카나다의 돼지개량에 대한 국가적 유전능력 평가는 산육능력(100kg의 등지방과 일령)과 모돈의 번식능력(총산자수)을 BLUP animal model(최선형 불변예상치 가축모형 : Best Linear Unbiased Predictor Animal Model)을 이용하여 정규적으로 평가하고 있다. 새로운 검정자료가 수집되어 질때마다 매번 BLUP평가가 이루어져 농장으로 제공된다. 현재의 유전능력 변화에 대한 추정가는 연간 등지방 두께 0.35mm와 100kg도달일령 1.5일이 향상되었다. 이것은 1985년 BLUP이 소개된 이전보다 등지방 $50\%$, 일령 20배 이상의 개량효과이다. 그 외에 모돈의 번식형질에 대한 개량은 계속적으로 연구가 진행되고 있으며 국가적 육종계획에는 도체와 육질에 대한 유전적 개량사업이 추진되고 있다.
종이의 전기적 성질 가운데 유전율은 전기장에 대한 종이의 물리화학적인 반응으로 일반적으로 종이의 밀도와 종이를 구성하는 성분의 쌍극자 모멘트에 비례하며 온도에 따라서도 변화한다. 일반적으로 온도가 상승하면 열에너지를 얻게된 쌍극자가 전기장에 배열됨으로써 유전율이 상승하지만 온도가 유리전이점 이상으로 높아질 경우에는 열적 교란에 의해서 분극능력이 감소하게 되어 유전완화 현상이 나타난다. 전기절연지로 사 용될 종이의 절연특성을 이해하기 위해서는 사용환경에 따른 유전적 특성 및 tan 0에 관한 연구가 필요하며 필름형성능력이 우수한 polyvinyl a1cohoHPV A)와 acrylonitrile을 이용하여 시아노에틸화한 PYA의 표면처리에 의해 종이의 유전적 특성이 향상되었음을 기존의 연구를 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 전기절연지가 사용되는 환경조건에서 PYA를 기본물질로하는 유전필름 의 열적 안정성을 평가하였으며, 아울러 표면사이징 공정에서의 적용성 검토를 위하여 용액의 유동특성을 분석하였다. 유전특성 향상을 위해서는 표면 사이즈제의 유도체화 과정에서 쌍극자 모벤트의 밀도 증가를 통한 유전율 향상이 요청되며 이와 동시에 네트원 구조를 통하여 전기장에 대 한 물리적 특성이 유지되어야 한다. 본 연구에서는 W AXD( wide angle x-ray diffraction)를 이용하여 시아노에틸화 반응 과 고온에서의 열화에 의한 필름의 결정화도를 평가하였으며 온도 상승에 따른 흡열 피크의 변화를 통하여 온도 변화에 따른 PYA 분자구조의 변화와 유리전이온도의 추이 를 분석하였다. 또 열화과정에서 수반되는 필름의 중량감소율을 평가함으로써 열안정성 을 평가하였다. 그 결과 시아노에틸화한 PYA가 안정된 분자구조를 유지하고 있음을 확인할 수 있었다. 시아노에틸화한 PYA용액의 점탄성 평가를 위하여 storage modulus와 loss modulus 를 분석하였다. 일반적 유변특성 평가 결과 PYA용액은 shear-thinning, pseudoplastic 한 특성을 나타내어 표면사이즈 공정에서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.
지반오염조사에 대한 유전상수 측정기법의 적용성을 평가하기 위하여 중금속 오염도에 따른 흙의 유전특성 변화를 분석하였다. 유전상수의 실수부와 허수부 모두 체적함수비에 따른 증가경향을 나타내었으며, 특히 MHz 범위에서 유전상수 실수부는 쌍극자모멘트에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 중금속 용액은 50kHz 이하의 저주파영역에서 전극 분극효과에 의해 농도 증가에 따라 유전상수 실수부가 증가하는 경향을 나타내었으나, 고주파 영역에서는 이온의 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현 감소로 인하여 유전상수 실수부가 감소하였다. 유전상수 허수부의 경우에는 모든 주파수 영역에서 중금속 농도 증가에 따른 전도손실에 의하여 증가하는 경향을 나타내었다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 중금속 용액 자체의 유전특성이 그대로 발현되었으나, 함수비가 작은 시료에서는 공간전하분극의 영향이 우세하여 유전상수 실수부가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 유전상수 허수부의 경우에는 중금속 농도 증가에 따른 뚜렷한 증가경향을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과에 의하면 중금속의 오염감지에 대해서는 유전상수 실수부보다는 허수부의 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 함수비에 대한 평가가 선행되어야 할 것으로 판단된다.
국내 듀록 품종 종돈의 교류현황과 또한 유전자원 교류가 국가단위의 유전능력평가에 미치는 영향을 평가하고, 돼지개량네트워크 사업을 통한 돼지개량 전략 마련을 위한 기초자료를 수집하기 위하여 한국종축개량협회의 등록 및 검정 자료를 분석하였다. 자료는 세 곳의 등지방 두께(어깨, 등, 허리)와 등심단면적, 90 kg 도달일령 그리고 일당증체량 형질을 포함하고 있으며, 1987년부터 2010년까지 총 235,511건의 등록 자료와 70,747건의 검정자료를 이용하였다. 수집된 듀록 자료를 분석한 결과, 종돈장간의 유전자원의 교류는 극히 미미한 수준으로 나타났다. 등록 후에 검정까지 수행 되어진 자료의 수는 더욱 적은 것으로 나타났고, 유전능력평가를 위해 필요한 일정규모의 두 수를 가진 종돈장의 수는 더욱 적었다. 혈연관계의 이용정도에 따라 세 가지 분류의 자료(개별 종돈장, 두개의 종돈장 그룹, 전체 종돈장)를 이용한 유전능력 평가 및 유전 모수의 추정에 있어서, 개별 종돈장 분석에서 종돈장간에 유전모수추정에 있어 거점 종돈장에 비하여 종속 종돈장의 유전력이 높은 경향을 보여 주었다. 유전력 추정 오차는 개별 종돈장, 두 그룹, 전체 집단 순으로 작게 나타났다. 유전분산이 종속 종돈장들에서 크게 나타남으로써 종속 종돈장들의 유전적 균일성이 거점 종돈장들에 비해 낮은 것으로 나타났다. 근친계수의 추정에서 차이를 보였으며, 개별 종돈장, 거점 종돈장과 종속 종돈장, 그리고 전체 집단을 평가하였을 때 각각 평균 근친이 1.12, 0.95 그리고 1.53으로 나타나 종돈장 간의 혈연관계를 고려한 전체 집단 평가에서 근친이 높았다. 추정된 육종가에 의한 상관계수에서 개별농가의 평가와 전체평가간의 상관이 가장 낮았다. 반면에 sub-population 평가와 개별농가 평가, 그리고 전체 평가는 이보다 상관이 높게 나타났다. 그러나 농장별 평가와 전체평가간의 상관계수가 이동된 종돈에서 형질별로 0.22에서 0.45, 그리고 전체 종돈에서 0.24에서 0.72의 범위로 비교적 낮게 나타났다. 연구된 결과들은 개별 종돈장 평가 보다는 국가단위의 유전능력평가가 혈연관계를 더 많이 이용하고, 돼지개량네트워크 사업이 종돈장간의 연결성을 증대시켜 국가단위 유전능력평가의 정확도에 기여한다고 사료된다.
저주파수에서 유전상수 측정시 100kHz 이하의 주파수 영역에서는 전극분극효과가 발생하므로 100kHz이상의 주파수에서 유전상수가 평가되어야 한다. 유전상수는 쌍극자모멘트의 수에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 용액에 이온성분이 존재하는 경우에는 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현의 감소로 인하여 유전상수가 감소한다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 용액의 유전특성이 발현되지만, 함수비가 작은 경우에는 공간전하분극의 영향으로 유전상수가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 토양의 함수비에 대한 평가가 반드시 수행되어야 한다.
본 논문에서는 TDR 장비를 사용하여 지반특성에 따라 변화하는 유전상수를 측정하였으며, 지반의 함수비 및 밀도와의 상관성을 분석하였다. 또한, 유전상수를 이용한 지중 공동탐사기법의 적용성을 평가하기 위하여 공동의 크기에 따른 유전상수의 변화 정도를 측정하였다. 실험결과 지반의 유전상수는 함수비와 밀도가 증가함에 따라 선형적인 증가 경향을 나타내는 것으로 평가 되었으며, 일정한 관계식으로 표현할 수 있었다. 또한, 지반의 유전상수는 공동의 크기에 따라 일정한 경향을 나타내며 변화하는 것으로 평가되었다. TDR 기법을 사용하여 측정된 유전상수값은 지반의 함수비, 밀도와 일정한 상관관계를 나타내고 있음을 확인하였으며, 지중 공동탐사에 관한 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
복합재료는 우수한 비강성, 비강도 특성 때문에 기존의 항공우주산업뿐만 아니라 로봇 팔. 공작기계 등에 널리 사용되고 있다. 복합재료 경화중의 온라인 모니터링기법은 생산성 향상 및 품질의 신뢰성 향상을 위하여 매우 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 휘스톤 브리지식 유전회로를 설계하고 제작하였다. 또한 고온 경화 복합재료에 적용할 수 있는 고온 유전센서를 개발하여 그 성능을 평가하였다. 유한요소해석을 이용하여 유전 센서에 작용하는 열 잔류응력을 계산하였으며, 고온분위기 하에서 유전센서의 유전특성을 평가하였다. 이상에서 개발된 유전회로와 고온 유전센서를 이용하여 BMI(Blsmaleimlde) 수지의 경화모니터링을 수행하였다.
대한민국의 농업생명자원 중 식물유전자원은 농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터와 지방자치단체, 대학, 연구소 등 전국 79개 관리기관에서 보존하고 있으며 책임기관인 농업유전자원센터에서는 종자 1,599종 246,097자원, 관리기관은 영양체자원 1,476종 26,254자원을 관리하고 있다. 유전자원 관리(수집/증식/등록/평가/분양 등) 업무 중 생산되는 대량의 정보를 관리하기 위해서 농업유전자원 정보를 DB 구축하였다. 구축된 정보는 학명 등 기초정보, 형태·저항성 등 특성 정보, 화상·종자량·활력·분양·증식 등으로 구분하여 데이터베이스화하고, 이 정보를 관리하기 위한 농업유전자원관리시스템(Germplasm Management System, GMS)을 운영하였으나 개선전 프로그램은 설치 후 주기적인 업데이트를 해야하고, 하드웨어 교체시 프로그램을 재설치를 해야하는 번거로움이 존재하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 HTML5 방식으로 개선하였다. 개선 프로그램은 웹 브라우저(크롬, 마이크로소트 엣지 등)에 실행 주소(genebank.rda.go.kr/gms)를 입력만 하면 전국 79개 관리기관에서 자원을 접수하고 평가한 정보를 어디에서든 확인이 가능하다(메뉴사용 및 권한설정은 필요). 개선된 농업유전자원 정보관리시스템은 국가적 차원의 통합관리를 지원하여 농업생명자원을 효율적으로 관리하고 수요자가 원하는 자원에 대한 적절한 정보제공을 함으로써 농업생명자원의 활용 촉진에 기여할 것으로 기대된다.
본 연구에서는, 세리아($CeO_2$), 실리카($SiO_2$) 및 티타늄($TiO_2$) 나노입자의 유전독성과 생태독성 평가를 위하여 바이오 모니터링에 널리 이용되는 수생생태 감시종인 Daphnia magna를 사용하였다. 합성한 나노입자 세리아와 공업적으로 상용되는 실리카 및 티타늄을 유전독성 및 생태독성평가에 이용하였다. 세리아의 경우, D. magna의 DNA의 파괴가 증가함을 통해 세리아의 유전독성 가능성을 확인할 수 있었으나, 실리카 및 티타늄의 경우에는 두 물질 모두 유전독성 영향이 나타나지 않았다. 실리카는 DNA에는 영향을 미치지 않는 것으로 보이나, 실리카에 노출된 D. magna의 사멸은 증가하는 결과를 보였다. 그러나, 티타늄에 노출된 D. magna에서는 유전독성 및 생태독성 인자의 유의적인 변화를 관찰할 수 없었다. 이상의 전체 결과를 통하여 예상할 수 있는 것은 세리아 나노입자가 D. magna에 유전독성을 일으킬 수 있다는 점이다. 이 결과는 나노입자가 광범위하게 이용되고 있으나 독성 관련 자료가 미약한 현재에 수생태 관련 독성 연구 결과로서 이바지 할 수 있을 것으로 여겨진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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