본 연구는 식중독 세균 등 유해미생물에 의한 농산물 오염을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있도록 하는데 필요한 모의실험 computing platform을 개발하고자 수행되었다. 농산물 오염은 그 빈도가 매우 낮고, 발생패턴도 극히 불규칙하여 계량적 요소가 많지 않기 때문에 기존의 광범위하게 활용되는 수리모형(Mathematical Modeling)이나 확률통계모형(Probability Statistical Modeling)을 기반으로 한 예측모형은 개발이 어렵다. 이와는 달리 개체기반모형(Agent-based Model)은 목적지향적인 각 개체들이 내재된 특성에 따라 변화하는 환경에서 상황 의존적 또는 자율적 행동을 하였을 때 나타나는 결과를 바탕으로 앞으로의 변화를 예측하는 모형으로 각 개체들에 대한 간단한 행동규칙과 몇 개의 변수를 활용하여 직관적 분석 가능하기 때문에 농산물의 안전성에 영향을 미치는 여러 개체 (농작물, 오염원, 오염매개자)가 상호작용하는 메커니즘을 모의실험하는 경우에 유용하다. 본 연구에서는 Scala와 Java 프로그래밍 언어에 기반을 둔 개체기반모형 개발환경을 지원하는 전용 소프트웨어인 NetLogo를 이용하여 프로그램을 제작하였다. 개발된 모형은 가상의 엽채류 재배지역을 대상으로 가축 또는 야생동물이 출입할 수 있도록 하였고, 이들 동물이 배설하는 분변에 있는 장관유래 식중독 세균에 의해 토양 오염 또는 농작물 오염이 발생될 수 있도록 하였다. 이 오염은 시간이 지남에 따라 점차 소멸되지만 건전한 동물이 오염된 농작물을 섭취하는 경우 다시 동물의 장내로 들어가게 되어 보균 동물이 될 수 있도록 하였고, 역시 이 보균 동물이 배설하는 분변에 식중독 세균이 있도록 설정하였다. 가상 엽채류 재배환경에서 생존하는 식중독 세균은 파리와 같은 위생해충에 의해 다른 곳의 토양이나 농작물에 옮겨질 수 있게 하였다. 작물체는 60일 동안 생장하고, 동물은 개체군의 밀도 증감이 없으며, 파리는 시간이 지남에 따라 개체군 밀도가 변동될 수 있도록 하였다. 동물 개체수, 파리 개체수, 그리고 초기 오염 작물 개체수를 달리하면서 작물체의 미생물 오염을 시뮬레이션한 결과, 다른 요인들 보다는 동물 개체수가 작물체 오염에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.
석탄가스화 기술은 온실가스 배출이 많은 석탄을 사용하지만 이산화탄소 포집에 유리한 장점이 있어서 차세대 석탄활용 기술로 주목받고 있다. 석탄 또는 펫코크 슬러리를 이용하는 습식 가스화 기술은 건식 기술에 비하여 효율이 낮지만 낮은 건설비와 슬러리 공급 유연성 등의 장점으로 인하여 현재는 물론 미래에도 여전히 매력적인 기술로 인식될 것으로 판단된다. 본 연구에서는 역청탄을 슬러리화한 시료를 사용하고, 기존의 건식 석탄가스화기에 석탄슬러리 공급장치와 슬러리 공급 버너를 연계하여 가스화 실험을 수행하였다. 기존의 분류층 가스화기의 운전온도보다는 비교적 낮은 온도에서 운전을 수행하여 일부의 회재만이 슬랙으로 전환되고 나머지는 비산재로 배출되는 부분 용융형 가스화 운전을 수행하였다. 운전 종료 후 슬랙과 비산재를 포집하여 탄소전환율을 계산하였고, 탄소 질량 정산 방법을 적용하여 가스화 운전 성능을 나타내는 가장 중요한 지표인 냉가스효율을 계산하였다. 탄소전환율과 냉가스효율은 약 98.5% 및 60.4% 수준으로서 파일롯급 플랜트에서의 실험 결과임을 고려하면 비교적 높은 값을 나타내었다. 또한 실험 결과와 화학적 평형상태 계산 결과를 서로 비교하고 에너지 정산을 통하여 실험 결과의 건전성을 확인하였다.
전북(全北) 김제군(金堤郡) 죽산면(竹山面) 죽산리(竹山里) 죽산천(竹山川)서 채집(採集) 가시납지리친어(親魚)를 사육(飼育)하던 중 1989년(年) 4월(月) 11일(日)에 인공수정(人工受精)을 시켜 난발생(卵發生), 자어(仔魚)의 발육(發育) 및 자어(仔魚)의 표피상돌기(表皮上突起)를 관찰(觀察)한 결과(結果)는 다음과 같다. 완숙란(完熟卵)의 형태(形態)는 동물극(動物極)쪽이 조금 뾰족하고 그 주위(周圍)에 둥그스럼한 3∼4개(個)의 돌기(突起)가 있으며 그 중심부(中心部)에 난문(卵門)이 있다. 난막(卵膜)은 얇으나 제리상(狀)인 점액물질(粘液物質)로 덮여 있어서 흐리고 반투명(半透明)이며 약(弱)한 점착성(粘着性)이 있다. 전장(全長) 89.40 mm인 자친어(雌親魚)로부터 배를 눌러 얻은 완숙란(完熟卵)의 크기는 $2.09{\pm}0.04{\times}1.26{\pm}0.02mm$로 한번에 평균(平均) 304립(粒)이 얻어졌다. 자어(仔魚)의 발육형태(發育形態)는 대체(大體)로 큰납지리와 유사(類似)했다. 즉(卽) 자어(仔魚)의 표피상돌기(表皮上突起)는 몸 전체(全體)의 표피상(表皮上)에 사면형돌기(斜面型突起)가 분포(分布)되었고 S자형(字型)으로 몸을 꿈틀거리는듯한 운동(運動)을 한다. 이러한 형질(形質)은 납지리, 큰납지리, Pseudoperilampus typus, Acheilognathus longipinnis등(等)과의 공유형질(共有形質)인 점(點)으로부터 이들 종(種)과 근연관계(近緣關係)에 있다고 추정(推定)된다. 또 위의 4 종중(種中) 큰납지리를 제외(除外)한 3 종(種)을 모두 추계산란형(秋季産卵型)인데 본(本) 종(種)과 큰납지리는 봄에서 초여름에 걸쳐서 산란(産卵)을 한다. 따라서 본(本) 종(種)과 큰납지리의 개체발생(個體發生)이 추계산란형(秋季産卵型)의 개체발생(個體發生)과 유사(類似)한 점(點)이 많다는 사실(事實)은 추계산란형(秋季産卵型)의 출현(出現)을 고찰(考察)하는데 매우 중요(重要)하다고 생각된다.한편 본(本) 종(種)과 큰납지리는 배기기조수(背??條數) 차리외(差異外)에도 완숙란(完熟卵)의 형태(形態) 차리(差異) 그리고 치어(稚魚)의 배기(背?)의 흑색(黑色) 반문(斑紋)이 큰납지리는 타원형(楕圓形)인데 본(本) 종(種)은 삼각형(三角形)인 점등(點等)의 형질(形質)로도 식별(識別)된다.
문헌고찰과 현지조사를 통해 김천 방초정의 입지, 누정과 지당의 조형성 그리고 누정제영시의 경관의미 등 정원의장적 특질을 추적한 결과는 다음과 같다. 첫째, 방초정이 입지한 원터마을은 금잠낙지형(金簪落地形) 또는 연화부수형(蓮花浮水形)의 풍수형국으로, 방초정은 소통과 교유문화의 거점공간으로 자리 잡아 왔다. 연안이씨(延安李氏)의 본제(本第) 정양공종택(靖襄公宗宅)과 약 150m 이격된 누정형 별서 방초정의 당호 '방초'에는 "향긋한 풀이 무성한, 앵무가 사는 곳을 희구하겠다"라는 군자(君子)의 지조가 새겨져 있다. 둘째, 중앙 온돌방에 사방분합문을 달고 마루를 가설한 누각형 구조의 방초정은 열린 경관을 추구한 적극적 조망의지 뿐 아니라 "가례증해(家禮增解)" 간행 등 공적 용도의 공간성 또한 주목된다. 셋째, '최씨담(崔氏潭)'은 현존하는 국내 지당 중 전형적 '방지쌍원도(方池雙圓島)'를 갖는 유일한 정원유구로, 지당 내 공존하는 두 개의 섬은 주종(主從) 간의 의리와 부부애를 형상화한 정원시설일 뿐 아니라, 3개소의 입수구와 감천으로 향한 1개의 출수구는 저류 및 생태적 재처리 등 마을방죽으로서의 기능을 수행하는 최적합화된 정원의장이다. 넷째, "방초정8영(芳草亭八詠)"과 이를 확대 재생산한 "방초정10경(芳草亭十景)"에서는 방초정을 중심으로 김천과 구성면의 자연 및 취락의 목가적 전원경(田園景)이 적극적으로 묘사되고 있다. 방초정 집경시는 사계사시(四季四時)와 기상현상 및 팔방(八方)을 고려한 경물포치를 통해 방초정과 원터마을을 소우주의 중심으로 삼고자 하였다. 이는 지역의 거점 문화공간으로서 방초정별서명승에 대한 경관인식의 현현(顯現)이다.
본 시험은 뽕나무애바구미의 외부형태, 생활사 및 약제방제법을 구명하기 위하여 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 성충은 칠흑색, 장정원형이고 주둥이는 길다. 암컷의 체장은 3.30$\pm$0.04mm, 폭 1.47$\pm$0.04mm, 주둥이 길이는 1.25$\pm$0.014mm이고 숫컷의 체장은 3.28% 0.06mm, 체폭 1.40$\pm$0.04mm, 주둥이 길이는 1.30$\pm$0.02mm이었다. 더듬이는 12절의 슬상이다. 숫컷의 복부는 끝이 뽀족하게 튀어 나왔고 암컷은 거의 일직선이다. 2. 난은 유백색의 장타원형이고 길이 0.51$\pm$0.05mm, 폭 0.32$\pm$0.02mm이었다. 3. 유충은 유백색, 원통형이며 두부는 농갈색이다. 다리는 없고 체장 3.88$\pm$0.06mm, 체폭 1.40$\pm$0.02mm이고 각절에는 많은 주름과 잔털이 있다. 4. 용은 장타원형 유백색이며 나용이다. 체장은 3.53$\pm$0.09mm. 체폭 1.40$\pm$0.03mm이었다. 5. 대부분 1년1세대이고 벌채후 남는 가지속에서 성충으로 월동하며 이듬해 4월하순에서 5월초순에 탈출한다. 그러나 일부 암컷은 당년에 탈출산난하며 유충(0.4%)이나 용(0.1%)으로 월동한다. 6. 난은 대부분 벌채후 남은 가지의 전피층에 산난하고 암컷의 평균 산난수는 73.44$\pm$8.74개이고 평균 산난일수는 33.88$\pm$6.04일이었다. 난기간은 11.69$\pm$0.39일, 유충기간은 45.04$\pm$1.63일, 용기간은 11.05$\pm$0.49일이었다. 성충의 잠복기는 약 270일이고 활동기간은 46.7$\pm$5.9일이었다. 7. 유충은 가지의 형성층을 먹고 성충은 동아, 잠복아, 엽병, 신초의 기부를 가해한다. 8. 성충의 발생소장은 춘벌유전에서는 5월초순에, 하벌유전에서는 6일 중순에 두면 peak를 나타냈다. 9. 유충밀도와 가지의 지름과 길이와는 정(+)의 상관을 이루었다. 10. 뽕나무애바구미의 가지당 성충의 분포는 부(-)의 이항분포를 이루였다. 11. 조사된 천적은 유충외부에 기생하는 좀벌이 발견되었고 이 좀벌의 기생률은 11.9%이었다. 12. Phosvel분제, Halir분제, Salithion유제, DDVP유제, Cidial 유제의 성충에 대한 방제효과가 우수하였고 핵충에 대해서는 Satchukoto-S유제, Salithion유제가 비교적 우수한 편이였다.
호박꽃과실파리(Zeugodacus scutellata)는 국내 자생종으로 국제적으로는 검역 대상 과실파리 중 하나로 분류되고 있다. 불임충방사기술(sterile insect release technique (SIT))은 검역 대상 과실파리를 박멸하는 데 이용되어 왔다. 본 연구는 호박꽃과실파리를 대상으로 불임충 제조 기술을 개발하여 SIT 기술로 이 해충에 대한 방제 가능성을 분석하였다. 이에 앞서 먼저 형광현미경 기술로 호박꽃과실파리의 생식관련 기관을 관찰하였다. 다영양실형 난소소관을 갖는 1 쌍의 난소는 약 100 개의 난포를 발달시키며, 각 난포는 난모세포와 영양세포를 지니며 난포세포가 둘러싸는 구조를 지닌다. 난소 발육은 우화 후 10 일이 지나 발육을 시작하고 우화 후 20 일이 되면 난각을 가지고 있는 난모세포를 발달시켰다. 수컷의 경우 성숙된 정소가 우화 직후에 관찰되었으며 수정관에는 운동성이 있는 정자로 채워져 있었다. 불임 수컷을 제조하기 위해 다양한 선량(0~1,000 Gy)의 전자빔을 3~5 일 경과된 번데기에 조사하였다. 200 Gy 세기 전자빔으로 번데기에 조사하면 무처리와 차이 없이 성충으로 발육하였고 이후 정상 암컷과 교미행동을 보였다. 비록 이들 처리 수컷의 교미는 무처리 수컷과 비교하여 큰 차이 없는 산란력을 보였지만 산란된 알들은 부화하지 못했다. 다음으로 200 Gy 조사로 형성된 불임 수컷을 정상 암컷과 수컷이 함께 있는 장소에 방사하였다. 이때 불임충 수컷 은 정상 수컷에 비해 9 배 많은 수로 방사하였다. 이러한 불임충 처리는 차세대 부화율을 현격하게 감소시켰다. 이상의 결과는 200 Gy 세기의 전자빔으로 호박꽃과실파리의 불임충을 제조할 수 있고, 이렇게 형성된 불임충은 SIT 방제에 적용할 수 있다는 것을 제시하고 있다.
야외에서 채집된 멸강나방(Mythimna separata) 유충 및 번데기로부터 우화한 기생파리를 NCBI 데이터베이스에 등록되어 있는 유전자 염기서열 정보(16S, 18S, 28S 그리고 CO I)와 비교하여 긴등기생파리(Exorista japonica)로 동정하였다. 긴등기생파리의 알부터 성충우화까지 발육 기간을 담배거세미나방(Spodoptera litura) 5~6령 유충을 숙주 곤충으로 하여 7개 항온조건(16, 19, 22, 25, 28, 31, $34{\pm}1^{\circ}C$)에서 조사하였고 온도에 따른 발육율과 발육완료 모델들의 매개변수들을 추정하였다. $34^{\circ}C$를 제외한 다른 항온 조건에서 알부터 성충우화까지 발육이 가능하였다. 알부터 번데기까지 발육 기간을 보면 $16^{\circ}C$(23.4일)에서 가장 길었고 $34^{\circ}C$(8.3일)에서 가장 짧았으나, 번데기부터 성충까지 발육기간은 $28^{\circ}C$(7.3일)에서 가장 짧았다. 알부터 성충우화까지 전체 발육 기간은 $31^{\circ}C$에서 16.3일로 가장 짧았고 $16^{\circ}C$에서 45.4일로 가장 길었으며 온도가 상승함에 따라 발육기간은 짧아졌다. 선형 발육율 모델을 이용하여 추정한 알부터 성충우화까지 발육영점온도와 유효적산온도는 각각 $7.8^{\circ}C$, 370.4DD 였다. 4개 비선형 발육율 모델(Briere 1, Lactin 2, Logan 6, Performance) 중에서는 Briere 1 모델($r^2_{adj}=0.96$)이 가장 높은 해석력을 보여주었다. 동일 연령 집단의 발육완료 분포를 설명하기 위해 사용된 3개 모델(2-parameter Weibull, 3-parameter-Weibull, Sigmoid)은 모두 같은 결정력($r^2_{adj}=0.90$)을 보였다.
동애등에(Hermetia illucens)에 대한 몇 가지 약리적 효능이 보고된 바 있으나, 이 추출물의 항비만 및 작용기전에 대한 보고는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 3T3-L1 지방전구세포를 지방세포로 분화시키는 과정에 동애등에 유충 에탄올 추출물을 첨가하여 분화 억제를 통한 항비만 효과를 확인하고자 하였다. 지방세포 분화에서 나타나는 중성지방의 양을 Oil red O 염색을 통하여 지방 축적 정도를 측정하였고, 지방세포의 분화와 지방 합성에 관련된 인자들의 발현량을 western blot을 통해 확인하였다. 동애등에 추출물에 의해 지방세포의 지방구 형성은 유의한 수준으로 억제되었다. 또한, 지방세포의 분화에 관여하는 전사인자인 peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ)와 CCAAT enhancer-binding protein α (C/EBPα)의 단백질 발현은 400 ㎍/ml 동애등에 추출물에 의해 현저하게 감소되었다. 이에 본 연구결과를 토대로 동애등에 추출물은 지방세포 분화 및 지방 축적 억제를 통한 항비만 소재로 활용하기에 적합할 것으로 판단된다.
도시와 자연에 부정적인 영향을 끼치는 미세먼지에 대한 저감 연구가 점점 심화되고 있다. 이에따른 미세먼지 저감 대책 중 하나로써 도시 수목의 미세먼지 저감 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 이와 관련하여 미세먼지에 의한 도시 수목의 피해 반응 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 도시 수목 중 전나무(Abies holophylla), 중국단풍(Acer buergerianum), 소나무(Pinus densiflora), 굴참나무(Quercus variabilis)에 대하여 고농도 미세먼지 처리로 나타나는 피해반응을 조사하기 위한 목적으로 수행되었다. 위 네 수종을 대상으로 식물생장조절챔버(phytotron)에서 시간 당 300 ㎍ m-3 농도의 미세먼지를 처리하여 각 수종의 생리적, 생화학적 변화 반응과 잎의 흡착면적을 측정하였다. 그리고 순광합성량, 기공전도도, 증산률, 엽록소 함량, ROS, MDA, 잎의 흡착면적에 대해서 상관 분석을 진행하여 상호 간의 관계를 살펴보았다. 연구 결과, 수종마다 생리·생화학적 반응과 흡착면적이 종 특이적으로 나타났다. 순광합성량의 경우 전나무에서 가장 큰 감소세를 보였으며 소나무와 굴참나무는 큰 변화를 나타내지 않았다. 굴참나무는 ROS의 변화 또한 미미하였다. 모든 수종에서 MDA 함량이 공통적으로 증가하였다. 4주 처리 이후 흡착면적에서 전나무는 잎의 앞면, 소나무는 잎의 뒷면에 높은 면적량을 나타냈다. 상관성 분석 결과 생리적 반응 요인들 간에 양의 상관관계가 있음을 확인하였고, 잎의 앞면에 높은 흡착면적을 보일수록 생리적 반응에 부정적인 영향이 있음을 확인하였다. 본 연구는 미세먼지 저감과 지속 가능한 도시 숲을 효율적으로 조성하기 위한 수종 선택의 기초 데이터를 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.