• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.708-720
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• 2021

가막만 북서내만해역에서 매년 여름 발생하는 빈산소수괴는 해양환경에 악영향을 미쳐왔다. 따라서, 본 연구는 빈산소수괴 발생시기의 집중적인 현장조사 결과를 바탕으로 다중회귀분석(MRA)을 이용하여 빈산소수괴의 종합적인 발생 메커니즘을 밝혀내고, 그 주요인에 따른 빈산소수괴 관리방안의 방향성을 모색하였다. 그 결과, 2017년 첫 빈산소수괴는 6월 26일에 발생하였으며, 기상 조건에 의한 수온약층의 형성과 퇴적된 유기물의 영향으로 형성되었다. 이어 7월 12일에는 강우량의 증가에 의한 염분약층의 형성으로, 조사 시기 중 빈산소수괴가 수직 및 수평적으로 가장 크게 확장되었다. 그리고, 8월 8일에는 소량의 강우로 빈산소수괴가 크게 약화되었으며, 이때 주 요인은 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)과 퇴적된 유기물이었다. 그리고, 약 1주일 후인 8월 16일에는 많은 강우량에 기인한 매우 안정된 염분약층과 Chlorophyll-a 농도 증가(식물플랑크톤 증식)에 의해 크게 확장된 빈산소수괴가 재발생하였다. 이후 9월 13일의 빈산소수괴 소멸시기에서는 빈산소수괴가 해저 면을 따라 얕게 확장되었으며, 퇴적된 유기물에 의해 주로 영향을 받은 것으로 나타났다. 이는 빈산소수괴 관리를 위해서는 퇴적된 유기물의 개선뿐만 아니라 성층의 완화 기술이 필요함을 암시하였다.

• 한국작물학회지
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• 제49권6호
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• pp.522-527
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• 2004

유묘기 보리 습해의 주요 원인은 과습에 의한 근권의 산소 부족이다 따라서 혐기조건에 대한 뿌리와 지상부의 생육 및 혐기적 해당발효 효소 활성의 양적 및 질적 반응을 양액재배를 이용하여 용존산소 1ppm 수준의 혐기조건을 1-7일간 처리한 3엽기 보리 유묘를 재료로 이용하여 분석하였다 보리생육 및 통기조직의 발달은 단기적 혐기조건에 의해 크게 영향을 받지 않았다. 반면 뿌리의 ADH와 LDH의 활성이 현저히 증가하였다. 효소활성 수준의 현저한 증가는 모든 동위효소의 발현 증가에 의해 나타났다. 그러나 지상부의 효소활성과 동위효소 발현 양상은 혐기처리에 의해 변화하지 않았다 이러한 결과는 혐기조건 초기에는 산소부족 조건에서 세포의 pH변화를 안정시키면서 혐기적 해당과정을 통한 에너지 획득 효율을 증가시키기 위할 반응이 우선적으로 급속히 진행되는 것으로 해석된다. 이상의 결과는 보리의 내습성 정도와 혐기적 해당과정의 능력과의 관계에 대한 보다 자세한 연구의 필요성을 제시하는 한편, 내습성 품종 육성효율을 증진시키는데 필요한 내습성 간편검정법 개발에 유용한 정보로 활용될 수 있으리라 생각된다.

• 한국작물학회지
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• 제53권4호
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• pp.440-446
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• 2008

상시담수 하에서 발아 및 안정적인 입모를 확보하는 것은 담수직파에서 매우 중요한 일이다. 일반적으로 담수 조건에 서는 유묘생장이 억제되지만, 담수 처리 시 초기생육이 우수한 익산429와 담수 처리 시 생육이 저조하며 생존율이 낮은 Woodrose 2품종에 대해 발아 및 초기생육기간 담수 처리하여 혐기대사와 관련된 ADH활성과 항산화효소들의 변화를 관찰하였다. 1. 담수 처리 시 벼는 유아만 신장하며 뿌리는 신장하지 못했고, 익산429가 Woodrose보다 담수상태에서 생존기간이 길었고 생장도 빨랐다. 그러나 무 처리에서는 Woodrose의 생육이 빨랐다. 2. ADH활성은 담수 처리 시 무 담수에 비해 급격히 증가하였고, 익산429가 Woodrose보다 활성이 오래 유지되었는데, 처리 7일째는 익산429가 무처리에 비해 약 7배, Woodrose는 약 2.5배 증가하였다. 4. SOD, POX, CAT 활성 모두 담수 처리에서 무 담수보다 낮았다. 그러나 SOD는 담수시 무 담수에 비해 크게 활성이 낮지는 않았으며 품종 간에는 익산429의 활성이 무 담수 및 담수 처리 모두 Woodrose보다 높았고 담수 시에도 익산429가 Woodrose보다 높게 유지되었다. POX 활성변화는 담수시 익산429가 지속적으로 증가한 반면 Woodrose는 큰 변화가 없었다. CAT활성은 담수 처리 초기부터 아주 낮은 활성을 보여 처리기간 동안 거의 증가하지 않았으나 무 담수시에는 3일까지 활성이 크게 증가하였다. 따라서 담수 처리 시 발아 및 초기생육기간 동안 담수내성이 약한 품종에서 SOD와 POX의 역할이 크고 ADH활성이 높게 유지되어 에너지를 공급할 수 있는 품종이 담수 시 초기생육에 유리할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제17권1호
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• pp.143-149
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• 2007

Scutellaria baicalensis GEORGI(SB) is used in oriental medicine for the treatment of incipient strokes. Although it has been reported that SB is neuroprotective in a hypoxia model, its mechanism is poorly understood. Here, we investigated the effect of SB on the modulation of retinoic acid receptor a (RARa). Rat cerebrocortical cells were grown in neurobasal medium. On DIV12 cells were treated with SB $(20{\mu}g/ml)$ and given a hypoxic shock $(2%\;O_2/5%\;CO_2,\;3hr)$ on DIV14. In situ hybridization using cRNA probe revealed that RARa mRNA punctae are distributed, in addition to nucleus, throughout neuronal dendrites, where SB upregulated its density by 69.8% (p=0.001) and 129.8% (p=0.001) in both normoxia and hypoxia, respectively. At the protein level, SB upregulated RARa in the neuronal soma by 78.8% (p=0.004) and 23.6% (p=0.001) in both normoxia and hypoxia, respectively. These results indicate that SB upregulates RARa in both normoxia and hypoxia, which might contribute to the neuroprotection.

• 생명과학회지
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• 제18권3호
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• pp.311-317
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• 2008

Pathophysiological oxidative stress results in neuronal cell death mainly due to the generation reactive oxygen species (ROS). In low oxygen situation such as hypoxia and ischemia, excessive ROS is generated. Coptidis Rhizoma (CR) is a traditional medicine used for the incipient stroke. In this report we show that CR water extracts $(1\;{\mu}g/ml)$ exhibited protective effects of neuronal cell death in a hypoxic model (2% $O_2/5%\;CO_2,\;37^{\circ}C,$ 3 hr) of cultured rat cortical cells. We further show that CR water extracts significantly reduced the intensity of green fluorescence after staining with $H_2DCF-DA$ on one hour and three days after hypoxic shock and in normoxia as well. Our results indicate that CR water extracts prevent neuronal death by suppressing ROS generation.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.47-57
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• 2022

본 연구에서는 진해만의 단일 정점 장기 모니터링 자료를 사용하여 LSTM 모형을 이용한 DO 농도 예측 및 결정 트리 모형을 이용한 빈산소수괴 발생 예측 연구를 수행하였다. LSTM을 이용한 DO 농도 예측 결과, Hidden node의 수가 증가할수록 모형의 복잡도가 증가하여 많은 Epoch을 요구하는 모습을 보였으며, 예측 시간 간격이 증가할수록 긴 Sequence length에서 높은 정확도를 보였다. 결정 트리를 이용한 빈산소수괴 발생 예측 결과, 30 day 예측에서 빈산소수괴 미발생 예측 정확도는 6 6 .1%로 발생 예측 정확도의 37.5%보다 상대적으로 높게 나타났다. 이는 결정 트리 모형이 DO 농도를 관측값보다 고평가하여 나타난 결과로 판단된다.

• 한국어병학회지
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• 제34권2호
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• pp.213-224
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• 2021

본 연구는 수온 15, 20 및 25℃에서 조피볼락(Sebastes schlegeli)을 점진적인 저산소 조건에 노출시켜 호흡 대사율이 표준대사율(SMR) 이하로 감소하는 산소포화도, S_crit를 평가하고, 수온별 S_crit 에 4시간 노출 후 혈액 성상의 변화를 조사하기 위하여 실시하였다. 수온 15, 20, 25℃에서 normoxic SMR은 각각 116.5±5.5, 188.6±4.2 및 237.4±6.8 mg O₂/kg/hr이었고, 호흡계수(Q₁₀)는 15-20℃ 구간에서는 2.62, 20-25℃에서는 1.58, 그리고 전 수온 범위의 15-25℃에서는 2.04였다. 수온 15, 20 및 25℃에서 S_crit는 각각 22.1±1.2, 30.6±1.5 및 41.9±1.4 %였다. 수온별 S_crit에 4시간 노출 후 혈액 Ht와 Hb 및 혈장 cortisol, glucose, 전해질(Na⁺, K⁺, Cl^-)과 삼투질 농도는 모든 수온에서 normoxic water의 대조구에 비하여 유의하게 높았다. 수온 15, 20, 25℃의 normoxic water에서는 Ht, Hb 및 혈장 glucose 농도는 15℃에 비하여 20℃와 25℃에서, 혈장 cortisol, 전해질 및 삼투질 농도는 25℃에서 유의하게 높았다. 수온별 S_crit의 저산소에 노출된 조피볼락은 수온이 높을수록 저산소에 의한 어체의 생리적 스트레스는 가중되는 것으로 나타났다.

• 한국패류학회지
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• 제24권1호
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• pp.59-66
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• 2008

본 연구는 피조개의 용존산소에 대한 내성을 구명하기 위하여 경남 진해만에 서식하는 피조개를 대상으로 수온과 염분에 대한 용존산소 농도별 생존율, 산소소비율 및 외부 형태 변화 등을 조사하였다. 피조개의 용존산소에 대한 $LC_{50}$은 수온 $15^{\circ}C$-일반해수와 염분 $26{\pm}1$ psu에서 7일 동안 각각 1.98mg/L (신뢰한계: 1.45-2.39 mg/L)와 2.63 mg/L (신뢰한계: 1.76-3.37mg/L)였다. 한편 $25^{\circ}C$-일반해수와 염분 $26{\pm}1$ psu에서는 각각 3.89 mg/L (신뢰한계: 3.36-4.55 mg/L)과 3.74 mg/L (신뢰한계 3.19-4.43 mg/L)으로 고수온에서 용존산소에 대한 내성이 약한 것으로 나타났다. 산소소비율은 모든 실험구에서 저산소 노출기간동안 감소하였으며, 회복가능성을 파악하기 위하여 일반해수로 전환시킨 경우 산소소비율을 증가시키며 산소부채에 의한 회복반응을 보였으나 모두 폐사하였다. 저산소 노출기간동안 패각 각정부위의 색깔이 검게 변화하는 것이 관찰되었다. 이 자료는 피조개 집단 폐사원인 구명을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제18권12호
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• pp.1631-1636
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• 2008

대황(Rhei Rhizoma; RR, 대황(大黃))은 Rheum officinale Baill.와 Rheum palmatum L. (Polygonaceae)의 땅속부분 (rhizome 및 root)으로 남아시아의 민속의학에서 간 및 신장의 손상을 치료하는데 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 배양한 흰쥐 해마신경세포의 저산소증모델을 이용하여 대황의 물추출물이 신경세포사를 억제하는 효능에 대하여 조사하였다. 배양 10일(DIV10)에 RR을 배양액에 첨가하고 DIV13일에 생존율을 조사한 결과 10 ${\mu}g$/ml 농도까지는 세포독성이 없었으며, 정상산소 환경에서 2.5 ${\mu}g$/ml의 농도에서 세포생존율을 높이는 것으로 나타났다. 또한 배지에 대황을 첨가한 경우 DIV13일에 저산소증을 유도한 후 5일째에 세포생존율을 조사한 결과 대조군에 비하여 매우 유의하게 생존율을 증가시켰다. $H_2DCF$ 염색 결과 대황은 활성산소(ROS)의 생성을 유의하게 감소시킴과, JC-1 염색 결과 사립체 막전위의 소실을 유의하게 억제함을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 대황 물추출물이 활성산소를 효과적으로 제거하고, 세포의 에너지 생성을 보전함으로서 세포사를 억제할 수 있음을 보여주며, 향후 뇌신경세포의 건강에 유용하게 이용될 수 있음을 시사한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권5호
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• pp.511-525
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• 2014

본 연구는 반폐쇄성 해역인 마산만을 대상으로 eco-hydrodynamic model을 이용하여 해역의 물리적 구조를 분석하여, 물리적 안정도를 나타내는 수직확산계수를 산정하고, 생태계 모델에 적용하여 그 타당성을 평가하는 것이다. 해역의 물리적 구조는 EFDC모델을 사용하여 구하였으며, 수직 확산계수는 수층간의 밀도차이가 커질수록 감소하도록 산정하였다. 산정된 수직 확산계수를 Stella프로그램을 이용하여 구축한 생태계모델에 적용하여, 용존산소 재현성으로 그 타당성을 평가하였다. 수직확산계수 변화를 추정하여 적용한 모델의 결과는 2008년의 $R^2$값은 0.529~0.700으로 나타났으며, 2009년 $R^2$값은 0.542~0.791로 나타났다. 계산값은 관측값과 유사한 경향을 나타내었으며, 만 내측의 빈산소수괴를 잘 재현하였다. 본 연구에서 적용된 수직확산계수는 해역의 밀도성층과 물리적 안정도를 의미하는데, 향후 폐쇄성 내만해역의 빈산소수괴 발생 예측에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.