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고해상도 광학위성을 이용한 해상 유출유 면적 산출: 심포니호 기름유출 사고 사례 (Calculation Method of Oil Slick Area on Sea Surface Using High-resolution Satellite Imagery: M/V Symphony Oil Spill Accident)

  • 김태호;신혜경;장소영;유정미;김평중;양찬수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1773-1784
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    • 2021
  • 해상에서 발생하는 유출유 사고는 피해 최소화를 위해서 신속한 현황 정보 수집이 필수적이며, 인공위성은 해상에 유출된 기름을 탐지하는데 매우 유용한 도구이다. 최근에 활용 가능한 인공위성 수가 급속하게 증가함에 따라, 사고발생 이후 준실시간 수준의 해상 유출유 현황 정보 생성이 가능해졌다. 본 연구에서는 2021년 4월 27일 중국 칭다오항 앞바다에서 발생한 심포니호 기름 유출사고를 대상으로 다종 인공위성 영상을 이용하여 기름 유출 면적을 산출하였다. 특히, 2 m 공간해상도 정보 획득이 가능한 고해상도 상용 인공위성 영상을 이용하여 기름유출 면적 산출의 정확도 향상 가능성을 평가하였다. 4월 27일부터 5월 13일까지 Sentinel-1, Sentinel-2, LANDSAT-8, GEO-KOMPSAT-2B (GOCI-II) 및 Skysat 위성영상을 수집하였으며, 기상조건을 고려하여 탐지 가능한 5장의 영상을 대상으로 유출유 탐지를 수행하였다. 유출된 기름은 사고발생 지점으로부터 남서-북동 방향으로 확산하면서, 외해에서 육지 쪽으로 이동하였다. 이러한 이동 경향은 Skysat 영상에서 확인이 가능하였으며, 사고 위치로부터 기름 입자의 이동예측을 수행한 결과와 유사하게 나타났다. 고해상도 인공위성 영상 탐지결과 및 이동예측 결과를 이용하여, 5월 1일 Sentinel-1A 영상에서 사고지점 북쪽 해역의 패치는 유사 기름으로 추정하였다. 이러한 오탐지를 제거한 결과 유출유 면적은 사고발생 후 선형적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 본 연구 결과는 향후 고해상도 광학위성의 사용이 유출유의 분포 면적을 더욱 정확하게 산출함을 보여주었으며, 해상유출유 대응 과정에서 효율적인 방제계획 수립에 기여할 것으로 판단된다.

페루 - 볼리비아 접경 푸노(Puno) 지역 아이마라(Aymara)원주민 종족갈등의 원인 (The Historical Origin of the Conflict of the Aymara of Peru and Bolivia, Centered on Puno)

  • 차경미
    • 비교문화연구
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    • 제41권
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    • pp.351-379
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    • 2015
  • 라틴아메리카 대륙에서 안데스 산맥지역은 다양한 원주민종족 집단이 집중적으로 분포되어 있다. 이러한 종족 중에서 아이마라족은 케추아족과 함께 가장 대표적인 원주민 집단을 구성한다. 특히 티티카카호수를 중심으로 페루와 볼리비아 양국 접경지역에 밀집되어 있는 아이마라 원주민은 각각 국가의 소속을 달리하지만 하나의 삶의 터전 속에 동일한 문화권을 형성하며 공통의 정체성을 추구해 왔다. 그동안 아이마라 원주민은 종족의 정체성을 구성하는 언어를 바탕으로 다른 원주민 집단과 구분되는 역사성과 특수성을 강조하며 동일종족으로서의 유대감을 유지해왔다. 그러나 최근 들어 양국 접경지역의 중심지인 푸노(Puno)주를 중심으로 아이마라 원주민의 종족갈등이 표면화 되고 있다. 독립이후 근대국가 건설과정에서 형성된 인위적인 영토 경계선으로 분리된 이후 라틴아메리카 원주민은 협조와 경쟁이라는 틀 속에서 문화적 유사성과 동시에 차이를 강조하기 시작하였다. 이러한 역사적 맥락과 함께 최근 들어 페루와 볼리비아 접경지역을 중심으로 동일한 종족이 서로 다른 국가의 틀에 묶이면서 발생하는 새로운 종족 갈등이 전개되고 있다. 아이마라 원주민은 외부와의 경쟁에서 문화와 역사적 특수성을 강조하며 자신들을 하나의 단일한 종족으로 인식하며 단결하지만, 내부의 이해관계를 둘러싸고 충돌할 경우 서로가 문화적 전통을 상실했다는 비난을 가하며 종족 내부에서도 차별과 구별의 정체성을 형성하는 경향을 나타냈다. 종족간의 갈등은 한 지역에 공존하고 있는 타 종족간의 갈등에서 비롯되는 경향이 있으나 페루와 볼리비아 아이마라 원주민의 경우 양국이 접경을 유지하고 있는 푸노주를 중심으로 오랜 역사를 통해 형성된 종족의 유대감이 현실의 조건에 의해 갈등구조로 변화하는 양상을 타나내고 있다. 이러한 점에 착안하여 본 연구는 아이마라 원주민 종족갈등의 심화원인을 분석하였다.

폐수 처리 위한 습지의 연구 환경 매핑: 서지학적 분석 및 종합 검토 (Mapping the Research Landscape of Wastewater Treatment Wetlands: A Bibliometric Analysis and Comprehensive Review)

  • ;;최혜선;전민수;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.145-158
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    • 2023
  • 인공습지(CW)는 도시 폐수처리를 위한 효과적인 기술로, 물리-화학적 및 생물학적 자연처리과정을 통해 오염 물질이 제거된다. 본 연구는 서지학적 분석 방법을 통하여 인공습지의 현재까지의 연구 진행 상황과 향후 연구 동향을 조사하였다. 인공습지를 통한 페수 처리 성능 평가 분석을 위하여 최근 출판된 논문(오픈 액세스 학술지 포함) 100편을 기반으로 종합적 분석 및 검토를 수행하였다. 분석 결과, 스페인, 중국, 이탈리아, 미국이 논문 출판수가 두드러지는 것으로 나타났다. 논문에서 가장 많이 사용된 핵심용어는 수질(n=19), 식물 정화(n=13), 강우유출수(n=11), 인(n=11) 순으로 나타났으며, 수질개선과 영양염류 제거에 대한 인공습지의 효율성 관련 연구가 폭넓게 연구되고 있는 것으로 분석되었다. 검토된 다양한 유형의 인공습지 중 Hybrid 형태의 인공습지가 TSS(95.67%) 및BOD(88.67%)으로 오염물질 저감효율이 가장 높은 것으로 나타났으며, VSSF, HSSF는 TSS 제거(83.25% 및 78.83%)에 가장 효과적인 것으로 조사되었다. VSSF 습지는 가장 높은 COD 제거 효율(71.82%)을 보였다. 일반적으로 인공습지에서 물리적 처리(예: 침전, 여과, 흡착)와 생물학적 메커니즘(예: 생분해)은 TSS, BOD, COD 제거 효율에 영향을 미치기 때문이다. Hybrid 형태의 인공습지는 호기성 및 혐기성 조건, 다양한 식생 유형, 다양한 매체 구성 등의 다양한 인자와 여러 처리 과정을 통해 미생물 활성도 증가 및 질소 처리를 통해 TN(60.78%)의 높은 저감효과를 보였다. FWS 형태의 인공습지는 퇴적물에 결합된 인을 침전 및 식물의 흡수를 통해 높은TP 제거효율(54.50%)로 나타났습니다. 일반적으로 인공습지에는 식물 정화 능력이 뛰어난 Phragmites, Cyperus, Iris 및 Typha 이 적용되고 있다. 본 연구는 향후 도시 지역에서 발생되는 폐수 처리를 위한 지속 가능한 대안으로 제시 가능할 것으로 사료된다.

베버리지 보고서의 의료보장 구상과 NHS를 통한 구현 (The Public Health Welfare Conception of the Beveridge Report and Its Realization via the NHS)

  • 한준엽;박지용
    • 의료법학
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    • 제24권3호
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    • pp.59-104
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    • 2023
  • 본고는 베버리지 보고서 원문에 담긴 의료보장 및 복지 구상을 검토하고, 베버리지의 기획이 오늘날 영국 NHS를 통해 어떠한 방식으로 현실에서 구현되었는지를 규명하고자 노력한다. 20세기 복지 사회의 근간을 형성한 베버리지 보고서의 영향력을 염두에 둔다면, 보건의료 영역에 관한 베버리지 보고서의 본래적인 기획은 무엇이었으며, 그것이 국가 의료 시스템인 NHS로 얼마나 충실히 계승되어 구현되었는지를 알아보는 과제는 흥미롭지 않을 수 없다. 또한, 보건복지 정책이 현대 국가에서 차지하는 비중을 고려한다면, 베버리지가 제시한 의료보장 기획 및 그 내용이 오늘날까지 이어져 왔는지를 살피는 노력은 시의적절하다. 위의 문제의식을 바탕으로, 본고는 베버리지 보고서에 담긴 의료보장 구상과 NHS를 통한 구현을 다음과 같이 알아본다. 우선 베버리지 보고서의 역사적인 배경을 다루어 베버리지가 제시한 복지체계의 기원을 살피며, 복지 제도의 개혁을 주동한 시대정신의 역할 및 영국 전시생산체제와 응급의료서비스의 경험을 주요 논점으로 부각한다. 그 후 당대의 사회현실로부터 태동한 베버리지 보고서의 의료보장 구상이 무엇인지를 분석하는 단계가 진행되며, 이때 사회복지를 향한 목표와 의료보장에 관한 계획이 주목된다. 마지막으로, NHS의 지향과 운용 방식, 치료 유형, 재활 프로그램을 포함한 현황을 차례로 검토하고 베버리지 보고서와 비교분석하여 저자의 기획이 현실에서 충실하게 구현되었는지를 살핀다. 이 과정에서 본고는 베버리지 보고서 원문은 물론이며, 잉글랜드 NHS 헌법과 1946년 국민보건서비스법을 비롯한 주요 법정책 자료를 참고하여 연구 목적을 달성하고자 노력한다. 본고의 탐구는 단지 베버리지 보고서의 답습에 그치지 아니하고, 현대의 관점에서 복지국가에 대한 베버리지의 기여를 평가하여 되돌아본다는 지점에서 그 의의가 있다. 베버리지 보고서에 담긴 지향과 정책 등을 구조화하여 분석하고, 이를 NHS의 현실에 접목하여 비교분석하는 본고의 서술은 베버리지의 기획이 영국에서 착실하게 구현되었는지를 살피는 적절한 기회를 마련할 수 있다. 더 나아가 본고는 보건의료 분야 복지의 과거와 현재를 비판적인 시각에서 반추하려는 노력의 일환이며, 한국 의료보장 및 복지 관련 법 제도의 미래와 개선을 염두에 두는 건설적인 탐구에 적절한 시사점을 남길 수 있으리라고 기대한다.

N- and P-doping of Transition Metal Dichalcogenide (TMD) using Artificially Designed DNA with Lanthanide and Metal Ions

  • Kang, Dong-Ho;Park, Jin-Hong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.292-292
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    • 2016
  • Transition metal dichalcogenides (TMDs) with a two-dimensional layered structure have been considered highly promising materials for next-generation flexible, wearable, stretchable and transparent devices due to their unique physical, electrical and optical properties. Recent studies on TMD devices have focused on developing a suitable doping technique because precise control of the threshold voltage ($V_{TH}$) and the number of tightly-bound trions are required to achieve high performance electronic and optoelectronic devices, respectively. In particular, it is critical to develop an ultra-low level doping technique for the proper design and optimization of TMD-based devices because high level doping (about $10^{12}cm^{-2}$) causes TMD to act as a near-metallic layer. However, it is difficult to apply an ion implantation technique to TMD materials due to crystal damage that occurs during the implantation process. Although safe doping techniques have recently been developed, most of the previous TMD doping techniques presented very high doping levels of ${\sim}10^{12}cm^{-2}$. Recently, low-level n- and p-doping of TMD materials was achieved using cesium carbonate ($Cs_2CO_3$), octadecyltrichlorosilane (OTS), and M-DNA, but further studies are needed to reduce the doping level down to an intrinsic level. Here, we propose a novel DNA-based doping method on $MoS_2$ and $WSe_2$ films, which enables ultra-low n- and p-doping control and allows for proper adjustments in device performance. This is achieved by selecting and/or combining different types of divalent metal and trivalent lanthanide (Ln) ions on DNA nanostructures. The available n-doping range (${\Delta}n$) on the $MoS_2$ by Ln-DNA (DNA functionalized by trivalent Ln ions) is between $6{\times}10^9cm^{-2}$ and $2.6{\times}10^{10}cm^{-2}$, which is even lower than that provided by pristine DNA (${\sim}6.4{\times}10^{10}cm^{-2}$). The p-doping change (${\Delta}p$) on $WSe_2$ by Ln-DNA is adjusted between $-1.0{\times}10^{10}cm^{-2}$ and $-2.4{\times}10^{10}cm^{-2}$. In the case of Co-DNA (DNA functionalized by both divalent metal and trivalent Ln ions) doping where $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$ ions were incorporated, a light p-doping phenomenon is observed on $MoS_2$ and $WSe_2$ (respectively, negative ${\Delta}n$ below $-9{\times}10^9cm^{-2}$ and positive ${\Delta}p$ above $1.4{\times}10^{10}cm^{-2}$) because the added $Cu^{2+}$ ions probably reduce the strength of negative charges in Ln-DNA. However, a light n-doping phenomenon (positive ${\Delta}n$ above $10^{10}cm^{-2}$ and negative ${\Delta}p$ below $-1.1{\times}10^{10}cm^{-2}$) occurs in the TMD devices doped by Co-DNA with $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$ ions. A significant (factor of ~5) increase in field-effect mobility is also observed on the $MoS_2$ and $WSe_2$ devices, which are, respectively, doped by $Tb^{3+}$-based Co-DNA (n-doping) and $Gd^{3+}$-based Co-DNA (p-doping), due to the reduction of effective electron and hole barrier heights after the doping. In terms of optoelectronic device performance (photoresponsivity and detectivity), the $Tb^{3+}$ or $Er^{3+}$-Co-DNA (n-doping) and the $Eu^{3+}$ or $Gd^{3+}$-Co-DNA (p-doping) improve the $MoS_2$ and $WSe_2$ photodetectors, respectively.

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생물다양성협약의 보호지역 실행프로그램 이행상황 고찰 - 국립공원을 중심으로 - (A Study on the Implementation Status of CBD Program of Work on Protected Area)

  • 허학영;박문규
    • 환경정책연구
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    • 제6권1호
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    • pp.1-40
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    • 2007
  • 본 연구에서는 생물다양성 보전에 있어 보호지역의 중요성을 인식하고, 2004년 생물다양성협약 제7차 당사국회의에서 채택한 보호지역 실행프로그램의 이행상황을 진단하고 향후 개선방향을 모색하고자 하였다. 이를 위해 먼저 국내 보호지역 지정 및 관리 현황을 고찰하였으며, 보호지역 실행프로그램에서 제시하고 있는 9개 주제별로 목적과 활동내용을 국가적 맥락에서 검토하였다. 그리고 구체적인 이행사항 파악을 위해 우리나라 대표적 보호지역이라고 할 수 있는 국립공원의 관리 현황을 사례로 이행 진행사항을 비교 분석하였다. 먼저 국내 보호지역 지정 및 관리 현황을 고찰한 결과 우리나라는 1960년대 이후 보호지역을 지정하기 시작하였으며, 대략 14개 유형의 1,119개소로 층 면적은 개략적인 수치이지만 대략 $15,621km^2$에 이르는 것으로 나타났다. 보호지역 실행프로그램에서는 보호지역과 관련된 다양한 이행활동(4개 요소, 9개 주제, 16개 목적, 92개 활동)을 제시하고 있는데, 우리나라의 이행상황을 살펴본 결과 개별 보호지역의 계획 및 관리 분야, 보호지역에 대한 위협 방지와 완화, 보호지역 시스템 설정 분야는 상당부분 실행프로그램을 이행하였거나 진행 중인 것으로 나타났으며, 보호지역의 사회적 혜택 개선, 재정적 지속가능성, 관리표준과 관리효과성 평가 분야가 상대적으로 이행이 미흡한 것으로 나타났다. 특히 보호지역 실행프로그램의 이행활동을 시간제한 관점에서 보면 생물다양성과 생태계 보전을 위한 격차분석, 생태계 서비스의 가치에 대한 연구, 관리효과성 평가방법 및 기준개발 등이 시급한 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 우리나라 보호지역의 지정 및 관리 현황에 대한 체계적 이해를 도울 수 있을 것이며, 향후 생물다양성협약 국가보고서와 보호지역 실행프로그램 이행보고서 작성을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 향후 보호지역 실행프로그램의 생물다양성 손실률의 획기적 감소라는 목표를 달성하기 위해서는, 국가차원에서의 체계적인 접근과 보호지역 관련 유관기관들이 수립한 여러 계획들의 충실한 수행이 수반되어야 할 것이다.

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난백(卵白) Lysozyme의 분리법(分離法) 및 용균활성(溶菌活性)의 측정(測定)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Isolation of Lysozyme from the Egg White and the Determination of It's Bacteriolytic Activities)

  • 허용;오홍록
    • 농업과학연구
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    • 제14권2호
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    • pp.272-285
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    • 1987
  • 난백내(卵白內) lysozyme을 분리(分離)하기 전(前)에 난백(卵白)의 균질(均質) 최적조건(最適條件)과 원료난(原料卵)의 lysozyme활성(活性)을 검토(檢討)하였으며, 직접(直接) 결정법(結晶法)과 Bentonite 및 Duolite의 흡착법(吸着法)을 실시(實施)하여 균질(均質)된 난백(卵白)으로부터 lysozyme의 회수율(回收率)과 순도(純度)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 균질(均質)된 난백(卵白)의 효소활성(酵素活性)을 측정(測定)함에 있어서 난백(卵白)의 균질(均質) 최적조건(最適條件)은 교반시간(攪拌時間)이 10분(分), 교반속도(攪拌速度)는 2,000rpm이었다. 2. 원료난(原料卵)의 lysozyme활성(活性)에서 품종중(品種中) W. Leghorn 종(種)이 높은 활성(活性)을 보였고, 난백(卵白) 부위중(部位中) 농후난백(濃厚卵白)이 수양난백(水樣卵白)보다 약간 높은 활성(活性)을 보였으며, $4^{\circ}C$에 보존(保存)된 계란(鷄卵)의 활성잔존율(活性殘存率)은 $25^{\circ}C$$-20^{\circ}C$에 비하여 더 높았다. 3. 직접(直接) 결정법(結晶法)에 의하여 난백(卵白)으로부터 분리(分離)된 3차(次) 결정화(結晶化)된 lysozyme의 비활성(比活性)은 29배까지 증가되었으며, 이때의 회수율(回收率)은 64.3%이었다. 4. Bentonite의 흡착법(吸着法)에 의하여 lysozyme의 흡착율(吸着率)은 95.7%, 용출율(溶出率)은 89.1%이었고, 난백(卵白)으로부터 분리(分離)된 lysozyme의 회수율(回收率)은 85.3%이었으나, 이때의 비활성(比活性)이 13배 밖에 증가되지 않았다. 5. Duolite의 batch법(法)에 의하여 난백(卵白) $100m{\ell}$에 Duolite 20g로 90분간(分間) 흡착(吸着)시키고 3시간(時間) 용출(溶出)시켰을 때, 그 흡착율(吸着率)은 97%, 회수율(回收率)이 84.8%이었으며, 이때의 비활성(比活性)은 30배 증가되었다.

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논토양중 카드뮴 유효도와 수도의 흡수이행에 미치는 석회 및 Humic acid 시용효과 (Effects of Lime and Humic Acid on the Cadmium Availability and its Uptake by Rice in Paddy Soils)

  • 김민경;김원일;정구복;박광래;윤순강;엄기철
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.28-33
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    • 2004
  • 토양중 중금속이 식물에 흡수 및 이행되는 것을 경감시켜 여기에서 생산된 농산물의 안전성 향상을 위한 기초자료를 확보하고 논토양의 카드뮴 유효도와 흡수이행에 미치는 석회와 humic acid 처리 효과를 구명하기 위하여 실내실험과 포트실험을 수행하였다. 실내실험에서 공시토양에 2.5와 5.0 ton/ha의 석회와 1%와 2% humic acid를 처리한 후 토양중 가용성 카드뮴 함량 변화를 조사한 결과 두 처리 모두 14일까지는 담수상태에서 처리효과로 인하여 가용성 카드뮴 함량이 감소하다가 그 이후에는 토양의 완충능에 의해 다시 증가하는 경향이었다. 이때, 토양의 가용성 카드뮴 함량은 토양 pH 및 양이온치환용량과 부의 상관이 있었다. 2.5 ton/ha의 석회와 1%의 humic acid를 처리한 후 담수시켜 안정화된 다음 벼를 재배하여 조사한 결과, 석회와 humic acid 처리에 비해 분얼기와 수확기의 치환태 및 수용태 카드뮴 함량이 낮아졌으나, 분얼기에 비해 수확기에 토양중 이동이 어려운 산화물 및 탄산염태와 황화물 및 잔류태의 함량이 증가하였다. 식물에 흡수가 용이한 형태로 알려진 치환태와 수용태는 모두 토양 pH와 고도의 부의 상관이 있었다. 수확기의 줄기, 잎 및 현미 건물 중은 석회 및 humic acid 처리구에서 대조구에 비해 모두 높았고, 특히 석회 처리구의 건물중이 현저하게 높았다. 석회 처리구에서 줄기와 잎의 카드뮴 함량은 각각 1.01과 0.37 mg/kg으로 대조구와 비슷하였으나, 뿌리와 현미의 카드뮴 함량은 각각 2.11과 0.09 mg/kg으로 대조구에 비해 낮았다. 지상부와 뿌리의 카드뮴 함량은 humic acid 처리에 의해 현저히 낮아졌으며, 특히 현미로의 카드뮴 이행도 월등히 낮게 나타났다.

감자의 단백질 분해효소 억제제 II 유전자의 특별한 염기서열의 자연적 제거로 인한 상처 유발성 발현의 소실 (Loss of Specific Sequences in a Natural Variant of Potato Proteinase Inhibitor II Gene Results in a Loss of Wound-Inducible Gene Expression)

  • ;박상규
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권2호
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    • pp.104-111
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    • 1996
  • 감자의 genomic DNA library로 부터 분리한 proteinase inhibitor II (pin2) 유전자들의 제한효소 지도를 작성 하였던바 이미 분리된 상처 유발 (wound-inducible)pin2K 유전자의 것과 상이성이 있는 pin2T를 분리하여 염기서열을 결정하였다. 두 유전자의 염기서열은 전체적으로 약 86%의 동일성을 보였으며 특히 promoter 부위의 염기서열은 pin2K 유전자의 전사개시 부위의 상대적인 위치인 -714까지 네부분의 결손(20 내지 60bp)을 제외하던 약 91%수준의동일성을 보였다. 분리한 유전자들의 promoter 부위를 표지 유전자인 CAT와 GUS 유전자에 연결 시킨후 담배에서의 발현을 추적하였던바, pin2K 유전자의 promoter에 의한 표지유전자의 발현은 상처에 의해 발현 되었으나 pin2T 유전자의 promoter에 의한 표지유전자의 발현은 상처 유무와 관계없이 낮은 수준으로 나타났다. 또한 pin2T 유전자의 Promoter 내의 결손은 핵 단백질의 promoter에의 결합에 영향을 주지 않았으며 상처 유발pin2K 유전자의 promoter 염기서열과 비교하였을때 pin2T 유전자의 promoter 부위내에 5'-AGTAAA-3'라는 특별한 염기부위가 자연적으로 제거된것을 알수 있었다. 또한 5'-AGTAAh-3'의 염기부위가 다른 상처 유발 유전자들에서는 흔히 발견되고, 다른 식물 유전자들의 Promoter에서는 쉽게 발견이 되지 않았다. 따라서 상처 유발 pin2K 유전자의 Promoter내에 상처 유발과 관련있는 특별한 염기부위가 자연적으로 결실되어 pin2T 유전자의 발현이 상처 유발성을 잃은것으로 짐작된다.

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온도변화에 기인한 토양미생물 우점종의 변화에 관한 연구 (Dominant-species Variation of Soil Microbes by Temperate Change)

  • 박갑주;이병철;이재석;박찬선;조명환
    • 환경생물
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    • 제29권1호
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    • pp.52-60
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    • 2011
  • 식물과 그 식물의 근권미생물과의 협력관계는 이미 오래전부터 관심을 받아왔고 지구 기후변화에 따라 식물과 그 근권미생물의 생태 및 지구환경에 대한 적응성은 막대한 지장을 받을 것으로 생각되어 왔다. 따라서 지구온난화에 따라 식물뿌리에 서식하는 근권미생물인 토양미 생물의 우점종이 어떻게 변화하는지에 대해 규명하고자 본 실험을 실시하였다. 우선 한국 식물생태계의 대표종인 소나무 (A), 잣나무 (B), 상수리나무 (C), 오리나무 (D) 를 선발하여 각각 실온인 $27^{\circ}C$$29^{\circ}C$(실온$+2^{\circ}C$), $31^{\circ}C$(실온$+4^{\circ}C$), $33^{\circ}C$(실온$+6^{\circ}C$)에서 1년 이상 성장시킨 후 이들의 뿌리토양을 무균적으로 채취하여 미생물 screening법과 colony counting을 통하여 각각의 군에서 우점종을 선별한 뒤 16S rRNA 분석에 의해 이들 각각의 우점종을 동정하였다. 그 결과 소나무 $27^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus와 Enterobacter sp. CCBAU 15492, 소나무 $29^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. 210_64와 Enterobacter sp. CCBAU 15492, 소나무 $31^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. 210_64와 Enterobacter ludwigii, 소나무 $33^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. 210_64와 Enterobacter sp. CCBAU 15492, Bacillus marisflavistrain DS6이 검출되었고, 잣나무 $27^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus Q1, Pseudomonas sp. PR1-3, Arthrobacter woluwensisstrain CBU05/5295, 잣나무 $29^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. G3, Pseudomonas sp. PR1-3, Bacillus sp. 210_24, 잣나무 $31^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus Q1, Pseudomonas sp. PR1-3, 잣나무 $33^{\circ}C$에서는 Bacillus coagulans strain, Pseudomo-Dominant-species Change of Soil Microbes 59 nas sp. PR1-3, Chryseobacterium sp. COLI2, 상수리나무 $27^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus strain B1, Pseudomonas putida strain W30, Arthrobacter woluwensis strain CBU05/5295, 상수리나무 $29^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus strain CICC10185, Pseudomonas putida strain W30, 상수리나무 $31^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus strain CG-T2, Pseudomonas sp. W15Feb9B, 상수리나무 $33^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. CCBAU 51490, Arthrobacter woluwensis strain CBU05/5295, 오리나무 $27^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. B18, Pseudomonas sp. PD 16, Enterobacter sp. CCBAU 15492, 오리나무 $29^{\circ}C$에서는 Rhodococcus erythropolis PR4, 오리나무 $31^{\circ}C$에서는 Enterobacter cloacae, Pseudomonas sp. PD 16, 오리나무 $33^{\circ}C$에서는 Bacillus subtilis strain SYH15, Pseudomonas sp. PD16을 우점종으로 동정하였다. 이 중 소나무는 $33^{\circ}C$에서 Bacillus marisflavi strain DS6가 $27{\sim}31^{\circ}C$에서는 발견되지 않다가 온도가 상승함에 따라 출현한 새로운 우점종으로 나타났고 잣나무에서는 $27^{\circ}C$에서 Bacillus cereus Q1, $29^{\circ}C$에서는 Bacillus sp. G3, $31^{\circ}C$에서는 Bacillus cereus Q1 등의 Bacillus속이 주요 우점종으로 나타났으나 온도가 가장 많이 상승한 $33^{\circ}C$에서는 Chryseobacterium sp. COLI2으로 우점종이 변한 것을 확인하였다. 본 실험은 차후 더 다양한 온도에서의 토양미생물 우점종 변화에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되며 이들 연구결과들이 연계되어 지구온난화와 미생물의 관계, 그리고 새롭게 출현한 토양미생물과 식물간의 관계를 규명하는데 도움이 되는 데이터가 도출 될 것으로 기대된다.