자율무인잠수정은 자율운항을 위해서 자동화된 제어시스템이 필요하다. 제어시스템은 기능적 측면에서 임무계획단계(mission planning level), 임무제어단계(mission control level), 선체제어단계(vehicle control level)로 구분한다. 자율무인잠수정의 효과적인 임무 수행을 위해서는 임무제어단계의 운행 경로 설정과 제어가 중요하다. 자율무인잠수정은 잠수정의 주변환경을 추상화한 후 탐색기법을 이용하여 경로를 설정한다. 이때 검색기법의 효율적 적용을 위해서는 효과적으로 추상화된 탐색모형이 필요하다. 대표적인 탐색모형으로는 3차원 격자절대좌표 모형(3-dimensional grid unit coordinate model)[1]을 들 수 있다. 그러나 이 모형은 불필요한 동작의 반복, 이동 격자에 따른 비일관성과 같은 취약점이 존재한다. 본 연구에서는 이 모형의 취약점을 개선하기 위해서 자유무인잠수정의 위치 기반 상대적 격자좌표 모형(relative grid unit coordinate model based on AUV state)을 제안한다.
무인잠수정(Unmanned Underwater Vehicle, UUV)은 하드웨어 구성과 관련하여 ROV (Remotely Operated Vehicle), SAUV (Semi-Autonomous Underwater Vehicle), AUV (Autonomous Underwater Vehicle) 등으로 구분할 수 있으며, 그 중에서 자율무인잠수정(AUV)은 주어진 임무의 난이도, 작업 환경의 정보, 그리고 운용자의 간섭 정도에 따라 다양한 수준으로 자율 정도를 분류한다. 무인잠수정은 미국을 중심으로 1952년부터 개발되기 시작하였으며 최초는 전적으로 운용자에 의해서 직접 운용되는 ROV가 주를 이루었다. 자율무인잠수정은 1980년대부터 다양한 수중관련 기술 및 컴퓨터 발전과, 민군의 사용분야가 증가되면서 급속한 발전을 이루어 왔으며 이에 따라 AUV 자율수준 정의와 기술개발도 급속한 진전이 이루어져 왔다. 본 기고에서는 무인잠수정의 개발현황, 자율개념 및 자율수준(Autonomy Levels for Underwater Vehicle, ALFUV)의 정의, 자율을 정립함에 필요한 방법 또는 기술 등을 알아보고 마지막으로 자율 알고리즘으로 개발된 구조의 표준화를 중심으로 현황을 파악하였으며 또한 미래의 자율수준 개발 동향을 살펴보았다.
초석잠 메탄올 추출물이 뇌신경전달물질과 관련이 있는 acetylcholine esterase, monoamine oxidase 및 xanthine oxidase의 활성억제효과에 대하여 실험하였다. 실험관내에서 초석잠 추출물을 각각 100 및 200mg/kg씩 첨가한 다음 실험한 결과 첨가농도가 증가할수록 과산화지질의 생성을 억제하여 용량 의존형으로 나타났다. 쥐를 대상으로 20일간 투여한 동물실험에서는 초석잠 추출물 100 mg/kg을 식이에 혼합하여 투여한 결과 지질 과산화의 생성을 억제하였다. Acetylcholine esterase의 활성의 경우 초석잠 추출물을 100 mg/kg 투여한 결과 대조군에 비하여 효소활성이 23.11%로 억제되었고, monoamine oxidase 및 xanthine oxidase 활성이 각각 21.93% 및 63.58%로 억제되었다. 그리고 초석잠 추출물을 100 mg/kg을 투여한 경우 xanthine dehydrogenase로부터 xanthine oxidase로의 형전환비율은 28%로 현저하게 억제되었다. 또한, Xanthine dehydrogenase로부터 oxidase로의 형전환비율을 실험한 결과 정상상태에 비하여 억제됨을 알 수 있었다.
경제적 가치가 매우 높은 눈꽃동충하초를 안정적 대량 생산이 가능하도록 균의 배양적 특성과 누에 품종별 생리활성에 관한 연구를 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 눈꽃동충하초 감염률은 3회 분무 접종시 양원밤과 하초잠이 90% 이상으로 가장 높았으며, 칠보잠은 1회 접종시 71%에서 3회 접종시 88%로 접종 회수가 증가함에 따라 동충하초 감염률이 상승하는 경향을 나타내었다. 자실체 동충하초 감염률이 상승하는 경향을 나타내었다. 자실체 발생률은 3회 분무 접종시 칠보잠이 가장 양호하였으며, 양원잠, 백옥자 순이었다. 2. 눈꽃동충하초의 유리당 함량은 백옥잠과 하초잠에서는 Glucose 함량이 가장 높았으며, 칠보잠과 양원잠에서는 Mannitol 함량이 많았다. 3. 눈꽃동충하초에 함유된 아미노산의 총 평균 함량은 10.3 ${\mu}mole/g$이며, 백옥잠이 10.7 ${\mu}mole/g$로 가장 높았으며 하초잠과 칠보잠이 10.5 ${\mu}mole/g$, 양원잠이 0.96 ${\mu}mole/g$로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 16종의 구성 아미노산 분포비율은 Arginine이 12.2%로 가장 높았으며, 다음으로 Glycine(10.5%) > Proline(9.6) > Tyrosine(8.9%) 순이었으며, Methionine이 2.1%로 가장 낮게 분포하였다. 4. 눈꽃동충하초의 유리 지방산 조성은 누에 품종에 관계없이 Oleic acid함량이 가장 높았으며, 다음이 Linolenic acid, Palmitic acid, Linoletic acid 순이었다.
현 장려품종 중 가장 많이 보급되고 있는 교잡종과 이들의 원종에 대한 합성유약홀몬의 증견효과를 알고져 본 시험을 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 공시원종 및 교잡종 모두 대조구에 비해 5령경과일수가 8시간∼약 1일 길어졌다. 2. 모든 원종이 마니나에 대한 증견효과는 높은 것으로 나타났으며 품종에 따라 그 증견효과는 대조에 비해 일본종의 수견량이 17∼24%의 넓은 폭을 보였고 일본종 중에서는 잠 117이 24%로 가장 우수하였다. 중국종에 있어서는 15∼26%의 수견량 증수효과를 보였고 중국종중에서는 잠 122와 잠 118이 가장 우수하였다. 3. 이들 교장종도 원종과 같은 경향으로 높은 수견량 증수효과를 보였으나 육농잠이 24%로 가장 높은 증견효과를 보였고 다음이 팔경잠의 21%였다. 견질에 있어서도 원종 및 교잡종 모두 처리구가 우수하였다. 원종에 있어서는 일본종의 전견중 4∼16%의 증가를 보였고 중국종은 4∼9%, 교장종에 있어서 20∼31%의 높은 증가를 보였다. 견층중에 있어서도 일본종이 6∼14%, 중국종이 4∼7%의 증가를 보였고 교잡종에 있어서는 역시 21∼29%의 높은 증가를 보였다. 이를 견층량으로 환산하여 보면 원종에 있어서나 교잡종에 있어서나 모두 처리구가 높은 증가를 보였으며 특히 일본종계가 중국 종계에 비해 더 높은 증견효과가 인정되었다. 4. 잡종강세율을 보면 고치 생산력과 관련되는 모든 형질에서 유약홀몬의 효과가 높게 인정되었고 특히 원종에서 높은 효과를 보인 잠 115, 잠117, 잠 116, 잠 118의 교잡종인 육농잠 및 팔경잠은 더 높은 상승효과가 인정되었다. 따라서 다계량계 품종이더라도 품종에 따라 더 높은 증견효과가 예상된다. 또한 중견중 및 견층중의 증가 경향이 일본종과 중국종이 다를 뿐만 아니라 이들 교잡종에 있어서도 원종과 다르게 나타나는 것으로 보아 앞으로 유약홀몬이 계량형질에 관여하는 귀전자에 미치는 기구에 대하여 검토할 여타가 있다고 보여진다.
가잠에 있어서 세포질 다각체 바이러스의 병원성 및 이형 바이러스 접종에 의한 유발 간섭현상을 구명하기 위하여 현장여품종인 잠103$\times$잠104의 원종과 교잡종에 있어서 육각형 및 사각형 세포질다각체 바이러스의 병원성 이형 세포질다각체 바이러스 접종에 의한 잠재성 바이러스의 활성화 및 활성화된 세포질다각체 바이러스와 접종한 세포질다각체 바이러스 사이의 간섭현상을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 세포질다각체 바이러스의 병원성 1) 가잠의 원종 (잠103, 잠104) 및 교잡종(잠103$\times$잠104)에 있어서 육각형 세포질다각체 바이러스의 병원성은 상호간에 고도의 유의성이 있어 교잡종이 가장 낮은 발병률을 보였고 일본종이 중간을 나타냈으며 중국종이 가장 높은 발병률을 보였다. 사각형 세포질다각체 바이러스에서도 유의성을 나타내어 있었으나 교잡종과 일본종이 같은 수준이고, 일본종과 중국종이 같은 수준이었으며, 교잡종과 중국종 사이에는 유의성이 있었다. 2) 접종령기에 따르는 병원성은 육각형 및 사각형 세포질다각체 바이러스가 다같이 고도의 유의성이 있었으며 2령기잠의 접종이 4령기잠이 접종보다 발병률이 높았다. 3) 접종된 병원체의 농도에 있어서 육각형 및 사각형 세포질다각체 바이러스의 병원성은 다같이 고도의 유의성이 있었으며, 농도가 높을수록 병원성이 높았다. 2. 이형 바이러스 접종에 의한 유발 및 간섭현상 1) 원종 및 교잡종에 있어서는 교잡종보다 원종에서 유발률이 높았으며 원종에서는 일본종보다 중국종에서 유발률이 높았다. 2) 접종 령기에 있어서는 2령기잠 접종이 4령기잠 접종보다 유발률이 높았다. 3) 사각형 세포질다각체 바이러스의 경구접종에 의한 육각형 세포질다각체 바이러스이 활성화 정도는 저농도에서 높았으며 고농도에서는 매우 낮았다. 4)육각형 세포질다각체 바이러스의 경구접종에 의한 사각형 세포질다각체 바이러스의 활성화 정도는 저농도에서는 매우 낮았으며 고농도에서는 전혀 나타나지 않았다. 5) 혼합감염은 2령기잠의 접종이 4령기잠의 접종보다 높았으며 4.2$\times$$10^{6}$/ml 농도에서 가장 높았다. 6)2령기잠에 사각형 세포질다각체 바이러스를 접종할 경우 저농도에서는 활성화한 육각형 세포질다각체 바이러스가 접종한 사각형 세포질다각체 바이러스가 활성화한 육각형 세포질다각체 바이러스를 간섭하는 것으로 생각된다. 또한 4.2$\times$$10^{6}$/ml 농도를 중심으로 개체 안에서의 육각형과 사각형 세포질다각체 바이러스 사이의 간섭현상이 평형상태를 이루는 것으로 생각된다.
염증 (Inflammation)은 병원체, 손상된 세포, 자극물질 등으로 인한 손상에 대해 작용하여 조직이나 장기의 손상을 재생하는 작용으로써 신체 방어 기전들 가운데 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 염증반응이 과다할 경우 각종 염증성 질환 혹은 암 등을 유발하는 원인으로 발전할 수 있어 항염증제의 개발은 전 세계적으로 중요시되고 있다. 선천적 면역을 담당하는 대식세포는 lipopolysaccharide(LPS), 활성산소 (ROS) 등에 의해 자극되어 염증인자 생성에 관여한다. 따라서 본 연구에서는 항염증 소재 개발을 목표로 하며, 국내 천연소재를 활용한 기능성 항염증 소재로 전북 순창군에서 재배된 초석잠(Stachys Sieboldii MIQ.)과 돼지감자 (Helianthus tuberosus L.)를 이용하여 항산화 활성을 평가하고자 하였으며, 대식세포주를 활용한 세포독성 및 항염증 활성에 대한 효능을 확인하고자 하였다. 본 연구는, 전북 순창 지역에서 재배 된 초석잠과 돼지감자를 사용하여 각 조건의 추출 용매, 온도, 시간별 추출물의 Total polyphenol 함량 평가를 통한 최적 추출조건 선정을 진행하고, 선정된 추출조건의 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위해 DPPH & ABTS radical scavenging activity 분석 및 Total flavonoids 함량 분석을 통해 항산화 효능 평가를 진행하였다. 또한 항염증 소재로의 활용을 위해 대식세포인 Raw 264.7을 사용하여 농도별 MTT assay를 진행하여 세포독성 평가를 진행하였고, Nitric oxide (NO) 생성억제 효능을 확인하여 항염증 활성을 평가하였다. 실험 결과, Total polyphenol 함량 분석을 통해 최적 추출조건이 선정된 초석잠 (25℃, 주정 60%, 3 h), 돼지감자 (25℃, 주정 40%, 1 h)은 최적 조건에서 약 58 mg GAE/g 및 158 mg GAE/g의 총 폴리페놀 함량을 보였으며, DPPH & ABTS radical scavenging activity 및 Total flavonoids 함량 분석한 결과, 초석잠이 돼지감자보다 더 높은 항산화 활성을 나타내었다. 대식세포 실험에서의 추출물 처리군의 세포독성 측정 결과, 100 ug/mL 이내의 농도에서 독성활성이 나타나지 않음을 확인하였고, Nitric oxide (NO) 생성 억제활성 측정을 통해 LPS 처리군 대비 접종량 100 ug/mL 기준 각각 초석잠 약 47%, 돼지감자 약 49% 수준의 항염증 활성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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