• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.9-18
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• 2016

고층빌딩이나 해양 라이저와 같은 세장 구조물은 구조시스템의 동적 불안정의 주요 원인인 와류유기진동(vortex-induced vibration, VIV)에 의한 동하중에 매우 취약하다. 와류유기진동이 라이저의 고유진동수 영역에서 발생하는 경우 Lock-in현상으로 피로파괴의 우려가 있다. 본 논문에서는 Lock-in 영역에서 구조물과 유동의 동적거동에 대한 수치해석을 다루었으며, 유동조건 변화에도 불구하고 공진 주파수가 유지되는 현상에 대해 분석하였으며, 유입유동에 대해 수직방향으로 자유진동하는 1자유도의 2차원 원형실린더 단면에 대한 비정상 층류를 가정하였다. 각 시간 단계에서 물체의 움직임을 고려하여 유동장 격자를 재생성하며 비정상 유동과 물체의 운동에 대한 지배방정식을 순차적으로 수치해석하여 유체-구조 연성해석을 수행하였다. 결과는 선행연구와 잘 일치함을 보여주었고, Lock-in 현상에 대한 특성을 잘 나타내었다. Lock-in 영역에서는 양력뿐만 아니라 항력도 크게 증가함을 보여주었으며, 실린더의 수직변위는 직경의 20%까지 이름을 나타내었다. 양력과 수직변위의 상관분석을 통해 실린더가 Lock-in 영역에서 양력과 수직변위의 위상차가 동기로부터 반동기로 천이함을 확인하였으며, 이러한 변화가 Lock-in 영역에서 나타나는 공진거동의 원인이 되는 것으로 판된되었다.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.121-129
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• 2015

알긴산은 미역이나 다시마 같은 갈조류의 세포벽에 존재하거나 또는 특정 박테리아들이 biofilm을 만들기 위하여 생산하는 L-${\alpha}$-guluronate 및 D-${\beta}$-mannuronate로 구성된 산성다당류이다. 전보에서 보고한 Sphingomonas sp. MJ-3의 외부 분해효소인 올리고알긴산 분해효소(oligoalginate lyase, MJ3-Oal)는 효소단백질의 N-terminal 영역에 내부 알긴산 분해효소인 polyM 분해효소의 단백질 서열과 상동성을 가지고 있었다. 본 실험에서는 MJ3-Oal이 외부 분해효소 활성뿐 만 아니라 내부 분해효소 활성도 함께 가지는 효소인지 알기 위하여 Saccharophagus degradans 2-40T 유래 올리고알긴산 분해효소인 Alg17c의 결정구조와 상동성 모델링을 행하였으며 기질과 수소결합을 할 것으로 예상되는 잔기 중 426번째 아미노산인 tyrosine을 구조가 비슷한 phenylalanine으로 돌연변이시키고 알긴산 분해양상을 wild type과 비교하였다. MJ3-Oal의 FPLC 결과를 보면 처음에는 이당류, 삼당류 등 올리고머가 증가하다가 최종적으로 단당류로 전환되었으나 Tyr426Phe 돌연변이 효소의 FPLC profile은 외부 분해활성만 나타내었다. 또한 $^1H$-NMR spectra 역시 MJ3-Oal은 polyM block 또는 polyMG block의 내부결합을 분해하는 활성을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 Sphingomonas sp. MJ-3 유래 올리고알긴산 분해효소는 외부 분해효소 활성 및 내부 분해효소 활성 모두 가질 가능성을 뒷받침해 준다.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.269-275
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• 2015

생체에서 가장 많은 비율로 분포하고 있는 콜라겐 펩타이드는 동물의 뼈와 해양 생물의 비늘에 많이 함유되어 있다. 콜라겐은 동물 생체의 여러 결합조직에서 구조 단백질로 흔하게 발견된다. 또한, 이들은 생물 의료 자재, 제약, 화장품, 식품 및 가죽 산업에 널리 이용된다. 각종 어류 비늘에서 추출된 펩타이드는 UVB 조사에 의해 유도된 피부의 손상 및 광 노화에 대한 보호 효과가 있었다. 그럼에도 불구하고, UVB 조사에 대한 옥돔 비늘 유래의 펩타이드 특성은 명확히 알려져 있지 않다. 이 연구에서는 옥돔 비늘 추출물에서 분리된 1 kDa 이상(HMP)과 1 kDa 이하(LMP)의 펩타이드를 이용하여 UVB 조사에 의해 유도된 피부 손상과 광 노화에 대한 효과를 연구하였다. 이들 펩타이드는 농도 의존적으로 DPPH 라디칼 소거능을 보였으며 LMP는 HaCaT 인간 피부세포에서 UVB 조사에 의해 유도된 세포 지질 과산화 산물인 8-isoprostane 생성을 억제하였다. 그리고 LMP와 HMP는 B16F10 마우스 흑색종 세포에서 tyrosinase 활성 및 melanin 함량을 감소시켰으며 또한 HaCaT 세포에서 UVB로 유도된 elastase 활성을 감소시켰고 matrix metalloproteinase-1의 활성을 감소시켰다. 이러한 결과는 옥돔 비늘에서 유래된 펩타이드가 미백효과, 항산화제 및 광 노화 억제제로서 유용한 물질이 될 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.880-886
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• 2014

제주 연안에서 분리한 해양유래미생물 14종을 이용하여 어류질병세균 4종에 대해 항균활성을 탐색하였다. 그 결과, MK-11이 그람양성균인 Streptococcus iniae, Streptococcus parauberis에 대하여 항균활성을 나타내었다. 특히 S. iniae에 대해 뛰어난 활성을 보였으며 최소 억제 농도는 $250{\mu}g/ml$로 나타났다. 최적 생장 조건은 $25^{\circ}C$, pH 6.0, 1% NaCl로 나타났으며, 최적 배지 조건은 탄소원 sorbitol, 질소원 yeast extract, 무기염 dipotassium phosphate ($K_2HPO_4$)으로 나타났다. API 50CHB kit 결과, D-sorbitol 과 D-mannitol을 추가적으로 분해하여 산을 생성하였다. 16S rDNA 염기서열 분석결과, MK-11은 Paenibacillus polymyxa, P. jamilae, P. rasilensis 와 각각 99.78%, 99.43%, 99.39%의 유사도를 나타내었다. 이처럼 다양한 특성을 지닌 Paenibacillus sp. MK-11은 그람양성균에 대한 새로운 항생물질로서의 이용가능성을 보였으며, 추가 연구를 통해 in vivo에 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1295-1303
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• 2013

현재까지 밝혀진 사실에 의하면 지구상에는 55개 phylum의 bacteria와 13개 phylum의 archaea가 존재하여 총 68개 phylum 있으며, 대장에는 9개 phylum의 미생물이 존재하여 일반 토양환경이나 해양환경에 비하여 상대적으로 낮은 미생물 다양성을 가지고 있다. 장내 미생물의 다양성은 Host의 고유특성(genetic background, sex, age, immune system, gut motility)과 식이(nondigestible carbohydrates fat, prebiotics or probiotics), 항생제 섭취 등으로 인하여 영향 받으며, 이러한 영향이 에너지 저장 과정과 유전자 발현을 영향을 주고 나아가 비만과 같은 대사질환에 영향을 미친다. Probiotics는 숙주의 장내 균총을 개선하여 건강에 유익함을 줄 수 있는 살아있는 미생물을 말하며, 주로 lactic acid bacteria들이 이용되어 왔다. 최근 probiotics를 이용한 설사나 과민성대장증후군 등과 같은 질병 치료를 위하여 bacteriotherapy가 활용되고 있다. Prebiotics는 장내 미생물을 선택적으로 조절할 수 있는 식품 성분으로 inulin, fructo-oligosaccharides, galacto-oligosaccharides, lactulose 등이 이용되고 있으며, 최근에는 비만, 항암과 관련하여 대장 내 식이섬유소의 이용과 단쇄지방산(short-chain fatty acids) 생산에 대한 관심이 집중되고 있다. 다양한 nondigestible carbohydrates와 prebiotics, probiotics에 의해서 조절되는 대장 내 특정 미생물 종을 규명하고, 이들 미생물 종이 생산하는 단쇄지방산과 같은 대사산물들과 질병과의 연관성 규명하는 대장 미생물 연구가 더욱 필요하다.

• 토지주택연구
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• 제2권1호
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• pp.69-78
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• 2011

본 연구는 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 골재입자의 형상을 분류한 것이다. 디지털 이미지 처리 기법은 골재의 표면거칠기 및 형상계수 등의 정량적인 분석에 적합한 것이다. 연구에 사용된 골재입자는 주문진 표준사, 해양골재 2종, 쇄석골재 2종 등이 이용되었다. 해변자갈I, II의 형상계수는 0.35~0.54, 쇄석I은 0.74의 범위로 박편 형태의 편평상으로 나타나는데 비해 주문진 표준사의 입자의 모양은 세장형으로 나타났다. 특히 해변자갈II는 해변자갈I과 달리 모든 시료보다 세장비가 작으므로 장축과 중축의 차이가 크고, 긴 입자의 형상특성을 보여주고 있다. 체가름 시험 및 실측을 통해 결정된 골재의 세장비 및 편평비와 디지털 이미지 처리 기법을 이용해 결정된 골재의 세장비 편평비는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 2차원 이미지를 3차원으로 변환하기 위하여 형상변환계수 및 등가직경이론을 제안하였고, 이를 이용하여 수정입도분포곡선을 작성하였다. 4종의 골재에 대한 편평비는 각각 0.30, 0.36, 0.47 및 0.83으로 측정되었다. 형상변환계수는 각각 0.77, 0.78, 0.84 및 0.92로 결정되었다. 형상변환계수에 디지털이미지 처리기법에서 구한 입경을 곱하여 입자의 크기를 보정하였다. 보정된 입자크기를 이용하여 보정된 체적 및 중량을 구하여 수정입도곡선을 작성하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제38권2호
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• pp.89-102
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• 2016

In this study, we evaluated the model performance with respect to Sea Surface Temperature (SST) and Net Heat Flux (NHF) by considering the characteristics of seasonal temperature variation and contributing factors and by analyzing heat budget terms in the Northwestern Pacific and East Asian Marginal Seas ($110^{\circ}E-160^{\circ}E$, $15^{\circ}N-60^{\circ}N$) using the HadGEM2-AO historical run. Annual mean SST of the HadGEM2-AO is about $0.065^{\circ}C$ higher than observations (EN3_v2a) from 1950 to 2000. Since 1960, the model has simulated well the long-term variation of SST and the increasing rate of SST in the model ($0.014^{\circ}C/year$) is comparable with observations ($0.013^{\circ}C/year$). Heat loss from the ocean to the atmosphere was simulated slightly higher in the HadGEM2-AO than that in the reanalysis data on the East Asian Marginal Seas and the Kuroshio region. We investigated the causes of temperature variation by calculating the heat budget equation in the two representative regions. In the central part of the Kuroshio axis ($125^{\circ}E-130^{\circ}E$, $25^{\circ}N-30^{\circ}N$: Region A), both heat loss in the upper mixed layer by surface heat flux and vertical heat advection mainly cause the decrease of heat storage in autumn and winter. Release of latent heat flux through the heat convergence brought about by the Kuroshio contributes to the large surface net heat flux. Positive heat storage rate is mainly determined by horizontal heat advection from March to April and surface net heat flux from May to July. In the central part of the subtropical gyre ($155^{\circ}E-160^{\circ}E$, $22^{\circ}N-27^{\circ}N$: Region B), unlike Region A, vertical heat advection predominantly causes the decrease of heat storage in autumn and winter. In spring and summer, surface heat flux contributes to the increase of heat storage in Region B and the period is two times longer than the period for Region A. In this season, shoaling of the mixed layer depth plays an important role in the increase of SST.

• Ocean and Polar Research
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• 제29권4호
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• pp.283-295
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• 2007

We investigated the longitudinal variations in zooplankton abundances and their related physicochemical properties at nine stations located between $136^{\circ}W$ and $128^{\circ}W$ at $10.5^{\circ}N$ in the northeastern Pacific in summer 2004. Temperature, salinity, inorganic nutrients, chlorophyll-a (hereafter chl-a) and zooplankton ($>200\;{\mu}m$) were sampled within the depth from the surface to 200 m depth at $1^{\circ}$ longitude intervals. Zooplankton($>200\;{\mu}m$) samples were vertically collected at two depth intervals from surface to 200 m, consisting of surface mixed and lower layers (thermocline$\sim$200 m). Longitudinal distributional pattern of hydrological parameters (especially salinity) was physically influenced by the intensity of westward geostrophic current passage relating to the NEC (North Equatorial Current). Data from the longitudinal survey showed clear zonal distributions in the hydrological parameters(temperature, salinity and nutrients). However, spatial patterns of the chl-a concentrations and zooplankton abundances were mostly independent of the zonal distributions of hydrological parameters. The two peaks of zooplankton abundance in the surface mixed layer were characterized by different controlling factors such as bottom-up control from nutrients to zooplankton ($129^{\circ}W$) and accumulation by increment of friction force and taxonomic interrelationship ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Divergence-related upwelling caused introduction of nutrients into surface waters leading to the increment of chl-a concentration and zooplankton abundances ($129^{\circ}W$). Increased friction force in relation to reduced flow rates of geostrophic currents caused accumulation of zooplankton drifting from eastern stations of study area($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$). Besides, high correlation between immature copepods and carnivorous groups such as chaetognaths and cyclopoids also possibly contributed to the enhanced total abundance of zooplankton in the surface mixed layer (p<0.05). Zooplankton community was divided into three groups (A, B, C) which consecutively included the eastern peak of zooplankton($129^{\circ}W$), the western peak($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$) and high nutrient but low chl-a concentration and zooplankton abundance ($136^{\circ}W$). Moreover, Group B corresponded to the westward movement of low saline waters(<33.6 psu) from 128 to $132^{\circ}W$. In summary, longitudinal distributions of zooplankton community was characterized by three different controlling factors: bottom-up control ($129^{\circ}W$), accumulation by increased friction force and relationships among zooplankton groups ($133^{\circ}$ and $134^{\circ}W$), and mismatch between hydrological parameters and zooplankton in the high nutrient low chlorophyll area ($136^{\circ}W$) during the study period.

• Ocean and Polar Research
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• 제42권1호
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• pp.49-61
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• 2020

We analyzed the morphological characteristics of OCC (Ocean Core Complexes) in the middle part of the Central Indian Ridge (MCIR) using high-resolution geophysical data recorded on the Deep-Tow SideScan Sonar IMI-30 system. In terms of slope-gradient variations calculated from the high-resolution bathymetry data, the normal faults formed by seafloor spreading were associated generally with slopes > 30° and resulted in high backscatter intensities, which reflect more topographic effects than acoustic medium variation. However, the areas associated with gentle slopes < 10° tend to show the backscatter intensities reflecting the acoustic characteristic of the medium. We show that the detachment faults exposing the OCCs were initiated with high-angle normal faults (58°) exhibiting outward and inward dips of a breakaway zone. In order to examine the spatial distribution of OCC structures, we characterized the transition from magmatic-dominant seafloor with abyssal hills to tectonic-dominant seafloor with OCC using the down-slope direction variation. The slope direction of the seafloor generally tends to be perpendicular to the ridge azimuth in the magmatic-dominant zone, whereas it becomes parallel to the given ridge azimuth near the OCC structures. Therefore, this spatial change of seafloor slope directions indicates that the formation of OCC structures is causally associated with the tectonic-dominant spreading rather than magmatic extension. These results also suggest that the topographical characteristics of seafloor spreading and OCC structures can be distinguished using high-resolution geophysical data. Thus, we propose that the high-resolution bathymetry and backscatter intensity data can help select potential areas of exploitation of hydrothermal deposits in MCIR effectively.

• 한국수산과학회지
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• 제17권5호
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• pp.414-422
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• 1984

수영만으로 유입되는 온천천이 해양생물에 미치게 될 영향을 직접적으로 조사하기 위하여 1984년 2월 20일부터 4월 15일까지 4회에 걸쳐 수질분석 및 급성독성시험을 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수질분석 결과 온천천은 BOD, COD 값이 환경기준을 훨씬 초과하고 있어 가정하수가 주종을 이루는 도시하수의 특성을 지닌 하천임을 알 수 있다. 기준은 설정되어 있지않지만 LAS가 반치사농도 이상으로 오염되어 있어 단독독성물질로 큰 문제가 될 것이 예상되었다. 2. 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 관족부착에 대한 온천천의 96시간 반영향농도($EC_{50}$)는 희석비율 $40.0{\sim}51.05\%$(v/v)으로 일반적인 강과 하천수에 비해 강한 독성을 보이고 있다. LAS 단독물질로 실험했을 경우 $EC_{50}$은 $3.7{\sim}3.8$ ppm으로 나타났다. 3. Tabata의 오염물질에 따른 5개군의 적용계수에 근거 0.1을 실험결과에 적용하여 온천천에 생물환경에 허용될 수 있는 희석비율 $4.0{\sim}5.1\%$를 산출하였다. 이 결과는 온천천이 가정하수나 유역의 산업폐수로부터 심각하게 오염되어 있으며, 합성세제의 주원료로 사용되는 LAS가 반치사농도 이상으로 오탁되어 있고 그 외 알지 못하는 복잡다양한 물질들이 서로 혼합되어 독성을 야기시키고 있음을 말해준다. 4. 수영만 해수의 수질을 고려하여 유입수가 수영만 생물에 미치는 독성의 범위를 파악한 결과 만내 COD값이 12.2ppm 이상 되는 해역은 해를 입고 있음을 알 수 있었다. 5. 수영천, 동천 및 보수천의 수질분석 결과, 유량과 유입되는 지점의 해수류동에 따라 그 정도의 차이는 있겠으나, 온천천과 유사한 형태의 악영향을 예상할 수 있다.