을 나타내었으며, collagenase 저해활성을 측정한 결과 1,000ug/ml의 농도에서 SOA, SOE, SOW 각각 98.4%, 96.0%, 85.2%의 저해율을 나타내어 양성대조군(EGCG)과 유사한 저해율을 나타내었다. 항균효과를 확인하고자 생육저해환을 측정 결과 Malassezia furfur, Streptococcus mutans, Escherichia coli 의 성장을 억제함으로서 10mg/ml의 농도에서 항균효과를 확인하였다. 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물을 함유한 화장품(Cream)의 분리여부를 확인한결과 30일 동안 다양한 환경에서 분리되지 않음을 확인 하였으나 40℃에서 incubation 된 cream의 경우 변색이 확인되었다. 이상의 연구결과 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물의 우수한 항산화, 항염, 주름개선 효과를 이용한 천연 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다, 그리고 항균효과를 이용한 Streptococcus mutans 성장억제 구강제품 및 Malassezia furfur 성장억제 모발관련 제품 소재로서 사용할 수 있음을 확인하였다. 하지만 오이풀(Sanguisorba officinalis L.) 추출물을 함유한 화장품의 변색은 앞으로 천연물의 안정성을 유지할 수 있는 다양한 방법에 대한 연구의 필요성을 나타내었다. In order to prove the cosmeceutical of Sanguisorba officinalis L. the effect has been checked of the antioxidation, anti-inflammation, astringent, whitening and anti-microbial from the extract of acetone, ethanol, water and confirmed its stability and safety by making the cream based on the result. The experiment shows that each of the extract, SOA, SOE, SOW has indicated 76.4%, 82.3%, 78.4% of its concentration of 1,000ug/ml with the consequence of the Electro donation ability test and 85.2%, 72.0%, 74.1% of its concentration of 1,000ug/ml with the result of the free radical scavenging activity so as to find out the antioxidation effect of Sanguisorba officinalis L. Also, the inhibition rate was a bit higher than positive control(ascorbic acid) in its concentration of 250ug/ml with the result of hydrogen peroxide scavenging activity. It shows the inhibition rate is higher than positive control(BHA) as well in 1,000ug/ml concentration of Cu2+ and Fe2+ with the consequence of the metal chelating effect test. And the antioxidation effect of extracted Sanguisorba officinalis L. has been checked through confirmation of DNA fragmentation patterns by UVB. The nitrite scavenging ability has been tested to prove the anti-inflammation effect. It came out 43.3%, 44.6%, 48.8% of SOA, SOE, SOW on 1,000ug/ml concentration. It shows that each of the extract, SOA, SOE, SOW has indicated 52.2%, 80.2%, 78.9% of its inhibition rate in concentration of 1,000ug/ml with the consequence of the test which used western blot method for the amount of expression in iNOS protein which induced by lipopolysaccharide(LPS) using macrophage cell(RAW 264.7). Also, in case of the amount of expression of COX-2 protein treated SOA, SOE, SOW, the inhibition rate was 46.2%, 90.2%, 77.7% of each. In addition, the result of the amount of expression test which the volume of expression for the NF-KB protein that is a factor causing inflammation has showed 84.3%, 93.7%, 77.7% of inhibition rate. Based on these experiment, we found out decreased volume of expression after the iNOS mRNA test using the law of RT-PCR. The result of astringent activity inceasurenent, more effective aw had been evident fran 5mg/ml of concentration than positive control(EGCG). The result of Whitening effect all SOA, SDE, SDW showed whitening effects the result of t, TRP-1, TRP-2 protein expression measurment also showed low protein expression inhibition rate In an effect to confirm anti-wrinkle effect measurment of elastase inhibition activity resulted SOA, SOE, SOW each had 61.9%, 38.2%, 66.7% increase of elastase inhibition rate from 1,000ug/ml, and 98.4%, 96%, 85.2% increase of inhibition activity was the result from the some amount of concentration (1,000ug/ml) showed similar effect of (EGCG). It was confirmed that 10mg/ml of concentration restricted the growth of Malassezia furfur, Streptococcus mutans and Escherichia coli after measuring the growth inhibition zone. After testing the cream containing the Sanguisorba officinalis L. extracts concentrat's stability for 30days under various conditions, the cream confirmed to stay stable except for the incubated cream in 40℃. While the test result of Sanguisorba officinalis L. extracts concentrate promised impressive potential as natural ingedient in nautral cosmatic products for antioxidation, anti-inflammation and anti-wrinkle and S. mutans using anti-microbial effect also showed potential for oral and hair product, the instability of cream containing Sanguisorba officinalis L. extracts concentrate indicates that more tests are necessary.

The study on verification of protection mechanisms of skin aging caused by UVB and major compounds purification from fermentation by Lactovacillus casei in chestnut(Castanea crenata) bur : 발효 밤송이 추출물의 유효성분 분석 및 UVB에 의한 피부노화 방어 메커니즘 검증

전동하 대구한의대학교 일반대학원 2015 국내박사

Skin aging is divided into the intrinsic aging occurring due to individual genes as each individual is getting older & the photoaging caused by oxidative stress due to substances from outside & UV. Of the two, the photoaging has clinical characteristics; wrinkles on skin are early formed due to UV, skin gets dry, skin pigmentation is caused, and peripheral blood vessels are extended. Also atypical cell, decrease of collagenic, and disappearance of elastic fibers are shown in the histological characteristics. Skin aging is caused by accumulation of pro-oxidants, by generating reactive oxygen species, ROS & free radical in our body with constant stimuli from outside. Therefore antioxidants can make human aging be delayed in a wide sense. This study aimed to separate excellent active ingredients from checking pharmaceutic active of cosmetics after a chestnut burr as by-product of chestnut fruit tree was fermented, and to identify correlations among the ingredients through animal testing. Also it's prescribed so that the active ingredients of cosmetics could be stably collected into cosmetics for industrial application of these correlations . To evaluate antioxidant active, it's tested by ABTS radical scavenging, Electron donating ability (EDA), Hydrogen peroxide (H2O2) scavenging, Superoxide dismutase (SOD)-like, Nitrite-scavenging, Superoxide anion radical (O2-) scavenging, Reducing Power measurement method, and Collagenase inhibition, Elastase inhibition was measured to assess ability to improve wrinkles. As a result of testing, it's shown to be the most excellent active among groups fermented for 6 days after strain 2×106 cfu/ml was inoculated, and then the active, which was tested and segmented by a solvent, was identified to be in ethyl acetate layer. On basis of this, the active was separated and purified, and 4 compounds of major substances such as ellagic acid, 1-O-Galloyl-â-D-glucose, Quercetin 3-O-â-D-glucopyranoside, (+)-Catechin were identified. Among them, as a result of analyzing protein & DNA revealed in relation to wrinkles by UVB of ellagic acid through test of western blot & RT-PCR, phosphorylation of PKCá, ERK, P38, C-JUN protein & revelation of MMPs protein were significantly obstructed, and revelation ratios of MMP-1, 9 DNA were respectively reduced. Also as a result of measuring changes of skin thickness in groups appled by ellagic acid through animal test using Hairless mice, groups treated with 50mg/ml of concentration were reduced to 52% and were shown to be even stronger stainability in the result of checking collagen fibers stained by Masson’s trichrome, compared with control groups. As a result of stability of liquid crystal containing ellagic acid, changes of temperature, pH, viscosity were stabilized and cosmetics(toner, essence) with them was also stabilized. As a result of testing with patch for stability, all was observed to be safe. On the basis of these results, extracts of fermentation in chestnut bur are considered to be available for developing materials of cosmetics with improvement effect on wrinkles. 피부의 노화는 나이가 증가하면서 개인적인 유전자에 의하여 발생하는 내재적 노화(intrinsic aging)와 자외선과 외부 물질에 의한 산화적 스트레스에 의한 광노화(photoaging)로 분류한다. 이중 광노화는 자외선(ultraviolet, UV)에 의하여 피부 주름이 조기에 형성되고 피부가 건조해지며, 색소가 침착되고, 말초혈관이 확장되는 임상적인 특징을 나타낸다. 또한 세포의 비전형화(atypical cell), 아교질의 감소, 탄력섬유가 소실되는 조직학적 특징을 나타낸다. 우리 인체는 외부로부터 끊임없는 자극을 받아 활성산소 (reactive oxygen species, ROS)와 유리기를 생성함으로써, 산화물질 (pro-oxidants)을 축적하여 노화가 일어난다. 그러므로 노화 방지제는 넓은 의미에서 인간의 노화를 지연시킬 수 있다. 이 연구의 목적은 밤나무 과수의 부산물인 밤송이를 발효하여 화장품약리활성을 확인하여 우수한 유효성분을 분리하고, 이를 동물실험을 통해 상관관계를 확인하였다. 또한 이의 산업적 응용을 위해 화장품 활성성분이 화장품에 안정적으로 포집될 수 있도록 처방하였다. 항산화 활성을 평가하기 위하여 ABTS radical scavenging, Electron donating ability (EDA), Hydrogen peroxide (H2O2) scavenging, Superoxide dismutase (SOD)-like, Nitrite-scavenging, Superoxide anion radical (O2-) scavenging, Reducing Power측정 방법으로 실험하였으며, 주름개선능을 평가하기 위하여 Collagenase inhibition, Elastase inhibition을 측정 하였다. 한 결과 균주 2×106 cfu/ml 접종 후 6일간 발효한 군에서 가장 우수한 활성을 나타내었으며, 이를 용매 분획하여 실험하여 에틸아세테이트층이 가장 우수한 활성을 확인하였다. 이를 바탕으로 분리 정제하여 주요물질인 ellagic acid, 1-O-Galloyl-â-D-glucose, Quercetin 3-O-â-D-glucopyranoside, (+)-Catechin 4종의 화합물을 확인하였다. 이중 ellagic acid의 UVB에 의한 주름관련 protein과 DNA발현을 western blot과 RT-PCR실험을 통해 분석한 결과 PKCá, ERK, P38, C-JUN protein의 인산화와 MMPs protein의 발현을 유의적으로 저해시켰으며, MMP-1, 9 DNA의 발현량을 감소시켰다. 또한 Hairless mice를 이용한 동물실험을 통해 ellagic acid를 도포한 군에서 표피 두께변화를 측정한 결과 50mg/ml의 농도를 처리군이 대조군에 비해 52% 감소하였으며, Masson’s trichrome염색에 의한 아교섬유의 염색을 확인한 결과에서도 50mg/ml의 농도를 처리군이 대조군에 비해 더욱 강한 염색성을 나타내었다. ellagic acid를 함유한 liquid crystal의 안정성 결과 temperature 변화, pH, viscosity가 안정하였으며 이를 함유한 화장품(toner, essence)역시 안정하였다. 안전성 실험으로 패치 테스트 결과 모두 안전한 것으로 관찰되었다. 이러한 실험결과 밤송이 발효 추출물은 주름개선 효과를 가진 화장품 원료 개발에 이용이 가능할 것으로 사료된다.

생쥐 뇌 특이 발현 유전자 LGI3의 발현 분석

전동하 중앙대학교 대학원 2005 국내석사

Leucine-rich glioma inactivated 3 (LGI3) 단백질은 LGI/epitempin family의 일원이며, 가장 서열이 유사한 LGI1/epitempin은 glioma 종양과 상염색체 우성 외측 측두엽 간질 (autosomal dominant lateral temporal epilepsy) 환자에서 변이가 발견된다. LGI1과 유사하게 LGI3는 뇌에서 주로 발현되나 그 기능은 전혀 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 생쥐 뇌에서의 LGI3 mRNA와 단백질 발현을 각각 in situ hybridization과 면역조직화학 염색법으로 관찰하였으며, Neuro-2a 세포를 사용한 luciferase reporter analysis를 통하여 생쥐 LGI3 유전자의 5’-upsteam region의 전사조절 부위를 분석하였다. 성체의 생쥐 뇌에서 LGI3 transcript는 광범위하고 다양한 부위에 발현되었고 부위간 발현 차이가 뚜렷하였으며, 신경세포에서 특이하게 발현되었다. 생쥐 LGI3 유전자의 5’-upsteam region에는 종간 서열이 잘 보존된 box A내의 neuronal restrictive silencer element (NRSE)를 포함한 적어도 4개의 전사 억제 부위가 존재하였으며, 서열이 잘 보존된 box C 전사활성 부위가 존재함을 알 수 있었다. 이 결과는 LGI3 유전자의 신경세포 특이적 발현이 NRSE에 의해 조절되며, 그 외 다양한 전사조절 인자가 LGI3 유전자의 복잡한 시공간적 발현 조절에 관여함을 암시한다.

Ku-대역 평판 배열 안테나 설계

전동하 충북대학교 2017 국내석사

A flat plate array antenna of 16x16 slot elements is investigated for use in 14.5-15.5 GHz. The antenna has a five-layer structure. The first layer contains the waveguide feed network. The second layer contains coupling slots. Metal cavities are formed on the third layer. Radiating slots are placed on the fourth layer. The fifth layer contains a protective plastic radome. A four-slot sub-array is designed first, after which the whole array is designed together with the waveguide feed network. The designed antenna is fabricated and tested. Measurements show that the designed antenna has, at 15GHz, 28.4dBi gain, 4.79° horizontal and 4.38° vertical beamwidths, and, at 14.5-15.5GHz, reflection coefficient of less than -10dB.

생쥐 LGI3 유전자의 전사 조절 부위 분석

전동하 중앙대학교 2007 국내박사

Leucine-rich glioma inactivated 3 (LGI3) 단백질은 LGI/epitempin family의 일원이며, 가장 서열이 유사한 LGI1/epitempin은 glioma 종양과 상염색체 우성 외측 측두엽 간질 (autosomal dominant lateral temporal epilepsy) 환자에서 변이가 발견된다. LGI1과 유사하게 LGI3는 뇌에서 주로 발현되나 그 기능은 전혀 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 생쥐 Neuro-2a 세포를 사용한 luciferase reporter analysis를 통하여 생쥐 LGI3 유전자의 5’-upsteam region의 전사조절 부위를 분석하였다. 생쥐 LGI3 유전자의 5’-upsteam region에는 종간 서열이 잘 보존된 box A내의 neuronal restrictive silencer element (NRSE; -2,573~-2,553)와 box C에 발현 억제 활성을 가지는 phorbol ester 민감성 AP-2 element (-44~-33)를 가지며 그 외 여러 개의 양성 또는 음성 전사 조절 부위가 발견되었다. NRSE와 AP-2는 각각 신경세포 특이적 유전자 발현과 뇌 발생과정 중 유전자 발현 조절에 중요한 것으로 알려져 있으므로, 이 연구결과는 LGI3의 뇌에서의 발현 조절에서 NRSE와 AP-2가 중요한 역할을 담당함을 암시한다.