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어린이집 아동의 영양교육을 위한 사전조사 연구 - 식습관과 영양지식을 중심으로 - (A Preliminary Study on Nutrition Education for Preschool Children in Day-Care Center - Dietary Habit and Nutrition Knowledge -)

  • 김혜경;김진희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.866-873
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    • 2006
  • 본 연구에서는 어린이집에 다니는 미취학 아동의 식습관 및 영양지식상태를 파악하여 보건소의 영양 및 건강증진사업을 위한 영양교육 자료개발에 유용한 기초자료로 제공하고자 울산시 북구에 소재한 어린이집에 다니는 아동 1,200명을 대상으로 조사한 결과는 다음과 같다. 조사대상자의 성별은 남아 429명(52.6%), 여아 386명(47.4%)이었으며, 연령은 $3{\sim}7$세로 4세 240명(29.4%), 5세 294명(36.1%), 6세 163명(20.0%)으로 대부분을 차지하였고 3세와 7세는 각각 14.0%와 0.5%로 적었다. 부모의 직업으로는 지역의 특성상 생산직 근로자(38.7%)와 사무직(33.9%)이 높게 나타났고, 교육 정도에서 아버지는 전문대 졸업(51.6%)이 가장 많았고, 어머니는 고등학교 졸업이 58.0%로 가장 많았다. 월평균 소득은 $200{\sim}300$만원 미만이 42.0%로 가장 많이 나타났으며, 다음이 $100{\sim}200$만원 미만으로 20.6%로 나타났다. 조사대상 아동의 평균 신장과 체중은 108.0cm와 18.7kg으로 한국소아협회의 연령별 체위기준인 111.0cm, 19.0kg보다 약간 낮게 나타났다. PIBW에 근거한 저체중은 14.6%, 정상체중은 54.4%, 과체중 및 비만은 31.0%로 나타났다. 아동들의 일상적인 식습관을 나타내는 식습관점수는 전체 평균 22.0점(30점 만점)으로 남아 22.0점, 여아 21.9점으로 거의 비슷하게 나타났으며, 항목별 점수에서 가장 높은 점수는 '아침을 매일 규칙적으로 먹는다'였고, 가장 낮은 점수는 '당근, 시금치등 녹황색 채소의 섭취'로 나타났다. 식행동에서는 전체 아동의 69.1%가 편식을 하였으며, 편식식품으로는 채소류가 51.2%, 다음이 육류 및 생선류로 나타났다. 간식섭취 실태에서는 피자나 햄버거 등 패스트푸드의 섭취빈도가 가장 많았고 다음이 탄산음료, 튀김류의 순으로 나타났다. 영양지식점수는 교육실시 이전의 전체 평균은 7.7점(10점 만점)으로 남아가 여아보다 약간 높은 점수를 보였고 영양교육을 4주간 실시 후에는 전체 평균점수가 8.9점으로 향상되었으며 역시 남아가 여아보다 높게 나타났다(p<0.001). 이상의 연구결과를 종합해볼 때 미취학 아동들은 저체중과 과체중 및 비만의 문제를 동시에 가지고 있었고, 식습관에서 편식이 많았으며, 간식의 섭취비율이 클 뿐만 아니라 종류에서도 인스턴트 및 패스트푸드 식품을 선호하는 것으로 나타났다. 그러므로 건전한 식습관으로 아동의 영양상태 개선과 소아비만의 예방 및 올바른 식사예절의 정착을 위한 정기적인 영양교육이 필요하다고 하겠다.

지상광학센서를 이용한 쌀 단백질함량 예측 (Estimation of Rice Grain Protein Contents Using Ground Optical Remote Sensors)

  • 김이현;홍석영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.551-558
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    • 2008
  • 본 연구에서는 광학 센서를 이용한 벼 생육단계 별 식생지수와 쌀 단백질함량의 관계를 구명하여 수확기 쌀 단백질함량을 추정하고자 하였다. 인공광원을 사용하는 능동형 광학센서인 GreenSeeker(NTech Inc., USA) GNDVI(green normalized difference vegetation index=$({\rho}0.80{\mu}m-{\rho}0.55{\mu}m)/({\rho}0.80{\mu}m+{\rho}0.55{\mu}m)$)와 NDVI(normalized difference vegetation index=$({\rho}0.80{\mu}m-{\rho}0.68{\mu}m)/({\rho}0.80{\mu}m+{\rho}0.68{\mu}m)$) 2종의 센서를 이용하여 벼 군락의 반사특성을 측정하고 동시에 식물체 샘플링을 통한 쌀 단백질함량을 분석하였다. 3년 동안(2005-2007년) 벼 출수 후 식생지수와 쌀 단백질함량의 관계를 조사해 본 결과 모든 시기에 걸쳐 GNDVI가 NDVI보다 상관이 높았고. 벼 수확기가 가까울수록 상관계수가 높게 나타났다. 수확기 쌀 단백질함량 예측 가능성을 알아보기 위해 벼 유수형성기와 출수기 두 시기의 GNDVI값과 수확기 쌀 단백질함량과의 관계를 분석해본 결과, 결정계수가 각각 0.91, 0.81로 특히 이삭거름 주기 전에 측정한 GNDVI를 통하여 수확기 쌀 단백질함량을 예측 할 수 있다는 결론을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 유수형성기 GNDVI를 이용한 수확기 쌀 단백질함량 경험 모델식을 구하고 경험 모델식에서 얻어진 추정값과 실측값의 관계를 통해 검증하였다. 2005년과 2006년에서 구한 경험모델식의 쌀 단백질함량 추정값과 2007년도 쌀 단백질함량 실측값을 1:1 line에서 비교해본결과 결정계수가 높게 나타났다($R^2=0.96^{***}$).

지상광학센서를 이용한 비파괴 벼 엽 질소함량 추정 (Estimation of Nondestructive Rice Leaf Nitrogen Content Using Ground Optical Sensors)

  • 김이현;홍석영
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.435-441
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    • 2007
  • 본 연구에서는 인공광원을 사용하는 능동형 지상광학센서(gNDVI, rNDVI)를 이용하여 질소수준 및 생육단계별 벼 식생지수변화를 알아보고, 식생지수와 벼 엽 질소함량과의 관계를 구명하여 벼 군락의 엽 질소함량을 추정하고자 하였다. 생육단계에 따른 식생지수 변화는 2005년, 2006년 모두 gNDVI, rNDVI값은 이앙기 이후 급속히 증가하다가 수잉기를 전후로 수확기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였다. gNDVI값은 rNDVI값보다 엽 질소함량과의 상관계수가 높게 나타났고, 특히 벼 유수형성기 약 2주전에 상관계수가 높게 나타났으며, 엽 질소흡수량, 엽면적지수, 생체중, 건물중 등 다른 생육인자의 상관관계에서도 동일한 결과를 얻었다. 따라서 gNDVI와 엽 질소함량의 상호관계에서 결정계수는, 2005년과 2006년 결정계수에 각각 0.88, 0.94였고, 2년간의 전체자료에 대한 관계에서도 엽 질소함량 실측값은 추정값과 비교한 경향을 보이며 밀접한 관계를 보였다($R^2=0.86$). 이상의 결과로부터 gNDVI 식생지수는 이삭거름을 처리하기 전에 질소영양상태를 효과적으로 예측 할 수 있을 것으로 판단된다.

LIST mode를 이용한 18F-Flutemetamol 의 최적 영상획득 시간에 관한 연구 (A Study on the Optimal Image Acquisition Time of 18F- Flutemetamol using List Mode)

  • 류찬주
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.891-897
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    • 2021
  • 핵의학은 방사성 동위원소 추적자를 인체에 투여하여 질병의 형태학적 정보와 생물학적 기능 정보를 얻고 평가한 Amyloid PET Tracer 개발로 베타아밀로이드 신경반 확인을 통해서 알츠하이머 진단의 정확도를 높일 수 있다. 그러나 20분이라는 긴 영상획득 시간은 환자에게 힘든 시간 일 수 있다. PET/CT 검사는 환자의 움직임에 민감하며, 검사 결과에도 일부분 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 체내 방사성 의약품의 분포를 시간에 따른 list mode acquisition 방법을 통해 영상의 정량적 평가에 영향을 미치지 않으면서 적절한 영상획득 시간 연구하였다. list mode는 기존의 frame mode에 비해 시간에 대한 정보가 포함되어 연구자들이 원하는 시간에 대한 영상을 별도로 reconstruction 할 수 있어 data 분석에 용이하다. 연구 방법은 5 min frame/bed, 10 min frame/bed, 15 min frame/bed, 20 min frame/bed 로 리스트 모드를 이용하여 시간별 재구성 영상을 획득하여 SNR(signal to noise ratio) 과 LPR(lesion-to-pons uptake ratio)의 차이와 판독의 차이를 비교 분석하여 적정한 영상획득시간을 알아보고자 하였다. 정량적 분석 결과 list mode로 측정 시 정량적 평가 결과, 영상획득 시간이 증가함에 따라 관심 영역 6개에서 SUVmean 값은 감소하였으나 5 min/bed 영상에서 가장 많은 차이를 보였고 10 min/bed 그리고 15 min/bed 순으로 SUVmean 값의 차이가 감소하였다. 따라서 15 min/bed 에서의 SUVmean 값은 영상의 평가에 영향을 끼치지 않을 만큼의 차이가 없다는 결과값이 나왔다. LPR 값의 차이는 없었다. 정성적 분석 결과, PET 영상획득시간에 따른 판독 소견의 변화는 없었으며 시간에 따른 영상 재구성의 정성적 분석 점수의 유의한 차이가 없었다. 연구 결과 F-18 fluteme tamol PET/CT 검사 시 15 min/bed 과 20 min/bed 영상이 유의한 차이가 없으므로 환자의 상태에 따라 LIST MODE를 통해 선택적으로 15 min/bed 을 사용하여 영상획득 시간을 줄이는 것이 임상적으로 유용하다고 할 수 있다.

수타사 삼신불괘불도(三身佛掛佛圖) 초본(草本) 연구 (A Study on the Sketch of Trikaya Banner Painting in the Suta-sa Temple)

  • 김창균
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제42권4호
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    • pp.112-131
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    • 2009
  • 강원도 홍천군 수타사에서 소장하고 있는 삼신불괘불도는 베 바탕이 아닌 종이 바탕인데다, 채색방법 또한 조선시대 불화의 가장 일반적인 진채화법(眞彩畵法)의 그림들과는 다르게 밑그림본인 초본(草本) 형식에 담채기법(淡彩技法)을 사용하고 있어 주목된다. 그럼에도 불구하고 그림 자체의 화기(畵記)라든가 "수타사사적(壽墮寺史蹟)" 또는 "수타사고기록(壽墮寺古記錄)"등 어느 곳에도 이 삼신불괘불도 조성에 대한 기록이 전혀 남아 있지 않아 조성시기가 불명확하였을 뿐만 아니라, 진채화법의 그림이 아니라서 다른 괘불도들과의 본격적인 양식 비교 역시 원활하지 못하여 그동안 연구가 이루어지지 못하고 소개 정도에 그쳤었다. 그러나 최근 보존처리 시 그림 뒷면의 배접지를 제거하는 과정 중에 크기가 세로 118cm 가로 87.5cm인 별도의 한지에 써서 붙인 묵서명(墨書銘)이 발견되었다. 내용은 부처님 법을 올바르게 따르기 위하여 지켜야 할 몇 가지 금지 행위를 알리는 일종의 '방(榜)'으로서 1690년 4월 15일에 썼음이 밝혀졌다. 이 묵서명은 수타사 삼신불괘불도의 조성년대를 추정케 해주는데 매우 귀중한 자료이자, 그림의 정확한 내용 분석 및 성격 파악 등 구체적인 접근을 위해서도 필요한 중요한 단서이다. 수타사 삼신불괘불도의 현상과 형식 및 양식적 특징을 고찰한 다음 이 묵서명을 바탕으로 괘불도의 조성시기를 추정해 본 결과 첫째, 수타사 삼신불괘불도는 화기 대신 뒷면에 첩부되었던 '방'으로 미루어 보아 1690년경을 즈음하여 조성되었음을 추정할 수 있다. 둘째, 조선시대 삼신불괘불도 중 공주 갑사 삼신불괘불도(1650년) 이후 가장 기본적인 도상을 보여 주는 최초의 입불형식(立佛形式) 삼신불괘불도일 가능성이 크다는 것이다. 또한 수타사 삼신불괘불도는 3불(佛)의 형태라든가 화면 구성력과 배경처리, 근엄한 듯 자애로운 얼굴표정 묘사, 조화롭고 적당한 신체 비례 등에 있어 유사한 형식의 18세기 삼신불괘불도는 물론, 19세기 삼신불괘불도에 이르기까지 진채화법 괘불도들에 많은 영향을 끼쳤을 것으로 볼 수 있다. 셋째, 수타사 삼신불괘불도는 비록 완성본이 아닌 밑그림(초본(草本)) 형태이기는 하지만 필선(筆線)이 뚜렷하게 드러나는 전형적인 담채기법을 보여주고 있어 필력을 구체적으로 이해하고 분석하는데 자료적 가치 및 불교회화사적 가치가 크다고 하겠다. 비록 형식 및 표현기법 상 수타사 삼신불괘불도와 동일한 유형의 괘불도 자료가 많이 남아 있지 않아서 충분한 비교 고찰은 이루어지지 못했다고 하더라도, 조선시대 18-9세기 입불형식 삼신불괘불도 연구에 밑받침을 이루고 있다는데 연구의 의의를 두고자 한다.

사료용 맥류 품종의 예취 시기별 청예 및 건물수량과 영양가 비교 (Forage and TDN Yield of Several Winter Crops at Different Clipping Date)

  • 황종진;성병열;연규복;안완식;이종호;정규용;김영상
    • 한국작물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.301-309
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    • 1985
  • 본 시험은 사료용 맥류의 예취시기별 청예 및 건물수량, TDN%, TDN 수량 등의 품종간 차이를 구명하기 위하여 호밀, 트리티케일, 밀, 보리 등 7개 품종을 공시하여 1983년 10월부터 1984년 5월까지 맥류연구소에서 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 10a당 청예수량은 4월 20일 채취시. 호밀2호가 929kg로 가장 많았으며 부농(보리), 수원229호(밀), 수원 8호, 수원 9호(트리티케일)의 2배 이상이었다. 4월 30일 예취시에도 호밀 2 호가 2,195 kg으로 가장 많아 타 작물의 2배 이상을 보였고 5월 10일 예취시도 3,506kg으로 가장 많았다. 5월20일 예취시에는 수원8호가 가장 많았다. 2. 10a당 건물수량은 시기가 경과할수록 증가하였으며 4월 20일, 4월 30일, 5월 10일 예취했을 때 호밀2호가 각각 119kg, 305kg, 539kg으로 가장 많았으며 5월 20일에는 호밀 1호가 790kg으로 가장 많았다. 3. 초장은 팔당호밀, 호밀 1호, 호밀2호의 경우 출수 이후까지 계속 증가하였으며 수원229호, 부농, 수원 8호, 수원 9호보다 월등히 컸다. 4. 건물률(건물중/생체중 $\times$ 100)은 시기가 경과할수록 증가하였으며 $m^2$당 경수는 팔당호밀이 많았고 수원9호가 적었다. 엽중비율은 수원8호, 수원9호가 높았는데 시기가 경과할수록 감소하였다. 5. 조단백질, 조지방, 조회분 함량은 생육이 진전됨에 따라 감소하였으며 가용무질소물, 조섬유 함량은 증가하였다. 또한 NDF, ADF, Lignin, Cellulose, Hemicellulose 등의 세포벽 구성물질도 증가하였는데 수원 8호와 부농이 비교적 양질로 나타났다. 6. TDN%는 생육이 진전됨에 따라 감소하였고 TDN 수량(건물수량$\times$TDN%)은 증가를 나타냈는데 전시기를 통하여 볼 때 호밀2호, 호밀 1호, 팔당호밀 등 호밀 품종이 월등히 높았다. 7. TDN 수량과는 청예수량, 건물수량. 초장, 조섬유, Cellulose 등이 정상관을, TDN%, 엽중비율, 조단백 등과는 부상관을 보였다. 8. 수원지방에서 청예용 맥류의 예취시기는 5월10일~5월20일이 적합하며 5월10일 이전은 호밀 2호등 호밀이 5월20일 경은 수원8호 등 트리티케일이 적합한 것으로 생각된다.

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한국 아동 및 청소년의 단백질 섭취와 과체중 및 비만과의 연관성: 2014-2019년 국민건강영양조사 자료를 활용하여 (Association between dietary protein intake and overweight and obesity among Korean children and adolescents: data from the 2014-2019 Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 김수민;하경호
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권1호
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    • pp.54-69
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    • 2023
  • 본 연구는 2014년부터 2019년까지 국민건강영양조사 자료를 이용하여 아동·청소년의 단백질 섭취와 성장지표 및 비만과의 관련성을 규명하고자 하였다. 본 연구의 대상자는 6-18세 아동 및 청소년 5,567명으로 1일 24시간 회상법 자료를 이용하여 단백질 섭취량을 평가한 결과는 다음과 같다. 대상자의 평균 총 단백질 에너지섭취비율은 14.5 ± 0.1%로 청소년 및 남아에서, 교육수준 및 가구소득수준이 높을수록 높았다. 단백질 섭취량을 삼분위수로 분류했을 때, 총 단백질 섭취량이 가장 높은 그룹이 가장 적게 섭취한 그룹에 비해 과체중 및 비만의 교차비가 1.36배 높았다. 동물성 단백질은 과체중 및 비만과 양의 연관성이 있었으나, 식물성 단백질은 유의한 연관성이 없었다. 동물성 단백질을 가장 많이 섭취한 남아와 청소년에서 가장 적게 섭취한 그룹에 비해 과체중 및 비만의 교차비가 유의하게 높았으나 지방 섭취량을 보정 한 이후에는 유의성이 사라졌다. 총 단백질 섭취량이 증가하면 동물성 단백질 섭취는 증가하지만 식물성 단백질은 감소했으며, 탄수화물 섭취량은 감소하고 지방 섭취량은 증가하는 경향을 보였다. 특히, 동물성 단백질을 가장 많이 섭취하는 그룹의 육류 섭취횟수는 4.1회로 가장 적게 섭취하는 그룹 1.2회에 비해 약 4배 높았다. 이상과 같은 결과를 통해 최근 10년간 우리나라 아동 및 청소년의 총 단백질과 동물성 단백질 섭취량은 증가하였으며, 총 단백질 및 동물성 단백질의 높은 섭취는 과체중 및 비만의 위험 증가와 관련이 있었다. 유년시절의 비만은 당뇨병, 심혈관질환 등과 같은 만성질환의 위험을 높이고, 성인 비만으로도 이어질 가능성이 높다. 특히, 식생활은 아동비만에 주요한 영향을 미치므로 향후 아동 및 청소년의 성장발달과 비만예방을 위해 전향적 연구수행을 통한 단백질 적정섭취 가이드라인 및 효과적인 영양교육 프로그램 마련이 필요할 것이다.

국민건강영양조사 제7기 (2016-2018년)에서의 가구 유형에 따른 성인의 빈혈 유병율과 식이 섭취 (The relationship between the prevalence of anemia and dietary intake among adults according to household types based on data from the 7th (2016-2018) Korea National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 김혜원;김지명
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제56권5호
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    • pp.510-522
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국민건강영양조사 제7기 (2016-2018년) 자료를 활용하여 가구 유형에 따른 빈혈 유병률과 식이 섭취와의 관계를 살펴보았다. 그 결과 빈혈 유병률은 남성 1인 가구가 다인 가구보다 높았으며, 여성은 다인 가구가 1인 가구보다 높았다. 식품 섭취량은 남성 1인 가구는 다인 가구보다 총 식품 섭취량, 견과류, 채소류, 과일류, 생선류, 해조류의 섭취량이 낮았으며, 우유류, 유지류, 가공식품 섭취량이 높았다. 또한 남성 1인 가구는 다인 가구보다 식물성 식품을 통한 철 섭취량이 적었으며, 철의 영양섭취량과 영양 밀도, 영양소섭취기준 RNI 대비 섭취비율이 낮았고, 75% RNI 미만 섭취비율과 EAR 미만 섭취비율이 더 높았다. 여성 1인 가구는 다인 가구보다 해조류의 섭취량이 적었고, 우유류의 섭취량이 많았다. 남성과 여성 모두 KHEI 총점은 1인 가구가 다인 가구보다 낮았다. 교란인자를 보정하여 가구 유형과 빈혈 위험도의 관계를 분석하였을 때에는 남성 1인 가구가 다인 가구보다 빈혈 위험도가 높았으나, 여성은 관련을 보이지 않았다. 또한, 남성과 여성 모두 총 KHEI 점수와 가구 유형별 빈혈 위험도는 관련성이 없었다. 결론적으로, 우리나라의 1인 가구와 빈혈 유병율이 증가하는 가운데, 남성 1인 가구가 다인 가구보다 식이 요인으로 인한 빈혈 위험이 더 높음이 확인되었기에, 남성 1인 가구에서의 빈혈 예방 및 관리를 위한 식사지침이 마련되어야 할 것이다.

뇌기반 진화적 과학 교수학습 모형의 개발 (Development of a Model of Brain-based Evolutionary Scientific Teaching for Learning)

  • 임채성
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.990-1010
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    • 2009
  • 이 연구에서는 뇌기반 진화적 교육 원리를 도출하기 위하여, 인간 뇌의 구조적 기능적 특징, 개체간과 개체내에서 일어나는 생물학적 진화, 뇌내에서 일어나는 진화적 과정, 과학 자체와 개별 과학자의 과학적 활동에 내재된 진화적 속성에 관한 연구물을 리뷰하였다. 이렇게 하여 도출된 인간 뇌의 주요 특징과 생성-선택-파지를 핵심 요소로 하는 보편 다윈주의 혹은 보편 선택주의를 토대로, 뇌기반 진화적 과학 교수 학습 모형을 개발하였다. 이 모형은 세 가지 요소와 세 가지 단계 및 평가로 이루어진다. 세 가지 요소는 정의적, 행동적, 인지적 요소이고, 각 요소를 구성하는 세 단계는 다양화 $\rightarrow$ 비교 선택 $\rightarrow$ 확장 적용(ABC-DEF; Affective, Behavioral, Cognitive components - Diversifying$\rightarrow$Emulating, Estimating, Evaluating $\rightarrow$ Furthering steps)이다. 이 모형에서 정의적 요소 (A)는 인간 뇌에서 감성을 관장하는 대뇌변연계에 토대를 두고 자연 사물과 현상에 대한 학습자의 흥미 호기심과 관련된다. 행동적 요소(B)는 시각 정보를 처리하는 후두엽, 언어 정보의 이해.생성과 관련된 측두엽, 감각운동 정보를 처리하는 감각운동령을 수반하고 과학적 활동의 직접 해보기와 관련된다. 인지적 요소(C)는 사고, 계획, 판단, 문제해결과 관련된 전두엽합령에 토대를 둔다. 이 모형은 이러한 측면에서 '뇌기반(brain-based)'이다. 이 모형의 세 가지 각 요소를 구성하는 세 단계에서, 다양화 단계(D)는 각 요소에서 다양한 변이체를 생성하는 과정이고, 가치나 유용성에 비추어 비교.선택하는 단계(E)는 변이체들 중 유용하거나 가치 있는 것을 검증하여 선택하는 과정이며, 확장.적용 단계(F)는 선택된 것을 유사한 상황으로 확장하거나 적용하는 단계이다. 이 모형은 이러한 측면에서 '진화적(evolutionary)'이다. ABC 세 요소에 대해, 과학적 활동에서 감성적 요인이 출발점으로 갖는 중요성과 뇌에서 사고 기능과 관련되는 신피질에 비해 감성을 관장하는 대뇌변연계의 우세한 역할을 반영하여 DARWIN (Driving Affective Realm for Whole Intellectual Network) 접근법을 강조한다. 이 모형은 학교 현장에서 다루는 과학 주제와 학생의 특징에 따라 다양한 형태와 수준으로 융통성 있게 실행될 수 있다.

Studies of Molecular Breeding Technique Using Genome Information on Edible Mushrooms

  • Kong, Won-Sik;Woo, Sung-I;Jang, Kab-Yeul;Shin, Pyung-Gyun;Oh, Youn-Lee;Kim, Eun-sun;Oh, Min-Jee;Park, Young-Jin;Lee, Chang-Soo;Kim, Jong-Guk
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.53-53
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    • 2015
  • Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation(ATMT) of Flammulina velutipes was used to produce a diverse number of transformants to discover the functions of gene that is vital for its variation color, spore pattern and cellulolytic activity. Futhermore, the transformant pool will be used as a good genetic resource for studying gene functions. Agrobacterium-mediated transformation was conducted in order to generate intentional mutants of F. velutipes strain KACC42777. Then Agrobacterium tumefaciens AGL-1 harboring pBGgHg was transformed into F. velutipes. This method is use to determine the functional gene of F. velutipes. Inverse PCR was used to insert T-DNA into the tagged chromosomal DNA segments and conducting sequence analysis of the F. velutipes. But this experiment had trouble in diverse morphological mutants because of dikaryotic nature of mushroom. It needed to make monokaryotic fruiting varients which introduced genes of compatible mating types. In this study, next generation sequencing data was generated from 28 strains of Flammulina velutipes with different phenotypes using Illumina Hiseq platform. Filtered short reads were initially aligned to the reference genome (KACC42780) to construct a SNP matrix. And then we built a phylogenetic tree based on the validated SNPs. The inferred tree represented that white- and brown- fruitbody forming strains were generally separated although three brown strains, 4103, 4028, and 4195, were grouped with white ones. This topological relationship was consistently reappeared even when we used randomly selected SNPs. Group I containing 4062, 4148, and 4195 strains and group II containing 4188, 4190, and 4194 strains formed early-divergent lineages with robust nodal supports, suggesting that they are independent groups from the members in main clades. To elucidate the distinction between white-fruitbody forming strains isolated from Korea and Japan, phylogenetic analysis was performed using their SNP data with group I members as outgroup. However, no significant genetic variation was noticed in this study. A total of 28 strains of Flammulina velutipes were analyzed to identify the genomic regions responsible for producing white-fruiting body. NGS data was yielded by using Illumina Hiseq platform. Short reads were filtered by quality score and read length were mapped on the reference genome (KACC42780). Between the white- and brown fruitbody forming strains. There is a high possibility that SNPs can be detected among the white strains as homozygous because white phenotype is recessive in F. velutipes. Thus, we constructed SNP matrix within 8 white strains. SNPs discovered between mono3 and mono19, the parental monokaryotic strains of 4210 strain (white), were excluded from the candidate. If the genotypes of SNPs detected between white and brown strains were identical with those in mono3 and mono19 strains, they were included in candidate as a priority. As a result, if more than 5 candidates SNPs were localized in single gene, we regarded as they are possibly related to the white color. In F. velutipes genome, chr01, chr04, chr07,chr11 regions were identified to be associated with white fruitbody forming. White and Brown Fruitbody strains can be used as an identification marker for F. veluipes. We can develop some molecular markers to identify colored strains and discriminate national white varieties against Japanese ones.

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