Watersheds 기반 계층적 이진화를 이용한 단백질 반점 분할 알고리즘

김영호,김정자,김대현,원용관,Kim Youngho,Kim JungJa,Kim Daehyun,Won Yonggwan 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지B Vol.12 No.3

생물학자가 단백질을 검색하고 분석하기 위해서는 2차원 젤 전기영동(2DGE : Two Dimensional Gel Electrophoresis) 실험을 해야 한다. 실험 결과는 2차원 영상이 생성된다. 2차원 영상에서 단백질 반점의 패턴 분석을 위해 2차원 젤 영상에 펼쳐진 단백질 반점들을 영상처리를 통해 분할하고, 대조 그룹의 단백질 패턴과 비교분석을 통해 밝히고자하는 단백질 반점을 찾아내야 한다. 단백질 반점을 분할하는 알고리즘에 있어서 기존에는 가우시안 함수를 적용하였지만, 최근 들어 형태학 분리개념에 의한 Watersheds 영역기반 분할(Watersheds region-based segmentation) 알고리즘을 활용하고 있다. 그러나 Watersheds 영역기반 분할 알고리즘은 크기가 큰 영상에서 원하는 영역을 신속하게 분할한다는 장점이 있지만, 영상 화소의 그레이 값이 연속적인 경우 실제 반점의 개수 에 비해 과다분할(over-segmentation)되거나 과소분할(under-segmentation)의 문제점을 안고 있다. 이는 마커(marker) 포인트의 설정에 의해 어느 정도 해결할 수 있지만 병합(merge)과 분할(split) 과정을 반복해야 한다. 본 논문은 Watersheds 기반 계층적 이진화 기법을 적용하여 마커 드리븐 Watersheds 영상분할의 문제점을 해결하고자 한다. Biologist must have to do 2DGE biological experiment for Protein Search and Analysis. This experiment coming into being 2 dimensional image. 2DGE (2D Gel Electrophoresis : two dimensional gel electrophoresis) image is the most widely used method for isolating of the objective protein by comparative analysis of the protein spot pattern in the gel plane. The process of protein spot analysis, firstly segment protein spots that are spread in 2D gel plane by image processing and can find important protein spots through comparative analysis with protein pattern of contrast group. In the algorithm which detect protein spots, previous 2DGE image analysis is applies gaussian fitting, however recently Watersheds region based segmentation algorithm, which is based on morphological segmentation is applied. Watersheds has the benefit that segment rapidly needed field in big sized image, however has under-segmentation and over-segmentation of spot area when gray level is continuous. The drawback was somewhat solved by marker point institution, but needs the split and merge process. This paper introduces a novel marker search of protein spots by watersheds-based hierarchical threshold, which can resolve the problem of marker-driven watersheds.

Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) 방법을 이용한 Dynamically Penetrating Anchor의 동적 거동 분석

김영호,정상섬,Kim, Youngho,Jeong, Sang-Seom 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.3

대수심 부유 구조물의 하부기초 기술 중 하나인 dynamically penetration anchor (DPA 또는 흔히 torpedo anchor로 칭함)의 거동특성을 시험결과 및 수치 해석적 접근을 통해 분석하였다. 기존의 유한요소 해석기법으로는 이러한 대수심 anchor 구조물의 거동 특성을 적절히 모사하기 어렵기 때문에 본 연구에서는 이러한 부분을 해결하기 위해 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL) 법을 통해 지반-구조물 사이에서 발생하는 메쉬(mesh)의 distortion 현상 및 경계조건 등의 문제점을 대변형의 관점에서 해결하고자 하였다. 실측치와의 비교를 통해, CEL 기법의 타당성을 검증하였고, 그 결과 본 연구에서 적용한 CEL 기법이 기존 유한요소 기술로는 구현이 불가능한 대수심 anchoring system의 자유낙하에 의한 전반적인 거동 및 지반의 변형특성을 적절히 예측함을 알 수 있었다. 또한 검증된 기법을 바탕으로 dynamic anchor의 거동에 영향을 주는 여러 요소들에 대한 매개변수 연구를 추가로 수행하였다. A fundamental study of the dynamically penetrating anchor (DPA - colloquially known as torpedo anchor) embedded into deep seabed was conducted using measurement data and numerical approaches. Numerical simulation of such a structure penetration was often suffered by severe mesh distortion arising from very large soil deformation, complex contact condition and nonlinear soil behavior. In recent years, a Coupled Eulerian-Lagrangian method (CEL) has been used to solve geomechanical boundary value problems involving large deformations. In this study, 3D finite element analyses using the CEL formulation are carried out to simulate the construction process of dynamic anchors. Through comparisons with results of field measurements, the CEL method in the present study is in good agreement with the general trend observed by in-situ measurements and thus, predicts a realistic large deformation movement for the dynamic anchors by free-fall dropping, which the conventional FE method cannot. Additionally, the appropriate parametric studies needed for verifying the characteristic of dynamic anchor are also discussed.

정수문자열의 δ-근사주기와 γ-근사주기를 찾는 병렬알고리즘

김영호,심정섭,Kim, Youngho,Sim, Jeong Seop 한국정보과학회 2017 정보과학회논문지 Vol.44 No.8

반복적인 문자열은 데이터압축, 생물정보학 등 여러 분야에서 연구되어 왔다. 본 논문에서는 음악서열이나 주가지수와 같이 정수로 표현될 수 있는 문자열에 대한 반복에 대해 연구한다. 최근 정수문자열의 최소 ${\delta}$-근사주기와 최소 ${\gamma}$-근사주기를 찾는 문제들이 소개되었고, 문자열의 길이가 n일 때, 두 문제를 각각 $O(n^2)$ 시간에 해결하는 알고리즘들이 제시되었다. 본 논문에서는 위의 두 문제에 대해 각각 $O(n^2)$개의 스레드를 이용하여 O(n) 시간에 해결하는 병렬알고리즘을 제시한다. 실험결과, n = 10,000일 때, 본 논문에서 제시하는 병렬알고리즘은 순차알고리즘보다 최소 ${\delta}$-근사주기를 계산하는데 약 19.7배, 최소 ${\gamma}$-근사주기를 계산하는데 약 40.08배 빠른 수행시간을 보였다. Repetitive strings have been studied in diverse fields such as data compression, bioinformatics and so on. Recently, two problems of approximate periods of strings over integer alphabets were introduced, finding minimum ${\delta}-approximate$ periods and finding minimum ${\gamma}-approximate$ periods. Both problems can be solved in $O(n^2)$ time when n is the length of the string. In this paper, we present two parallel algorithms for solving the above two problems in O(n) time using $O(n^2)$ threads, respectively. The experimental results show that our parallel algorithms for finding minimum ${\delta}-approximate$ (resp. ${\gamma}-approximate$) periods run approximately 19.7 (resp. 40.08) times faster than the sequential algorithms when n = 10,000.

Treadmill에서의 경사로 정상보행에 관한 동작분석

김영호,양길태,문무성,Kim, Youngho,Yang, Giltae,Mun, Museong 대한의용생체공학회 1997 의공학회지 Vol.18 No.1

Kinematic and kinetic studies were performed to investigate the walking characteristics on a treadmill with various slopes at the same speed of 1.25m/sec. Six different slopes of the treadmill were selected . -4%(-$2.3^{\circ}$), 0%($0^{\circ}$), 5%($2.9^{\circ}$), 10%($5.7^{\circ}$), 15%($8.6^{\circ}$), and 20%($11.3^{\circ}$). With increased slopes of the treadmill, both hip and knee flexion angles significantly increased at initial contact, and the maximum hip flexion during swing phase and the maximum knee flexion during stance phase also significantly increased Ankle dorsiflexion angle at initial contact and the maximum dorsiflexion increased with increased slopes. However, the maximum plantarflexion in early swing was slightly reduced with increased slopes. Hip extension in late stance and the maximum knee flexion in early swing was not changed sigilificantly with increased slopes. As for the vertical ground reaction force, compared to the yond level walking, both the first and the second peak forces increased, but the mid-support force decreased.

정수문자열의 δ-근사주기와 γ-근사주기 병렬 계산

김영호(Youngho Kim),심정섭(Jeong Seop Sim) 한국정보과학회 2016 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2016 No.12

마약류중독자의 치료보호제도 이용에 대한 결정요인

김영호(Youngho Kim),이소영(SoYoung Lee) 서강대학교 생명문화연구소 2023 생명연구 Vol.67 No.-

본 연구의 목적은 마약류중독자의 치료보호제도 이용에 대한 결정요인을 규명하는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 2016년 보건복지부 용역과제의 일환으로 수행한 마약류중독자 대상 설문조사 원자료 일부를 활용한 2차자료분석을 실시하였다. 총 127사례를 분석자료로 하여, 치료보호기관의 이용에 대한 과거 치료경험 및 치료보호제도 인식에 대한 영향을 확인하기 위해 이분형 로지스틱 회귀분석모형이 통계적으로 검증되었다. 분석결과, 마약류중독자가 자발적으로 치료보호기관을 이용할 수 있다는 사실을 알고 있는 경우 마약류중독자의 치료보호기관 이용 가능성에 대한 승산(OR)이 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또한 마약류중독자의 교육수준과 직업 유무가 치료보호기관 이용 가능성에 유의한 변수임이 확인되었다. 이러한 분석결과를 토대로, 마약류중독자 대상 치료보호기관 이용 관련 정보 제공 및 홍보 사업의 강화를 제언하였으며, 마약류사범을 위한 치료보호제도의 발전방안에 대한 논의를 전개하였다. The purpose of this study is to identify the determinants of using court-ordered treatment among offenders with a substance use disorder. For this purpose, the study conducted a secondary data analysis with some raw data of the survey with offenders with a substance use disorder carried out as part of the 2016 service task of the Ministry of Health and Welfare. A binary logistic regression analysis model was used to statistically test a total of 127 cases to examine past treatment experiences in the compulsory treatment system and impacts on the perceptions of the court-ordered treatment. The analysis results show that when offenders with a substance use disorder knew that they could voluntarily use the compulsory treatment system, they were likely to use the court-ordered treatment. Their educational level and occupation turned out to be significant variables in the possibility of their using the compulsory treatment system. Based on these analysis results, the study proposed to provide information about the use of the compulsory treatment system and reinforce a promotional project for offenders with a substance use disorder and developed discussions about plans to develop the court-ordered treatment for them.

화태-백야 3교, 4교(강합성사장교)의 계획과 설계

김영호(Youngho Kim),안기업(Gieop An),김범수(Beomsoo Kim) 한국강구조학회 2021 韓國鋼構造學會誌 Vol.33 No.1

진공시설 배경압력이 10 mN급 홀추력기 성능 및 이온빔 특성에 미치는 영향

김영호(Youngho Kim),도근태(Guentae Doh),이동호(Dongho Lee),최원호(Wonho Choe) 한국추진공학회 2021 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

홀 전기추력기는 전기추력기의 일종으로 정지궤도위성의 궤도 천이 및 궤도 수정에 빈번히 사용되고 있다. 홀추력기의 궤도상 성능예측을 위해서는 진공시설을 이용한 지상시험이 필수적이며, 추력기의 성능은 진공 시험시설의 배경압력에 영향을 받는다고 알려져 있다. 본 논문에서는 진공시설의 배경압력 변화에 따른 10 mN급 홀추력기의 성능을 평가하였다. 또한, 패러데이탐침을 이용한 이온빔 진단에서 축방향 이온전류 증가 경향이 확인되었다. 그 결과, 8 sccm 방전시 진공시설 내부압력이 약 6배(6×10<SUP>-6</SUP> Torr에서 34×10<SUP>-6</SUP> Torr) 증가할 때 추력이 22%정도 증가함이 확인되었다. 또한, 추력 증가 경향과 축방향 이온전류 증가 경향의 연관성에 대해 분석하였다. In order to estimate in-orbit performance of the Hall thruster, ground-test of the thruster is a prerequisite. However, the performance of the Hall thruster can be greatly affected by the vacuum facility background pressure. In this paper, performance of an in-house 10 mN-class Hall thruster was measured and analyzed in the pressure range of 6 - 34×10<SUP>-6</SUP> Torr. Also, the axial ion current increment tendency was observed through a Faraday probe ion beam diagnostics. At 8 sccm Xe gas discharge, the thrust increment of 22% at the pressure increment by about 6 times (6×10<SUP>-6</SUP> Torr to 34×10<SUP>-6</SUP> Torr) was observed. In addition, a relationship between the increasing tendency of thrust and axial ion current was analyzed.

편집거리계산을 위한 4-러시안 방법의 효율적인 룩업테이블 생성

김영호(Youngho Kim),조석현(Sukhyeun Cho),허성찬(Sungchan Hur),심정섭(Jeong Seop Sim) 한국정보과학회 2013 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2013 No.11

상수관로 파손으로 인한 지반함몰 발생메카니즘에 관한 실험적 연구

김영호(Youngho Kim),김주봉(Joo-Bong Kim),김도원(Dowon Kim),한중근(Jung-Geun Han) 한국지반신소재학회 2017 한국지반신소재학회 논문집 Vol.16 No.2

상하수도관의 파손에 따라 발생하는 지반함몰은 최근 많은 도시에서 증가하고 있다. 이는 도시의 노후화에 따른 파이프라인의 노후화에 기인한다. 하수도의 파손에 따른 지반함몰특성은 최근 많은 연구들을 통해 밝혀지고 있지만, 상수도에 의한 지반함몰 특성 연구는 미진한 상태라 할 수 있다. 본 연구에서는 상수도관의 파손에 따른 매설관 상부지반의 지반함몰 발생메카니즘을 알아보기 위해 지반특성과 상수도관에서의 압력 및 속도수두에 따른 지반붕괴특성을 실내모형시험을 통해 고찰하였다. 상수도관의 매설상태를 고려하여 상대밀도와 세립토의 함유량에 따라 비교분석하였다. 상대밀도와 침투압이 작은 경우에는 소규모지 반함몰이 발생할 수 있고, 반대인 경우에는 지중공동이 크게 발생하면서 일정시간이 지난 후 지표면으로 확대되어 발생하는 것을 알 수 있었다. 또한, 지중 깊은 곳에서 침투압에 의한 토사유출이 발생한 이후 형성된 지반공동은 장시간동안 지표면 부근에서 일정한 강도를 유지하고, 지반공동이 장기간 유지될 수 있음을 알 수 있었다. Ground subsidence caused by damaged water pipe and sewer is recently increasing due to the aging of city and pipeline in many city. Although many recent studies have verified characteristics of ground subsidence due to wastewater pipe breakdown, research about characteristics of ground subsidence due to water pipe is insignificant. subsidence due to water pipe is insignificant. This study aims to identify the ground failure mechanism caused by water and sewer pipe breakdown. Accordingly, we conducted an indoor model experiment to verify characteristics of ground subsidence considering characteristics of ground and ground failure. The water pipe pressure and velocity head was considered to find out ground subsidence mechanism. Also comparative analysis is conducted by analyzing relative density and fine-grain content considering embedded condition of water pipe. When the relative density and seepage pressure is low, small scale ground subsidence can occur, but when the conditions are opposite, ground subsidence occur in large scale and expands to ground level over time. Furthermore, it is acknowledgeable that ground cavity that is formed after soil run off due to seepage in deep earth, maintains steady strength and stays on the ground level for long period.