• 제목/요약/키워드: 학술연구 동향

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전지기술의 국내외 연구동향 (The Present and the Prospects for Batteries)

  • 이주성
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 1999년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.1-2
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    • 1999
  • 시간과 공간의 구애를 받지 않는 양질의 음성, 화상, 문자정보의 교환을 위한 노력으로 디지털 휴대폰과 휴대용 컴퓨터가 등장하면서 음성과 문자정보의 교환분야에 커다란 진보를 이룩하였다. 그러나 현재는 휴대폰이 음성정보에 문자정보교환이 추가된 상황이기 때문에, 아직도 관련 정보교환기술 및 기기개발이 진행되고 있다. 앞으로 휴대폰과 휴대용 컴퓨터의 기능을 통합하고 화상정보까지 결합된 휴대용 정보기기를 위해서는 전자회로의 집적화 및 통신속도 증대가 필수적이다. 또한 이들 휴대용 정보기기를 구동시키기 위한 전력도 증가될 것으로 예측되기 때문에, 현재 전원으로 사용되는 2차전지보다 에너지 밀도가 더욱 증패된 전지가 요구될 것으로 예상된다. 그리고 내연기관의 배기에 의해 발생되는 환정오염문제를 해결하기 위한 방법중의 일환으로 전기자동차 개발이 진행되고 있으며, 이들 전기자동차에 2차전지를 장착하기 위해서 경제성이 있고, 고속충전이 가능하고, 안전성이 높은 고에너지 밀도의 2차 전지 개발이 요구되고 있다. 현재 2차전지는 음극재료나 양극재료에 따라 낚축전지, 니켈/카드륨(Ni/Cd) 전지, 니켈/수소(Ni/MH) 전지, 라륨 2 차전지등이 있으며, 전극재료의 고유특성에 의해 전위와 애너지 밀도가 결정된다. 특히 리튬 2차전지는 리튬의 낮은 산화환원전위와 분자량으로 인해 에너지 밀도가 높기 때문에 앞에서 언급한 휴대용 전자기기의 구동전원으로 많이 사용되고 있다. 리튬 2차전지는 음극 재료가 금속리튬인 경우는 리튬금속으로, 탄소재료인 경우는 리튬이온이라 하며, 한편으로 전해질이 고체 고분자이거나 혹은 역체 유기용매와 리튬염을 고분자와 혼성시킨 겔(gel)인 경우는 고분자로, 전해짙이 리튬염이 전리되어 있는 유동성 액체일 경우는 고분자를 생략하여 구분하고 있다. 즉 리튬금속 2 차전지(LB), 리튬이온 2 차전지(LIB), 리튬금속 고분자 2차전지(LPB), 리튬 이온 고분자 2차전지(LIPB)로 크게 구분된다. 금속리듐을 음극으로 사용하고 전해질로는 리튬염이 전리되어 있는 액체유기용매 를 사용한 리튬금속 2차전지는, 금속리튬전극이 충방전 과정을 반복하면서, 전리된 리튬이 균일하게 산화환원되지 못하고 표변에서 양극방향으로 성장하는 수지상 (dendrite) 현상으로 인해 안전성 확보에 문게가 있었다. 리튬과 알루미늄 합금형태로 음극에 사용한 동전형 전지는 상용화 되었지만, 이러한 단점을 개선하기 위해 리튬이온이 금속으로 석활되는 환원반응전위보다 높은 전위에서 전극재료가 충전되면서 리튬이온이 저장되고, 방전되면서 배출되는 탄소를 음극재료로, 그리고 리튬이온이 충방 전시 가역적으로 삼입 탈리되는 층상의 리튬금속산화물을 양극으로 구성하고, 엑체 전해질과 다공성 고분자 분리막을 사용한 것이 LIB이다. LIB에서 리튬이온의 이동이 가능한 액체전해질의 가능을 고분자 전해질이 대신함으로서 보다 높은 안정성을 확보 한 전지가 LIPB 이다. 또한 고분자 전해질을 사용한 경우 금속리튬상에서의 수지상 성장이 저하되는 현상이 관찰됨으로서, 이론용량이 3,860mAh/g 에 달하는 리튬금속 혹은 합금을 고분자 전지에서 음극으로 사용하고자 하는 2 차전지가 LPB 이다. 리튬 2차전지는 비록 1989년 액체전해질을 사용한 금속리튬 2차전지의 실패전력을 안고있지만 궁극적으로는 이론적으로 최대의 에너지밀도를 가지고 있는 LPB를 지 향할 것으로 예상되지만 가까운 장래에 실현되기는 어려울 것이다. 따라서 향후의 라튬 2차전지의 전개방향은 현재의 LIB를 고분자 전해질을 채용하는 LIPB로 진행시커면서 저가의 전극재료개발을 지속적으로 추진할 것으로 예상된다. 현재 리튬 2차전지는 소형전지에 국한되고 있지만 전기자동차나 전력저장용으로 이를 대형화시커기 위해서는 열적특성이 우수하고 저가인 전극재료개발이 선행되야하기 때문에, 저가의 탄소재료와 코발트산화물을 대신할 수 있는 철, 망칸 또는 니켈산 화물의 개발이 필요하다.

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일본에서 보중익기탕(補中益氣湯)에 대한 최신 연구와 임상 응용 동향 -2003년에서 2008년까지 학술논문 분석- (The latest trend of research and clinical usage about Bojungikki-Tang in Japan -searching medical science articles published from 2003 to 2008-)

  • 박주연;이효승;박선동
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.11-29
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    • 2008
  • Objective : The aim of this study was to analyse the latest trend of medical science articles about Bojungikki-Tang published in Japan. Methods : We searched medical science articles published from 2003 to 2008 in Japan on the web site, CiNii and then these articles were reviewed and classified according to experimental subject and method. Results : Fifty-two articles, related to Bojungikki-Tang were searched and these were classified into three classes, pharmacological signaling studies, clinical case studies and the others. As a result of classification, clinical case studies were most abundant by 38 cases, pharmacological signaling studies were 10 and the others were 4. This result suggested that the study of Bojungikki-Tang was mainly focused on clinical study rather than experimental study. Among the clinical case studies, clinical studies related to immune disease took the most greatest number and number of other clinical studies were evenly distributed over the various disease. Immune intensification effect of Bojungikki-Tang can be thought continuous with reinforce the middle Jiao Qi in company with improvement effect on growth hormone failure and male infertility. A fact that the one prescription, Bojungikki-Tang could be used to treat various diseases reflects a viewpoint of Oriental medicine that is based on the respect for and understanding of individual constitution and disposition while paying attention to the gender difference and individuality. The clinical usefulness of Bojungikki-Tang on obstructive sleep apnea syndrome and visceroptosis concerns with ascend Yang and treat Qi sinking. Pharmacological signaling studies were mainly focused on diseases that were treated Bojungikki-Tang in clinic, however, there was one study that experimented on changes of numerous gene expression according to the treatment of Bojungikki-Tang using DNA array. Conclusion : The therapeutic system of Oriental medicine is different in various aspects form that of Western medicine and appropriate harmonization of east and west is expected to improve the quality of medical care. In this regard, continuous investigation and analysis about herbal medical science papers in Japan can also be useful to make progress in Korean traditional medicine.

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한방학술논문(韓方學術論文) 분석(分析)을 통한 근(筋)의 연구동향(硏究動向)에 대한 고찰(考察) (A consideration of the research referred to Geun by the analysis of the oriental medical theses)

  • 최인세;오민석;송태원
    • 혜화의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.395-415
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    • 2001
  • A general concept of Geun includes the soft organizations such as a muscle, a myofascia, a tendon and a ligament, cartilages and nerves that surround it. The main function of it is a movement of the body such as a flextion and a extension, a connection of the joints, and a construction of the body shape. Lately, we consider Geun important little by little, develop a variety of the therapeutic measures which make use of it, and apply it to the treatment in the oriental medicine, And the therapeutic measures which utilize Geun will be developed from now on. Therefore, this study reviewed and analyzed the direction of the research referred to Geun in the oriental medicine and the tendency to the experiment to grow the study referred to Geun in oriental medicine continuously and developed the new direction. This study collected 44's theses reported in the oriental medical journal and analyzed in accordance with the journal, time, form and topics. The following results were obtained in this study; 1. In the theses referred to Geun, the journal of Korean acupuncture & moxibustion society and of Korean oriental medicine have the most of them(11's theses) and at the next the journal of oriental rehabilitation medicine has 9's theses. 2. By analyzing the form of the theses, these were classified into the theoretical, experimental and clinical studies. The theoretical these occupied 39%, the experimental theses 54%, and the clinical theses 7%. 3. By analyzing the theses referred to Geun, these were classified into the muscular abnormality - such as a powerlessness, a injury, a atrophy, a disorder, and a pain - the theory of muscles along the regular meridians, the muscular organization, the therapeutic measures, the manipulation and so on. 4. The theses of the muscular abnormality occupied 30% of them referred to Geun and the theory of muscles along the regular meridians 20%, the muscular organization 12%, the therapeutic measures 12%, and the manipulation 8%. According to the above results, the study of the new field referred to Geun and the clinical report are indispensable since the field is limited and the tendency is theoretical and experimental.

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골다공증의 국내 연구 동향에 대한 고찰 - 한의 학술 논문 검색을 중심으로- (The Review on the Study of Osteoporosis in Korean Medicine Journals)

  • 서민수;김현철;추원정;정상윤;김세정;최정욱;최요섭;유영기
    • 척추신경추나의학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.67-78
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    • 2013
  • Objectives : The present study examines the domestic trend of Osteoporosis studies in Korea. Method : We reviewed oriental medicine papers published in last ten years (2003-2012). Korean literature search was used for domestic Internet search portal. 'Naver specialized information retrieval', 'Korea Traditional Knowledge Portal', 'Korea Medical Information Portal (OASIS)',' Scientific and Technological Information Integration Services (NDSL)',' Academic Research Information Service (RISS)'as the primary destination of the search were. Since 2003 until 2012, the thesis o'f osteoporosis'and found 92 papers with the search term '(golwi)' to the search terms found in 3 papers Korean medical target of on going research trends in osteoporosis about investigated. Results : 1. We researched 95 papers in 15 journals and patterns of study were as follows : experimental studies were 79(83%), clinical studies were 12(13%), reviewed studies were 3(3%) and etc. were 1(1%). 2. The experimental studies(79) were divided into papers on efficiency testing of herbal medications(67) and herbal acupuncture(12). 3. The clinical studies(12) showed that research has been carried out in the fields of follow up surveys for the herbal medication efficiency testing, basic research, case report, the relativity of osteoporosis to age and sex, and the perception about osteoporosis and korean medicine treatment. 4. The reviewed studies showed that research has been carried out in the fields of osteoporosis about acient literature and domestic studies about herbal medication of osteoporosis. Conclusion : Reviewing the domestic trend of Osteoporosis studies and examining the strong and weak points of those treatments are essential for the future studies. It is anticipated that this review benefits the future in-depth study on the treatments for osteoporosis in Korean medicine.

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친환경 유기 소재로서 열가소성 탄성체의 오늘과 내일 (Present and Future of Thermoplastic Elastomers As Environmentally Friendly Organic Materials)

  • 최은지;윤지환;조정규;심상은;윤주호;김일
    • Elastomers and Composites
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    • 제45권3호
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    • pp.170-187
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    • 2010
  • 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TPE)는 학술적 기초 및 응용은 물론이고 산업적, 상업적으로 매우 중요한 유기 소재의 하나이다. TPE는 블록 공중합체뿐만 아니라 많은 다른 고분자분야에서도 중요한 한 영역으로 생각할 수 있다. 가황 고무가 갖고 있는 성질과 열가소성 플라스틱이 보이는 성질을 동시에 갖고 있기 때문이다. 또한 블록과 그라프트 공중합체, 이들 혼합물, 가황 물질에서 비롯된 일련의 성질을 보여주기 때문이다. 이 소재의 중요성은 출판되는 간행물(논문, 특허, 보고서 등)의 수에서도 알 수 있다. 'thermoplastic elastomer'를 키워드로, 열가소성 탄성체의 개념이 들어간 간행물의 숫자를 SciFinderScholar를 이용하여 조사한 결과, 1939년 ~ 2010년 7월 10일 사이에 18,508편에 이르렀으며, 특히 1990년 중반부터 그 숫자가 기하급수적으로 늘었다. 열가소성 플라스틱의 성질과 가교탄성체의 성질을 동시에 갖고 있는 TPE의 영역을 설명할 때 과학적, 기술적, 상업적인 관점을 모두 고려해야 한다. 본 보문에서는 TPE의 역사적인 관점을 먼저 설명하고, 화학적, 구조적 및 모폴러지 연구 동향을 다루고자 한다. 또한 주요 제조법과 현대적 분석 기술을 다룰 것이다. 이어 TPE의 성질과 가공성, 유기소재 사이에서의 입지와 응용에 대해도 분석한 후, 향후의 발전 방향에 대하여 논의하고자 한다.

치매에 대한 최신 실험적 연구 동향;2000년 이후 한의학 학술지를 중심으로 (A Review of Experimental study on Dementia in Oriental medicine;within Oriental medicine journal since 2000)

  • 최성열;김대현;김상태;김태헌;강형원;류영수
    • 동의신경정신과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.125-146
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    • 2008
  • Objectives : The purpose of this study is to suggest for the following experimental study of dementia by reviewing recent oriental medicine journals that have been published since 2000. Methods: We have investigated various types of studies in relation to dementia through 90 articles that have been published from 2000 to 2007 in recent oriental medicine journals were registered Korea research foundation. Results and Conclusions : 1. Since 2000, 88 articles in relation to dementia have been published and almost of them are herbal medicine-centered studies. Also they show a tendency to increase every year. The journal of oriental neuropsychiatry carries the highest number of studies in relation to dementia. 2. According to the experimental paper, there are 30 cases of using herb simplexes, 48 cases of herb-combined prescription, and 10 cases of other ways. Especially 7 cases of using herb-combined prescription relation to Sasang constitution are all for the Taeumin. 3. There are 85 cases of Animal and cellular experimental, 60 cases of using pathologic model induced cytotoxic activity, a case of using L-NAME, 3 cases of 192 saporin, 4 cases of ibotenic acid, 10 cases of focal cerebral ischemia, 3 cases of alcohol-administered, and one case of natural degradation. 4. Moms water maze, Radial arm maze Passive avoidance learning model were using for examining learning and memory of model animal 5. We propose that following studies of dementia are to he investigated of the applied method of using siRNA with tranceduced gene, sample preparation by water-soaking, oriental medical diagnosis, standardization of differentiating symptom and herb simplexes, building the database by classified prescriptions, and experiment model which are based on precise examining mechanism with cell line as like mouse H19-7 hippocampus, rat HT22 hippocampus, astrocyte, microglia, using the model of animals at APP, PS1, BACE, CT99/PS1, APOE4, Tau, APP/PSI/Tau

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2형 당뇨병 치료제의 최근동향

  • 허갑범
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2001년도 춘계학술대회
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    • pp.115-126
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    • 2001
  • 1988년 Reaven이 인슐린저항성증후군(insulin resistance syndrome)의 개념을 처음 소개한 후 전세계적으로 관심이 증가하고 있다. 인슐린저항성증후군은 대사성증후군 (metabolic syndrome), X 증후군(syndrome X)이라고도 하며, 인슐린 저항성에 따른 고인슐린혈증, 내당능장애(impaired glucose tolerance)와 2형 당뇨병(인슐린 비의존형 당뇨병), 이상지질혈증(dyslipidemia), 고혈압 등 일련의 질환은 동일인에서 흔히 병발하고, 이들은 모두 죽상경화증(atherosclerosis)의 위험인자라는 관점에서 상호연관성을 갖는 질환군이라는 개념이다. 2형 당뇨병은 인슐린에 대한 말초조직의 저항성과 상대적으로 감소된 인슐린 분비능의 결과라고 할 수 있다. 또한 상당수의 2형 당뇨병은 비만, 특히 복부비만을 동반하고 있으며, 비만은 그 자체로 인슐린 저항성을 유발한다. 결국 인슐린 저항성이 장기간 개선되지 못하게 되면 2형 당뇨병이 유발되게 된다. 따라서 2형 당뇨병에 대한 최선의 치료는 혈당조절 뿐만 아니라 인슐린 저항성과 관련된 심혈관계 위험인자를 개선시키는 것을 목표로 해야 한다. 그 증거로 당뇨병 조절과 관련한 대규모 전향적 연구인 UKPDS(United Kingdom Prospective Diabetes Study)의 결과를 보면, 2형 당뇨병에서 설폰요소제(sulfonylurea)나 인슐린으로 10년동안 혈당조절을 했을 때 미세혈관 합병증은 의미있게 감소시켰으나 대혈관 합병증의 발생률은 의미있는 감소를 보이지 못하였다. 반면 대혈관 합병증이 미세혈관 합병증보다 사망에 기여하는 비율이 70배 이상이라는 사실은 당뇨병의 치료가 혈당조절에만 초점이 맞추어져서는 안 되며 심혈관계 위험인자를 개선시키는 치료가 동시에 진행되어야 한다는 점을 시사한다.시료에서 매우 드물게 관찰된다. 음극선발광(cathodoluminescence) 영상의 해석을 통해 저어콘 결정의 성장사를 유추하였으며, 이를 바탕으로 이온현미분석 점(spot)을 정하였다. U-Pb-Th 자료는 퍼스(Perth) 저어콘 스탠다드 (CZ3, 564 Ma, $^{206}$Pb/$^{238}$U=0.0914)를 사용하였다. 아래에 기술하는 연대는 모두 $^{206}$Pb/$^{238}$U 연대에 해당된다. 두 개의 화강암질 편마암 시료로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 각각 812 $\pm$ 14 Ma(1006-8)와 822 $\pm$ 17 Ma(1006-9)로 분석오차 내에서 서로 일치한다. 이 결과는 춘천 및 전곡 지역의 석류석 각섬암에서 보고된 Sm-Nd 전암연대(852 $\pm$ 24 Ma 및 824 $\pm$ 143 Ma; Lee and Cho, 1995; Ree et al., 1996)와 잘 부합한다. 따라서 후기 원생대 기간 중 화성활동이 한반도에서 광범위하게 일어났음을 시사한다. 한편, 1006-9 시료에서는 예외적으로 한 개의 저어콘 입자 주변부(rim)에서 매우 얇은 과성장띠가 관찰되었으며, 두 개의 점 분석으로부터 구한 U-Pb 저어콘 연대는 약 235 Ma이다. 이 띠는 또한 변성기원의 저어콘에서 흔히 관찰되는 작은 W (<0.05) 비를 보인다. 1006-5 시료는 위 두 시료로부터 수 km 떨어진 지점에서 채집하였으나, 저어콘 연대는 상이한 기록을 보여준다. 즉 매우 작은 Th/U (<0.01) 값을 갖는 저어콘의 주변부에서 223 $\pm$ 5 Ma의 연대가 잘 정의되며, 이는 1006-9 시료에서 관찰된 결과와

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시드볼트의 해외 종자 확보 강화를 위한 아시아권역 종자보존 동향조사 (A Study on Seed Conservation Trends in Asia to Seed Vault's Preservation of Overseas Seeds)

  • 송치현;김민선;김서진;남종우;이하얀;이혜진;이하늘;배기화
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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    • pp.27-27
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    • 2023
  • 최근 기후위기 등으로 인해 생물다양성 감소 우려가 높아지고 있으며, 식물유전자원 보존의 강화를 위해 수많은 국제협약이 체결되고 있다. 자국의 생물다양성을 보호하고, 전 세계의 기후위기 취약식물의 보존을 위해 대한민국 산림청은 세계 최초로 지하터널형 야생식물종자 영구저장시설인 '시드볼트(Seed Vault)'를 경상북도 봉화에 설립하였다. 시드볼트는 안전한 종자의 저장을 위해 온도 -20℃, 습도 RH 40% 이하를 유지하며, 환경 변화를 최소화하기 위해 매일 시설 점검을 진행하고 있다. 시드볼트의 미션은 '기후위기 대응 생물다양성 확보'이며, 전 세계 종자저장의 선도기관으로 2022년 12월 기준으로 5,424종 192,625점을 확보하였으며, 2030년까지 1만 종 30만 점을 목표로 하고 있다. 전 세계 식물 종의 보호를 위해 국제기구와 협력하고 있으나, 해외 종자의 저장이 더욱 강화되어야 하며, 향후 시드볼트 종자저장 네트워크 구축에 참고하기 위한 해외 사례를 조사하였다. 아시아에서는 중국이 다량의 식물종을 수집하고 있으나, 해당 자료에 대한 공개는 이루어지지 않고 있으며, 일본은 농업식량 식물자원 중심으로 종자를 보존하고 있으며, 태국, 대만, 싱가포르 및 몽골 및 중앙아시아 국가의 종자수집과 보존은 근래 확대되는 추세이다. FAO의 Plant Genetic Resources for Food And Agriculture 관련 수집 자료에 따르면, 아시아지역 25개 국가에서 984,019점의 식물유전자원을 보고하였다. 본 연구를 바탕으로 아시아지역의 종자보존 네트워크를 구축하여 해외 종자의 안전한 저장을 통해 아시아 야생식물자원 다양성 보전 가치를 통합하는 시설로 성장하고자 한다.

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일본 문화유산의 연속적 활용에 관한 연구 - '군마 실크유산'과 세계유산, 일본유산 사업을 중심으로 - (A Study on the Continuous Utilization of Japan's Cultural Heritage Through the Cases of Silk Heritage, World Heritage, and the Japan Heritage Project in Gunma Prefecture)

  • 이정선
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제52권1호
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    • pp.190-211
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    • 2019
  • 2015년 3월 일본 문화청은 2020년 도쿄 올림픽 패럴림픽 개최까지 각 지역의 매력적인 유 무형 문화재를 종합적으로 활용하고 스토리텔링적 요소를 가미하여 홍보하는 '일본유산 매력 발신 추진사업(日本遺産魅力發信推進事業, 이하 '일본유산 사업')'을 도입했다. 이는 문화청에서 표방하고 있는 21세기 "문화재판의 쿨 재팬 전략(文化財版のク-ルジャパン戰略)"으로, 지역의 문화유산과 관광을 효과적으로 접목한 하의상달식 문화정책이라 할 수 있다. 그러한 과정에서 2018년 12월 현재까지 4회에 걸쳐 총 67건의 일본유산 프로젝트가 공식 인증되어 있음에도 불구하고 국내 학계에 소개되어 연구된 사례는 거의 전무한 실정이다. 이 같은 배경과 일본유산 사업에 관한 국내 학술적 연구 부족을 전제로 본고는 군마현(群馬?)의 세 가지 사례를 분석하였다. 구체적으로는 2011년 지역의 로컬리티 관점에서 출범한 '군마 실크유산(ぐんま絹遺産)'과 글로벌리티 관점에서 2014년 6월 유네스코 세계유산으로 등재된 '도미오카 제사장과 실크산업 유산군(富岡製사?場と絹産業遺産群)', 그리고 글로컬리티 측면에서 이듬해 2015년 3월 최초의 일본유산 사업으로 인증된 "부인 천하 -군마의 실크 이야기-(かかあ天下 -ぐんまの絹物語-)"의 스토리를 활용한 지역성과 세계성의 융합 사례를 고찰함으로써 각각의 유산 사업 간의 연계성을 논고하였다. 연구 방법으로는 사업의 실무 부서인 군마현 기획부 세계유산과와의 서면 질의 및 문헌조사를 통해 군마현의 제각기 다른 일련의 문화유산 활용 사례는 결코 우연히 출범한 것이 아니라 서로를 보완하고 상승작용을 지향하는 전략임을 발견하였다. 그리하여 본 연구는 군마현의 사례가 명주실과 비단산업에 스토리를 가미한 유 무형의 콘텐츠로 나선형 시너지 효과와 "인정의 연쇄"를 지향한 사실도 확인하였다. 종합하면 본 사례는 쿨 재팬 전략의 맥락에서 "문화재 보호라는 현상 유지의 행정에서 더 나아가 성장성을 지닌 적극적인 문화행정으로서의 전환"을 모색하는 최근 문화유산 활용의 동향을 제시한다. 이는 궁극적으로 지역적 글로벌 글로컬 차원의 중층적인 유산 제도와 사업을 긴밀히 연결시키는 연쇄사슬적 효과를 촉진한다는 점에서 국내 역사문화자원의 활용과 관련 정책 입안에 유의미한 통찰을 제공한다고 판단된다.

담자균류 ${\beta}$ -글루칸의 특성 및 생산

  • 홍억기
    • 한국생명과학회:학술대회논문집
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    • 한국생명과학회 2002년도 제36회 학술심포지움
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • 지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 유전자원으로서의 중요성이 지대할 뿐만 아니라 기능성 식품소재 및 각종 약리 활성을 나타내는 신약개발 소재로도 크게 주목을 받고 있다. 이들 버섯은 균사체의 영양대사로 얻어지는 대사산물이 축적된 자실체의 형태로 나타나는데, 최근에 와서 자실체 및 균사체의 추출물이나 균사체 배양물이 체질개선이나 각종 병의 예방과 치료에 효과가 있는 것으로 밝혀져 건강식품이나 의약품으로서의 용도가 크게 증가하고 있는 실정이다. 특히, 담자균이 생산하는 특정 구조를 갖는 다당류는 오래전부터 종래의 화학요법제와는 달리 숙주내의 면역 기능을 부활하여 소위 면역요법제로서의 항암효과를 나타냄이 알려져왔었다. 현재까지 제약 및 의학적인 방법이 질병의 주된 치료방법으로 이용되어 왔지만 최근에 특정식품의 섭취가 만성질환의 발생을 억제 또는 지연시킨다는 연구 보고가 나오면서부터 만성질환의 치료방법으로서 식이요법을 중요하게 생각하게 되었다. 따라서 새로운 식품소재 및 가공식품의 개발을 통한 성인병 등의 각종 질병예방이 국민보건문제 해결에 필수적이다. 현재 일본 등에서는 표고버섯, 구름버섯 및 치마버섯 유래의 다당체 또는 단백다당체인 lentinan, krestin 또는 PS-K, schizophyllan 및 PSP 등이 실용화되어 높은 가격에 판매되고 있다. 국내에서도 야생 구름버섯 자실체로부터 추출한 단백 다당체인 Copolang(광동제약)이 개발되어 PS-K와 유사하게 암의 치료에 병행 사용되고 있고, 또 강력한 항암활성이 보고된 상황버섯의 균사체 추출물인 단백 다당체가 Mesima-Ex FK(한국신약)라는 상품명으로 암의 치료에 병행 사용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 담자균류와 아울러 미생물 유래 다당체는 그 구조와 특성에 있어서 매우 다양함을 지니고 있다. 이러한 미생물 유래 다당류의 공업적 생산과 이용에 대한 연구로서는 Leuconostoc mesenteroides가 생산하는 dextran이 혈장증량제로 개발된 이래 Xanthomonas campestris가 생산하는 pullulan, Zoogloea rgmigera가 생산하는zooglan둥이 대표적인 예로 보고되고 있다. 한편, 미생물 유래 다당류는 구성당, 분자량, 화학적 구조 등과 같은 특성의 차이에 의해 많은 종류가 존재하고 있으며, 다양한 물성 및 유화제, 응고제, gel 형성제, 필름 형성제, 흡착제, 안정제, 접착제 등과 같은 용도로 광범위하게 이용되고 있다. 또한 근래에 들어서는 미생물 유래 다당체가 지니는 항암활성이 확인되어 새로운 의약품으로서의 개발 가능성이 기대된다. 그 밖에도 기존에 알려져 있는 식물 및 해조류 유래의 다당체와는 달리, 발효조를 이용한 연속배양에 의해 공업적 대량 생산이 가능하며, 더욱이 생산된 다당체의 분리 및 회수가 용이하다는 이점을 지니고 있다. 최근에 들어서는 유전공학적 기법을이용한 고생산성 변이균주 및 새로운 기능을 지닌 다당체의 개발에 관한 연구가 보고되고 있는 등 고부가가치를 지닌 새로운 바이오 소재로서의 기능 및 용도 개발에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 여러 가지 담자균류중 Agaricus blazei로부터 생산되는 다당체는 고형암 이외에 S형 결장암, 난소암, 유방암, 폐암, 간암 등에 효과가 입증되었고, 천연물질에 의한 암 면역요법으로 각광을 받고 있으며, 항암 및 항virus의 완치율과 저지율에서 현재 여러가지 약효가 있는 버섯중에서도 탁원한 효과가 있는 것으로 증명되고 있다. 이들 다당체는 사이토카인을 생산시켜서 T임파구와 B임파구의 항원 특이적인 면역반응을 활성화시키고, 세포장해성 T세포와 활성화 대식세포의 세포장해 기능을 충진시켜서 암세포를 파괴시킨다. 또한 콜로니 자극인자인 사이토카인을 생산시켜서 면역담당세포의 신생을 촉진시키기도 하며, 암의 화학요법과 방사선 요법으로 저하된 백혈구를 회복시키는 역할을 한다. 따라서 최근의 연구동향은 생산된 다당체의 항암활성을 향상시키고자 하여 배양기간중에 interleukin을 의도적으로 첨가하는 경향이 있다. 이러한 항암 활성을 나타내는 담자균체 유래 다당체는 버섯의 기원에 따라 그 형태에 약간의 차이를 나타내기는 하나 그 기본 형태는 ${\beta}-(1,6)-glucosyl$ 분지를 가진 ${\beta}-(1,3)-glucan$이며, 평균 분자량은 50 ${\sim}$ 200만 정도이다. Agaricus blazei의 원산지인 브라질의 피에다데(Piedade) 지방의 환경조건(산지의 습도는 80%, 낮 기온 $35^{\circ)C$, 밤 기온 $20{\sim}25^{\circ}C$로 대단히 높으며, 정기적으로 열대지방 특유의 소나기가 내리는 지역)에서 볼 수 있듯이 Agaricus blazei의 성장 환경은 매우 까다로운 편이며, 날것으로는 보관이 잘 안되기 때문에 그 재배에 큰 어려움이 있다. 또한, 고체배양에 의해 생산된 버섯 자실체로부터 유기용매 및 열수추출 방법으로 다당체를 생산하는 방법은 균일한 형태의 버섯 자실체를 공급받기가 어렵기 때문에 다당체의 생산 수율이 낮고, 많은 노동력이 요구되는 어려움이 있다. 그러나 액체배양에 의한 다당체 생산의 경우는 고체배양에 의한 다당체 생산에 비해 일정한 조건하에서 배양이 가능하다는 장점이 있으며, 항상 균일한 균사체 및 배양액을 얻을 수 있다. 따라서 원하는 유용물질을 쉽게 획득할 수 있는 장점이 있다.

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