• 제목/요약/키워드: 물리적 휴면

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자생식물 종자의 외생휴면 분류 (Classification of Seed Exogenous Dormancy in Korean Native Plants)

  • 조주성;박경태;이상엽
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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    • pp.10-10
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    • 2020
  • 전 지구적으로 생물다양성의 지속적인 감소 추세에 따른 생물자원의 중요성이 증가하는 시점에서, 식물 유전자원의 종 다양성 보존과 지속가능한 이용을 위한 체계적이고 현실적인 방안 마련이 절실한 실정이다. 국내에서도 2017년에 유전자원 접근 및 이익 공유에 대한 나고야 의정서가 발효됨에 따라 식물유래 BT산업 소재의 국내 자급이 불가피해진 상황이며, 더불어 국토의 생태복원에 적합한 식물 소재 개발의 중요성이 대두되면서 자생식물의 종자 수급기반 대책은 국가적 차원에서 중대한 과제라 할 수 있다. 우리나라는 면적 대비 높은 식물 종 다양성을 보이며, 이는 종자의 휴면유형 또한 다양하고 복잡할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 식물유전자원으로써의 보존 및 국가 경제적 이익을 위한 종자 활용, 산업화를 위해서는 종자의 생리적 특성에 기반 한 데이터베이스의 축적과 효과적인 활용을 위한 종자 휴면유형 분류 및 적정 휴면타파 조건을 확립할 필요가 있다. 현재까지 다양한 식물종에서 종자 휴면의 하위 카테고리가 계속적으로 세부 분류되고 있으나, 아직까지 밝혀지지 않은 세부 휴면유형에 의해 많은 유용 식물자원의 활용이 제한적이다. 종자의 휴면유형은 크게 외생휴면(Exogenous dormancy)과 내생휴면(Endogenous dormancy)으로 분류되며, 국내에서는 내생휴면에 대한 연구가 주를 이루고 있다. 한편 외생휴면은 물리적 휴면(Physical dormancy), 기계적 휴면(Mechanical dormancy) 및 화학적 휴면(Chemical dormancy)으로 세부 분류되며, 기계적 휴면과 화학적 휴면은 내생휴면인 생리적 휴면(Physiological dormancy)에 포함되어야 한다는 의견도 있다. 물리적 휴면 종자에서는 water-gap 복합체의 존재 등에서 원인을 찾을 수 있으나, 발아억제 호르몬에 기인하는 화학적 휴면 및 종(과)피 또는 배유에 의한 기계적 휴면은 배의 성장잠재력과 발달에 의해 타파될 수 있다. 이와 같이 실제로 많은 식물 종에서 다양하게 존재하는 외생휴면 유형에 대해 내생휴면과는 명확히 다른 방식으로 접근되어야 하므로, 다년간의 체계적 연구를 통해 미흡한 종자생리 연구 분야를 보완하고 자생식물의 종자 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

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파상처리와 지베렐린을 이용한 무늬둥굴레(Polygonatum odoratum var. pluriflorum 'Variegatum')의 휴면타파 (Scarification and Gibberellic Acid Affecting to Dormancy Breaking of Variegated Solomon's Seal (Polygonatum odoratum var. pluriflorum 'Variegatum'))

  • 이용하;이승연;박주현;김기선
    • 원예과학기술지
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    • 제32권3호
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    • pp.296-302
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    • 2014
  • 무늬 둥굴레는 화훼장식의 절엽 소재로 많이 활용되고 있으나 봄과 여름 시기에만 생산되는 제한적인 시장성을 가지고 있다. 무늬 둥굴레의 연중생산 요구가 늘어나고 있으며, 시간과 공간을 필요로 하는 저온처리를 대신하는 무늬둥굴레의 휴면타파법이 필요하다. 본 연구에서는 지베렐린을 효과적으로 처리하여 무늬둥굴레의 휴면을 타파할 수 있는 방법을 찾고자 실험을 수행하였다. 휴면 상태의 무늬둥굴레 근경에 지베렐린을 두상관주 하였을 때에는 휴면타파가 이루어 지지않았다. 하지만 지베렐린을 처리하기 전에 면도칼로 무늬둥굴레의 표피에 상처를 내어 지베렐린을 관주하거나 주사로 지베렐린을 직접 주입하였을 때에는 1년차 실험에서는 $GA_3$ $400mg{\cdot}L^{-1}$를 처리했을 때 각각 100, 83.3%의 휴면타파가 이루어졌다. 그러나 면도날이나 주사기를 사용했을 경우 무늬둥굴레에 물리적인 피해가 나타나 NaOCl을 이용한 화학적 처리를 사용해 보았다. 솜에 묻힌 4%의 NaOCl을 6시간 또는 24시간 처리한 이후에 $GA_3$ $400mg{\cdot}L^{-1}$를 처리했을 때 휴면 상태의 무늬둥굴레에서 각각 70%와 86.7%의 휴면타파 결과를 얻을 수 있었다. 그리고 대조구나 지베렐린의 관주처리에 비하여 물리적인 처리 이후 지베렐린을 처리했을 때 엽수가 더 많았다. 이와 같은 결과는 지베렐린을 효과적으로 처리하면 무늬둥굴레의 휴면을 효율적으로 타파시켜서 절엽의 주년생산에 기여할 수 있음을 알 수 있었다.

우리나라 우점(優占) 잡초종(雜草種)의 휴면(休眠)에 관한 생리(生理) 생태학적(生態學的) 연구(硏究) (Physiological and Ecological Studies on the Seed Dormancy of Dominant Weed Species in Korea)

  • 강병화;심상인;이상각;신현원
    • 한국환경농학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.193-207
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    • 1993
  • 잡초종자(雜草種子)의 휴면(休眠)은 불량(不良)한 외부환경(環境)에 대한 방어(防禦) 기작으로 잡초(雜草)의 불균일(不均一)한 발아(發芽)를 유도하여 잡초방제(雜草防除)의 어려움을 초래하므로 잡초(雜草)의 휴면(休眠)에 대한 연구(硏究)는 제초제(除草劑)의 사용면에서도 중요하다. 잡초(雜草)의 휴면(休眠)은 종(種)에 따라 여러가지 다른 원인이 작용한다. 잡초(雜草)의 휴면(休眠)의 원인을 밝히기 위하여 여러가지 휴면타파처리(休眠打破處理)를 실시한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 우리나라의 주요잡초(主要雜草)에 속하는 54종(種) 중 20종(種)의 잡초(雜草)가 휴면(休眠)이 있는것으로 나타났으며, 화본과(禾本科)와 마디풀과(科)에 속하는 것이 많았다. 2. 여러가지 물리적(物理的), 화학적(化學的) 처리(處理)에 대한 휴면종(休眠種)들의 반응은 서로 상리(相異)하게 나타났으나 층적처리(層積處理)에 의하여 휴면(休眠)의 타파(打破)가 가장 크게 일어났다. 3. 대부분의 경우 항온(恒溫) 보다는 변온조건(變溫條件)이 휴면타파(休眠打破)에 효과적이었으며, 변온(變溫)은 발아(發芽)촉진에 있어서 다른처리(處理)와의 상승작용(上昇作用)을 나타냈다. 4. ${\alpha}-amylase$와 가용성(可溶性) 단백질함양(蛋白質含量)은 휴면종자(休眠種子)의 발아률(發芽率)이 증가함에 따라 높아지는 경향이었다.

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가잠난각의 구조 및 물리화학적 특성에 관한 연구 (Studies on the Structure and Some Physical and Chemical Properties of the Egg Shell in the Silkworm, Bombyx mori L.)

  • 마영일;박광의
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.55-72
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    • 1983
  • 가잠의 휴면성을 난각의 조직학적 특성을 보고자 난각층에 대한 전자현미경상을 관찰하였고 또한 난각의 물리화학적 특성에 대해서는 수분투과성, 염산투과성, 염색성 및 난각 구조단백질을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 난각구조를 전자현미경으로 보면 뚜렷이 4층으로 되어 있으며, 또한 휴면난과 비휴면난 및 즉침난 사이에 구조적인 차이가 보인다. 즉 외층 밖에 또 다른 전자밀도가 낮은 얇은 층이 휴면난에는 존재하고 있으나 비휴면 및 즉침난에는 이 층을 볼 수 없다. 2. 산난후 20∼24시간째의 휴면난과 비휴면난 및 즉침난 사이에 난각염산투과성의 차이를 보면 휴면난에 비해 즉침난 및 비휴면난이 모두 투과성이 높았고 또한 난령이 지남에 따라 휴면난은 투과성이 떨어지는데 반하여 즉침난 및 비휴면난은 투과성이 높아졌다. 3. 휴면난의 ether 처리난은 무처리난에 비해 난각의 투과성이 변하는 것으로 보아 난각물질 중 ether 용출물이 존재한다. 4. 난각의 수분투과성도 염산투과성에 있어서와 같이 휴면난이 즉침난 및 비휴면난에 비해 수분투과성이 낮았다. 5. 가잠난각의 조직화학적 특성은 단백질과 당에 대한 염색성이 높아 난각에는 단백질과 당이 풍부하며 특히 지질에 대한 염색성은 거의 음성이나 내층으로 갈수록 진하게 염색되었다. 6. 누에의 난각점착물은 PAS-alcian 반응으로 보아 mucopolysaccharides이다. 7. 난각 구조단백질 중 SH단백질에 대한 전기영동상에 있어서 휴면난과 비휴면난 모두 2개의 band가 인정되나 비휴면난의 경우 이동거리가 빠른 band는 매우 흔적적이며 또한 영동거리도 원점으로부터 멀리 이동하여 두 처리간에 minor component에 차이가 보였다. 8. SH단백질에 대한 아미노산조성에 있어서는 휴면난 및 비휴면난 사이에 큰 차이를 인정할 수 없었고 난각단백질중 SH단백질의 구성아미노산에는 glycine이 가장 많고 cystine함량은 적었다. SI K-2 는 Penicillin, Ampicillin과 Cephalothin에 저항성을 나타냈고 ts-U171, A-N92와 A-N115는 이 세항생제에 민감성을 나타냈다. Temperature - sensitive돌연변이균주를 42$^{\circ}C$에서 24시간 배양후에 28$^{\circ}C$로 옮기어 배양한 결과 ts-U601, -U603, -U604와 -U171은 성장을 더 이상하지 않았다.ta-exotoxin을 생산했는데, 48시간 배양 배지 $m\ell$당 70$\mu\textrm{g}$을 분비한 균주는 BTK-1이고, BTK-37 균주는 $m\ell$당 88$\mu\textrm{g}$(6.1$\times$$10^{8}$ Cells/$m\ell$) BTK-35 균주는 $m\ell$당 81$\mu\textrm{g}$(5.2$\times$$10^{8}$ Cells/$m\ell$)을 생산했고. 그외는 모두 70$\mu\textrm{g}$미만이었다. 3. Beta-exotoxin과 B. thuringiensis 균체을 동시에 per os, interaperitoneal injection, subcuntaneous injection, nasal cavity inoculation, intracerebral injection을 120시간 처리했어도 치사효과를 나타내지 않았다.삼각호마법 and Japan#s 병음한자변환방식 have prospect to be prevalent. The following suggestions can be made from these results, 1) All the

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먹넌출 열매 성숙 단계에 따른 열매·종자 특성과 종자 발아 조건 (Fruit and Seed Characteristics according to Fruit Maturity and Seed Germination Condition of Berchemia racemosa var. magna)

  • 구다은;임효인;구자정;한심희
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.67-67
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    • 2022
  • 먹넌출은 국내에서 안면도에서만 자생하는 희귀식물로, 항산화, 미백, 항암 효능이 밝혀져 유용식물자원으로의 활용이 기대되나 IUCN(세계자연보전연맹) 기준 취약종(VU)으로 분류되어 생명자원의 현지 내, 현지외 보존 필요성이 크다. 따라서 본 연구는 먹넌출의 종자를 이용한 보존과 증식을 위해 기초자료를 확보하고자 하였다. 이를 위해 열매의 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 차이를 비교하고, 종자의 발아 조건 구명을 위해 휴면 종류와 발아 적온을 조사하였다. 먼저 열매 성숙도에 따른 형태적 특성과 활력 조사 결과, 열매가 부분적으로 성숙한 적색 단계는 완전히 성숙한 흑색 단계와 비교하여 종자 무게와 배길이에서 차이가 거의 나타나지 않았고 충실도가 80%, 충실 종자의 활력이 100%로 나타났다. 따라서 종자 채취 시 열매가 흑색으로 성숙하여 떨어지기 전인 적색 단계에서 채취하여도 종자를 이용한 증식에 문제가 없을 것으로 보인다. 또한 먹넌출 종자는 딱딱한 과피로 덮여있지만 수분 흡수를 가능하게 하는 조직을 가지고 있어 물리적 휴면에 해당하지 않았으나 생리적 휴면을 가지고 있었으며, 휴면 타파에는 GA3 1000ppm 처리가 가장 효과적이었다. 또한 발아 온도는 10℃ 12시간, 20℃ 12시간인 변온 조건에서 가장 높은 발아율을 보였다. 본 결과를 먹넌출 종자 수집과 증식에 참고 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

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각시괴불나무 종자의 휴면유형과 발아특성 (Dormancy type and Germination Characteristics of Seeds of Lonicera chrytsantha Turcz. Ex Ledeb (Caprifoliaceae))

  • 박형빈;고충호;김상용;이기철;김재현;정재민
    • 한국자원식물학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.457-462
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    • 2019
  • 본 연구는 각시괴불나무 종자의 휴면유형과 발아특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 수분흡수 실험결과, 각시괴불나무 종자는 수분흡수가 원활히 이루어졌다. 따라서, 물리적 휴면은 가지지 않는 것으로 판단된다. 각시괴불나무 종자는 탈리 시점에 미숙배를 가지고 있으며, 발아직전까지 배/종자 비율이 약 46% 증가하였다. 온도실험결과, $5^{\circ}C$에서는 발아가 전혀 이루어지지 않았다. $20^{\circ}C$에서는 파종 후 1주부터 발아가 시작되었으며 최종 발아율은 2주차에 86.7%였다. $15^{\circ}C$에서는 파종 후 2주부터 발아를 시작하였으며, 최종 발아율은 4주차에 75.0%였다. $25^{\circ}C$에서 파종 후 1주부터 발아가 시작되었으며 최종 발아율은 19주차에 48.3%였다. 결론적으로, 각시괴불나무 종자의 발아를 위한 최적온도는 가장 높은 최종 발아율과 가장 짧은 평균 발아 일수를 나타낸 $20^{\circ}C$이다. 각시괴불나무 종자는 $5^{\circ}C$를 제외한 모든 온도에서 4주 이내에 발아하였기 때문에 생리적 휴면은 관찰되지 않았다. 따라서, 각시괴불나무 종자는 오직 형태적 휴면만을 가지는 것으로 판단되었다.

한반도 자생식물 헐떡이풀 종자의 휴면유형과 발아특성 (Seed Dormancy Type and Germination Characteristics in Tiarella polyphylla D. Don Native to Korea)

  • 최한;이승연;이용하;이정호;김상용;이기철
    • 한국자원식물학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.363-371
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    • 2018
  • 헐떡이풀은 우리나라에서 울릉도에서만 분포하는 자생식물로 전통적으로 약용으로 쓰여왔으며, 관상식물로의 활용도 기대되는 자원식물이다. 본 연구는 헐떡이풀 종자의 휴면타파와 발아를 위한 조건을 확립하고 종자휴면 유형을 분류하고자 수행되었다. 실험은 헐떡이풀 종자에 저온층적처리($5^{\circ}C$에서 0, 12주)와 고온층적처리($23^{\circ}C$에서 0, 4, 8, 12주 처리 후에 $5^{\circ}C$에서 8주, 다시 $23^{\circ}C$에서 배양함), $GA_3$ (0, 10, 100, 1000 mg/L)처리를 수행하였다. 이렇게 처리한 종자는 무균배지에 소독하여 파종하고 온도 $23^{\circ}C$, 광도 $40{\mu}mo{\ell}{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD, 일장16시간 조건의 배양실에서 배양하였다. 헐떡이풀 종자는 자연상태에서 미숙배인 상태로 탈리되며, 종자 내부로의 수분흡수에 대한 물리적인 장벽은 없었다. 그러나 아무 처리 없이 파종하였을 때 30일이 지나도록 전혀 발아하지 않았다. 따라서 헐떡이풀 종자는 형태적 휴면(MD)과 생리적 휴면(PD)을 가지고 있는 것으로 판단하였다. 저온층적처리(0, 12주) 실험의 최종 발아율은 각각 66.7%, 45.6%로 나타났다. 저온처리는 오히려 발아를 약 3주 정도 지연시켰다. 고온층적처리(0, 4, 8, 12주) 실험에서는 최종 발아율이 각각 13.3%, 24.4%, 20.0%, 51.1%로 나타났다. 헐떡이풀 종자의 배는 상대적 고온에서 발달하였다. $GA_3$ 처리는 종자의 휴면을 극복하고 발아를 촉진하였다. $GA_3$ 처리에서의 최종 발아율은 0, 10, 100, 1000 mg/L 처리구에 대하여 각각 33.3%, 45.0%, 42.5%, 72.5%로 나타났다. 위의 결과를 종합하여 헐떡이풀 종자는 non-deep simple 형태생리적 휴면(MPD)을 가지고 있으며, $GA_3$ 처리를 통해 고온을 대체하고 종자의 휴면을 타파할 수 있었다. 이는 한국에 자생하는 헐떡이풀속의 종자휴면에 대해 처음으로 보고한 논문이다.

황산처리를 이용한 개싸리 종자의 물리적 휴면 타파 (Breaking Physical Dormancy with Sulfuric Acid in Seeds of Lespedeza tomentosa (Thunb.) Siebold ex Maxim)

  • 이용하;최한;이수광;이정호;이기철
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.136-142
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    • 2016
  • 싸리속(Lespedeza)식물은 가축사료, 제방 녹화용 등으로 활용되는 자원식물이다. 이들 종자는 산지의 화재 이후에 발아, 출현하는 fire species로 알려져 있다. 선행연구에서 이런 점을 착안하여 인위적으로 열을 가했을 때 발아가 되었으나 발아율이 낮고 처리가 용이하지 않았다. 따라서 본 연구는 개싸리 종자를 황산처리하여 화학적으로 종피처리하여 발아율을 높이기 위해 수행되었다. 개싸리 종자를 98% 황산에 0, 1, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384분 동안 침지시키고 흐르는 물에 24시간 동안 씻었다. 황산처리를 하지 않은 대조구의 경우 거의 발아가 되지 않았지만, 황산처리 기간이 길어질수록 개싸리의 발아율이 증가하였다. 황산 24, 48, 92분 처리에서 90% 이상 발아가 되었다. 그러나 장기간 황산처리시 발아된 유근에 황산피해가 관찰되었다. 기외 실험에서 황산처리 후 건전묘 출현을 알아보기 위해 황산 30, 60, 90, 120, 150, 180, 300분을 처리한 원예상토가 충진된 트레이에 파종하고 비닐온실에서 발아율을 측정하였다. 황산 90분, 150분 처리에서 발아율은 각각 92%, 84%였으나 이보다 더 긴 기간 동안 처리하였을 때 출현율이 떨어졌다. 따라서 개싸리의 발아를 위한 황산 최적시간은 1~2시간으로 판단된다. 개싸리는 종피처리 이후 바로 발아가 시작되어 대부분 1달 이내에 발아가 완료되었으며, 이는 개싸리 종자는 생리적 휴면은 없는 물리적 휴면을 가지고 있음을 알 수 있다.

韓國産 산마늘 種子의 發芽와 種球의 休眠 特性 (Characteristics of Seed Germination and Bulb Dormancy in Korean- Native Allium victorialis L.)

  • 강치훈;홍정기;최병곤;방순배;박영학;한종수
    • 한국자원식물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.219-226
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    • 2000
  • 본실험은 울릉도와 오대산 산마늘 자생종의 종자의 특성 및 물리·화학적 처리에 의한 종자의 발아 양상과 가온개시기에 따른 종구의 휴면 특성을 조사하기 위해 수행하였다. 종자의 특성에 있어 모양, 색, 탈립성은 2개 자생종이 비슷하였으나 그 외의 형질에서는 달랐다. 천립중는 울릉도 자생종이 14.8g 으로 오대산 자생종에 비해 2.1배였다. 울릉도 자생종은 채종 즉시 파종한 처리에서만 발아하였으며 화학제 처리효과는 없었다. 또한 무처리 암장태에서 발아율이 86%, 평균발아일수 42일, 발아계수 2.05이었으며, 저온유수 및 저온습윤혼용처리에서는 발아율이 감소하였다. 오대산 자생종은 무처리 암장태에서 발아율이 70%, 평균발아일수 47일, 발아계수 1.0이었는데, 저온습윤 처리에서는 명장태에서 발아율 82%, 평균발아일수 47일, 발아계수 1.75로 광에 대한 반응이 달라졌다. 오대산 자생종 종구는 초상후 45일 이후가 되어야 휴면이 타파되어 가온개시시기로써 적합할 것으로 보여진다.

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교량감시를 위한 무선 센서 네트워크 구조 및 보안 프로토콜 (A Wireless Sensor Network Architecture and Security Protocol for Monitoring the State of Bridge)

  • 임화정;전진순;이헌길
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.465-476
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    • 2005
  • 무선 센서 네트워크는 물리적인 제약을 가진 수많은 센서 노드들로 구성되어 있다. 각 센서 노드는 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 싱크(Sink)로 보내는 역할을 한다. <중략> 본 논문에서는 교량과 같은 인공구조물에 적합한 비 계층적 무선 센서 네트워크 구조를 제시하였다. 또한, 센서 노드들의 휴면(Sleep)과 활동(Awake) 상태를 이용한 효율적인 보안 라우팅 프로토콜과 센서 노드의 키와 위치 정보를 사전에 노드에 분배하는 사전 키 분배 방식 및 2계층 인증 기법을 제안하였다. 제안하는 방식은 대체 경로 수의 증가로 인한 데이터 전송률의 증가와 에너지 소모율의 감소 효과를 보였다.

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