• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권1호
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• pp.77-82
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• 2022

본 연구에서는 서울의 세 지점에서 이동 및 고정오염원이 대기질과 도시 공원 토양의 특성에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 조사 대상지로는 도시에서 질소 침적의 주요 발생원인 이동 및 고정오염원의 여부에 따라 서울시 마포구의 하늘공원 (Site_M), 서울시 강남구의 일원에코파크 (Site_G), 서울시 서초구의 양재시민의 숲 (Site_Y)을 선정하였고, 각 사이트별 교통량과 대기질 농도, 토양 분석 결과를 비교하였다. 교통량은 Site_G와 Y에 이어 Site_M에서 가장 많았다; Site_M과 G는 Site_Y보다 자원회수시설과 더 가까웠다. 따라서, 본 연구에서는 PM과 NO₂ 농도가 Site_Y, G에서보다 Site_M에서 많을 것이며, 사이트마다 다른 대기 침적량에 의해 토양 질소 함량도 다를 것으로 예상했다. 예상과 동일하게 PM2.5와 NO₂ 농도는 Site_M과 G에서 높았지만 PM10 농도는 Site_Y에서 약간 높았다. 식물이 주로 흡수하는 무기질소의 형태인 NO₃^-의 함량은 세 사이트에서 유의한 차이가 보이지 않았고, NH₄⁺의 함량은 Site_Y에서 다른 두 지역에 비해 더 높았는데, 이는 대기 침적에 의한 결과라기 보다는 공원 관리 차원에서의 질소 비료 투입에 따른 영향인 것으로 생각된다. Site_Y에서 다른 사이트보다 낮은 pH를 보인 것 또한 과다한 비료 시용으로 인해 산성화가 일어난 것으로 생각된다. 그러나 토양 내 NH₄⁺ 함량이 상대적으로 적은 Site_M과 G를 포함한 모든 조사 대상지에서 식생이 건강하게 보이는 것으로 보아, 공원 관리에 있어서 과도한 비료 투입을 재고할 필요가 있음을 시사한다. 비록 이동 및 고정오염원으로 인해 대기의 PM, NO₂ 등의 농도가 달랐지만 그 영향이 토양의 질소 영양 상태에 직접적 영향을 미치지 않는 수준이었다.

• 환경영향평가
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• 제31권6호
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• pp.388-408
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• 2022

이번 연구는 멸종위기에 처한 아고산 침엽수인 가문비나무의 지형특성에 따른 지표종을 선정하고, 생물다양성 평가에 필요한 과학적 근거자료를 마련하고자 진행되었다. 남한과 중국 내 가문비나무림은 남방한계선으로 지리적 가치가 높은 지역이다. 위도는 식물생태계의 지리적 가치에 큰 영향을 미치며, 위도와 서식지의 차이는 산림의 종구성 변화에 영향을 미친다. 지리적 차이뿐 아니라 환경변화로 아고산 식물서식지는 점차 쇠퇴하여 결국 멸종위기에 처한다. 이러한 측면에서, 지리적 가치가 높은 한국과 중국의 가문비나무림에 대한 개체군 모니터링으로 지표종을 선정할 필요가 있으며, 지표종에 대한 다양한 분석을 통해 생물다양성 평가의 기초자료를 구축할 필요가 있다. 개체군 모니터링은 한국과 중국의 가문비나무림에 87개의 원형조사구(400m²)를 설치하여 수행하였고, MRPP-test, NMS ordination 등의 과정을 통해 이에 근거하여 지표종을 선정 한 후 생물다양성 평가의 기초자료를 제시하였다. 지표종분석(Indicator Species Analysis) 결과, 해발고도별 지표종으로 상층식생에서 5분류군, 하층식생에서 18분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면방위별 지표종으로는 상층식생 3분류군, 하층식생 16분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면경사도별 지표종으로는 상층식생 6분류군, 하층식생 24분류군을 선정하였다(p<0.05). 자생지별 지표종으로는 상층식생 8분류군과 하층식생 65분류군을 선정하였다. 지표종들에 대한 MRPP-test 결과, 상층식생보다 하층식생에서 종조성이 다소 이질적인 것으로 분석되었다. NMS ordination 결과, 상층식생의 암석노출도와 하층식생의 위도에 따라 지표종의 환경적 요인과의 상관관계가 유의한 것으로 나타났다.

• 한국전통조경학회지
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• 제40권4호
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• pp.15-31
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• 2022

본 연구는 근대경관이 병존하는 창경궁을 대상으로 조경 복원정비 양상의 타당성을 해석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 전담관리 조직에 따른 조경 복원정비 태도 변화를 이해하였다. 1908년 어원사무국의 황실재산 국유화와 환경미화, 1961년 문화재관리국 출범과 1963년 사적 지정에 따른 문화재 보존, 1983년 창경궁사무소의 복원 후속처리로서 환경정화, 1999년 문화재청 승격과 2019년 궁능유적본부 발족 이후 전문적 조경관리와 관람환경 제공이 포함된다. 둘째, 해방 이후 '창경원 환경정화기(1954~1977)'에는 유원지 시설의 기능 복구, 벚꽃놀이를 위한 시설 설치, 국립동물원 도약을 위한 환경정화가 이루어졌다. '창경궁 중건기(1983~1986)'에는 도시공원 기능을 포함한 복원정비 공사, 완충기능의 유보녹지 설정, 외부공간의 전통적 재조성, 산림지역 통합 정비가 진행되었다. '전통조경공간 보완기(1987~2009)'는 소나무로 획일화된 녹지 경관조성, 화계 중심의 다양한 식생 경관이 도입되었고, '관람환경 개선·정비기(2010~2022)'는 활용을 전제로 한 기본계획 수립되었으나 단위 공간에 집중된 소극적 정비가 고수되고 있다. 셋째, 조경 복원정비의 타당성과 관련하여 문화재 보존원칙의 '고유성' 측면에서 권역별 궁제의 회복이 전각이 밀집한 구역에서 40여 년간 확장되지 않음을 파악하였다. 또한, 다층위의 역사를 존중하는 여부로서 '시대성'은 두 차례 창경궁의 복원기준연대를 설정하는 과정에서 고려되지 않았다. 조선과 근대의 원상이 병존하는 후원 권역의 대온실 일원은 자수화단, 춘당지가 하나의 영역으로서 '완전성'을 만족시키지 못하였다. 문화재 공간의 활용 실태로 파악한 '효용성'은 내·외전 권역과 다른 프로그램들로 집중된 대온실과 춘당지의 장소성 확립을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제32권6호
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• pp.430-437
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• 2022

본 연구에서는 분비나무의 생리활성 및 미백 활성을 검증하여 화장품 소재로써의 가능성을 검증하였다. 분비나무 추출물의 항산화 효과를 확인하기 위해 전자공여능을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하여 각각 1,000 ㎍/ml 농도에서 89.4%, 90.9%의 높은 전자공여능을 나타내었다. ABTS⁺ radical scavenging activity assay 측정 결과, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며, 두 추출물 모두 1,000 ㎍/ml에서 약 90% 이상의 활성을 나타내었다. 미백 효과를 알아보기 위해 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과, 분비나무 줄기와 잎 추출물은 1,000 ㎍/ml에서 각각 48.5%, 31.1%의 저해율을 나타냈으며 농도가 증가함에 따라 저해활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. MTT assay를 통해 세포 생존율을 확인한 결과, 멜라노마 세포(B16F10)에서 농도구간이 500 ㎍/ml 일 때 분비나무 줄기와 잎 추출물은 98.3%, 94.4%의 생존율을 나타내었다. 이에 따라 세포 관련 실험을 세포의 생존율이 100%에 가까운 25, 50, 100 ㎍/ml 농도로 진행하였다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 단백질 발현을 측정한 결과, 분비나무 줄기 추출물은 TRP-1과 tyrosinase, 분비나무 잎 추출물은 MITF의 인자에서 대조군인 kojic acid 보다 단백질 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. B16F10 세포에 분비나무 추출물을 처리하여 mRNA 발현을 측정한 결과, 농도가 높아질수록 mRNA 발현양이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며, 분비나무 줄기 추출물은 tyrosinase의 인자에서 모든 농도구간이 대조군인 kojic acid 보다 mRNA 발현 억제가 우수한 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라 분비나무 추출물의 우수한 미백활성을 확인하였고, 기능성 활성이 우수하여 화장품 천연물 및 기능성 소재로써의 응용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권3호
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• pp.303-317
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• 2022

온실가스 배출 증가에 의한 기후변화는 화분매개곤충과 식물과의 생태적 상호작용인 수분생태계와 농업생태계를 포함한 자연생태계를 변화시킬 수 있다. 특히 수분생태계에서 중요한 야생벌(wild bee)은 기후변화에 의해 감소되고 있어서 결국 농업경제, 현화식물의 생태활동, 나아가 전체 생물종 다양성에 악 영향을 끼치고 있음이 보고되고 있다. 따라서 지구온난화에 의해 한반도(남한)에서도 매년 기온이 상승하고 있고, 그에 따른 기후변화 발생으로 한반도 내 야생벌의 생태활동에 영향을 주고 있음을 예상할 수 있다. 본 연구에서는 한반도(남한)에서 출현하는 야생벌(꿀벌상과, 말벌상과, 청벌상과)의 분포와 기후요인과의 관계를 검정하기 위하여, 2017년(37 조사지점)에서 2018년 (14 조사지점)까지 총 51개 조사지점을 대상으로 말레이즈 트랩을 이용하여 야생벌류의 출현현황을 파악하였다. 형태 및 문헌을 통해 동정한 야생벌류와 산림기후대에 따른 분포는 평균기온, 적산온도와 상관성이 있음을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 공통사회 경제경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 시나리오의 2-4.5와 5-8.5버전으로 BIOMOD 종분포 모형에 따라 남한 전역에서 출현한 야생벌과 기후대별로 특이적으로 출현한 종의 서식지 분포 변화를 예측하여 현재의 종 서식지 분포에서, 2050년과 2100년에 북쪽으로 서식지가 이동함을 확인하였다. 이를 통해 향후 지구온난화가 지속될 경우 국내 야생벌의 분포 변화가 일어 날 수 있고, 그로 인한 한반도의 생태계 변화가 야기될 수 있음을 예측할 수 있었다. 본 연구결과는 기후변화에 따른 수분생태계 및 그와 관련된 영향에 대한 연구와 야생벌 관리를 위한 정책수립을 위해 참조할 수 있는 연구자료가 될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권6호
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• pp.393-404
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• 2022

위성에서 보다 미세한 공간 분해능으로 신뢰할 수 있는 지상 강우 관측은 도시 수문학적 및 미시적 농업 수요에 필수적이다. 전통적으로 "톱다운" 접근 방식 기반 위성 강우 산출물이 널리 사용되고 있지만 공간 분해능에 한계가 있다. 본 연구는 C-밴드 SAR Sentinel-1 위성 데이터(SM2RAIN-S1)에 적용되는 매개 변수화된 SM2RAIN 모델인 강우 추정을 위한 새로운 "상향식" 접근 방식의 가능성을 평가하여 중부지방에 대한 높은 공간 분해능 지상 강우 추정치(0.01° 그리드/6일)를 생성하는 것을 목표로 한다. 그것의 성능은 중부지방 두 개의 다른 하위 지역, 즉 혼합 산림 중심, 중간 하위 지역, 그리고 경작 중심, 서해안 하위 지역의 1년 기간 동안 기존의 재분석 프로덕트와 우량계 네트워크의 각각의 강우 데이터를 사용하여 공간 및 시간적 가변성에 대해 평가되었다. 평가결과에 따르면 SM2RAIN-S1 프로덕트는 중부지방의 일반적인 강우 패턴을 포착할 수 있고, 서로 다른 토지 피복으로 지역 규모에서 공간 분해능 강우량 측정 가능성을 보유할 수 있으며, 강우량 관측치에 대한 편중된 강우량 추정치가 제공되었다. 또한 SM2RAIN-S1 강우량은 피어슨의 상관 계수(R = 0.69)를 고려할 때 혼합림에서 더 우수했으며, 이는 혼합림에서 토양 수분과 강우의 시간 역학을 포착하는 데 6일 SM2RAIN-S1 데이터의 적합성을 암시했다. 그러나, RMSE와 바이어스 측면에서, 혼합림보다는 경작지의 SM2RAIN-S1 강우 생성물에서 더 나은 성능을 얻었으며, 이는 높은 증발증산 손실(특히 혼합림)에 의해 유도된 더 큰 오류를 SM2RAIN의 추가 개선에 포함해야 한다는 것을 나타낸다.

• 자원환경지질
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• 제55권5호
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• pp.551-561
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• 2022

지구물리탐사기법은 매장 문화재 조사에 필요한 높은 해상도의 지하 구조 영상 생성과 매장 유구의 정확한 위치 결정하는 데 매우 유용하다. 이 연구에서는 경주 신라왕경 중심방의 고해상도 지하투과레이더 영상에서 유구의 규칙적인 배열이나 선형 구조를 자동적으로 구분하기 위하여 영상처리 기법인 영상 특징 추출과 영상분할 기법을 적용하였다. 영상 특징 추출의 대상은 유구의 원형 적심과 선형의 도로 및 담장으로 캐니 윤곽선 검출(Canny edge detection)과 허프 변환(Hough Transform) 알고리듬을 적용하였다. 캐니 윤곽선 검출 알고리듬으로 검출된 윤곽선 이미지에 허프 변환을 적용하여 유구의 위치를 탐사 영상에서 자동 결정하고자 하였으나, 탐사 지역별로 매개변수를 달리해서 적용해야 한다는 제약이 있었다. 영상 분할 기법의 경우 연결요소 분석 알고리듬과 QGIS에서 제공하는 Orfeo Toolbox (OTB)를 이용한 객체기반 영상분석을 적용하였다. 연결 요소 분석 결과에서, 유구에 의한 신호들이 연결된 요소들로 효과적으로 인식되었지만 하나의 유구가 여러 요소로 분할되어 인식되는 경우도 발생함을 확인하였다. 객체기반 영상분석에서는 평균이동(Large-Scale Mean-Shift, LSMS) 영상 분할을 적용하여 각 분할 영역에 대한 화소 정보가 포함된 벡터 레이어를 우선 생성하였고, 유구를 포함하는 영역과 포함하지 않는 영역을 선별하여 훈련 모델을 생성하였다. 이 훈련모델에 기반한 랜덤포레스트 분류기를 이용해 LSMS 영상분할 벡터 레이어에서 유구를 포함하는 영역과 그렇지 않은 영역이 자동 분류 될 수 있음을 확인하였다. 이러한 자동 분류방법을 매장 문화재 지하투과레이더 영상에 적용한다면 유구 발굴 계획에 활용가능한 일관성 있는 결과를 얻을 것으로 기대한다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.417-427
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• 2022

본 연구에서는 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물의 면역증진 활성과 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물의 항비만 활성을 평가하였다. 섬괴불나무 열매(LIF), 잎(LIL) 그리고 줄기(LIS) 추출물은 RAW264.7 세포에서 NO, iNOS, COX-2, IL-1𝛽, TNF-𝛼와 같은 면역증진인자의 생성을 증가시켰으며, IL-1𝛽의 발현은 NO생성과 관련된 것으로 보여진다. 면역증진인자은 TLR2/4를 통해 MAPKs중 p38 그리고 JNK를 자극하여 발현이 유도되는 것으로 판단된다. 항비만 실험에서, 섬괴불나무 열매(LIF) 추출물은 AMPK, HSL, ATGL의 발현 증가와 perilipin-1 발현 억제를통해 지질분해를 유도하여 세포 내 지질축적을 억제하는 것으로 나타났으며, 갈색지방세포로의 분화유도와 에너지 대사에 관여하는 인자인 PRDM16, PGC-1𝛼의 발현유도를 통해서도 지질축적을 억제하는 것으로 판단된다. 향후 섬괴불나무 추출물은 건강 보조제 및 기능성 식품으로의 활용이 가능할 것으로 판단되지만, 섬괴물나무 추출물의 어떠한 성분이 면역과 항비만 활성에 영향을 미치는지에 대한 성분분석이 필요하다. 또한, 본 연구는 세포를 이용한 실험으로 정확한 분석을 위해서는 동물모델을 이용한 섬괴불나무 추출물의 면역증진 및 항비만 활성에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.622-632
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• 2022

본 연구는 많은 만병초의 종류 중 울릉도 만병초와 운금 만병초를 중심으로 주름개선 활성 검증을 통해 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하고자 하였다. 울릉도와 운금 만병초 추출물의 tyrosinase 저해활성 측정 결과 1,000 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초 추출물은 32.6%의 저해능을, 운금 만병초 추출물은 39.3%의 억제활성을 나타내었다. 또한 두 가지 추출물의 elastase 저해활성을 알아본 결과, 농도 의존적으로 활성을 억제하였으며 1,000 ㎍/ml에서 28.3%, 36.2%의 억제활성을 확인할 수 있었다. Collagenase 저해활성을 측정한 결과, 울릉도 및 운금 만병초 추출물 1,000 ㎍/ml의 농도에서 각각 77.7%, 80.7%의 우수한 저해활성을 확인할 수 있었다. 만병초 추출물들의 주름개선 활성을 알아보기 위해, 섬유아세포인 CCD-986Sk의 세포 생존율을 MTT assay에 의해 확인한 결과 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 모든 농도구간에서 80% 이상의 생존율을 보였으며, 이하의 실험은 100%에 가까운 생존율을 나타낸 25, 50, 100 ㎍/ml의 농도구간으로 설정하여 진행하였다. Western blot을 통해 주름개선 관련 인자인 MMP-1, MMP-2, MMP-3의 단백질 발현양을 측정한 결과 두 추출물 모두 농도가 증가함에 따라 발현양이 감소하였으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 67.2%, 65.5%, 13.6%, 운금 만병초는 89.1%, 85.0%, 62.7%의 발현양을 나타내었다. Reverse transcription-PCR을 통해 동일한 인자의 mRNA 발현양을 측정한 결과, 울릉도와 운금 만병초 추출물 모두 농도 의존적으로 발현양이 감소되었으며, 100 ㎍/ml의 농도에서 울릉도 만병초는 70.1%, 9.1%, 37.9%, 운금 만병초는 38.2%, 8.3%, 57.3%의 발현양을 나타내었고 MMP-3 인자에서 대조군에 비해 우수한 mRNA 발현 억제율을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과로 울릉도 만병초와 운금 만병초의 주름개선 활성을 검증함으로써 기능성 화장품 소재로써의 이용 가치를 확인할 수 있었다.