• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.29-41
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• 2019

산림생태계에서 총일차생산성(Gross Primary Production, GPP)은 기후변화에 따른 산림의 생산성과 그에 영향을 미치는 식물계절, 건강성, 탄소 순환 등을 대표하는 지표이다. 총일차생산성을 추정하기 위해서는 에디공분산 타워 자료나 위성영상관측자료를 이용하기도 하고 물리지형적 한계나 기후변화 등을 고려하기 위해 기작기반모델링을 활용하기도 한다. 그러나 총일차생산성을 포함한 산림 탄소 순환의 기작기반 모델링은 식물의 생물, 생리, 화학적 기작들의 반응과 지형, 기후 및 시간 등과 같은 환경 조건들이 복잡하게 얽혀 있어 비선형적이고 유연성이 떨어져 반응에 영향을 주는 조건들을 모두 적용하기가 어렵다. 본 연구에서는 산림 생산성 추정 모델을 에디공분산 자료와 인공위성영상 정보를 사용하여 기계학습 알고리즘을 사용한 모델들로 구축해 보고 그 사용 및 확장 가능성을 검토해 보고자 하였다. 설명변수들로는 에디공분산자료와 인공위성자료에서 나온 대기기상인자들을 사용하였고 검증자료로 에디공분산 타워에서 관측된 총일차생산성을 사용하였다. 산림생산성 추정 모델은 1) 에디공분산 관측 기온($T_{air}$), 태양복사($R_d$), 상대습도(RH), 강수(PPT), 증발산(ET) 자료, 2) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD 자료(개량식생지수 제외), 3) MODIS 관측 기온(T), 일사량($R_{sd}$), VPD, 개량식생지수(EVI) 자료를 사용하는 세 가지 경우로 나누어 구축하여 2006 - 2013년 자료로 훈련시키고 2014, 2015년 자료로 검증하였다. 기계학습 알고리즘은 support vector machine (SVM), random forest (RF), artificial neural network (ANN)를 사용하였고 단순 비교를 위해 고전적 방법인 multiple linear regression model (LM)을 사용하였다. 그 결과, 에디공분산 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 피어슨 상관계수 0.89 - 0.92 (MSE = 1.24 - 1.62), MODIS 입력자료로 훈련시킨 모델의 예측력은 개량식생지수 제외된 모델은 0.82 - 0.86 (MSE = 1.99 - 2.45), 개량식생지수가 포함된 모델은 0.92 - 0.93(MSE = 1.00 - 1.24)을 보였다. 이러한 결과는 산림총일차생산성 추정 모델 구축에 있어 MODIS인공위성 영상 정보 기반으로 기계학습 알고리즘을 사용하는 것에 대한 높은 활용가능성을 보여주었다.

• 식물병연구
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• 제25권1호
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• pp.8-15
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• 2019

전 세계적으로 자두곰보바이러스는 핵과류에 발생하는 중요한 바이러스이다. 2015년 국내 복숭아에서 자두곰보바이러스 감염이 확인된 이후 국내 핵과류 과원에 대한 자두곰보바이러스 발생 조사가 시작되었다. 2016-2017년 국내 핵과류 1,985과원의 30,333주 나무에서 시료를 채집하여 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR 검정 결과, 10과원의 21주 나무에서 자두곰보바이러스가 확인되었고, 박멸조치에 따라 감염 주에 대한 폐기 등 방제가 실시되었다. 2016년 자두곰보바이러스에 감염된 복숭아 나무 7주의 total RNA에서 PCR 산물 약 547 bp을 얻은 후 direct sequencing 하여 염기서열을 결정하였다. BLAST 검색 결과 Genbank에 등록된 자두곰보바이러스 D 계통 분리 주들(LC331298, LT600782)과 99% 높은 염기서열 상동성을 보였으며, 국내 복숭아 나무 7개 분리 주 간에 98-100% 염기서열 상동성을 보였다. Phylogenetic tree 분석 결과 한국, 일본, 미국, 캐나다에서 보고된 D 계통과 높은 유연관계를 가지는 것을 확인 할 수 있었다. 이 보고는 2016-2017년 국내 핵과류 과원의 자두곰보바이러스 발생 현황에 대한 첫 보고이며, 이를 바탕으로 발생 주 제거 등 국내 금지급 자두곰보병의 예방 및 방제 대책 수립을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국버섯학회지
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• 제17권2호
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• pp.52-63
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• 2019

주름버섯목(Agricales), 소똥버섯과(Bolbitiaceae), 볏짚버섯속(Agrocybe)에 속하는 버들송이버섯은 국내에서 대부분 병 재배용 품종으로 육성되어 있어 수량 증대를 위한 봉지재배용 품종을 개발하고자 본 연구를 수행하였다. 버들송이버섯 33개 유전자원을 수집하고 유전자원의 봉지재배 특성과 수량을 조사한 후 재배일수와 자실체 모양을 고려하여 5개 모본을 선발하고 3개의 교배조합을 작성하여 7계통을 선발하였다. 선발된 7계통과 대조품종인 '참'을 봉지재배한 결과 재배일수는 'JBAC15-1'이 49일, 'JBAC15-6'이 50일로 대조품종의 재배일수인 53일 대비 각각 4일과 3일이 단축되었으며, 그 외의 계통은 대조품종보다 긴 재배일수를 나타내었다. 선발계통의 발이율은 'JBAC15-1'이 96.1%로 가장 우수하였으며 다음으로 'JBAC15-6'이 94.5%를 나타내어 대조품종의 발이율인 93% 대비 각각 3.1%, 1.5% 우수한 결과를 나타내었다. 봉지 당 수량은 'JBAC15-1'이 176.8 g으로 가장 우수하였고 'JBAC15-6'이 168.7 g으로 대조품종인 '참'의 160.7 g 대비 각각 10%, 5% 증수되었다. 이러한 결과를 토대로 대조품종인 '참' 대비 재배일수가 짧고 수량이 우수한 'JBAC15-1'과 'JBAC15-6'을 최종 선발하였다. 선발계통인 'JBAC15-1', 'JBAC15-6'의 균사생장 최적 배지는 PDA, 최적 온도는 $27.5^{\circ}C$, 최적 pH는 'JBAC15-1'이 pH 5, 'JBAC15-6'이 pH 6으로 나타났다. 자실체 갓의 색은 'JBAC15-1'과 '참'이 진갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 연갈색을 나타내었다. 갓 형태는 반구형으로 모두 동일하였으나, 대의 색은 'JBAC15-1'이 연갈색을 나타냈으며 'JBAC15-6'은 흰색을 나타냈고 대조 품종인 '참'은 상아색으로 각각 서로 다른 특성을 나타내었다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제51권2호
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• pp.245-251
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• 2019

본 연구는 2-methoxy-1,4-naphthoquinone (MQ)이 Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1)에 의해 유도된 단구 유주에 미치는 효과를 알아보고자 진행되었다. 단구의 유주(migration) 현상은 신체 방어와 면역반응에 중요한 현상이다. MQ는 아시아권 국가에서 다양한 질병과 통증 치료에 민간요법으로 오랫동안 사용되었던 봉선화(Impatiens balsamina) 잎으로부터 추출한 주요 성분이다. 단구 세포주 THP-1를 이용하여 실험을 진행하였으며, MQ의 세포독성, MCP-1에 의해 유도된 유주 현상에 미치는 영향을 transwell system을 이용하여 확인하였다. MQ 작용기전을 이해하기 위해 cAMP 발현 및 Erk1/2 인산화를 각각 ELISA, Western-blot 기법을 통해 분석하였다. MQ의 단구 세포주 THP-1에 대한 MQ의 세포독성은 $10{\mu}M$ 농도에서 나타나기 시작했으며, $100{\mu}M$ 농도에서 약 50% 가량의 세포독성을 확인했다. 염증성 화학주성 인자 MCP-1에 의해 유도된 단핵구 세포주 THP-1의 유주현상은 MQ 처리 후 농도증가에 비례하여 증가하였으며, $0.1{\mu}M$ 농도의 MQ를 처리했을 때 가장 높은 증가를 보였다. MCP-1 단독 처리 시 감소하는 cAMP 의 배양액 내 발현은 MQ 동시 처리 시 더욱 감소하였고, 유주현상과 마찬가지로 $0.1{\mu}M$ 농도에서 가장 감소하였다. MCP-1의 수용체인 C-C motif chemokine receptor 2 (CCR2) 신호전달 과정에 관여하는 주요 신호전달 단백질인 Erk1/2의 인산화도 $0.1{\mu}M$ MQ 동시 처리 시 증가하였다. 이상의 결과를 통해 MQ가 MCP-1에 의해 유도되는 THP-1 세포주의 유주현상을 증가시키며, 연관된 cAMP 발현을 감소, Erk1/2 인산화는 증가시키는 경향을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.228-235
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• 2019

이 연구의 목적은 만성발목불안정성 환자의 변형된 Brostrom 수술 후, 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 발목관절의 통증지수와 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동적 안정성에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 구명하고자 실시되었다. 연구대상자는 만성발목불안정성에 의해 변형된 Brostrom 수술을 받은 환자 12명을 대상으로 하였으며, 6주간의 가속재활운동 프로그램은 매일 60분씩 실시되었고 Anti-gravity treadmill 프로그램 또한 매일 15~30분간 실시되었다. 이 연구의 결과에서, 시각적 사상척도(VAS)를 이용한 주관적 통증지수는 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 감소한 것으로 나타났으며(p<.001) 발목 관절가동범위 또한 가속재활운동 후, 배측 굴곡과 저측 굴곡, 내번, 외번 모두에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 등속성 근기능은 가속재활운동 후, 내반력과 외반력 모두 $60^{\circ}/sec$(p<.001, p<.01)와 $180^{\circ}/sec$(p<.001)에서 유의하게 증가하였으며 건측에 대한 환측의 근결손율은 $60^{\circ}/sec$의 내반력(p<.01)과 외반력(p<.001), $180^{\circ}/sec$(p<.01)의 내반력에서 유의하게 감소하였고 외반력에서는 다소 감소하는 경향을 보였지만 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 동적 안정성은 6주간의 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<.001). 이러한 결과는 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 변형된 Brostrom 수술을 받은 만성발목불안정성 환자들의 통증과 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동정 안정성에 긍정적인 효과가 있는 것으로 사료되며 또한 Anti-gravity treadmill을 이용한 조기체중부하의 재활운동 보다 안전하고 빠르게 발목의 안정성을 회복하여 일상생활 및 스포츠 현장으로의 빠른 복귀를 가능하게 할 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.140-147
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• 2019

본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약 퀴녹시펜의 공정시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 퀴녹시펜은 퀴놀린(quinoline) 계열의 표면이동성 살균제로써 흰가루병균(powdery mildew) 방제 효과가 있다. 퀴녹시펜의 잔류물의 정의는 코덱스, 유럽, 일본의 경우 농산물과 축산물 대상으로 모화합물로, 미국의 경우 농산물 대상으로 모화합물로 설정되어 있다. 현재, 국내에서는 농산물 중 퀴녹시펜의 잔류물의 정의 및 잔류허용기준이 설정되어있지 않고, 수입식품 중 체리에 대한 잔류허용기준 신설이 최초 요청되었으며 국내 유통 농산물 중 잔류량에 대한 안전관리 확보를 위해 잔류물의 정의를 모화합물로 규정하고 적부판정을 위한 공정시험법을 개발하고자 하였다. 퀴녹시펜의 물리 화학적 특성을 고려하여 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)법을 이용한 추출 및 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 퀴녹시펜의 결정계수($R^2$)는 0.99 이상으로 높은 직선성을 보여주었고, 퀴녹시펜의 시험법 정량한계(LOQ)는 0.005 mg/kg이며, 대표 농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)에 대하여 1 LOQ (0.005 mg/kg), 10 LOQ(0.05 mg/kg), 50 LOQ (0.25 mg/kg) 수준으로 회수율 실험한 결과 평균 회수율(n=5)은 73.5-86.7%이었으며 상대표준편차는 8.9%이하로 확인되었다. 또한 실험실간 검증 결과 두 실험실간 회수율 결과에 따른 평균값은 77.2-95.4%이며 변이계수(CV) 또한 14.5% 이하로 조사되어, 본 연구는 국제식품규격위원회 가이드라인(Codex Alimentarius Commission, CAC/GL 40)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 농산물 중 잔류할 수 있는 퀴녹시펜의 안전관리를 위한 공정시험법으로 활용 가능할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권2호
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• pp.115-123
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• 2019

본 연구는 농산물 중 잔류허용기준 신설 예정 농약인 펜프로피모르프의 안전 관리를 위한 공정 시험법을 개발하기 위하여 수행되었다. 펜프로피모르프는 모르폴린계 살균제로 스테롤 생합성을 저해하여 곡류와 채소류에 발병하는 녹병과 흰가루병 및 바나나에 발병하는 시가토카병을 방제 하는 데 사용되고 있다. 현재 국내에는 농산물 중 펜프로피모르프의 잔류물의 정의 및 잔류허용기준이 설정되어 있지 않고, 수입식품 바나나에 대한 잔류허용기준을 신설할 예정이다. 이에 농산물 중 잔류농약 분석 및 검사를 위한 공정 시험법 마련이 시급하여 본 연구에서는 대표농산물 5종(현미, 감자, 대두, 감귤, 고추)을 대상으로 시험법을 개발하고자 하였다. 따라서 QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)법을 이용한 추출 및 정제법을 최적화하여 LC-MS/MS에 의한 분석법을 확립하였다. 펜프로피모르프의 시험법 정량한계는 0.01 mg/kg이며 5종의 농산물에 0.01, 0.1 및 0.5 mg/kg의 처리농도로 회수율 실험을 한 결과 평균 회수율은 90.9~110.5%이었고, 상대표준편차는 5.7% 이하로 조사되었다. 또한 실험실간 검증 결과 두 실험실간 회수율 결과에 따른 평균값은 88.6~101.4%이며 변이계수(CV) 또한 14.6% 이하로 조사되어 국제식품규격위원회 가이드라인(CAC/GL 40-1993, 2003)의 잔류농약 분석 기준 및 식품의약품안전평가원의 '식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)'에 적합한 수준임을 검증하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 시험법은 국내 및 수입 농산물 중 펜프로피모르프의 안전 관리를 위한 공정시험법으로 활용될 수 있으며 잔류물의 정의 및 잔류허용기준을 설정하는 데 기초자료로써 활용 가능할 것이다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권4호
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• pp.1-17
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• 2018

문헌연구와 현장연구를 바탕으로 17C 중반 북한산 조계동(曹溪洞)에 조영된 송계별업의 장소성과 별업의 정원상 및 경관상을 추적하여 송계별업 원림의 복원을 전제로 한 경관해석을 시도한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 송계별업은 인조의 3남이자 효종의 아우인 인평대군 이요가 인조 24년에 조성한 왕가별업이다. 본제는 직선거리로 약 7km 떨어진 건덕방 타락산 아래의 궁집 석양루로서, 대군이라는 조영주체의 신분적 특수성 때문에 송계별업 또한 단청 및 건물의 제도가 매우 화려하였을 것으로 추정된다. 이곳의 장소정체성이자 핵심경관은 구천은폭으로 중국 여산폭포에 비견되는 다층의 폭포를 갖는 관폭과 청음의 공간이었으며, 별업 멸실 이후에는 왕릉 부석장으로 역할과 부석금표처의 장소이미지가 더해졌다. 조계동천을 중심으로 한 송계별업 내원은 구천은폭을 비롯하여 한담과 창벽 등의 자연경관과 비홍교, 보허각, 영휴당 그리고 계당 등의 인공요소가 절묘하게 조화되었다. 또 현존하는 '송계별업'과 '구천은폭' 바위글씨는 별업원림의 조영자와 영역성을 상징하는 경관언어이자 장소 표식으로, 보허각을 중심으로 비홍교, 창벽, 한담 등의 경물명을 바위에 세기고 의미를 부여하였다. 특히 시각적 종점의 역할을 하는 구천은폭은 캐스캐이드형의 다단폭포로서 그 하부는 말구유 형상의 절리상 포트홀의 지형경관적 특성을 보인다. 한편 외원은 별업 정문과 행랑채 성격을 갖는 공간과 내 외원 양자를 연결시켜주는 계당과 돌다리 그리고 기거를 목적으로 한 영휴당 등으로 구분된다. 영휴당에서는 보허각만 관망되는 반면 보허각에서는 구천은폭을 비롯하여 영휴당 등 사방의 조망이 가능하도록 한 이원적 조망 틀짜임이 읽혀진다. 또한 비홍교에서 구천은폭과 창벽 그리고 한담을 상호 부감 앙시하게 되며, 비홍교를 건너 보허각에 올라 구천은폭과 조계동천을 바라보는 단계적 행위를 체험케함으로써 속세에서 선계로 이행되는 시각구성을 보여주고 있다.

• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.362-368
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• 2018

메뚜기는 광합성으로 고정된 탄소의 소화에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 군의 도움으로, 메뚜기는 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스와 같은 잎의 성분을 분해할 수 있다. 본 연구는 한국의 기도에서 수집한 메뚜기 껍질에서 추출한 셀룰로오스 분해 효모 균주를 조사하기 위해 이루어졌다. 효모 균주 중 ON2와 ON17 (두 균주)과 ON6 (한 균주)는 CMC-플레이트 분석에서 셀룰로오스 활성을 보였다. Large subunit rDNA의 D1/D2영역의 서열과 internal transcribed spacer (ITS) 영역의 분석 결과, ON2와 ON17 균주가 Papiliotrema aspenensis CBS $13867^T$와 가장 밀접하게 관련되어 있었고(D1/D2 영역의 서열 유사성은 100% ITS에서 99.4%의 서열 유사성) ON6 균주는 Saitozyma flava와 관련된(D1/D2영역에서 100%, ITS에서 99.0%) 밀접하게 관련이 있었다. 이 세 가지 효모 균주는 모두 셀룰로오스를 분해할 수 있으므로 공생하는 효모들은 탄수화물 분해를 위한 효소를 자체적으로 생산하고 당 단당체를 휘발성 지방산으로 전환시킬 수 있다. Tremellomycetes에 속하는 공생 효모 균주인 ON2, ON17 (Papilioterma 속)과 ON6 (Saitozyma속)은 한국에는 보고되지 않은 균주이다.