• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.695-713
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• 2023

연안 해역에서 식물성플랑크톤, 부유입자, 용존유기물은 복합적이고 비선형적으로 해수반사도를 변화시킨다. 최근 빠르게 발전하는 신경망 기술은 복잡한 비선형 관계를 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 기존 연구에서는 성분별 고유광특성을 도출하기 위하여 세 단계의 신경망을 구성하였으나 본 연구에서는 심층신경망을 직접 적용하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구에서 활용한 데이터세트는 국제해색조정그룹에서 제공하는 합성데이터를 활용하였으며, 입력데이터는 9개의 파장의 원격반사도를 입력하였다. 이를 통해 해수 고유광특성을 심층신경망을 기반으로 도출하였다. 성능을 평가하기 위해 준분석 알고리즘(quasi-analytical algorithm)과 비교하였으며, 데이터 분포에 따른 로그 변환 여부가 심층신경망 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 정도를 비교 분석하였다. 그 결과, 준분석 알고리즘보다 심층신경망 알고리즘을 활용하면 부유입자에 대한 흡광계수를 제외한 고유광특성을 정확하게 추정할 수 있으며(R² 0.9 이상), 부유입자와 용존유기물의 흡광계수를 부유입자와 용존유기물 흡광계수로 각각 분리할 수 있었다. 그리고 심층신경망을 직접적으로 적용하는 알고리즘은 데이터의 로그 변환을 하지 않아도 성능 차이가 거의 없음을 파악할 수 있었다. 이 연구 결과를 해색 자료 처리에 실제 적용하기 위해서는 다양한 해역의 현장자료 및 추가적인 데이터 세트를 활용한 학습을 진행하여, 경험적 및 반분석적 방법과 비교 분석하고 알고리즘 간 장단점을 적절히 파악하는 연구가 필요하다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.435-445
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• 2023

메밀은 루틴과 콜린을 많이 함유한 기능성 작물로 항산화, 항염증, 항당뇨 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물의 알코올대사와 숙취해소에 대한 효능을 비교 평가하기 위해 혈중 알코올 분해능, 혈액과 간조직의 Alcohol dehydrogenase (ADH) 및 Acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 효소 측정, 간 조직의 Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase 농도를 분석하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 종실에서 일반메밀 종실보다 55배 높았다. 콜린 함량은 쓴메밀 식초 추출물에서 약간 높게 나타났다. 알코올 분해능은 대조군에 비해 쓴메밀군에서 36.0%의 알코올 농도 감소 효과를 보여 유의한 알코올 분해 효과가 인정되었다. 혈중 아세트알데하이드 농도는 대조군에서는 시간이 경과할수록 증가하였으나, 일반메밀군은 120분, 쓴메밀군은 90분에 최고치 도달 후 감소하여 숙취 개선 효능이 확인되었다. 또한, 혈액과 간 조직의 ADH와 ALDH 효소 활성은 대조군에 비해 메밀처리군에서 증가하는 경향을 보여 숙취해소 효과가 모두 인정되었으며, 일반메밀군보다 쓴메밀군에서 더 우수하였다. 간 조직의 SOD와 Catalase 활성도 일반메밀보다 쓴메밀군에서 각각23%, 37% 고도로 유의미하게 높았다. 이상의 결과를 요약하면, 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물은 모두 숙취해소에 효과가 있었으며, 특히 루틴 함량이 높은 쓴메밀 '황금미소'는 일반메밀보다 숙취해소 소재로 개발하는데 활용 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.905-914
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• 2023

본 연구에서는 lactic acid (LA) 및 gluconolactone (GL)의 피부 장벽 개선 효능을 평가하기 위하여 피부세포에서 필라그린, 로리크린, hyaluronic acid (HA), hyaluronan synthase-2 (HAS2), aquaporine-3 (AQP3)의 발현량 및 임상시험을 통한 수분 함유량과 경표피수분손실량(transepidermal water loss, TEWL)을 평가하였다. 장벽 기능(필라그린, 로리크린)과 보습 기능(HA, HAS2, AQP3)에 관련된 인자들의 발현량을 qRT-PCR과 Western blot으로 측정한 결과, H2O2 처리에 의해 감소된 인자들의 발현량이 LA, GL 및 혼합물 처리로 mRNA전사량과 단백질 발현량을 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). LA와 GL 혼합물을 함유하는 나노에멀젼을 에멀젼 반전법으로 제조한 결과 평균 입자 크기는 299.9±0.287 nm로 확인되었다. 나노에멀젼의 TEWL을 Vapometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.53%, 26.73% 정도 TEWL이 감소하는 것으로 나타났다(p<0.001). 나노에멀젼의 피부 수분함유량을 Corneometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.40%, 26.59% 정도 수분 함유량이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서 LA 및 GL의 피부 장벽 기능 및 보습 효과는 피부 보습 관련 단백질인 HA, HAS2 및 AQP3 발현 증가와 피부 장벽 기능의 주요인자인 필라그린과 로리크린의 발현 증가를 통한 수분 함유량 증가 및 TEWL 감소에 의해 나타나는 것으로 기능성 화장품 소재로서의 개발 가능성을 제시한다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.923-935
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• 2023

산딸기(RC), 유백피(UM)와 치자(GJ)는 위장장애 개선 및 다양한 효능이 보고된 중요한 민간 의약품 소재이다. 본 연구에서는 안전한 천연물을 이용한 실제적 위장 질환 개선제의 상업화를 위해, 상기 3종 천연물 추출물의 분말을 각각 3:1:2(w/w/w) 비율로 혼합하여 제조한 임상용 복합제제(LS-RUG-com)의 위 질환 억제활성을 평가하였다. HCl/EtOH 유도 위염 모델에서 LS-RUG-com (150 mg/kg)은 76%의 우수한 위염 억제 효능을 보였다(lesion index; HCl/EtOH, 112.37±11.20 mm, RUG-com; 26.32±1.87 mm). 또한 indomethacin 처리에 의한 위궤양 rat model에서 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리 시 90.8%의 위궤양 억제 효능을 보여, 임상에서 사용중인 cimetidine (100 mg/kg) 처리구의 81.1% 억제활성보다 우수한 활성을 보였다(lesion index; indomethacin ; 121.72±3.19 mm, RUG-com ; 12.5±1.16 mm). 역류성 식도염 유발 모델에서는 LS-RUG-com (150 mg/kg) 처리군에서 조직학적으로 omeprazole (150 mg/kg)에 비교되는 우수한 위 및 위 점막 손상 회복 활성을 확인하였으며, 위 내용물의 pH 상승, 위점막 보호의 증가 및 위의 pepsin 생성억제를 확인하였다. 또한, 위 식도 조직에서 TNF-α 및 IL-1β 발현이 유의적으로 감소하여 염증 발생이 억제됨을 확인하였다. 또한 항 Helicobacter pylori 효능도 검증하였다. 본 연구는 LS-RUG-com이 인체의 위 관련 질환을 개선하고, 위 및 위 점막 손상을 예방, 개선할 수 있음을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.868-875
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• 2023

Kinesin-1은 kinesin superfamily (KIF) 단백질 중에서 처음으로 확인된 모터 단백질로 세포내 미세소관 의존하여 세포내 cargo를 수송한다. Kinesin-1은 두 개의 중쇄(KHC, 또는 KIF5)와 두 개의 경쇄(KLC)로 구성된다. KIF5A의 C-말단의 93개 아미노산은 KIF5B와 KIF5C의C-말단 꼬리 영역과는 상동성이 없다. 본 연구에서 우리는 KIF5A의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하는 단백질을 분리하기 위해 효모 2-하이브리드 스크리닝을 하였다. 본 연구에서 우리는 KIF5A와 결합하는 단백질로 유비퀴틴화 경로 및 단백질 수송에 관여하는 어댑터 단백질로 기능하는 CUE 도메인을 가진 CUEDC2를 확인하였다. CUEDC2는 KIF5A의 C-말단 영역과 결합하지만, KIF5B, KIF3A 및KLC1과는 결합하지 않았다. KIF5A는 CUEDC2의 C-말단 영역과 특이적으로 결합하였지만, CUEDC2의 다른 isoform인 CUEDC1과는 결합하지 않았다. 또한, KIF5A와 CUEDC2의 결합은 글루타티온 S-트랜스퍼라제(GST) 풀다운으로 단백질간 결합을 확인하였다. HEK-293T 세포에서 myc-KIF5A와 FLAG-CUEDC2을 공동 발현되었을 때, CUEDC2는 kinesin-1과 공동 면역 침전되었고, myc-KIF5A와 EGFP-CUEDC2는 세포내의 같은 위치에서 발현하였다. 이러한 결과들은 kinesin-1에 의한 세포내 화물 수송에서 CUEDC2는 KIF5A에 결합하여 kinesin-1과 화물을 연결하는 어댑터 단백질 역할을 시사한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.110-130
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• 2023

정월 세시의례는 지난해를 보내고 새해를 맞이하여 그해의 안녕을 비는 종교적 기능을 수행한다. 일본에서는 12월 중순이 되면 도시가미를 맞이하기 위한 가도마츠(門松)와 시메나와가자리(しめなわ飾り), 정초에 먹을 오세치요리를 준비한다. 새해가 열리면 신사에 가서 하쓰모데(初詣)를 한다. 정월 보름에는 돈도야키를 하여 정월에 사용한 장식물과 지난해에 사용한 부적이나 액막이 물건을 전부 태워 보낸다. 한국에서도 설이 다가오면 차례준비를 하고 섣달그믐에는 집안을 깨끗이 하고 가까이 사는 어른들에게는 감사의 뜻으로 묵은세배를 드린다. 새해 첫날 차례를 지내며 정초에서 보름까지 지신밟기, 달집태우기 등 많은 세시의례가 있다. 중국에서는 제야에 온 가족이 둘러앉아서 먹는 단원반(團圓飯)이 중요하다. 환하게 불을 밝히며 밤을 새며(守歲), 문밖에서는 폭죽소리가 요란하다. 문에는 춘련을 붙이며 새해에는 번창하기를 기원한다. 중국에서는 정월 초하루에 폭죽을 터뜨리며 요란하게 보내지만 한국과 일본은 대보름에 달집태우기와 돈도야끼를 시끌벅적하게 한다. 사계절의 순환에 따른 생업과 제의력에 기초하여 매년 주기적으로 반복되는 세시의례에서 정월은 비중이 높다. 정월은 1년의 시작으로 그해의 안녕과 풍요를 염원하는 갖가지 의례가 행해진다. 또한 정월 세시의례에는 민간신앙적 세계관이 잘 내포되어 있어 한·중·일 세시의례에 내포된 종교적 성격과 구조를 이해하는 데 무리가 없다. 본 연구는 한·중·일 정월 세시의례의 현황과 정월 속에서도 어떤 변곡점에 맞물려 세시의례가 구조화되어 있는지 살펴보고 신, 예축과 풍요의 기원, 액막이와 축귀, 건강과 복 기원의 측면에서 종교적 성격을 검토하였다. 이를 통해 한·중·일 3국의 정월 세시의례에는 샤머니즘과 농경신앙, 조상숭배, 신도, 도교, 유교, 불교 등 다양한 종교적 배경이 보이며 유무(有無)나 정도는 국가에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권2호
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• pp.166-177
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• 2023

큰징거미새우(Macrobrachium rosenbergii)는 양식 시설 내에서 체색 불량 및 갑각 약화와 같은 문제로 경제적 손실을 겪고 있다. 이 종은 동물성 원료 기반의 사료로 양식되지만, 야생에서는 식물체 비중이 높은 detritus를 주로 섭취한다. 새우가 야생에서 섭취한 식물체는 기본 영양소 뿐만 아니라 체색의 재료인 카로티노이드의 공급원이기도 하다. 개나리(Forsythia koreana)는 우리나라에 널리 분포하는 꽃나무로 잎에는 황색 당근에 버금가는 양의 카로티노이드가 함유되어 있다. 본 연구에서는 큰징거미새우에게 개나리 잎을 공급하여 체색 및 건강도에 미치는 효과를 조사하였다. 실험사료는 「배합사료 100%(대조구), CON」, 「배합사료 80%+개나리 잎 분말 20%, FP」, 「배합사료 80%+가공하지 않은 개나리 잎 20%, FL」의 세 가지였으며, 각 조건의 사료를 평균 체중 1.1 ± 0.2 g의 어린 새우들에게 10주간 공급하였다. 실험 결과, 체색의 경우, CON의 새우들은 일관적으로 투명한 상아색을 띠었으나, FP와 FL 새우의 경우 사육일의 경과에 따라 푸른색을 거쳐 암갈색으로 변화하였다. 생존과 성장은 CON과 FP 또는 FL 사이에 유의한 차이가 없었다. 간췌장을 조직학적으로 비교한 결과, hepatopancreatic tubule의 구성 세포 중 B cell의 vacuole 크기가 CON에 비해 FP과 FL에서 훨씬 컸다. B cell의 vacuole은 영양소의 흡수 및 소화의 역할을 하며, 개나리 잎의 공급이 큰징거미새우의 건강에 긍정적으로 작용했을 가능성을 시사한다. 이상의 결과는 큰징거미새우의 양식에 개나리 잎을 활용하면 성장 저해 없이 체색의 개선 및 건강도의 향상을 기대할 수 있음을 보여준다.

• 분석과학
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• 제36권6호
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• pp.300-314
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• 2023

유통되고 있는 치약제 31품목(어린이치약 6품목 포함) 및 구중청량제 18품목(어린이구중청량제 2품목 포함)의 불소 함량, pH, 보존제와 타르색소의 함량을 분석하여 제품의 품질 실태를 조사하고 기준 및 제품의 표시 사항 일치 여부를 확인함으로써 소비자에게 올바른 정보를 제공하고자 하였다. 불소 함량을 측정한 결과 치약은 26건에서 48~1472 ppm, 구중청량제는 15건에서 85~225 ppm의 불소를 함유하고 있었고 치약제와 구중청량제의 불소 검출률은 각각 83.9 %, 83.3 %로 비슷한 수준을 나타냈다. 불소가 검출된 치약제와 구중청량제 41건 중 40건은 표시량의 90.7~109.8 %로 불소 함량 기준인 90.0~110.0 %에 적합하였으나, 치약 1건이 제품에 표시된 불소함량의 36.3 %로 부적합을 나타내었다. 치약의 pH는 5.1~9.4, 구중청량제의 pH는 4.2~6.2로 기준에 모두 적합하였다. 6종의 보존제 함량을 동시 분석한 결과 안식향산은 치약 6건과 구중청량제 9건 총 15건에서 30.6 %의 검출률로 가장 많이 검출되었고, 소르빈산은 구중 청량제 9건(검출률 18.4 %)에서 검출되었으며, 파라옥시벤조산메틸, 파라옥시벤조산에틸, 파라옥시벤조산프로필, 파라옥시벤조산부틸 등 4종은 모두 검출되지 않았다. 황색4호 등 10종의 타르색소 함량을 분석한 결과 치약 2건, 구중청량제 7건 총 9건에서 적색40호, 황색4호, 황색5호, 황색203호, 녹색3호, 청색1호 등 6가지 종류가 검출되었으며, 청색 1호가 가장 많이 검출되었다. 치약제와 구중청량제에서 검출된 불소 농도, 첨가된 보존제와 타르색소는 제품의 표시사항과 일치하였고 표시면에 잘 기재되어 있었다. 검출된 보존제와 타르색소는 일일섭취량허용량과 비교하여 위해도가 낮아 안전한 수준이었다.

• 분석과학
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• 제36권6호
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• pp.315-323
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• 2023

본 연구는 광산 작업장에서 발생하는 분진중 알파쿼츠(α-quartz), 크리스토발라이트(cristobalite), 카오린나이트(kaolinite)를 FTIR로 정량하기 위한 연구이다. 광산에 있는 다양한 광물들은 결정형 산화규소를 FTIR로 정량할 때 피크에 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서 정확한 정량을 위해서는 방해물질을 제거하거나 간섭을 일으킨 피크의 보정이 필요하다. 알파쿼츠, 크리스토발라이트, 카오린나이트에서 발생하는 피크의 위치를 확인하기 위해 각각의 표준물질을 KBr로 희석하여 FTIR로 400 cm^-1에서 4000 cm^-1까지 스캔하였다. 그 결과, α-quartz는 797.66 cm^-1와 695.25 cm^-1, cristobalite는 621.58 cm^-1, kaolinite는 3696.47 cm^-1 파장의 피크를 분석에 적용하기로 하였다. 위의 물질들을 혼합할 경우 정량을 위한 파장에서 피크 간섭이 발생하는데 이를 계산식을 이용해 보정 하였다. α-quartz와 cristobalite 혼합물을 분석한 결과 α-quartz (797.66 cm^-1)에서의 평균편의(%)는 2.64(보정값), α-quartz (695.25 cm^-1)에서 5.61 (비보정값), cristobalite (621.58 cm^-1)에서 1.51 (비보정값)가 나왔다. α-quartz와 kaolinite의 혼합물의 평균편의(%)는 α-quartz (797.66 cm^-1)에서 1.79 (보정값), α-quartz (695.25 cm^-1)에서 3.92 (보정값), kaolinite (3696.47 cm^-1)에서 2.58 (비보정)였고, cristobalite와 kaolinite의 혼합물의 평균편의(%)는 cristobalite (621.58 cm^-1)에서 2.15 (보정값), kaolinite (3696.47 cm^-1)에서 4.32 (비보정)였다. 세 가지 혼합물을 일정량 혼합한 시편 분석 결과 평균편의는 α-quartz (797.66 cm^-1)에서 1.93 (보정값), α-quartz (695.25 cm^-1)에서 6.47 (보정값), cristobalite (621.58 cm^-1)에서 1.77 (보정값), kaolinite (3696.47 cm^-1)에서 2.61( 비보정)이었다. 실험 결과는 2가지 또는 3가지 물질에 의한 피크 간섭으로 발생한 편차를 평균 편의 6 % 이하로 보정 할 수 있었다. 이 연구로 제거가 힘든 다양한 방해물질이 혼합되었을 경우 보정하여 정량할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권4호
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• pp.561-573
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• 2023

국유림은 사유림에 비해 높은 수준의 자본과 기술, 노동력을 투입할 수 있고 상대적으로 집약적인 관리가 가능하다. 따라서 국유림은 장기적인 목재 수요에 대비한 산림자원의 비축기지로서의 역할뿐만 아니라, 사회가 필요로 하는 산림의 다양한 기능을 안정적으로 발휘할 수 있어야 한다. 하지만 현재 국유림은 4영급 이상인 임분이 대부분으로, 영급이 불균형한 상태에서 목재수확기에 도달하고 있다. 따라서 체계적인 경영계획에 의한 목재수확이 이루어지지 않으면 국유림의 다양한 기능의 지속성을 보장하기 어렵다. 본 연구는 국유림의 영급구조를 개선하면서도 경제적·공익적 기능을 지속가능하게 유지하기 위한 국유림의 적정 목재생산량을 추정하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 국유림 내에서 목재생산에 적합한 지역을 분석하고, 다목적 선형기법을 적용하여 경제적 기능과 공익적 기능을 동시에 고려할 수 있는 산림경영계획모델을 개발하였다. 분석 결과, 국유림 내 목재생산 적합 지역의 면적은 약 488천ha로, 이를 중심으로 목재수확을 적절하게 관리하면 영급분포가 개선되고 공익적 기능도 지속가능하게 유지되는 것으로 나타났다. 향후 100년 동안 국유림에서 생산 가능한 목재량은 연평균 약 200만m³으로, 이는 연간 국산목재 공급량의 44% 수준을 차지하는 것으로 나타났다.