계절내 및 계절 (S2S) 예측을 위한 적절한 앙상블 크기 설정에 대한 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :자연과학대학 지구환경과학부,2019. 8. 손석우.In this study, the optimal ensemble size and the factor affecting its determination for Sub-seasonal to Seasonal (S2S) prediction are explored. The results show that the prediction skill, which is quantified by the mean square skill score (MSSS), increases with increasing ensemble size in a perfect model with an unbiased and reliable ensemble spread to observed variance. In this idealized prediction system, 10 to 20 ensemble members lead to 90% to 95% of the skill improvement in the theoretical maximum (infinite ensemble size). This theoretical estimation is applied to the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) S2S real-time forecast that consists of 51 ensemble members. The MSSS of the 500-hPa geopotential height, which represents tropospheric skill, is in good agreement with the theoretical estimation, indicating that approximately 10 to 20 members are needed to obtain a skill improvement close to the theoretical maximum. However, the stratospheric skill, verified at the 50-hPa geopotential height, is substantially lower than the theoretical estimation. This result is particularly true in the tropical stratosphere, where only 20-30% skill improvement of the theoretical maximum can be obtained even when using all ensemble members. The substantial overestimation of the stratospheric skill is mainly due to model mean bias. The role of mean bias in the ensemble size effect is highly dependent on ensemble spread and natural variability. By removing the bias, overestimation in the stratosphere can be reduced so that it is possible for 10-20 members to be optimal. Extending the results to all the levels and seasons available in the S2S dataset indicates that the effect of mean bias is remarkable in the tropical and summer hemispheric upper stratosphere.본 연구는 계절내 및 계절(S2S) 예측을 위한 최적의 앙상블 크기와 그 결정에 영향을 미치는 요인에 대해 다루고 있다. 바이어스가 없고 관측의 분산에 잘 부합하는 앙상블 스프레드를 갖춘 완벽한 모델에서, 평균제곱기술(Mean Square Skill Score; MSSS)로 정량화되는 모델의 예측성은 앙상블 크기가 증가함에 따라 항상 향상됩니다. 이러한 이상적인 예측시스템에서 10-20개의 앙상블 멤버가 있으면 이론적으로 얻을 수 있는 최대(무한 개 앙상블 멤버)의 90에서 95%에 해당하는 예측성 향상을 기대할 수 있다. 51개의 앙상블 멤버를 가진 유럽중기예측센터(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts; ECMWF)의 S2S 실시간 예측 자료를 위의 이론적 추정과 비교하였다. 대류권의 예측성을 나타내는 500-hPa 지위고도의 MSSS는 이론적인 추정치와 잘 일치하며, 이는 10-20개의 멤버로 이론적인 최대치에 근접한 예측성 향상을 얻을 수 있음을 의미한다. 그러나 50-hPa 지위고도의 MSSS로 평가된 성층권 예측성은 이론적 추정에 비해 상당히 낮은 것으로 나타났다. 특히 열대 성층권 영역에서는 모든 앙상블 멤버를 사용했을 때에도 예측성 향상이 이론값의 20-30% 수준에 불과했다. 성층권에서 나타나는 과대추정 경향은 주로 모델의 평균 바이어스에 기인한다. 이 같은 앙상블 크기 효과에 대한 바이어스의 영향은 앙상블 스프레드와 관측의 분산에 크게 영향을 받는다. 단순히 바이어스를 제거하는 바이어스 보정(bias correction)을 통해 성층권에서의 과대추정을 완화할 수 있으며, 대류권과 마찬가지로 10-20개를 최적 앙상블 규모로 취할 수 있다. 전체 고도와 계절에 대한 확장을 통해, 열대 및 여름반구 상부 성층권에서 동일하게 바이어스의 영향이 극명하게 나타남을 확인할 수 있다.1. Introduction 1 2. Methodology 4 2.1. Error Estimation in a Perfect Model 4 2.2. Evaluation Metrics (MSSS and SIR) 7 3. Application to the S2S Prediction System 10 3.1. ECMWF S2S Real-time Forecast 10 3.2. Prediction skills 11 3.3. Role of Mean Bias in Overestimation of Skill 13 3.4. Vertical and Seasonal Extension 18 4. Summary and Conclusions 21 References 24 Table 28 Figures 29 Abstract in Korean 40Maste

신행정수도 건설의 사회·경제적 파급영향 분석연구(The soco-economic impact analysis on the construction of new capital in Korea)

노트 : 이 연구보고서의 내용은 국토연구원의 자체 연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없습니다

지역개발사업의 효율적 추진을 위한 SOC투자 연계집행 방안

노트 : 이 연구보고서의 내용은 국토연구원의 자체 연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없습니다

비용종을 동반한 호산구성 비부비동염에 대한 resveratrol의 치료효과

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 의학과 이비인후과학 전공, 2012. 8. 민양기.서론: 만성 비부비동염은 코막힘과 후각장애 등의 증상을 유발하고 삶의 질을 떨어뜨리는 질환이며 흔히 비용종을 동반한다. 스테로이드 제제의 전신적 투여는 비용종에 대한 매우 효과적인 약물 치료이나 장기간 사용하게 되면 골다공증, 우울증 및 당뇨 등의 합병증을 유발하므로 제한적으로 사용할 수 밖에 없다. 최근 포도상구균 장독소 B형을 이용한 호산구성 비부비동염 마우스 모델이 확립되었는데 본 연구에서는 resveratrol이 비용종을 동반한 호산구성 비부비동염에 미치는 치료 효과와 그 작용 기전에 대해서 탐구하였다. 대상 및 연구 방법: 실험군은 난알부민으로 감작시키고 음성대조군에는 PBS를 투여하였다. 실험군은 실험 후반 8주간 매주 한 번씩 포도상구균 장독소 B형으로 비강내 자극을 시행하였으며 주입한 약물에 따라 4그룹으로 나누었다. 양성대조군에는 DMSO와 PBS의 혼합물을 주입하였고 나머지 세 치료군에는 각각 triamcinolone acetonide, 저농도 resveratrol, 고농도 resveratrol을 투여하였다. 전반적인 염증 상태와 비용종 관찰을 위한 Hemoxylin eosin 염색, 호산구 침윤 관찰을 위한 Sirius red 염색, 비반세포 관찰을 위한 Giemsa 염색, 상피하 섬유화 확인을 위한 Massons trichrome 염색, 분비세포의 형성을 관찰하기 위해 Alcian blue 염색을 시행하였다. 또한, 면역조직화학염색과 Western blot을 시행하여 그룹간 cyclooxygense-2와 5-lipooxygense의 발현 정도를 비교하였으며, 실시간 PCR을 시행하여 IL-4, IL-5, prostaglandin D synthase 및 leukotriene C4 synthase 유전자의 발현 정도를 그룹간에 비교하였다. 결과: 고농도 resveratrol을 투여한 실험군에서 조직내 호산구 침윤, 상피하 섬유화 및 전체 염증 세포 중 호산구의 비율 등이 양성 대조군에 비해 의미있게 감소하였으며 triamcinolone acetonide와 비슷한 효과를 보여주었다. 또한, 통계적인 유의성을 얻을 수는 없었지만 비용종의 갯수도 감소하는 경향을 보였다. 한편, 면역조직화학염색과 Western blot에서도 고농도 resveratrol이 triamcinolone acetonide와 비슷한 5-lipooxygense 발현 억제 효과를 보였다. 또한, IL-4, IL-5, prostaglandin D synthase 및 leukotriene C4 synthase의 유전자 발현은 양성 대조군에서 가장 높게 나타났으며, 저농도 및 고농도 resveratrol을 투여한 군 모두에서 유의하게 감소하였다. 저농도 resveratrol은 전체적인 호산구 염증을 뚜렷하게 줄이지는 못했지만 전체 염증 세포 중 호산구의 비율과 상피하 섬유화 정도를 감소시키는 효과를 보였다. 결론: 호산구성 비부비동염 마우스 모델에서 resveratrol을 고농도로 투여하는 경우 뚜렷한 항염증 작용과 비용종 감소 효과를 확인할 수 있었으며, lipooxygense pathway 의 발현 억제가 중요한 기전으로 생각된다. Resveratrol은 비용종을 동반한 호산구성 비부비동염의 새로운 후보 치료제로 향후 환자에 대한 임상 연구가 필요할 것으로 보인다.Background: Patients with chronic rhinosinusitis often suffer from nasal stuffiness, olfactory dysfunction, and the decline of quality of life. Chronic rhinosinusitis is frequently accompanied by nasal polyps. Although systemic administration of corticosteroids is efficient medical treatment for nasal polyps, it cannot be used for long-term periods because of its detrimental side effects such as osteoporosis, depression and diabetes mellitus. Therefore, search for safe and effective novel drugs for nasal polyps is needed. Recently, a murine model of eosinophilic rhinosinusitis with nasal polyps was established by using Staphylococcus aureus enterotoxin B. Using the same protocols, therapeutic effects of resveratrol on eosinophilic rhinosinusitis with nasal polyps were examined, and the mechanism of actions were investigated in this study. Materials and Methods: Mice in the experimental groups were sensitized with ovalbumin whereas those in the control group received phosphate-buffered saline. Experimental groups were challenged intranasally with Staphylococcus aureus enterotoxin B weekly during the late 8 weeks of experiments, and divided into 4 subgroups according to the administered drugs: a mixture of dimethyl sulfoxide and phosphate-buffered saline, triamcinolone acetonide, low-dose and high-dose resveratrol. Histopathologic changes were observed using hemotoxylin and eosin for overall inflammation and polyp-like lesions, Sirius red for eosinophils, Giemsa for mast cells, Massons trichrome for collagen, and alcian blue staining for secretory cells. The expression of cyclooxygense-2 and 5-lipooxygense were evaluated by immunohistochemical staining and Western blot analysis. The levels of interleukin (IL)-4, IL-5, prostaglandin D synthase, and leukotriene C4 synthase transcripts were determined by quantitative real-time PCR. The differences in histologic and immunologic findings were compared between groups. Results: The degree of eosinophilic infiltration and subepithelial fibrosis, the proportion of eosinophils in total inflammatory cells were significantly decreased by administration of high-dose resveratrol, and its potency was similar to that of triamcinolone acetonide. By means of immunohistochemical staining and Western blot analysis, it was identified that 5-lipooxygenase expression was strongly inhibited by high-dose resveratrol. The gene expression of IL-4, IL-5, prostaglandin D synthase, and leukotriene C4 synthase was highest in mice with eosinophilic rhinosinusitis with nasal polyps, and administration of low- or high-dose resveratrol lowered their expression significantly. The number of polyp-like lesions also decreased, but this change was not statistically significant. Although low-dose resveratrol did not show definite anti-inflammatory effects, it reduced the proportion of eosinophils in total inflammatory cells and the degree of subepithelial fibrosis. Conclusion: Resveratrol, particularly in a high dose, exhibited apparent anti-inflammatory and polyp-reducing effects in a murine model of eosinophilic rhinosinusitis with nasal polyps, and a key mechanism of its action is believed to be the inhibition of the lipooxygenase pathway. Resveratrol appears to be a new potential drug for the treatment of eosinophilic rhinosinusitis with nasal polyps although a further human study is needed to confirm it.Abstract ------------------------------------------------------------------------------------ i Contents ---------------------------------------------------------------------------------- iv List of Figures --------------------------------------------------------------------------- v List of Abbreviations ------------------------------------------------------------------ vii Introduction --------------------------------------------------------------------------------1 Materials and Methods -----------------------------------------------------------------3 Results ------------------------------------------------------------------------------------10 Discussion -------------------------------------------------------------------------------16 References ------------------------------------------------------------------------------25 Figures -----------------------------------------------------------------------------------34 Abstract (Korean) ----------------------------------------------------------------------48 Acknowledgement ---- ----------------------------------------------------------------50Docto

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Detecting the ligand selectivity of sub-family proteins by using evolutionary conserved and functionally coevolved residues

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韓國映畵振興政策의 改善方案에 관한 硏究

학위논문(석사)--서울대학교 행정대학원 :행정학과 행정학전공,1997.Maste

Understanding the mitochondrial proteins involved in the communication to the cell through network biology

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