Characterization of microbial communities in the chicken oviduct and the origin of chicken embryo gut microbiota

이상원 건국대학교 대학원 2019 국내석사

모체로부터 자손에게 이행된 미생물총은 자손의 최초의 장내 미생물총을 구성하며 발달과 건강에 중요한 영향을 미친다. 하지만 조류의 수란관의 미생물총의 구성과 미생물총이 자손에게 이행이 되는지에 대해서는 거의 연구된 바가 없다. 우리는 닭의 수란관의 정상 미생물총을 분석하고 계태아의 장내 미생물총을 분석하여 그 기원을 특정하고자 하였다. 이를 위해 닭의 수란관을 해부학적으로 네 부위로 나누어 샘플을 수집하여 16S rRNA를 증폭한 뒤 Iontorrent 플랫폼을 이용해 시퀀싱을 하였다. 또한 모체의 수란관, 총배설강, 난각, 난백과 계태아의 장내 미생물총 역시 같은 방법으로 분석하였다. 그 결과 수란관 내에서는 해부학적 위치에 상관없이 미생물총 구성이 유사하게 나타났고 인간을 제외한 다른 포유류들에 비해 Lactobacillus 종의 비율이 높게 나타났다. 수란관 내의 미생물의 다양성은 성 성숙 이후에 크게 증가하는 것으로 나타났다. 수란관과 총배설강, 난각, 난백, 계태아의 장내 미생물총에 모두 존재하는 것으로 확인되는 세균속은 총 21개로 나타났다. 수란관내의 미생물총의 일부가 직접적으로 난백을 통해서 또는 난각 생성 이후 난각을 통해서 계태아의 초기 미생물총을 구성하는 것으로 추측된다. The transferred microbiota from mother to baby constitutes the initial infant gastrointestinal microbiota and has an important influence on the development and health of infants in human. However, the reproductive tract microbiota of avian species and its inheritance have rarely been studied. We aimed to characterize the microbial community in the chicken reproductive tract and determine the origin of the chicken embryo gut microbiota. Microbiota in four different portions of chicken oviduct were determined using 16S rRNA metagenomic approach with the IonTorrent platform. Additionally, we analyzed the mother hen’s oviduct and cloaca, descendent egg, and embryo gut microbiota. The microbial composition and relative abundance of bacterial genera was stable throughout the entire chicken reproductive tract, without significant differences between the different parts of the oviduct. The chicken reproductive tract showed a relatively high abundance of Lactobacillus species. The number of bacterial species in the chicken reproductive tract significantly increased following sexual maturation. Core genera analysis detected 21 of common genera in the maternal oviduct and cloaca, descendent egg shell, egg white, and embryo gut. Some elements of the maternal oviduct microbiota appear to be transferred to the embryo through the egg white and constitute most of the gut bacterial population.

생물다양성 보전에 대한 초등 예비교사의 지식, 인식, 태도 분석

임형미 서울교육대학교 2017 국내석사

생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램이 초등학생의 환경태도에 미치는 영향

정해솔 서울교육대학교 교육전문대학원 2018 국내석사

본 연구는 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램을 개발하고 이를 수업에 적용함으로써, 생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램이 초등학생의 환경태도에 어떠한 영향을 미치는지 검증하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 2009 개정교육과정과 2015 개정교육과정을 분석하여 생태계 교란 생물 관련 내용이 얼마나 반영되었는지 살펴보았다. 그리고 분석한 내용을 바탕으로 기획, 준비, 개발, 효과성 검증 4단계에 걸쳐 13차시 분량의 생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램을 개발하고, 이를 서울시 소재 초등학교 6학년 1개 반 24명을 대상으로 사전·사후 단일집단 설계를 통해 7주간 창의적 체험활동 시간을 이용하여 적용하였다. 본 연구에서 개발된 프로그램이 초등학생의 환경태도에 미치는 영향을 확인하기 위해 사전·사후 검사를 실시하고 그 결과를 정량적 분석하였으며, 포트폴리오와 관찰 및 면담을 통해 수집한 자료를 가지고 정성적으로 분석하여 정량적 분석의 한계를 보완하였다. 정량적 분석을 위해 실시한 검사지는 김정은과 이상원(2010)이 개발한 설문지를 바탕으로 재구성하여 사용하였다. 본 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 2009 개정교육과정 및 2015 개정교육과정에 생태계 교란 또는 생태계 교란 생물과 관련한 내용들은 5∼6학년군 과학 교과 일부에서 교사의 의도적인 언급에 의해서만 학습이 가능하도록 되어 있으며, 생태계 교란의 개념은 어느 부분에도 명시적으로 제시되어 있지 않았다. 둘째, 환경태도를 측정하는 검사지를 통해 사전·사후 검사를 비교한 결과, 본 환경교육 프로그램은 초등학생들의 환경태도 함양에 통계적으로 유의미한 효과가 있음이 검증되었다. 셋째, 학생들의 포트폴리오와 관찰 및 면담 내용을 분석한 결과, 학생들은 생태계 교란 생물로 인한 환경문제 뿐 아니라 우리 생활 속의 다양한 환경문제에도 관심을 가지고 실제로 이를 실천에 옮기는 등 환경태도가 향상된 모습을 보였다. 본 연구를 통하여 얻어진 결론을 종합하면, 생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램은 초등학생들의 환경태도 함양에 긍정적인 효과를 주었고, 우리 주변의 다양한 환경문제에 대한 관심과 해결에 대한 실천 의지 또한 향상시켰다. 그러므로 앞으로 환경교육 현장에서 생태계 교란 생물을 활용한 환경교육 프로그램이 보다 체계적으로 이루어질 수 있도록 다양한 교수·학습 활동 및 교재 개발 등의 후속 연구가 필요할 것으로 보인다. The purpose of this study was to develop an environmental education program using eclipse disturbance biology for 6th graders of elementary school, and to apply it to the classroom to verify how the environmental education program using eclipse disturbance biology affects elementary school students' environmental attitudes. In order to achieve the purpose of the study, we examined the 2009 revision curriculum and the 2015 revision curriculum to analyze how the content related to the ecosystem disturbance was reflected. Based on the analyzed data, we developed an environmental education program that uses ecosystem disturbance creatures of 13 classes in four stages of planning, preparation, development, and effectiveness verification.. And it was applied through 7 weeks' creative experiential time through pre – and post – single group design. In order to confirm the effect of the program developed in this study on the environmental attitudes of elementary school students, pre- and post-tests were conducted, and the results were quantitatively analyzed. Qualitative analysis was carried out using data collected through portfolio and observation and interviews. And complemented the limit. For the quantitative analysis, the questionnaire developed by Kim and Lee(2010) were reconstructed and used. The conclusions of this study are as follows. First, in the 2009 revised curriculum and the 2015 revised curriculum, ecosystem disturbance or contents related to ecosystem disturbance creatures are only allowed to be taught by teachers' intentional comments in the ‘Biological and Environmental’ areas of science subjects in Years 5 and 6, and the concept of ecosystem disturbance is even had not been presented explicitly part. Second, the comparison of the pre- and post-test through the test sites measuring the environmental attitude showed that the environmental education program had a statistically significant effect on the rearing of elementary school students' environmental attitudes. Third, as a result of analyzing the students' portfolio, observations and interviews, the students showed an interest in environmental issues not only due to ecosystem disturbing organisms but also various environmental problems in our lives. The results of this study suggest that environmental education programs using ecosystem disturbing organisms have a positive effect on the environmental attitudes of elementary school students, and they have also improved their willingness to care for and solve various environmental problems around us. Therefore, further study is needed to develop various teaching and learning activities and teaching materials so that environmental education programs utilizing ecosystem disturbing organisms can be systematically implemented in the future.

플래쉬 메모리 SSD를 활용한 데이터베이스 배치 작업 성능 개선

오원길 성균관대학교 일반대학원 2016 국내석사

대용량 데이터베이스를 사용하는 대부분의 시스템들은 하드디스크 드라이브로 구성된 디스크 기반의 스토리지 저장장치를 주로 사용해 왔다. 최근에 낮은 접근 대기 시간 및 전력 소비, 가벼운 무게, 강한 전기충격력 등의 강력한 장점을 보유한 플래쉬 메모리 기반의 저장장치인 SSD가 등장하고 그에 따른 기술이 발전하게 되면서 플래쉬 메모리 SSD는 기존의 하드디스크 드라이브의 대체 스토리지로 점차 자리를 잡고 있고 저용량의 모바일 시장을 벗어나 여러 산업 분야에서 성공적으로 대체해 가고 있는 것도 사실이다. 하지만 여전히 하드디스크와 플래쉬 메모리 SSD의 가격 차이가 크므로 대용량 데이터베이스를 사용하는 시스템들은 아직도 하드디스크 기반의 스토리지 저장장치를 사용하고 있다. 또한 OLTP와 배치 작업을 동시에 수행하는 대부분의 시스템에서 전체적인 시스템 성능 저하를 우려하여 중요도가 낮은 배치 작업을 OLTP 집중도가 최소 시간인 야간에 주로 수행하고 있다. 그러므로 대용량 데이터베이스를 사용하는 시스템에서 플래쉬 메모리 SSD의 특징을 극대화할 수 있도록 하드디스크와 함께 플래쉬 메모리 SSD를 병행하여 사용한다면 전체 시스템의 성능과 신뢰성뿐 아니라 가격 측면에서도 매우 효율적일 것이고 추가로 플래쉬 메모리 SSD의 특징 때문에 배치 작업 시간뿐 아니라 데이터베이스 복구시간도 단축할 수 있을 것으로 기대된다. 그래서 본 논문에서는 REDO Log와 ARCHIVE Log를 데이터베이스 작업 환경과 업무 종류에 상관없이 하드디스크에서 플래쉬 메모리 SSD로 이동하는 것을 제안한다. 하드디스크 대비 가격이 비싼 플래쉬 메모리 SSD를 최소한 사용하고 그 특징을 최대한 활용하여 동일한 배치 작업 속도를 최대 78% 향상하여 작업 시간을 1/4로 줄일 수 있었고 데이터베이스 복구시간도 8%까지 단축시킬 수 있었다.

FASTer FTL for enterprise-class flash memory SSDs

Sang-Phil Lim 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사

For the past decade, numerous methods have been proposed for the design of a flash translation layer (FTL), which is the core engine of flash memory drives that critically determines the performance of the drives. In this paper, we revisit one of the popular FTL schemes called FAST, and augment it with new optimization techniques aiming particularly at online transaction processing (OLTP) workloads. As flash memory solid state drives (SSDs) are increasingly adopted for large-scale enterprise-class storage systems, it is important to develop an FTL that can deal with OLTP workloads in a scalable manner, which are characterized by a large number of small, random and skewed IO operations. With the proposed optimization methods such as giving a second chance to valid pages and isolating cold ones, the enhanced FTL, called FASTer, outperforms FAST considerably. In our experiments, FASTer reduced average elapsed time by more than 30 percent, and minimized the fluctuation of response time drastically. Overall, the performance of FASTer was comparable to a page mapping FTL, which tends to consume much more DRAM space to store a large mapping table. This will make the FASTer FTL, one of the most cost effective and scalable FTL schemes for OLTP workloads. Furthermore, the paper also introduces several key concepts, such as write interval, log window size, and duality between FASTer and page mapping scheme, which are useful to understand the performance of various FTL and compare different types of FTLs in a unified framework. In particular, using the concept of duality, we can explain why FASTer is comparable to page mapping. 최근 들어 대용량 플래시 SSD(Solid State Drive)가 보편화되고, PC 또는 모바일 장치 뿐만 아니라 엔터프라이즈 분야에도 빠른 속도로 적용되고 있는 추세이며, 특히 OLTP(On-Line Transaction Processing)가 유망한 킬러 앱(Killer app.)으로 여겨지고 있다. 따라서 엔터프라이즈급 서버에 탑재될 대용량 SSD의 경우, 임의 쓰기의 성능 제고를 위해 SSD 컨트롤러에 리소스, 특히 로그 영역을 임베디드 환경보다 훨씬 더 많이 사용하는 추세이다. 하지만, 비용단가 측면을 고려해 볼 때, 적은 로그 영역을 사용하면서도 높은 성능을 제공하는 FTL이 필요하다. 한편, 최신 플래시 변환 계층(Flash Translation Layer, 이하 FTL)중 하나인 FAST는 임의 쓰기에 적합하게 고안된 로그기반 FTL이다. FAST기법의 핵심은 모든 데이터블록이 로그영역을 공유함으로써 로그 블록 폐기(log block thrashing)을 줄이고, 또한 로그 블록의 공간 활용률(log block utilization)을 높여 성능을 향상시키는 것이다. 그리고 O-FAST를 통해 합병 연산을 최대한 지연시킴으로써 불필요한 합병 연산을 회피하게 해준다. 하지만, 이러한 개념적인 장점에도 불구하고 비교적 작은 용량의 플래시메모리에 할당할 수 있는 로그 영역이 제한된 관계 등의 이유로 대용량 SSD에 적용할 경우의 확장성(scalability)에 대한 고찰이 부족했다. 이러한 이유로 DFTL 등에서 지적한 바와 같이, 고 비용의 과도한 합병 연산에 의한 응답시간의 불균형 및 성능이 페이지 맵핑 방식에 비해 떨어진다는 비판이 있어왔다. 우리는 본 논문에서 대용량 SSD의 향후 유망한 애플리케이션인 OLTP분야를 중심으로 FAST의 FTL을 확장, 적용하는데 필요한 이론적인 고찰과 새로운 개념을 제시한다. 특히 OLTP환경 실제 쓰기 패턴에 대한 분석을 통해 OLTP에 특화된 SSD에 탑재할 FTL의 설계 측면에서 개선할 수 있는 가능성 등에 대한 정성적/정량적 분석을 제시한다. 이를 통해 OLTP 워크로드가 FTL에 대해 가지는 암시 및 그에 따라 OLTP에 적합한 FTL의 특성을 도출한다. 또한 OLTP환경의 워크로드에 대한 다양한 측면에서의 성능 평가를 통해 기존 로그기반 FTL과의 신뢰성 있는 비교결과를 제공한다.

(An) optimized method for the determination of patulin in apple-based foodstuffs by isotope dilution-liquid chromatography/mass spectrometry

서미영 Graduate School, Korea University 2015 국내석사

스마트폰 렌즈 정밀 사출성형 프로세스 모니터링 및 품질 예측 시스템 개발

나초록 성균관대학교 일반대학원 2016 국내석사

사출성형 공정은 열가소성 플라스틱 수지를 사용하는 성형방법으로 성형 사이클이 짧고, 높은 생산성으로 인해 대량생산에 적용되고 있다. 또한, 사출성형 공정은 정밀 금형 사용을 통해 복잡하고 높은 정밀도를 요구하는 부품의 생산을 가능하게 하여 스마트폰에 사용되는 카메라 렌즈 및 의료기기 등 다양한 분야의 정밀 부품 생산에 적극적으로 적용이 되고 있다. 하지만 대부분의 공정은 숙련된 작업자에 의해 수행되며, 사출품의 품질에 영향을 주는 내부의 유동, 유압 및 금형과 수지의 열전달 등의 현상은 체계적으로 분석되지 못하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 스마트폰 렌즈 정밀 사출금형에 Built-in sensor를 설치하여 렌즈 사출성형 공정의 실시간 프로세스 모니터링 및 품질 예측 알고리즘을 개발하였다. 또한 개발된 알고리즘을 통하여 렌즈 정밀 사출성형 공정상태 진단 및 예측 시스템 구축을 통해 산업현장에 적용하였다. 렌즈 정밀 사출성형 공정상태 모니터링 및 품질 예측을 위한 사출성형 실험이 수행되었으며, 수행된 실험은 렌즈의 품질에 가장 영향을 많이 미치는 보압 및 냉각수 온도를 공정변수로 선정하여 수행하였다. 프로세스 모니터링 수행을 위해 Built-in sensor금형의 압력, 온도 센서 및 사출기 내부 센서를 통하여 실시간으로 신호측정을 수행하였다. 또한 각 공정상태에서 수집한 캐비티 압력, 온도 및 내부 센서 신호를 이용한 특징요소도출 알고리즘 개발하였다. 도출된 특징요소는 최대 압력, 보압, 최고온도, 최소 쿠션위치, 보압완료 위치 및 전역피크 보압으로 총 6 개의 특징요소를 기반으로 공정상태 진단모델을 구축하였으며 검증을 통해 알고리즘의 신뢰도를 입증하였다. 렌즈 사출성형 품질 예측 알고리즘은 도출된 특징요소와 측정된 렌즈형상오차 간 상관관계분석을 통해 개발하였다. 또한 k-fold cross validation방법론을 적용하여 품질 예측 정확도를 향상 시키는 최적의 모델을 구축하였고, 이에 대한 검증을 통해 실효성을 확인하였다. 또한, 효율적인 산업 현장 적용을 위해 휴대폰 렌즈 사출성형 공정상태 진단 및 예측 임베디드 시스템을 구축하였다. 본 시스템은 전술한 공정상태 진단 알고리즘을 기반으로 구축되었고 각 사출성형 공정진단 정보를 가시화하여 제공함으로써 체계적인 사출성형 공정관리를 가능하게 하였다. 개발된 시스템은 실제 렌즈 사출성형 양산 산업현장에 적용하여 타당성을 검증하였다. 주제어 : 렌즈 정밀 사출성형, Built-in sensor 금형, 사출성형 공정상태 진단, 사출성형 품질 예측, 산업현장 적용 시스템

In-page logging with phase change RAM

김강년 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사

A great deal of research has been done on solid-state storage media such as flash memory and non-volatile memory in the past few years. While NAND-type flash memory is now considered a top alternative to magnetic disk drives, different types of non-volatile memory have also begun to appear in the market recently. Although some advocates of storage class memory (SCM) predicted that flash memory would give way to SCM in the very near future, we believe that they will co-exist, complementing each other, for a while until the hurdles in its manufacturing process are lifted and storage class memory becomes commercially competitive in both capacity and price. This paper presents an improved design of In-Page Logging (IPL) by augmenting it with Phase Change RAM (PCRAM) in its log area. IPL is a buffer and storage management strategy that has been proposed for flash memory database systems. Due to the byte-addressability of PCRAM and its faster speed for small reads and writes, the IPL scheme with PCRAM can improve the performance of flash memory database systems even further by storing frequent log records in PCRAM instead of flash memory. We report a few advantages of this new design that will make IPL more suitable for flash memory database systems.

Optimizing index scan on flash SSDs

이은미 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사

Because the random IO latency is far lagging behind the bandwidth in mechanical hard disk, hard disk has very low access performance. Meanwhile, electro-mechanical flash memory SSDs show very fast latency in random reads and performance gap between sequential and random read to data page is relatively small. For this reason, index-based scan is considered to become more outperform than full table scan in flash memory storage devices. Recent results indicate, however, the existing index scan can outperform the full table scan only in very low selectivity. In this paper, we research how to optimize the index scan on flash memory SSDs. First, we empirically demonstrate that compared to full table scan, the index scan has much more poorly performance even when the selectivity of selection predicate is less than 10%. It is mainly because of repetitive IOs of same data pages during the index scan due to limited size of buffer cache. Second, we revisit the idea of sorted index scan. It first sorts the index entries in the order of record identifier before fetching data pages. So it can avoid the unnecessary repetitive IOs of the same pages. Our experimental result shows that it can outperform the full table scan when the selectivity is larger than 30%. By the way, one serious drawback of the sorted index scan is that lose the sortness in index key order and it is not sorted any more in the index key order. Third, in order to efficiently re-sort the result from the sorted index scan, we propose a new external index-based sort algorithm, partitioned sort, which exploits the information of key value distribution in the index leaf nodes while partitioning the data to be sorted. The traditional external merge sort might use multiple passes depending on the data size and the sort memory size. On the other hand, partition sort can sort data in one pass regardless of the available sort memory size.

확룔 신경망 이론을 이용한 사출 성형 프로세스 상태 진단에 관한 연구

이성군 성균관대학교 일반대학원 2013 국내석사

The objective of this research is the development of injection molding process monitoring and diagnosis algorithm. To diagnose the condition of the injection molding process, the cavity and nozzle pressures are analyzed. In addition, the critical injection molding process parameters for according to specified experimental conditions. For feature extraction of condition monitoring and diagnosis are identified. Cavity and nozzle pressures and injection stroke, two methods are applied. A wavelet packet decomposition(WPD) method is applied to obtain the node energy. Then, a new feature extraction algorithm(FEA) is developed to extract critical features from cavity and nozzle pressures and injection stroke. The probabilistic neural network(PNN) theory is applied to obtain the condition diagnosis model for the injection molding process. The experimental results confirm that the proposed algorithm is useful to accurately diagnose the injection molding process conditions.