Mitochondria play key roles in the production of cell's energy. Their dominant function is the synthesis of adenosine 5'-triphosphate (ATP) from adenosine diphosphate (ADP) and phosphate (Pi) through the oxidative phosphorylation. Evaluation of drug-induced mitochondrial toxicity has become increasingly important since mitochondrial dysfunction has recently been implicated in numerous diseases including cancer and diabetes mellitus. Mitochondrial functions have been monitored via oxygen consumption, mitochondrial membrane potential, and more importantly via ATP synthesis since ATP synthesis is the most essential function of mitochondria. Various analytical methods have been employed to investigate ATP synthesis in mitochondria, including high performance liquid chromatography (HPLC), bioluminescence technique, and pH measurement. However, most of these methods are based on destructive analysis or indirect monitoring through the enzymatic reaction. Infrared absorption spectroscopy (IRAS) is one of the useful techniques for real-time, label-free, and direct monitoring of biological reactions [1,2]. However, the strong water absorption requires very short path length in the order of several micrometers. Transmission measurements with thin path length are not suitable for mitochondrial assays because solution handlings necessary for evaluating mitochondrial toxicity, such as rapid mixing of drugs and oxygen supply, are difficult in such a narrow space. On the other hand, IRAS in the multiple internal reflection (MIR) geometry provides an ideal optical configuration to combine solution handling and aqueous-phase measurement. We have recently reportedon a real-time monitoring of drug-induced necrotic and apoptotic cell death using MIR-IRAS [3,4]. Clear discrimination between viable and damaged cells has been demonstrated, showing a promise as a label-free and real-time detection for cell-based assays. In the present study, we have applied our MIR-IRAS system to mitochondria-based assays by monitoring ATP synthesis in isolated mitochondria from rat livers. Mitochondrial ATP synthesis and hydrolysis were in situ monitored with MIR-IRAS, while dissolved oxygen level and solution pH were simultaneously monitored with O2 and pH electrodes, respectively. It is demonstrated that ATP synthesis and hydrolysis can be monitored by the IR spectral changes in phosphate groups in adenine nucleotides and MIR-IRAS is useful for evaluating time-dependent drug effects of mitochondrial toxicants.
쌀밥에 곡류나 두류를 적당히 혼합하면 쌀에 부족된 영양적인면을 보완할 수 있으나 혼합취반에 따른 번거로움 때문에 쉽게 일상화되지 못하고 있는 실정을 감안하여 현미, 보리, 밀, 조, 수수, 콩, 팥 등의 원료를 일차 분쇄하고 혼합한 후 쌍축압출성형기를 사용하여 쌀알 형태로 성형하였다. 원료의 기본배합비를 현미 30%, 보리 30%, 밀 20%, 조 5%, 수수 5%, 콩 7%, 팥 3%로 결정하였으며 원료의 배합비율에 따른 압출성형조건으로 스크류 속도는 250 rpm, 가수율은 $24{\sim}30%$, 배럴온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$로 설정하여 성형물의 팽화를 억제함과 동시에 $5{\times}0.8mm$ 직사각형의 토출구를 사용하고 절단칼의 회전속도 등을 조절하여 재성형 혼합곡을 성공적으로 제조하였다. 재성형 혼합곡립의 크기와 형태는 단립종 백미와 유사하였고 체적은 백미에 비해 약간 높았으며 침지에 의한 수화속도가 빨라 수분흡수율이 높게 나타났다. 취반 후 혼합곡립의 경도는 백미에 비해 약간 낮았고 부착성은 높았다. 압출성형기법을 이용하여 제조한 재성형 혼합곡은 쌀밥에 영양성, 간편성, 기호성을 보충시킬 수 있는 주식개념의 혼합곡으로서의 가치가 매우 큰 것으로 판단되었다.
$C_6H_6{\cdot}I_2$ 및 $C_6H_6{\cdot}ICI$ 의 두 錯物의 安定度에 미치는 용매의 영향을 자외선 分光光度法으로 硏究하였다. 클로로포름, 시크로헥산 및 n-헥산 용액에서 $C_6H_6{\cdot}I_2$ 생성에 대한 실온에서의 평형상수가 各各 0.090, 0.216 및 0.328$lmole^{-1}$ 이고 $C_6H_6{\cdot}ICI$ 생성에 대한 실온에서의 평형상수가 各各 0.125, 0.676 및 0.639$lmole^{-1}$ 임을 알았다. 이 結果로부터 이들 두 錯物의 安定度가 용매의 誘電常數의 減少와 더불어 增加함을 볼 수 있고 그 增加率이 $C_6H_6{\cdot}I_2$에서 보다 $C_6H_6{\cdot}ICI$에서 더 큼을 알 수 있다. 이 事實로 보아 $C_6H_6^+{\cdots}I_2^-$ 또는 $(C_6H_6)^+{\cdots}Cl^-$型 의 이온 構造다가 이들 錯物의 共鳴安定化에 참여하는 정도가 크며 또 그 참여도가 $C_6H_6{\cdot}I_2$에서 보다 $C_6H_6{\cdot}ICl$에서 더 크다고 생각된다.
서식지 파편화로 발생하는 야생동물과 차량과의 충돌사고(이하 '로드킬')를 방지하기 위해 2000년대 후반부터 야생동물이동통로가 활발하게 설치되었으나 로드킬 발생은 여전히 감소하지 않고 있어 야생동물이동통로의 실효성 분석이 필요하며, 설치 이후 단편화된 유지관리로 인해 야생동물이동통로에 대한 평가 및 기능개선을 위한 관리기법이 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 야생동물이동통로의 유지관리를 위한 기본방향 및 관리기법을 제시하기 위해 현재 설치 운영되고 있는 367개 이동통로에 적용할 수 있는 평가항목과 항목별 중요도를 AHP 기법에 의해 파악하였다. 분석결과, 평가항목은 3단계로 구분할 수 있었으며 총 10개 평가항목이 도출되었다. 야생동물이동통로의 유지관리를 위한 우선순위 도출을 목표(Level 1)로 시설인자, 환경인자, 동물인자, 관리인자로 구성된 Level 2의 중요도 분석에서는 환경인자가 가장 중요한 것으로 나타났다. Level 3에서는 구조 적합성(시설인자), 주변지형과의 조화(환경인자), 야생동물 이용빈도(동물인자), 모니터링 기기 운영여부(관리인자)가 중요 평가항목으로 조사되었다. 즉 야생동물이동통로의 유지관리를 위해서는 주변지형과의 조화와 야생동물 이용빈도를 우선적으로 고려해야 할 것이다. 이같은 연구 결과는 우리나라에 설치되어 있는 야생동물이동통로의 유지관리 방향 및 각 이동통로의 정비전략을 모색하기 위한 평가자료로 활용될 수 있다.
디스플레이 기술이 급격히 발전함과 동시에 디스플레이 종류 또한 다양해지면서 디스플레이의 화질평가에 대한 중요성이 대두되고 있다. 화질평가에는 명암비, 색재현율, 색온도 및 감마 특성 등 물리적인 측정에 의한 정량적인 평가 방법이 사용되어 왔지만, 최종적인 화질의 비교 평가는 관측자가 느끼는 주관적인 인지 화질에 의해 이루어진다. 이에 디스플레이가 가지고 있는 물리적 특성과 관측자가 느끼는 감성 화질 사이의 상관관계를 정립할 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 Video Electronics Standards Association(VESA) Flat Panel Display Measurements(FPDM) version 2.0의 표준에 따른 측정을 통하여 모바일용 TFT-LCD와 AMOLED가 가지고 있는 색재현 특성-명암비, 기준 백색에 대한 색온도, 회색 계조의 색도 일관성 및 감마 특성, RGB 채널별 계조의 감마 특성, 디스플레이 장치의 색역 크기-을 객관적으로 비교 평가한다. 그 다음, 주요평가 항목을 중심으로 일반 관측자뿐만 아니라 색채 전공자에 의한 다양한 주관적 화질 평가를 수행하고, 이 평가 결과를 뒷받침 할 수 있는 정량적인 자료 및 근거를 제시한다. 이를 통해 화질 향상을 위해 색재현 관점에서 TFT-LCD와 AMOLED가 고려해야할 방향을 제시한다.
Italian ryegrass (IRG) is one of the fastest growing grasses available to farmers. It offers rapid establishment and starts growing early in the following spring and has fast regrowth after defoliation. So, IRG can be utilized as the dominant/single species of grass used in a farming system, or to play a role as a large producing pasture and sacrificial paddock. The objective of this study was to develop the use of unmanned aerial vehicle (UAV) for the evaluation of feed value of IRG. For this study, UAV imagery was taken on the Nonsan regions two times during the IRG growing season. We analyzed the relationships between $NDVI_{UAV}$ and feed value parameters such as fresh matter yield, dry matter yield, acid detergent fiber (ADF), neutral detergent fiber (NDF), total digestible nutrient (TDN) and crude protein at the season of harvest. Correlation analysis between $NDVI_{UAV}$ and feed value parameters of IRG revealed that $NDVI_{UAV}$ correlated well with crude protein (r = 0.745), and fresh matter yield (r = 0.655). According to the relationship, the variation of $NDVI_{UAV}$ was significant to interpret feed value parameters of IRG. Eight different regression models such as Linear, Logarithmic, Inverse, Quadratic, Cubic, Power, S, and Exponential model were used to estimate IRG feed value parameters. The S and exponential model provided more accurate results to predict fresh matter yield and crude protein than other models based on coefficient of determination, p- and F-value. The spatial distribution map of feed values in IRG plot was in strong agreement with the field measurements in terms of geographical variation and relative numerical values when $NDVI_{UAV}$ was applied to regression equation. These lead to the result that the characteristics of variations in feed value of IRG according to $NDVI_{UAV}$ were well reflected in the model.
칼콘기를 포함하는 광가교성 sulfonated polyimide(SPI) 전해질 고분자를 칼콘기를 가지는 실란 커플링제가 처리된 알루미나 전극에 도포하여 습도센서를 제조하였다. SPI 필름 중 bis(tetramethyl)ammonium 2,2'-benzidinedisulfonate($Me_4N$-BDS)/4,4'-diaminochalcone(DAC)/pyromellitic dianhydride(PA)= 90/10/100 이루어진 습도센서는 20과 95 %RH 영역에서 4.48부터 $2.1k{\Omega}$까지 변화하며 좋은 직선성(Y = -0.04528X+7.69446, $R^2=0.99675$)을 보여주었다. 33 %RH와 94 %RH 사이에서 흡습과 제습과정의 응답속도는 약 79초이며, 가교화된 SPI 필름은 습도를 빠르게 검지할 수 있는 매우 효율적인 감습재료이다. 온도 의존성 계수는 $-0.49%RH/^{\circ}C$이며 습도센서로서 응용시 온도 보상이 필요하다. 또한 센서의 기재를 칼콘을 포함하는 실란 커플링제로 처리한 센서는 가교와 동시에 기재에 접합되어 480시간 이상 내수성, 고온과 고습 안정성 및 장기 안정성이 뛰어남을 알 수 있었다. 이렇게 가교화된 SPI는 상용화된 센서보다 우수한 특성을 보이는 재료로서 응용 가능성을 보여주었다.
세포막에서의 지방산 이동은 매우 빠르게 일어나므로 방사성 원소를 사용해서는 여러가지 단점이 있고, 정확한 이동속도 측정에도 어려움이 많았다 최근에 개발된 FRET assay는 형광성 물질과 형광성 물질을 상쇄시키는 quencher를 사용한 실험방법 이다. 이는 공명 에너지 이동의 원리를 이용한 것으로 형광광도계, stopped-flow장치를 사용하여 소수성 물질 이동을 직접 컴퓨터 모니터로 측정하는 방법으로 기존방법의 단점을 보완하였다. Donor막에는 형광성 표지를 붙인 지방산이 들어 있고 acceptor막에는 형광을 흡수하는 물질이 들어 있어서 형광성 지방산이 donor에서 acceptor로 이동하면 형광도가 감소하며, 시간에 따른 형광도 감소를 측정하여 지방산 이동속도를 측정하는 방법이다. 형광성 표지를 이용하여 소수성 물질 이동에 사용되는 또 다른 방법은 self-Quenching assay이다. 형광 물질의 농도가 높아지면 서로 형광을 흡수하는 성질을 이용한 방법으로 주로 micelle에서의 물질 이동에 많이 쓰인다. Donor micelle에는 높은 농도의 형광성 지방산이 들어 있고 acceptor micelle에는 형광성 지방산이 들어 있지 않을 때 형광성 지방산이 donor에서 acceptor로 이동하면 형광도가 증가하게 되고 시간에 따른 형광도 증가를 측정하는 방법이다.
2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.
이 연구는 붕괴모의실험을 통하여 체적함수비센서와 텐시오미터의 반응성을 분석하고, 산사태 조기경보용으로의 활용성을 검토하기 위해 수행되었다. 산림토양과 사질토의 배합비율을 조정한 3개의 토양조건에서 120 mm/h의 인공강우를 적용하여 얕은 깊이에서 빠르게 진행되는 붕괴형태를 실험적으로 모의하고, 그 과정에서의 두 센서의 반응을 분석하였다. 그 결과, 모든 실험조건에서 체적함수비센서 및 텐시오미터의 계측값은 각각 30~37%, -3~-5 kPa으로 수렴된 이후에 붕괴가 발생하였다. 실험결과를 토대로 토층 최하부에 설치된 체적함수비센서의 계측값을 활용하여 조기경보 발생시점의 범위를 논의하였으나, 이를 일반화하여 명확한 시점으로 규정할 수는 없었다. 두 센서를 실용적인 차원에서 산사태 조기경보용으로 활용하기 위해서는 다양한 조건에서의 추가적인 실험 및 검증이 필요할 것으로 생각되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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