• 제목/요약/키워드: Technology system

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한국우주전파관측망(KVN)의 영상모의실험 (IMAGING SIMULATIONS FOR THE KOREAN VLBI NETWORK(KVN))

  • 정태현;이명현;노덕규;김현구;손봉원
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권1호
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    • pp.1-12
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    • 2005
  • 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network: KVN)은 우리나라 최초의 초장기선 전파간섭계로 새로운 천문우주 연구 분야 및 측지, 지구물리 등의 연구를 위하여 3기의 21m 최첨단 밀리미터파 전파 안테나를 이용하여 우주를 바라보는 새로운 영역을 개척할 예정이다. 전파간섭계의 성능은 안테나 배열 및 관측 대상 천체의 적위, 그리고 천체와 크기 및 형태에 따른 의존성이 매우 크다. 본 연구는 현재 설정되어있는 KVN관측소 및 시스템 자료를 근거로 단일 점광원, 다중 점광원, 원형광원 2개, Cygnus A의 5개 모델 영상에 대하여 가상관측을 수행하였다. 적위에 따른 KVN의 UV 궤적 분포로부터 가장 이상적이라고 여겨지는 적위 60도인 천체에 대하여 22GHz의 관측 파장으로 12시간 동안 가상관측을 수행하여 얻어진 UV데이터를 가지고 간섭계 표준 영상처리를 하였다. 그 결과 22GHz에서 예상되는 KVN의 빔 크기에 의해 분해가 되지 않는 모델들의 RMS 대비 최대밝기 강도(Jy/Beam)가 대략 점광원의 징우 l0000:1, 지름 6mas(milli arcsecond) 원형 광원의 경우 5000:1 정도로 매우 높은 반면, 빔 크기보다 큰 모델에서는 115:1 및 34:1정도로 현저하게 감소하였으며 영상의 복원 정도도 이와 같은 결과를 보였다. 이것은 KVN이 상대적으로 적은 기선의 개수로 인하여 UV평면을 충분히 채우지 못하며, 동시에 짧은 기선이 부족하여 넓은 분포를 가지는 천체들에 대한 영상화능력이 떨어지기 때문이다. 그러나 각 모델과 CLEAN 영상과의 픽셀 좌표비교에서는 12mas 원형광원을 제외하고는 정확하게 일치함을 보였다. 그러므로 KVN의 주요한 관측 대상은 콤팩트한 천체들이 적당할 것이며, 이러한 천체들에 대하여 KVN은 위치측정에 우수한 성능을 보였다.

텍스트마이닝 기반의 효율적인 장소 브랜드 이미지 강도 측정 방법 (An Efficient Estimation of Place Brand Image Power Based on Text Mining Technology)

  • 최석재;전종식;비스워스 수브르더;권오병
    • 지능정보연구
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    • 제21권2호
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    • pp.113-129
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    • 2015
  • 장소 브랜딩은 특정 장소에 대한 의미 부여를 통해 장소성의 정체성 및 공동가치를 생성하며 가치 창출을 하는데 중요한 활동이며, 장소 브랜드에 대한 이미지 파악을 통해 이루어진다. 이에 마케팅, 건축학, 도시건설학 등 여러 분야에서는 인상적인 장소 브랜드의 이미지를 구축하기 위하여 많은 노력을 기울이고 있다. 하지만 설문조사를 포함한 대면조사 방법은 대부분 주관적인 작업이며 측정에 많은 인력 또는 고도의 전문 인력이 소요되어 고비용을 발생시키므로 보다 객관적이면서도 비용효과적인 브랜드 이미지 조사 방법이 필요하다. 이에 본 논문은 텍스트마이닝을 통하여 장소 브랜드의 이미지 강도를 객관적이고 저비용으로 얻는 방법을 찾는 것을 목적으로 한다. 제안하는 방법은 장소 브랜드 이미지를 구성하고 있는 요인과 그 키워드들을 관련 웹문서에서 추출하며, 추출된 정보를 통해 특정 장소의 브랜드 이미지 강도를 측정하는 방법이다. 성능은 안홀트 방법에서 평가에 사용하는 전세계 50개 도시 이미지 인덱스 순위와의 일치도로 검증하였다. 성능 비교를 위해 임의로 순위를 매기는 방법, 안홀트의 설문방식대로 일반인이 평가하는 방법, 본 논문의 방법을 사용하되 안홀트의 방법으로 학습한 것으로 유의한 것으로 추정되는 평가 항목만을 반영하는 방법과 비교하였다. 그 결과 제안된 방법론은 정확성, 비용효율성, 적시성, 확장성, 그리고 신뢰성 측면에서 우수함을 보일 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법론은 안홀트 방식에 상호 보완적으로 사용될 수 있을 것이다. 향후에는 장소 브랜드 이미지를 형성하는 속성 별로 등장횟수를 계산 한 후에 장소 브랜드에 대한 태도, 연상, 그리고 브랜드 자산과의 인과관계를 자동으로 파악할 수 있는 부분까지 구현하고 실증적 실험을 할 예정이다.

웹서비스 유사성 평가 방법들의 실험적 평가 (Evaluation of Web Service Similarity Assessment Methods)

  • 황유섭
    • 지능정보연구
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    • 제15권4호
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    • pp.1-22
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    • 2009
  • 월드와이드웹(WWW)은 유용한 정보를 포함하는 자료들의 집합에서 유용한 작업을 수행할 수 있는 서비스들의 집합으로 변화하고 있다. 새롭게 등장하고 있는 웹서비스 기술은 향후 웹의 기술적 변화를 추구하며 최근의 웹의 변화에 중요한 역할을 수행할 것으로 기대된다. 웹서비스는 어플리케이션 간의 통신을 위한 호환성 표준을 제시하며 기업 내/외를 아우를 수 있는 어플리케이션 상호작용 및 통합을 촉진한다. 웹서비스를 서비스 중심 컴퓨팅환경으로서 운용하기 위해서는 웹서비스 저장소는 조직화되어 있어야 할 뿐 아니라, 사용자들의 요구에 맞는 웹서비스 컴포넌트를 찾을 수 있는 효율적인 도구들을 제공하여야 한다. 서비스 중심 컴퓨팅을 위한 웹서비스의 중요성이 증대됨에 따라 웹서비스 발견을 효율적으로 제공할 수 있는 기법의 수요 또한 증대된다. 웹서비스 발견을 위한 많은 기법들이 제안되어 왔지만, 대부분의 선행연구들은 활용하기에는 제대로 발달하지 못하였거나 특정 도메인에 너무 치중하여 일반화하기 어려웠다. 이 논문에서는 군집화기법과 XML기반의 서비스 기술표준인 WSDL의 의미적 가치를 활용하여 다수의 웹서비스를 군집화하는 프레임워크를 제안한다. 웹서비스 발견이라는 연구영역에 최초로 데이터마이닝 기법을 적용한 연구이다. 본 논문에서 제안하는 방식은 여러 흥미로운 요소들이 있다: (1) 서비스 사용자와 제공자들의 사전지식 요구를 최소화한다 (2) 특정 도메인에 과도하게 치중한 온톨로지를 피한다 (3) 웹서비스들 간의 의미론적 관계를 시각화할 수 있다. 이 논문에서 인공신경 정신망 네트워크를 기반으로 하여 프로토타입 시스템을 개발하였으며, 실제 운용되고 있는 웹서비스 저장소로부터 획득한 실제 웹서비스들을 사용하여 제안하는 웹서비스 조직화 프레임워크를 실증적으로 평가하였으며 제안하는 방식의 효용성을 보여주는 실험결과를 보고한다.

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활성슬러지 공정을 위한 모델링과 지능제어의 적용 (Modeling and Intelligent Control for Activated Sludge Process)

  • 천성표;김봉철;김성신;김창원;김상현;우혜진
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1905-1919
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    • 2000
  • 활성슬러지 공정에 기반을 둔 연속식반응기는 시스템이 가진 고유한 비선형성뿐만 아니라 계절, 기후 등의 환경변화에 따른 유입수의 유량 및 특성 등의 외부적인 조건의 변화를 고려하여 제어하여야 한다. 수학적 모델링 과정에서 고려하지 못했거나 무시되었던 부분을 포함한 시스템에 관련된 특징과 한정된 공간에서 기본적인 제어방법에 의한 현재의 운전방법을 고려하여 불 때 활성슬러지 공정은 개선할 수 있는 여지가 많다. 또한 숙련된 운전자의 지식을 구현할 수 있는 지능제어기법을 적용하여 전체적인 공정의 효율 향상을 도모할 수 있다. 제어방법의 적용에 앞서 제어대상공정인 활성슬러지 공정을 분석하여 이를 $Matlab^{(R)}5.3/Simulink^{(R)}3.0$을 이용하여 연속식반응기 모델을 구현하였다. IWA(International Water Association)와 COST(European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research)에서 제시한 정상상태의 유입수 특성을 이용하여 모델의 정확성을 검증하였다. 본 논문에서는 이미 현장에서 사용중인 제어기법의 구현 및 성능 평가뿐만 아니라 다양한 고급제어기법들을 적용하여 새롭게 제안한 제어기법들이 실제 폐수처리장에 적용가능한지 여부를 검증하였다. 제어방법으로는 현장에서 일반적으로 사용되고 있는 비례-적분-미분제어기(Proportional-Integral-Derivative Controller; PID controller)와 PID제어기가 가진 장점과 퍼지 논리 제어기법이 가진 장점을 결합함과 동시에 제어기의 성능 향상 및 경제성을 높일 수 있는 퍼지 PID이득 조절기(fuzzy PID gain tuner)와 퍼지 셋포인트 변환기(fuzzy setpoint changer)를 적용하여 봄으로써 외란에 대해 강인한 제어기 설계의 가능성을 검증하였다.

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두정부 백질 물질을 이용한 수소 자기 공명 분광 분석 (Analysis of $^1H$ MR Spectroscopy of parietal white matter material Phantom)

  • 이재영;임청환;김명수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제26권2호
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    • pp.57-61
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    • 2003
  • 두정부 백질 물질 NAA, Choline(Cho), Creatine(Cr), choline chloride, glutamin 등으로 자체 제작한 phantom을 이용하여 고 자장(4.7T)과 중자장(1.5T)에서의 신호강도 대 잡음비, 스펙트럼 분해능을 알아 볼 수 있는 선폭과 $T_2$, 그리고 $T_E$값의 변화에 따른 각 대사물질의 변화별 스펙트럼 등을 구하여 이론적인 정보와 실제적인 정보와의 차이를 알아보고자 한다. 이용된 기기는 Bruker Biospec 4.7T와 1.5T GE SIGNA를 이용하여 MRS의 결과를 얻었다. 관심영역에서 얻은 정보에서 분광 peak의 면적을 구하였다. 통계처리는 Microsoft사의 Excel program내에 있는 통계 package를 이용하였다. 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에서의 각각의 대사물질의 스펙트럼을 얻어 본 결과 자장의 균일도와 SNR과 $T_2$값의 차이가 이론적인 값보다는 직선성을 보이지 않았다. 1.5T에서의 선폭은 Cho, Cr, NAA 순서로 $5.30{\pm}1.07,\;4.81{\pm}0.14,\;5.49{\pm}0$, 이에 반해 4.7T에서는 $9.14{\pm}0.55,\;8.87{\pm}0.67,\;9.65{\pm}0.56$ Hz 값이 나왔다. 평균 SNR은 NAA의 물질의 경우를 3회 측정하였는데 그 평균치는 63%의 증가를 보였다. $T_E$ 변화로 스펙트럼을 분석했을 때 $T_E=60ms$일 때 가장 SNR이 좋은 값을 보였고 $T_E=135ms$일 때 가장 낮은 값을 나타나 보였다. 두정부 백질 물질 Phantom을 제작하여 자장의 강도 즉 중자장(1.5T)과 고자장(4.7T)에 따라 분석하게 되었는데 고자장의 영역으로 갈수록 분해능, SNR은 좋아져 보이나 자장의 세기가 커질수록 이론적인 수치보다는 상당히 적은 증가를 보이고 있다는 것을 이 연구를 통해 알게 되었다.

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국제 테러리즘의 대응체제 구축방안 (Proposal on for Response System to International Terrorism)

  • 서상열
    • 시큐리티연구
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    • 제9호
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    • pp.99-131
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    • 2005
  • 테러리즘의 최종 목적은 대량살상 자체가 목표이기 때문에 효과적인 테러활동을 억제하기 위해서는 테러의 위협환경과 그 경로를 차단해야 하며, 이에 대한 적극적인 대응방안이 강구되어야 한다. 그러면 위의 위협에 대한 구체적은 대응방안으로서, 첫째, 국제사회는 테러의 근본 원인보다는 테러의 주체, 수단과 방법을 제거하거나, 테러의 대상을 보호하는데 많은 노력을 해온 것이 사실이다. 하지만 향후 테러 방지를 위해서 테러의 발생 원인을 제거하는데 보다 적극적이고 장기간의 노력이 필요하다 하겠다. 둘째, 예방적인 차원의 대응방안이 모색되어야 한다. 테러리즘의 근절을 위해 가장 효과적인방법은 예방이다. 이를 위해서는 테러리즘의 발생원이이 되는 객관적인 환경오소 자체를 제거하고, 테러리스트의 활동 근거지를 추적, 섬멸하여 대량살상무기 및 지원자금의 유입 등을 봉쇄하여 조직을 무력화 시켜야 한다. 셋째, 테러 대응 조직체계를 정립하여 통합된 위기관리기구나 기능이 작동될 수 있도록 장애요인의 지속적인 제거와 국제적 연대를 강화하고, 국내에서 발생 가능한 테러유형을 분석하여, 특성, 대응체계, 전략, 법 적용, 테러피해의 산정, 그리고 대응 프로그램 개발이 시급히 이루어져야 하며, 또한 새로운 테러수단과 양상에 대한 대책수립을 지원할 연구 기반을 구축하고, 이를 활성화시킬 방안이 모색되어야 할 것이다. 넷째, 대(對)테러 대비 총괄적인 정부종합대책 강구를 위해 기관간 업무 분장 등 현장대응체제 발전을 위해 무력테러(행자부), 화학테러(환경부), 생물테러(복지부), 핵${\cdot}$방사능테러(과기부) 등 분야별 테러대응 세부대책을 보완${\cdot}$발전시켜나가야 한다.나 TDT에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또 뚜렛 장애 환아군의 세 가지 서로 다른 유전형 사이에 틱 장애의 가족력, 주의력결핍 과잉행동장애, 강박증, 약물에 대한 반응, 공존 질환 여부 등에 있어서 유의한 차이는 없었다. 결 론:본 연구에 있어 사례 수가 적고 TDT에서 유의한 결과가 발견되지 않았기 때문에 해석에 조심을 기할 필요는 있겠으나, 본 연구는 COMT유전자의 기능적 다형성과 뚜렛 장애 간에 연관 관계가 있음을 밝혀 낸 최초의 보고라 하겠다.산수, 토막짜기 점수도 유의하게 높았다. 약물치료력에 있어서는 임상가가 평가한 약물 반응이 순응군에서 유의하게 높았고, 약물 용량도 순응군이 유의하게 높았으며, 오후 약물 순응율(2003년 3월 평가)도 유의하게 순응군이 높았다. 또한 주치의의 지휘에 따라서도 순응율에 차이를 보였다. 결 론:국내에서는 최초로, 외래 치료를 받고 있는 ADHD 아동에 대한 MPH-IR 순응도를 조사하였다. 평균 1년 치료기간동안의 순응도는 62%로 외국에서의 연구결과와 유사하였으며, 지능이 높을 때, 약물반응이 우수하고, 약물용량이 높으며, 오후약물에 대한 순응이 초기에 높을 때 약물 순응률이 보다 높았다. 결국 약물치료 효과에 대한 만족도가 순응률 결정에 가장 중요한 요인이라고 생각되며, 약물치료효과를 높이기 위한 다양한 전략을 사용하여, 약물 순응도를 향상 시킬 필요가 있다고 생각된다.으나, 주의력에서는 전두엽의 실행능력(executive function)과 관련되는 검사들에서 산소흡입이 특이한 효과를 보여준다는 것이 확인되었고, 기억능력에서는 단기기억능력 평가에서 산소흡입군이 대조군보다 유의한 효과를 보여주는 것으로 평가되었다. 이러한 연구결과는 산소흡입이

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한국형 이동식 심폐소생기 개발 보고 II. 응급소생술을 위한 이동식 심폐소생기의 동물 실험 연구 (Report for Development of Korean Portable Cardiopulmonary Bypass II. Experimental Study of Portable Cardiopulmonary Bypass for Emergency Cardiopulmonary Resuscitation after Cardiac Arrest in Normal Dogs)

  • 김형묵;이인성;백만종;선경;김광택;이혜원;이규백;장준근;김종원;김학제
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권12호
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    • pp.1147-1158
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    • 1998
  • 배경:이동식 인공심폐기는 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 생존율을 향상시킬 수 있기 때문에 강력하고 효과적인 심폐소생법의 하나로 그의 사용이 증가하고 있다. 본 연구진은 초기모델의 한국형 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술과 기존의 개흉식 심폐소생술을 비교하여 혈역학 유지와 소생 여부 및 신체장기들에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 한국산 잡견 8마리(30∼51kg)를 대상으로 개흉식 심폐소생술군과 심폐소생기를 이용한 심폐소생술군으로 각각 4마리 씩 나누었다. 4분 간의 심실세동형 심정지 기간이 지난 후 15분 간의 기본 심폐소생술(basic life support; BLS)을 실시하고 30분 간의 고급 심폐소생술(advanced life support; ALS)을 실시하여 자발순환회복, 혈역학 상태, 혈구성분에 미치는 효과, 혈액 가스 검사, 생화학 검사 및 생존율 등을 알아보았다. 심장압박과 폐환기는 두 군 모두 동일한 조건으로 유지하였으며, 고급 심폐소생술 시작과 동시에 제세동을 하고 에피네프린 및 탄산수소나트륨을 투여하여 자발순환회복을 유도하였다. 측정한 관찰값은 심정지전 관찰값으로부터의 변화율(%)로 환산하여 평균±표준편차로 표시하였다. 결과: 고급 심폐소생술 초기에 평균 체동맥압은 심폐소생기군에서 개흉식 심폐소생술군 보다 높게 유지되었고 (90±19% vs. 71±32%, p<.05), 평균 폐동맥압은 심폐소생기군이 개흉식 심폐소생술군 보다 낮게 유지되었다 (105±24% vs. 146±6%, p<.05). 자발순환회복은 모든 실험견에서 나타났다. 자발순환회복 후 심폐소생기군에서 혈중 헤마토크리트치, 적혈구와 혈소판 수가 유의하게 감소하였고 혈중 유리헤모글로빈치는 유의하게 증가하였다(p<.05). 혈액가스검사와 lactate 및 CK-MB치는 두 군간에 차이가 없었다. 실험 후 조기사망은 심폐소생기군에서 2마리, 개흉식 심폐소생술군에서 3마리에서 있었다(생존기간 228±153 vs. 31±36 시간, p=ns). 나머지는 모두 장기 생존율을 보였다. 결론: 본 연구결과 이동식 심폐소생기를 이용한 심폐소생술은 심정지 기간 동안 안정한 혈역학 상태를 유지하여 자발순환회복 및 장단기 생존율을 향상시킬 수 있다. 추후 이동식 심폐소생기 개선과 임상적용을 위해 초기모델을 수정 보완하는 실험연구가 더 필요하리라 본다.

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사회보장플랫폼과 스마트시티에의 적용가능성에 관한 연구 (A Study on the Applicability of Social Security Platform to Smart City)

  • 장봉석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.321-335
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    • 2020
  • 본고는 4차 산업의 발전과 함께 빅데이터, 정보통신기술, 사물인터넷, 사물통신, 인공지능 등을 활용하여 도시경쟁력을 강화하기 위한 방안으로 스마트시티에 대한 관심과 욕구가 점점 증대하고 관련기술도 발전하고 있는 상황에서 스마트웰페어시티에 관한 구상을 전제로 어떠한 방법을 통해 이러한 목표를 달성할 것인가, 다시 말해서 최소한 보건·의료·복지 등 돌봄영역에서의 스마트웰페어시티를 구상하고 그것이 실현가능한지에 대해 살펴보는데 그 목적이 있다. 이러한 인식에서 본고에서는 종래부터 논의되어 왔던 스마트시티의 개념과 영역 및 현재까지의 논의와 사회보장·사회복지에의 접목에 관한 문제나 한계 등에 대해 살펴보고, 이를 기초로 스마트웰페어시티의 개념을 도출하고자 하였다. 그리고 그 실현을 위한 방안으로서의 사회보장플랫폼의 요소와 특성을 파악하고 스마트시티 중 특히 돌봄영역을 중심으로 그 적용가능성에 대해 살펴보았다. 나아가 정책적·제도적 개선방안으로서 표준화, 개인정보 및 공공데이터의 활용, 사회보장정보시스템을 중심으로 하는 제도적 개선방안에 대해 논의를 전개하였다. 이러한 논의는 우리 사회가 지향하고자 하는 디지털 기반의 커뮤니티 케어, 나아가 스마트웰페어시티를 구현하는데 나름의 중요한 의미를 부여하는 것이라고 판단된다. 특히 본고의 특성상 행동설계 및 7하 원칙 등을 기반으로 하는 사회보장플랫폼에 대해서는 스마트시티 중 보건·의료·복지분야에 한정하여 다루었다는 점을 감안할 때 이 외의 다른 영역에도 미칠 영향에 대해서는 또 다른 측면에서의 연구가 필요하며, 여기에 다양한 방면에서의 기술 등의 접목과 활용, 그리고 이에 따라 우리 사회에 미칠 영향이나 변화의 정도 등에 대해서도 고려할 필요가 있을 것으로 사료된다. 본고에서 다루고 있는 내용들이 스마트시티 뿐 아니라 사회보장·사회복지체계 등에 관한 방향과 흐름, 미래상을 제시하고, 이를 기반으로 분야별·영역별 보완과 정비를 통해 삶의 질 향상이라는 취지와 목표를 실현하는데 조금이나마 기여할 수 있기를 기대해 본다.

당귀의 수경재배에서 LED 광원에 의한 생장 증가와 형광등에 의한 기능성물질 축적 (Increased Growth by LED and Accumulation of Functional Materials by Florescence Lamps in a Hydroponics Culture System for Angelica gigas)

  • 이공인;김홍주;김성진;이종원;박종석
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.42-48
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    • 2016
  • 당귀는 미나리과에 속하는 약용식물로서 한국, 일본, 중국 등에서 재배된다. 본 실험의 목적은 형광등과 LED 광조사가 당귀 생육의 발달과 기능성 물질로 알려진 Decursinol angelate와 Decursin의 생성에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 당귀 '만추' 종자를 우레탄 스폰지에 파종 후 4주간 유리온실에서 육묘하였다. 본엽이 3매 전개된 120주를 저면관수 시스템에 이식하였다. LED [적색: peak wavelength 660nm, 청색: peak wavelength 455nm, white = 3:2:4 비율]와 형광등 조건에서 최상부 군락에서 광합성유효광량자속은 $180{\pm}7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 동일하였으며 16:8의 일장조건에서 5주간 재배하였다. LED 처리에서 당귀의 엽수는 유의적 차이는 없었지만, 형광등 처리와 비교하여 13.5% 증가하였으며, 형광등 처리에서 당귀의 엽장과 엽폭의 비율과 초장은 각각 24, 13% 증가하였으며 최대 근장은 두 그룹이 유사하였다. LED 처리한 당귀의 지상부 생체중과 건물중은 50, 42%씩 증가하였으며, 지하부는 125, 45%씩 증가하였다. 형광등에서 재배된 당귀의 Decursin과 Decursinol angelate는 LED처리한 당귀보다 지상부에서 단위 건물중당 188, 27% 증가하였으며, 지하부에서 78, 8% 각각 증가하였다. LED와 형광등 처리에서 재배된 당귀의 한 개체당 Decursin과 Decursinol angelate의 함량은 132과 122mg 이었다. 결론적으로 기능성 물질은 형광등에서 증가되고 생장은 LED 조건에서 증가되는 것으로 나타났다.

유전자 가위의 이용과 누에 분자 육종을 위한 인위적 돌연변이 유발 (Artificial Mutation for Silkworm Molecular Breeding Using Gene Scissors)

  • 홍정원;정찬영;유정희;김수배;강상국;김성완;김남숙;김기영;박종우
    • 생명과학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.701-707
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    • 2020
  • Clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas)9을 이용하는 유전자 가위 기술은 미래 육종 기술로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9을 이용한 누에 kynurenine 3-monooxygenase (KMO) 유전자 편집을 통한 돌연변이 유발 및 선택 교배를 통하여 유전자의 세대간 전달을 분석하고자 하였다. 유전자 편집을 위하여 누에의 KMO 유전자에 대한 3종의 가이드 RNA를 제작하고, 제작된 gRNA는 Cas9 단백질과 복합체를 형성시켜 누에 세포주(BM-N)에 도입 후 T7 endonuclease I 분석을 수행하여 최적의 gRNA를 선발하였다. 선발된 K1N gRNA는 누에 유전자를 편집하기 위하여 Cas9 단백질과 복합체를 형성시킨 후 누에 초가 배아에 미세주사하고 사육하였다. 미세주사 후 부화율은 18% 가량으로 낮게 나타났으나 생존한 개체 중 돌연변이 발생율은 60% 이상으로 비교적 높게 나타났다. 돌연변이가 발생된 G0세대의 KMO 유전자는 이형접합자 형태로 나타났으며, 표현형의 변화는 관찰되지 않았다. 하지만 이형접합자들 사이의 근친 교배에 의해 탄생한 G1세대 돌연변이에서는 일부에서 알과 눈의 색 변화가 확인되었으며, 변이가 확인된 개체들사이의 근친교배를 통해 생산된 G2세대에서는 모든 개체에서 표현형의 변화가 나타났다. 이러한 결과에 비추어 볼 때, 유전자 가위를 이용한 돌연변이 육종에는 한계가 있으나 전통 교배 육종과 융합을 통하여 육종 기간을 비약적으로 단축시킬 수 있는 곤충 육종 기술로 발전가능성이 높다고 판단된다.