• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.485-496
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• 2022

국내외로 첨단 ICT 융합기술이 농업 분야에 적용되기 시작하면서, 시설원예 설비들이 고도화되고, 스마트팜 구축 기술 및 인력이 축적되기 시작하였다. 그러나 우리나라 농촌의 경우, 농업생산 연령의 고령화, 국내 농촌 인구의 지속적인 유출, 저출산 등으로 인하여 스마트팜 확대 및 적용에 어려움이 많은 실정이다. 따라서 공간 및 시간에 구속을 받지 않는 간편한 농업인 교육 프로그램이 필요하며, 최근 부상하고 있는 시뮬레이션 기술을 활용한다면 농업 교육용 시뮬레이션 툴 개발도 가능할 것으로 판단된다. 온실 환경 제어 모델을 이용한 시뮬레이션은 다양한 지역과 기상 조건 하에서 대상 온실의 열과 물질에너지의 상호작용을 합리적으로 예측할 수 있게 해준다. 본 연구에서는 온실 환경 제어 모델을 활용하여 외부 기상 데이터를 통해 온실의 환경 변화를 예측하고 가상의 환경 제어시스템을 통해 환경 제어 시 필요한 에너지값들을 시뮬레이션 할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 이용자가 직접 맞춤형 환경 제어를 할 수 있도록 편의성을 고려한 사용자 인터페이스를 구축할 것이며, 실제 파프리카 재배 온실의 제어 요소들을 반영할 수 있도록 설계될 것이다. 농업용 교육 시뮬레이션 툴을 최근 활발하게 연구가 이루어지고 있는 작물 생육 모델링 기술 및 전산유체역학 기술과 융합하면 더욱타당한 결과를 보일 것이다.

• 생명과학회지
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• 제21권1호
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• pp.146-154
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• 2011

포도당 20%와 효모엑기스가 함유된 배지에서 $40^{\circ}C$에서 48시간에 걸친 에탄올발효 과정 중에 일어나는 고온성 알코올 발효 효모균주 Saccharomyces cerevisiae KNU5377의 세포 내에서 일어나는 생리적 변화를 살펴보고자 했다. 그 결과, 이 발효 효모균주는 $40^{\circ}C$ 48시간의 발효로써 11.4% alcohol을 생성하여, 고온발효인데도 불구하고 우수한 발효능을 가진 것을 확인할 수 있었다. 또한 12시간 발효과정동안 배지의 pH가 시작단계의 pH 6.0이 4.1로 내려갔으며, 이후 에탄올발효가 완성될 때까지 거의 변화하지 않고 이 값으로 유지되었다. 발효 12시간이 지나면서 세포막의 지방산의 조성은 불포화지방산인 $C_{16:1}$ (palmitoleic acid)가 포화지방산인 $C_{16:0}$ (palmitic acid)보다 1.5배나 증가하였으며, $C_{18:1}$보다는 2배 가까이 증가하여 구성되어 있었다. 48시간 배양한 세포의 2차 전기영동(2-D)을 통한 세포내 단백질의 발현정도를 proteomics분석법으로 살펴본 바, phosphoglycerate kinase가 가장 크게 발현했음을 Mass Spectrometry를 통해 알 수 있었다. 그 뒤를 이어 adenylate kinase, Cys3p, Tdh3p, translational elongation factor 등이 크게 발현된 것을 알게 되었다. 이들은 직간접적으로 해당과정에 관여하는 인자들 이어서, 고온 장시간에 걸친 에탄올발효를 하는 이 발효 효모균주의 세포에게는 생존과 에탄올발효를 위하여 해당과정 관여 인자가 중요한 역할을 하고 있다는 것을 강력히 시사하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권5호
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• pp.600-606
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• 2012

콩을 소재로한 전통 발효식품으로부터 혈전용해능이 뛰어난 균주를 분리하였으며, B. subtilis로 동정되었다. 따라서 이를 B. subtilis IDCC 9204(특허균주기탁: KCTC-11471 BP), 그 혈전용해 효소는 NK-IL9204로 명명하였다. B. subtilis IDCC 9204가 생산하는 고역가의 NK-IL9204를 단백질 분석법에 기초하여 분석한 결과, 분자량은 27.7 kDa의 homogenous enzyme으로 확인되었다. 또한 기존에 알려진 일본의 발효식품인 낫도 유래의 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase 와의 sequence 분석을 진행한 결과, 99.5% homology가 일치하는 serine protease계열의 nattokinase로 확인되었다. 그러나 NK-IL9204는 물리 화학적인 조건에서 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase와 다소 차이를 나타내었으며 본 실험에서는 B. subtilis var. natto가 생산하는 nattokinase보다 상대적으로 높은 열 안정성과 pH 안정성을 나타내었다. In vitro 실험에서 NK-IL9204는 최적 반응온도 $40^{\circ}C$, 열 안정성은 $90^{\circ}C$까지 효소활성을 유지하였으며, 최적 반응 pH는 pH 8로 알칼리-혈전용해효소의 특성을 나타내었으며, 약산성에서 강알칼리 영역까지 넓은 pH 구간 안정성을 갖는 것이 특징이다. NKIL9204의 in vivo에서의 효능과 생체 내 안정성을 동물실험을 통해 확인한 결과, 생체 내에서도 혈전용해효소의 활성이 소실되지 않고 유지되며, 혈전분해와 관련된 생체 내 인자들을 활성화시키는 역할을 하는 특징을 갖는다. NK-IL9204는 30,000 FU/g 이상의 고역가를 달성하여 산업적 측면에서 생산성도 확보함으로써 수입의존적 원료를 국산화할 수 있을 것으로 예상된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권6호
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• pp.880-884
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• 2001

Rumen microbiology research has undergone several evolutionary steps: the isolation and nutritional characterization of readily cultivated microbes; followed by the cloning and sequence analysis of individual genes relevant to key digestive processes; through to the use of small subunit ribosomal RNA (SSU rRNA) sequences for a cultivation-independent examination of microbial diversity. Our knowledge of rumen microbiology has expanded as a result, but the translation of this information into productive alterations of ruminal function has been rather limited. For instance, the cloning and characterization of cellulase genes in Escherichia coli has yielded some valuable information about this complex enzyme system in ruminal bacteria. SSU rRNA analyses have also confirmed that a considerable amount of the microbial diversity in the rumen is not represented in existing culture collections. However, we still have little idea of whether the key, and potentially rate-limiting, gene products and (or) microbial interactions have been identified. Technologies allowing high throughput nucleotide and protein sequence analysis have led to the emergence of two new fields of investigation, genomics and proteomics. Both disciplines can be further subdivided into functional and comparative lines of investigation. The massive accumulation of microbial DNA and protein sequence data, including complete genome sequences, is revolutionizing the way we examine microbial physiology and diversity. We describe here some examples of our use of genomics- and proteomics-based methods, to analyze the cellulase system of Ruminococcus flavefaciens FD-1 and explore the genome of Ruminococcus albus 8. At Illinois, we are using bacterial artificial chromosome (BAC) vectors to create libraries containing large (>75 kbases), contiguous segments of DNA from R. flavefaciens FD-1. Considering that every bacterium is not a candidate for whole genome sequencing, BAC libraries offer an attractive, alternative method to perform physical and functional analyses of a bacterium's genome. Our first plan is to use these BAC clones to determine whether or not cellulases and accessory genes in R. flavefaciens exist in clusters of orthologous genes (COGs). Proteomics is also being used to complement the BAC library/DNA sequencing approach. Proteins differentially expressed in response to carbon source are being identified by 2-D SDS-PAGE, followed by in-gel-digests and peptide mass mapping by MALDI-TOF Mass Spectrometry, as well as peptide sequencing by Edman degradation. At Ohio State, we have used a combination of functional proteomics, mutational analysis and differential display RT-PCR to obtain evidence suggesting that in addition to a cellulosome-like mechanism, R. albus 8 possesses other mechanisms for adhesion to plant surfaces. Genome walking on either side of these differentially expressed transcripts has also resulted in two interesting observations: i) a relatively large number of genes with no matches in the current databases and; ii) the identification of genes with a high level of sequence identity to those identified, until now, in the archaebacteria. Genomics and proteomics will also accelerate our understanding of microbial interactions, and allow a greater degree of in situ analyses in the future. The challenge is to utilize genomics and proteomics to improve our fundamental understanding of microbial physiology, diversity and ecology, and overcome constraints to ruminal function.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.818-825
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• 2013

We isolated and functionally characterized the ${\alpha}$- and ${\beta}$-subunits (ApCpnA and ApCpnB) of a chaperonin from Aeropyrum pernix K1. The constructed vectors pET3d-ApCpnA and pET21a-ApCpnB were transformed into E. coli Rosetta (DE3), BL21 (DE3), or CodonPlus (DE3) cells. The expression of ApCpnA (60.7 kDa) and ApCpnB (61.2 kDa) was confirmed by SDS-PAGE analysis. Recombinant ApCpnA and ApCpnB were purified by heat-shock treatment and anion-exchange chromatography. ApCpnA and ApCpnB were able to hydrolyze not only ATP, but also CTP, GTP, and UTP, albeit with different efficacies. Purified ApCpnA and ApCpnB showed the highest ATPase, CTPase, UTPase, and GTPase activities at $80^{\circ}C$. Furthermore, the addition of ApCpnA and ApCpnB effectively protected citrate synthase (CS) and alcohol dehydrogenase (ADH) from thermal aggregation and inactivation at $43^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, respectively. In particular, the addition of ATP or CTP to ApCpnA and ApCpnB resulted in the most effective prevention of thermal aggregation and inactivation of CS and ADH. The ATPase activity of the two chaperonin subunits was dependent on the salt concentration. Among the ions we examined, potassium ions were the most effective at enhancing the ATP hydrolysis activity of ApCpnA and ApCpnB.

• 대한공간정보학회지
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• 제1권2호
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• pp.223-235
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• 1993

시카고 광역도시지역 중에서 사회경제적 특징이 모식적으로 포함되는 지역을 선정하여, 어떠한 영향으로 그 특성들이 형성분포되는가를 파악하기 위하여 본 연구가 시작되었다 연구대상지역에 대한 지형공간정보체계(GSIS)의 접근으로서 14개의 변수와 44개의 관측값을 선정하여 3종류의 통계적 방법으로, 지역성에 대한 사회경제적 양상을 비교하였으며, 이를 3가지의 도식화 방법으로 GSIS에 의한 결과를 도출하였다. 군집분석 I (Grouping analysis)에서의 결과를 볼 때 위성도시에 해당되는 ELMHRST, ELMWOOD PARK, MELROSE PARK, NORTH LAKE에서 연수입치가 높게 나타나서 상기 분석치를 인정할 수 있었다. 인자분석(Factor analysis)에서는 사회-민족적, 경제적, 남미유입인(HISPANICS), 흑인, 인생 기대치, 차량수 등이 주요 관점이었는데, 사회민족적 인자가 가장 중요한 상관관계 계수를 나타내고 있어 대도시의 지역 특성에 의한 결과로 작용된 것을 알 수 있다. 지공간 입체도화방식에 의한 사회경제적 특색들이 3가지 도식으로 표현되었다. 그 결과에 의하면 경제적 수준이 높은 지역으로서 서부의 DuPage County의 위성도시들과 시카고 동부의 Lake Michigan 인접지역이 가장 높게 나타나 있어, 지역분화에 따른 사회경제적 표현이 상이하게 나타났다. 따라서 흑인과 남미유입인의 거주지역과 백인의 거주지역은 사회경제적 기준에 의해서 구분되고 있는 것으로 나타났다. 그 예로선 상한연 수입이 $30,311인데 비하여 하한 연수입이 $4,364에 불과하여 큰 격차를 나타낸다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1729-1733
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• 2007

BAK1(Brassinolide insensitive associated receptor kinase 1)는 브라시노스테로이드 생합성 대사관련 신호전달 매체이다. BR 생합성 및 신호전달 돌연변이체는 매우 특징적인 난쟁이 표현형을 보인다. 과채류전용 양액배지인 Sonneveld 양액을 이용하여 양분결핍에 의해 왜성을 나타내는 토마토를 선발하였다. 선발된 토마토에 대해 이차원 전기영동법으로 단백질체를 분석한 결과, 발현차를 나타내는 28개의 단백질 spot이 분리되었다. 분리된 단백질 spot중 현저하게 발현이 억제된 단백질 spot 6개를 선발하여 단백질 서열을 결정하였다. 실험 결과, pI 4.5, 분자량 24 kDa를 나타내는 단백질은 브라시노스테로이드 생합성에 관여하며 왜성 표현형을 나타내는 신호전달 단백질, BAK1으로 동정되었다. BCK1, cystein proteinase, sulfutase, peroxidase, zinc finger factor로 동정 된 나머지 단백질들은 브레시노스테로이드 생합성관련 신호전달기작에 관여하는 단백질로 추정되었다. BAK1을 검정하기 위해 단백질 서열이 결정된 부위로부터 프라이머를 디자인하여 RT-PCR를 수행한 결과, 증폭된 500 bp의 산물이 정상과 발현차를 보여주었는데 이 결과는 양분조절에 의해서도 BAK1의 발현이 조절될 수 있음을 시사한다.

• 한국가축번식학회지
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• 제25권2호
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• pp.119-124
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• 2001

본 연구는 한우 난포발달에 있어서 난포액 및 inhibin의 생리적 역할을 검토하기 위해 수행되었다. Anti-inhibin serum(AI)생산을 위해 사용된 항원은 porcine inhibin-$\alpha$-subunit 19~32의 peptide를 사용하여 adjuvant 용액을 혼합, 앙고라종 토끼 5두(체중 2.5kg)에게 주 2회 간격으로 면역 실시 후 52일째의 토끼로부터 항혈청을 생산하였다. 과립막 세포의 체외배양을 위해 D-MEM(10% FCS와 antibiotics를 첨가)을 배양액으로 하여 1$\times$$10^{6}$ cells/$m\ell$로 조절하였으며, 호르몬은 RIA 및 ELISA법으로 분석하였다. Western blotting법에 의해 과립막 세포 및 황체조직의 각 세포질을 SDS-PAGE로 분리하여 nitro cellulose membrane에 transfer하여 검토한 결과, 직경 1.0 cm의 성숙 난포의 granulosa cell의 세포질에서 특이하게 Inhibin이 존재하고 있음이 확인되었으나, 황체조직 및 성숙 난포에서는 검출되지 않았다. 난포 크기별 난포액의 progesterone 및 estradiol-17$\beta$을 농도를 분석한 결과, estradiol-17$\beta$농도는 난포 크기가 직경 2.0 cm부터 유의적으로 높았으나 난포 크기가 적을수록 감소되었다. 이에 반해, Progesterone 농도는 직경 2.0 cm 난포에서 가장 높았으며 난포 크기가 적을수록 낮았다. 과립막 세포의 48시간 체외배양에서 bFF 5% 처리구와 bFF 5%+AI 5% 처리구에서는 progesterone은 대조구보다 유의적으로 억제되었으나, AI 5% 단독 처리구에서는 대조구와 큰 차이가 없었다. 또한, estradiol-17$\beta$농도는 5% AI구와 5% AI+5% bFF 처리구에서는 대조구에 비해 증가하였다. 그러나, 5% bFF 단독처리구에서는 대조구와 큰 차이가 없었다. 이상의 결과로, 한우에 있어서 성숙난포에 존재하는 Inhibin은 AI처리에 의해 내인성 Inhibin의 기능이 약하되어 FSH분비를 조절하는 역할을 함으로써 난포발달 및 난포세포의 스테로이드호르몬합성에 중요하게 관여하고 있는 것으로 사료된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제22권3호
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• pp.169-183
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• 2005

Cobrotoxin의 항암효과를 알아보고자 암세포인 PC-3 cell에 cobrotoxin을 처리한 후 cell viability, cell death, apoptosis, cell cycle 및 관련단백질, Adk, 및 MAP kinase 관련 단백질의 변화를 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. PC-3 세포에 각각 cobrotoxin을 각각 0-16 nM까지 투여시 대조군에 비하여 모두 농도 의존적으로 세포들의 모양이 길죽한 나선형 모양에서 둥글게 응축되는 모습으로 변하였으며 고농도로 갈수록 세포들의 성장이 억제를 보였다. 2. MTT assay를 이용하여 세포 생존력을 측정 한 결과, 0.1, 1 및 4nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 감소를 나타내었고, 8, 16nM의 cobrotoxin 처리군은 정상군에 비하여 세포활성의 유의한 감소를 보였다. 3. PC3-cell에 cobrotoxin을 처리한후 FACS analysis를 통하여 세포주기를 측정한 결과 세포주기 중 S phase에서 0.0lnM cobrotoxin 처리군은 변함이 없지만, 1, 2, 4, 8 및 16 nM 의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비해 감소를 보였다. G2-M phase에서 0.1, 1, 2, 4, 8 및 16M의 cobrotoxin 처리군에서 정상군 에 비하여 증가를 보였다. 4. Cobrotoxin 처리후 Cox-2의 발현을 48시간 관찰한 결과 12시간에서 최대치를 이루었고, 6, 12 및 24시간후에서 대조군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 5. G1 phase에서 활성을 이루는 Cdk4, cyclin Dl의 발현을 살펴본 결과 Cdk4는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 4, 8nM 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. Cyclin Dl은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였다. Cycline E는 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리 군에서 정상군에 비해 큰 변화가 없었다. G2/M phase에 관여하는 단백질인 Cyclin Bl 은 cobrotoxin 1, 2, 4 및 8nM 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, cobrotoxin 2, 4, 8M 처리군은 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 6. 세포성장 단백질인 Akt의 발현을 살펴본 결과 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 농도 의존적으로 감소하였고, 4, 8nM친 cobrotoxln 처리군은 정상에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 7. MAP kinase에 관여하는 단백질인 ERK, p-ERK, JNK, p-JNK p38, p-p38에 미치는 영향을 살펴본 결과, ERK은 1, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 4, 8nM의 cobrotokin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-ERK은 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. JNK와 p-JNK는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를 나타내었다. p38는 1, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 감소를, 2nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 감소를 나타내었다. p-p38는 1nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 증가를, 2, 4, 8nM의 cobrotoxin 처리군에서는 정상군에 비하여 유의한 감소를 나타내었다. 8. PC 3-cells 성장의 억제 역시 세포사멸을 유도한 세포성장억제 인지를 알아보기 위해 DAPI staining을 통한 세포의 핵을 염색하여 그 모양을 관찰한 결과, 정상세포가 동글동글 하고 균일한데 비하여 세포사멸이 일어난 세 포는 핵이 응축되고, 여러 조각으로 나뉜 모습을 관찰할 수 있었다. 또한, 세포사멸을 살펴본 결과 1, 2, 4, 8 및 16nM cobrotoxin 처 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았다. Bcl-2 는 1, 2, 4 및 8nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비해 농도 의존적으로 유의한 감소를 나타내었다. 9. 세포사멸 관련 유전자인 caspase family (caspase 3, 9)와 Bcl-2 family (Bcl-2, Bax), p53의 발현을 살펴본 결과, Bax는 1, 2, 4 및 Caspase 3과 9는 1, 2, 4nM의 cobrotoxin 처리군에서 정상군에 비하여 유의한 변동을 나타내지 않았으나, 8nM cobrotoxin 처리군에서는 유의한 감소를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면, 일정수준(pico 또는 namo molar 수준)의 cobrotoxin이 prostate cancer cell의 성장을 억제하고, 세포사멸을 유도 하여 항암 효과가 있음을 확인할 수 있었으며 향후 cobrotoxin의 항암 효과를 실제 임상에 활용할 수 있게 되기를 기대한다.

• 마케팅과학연구
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• 제18권2호
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• pp.65-88
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• 2008

본 연구는 중국 프랜차이즈 시스템에 참여하는 본부와 가맹점 사이의 신뢰에 영향을 미치는 요인에 대해서 규명하고자 하였다. 중국의 외식 프랜차이즈 산업 가맹점을 조사대상으로 한 실증분석 결과, 프랜차이즈 시스템에서는 신뢰의 형성이 매우 중요하며, 이를 위하여 본부의 가맹점에 대한 지원의 강화, 양자 간의 원활한 커뮤니케이션, 가맹점의 과거결과에 대한 만족의 증진, 양자 간의 갈등 예방 및 해소가 필요하며, 이러한 본부의 가맹점에 대한 지원과 원활한 커뮤니케이션이 가맹점의 과거결과에 대한 만족을 증가시킬 수 있고, 원활한 커뮤니케이션이 양자 간의 갈등을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.