신약개발에서의 AI 기술 활용 현황과 미래

정명희,권원현,Jung, Myunghee,Kwon, Wonhyun 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.12

4차 산업혁명을 주도하는 기술 중 가장 핵심적인 기술로 꼽히고 있는 인공지능은 다양한 분야에 접목되면서 우리 사회 전반에 걸쳐 패러다임의 전환을 가져오고 있다. 바이오 분야 역시 예외는 아니어서 컴퓨터, 전기·전자, 기계 등 타 학문과 융합되면서 방대한 데이터 기반의 AI 기술을 도입하고 있다. 신약개발에서 AI 기술 도입은 신약개발의 효율성을 개선하고 효능 및 품질 향상을 가져올 수 있다. 신약개발은 다학제 분야가 접목된 융합 분야이고 개발 과정 단계별로 결과의 불확실성이 존재하고 있어 실용적 수준의 신약 개발을 위해서는 화학, 생물학, 독성학, 약동학 등 전문지식의 융합을 기반으로 하는 AI 기술 개발이 필요하다. 신약개발은 크게 주어진 질병에 대한 타겟 물질 발굴 및 검증, 히트 및 선도물질 발굴, 도출된 화합물에 대한 합성 가능성 및 효능 등에 대한 평가(Scoring)를 거쳐 최적의 신약 후보 물질을 발굴하고 마지막으로 전임상과 임상 과정의 단계를 거친다. 이때 AI 기술은 모든 단계에서 적용될 수 있고 단계마다 특화되어 적용될 수 있다. 본 논문에서는 신약개발을 위해 적용되고 있는 AI 기술 현황과 현재 기술의 한계를 살펴보고 향후 신약개발에서 AI 기술의 발전 방향을 고찰해 보고자 한다. Artificial intelligence is considered one of the core technologies leading the 4th industrial revolution. It is adopted in various fields bringing about a huge paradigm shift throughout our society. The field of biotechnology is no exception. It is undergoing innovative development by converging with other disciplines such as computers, electricity, electronics, and so on. In drug discovery and development, big data-based AI technology has a great potential of improving the efficiency and quality of drug development, rapidly advancing to overcome the limitations in the existing drug development process. AI technology is to be specialized and developed for the purpose including clinical efficacy and safety-related end points based on the multidisciplinary knowledge such as biology, chemistry, toxicology, pharmacokinetics, etc. In this paper, we review the current status of AI technology applied for drug discovery and consider its limitations and future direction.

MODIS NDVI 시계열 패턴 변화를 이용한 산림식생변화 모니터링 방법론

정명희,이상훈,장은미,홍성욱,Jung, Myung-Hee,Lee, Sang-Hoon,Chang, Eun-Mi,Hong, Sung-Wook 한국공간정보학회 2012 한국공간정보학회지 Vol.20 No.4

정규식생지수(NDVI)는 식생자원을 모니터링할 수 있도록 설계된 식생지수(VI-Vegetation Index) 중 하나로 여러 응용 분야에서 가장 많이 사용되고 있는 지수이다. 산림 분야에서도 NDVI가 많이 활용되고 있는데 본 논문에서는 산림 변화 모니터링을 위해 MODIS NDVI를 활용하는 방법론이 연구되었다. 특정 시점을 기준으로 NDVI 값을 비교 및 분류하여 변화를 탐지하는 방법은 기계나 기상상태의 영향으로 자료의 정확성이 떨어질 수 있고 장기적인 변화를 탐지하는데도 어려움이 있다. 이러한 점을 고려하여 본 논문에서는 하모닉 모형을 이용하여 NDVI 시계열 자료를 통해 NDVI 패턴을 고려하는 방법론을 제시하였다. 먼저 하모닉 모형을 적용하여 미관측 자료나 자료의 오류를 보정한 NDVI 시계열 자료를 재구축하고 추정된 하모닉 요소의 모수를 기준으로 장기적 패턴을 통해 식생의 변화를 모니터링할 수 있다. 제안된 방법은 한반도 지역의 2009년 8월 21일부터 2011년 9월 6일까지 총 49개의 MODIS NDVI 시계열 자료에 적용하여 모형의 유용성을 입증하였다. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) has been used to measure and monitor plant growth, vegetation cover, and biomass from multispectral satellite data. It is also a valuable index in forest applications, providing forest resource information. In this research, an approach for monitoring forest change using MODIS NDVI time series data is explored. NDVI difference-based approaches for a specific point in time have possible accuracy problems and are lacking in monitoring long-term forest cover change. It means that a multi-time NDVI pattern change needs to be considered. In this study, an efficient methodology to consider long-term NDVI pattern is suggested using a harmonic model. The suggested method reconstructs MODIS NDVI time series data through application of the harmonic model, which corrects missing and erroneous data. Then NDVI pattern is analyzed based on estimated values of the harmonic model. The suggested method was applied to 49 NDVI time series data from Aug. 21, 2009 to Sep. 6, 2011 and its usefulness was shown through an experiment.

'흑보석' 포도의 GA₃와 Thidiazuron(TDZ) 처리에 따른 과육 연화 지연 및 과실특성

정명희,이별하나,박요섭,오진표,김희섭,박희승,Jung, MyungHee,Lee, ByulHaNa,Park, YoSup,Oh, Jin Pyo,Kim, HeeSeob,Park, Hee-Seung 한국원예학회 2015 원예과학기술지 Vol.33 No.2

본 연구는 $GA_3$와 TDZ 처리에 따른 '흑보석' 포도의 품질 특성변화와 과실 연화 지연을 위한 생장조절제의 효과를 구명하기 위하여 실시하였다. 최종생산량은 저농도 $GA_3$ 단용처리에서 목표생산량 대비 88.3%로 낮았으나 TDZ를 2차에 혼용함으로써 최종생산량은 회복되었다. 착색을 기준으로 수확하였을 때 만개 후 100일까지의 수확률은 $GA_3$ 단용처리시 낮은 수확률을 보였으며 TDZ를 혼용할 경우 상쇄되었고 특히 2차에 혼용할 경우 효과적이었다. 반면에 생장조절제 처리시 가용성 고형물 함량은 만개 후 90일 이후에는 큰 변화가 없었으며 산 함량은 만개 후 90일부터 급격히 감소되어 당도와 산도를 기준으로 할 경우 오히려 무처리구에 비해 일찍 성숙기에 도달하였다. 경도는 $GA_3$와 TDZ 처리에 의해 활발한 세포비대와 세포분열로 과피가 두꺼워지고 밀도가 증가함에 따라 무처리구에 비해 만개 후 최종 수확시까지 높게 유지되었으며 특히 1, 2차 $GA_3$ $2.5mg{\cdot}L^{-1}$ + TDZ $2.5mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 연화가 지연되어 과실의 품질을 개선할 수 있을 것으로 생각되었다. 무핵과실은 TDZ를 혼용시에도 가장 높은 무핵률이 65.5%에 불과하여 무핵유기가 어려웠으며 열과발생은 모든 처리구에서 0.0-0.9%로 거의 발생하지 않았다. 따라서 '흑보석' 포도는 1, 2차 $GA_3$ $2.5mg{\cdot}L^{-1}$ + TDZ $2.5mg{\cdot}L^{-1}$로 처리하여 경도가 급격히 낮아지기 전인 만개 후 100일 이전에 수확하는 것이 적절할 것으로 생각되었다. This research was conducted to investigate effect the plant growth regulators (PGRs) on the characteristics of fruit and flesh softening, using GA3 and thidiazuron (TDZ) treatments in 'Heukboseok' grapes. The total yield obtained under PGR treatment was 88.3% lower than the target production when a single treatment with $GA_3$ of low concentrations was used, but the expected yield was recovered by combined treatment with TDZ and $GA_3$. When harvested on the basis of color, the harvest rate up to 100 days after full bloom (DAFB) was low with the $GA_3$ single treatment, but was increased by the addition of TDZ, with the second TDZ mixed treatment being particularly effective. The soluble solids content in the PGR-treated samples demonstrated no significant changes after 90 DAFB, while the acidity content decreased rapidly starting from 90 DAFB. Measured on the basis of sugar and acidity content, maturity was reached much earlier in treated fruit than in the non-treated fruit. Firmness was maintained at a higher level until the final harvest time after PGR treatment compared to untreated grapes according to epidermis thickness and flesh density increase to activity cell division and expansion by $GA_3$ and TDZ. In particular, the fruit quality was improved based on the delay of softening in primary and secondary treatments of $25mg{\cdot}L^{-1}\;GA_3+2.5mg{\cdot}L^{-1}$ TDZ. The production of seedless fruit was difficult, even with the inclusion of TDZ, reaching the highest seedless rate of only 65.5%. Fruit cracking was rare, occurring at a rate of about 0.0~0.9% in all treatments. Accordingly, 'Heukboseok' grapes should be harvested within 100 days after full bloom (DBFB) before a rapid decrease of firmness, conferred by primary and secondary treatments with $25mg{\cdot}L^{-1}\;GA_3+2.5mg{\cdot}L^{-1}$ TDZ.

EMFG의 라벨화된 분배추이행렬에 관한 연구

정명희(Myung-Hee Jung),여정모(Jeong-Mo Yeo) 한국정보과학회 영남지부 2003 한국정보과학회 영남지부 학술발표논문집 Vol.11 No.1

착과량 조절에 따른 ‘흑보석’ 포도의 과실 특성

정명희(MyungHee Jung),권용희(YongHee Kown),이별하나(ByulHaNa Lee),박요섭(YoSup Park),박지은(Ji-Eun Park),박희승(Hee-Seung Park) 한국원예학회 2013 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2013 No.5

국제사회 ; 결혼이주여성의 한국사회적응 스트레스 발생요인에 대한 실증연구

정명희 ( Myung Hee Jung ) 국제지역학회 2011 국제지역연구 Vol.15 No.2

본 연구는 결혼이주여성을 중심으로 한국사회 문화적응 스트레스 발생요인에 대해 분석한 것으로 저출산·고령화현상으로 인한 한국의 다문화사회에 이들의 적응상의 문제는 중요한 사회적 문제될 수가 있다. 본 연구에서는 결혼이주여성을 중심으로 가족과 지역사회를 중심으로 문화적응상의 요인을 찾고자 시도한 연구이다. 연구 결과 첫째, 결혼이주여성의 취업 기회 확대를 위한 제도적 개선이 시급하고 결혼이주여성의 가구소득수준과 취업여부에 따라 문화적응 스트레스가 차이가 있는 것으로 나타나 이는 가구소득수준과 취업이 문화적응 스트레스에 중요한 요소임을 알 수 있었다. 둘째, 결혼이주여성 가족지원 서비스 프로그램을 마련해줌으로써 남편과의 의사소통과 가족의 자국문화 이해 및 수용정도가 문화적응 스트레스에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 체계적인 사회복지 서비스 전달을 통한 정착 지원이 필요하며 또한 실질적인 서비스 내용의 질적 수준 향상, 접근성 강화 및 매스미디어 활용, 전담인력 확충, 사후관리 등의 지원이 선행되어야 한다. 넷째, 문화적 차이 극복을 위한 의식전환 기회 제공으로 다문화인에 대한 일반인의 인식개선이 시급하다. 따라서 결혼이주여성이 자국문화와 한국문화 사이에서 문화적으로 배려 받을 수 있으면서, 사회적 관계를 유지해 갈 수 있도록 하는 지원방안이 절실히 필요하다. This study is the identify of influence in the social adjustment stress on foreign female immigrants in Korea. the study is like followings: First, offering the opportunity of employment will increase social activity of foreign female immigrants in Korea, and it will be helpful for their adaptation in Korean society. Second, the service of supporting family should be provided for settlement of foreign female immigrants in Korea, and proper education for affirmative adaptation of them in all spheres of home life, language, culture and it should be performed through their family. Third, systematic service of social welfare should be offered. The adoption of the system which overcome geographical limitation and can provide the service to needed people is required. In addition, for foreign female immigrants in Korea who cannot receive basic Korean language`s education because of geographical limitation, it will be another solution which creates programs about Korean language`s education. Finally, for understanding culture shock and keeping social relationship, the plans of supporting foreign female immigrants in Korea are required.

한국사회의 문화 간 감수성이 다문화수용성에 미치는 영향

정명희(Myung-Hee Jung) 국제e-비즈니스학회 2010 e-비즈니스 연구 Vol.11 No.4

보들레르의 사실주의 연구 1 (전기前期)

정명희 ( Myung Hee Jung ) 한국불어불문학회 2011 불어불문학연구 Vol.0 No.87

Apres que le systeme de classes sociales etait aboli par la Revolution, depuis la revolution de juillet 1830, la bourgeoisie prend l`initiative sociale et economique en France. Avec le developpement industriel, des manufactures et des artisans familials disparaissent de plus en plus, et dans le processus de deplacement en systeme d``usine, plusieurs problemes socials, par exemple, l`augmentation des paysans qui ont quittes leurs pays natals, le prolongement d`une duree du travail, le raidissement de labeur, l`etablissement d`une loi protectrice se produisent successivment. En ce milieu l`idelogie socialiste nait. L`optimisme de Saint-Simon qui annonce l`arrivee de la societe de l`industrialisme par l`industruel, et la theorie de l`harmonie universelle de Fourrier que l`on a cru l`harmonie naturelle des relations entre le proprietaire et l`ouvrier etaient comme l`evagile aux ouvriers qui se tourmenaient par le travail trop dur et par les revenus faibles. L`ideologie socialiste de Saint-Simon et de Fourrier se reflete dans les ecrits de jeune Baudelaire. En utilissant l`idee de l`harmonie en 1845, et les idees de l`industriel, de l`harmonie universelle, de l`equillibre, et de l`unite en 1846 dans la categorie socio-reelle, il cherche a ameliorer des relations entre l`art et le bourgeois. Pourtant l`inclination socialiste du critique Baudelaire est differente de celle des autres critiques humanitaires en ce qu`il prefere le present. non la fuite vers un age d``or situe dans l`avenir. Cette contemporaneite le conduit au republicanisme et au realisme. Pour cette raison, il frequente les realistes Pierre Dupont, Gustave Courbet et Champfleury qui accordent beaucoup d`importance aux ouvriers et aux paysans, et il est d`accord avec le mouvement realiste. Le groupe realiste se forme parmi les camarades qui sont d`accord pour etablir une societe nouvelle autour du periodique Corsaire-Satan. Des que la revolution de fevrier eclate, Baudelaire commence a s`interesser a Prouhdon et il agit comme jeune homme revolutionnaire pendant la duree courte de la deuxieme Republique. En meme temps, il publie successivement des essais critiques qui presentent l`esthetique d`engagement socio-politique dans l`esperance pour le realisme. On peut lire dans ces essais le souhait pour la revolution culturelle par l`art qu`il est impossible a separer de l`utile et de la morale. Avec cela, dans les poemes qu`il publie, il tente la poetique realiste comme une solution pour surmonter l`echec de la revolution de fevrier. Ces poemes contiennent l`interet, la sympathie, la consolation pour les marginals de la societe, et aussi le message de l`espoir que le poete veut leur donner. Dans un essai qu`on publie au meme moment, il celebre les merites du vin qui console et encourage les pauvres et les ouvriers. En un mot, il traite en ce moment le theme realiste de la charite et de la sympathie humaine en vers et en prose. Le realisme que Baudelaire dit au debut des annees 1850 - qui pretend substituer l`etude de la nature et l`etude de soi-meme a la folie classique et a la folie romantique - signifie une ideologie nouvelle qui convient a comprendre, interpreter, et saisir le monde en depassant les defauts du classicisme traditionnel et du romantisme actuel, c`est-a-dire, la facon de penser trop superficielle. Cela veut dire la tendance d`avant-garde de la litterature et de l``art avant et apres l`annee 1850, et en meme temps, un realisme sincere et modeste, ni la copie fidele du reel, ni le realisme gigantesque comme une ideologie revolutionnaire que Courbet recherche.

위성자료의 시계열 특성에 기반한 실시간 자료 재구축

정명희(Myung-Hee Jung),이상훈(Sang-Hoon Lee),장석우(Seok-Woo Jang) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.8

여러 응용 분야에서 널리 활용되고 있는 위성영상은 지표면을 모니터링 하는데 매우 유용한 자료원이다. 위성자료는 원격 센서를 통해 획득되기 때문에 자료 획득시의 구름이나 에어로졸과 같은 관측 기상 상태나 센서 오작동상태에 따라 많은 노이즈와 에러가 포함되어 있다. 자료의 정확성은 자료 분석 결과의 정확성과 신뢰도에 영향을 주기 때문에 고품질 자료를 위한 노이즈 제거 및 자료 복원은 중요한 전처리(preprocessing) 과정이다. 본 연구에서는 다중주기 하모닉 모형을 이용하여 위성자료의 시계열적 동적 특성을 모형화하고 자료의 공간적 상관관계를 고려하여 적응적으로 자료복원을 수행하는 재구축 시스템을 제안하고 있다. 다중 주기에 기반을 둔 모형은 단일 주기보다 지표면의 연간 변화뿐 아니라 계절적 변화와 같이 내부적인 변화 패턴을 모형화 하는데 적합하다. 또한 기존에 제안된 복원 방법은 일정 기간의 전체 자료에 대한 복원 방법으로 실시간 복원법이 아니지만 제안된 방법은 실시간 자료 복원이 가능하여 위성자료 실시간 재구축을 위한 전처리 시스템의 알고리즘으로 활용될 수 있다. 제안된 방법은 먼저 시뮬레이션 자료를 통해 성능이 평가되었고 2011부터 2016년까지 6년간의 MODIS NDVI 자료에 적용하여 평가되었다. 실험 결과는 제안된 자료 복원 시스템이 위성영상 자료 분석을 위한 고품질자료 재구축 방법으로 매우 유용함을 보여주고 있다. Satellite images, which are widely used in various applications, are very useful for monitoring the surface of the earth. Since satellite data is obtained from a remote sensor, it contains a lot of noise and errors depending on observation weather conditions during data acquisition and sensor malfunction status. Since the accuracy of the data affects the accuracy and reliability of the data analysis results, noise removal and data restoration for high quality data is important. In this study, we propose a reconstruction system that models the time dependent dynamic characteristics of satellite data using a multi-period harmonic model and performs adaptive data restoration considering the spatial correlation of data. The proposed method is a real-time restoration method and thus can be employed as a preprocessing algorithm for real-time reconstruction of satellite data. The proposed method was evaluated with both simulated data and MODIS NDVI data for six years from 2011 to 2016. Experimental results show that the proposed method has the potentiality for reconstructing high quality satellite data.

원격탐사 영상의 3D 시각화와 데이터베이스의 활용

정명희(Myunghee Jung),윤의중(Eui-jung Yun) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.3

원격탐사 영상과 고도자료를 사용하여 지구환경을 3차원으로 시각화할 수 있는데, 이것은 지구과학분야에서 정보를 3차원공간에서 탐색하고 분석하는 새로운 패러다임을 제공해준다. 지구환경을 보다 현실감 있게 시각화하고 이를 통해 공간적 특징이나 객체 지형들 간의 관계를 분석할 수 있도록 하려면 3D 공간 표현의 지원이 필요하다. 이를 위해서는 다양한 2D, 3D 공간자료와 관련 벡터 자료가 통합되어야 하고, 또한 지질이나 지표 객체들 간의 상대적 위치와 위상학적 관계가 통합되어 함께 다루어져야 한다. 이러한 이유로 지구과학 및 지구환경 문제의 3차원 시각화에서는 3차원 모델링과 위상 분석, 데이터베이스가 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 지구과학 및 지구환경 분야에서 3차원적 특성을 포함한 동적모형 개발과 시뮬레이션 환경 기반을 제공하도록 원격탐사 자료를 이용하여 시각화하는 방법과 자료추출 및 관리, 3차원 가상공간에서 동적 모형화를 활용하는 방법론에 관하여 연구되었다. 3D visualization of geological environments using remotely sensed data and the various sources of data provides new methodology to interpret geological observation data and analyze geo-information in earth science applications. It enables to understand spatio-temporal relationships and causal processes in the three-dimension, which would be difficult to identify without 3D representation. To build more realistic geological environments, which are useful to recognize spatial characteristics and relationships of geological objects, 3D modeling, topological analysis, and database should be coupled and taken into consideration for an integrated configuration of the system. In this study, a method for 3D visualization, extraction of geological data, storage and data management using remotely sensed data is proposed with the goal of providing a methodology to utilize dynamic spatio-temporal modeling and simulation in the three-dimension for geoscience and earth science applications.