• 미생물학회지
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• 제55권3호
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• pp.242-247
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• 2019

폐수 처리 설비에서 생물학적 요인은 유기물 분해 또는 제거에 필수적인 역할을 수행한다. 본 연구에서는, 폐수처리장의 미생물 기능적 역할을 이해하기 위해, 활성 슬러지 샘플로부터 박테리아 균주를 분리하고 그들의 특성 분석을 시도했다. S16 균주는 대한민국 대전광역시의 폐수처리장의 활성슬러지로 부터 분리되었다. 세포들은 그람음성, 비운동성, 통성 혐기성 그리고 막대모양이였다. S16 균주는 $15{\sim}40^{\circ}C$ (최적 $30^{\circ}C$), 0~9.0% (w/v) NaCl (최적 1.0~2.0%), pH 5.5~9.0 (최적 pH 7.0~7.5)에서 성장하였다. 분자계통학적 분석결과, S16은 Miniimonas 속의 고유종인 Miniimonas areae NBRC $106267^T$ (99.79%, 16S rRNA 유전자 염기서열 유사성)와 가장 밀접한 것으로 나타났다. 해양 미생물로 여겨지는 표준균주 NBRC $106267^T$의 분리 원은 바다 모래이지만 S16 균주는 육상 환경이다. 이는 서식지 전환에 대한 생태학적 의문을 제기할 수 있다. 따라서 비교 유전체 분석은 잠재적인 대사 특성 및 유전체 간소화를 밝히기 위한 가치있는 연구가 될 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권4호
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• pp.301-308
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• 2019

본 연구에서는 다양한 생리활성을 가진다고 알려진 비파의 잎과 이에 비하여 연구가 미흡한 비파 어린잎에 대한 항산화 활성 등 생리활성에 대한 과학적 연구 근거를 제공하여 산업적 이용 증대 및 고부가가치 소재 개발을 목적으로 비파 잎 및 비파의 어린잎을 열수, 20% 에탄올, 80% 에탄올 용매를 이용하여 추출, 용매 조건에 따른 추출물의 항산화 활성 및 주요성분의 함량을 비교 분석하였다. 추출물의 수율이 가장 높았던 비파 잎 및 어린잎의 80% 에탄올 추출물 플라보노이드 함량은 2194.7 mg QE/g 및 502.3 mg QE/g으로 장미과 식물과 비교해 보았을 때 높은 함량을 나타내었으며, DPPH radical 소거 활성 및 ABTS radical 소거 활성은 모든 추출물 시료에서 농도 의존적으로 유의성 있는 항산화 활성을 보였고, 비파 잎의 80% 에탄올 추출물에서 DPPH와 ABTS radical 소거 활성 $IC_{50}$ 값이 13.9와 $10.9{\mu}g/mL$로 분석되어 비파 어린잎 보다 항산화 활성이 높게 나타났다. 그리고 비파 잎에 함유되어 있는 페놀성 화합물 중 항산화 효능이 입증된 ellagic acid와 chlorogenic acid 성분의 표준화를 위하여 HPLC-DAD를 이용하여 chlorogenic acid와 ellagic acid의 함량분석 및 분석법에 대한 밸리데이션을 수행하여 유효성을 검증하였다. 이상의 결과 비파 잎 80% 에탄올 추출물은 높은 항산화 활성을 나타내어 비파 잎의 산업적으로 활용 가능성을 확인하였으며, 각종 가공식품 및 건강 기능성 식품 개발가치가 한층 높아질 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권1호
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• pp.116-123
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• 2019

본 연구에서는 생태학적 관점에서 biomimicry를 생태모방으로 정의하며, 생태모방에 대해 다학적 분야에서 정의되는 개념들을 비교하였다. 생태모방은 생물 생태특성에 대한 분류 및 조사 원리분석을 통해 얻어진 정보와 아이디어를 공학 및 기술 분야에 응용이 되는 개념으로 정리하였다. 또한 생물학, 생태학 및 공학적 관점에서 생태모방 연구와 기술개발을 진행하는 Biology Push(생물특성기반 생태모방)와 Technology Pull(기술문제기반 생태모방)방법을 비교하며, Biology Push를 생태학적 관점에서 시작하는 '생물특성기반 생태모방', Technology Pull을 기술필요에서 시작하는 '기술문제기반 생태모방'으로 정의하였다. 생태모방 연구동향을 살펴보면 안정적이고 친환경적인 원천 재료를 생물 생태 특성에서 찾아 기술개발에 초점이 맞춰진 사례가 대부분이나, 앞으로 생태모방 연구주제가 생물 생태 특성에서 비롯된 아이디어에서 착안되어 시작될 수 있는 연구분야의 잠재력에 대한 무한성을 시사하고자 한다. 향후 지속가능한 발전에 기여할 수 있는 생물생태학적 기반에 근거한 더 많은 연구와 기술개발이 필요함을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.231-238
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• 2019

본 연구는 사방오리 추출 분획물의 항산화 활성을 검증하기 위하여 시행되었다. 사방오리는 메탄올(MeOH) 분획에 가장 높은 총 페놀화합물($452.80{\pm}7.01{\mu}g$ gallic acid equivalents/mg)을 그리고 에틸에세테이트(EA) 분획 에 가장 높은 총 플라보노이드 함량($112.29{\pm}11.14{\mu}g$ rutin equivalents/mg)과 가장 높은 총 항산화 활성($936.23{\pm}0.07{\mu}g$ ${\alpha}$-tocopherol equivalents/mg)을 가지고 있었다. 사방오리의 용매 추출분획물에 대한 항산화 활성은 아스코빅산 등 표준 물질과 비교하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능 측정, 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼 소거능 측정, ${\beta}$-carotene-linoleate 에세이, 환원력 측정, ferric thiocyanate법으로 지질과산화 억제력 측정 그리고 금속 킬레이팅능 측정 등 다양한 항산화 활성을 측정하였다. $250{\mu}g/ml$ 농도의 사방오리 EA와 MeOH 분획은 DPPH 라디칼 소거능 측정에서 각각 92.43와 89.20% 항산화 활성을 가지고 있었다. $50{\mu}g/ml$의 EA분획은 72.49% 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼 소거능을 보였으며 이는 gallic acid의 소거능(60.88%)보다 조금 높았다. 또한 ${\beta}$-carotene-linoleic acid 시스템에 의한 과산화 억제능 조사에서 0.5과 1 mg/ml 농도의 EA 분획이 각각 73.45와 73.29% 억제능을 보였다. 항산화 활성은 EA 분획 > BuOH 분획 > DCM분획 > HX분획 순 이였다. 이상의 본 연구 결과에서 사방오리는 천연 항산화제제 개발을 위한 용이하게 접근 가능한 잠재적인 자원으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.588-595
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• 2019

본 연구에서는 파래 열수 및 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능을 측정하고, 파래분말 0%, 1%, 3% 및 5%를 첨가한 떡볶이 떡의 품질 특성을 알아보았다. 파래 열수 및 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 2.04 mg TAE/g과 6.73 mg TAE/g으로 나타났다. 파래 열수 및 에탄올 추출물의 DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 10 mg/ml 농도에서 각각 19.74%와 81.69%로 나타났다(p<0.05). 떡볶이 떡의 수분함량은 무첨가군이 가장 높게 나타났고, 색도를 측정한 결과 L값과 a값은 파래분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(p<0.05), b값은 파래분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 떡볶이 떡의 기계적 특성을 측정한 결과 경도와 부착성, 탄력성, 씹힘성 및 파쇄성은 파래분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향이었고, 응집성은 3% 첨가군에서 가장 높게 나타났으나 무첨가군 및 1% 첨가군과는 유의적인 차이가 없었다. 파래분말을 첨가한 떡볶이 떡의 관능적 특성을 평가한 결과 색과 맛, 조직감은 무첨가군이 가장 높게 나타났고, 향은 1% 첨가군에서 가장 높게 나타났다. 전반적인 기호도는 무첨가군에서 가장 높게 나타났으나 1% 첨가군과는 유의적인 차이가 없었다. 떡볶이 떡의 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능은 농도의존적으로 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과에서 파래는 기능성 제품 개발을 위한 소재로써 가치가 있는 것으로 판단된다.

• 한국육종학회지
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• 제50권4호
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• pp.378-386
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• 2018

GROWTH-REGULATING FACTOR (GRF) 유전자는 QLQ와 WRC 도메인을 갖고 있는 식물 특이적 전사조절인자로 식물기관들의 생장과 발달에 중요한 역할을 하고 있다. 배추로부터 분리된 BrGRF3-1과 BrGRF9 유전자를 각각 35S 프로모터에 결합시켜 두 종류의 식물 형질전환 벡터를 제작한 후 아그로박테리움을 이용하여 유채에 형질전환하였다. 선발된 형질전환체의 특성을 분석한 결과 세포 크기 보다는 세포 수 증가에 의해 자엽, 잎, 종자의 크기가 커지는 것으로 나타났다. RT-PCR로 유전자 발현을 분석한 결과 BrGRF3-1과 BrGRF9 유전자는 기관 생장 발달에 관여하는 지베렐린(GA), 옥신(auxin), 세포분열 관련 유전자들의 발현을 조절함으로써 유채 기관의 생장과 발달에 중요한 역할을 하는 것으로 추측된다. 따라서 본 연구결과로 BrGRF 유전자는 생명공학기술을 활용하여 작물의 농업적 형질을 개선하기 위한 유전자원으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 감성과학
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• 제24권1호
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• pp.91-104
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• 2021

본 연구에서는 승용차에서 사람들이 기기를 사용하기 위해 사용하는 기동어인 "Hi, KIA!"의 감성을 기계학습을 기반으로 분류가 가능한가에 대해 탐색하였다. 감성 분류를 위해 신남, 화남, 절망, 보통 총 4가지 감정별로 3가지 시나리오를 작성하여, 자동차 운전 상황에서 발생할 수 있는 12가지의 사용자 감정 시나리오를 제작하였다. 시각화 자료를 기반으로 총 9명의 대학생을 대상으로 녹음을 진행하였다. 수집된 녹음 파일의 전체 문장에서 기동어 부분만 별도로 추출하는 과정을 거쳐, 전체 문장 파일, 기동어 파일 총 두 개의 데이터 세트로 정리되었다. 음성 분석에서는 음향 특성을 추출하고 추출된 데이터를 svmRadial 방법을 이용하여 기계 학습 기반의 알고리즘을 제작해, 제작된 알고리즘의 감정 예측 정확성 및 가능성을 파악하였다. 9명의 참여자와 4개의 감정 카테고리를 통틀어 기동어의 정확성(60.19%: 22~81%)과 전체 문장의 정확성(41.51%)을 비교했다. 또한, 참여자 개별로 정확도와 민감도를 확인하였을 때, 성능을 보임을 확인하였으며, 각 사용자 별 기계 학습을 위해 선정된 피쳐들이 유사함을 확인하였다. 본 연구는 기동어만으로도 사용자의 감정 추출과 보이스 인터페이스 개발 시 기동어 감정 파악 기술이 잠재적으로 적용 가능한데 대한 실험적 증거를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국물환경학회지
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• 제27권1호
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• pp.19-29
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• 2011

In order to assess the influences of bottom sediment on water quality, following measurement were made. (1) Estimations of pollutant loads from the bottom sediment based on mass balance concept, (2) measurements of pollutant concentrations in the sediment to assess the pollution level and influence potential, (3) in situ and laboratory measurements of Sediment Oxygen Demants (SOD) and pollutant load (sediment release) from bottom sediment. Analyses of inflow and outflow loadings using simple mass balance show that there are some variations found according to the pollutants. However, there is no consistent evidence that the sediment can be a source of pollutants. Pollutant concentrations in the sediment range 16~724.8 mg/kg (COD), 1.68 ~12.64 mg/kg (T-P), 5.6~76.8 mg/kg (T-N), 0.32~21.6 mg/kg ($NH_3$-N), 0.092~0.544 mg/kg ($NO_2$-N), 4.8~18.4 mg/kg ($NO_3$-N), and 1.59~11.23 mg/kg ($PO_4$-P). Measured SOD ranges $0.190{\sim}0.802g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and measured release rate ranges $-1618.42{\sim}10mg/m^2{\cdot}d$(COD), $-12{\sim}16mg/m^2{\cdot}d$(T-P), $-197.37{\sim}140mg/m^2{\cdot}d$(T-N), $0.4{\sim}74.32mg/m^2{\cdot}d$($NH_3$-N), $-2.04{\sim}0.8mg/m^2{\cdot}d$ ($NO_2$-N), $-70{\sim}40mg/m^2{\cdot}d$ ($NO_3$-N), and $-26.11{\sim}28.55mg/m^2{\cdot}d$($PO_4$-P). All study results indicate that bottom sediments in the Seoha weir show only limited effects on the water quality. It implies that sediment dredging is not an effective option or management measure to reduce pollutant loading.

• 한국산림과학회지
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• 제100권2호
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• pp.136-141
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• 2011

본 연구는 산돌배나무 잎에서 추출한 분획물의 항암 및 항균효과를 조사하여 화장품소재로 적용 가능성을 확인하기 위하여 수행하였다. 산돌배나무 잎을 채취하여 건조시킨 후 분쇄하여 60% acetone-$H_{2}O$(6:4, v/v)로 추출하고 아세톤 가용부를 분획하여 동결건조 시켰다. 아세톤 및 물 가용부를 Sephadex LH-20으로 충진한 칼럼에서 MeOH을 용출용매로 사용하여 칼럼크로마토그래피를 실시하고 또한 MeOH를 전개용매로 사용한 MIC-gel을 이용했다. 단리된 화합물들은 silica-gel TLC로 확인하였다. 항암효과는 마우스 피부암 세포(B16F10)를 이용한 MTT assay로 측정했다. 산돌배나무 잎으로부터 얻어진 분획물의 암세포 생장 저해율은 80% 이상의 저해률을 보였다. 항균활성 실험에서 산돌배나무 잎의 분획물은 그람양성균인 Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis에 대하여 0.25 mg/disc에서 1.3 cm, 2 cm의 생육 저해환을 나타내었다. 그람음성균인 Escherichia coli 에 대하여 0.5 mg/disc에서 각 분획물들은 1.1 cm~1.5 cm의 생육 저해환을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 보아 산돌배나무 잎의 아세톤 분획물은 항암 및 항균효과를 가진 천연소재임을 확인할 수 있었다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.9-21
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• 2021

최근 신재생 에너지를 활용한 친환경 발전시설의 중요성이 대두되고 있으며 수력발전소는 매우 중요한 전력생산 및 공급원이다. 수력발전소는 일반적으로 대규모로 운용되고 다중 시설이 연계되어 있어 안전성 확보가 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 수력플랜트 설비의 안전성을 평가하기 위해 시나리오 기반의 수충격에 따른 수압관로의 취약성 평가를 수행하였다. 자체 개발한 수충격 해석모델(TRANSHAM)과 기존 상용모델(SIMSEN)의 모의결과 및 모니터링 자료와의 비교를 통해 해석모델의 신뢰성을 검증하였고, 실제 운영중인 수력플랜트에 적용하여 발전설비 운영 중에 발생 가능한 수충격 시나리오를 구성하였다. 이를 바탕으로 시나리오 기반의 수압관로의 수충격 해석 및 취약성 평가를 수행하였다. 내·외부 로딩조건을 고려한 시나리오별 모의 결과, 발전설비 운영에 따라 수압관로의 취약성이 상이하게 나타났으며 내·외부 로딩조건의 조합에 따라 수압관로의 취약성에 큰 영향을 미치는 것으로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 시나리오 기반의 해석기법은 향후 수충격에 따른 발전설비의 취약성을 평가하는데 정량적인 도구로 활용될 것으로 기대된다.