• 한국해양학회지:바다
• /
• 제27권4호
• /
• pp.194-210
• /
• 2022

동중국해 북부와 경계를 이루는 황해 남동부 해역에 대해 무기탄소의 월별 재고와 변동을 초래하는 플럭스들을 상자 모형으로 모의하였다. 월별 용존무기탄소의 자료는 네 차례 계절을 대표하는 관측 결과에 최근 발표된 논문의 자료를 발췌하여 구성하였다. 연간 용존무기탄소(C_T)의 재고가 정상상태에 있으며 표층에서 이류에 의한 변동이 무시할 정도로 작다고 가정하고 표층과 심층의 2-상자 모형을 사용했다. 모의 결과 월별 표층과 심층 사이의 재고는 혼합층 두께의 변동에 따른 혼합 플럭스가 -40~35 mol C m^-2 month^-1의 규모로 주도했다. 대기로부터 유입되는 CO₂ 플럭스는 약 2 mol C m^-2 yr^-1 이고, 혼합 플럭스의 1/100 미만으로 작았다. 생물 펌프 플럭스는 4~5 mol C m^-2 yr^-1 범위로 추정되었는데 이는 현장 실측 자료에 비해서 절반가량 수준이다. 물기둥의 C_T 재고는 동계 혼합이 끝나는 4월에 최대를 보이며 성층기에 조금씩 줄어든다. 따라서 C_T 총량은 성층기에 혼합기보다 높게 나타나는데 정상상태가 유지되려면 최대와 최소의 차분인 18 mol C m^-2 yr^-1 (= 216 g C m^-2 yr^-1)이 동중국해로 송출되어야 한다. 이를 황해 남부 경계 전체에 대해 외삽하면 4 × 10⁹ g C yr^-1 규모이다. 이 플럭스는 개념상 대륙붕 펌프에 해당한다. 실제로 태평양 외양역에 도달하려면 동중국해를 거쳐야 하므로 실제로 대륙붕 펌프로 기여하는 플럭스의 크기는 이보다 현저하게 낮을 것으로 전망된다. 자료 부족과 계산에 필수적인 가정에 수반되는 오류 때문에 추정값은 상당한 크기의 오차를 포함하지만 모의를 통해 C_T의 변동을 초래하는 플럭스 사이의 상대적인 기여도와 범위를 제약할 수 있었고 향후 연구에서 주목해야 할 사항을 도출할 수 있었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제12권3호
• /
• pp.251-259
• /
• 2008

플라스틱 가소제인 di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)는 매우 잘 알려진 내분비계 장애물질(endocrine disrupting chemicals; EDCs) 중 하나로, 수컷 설취류와 인간의 생식과 발생 과정에 있어 강력한 항안드로겐성 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사춘기 이전에 수컷 흰쥐를 DEHP에 노출시킴으로써 부속 성기관의 성숙 과정 동안 나타나는 변화를 조사한 것이다. 결과로, DEHP 투여에 의한 체중, 혈중 T 수준, 저정낭과 전립선을 제외한 조직의 무게는 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 저정낭의 경우, 고농도(200 mg/kg)의 DEHP를 처리한 투여군의 무게가 대조군에 비해 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 전립선의 경우, 저농도(20 mg/kg)와 고농도의 DEHP를 처리한 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의한 무게의 감소를 나타내었다(p<0.05). 조직학적 연구 결과, DEHP 투여군의 저정낭은 대조군에 비해 점막층의 면적이 감소하였다. 또한, 전립선의 경우 대조군에서는 분비상피세포들이 입방형인데 비해 DEHP 투여군에서는 위중층상피세포 형태가 관찰되었다. 정량적 RT-PCR 연구에서, 저정낭에서의 ER-$\alpha$ 발현은 고농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현증가가 나타났으며(p<0.05), ER-$\beta$의 경우 저농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현 감소가 나타났다(p<0.05). 전립선에서의 ER-$\beta$ 수준은 저농도 DEHP 투여에 의해 유의하게 감소하나(p<0.05), 고농도 DEHP 투여에 의해서는 유의한 발현증가가 나타났다(p<0.01). 그러나 AR 발현의 경우, 저정낭과 전립선 모두에서 DEHP에 의해 유의한 차이가 나타나지않았다. 결론적으로, 본 연구는 (i) DEHP의 유해한 작용이 사춘기 이전 시기의 성적인 성숙을 교란할 수 있으며, (ii) 저정낭과 전립선이 사춘기 이전 시기 DEHP 노출에 대한 민감한 표적이 될 수 있고, (iii) DEHP의 유해한 작용이 ER과 연관된 기작을 통해 매개될 수 있음을 시사한다.

• 생태와환경
• /
• 제56권1호
• /
• pp.57-69
• /
• 2023

본 연구의 목적은 오십천과 왕피천 수산자원보호구역에 서식하는 어류를 대상으로 어류군집특성과 수산자원종의 분포현황을 분석하고 수산자원보호구역의 가치 평가를 위한 기초자료를 제공하기 위함이다. 본 연구에서는 오십천과 왕피천 수산자원보호구역에서 2019년 4월부터 10월까지 시기별로 총 4회 조사하였다. 오십천과 왕피천에서 각각 31종, 29종의 어류가 출현하였고, 우점종은 피라미(28.6%)와 점몰개(41.7%)로 나타났다. 각 하천에서 출현한 어류를 생활형(Life type)에 따라 구분하면, 오십천에서 일차담수어 18종(58.1%), 회유성종 4종(12.9%), 왕피천에서 일차담수어 21종(72.4%), 회유성종 6종(20.7%)으로 확인되었다. 수산자원종은 6월에 개체수가 풍부하였고, 10월에 생체량이 높은 경향을 보였다. 선행연구와 본 연구를 종합하여 분석한 결과, 오십천과 왕피천의 하류에 서식하고 있는 어류는 각각 44종 및 45종으로 높은 생물다양성을 나타내었고, 황어, 은어, 민물검정망둑 등은 안정적인 개체군을 유지하는 것으로 나타났다. 생물지표종 분석결과 내성종 비율은 오십천이 14.4%, 왕피천은 1.1%로 매우 낮은 수준으로 나타나 서식환경의 양호한 상태를 확인할 수 있었다. 다양한 분석을 종합한 결과, 오십천과 왕피천의 수산자원보호구역은 기능 및 보존 가치가 높은 것으로 사료되었으며, 지속적인 이용 및 관리를 위해 생물학적 교란요인에 대한 관리, 환경수용력을 고려한 수산자원 방류사업, 어류의 생활사를 고려한 물리적 서식환경 개선, 장기적인 수산자원조사를 통한 기초자료 구축 등이 중요할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권6호
• /
• pp.727-736
• /
• 2022

얼음쐐기는 영구동토 지역의 토양층에서 관찰되는 얼음체로, 형성 당시의 강수 및 토양이 유입되어 형성되며, 높은 농도의 용질 및 고체함량을 가진다. 이러한 얼음쐐기는 그 형성 및 분포적 특성으로 인해 최근 고기후 및 고환경 복원을 위한 연구에 활용될 수 있는 가능성이 제시되고, 이에 대한 연구가 제한적으로 시작되고 있다. 하지만 얼음쐐기에 포함된 용질 및 고체 혹은 광물입자들을 고기후 및 고환경 복원 프록시로 사용하기 위해서는 이들의 물리화학적 특성 보존이 필수적이다. 만약 얼음쐐기 시료의 해동과정에 의한 물리화학적 특성 변화가 야기된다면, 이를 활용한 고기후 및 고환경 해석에 오류를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 동시베리아 쑤야(Cyuie) 지역에서 채취된 얼음쐐기를 이용하여 해동조건이 얼음쐐기 내 용질 및 고체상에 미치는 영향을 조사하였다. 쑤야(Cyuie) 지역의 얼음쐐기 시료에 대해 해동온도와 산소유무를 고려하여 네 가지 해동조건(4℃-유산소, 4℃-무산소, 23℃-유산소 혹은 23℃-무산소)에서 회수된 용액 및 고체시료의 특성을 분석하였다. 온도와 산소의 영향이 가장 제한적일 것으로 예상되는 4℃-무산소 조건에서 측정된 결과를 기준으로 비교한 결과, 얼음쐐기 내 고체입자들에 대한 해동조건의 영향은 미미하였다. 반면, 용액의 화학적 특성(pH, 전기전도도, 알칼리도와 주양이온 및 미량원소의 농도)은 기준조건에 비해 4℃-유산소 조건에서 일관성 있게 유의미한 차이를 보였다. 본 연구결과, 얼음쐐기 시료의 해동조건에 따라 시료의 화학적 특성에 변화를 야기할 수 있으며, 이는 시료처리 방법 및 절차가 얼음쐐기를 이용한 고기후 및 고환경 복원 결과에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• 환경생물
• /
• 제40권2호
• /
• pp.148-156
• /
• 2022

본 연구에서는 논과 둠벙에 서식하는 저서성대형무척추동물 군집 및 분포 특성을 규명하고, 논과 둠벙의 생태적 기능에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 2021년 5월부터 2021년 9월까지 충청남도 보령시 은행마을 내 논과 둠벙을 대상으로 저서성대형무척추동물에 대한 조사를 실시하였다. 조사 결과 총 37종의 저서성대형무척추동물이 서식하는 것을 확인하였다. 논과 둠벙에서 서식기능군은 기어오르는무리와 헤엄치는무리가 50% 이상을 차지하는 것으로 나타났으며, 섭식기능군 측면에서는 잡아먹는무리와 주워먹는무리가 약 70%를 차지하는 것으로 나타났다. 월별 Rarefaction curve를 분석한 결과, 7월 둠벙에서 E (S, 141)=18종으로 가장 높게 나타났으며, 5월 논에서 E (S, 141)=9종으로 가장 적은 것으로 확인되었다. 논과 둠벙을 대상으로 서식 및 산란장소로 이용하는 저서성대형무척추동물은 노린재목인 송장헤엄치게(Notonecta triguttata), 물진드기(Peltodytes intermedius), 큰물자라(Appasus major), 장구애비(Laccotrephes japonensis), 물자라(Appasus japonicus), 방물벌레(Sigara substriata)와 딱정벌레목인 애넓적물땡땡이(Enochrus simulans), 애물땡땡이(Sternolophus rufipes)로 확인되어 둠벙이 농업생태계 내 생물다양성의 유지와 보전에 중요한 기능을 하는 것을 확인하였다.

• 생태와환경
• /
• 제56권4호
• /
• pp.430-439
• /
• 2023

UV와 O₃는 정수처리 공정에 이용되는 물질로 유기물, 오염물질 및 미생물을 제거하는 것으로 많은 연구가 보고되어 있다. 본 연구에서는 저서성 대형무척추동물 중 오염지표 생물이며 실내 사육 중인 깔따구(C. flaviplumus, C. riparius)를 이용하여 UV와 O₃ 노출에 따른 생존율, 체 Fig. 5. Heatmap of relative mRNA expression of HSP70 in C. riparius and C. flaviplumus exposed to UV and O₃. 색 변화 및 열충격 단백질(Heat Shock Protein 70) 발현 변화를 관찰하였다. UV에 노출된 C. flaviplumus의 생존율은 24시간 후 70% 감소하였으며, C. riparius는 50%로 감소하였다. O₃에 노출된 C. flaviplumus는 생존율의 변화가 없었으며 C. riparius는 노출 10분 후 95%로 감소하였으나, 이후 노출 시간 동안 변화가 없었다. 또한, 체색 변화에서 두 종에 대한 UV와 O₃ 노출은 시간 의존적으로 붉은색의 체색이 옅어지는 현상을 관찰하였다. HSP70 유전자 발현에서 C. riparius는 UV 노출 후 대조군에 비해 발현이 증가하였으며, 노출 12시간 후에서 유의한 차이를 보였다(P<0.05). O₃에 노출된 C. flaviplumus는 대조군에 비해 상대적으로 낮은 발현이 관찰되었으며, 노출 10분과 1시간 후에서 유의한 차이를 보였다 (P<0.05). 이와 같은 결과는 UV와 O₃ 노출에 따른 깔따구에 대한 생태독성학적 영향을 보고하였다. 따라서 본 연구 결과는 정수장에서 이용되는 소독물질인 UV와 O₃가 정수장 내로 유입되는 깔따구에 주는 영향을 파악할 수 있는 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.169-177
• /
• 2024

본 연구는 분비나무의 수고 특성에 따른 개체군 동태 분석이 가능한지 알아보고자 수행되었다. 이는 기존 수령 및 흉고직경에 기반한 개체군 동태 분석이 고지대의 척박한 환경에서 더디게 생장하는 분비나무 특성을 반영하기 어렵다고 판단하였기 때문이다. 이를 위해 분비나무군락이 대표적으로 분포하고 있는 설악산, 오대산, 태백산국립공원을 대상으로 분비나무 수령과 흉고직경급 분포에 따른 개체군 동태 분석의 한계를 검증하고, 수고 생장 특성을 조사하여 수고에 기반한 수직적 구조를 통한 개체군 동태 파악이 가능한지 종합 분석하였다. 연구 결과, 분비나무 개체군 동태 파악에 있어 수령 분포는 모든 수목에 대한 실질적인 시료 채취의 어려움과 더불어 동일한 임분 내에서도 광조건 등에 따라 수령 분포가 다양하게 나타나기 때문에 한계가 있었다. 또한 흉고직경급 분포는 치수 단계에서 세분화된 구분이 어려워 피음 조건에서 치수 단계로 오래 머무르다 광 조건이 적합해지면 급격히 생장하는 분비나무 특성을 반영하기 어려웠다. 반면, 분비나무 수고 특성을 종합 분석한 결과, 전나무속 개체군 동태 특성에 해당하는 밀도가 높고 유사한 수고 단계에서의 주된 수목 고사, 하층에서의 U자형 개체군 동태 등을 충분히 반영하는 것으로 나타났다. 또한 피음 조건에서 하층 분비나무 개체의 연간 수고 생장량이 커지는 전환점이 되는 수고값을 확인할 수 있었으며, 해당 수고에서야 분비나무 개체가 다른 관목 및 초본의 피압으로부터 벗어나 진계 생장이 본격적으로 일어나게 됨을 알 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 고지대 분비나무의 개체군 동태를 이해하는데 있어 수고를 통한 수직적 구조가 활용될 수 있음을 확인할 수 있었고, 향후 현장에서도 수고 특성에 기반하여 직관적으로 분비나무군락의 유지 여부등을 파악할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대순사상논총
• /
• 제47집
• /
• pp.139-172
• /
• 2023

이 논문은 대순사상에서 인심·도심 개념과 그 가치론적 해석의 문제를 살펴보고자 하는 것이다. 인심·도심 개념은 송대에 들어서 정이천·소식·주자 등에 의해 인간 보편의 마음으로 이해되며 수양의 문제 중심으로 해석하였다. 인심·도심에 대한 논의는 주자에 이르러 이론적으로 체계화되며 이후 다양한 논설이 전개되었다. 인심도심론은 가치론적 해석의 문제가 중요한 논제 가운데 하나였는데, 크게 세 가지 유형의 양상을 보였다. 인심·도심을 각각 악과 선(정이천과 주자초설), 가치중립과 선(주자와 퇴계·율곡), 예비 악과 예비 선(다산)이 그것이다. 인심·도심은 인간 보편의 문제로 볼 수 있으므로 유학 전통의 이러한 유형들에 대한 검토는 대순사상의 인심·도심에 대한 이해에도 이론적 기반으로서 의미가 있다고 할 수 있다. 대순사상에서는 인심·도심을 각각 사와 공이라고 규정할 뿐 개념에 대한 설명은 없다. 대순진리회가 지향하는 이념과 가치를 전반적으로 고려하여 추론해 보면, 인심은 의식색(衣食色) 등 인간의 생명 활동과 종족 보존을 위해 필요한 기본적인 생리적 욕구라고 할 수 있다. 도심은 도덕 실천과 더불어 보국안민·광제창생·인류화평 등과 같은 이념을 실현하고자 하는 마음으로 볼 수 있었다. 한편, 인심·도심과 가치론적으로 연관된 양심·사심에 대해서는 이를 각각 선과 악으로 규정하고 그 개념과 발생 근원 등을 논술하며 비교적 체계적인 면모를 보였다. 양심·사심에 대한 논설이 인심·도심보다 체계화된 것은 양심·사심의 문제가 교리적으로 더욱 중요한 의미를 지니고 있기 때문이라고 볼 수 있을 것 같다.

• 생명과학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.339-355
• /
• 2024

폐는 생리학적 기능과 해부 조직학적 구조 측면을 통합적으로 고려하여 분석해야만 하는 매우 복잡한 조직이기 때문에 폐질환의 병리학적 연구와 흡입독성 평가에 현재까지 주로 동물모델을 사용하고 있다. 그러나 실험동물 윤리와 동물복지를 이유로 점차적으로 실험동물 수를 줄이자는 전세계적인 움직임에 맞춰 생체 외 동물실험 대체법들이 집중적으로 개발되고 있다. 특히 경제협력개발기구(OECD)와 미국 환경보호청(USEPA)은 2030년대 이후, 동물실험을 금지하기로 잠정적으로 합의함에 따라 의생명공학과 제약 분야에서 생체 외 흡입 독성 및 폐질환 모델들을 확립하고 개발된 모델을 이용한 평가 법들의 표준화 연구가 활발하다. 그 모델 중에 예를 들어, 생체칩(organ-on-a-chip, OoC) 및 오가노이드(organoid) 모델은 3차원 바이오 프린터, 미세 유체 시스템, 인공지능(artificial intelligent) 기술들과 접목되어 연구되고 있다. 이러한 생체 장기를 모방한 복합 장기 생체 외 모델링 시스템은 개체 차이를 가지는 생체 내 동물 실험에 비해 복잡한 생물학적 환경을 보다 정확하게 모방할 수 있을 것으로 기대되고 있으나 생체 모방성, 재현성, 민감성, 기반 데이터베이스의 부족 등 아직은 여러 한계점도 가지고 있다. 따라서 본 리뷰 논문에서는 만능성 줄기 세포 또는 암세포를 이용한 폐포, 폐 공기액 인터페이스(air-liquid interface, ALI) 시스템, 트랜스웰 멤브레인(transwell membrane)을 포함하여 폐 OoC 및 오가노이드의 최근 생체 외 폐 시스템 연구결과들과 AI와 접목된 인실리코(in silico) 폐 모델링에 대한 결과들의 현황을 살펴보고자 한다.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제29권8호
• /
• pp.990-1010
• /
• 2009

이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.