• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권6호
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• pp.69-75
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• 2006

지하 저장 탱크로부터의 유류 유출로 인하여 전세계적으로 넓은 지역의 토양 및 지하수가 오염되고 있다. Methyl tert-butyl ether(MTBE)는 대기 오염 감소를 위하여 널리 사용되고 있는 유류 첨가제이지만 토양 및 지하수로 유입되어 섭취 되었을 때 발암 가능성이 있는 유독 물질이다. 본 연구는 고도 산화 처리 기법 중 유기 오염물의 분해에 높은 효율을 나타내는 고전적 Fenton reaction의 최대 단점인 강한 산성(pH 2.5-3) 의존성을 극복한 새로운 산화 처리 기법을 개발하여 고농도의 MTBE를 효과적으로 분해 하는 것을 그 목적으로 하여 자연 친화적인 chelating agents를 사용하여 중성 영역에서 Fenton reaction을 가능하게 하는 기법인 Modified Fenton reaction과 Ultra Violet light(UV)를 이용하여 분해효율을 극대화 하는 Photo-assisted Fenton reaction을 응용한 Modified Photo-Fenton reaction system을 개발하여 최적 반응 조건 및 반응 차수, 반응 메커니즘을 밝혀내었다. 낮은 독성과 높은 생분해성을 나타낸 Citrate ion을 chelating agents로 선정하였으며 최적 반응 조건은 [$Fe^{3+}$] : [Citrate] = 1 mM : 4 mM, 3% $H_2O_2$, 17.4 kWh/L UV dose, 초기 pH 6.0이며 이 조건에서 1000 ppm MTBE를 분해한 결과 6시간 후 86.75%, 16시간 후 99.99%의 높은 분해율을 나타냈으며 최종 pH는 6.02로 안정적이었다. 또한 Modified Photo-Fenton reaction을 이용한 MTBE 분해 반응은 유사 1차 반응을 나타내었으며 methoxy group이 ${\cdot}OH$ radical과 주로 반응하여 tert-butyl formate(TBF)가 주요 분해 산물이 되는 분해 경로를 따른 다는 것이 밝혀졌다. 본 연구로 개발된 Modified Photo-Fenton reaction에서 발생되는 산화제인 ${\cdot}OH$ radical의 비선택적 반응성을 고려할 때 본 system은 다른 종류의 유기 오염물 분해에도 효과적일 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권12호
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• pp.664-671
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• 2017

비점오염원은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등 불특정장소에서 불특정하게 수계에 오염물질을 배출하는 배출원으로, 오염물질의 유출경로가 명확하게 구분되지 않는다. 또한 수집이 어렵고 배출량이 강수량 등 기상조건에 크게 좌우되기 때문에 저감시설의 설계 및 유지관리가 어려운 측면이 있다. 한국의 경우 2006년 이후 비점오염원 처리에 대한 중요성이 심화되어 설치의무는 강화되고 있으나, 설치기준 및 효율에 대한 명확한 기준이 제시되지 못하여 단순히 저렴하며 유지관리가 필요치 않은 처리기술을 선호하고 있는 실정이었다. 본 연구는 발포고분자여재(Expended Polypropylene Media, EPP)를 이용한 여과형 비점오염원 저감시설에 대하여 처리능과 역세척에 의한 처리능의 유지에 대한 연구를 진행하였다. 여재층 높이가 증가할수록 처리효율의 변화폭은 줄었으며, 처리효율은 상승하는 것으로 나타났다. 60 cm의 여재층 높이에서 10 m/hr의 선속도의 경우 평균 처리효율은 94%로 나타났으며, 20 m/hr의 선속도의 경우 평균 처리효율이 90%로 나타났다. 여과 선속도 10 m/hr와 20 m/hr에서 180분 동안 운전 결과, 손실수두의 변화는 여재층 높이에 따른 차이가 조금 다른 양상으로 나타났다. 총 3회 반복한 역세척 실험 동안 여과시간이 경과함에 따라 처리효율은 여재가 폐색됨에 따라 감소하는 경향을 나타났다. 그러나 역세척 과정 이후에는 이전 여과과정의 초기 시점의 처리효율과 거의 유사하게 회복하는 것으로 확인하였다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.97-105
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• 2008

Vinclozolin (VCZ)은 침투성 살균제로써 과일, 채소, 와인산업에 널리 사용된다. VCZ와 그것의 대사산물들인 butenoic acid (M1)과 enanilide (M2)는 안드로겐 수용체를 놓고 항 안드로겐 물질로 작용한다. VCZ가 수컷의 생식생리와 병리에서 내분비계 장애물질(endocrine disrupting chemical, EDC)로 작용함에 대한 증거는 많이 있지만, 암컷 생식생리에 미치는 VCZ의 효과에 대한 증거는 전무하다. 본 연구자들은 이전 연구에서 VCZ가 미성숙 암컷 흰쥐의 사춘기 개시를 유의하게 지연시킴을 보고한 바 있는데, 이는 VCZ에 의해 시상하부-뇌하수체-난소(hypothalamus-pituitary-ovary, H-P-O) 생식 호르몬 축의 활성이 지연되거나 약화됨을 시사한다. 본 연구에서는 미성숙 암컷 흰쥐들의 VCZ 투여가 암컷 흰쥐의 시상하부-뇌하수체 축의 생식 호르몬 관련 유전자들 활성에 미치는 영향을 조사하였다. VCZ (10 mg/kg/day)를 생후 21일부터 첫 번째 질구개방이 관찰되는 날까지 매일 복강주사하였다. 시상하부와 뇌하수체의 표적 유전자들의 전사적인 변화량을 측정하기 위하여, total RNA를 추출하였고 반 정량적 역전사 중합효소반응(RT-PCR)을 실시하였다. VCZ 투여군에서 시상하부의 gonadotropin-releasing hormone (GnRH)의 분비를 조절함이 알려진 nitric oxide synthase-2 (NOS-2)의 전사활성은 대조군보다 유의하게 감소하였다(p<0.01). 유사하게, VCZ 투여군의 시상하부에서의 KiSS-1, G protein-coupled receptor54 (GPR54) 그리고 GnRH mRNA 수준도 감소하였다(p<0.01). 예상대로, VCZ 투여군의 뇌하수체 luteinizing hormone-${\beta}$ (LH-${\beta}$)과 follicle stimulating hormone-${\beta}$ (FSH-${\beta}$) 전사활성도 대조군에 비하여 유의하게 감소하였다(p<0.01). 이번 연구를 통해 미성숙 암컷 흰쥐의 VCZ 노출시 사춘기 개시의 지연효과는 시상하부-뇌하수체 신경내분비 축의 GnRH와 KiSS-1같은 성선자극호르몬들과 그들의 상위조절인자들의 전사 활성의 감소에 의해 야기되고, 아마도 nitric oxide (NO) 신호전달경로에 의해 조절됨을 시사한다.

• 환경생물
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• 제17권1호
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• pp.35-50
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• 1999

백운산의 삼림식생과 토양환경을 파악하기 위하여 식물사회학적 조사방법에 의하여 삼림식생을 분류하고, 각 군락의 구조적 특성을 밝혔으며, 토양환경을 조사하였다. 삼림식생은 신갈나무군락(전형 하위군락, 철쭉꽃하위군락), 굴참나무군락, 물푸레나무군락, 소나무군락 등 4개의 자연군락과 일본잎갈나무식재림, 잣나무식재림 등 2개의 식재림으로 분류되었다. 식생의 계층구조는 매우 발달한 편으로 신갈 나무군락은 백운산의 거의 전역에 걸쳐 표고 500m이상부터 분포하고, 굴참나무군락은 주로 남동-남서 사면의 고도 325~700 m, 소나무군락은 표고 290~700 m, 물푸레나무군락은 표고 600 m 이상의 계곡 주연부에 주로 분포하였다. DBH분포는 신갈나무가 6~10cm급, 굴참나무가 11~15cm급, 소나무가 26~30 cm급, 물푸레나무가 2~5 cm급, 일본잎갈나무가 11~15 cm급, 잣나무가 11~15 cm급에서 각각 가장 높게 나타났다. 토양환경은 비교적 양호한 편이었으며 신갈나무군락, 소나무군락, 굴참나무군락, 일본잎갈나무군락의 토양함수량은 17.81~51.20%, 16.24~25.41%, 16.17%, 19.16~39.26%로 각각 나타나 신갈나무군락의 토양함수량이 가장 높게 나타났다. 한편 신갈나무군락의 유기물함량은 5.51~14.90%로 다른 군락보다는 상대적으로 높게 나타났다. 이러한 경향은 N, P, K에서도 유사하였으나 Ca, Mg, CEC는 다른 군락보다 낮게 측정되었으며, 양이온치환능과 pH는 $Y_{CEC}$=15.855X$_{ph}$ -56.037의 상관으로 유의성이 높게 나타났다. 한편, 백운산의 대부분의 면적을 점유하고 있는 신갈나무림은 2차림으로써 인위적인 방해로부터 점차 식생이 회복되고 있으며 소나무림-굴참나무림-신갈나무림으로의 천이경로를 보일 것으로 판단된다.

• 식물병연구
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• 제29권3호
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• pp.243-250
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• 2023

한국은 오랫동안 벼 도열병 방제 연구를 진행해왔고 다양한 방제 체계를 구축하고 있으나 벼 도열병은 지속적으로 변이가 이뤄지기 때문에 항상 벼 도열병에 대한 예찰과 방제를 위한 연구가 필요하다. 북한은 남한으로의 벼 도열병 원인균이 유입될 수 있는 주요 경로 중 하나임으로 북한에서 발생하는 벼 도열병의 균주 분포와 다양성 연구는 한국에서 발생할 수 있는 벼 도열병 방제 연구에 중요한 자료일 수밖에 없다. 2018년도 철원과 수원에서 분리한 균주는 KI와 KJ의 점유율이 유사한 수준이었으나 이후 진행된 연구 결과에서는 레이스 분포에 변화가 나타났다. 수원은 2018년 KI/KJ 레이스의 점유율이 유사했으나 2019년 2020년으로 갈수록 KJ레이스의 점유율이 높아졌고 전주의 경우 2019년 KJ/KI 레이스 점유율이 역전된 후 2020년까지 KJ 레이스의 점유율은 높게 유지되었다. 철원의 경우 2018년부터 2019년까지 KJ/KI 레이스 비율이 유사하였는데 2020년에는 거의 KJ 레이스만 분포하는 것을 발견하였다. 반면 고위도 지역인 중국 내 북한 접경지역인 단둥과 연길에서 분리한 도열병균의 레이스 분포를 비교 분석하면, 국내의 도열병 레이스 변화와 달리 2021년부터 2022년까지 중국의 북한 접경지역인 단둥과 연길에서는 KI 레이스가 우점이었다. 단인자 계통 저항성 검정 실험에서는 IRBL9-W, IRBLIR-24 계통이 국내와 고위도 북한 접경지역 모두 공통의 저항성원으로 분류되었다. 비록 남한 및 중국 내 북한 접경지역에서의 벼도열병균의 레이스 분석 연도의 차이가 있어 직접적인 비교는 어려우나 중국의 접경지역과 남한의 벼도열병균 레이스의 지역간 비교는 도열병 방제 체계 구축에 중요한 자료로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제15권2호
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• pp.125-133
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• 2000

Astaxanthin의 산업적인 생합성을 위하여 wild type인 P.rhodozyma B30 효모를 UV, NTG 등으로 돌연변이 처리하여 0.5 mM $\beta$-ionone이 포함된 선별배지에서 carotenoids 합성능력이 우수한 변이주 B76을 분리하였다. 변이주 B76은 wild type과 비교시 균체 생성능력은 큰 차이가 없었으나 carot-enoids 합성능력은 40% 이상, astaxanthin 합성능력은 50% 이상 향상되었다. 선별된 변이주 B76의 최적 발효배지 및 배양 조건 선정을 위한 플라스크 배양실험 결과 최적 탄소원으로 glucoserk, 최적 질소원은 CSL : (NH4)2SO4 : yeast extract = 6 : 2 : 0.1이 혼합된 배지가 선정되었다. C/N ratio는 1.7~2.0 범위에서 유사한 발효성능을 보았으며(산업적인 생산성을 고려하여 2.0을 최적으로 선정), 배양온도는 $22^{\circ}C$가 최적이었다. 초기 pH는 가장 높은 세포농도를 나타낸 6.0을 최적으로 하였다. 종균 접종량은 전반적으로 균체량과 carotenoids 합성능력에는 영향을 미치지 않았으며 산업적인 생산성을 고려하여 3%(v/v) 수준이 적절한 것으로 사료되었다. 이와 같이 플라스크 배양을 통해 확립된 최적 배지 및 배양조건을 기초로 5 L 발효조를 이용한 회분식 배양실험을 통해 탄소원의 최적 농도는 18%임을 확인하였다. 특히 B76 변이주는 22%(w/v)까지의 고농도 glucose 존재하에서는 catabolite rep-ression을 받지 않는 것으로 나타났다. 용존산소가 부족한 경우에는 균체성장 및 색소합성이 저해되었고, 따라서 통기속도 1.0 v/v/m, 교반속도 400 rpm 이상을 유지함이 필요하였다. B76 세포는 배양 3일차에 exponential phase에 진입한 후(최대 Yx/s = 0.37) 배양 4일차에 stationary phase에 도달하였다. Carotenoids 및 astaxanthin 생합성은 세포성장이 정지한 후인 배양 5일차에 급격하게 증가하는(최대 Yp/s = 1.08) 전형적인 mixed-growth-associated 형태를 나타냈다. 이는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

• 한국수산과학회지
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• 제27권4호
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• pp.434-444
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• 1994

여수해만 주변해역 퇴적물의 물리적 성질 및 음향학적 성질을 밝히기 위해서 총 36개 시추시료에서 10cm 간격으로 퇴적물의 조직(입도), 음파전달속도 및 물리적 성질(공극율, 전밀도, 함수율, 전단응력)을 측정하였다. 연구지역을 광양만, 여수해만, 남해대륙붕의 세 지역으로 나누어 각 지역간의 물성과 조직의 상관관계를 비교 검토하였다. 비교 모델로는 Hamilton(1970)의 북태평양 대륙붕 및 대륙사면 퇴적물을 이용하였다. 본 연구지역에서의 조직과 물성의 분포도(50cm 깊이)를 보면 평균입도($6.5{\sim}8.1{\phi}$), 점토함량($35{\sim}50\%$), 공극율($66{\sim}80\%$), 속도($1540{\sim}1525m/s$), 전단응력($2{\sim}8kPa$), 밀도($1.60{\sim}l.40a/cm^3$) 등이고 각각의 특성이 광양만에서부터 남해 대륙붕 지역으로 갈수록 점진적인 변화를 보이는 것으로 나타났다. 이런 특징은 본 연구지역의 주요한 공급원인 섬진강에서 유입되는 퇴적물이 광양만 및 여수해만을 통하여 남해 대륙붕 지역으로 이동하는 경로와 관련이 있는 것을 시사한다. 각 물성간의 상관관계를 보면 여수해만 및 남해 대륙붕 지역이 광양만보다도 Hamilton(1970)이 제시한 모델에 더 유사한 경향을 보인다. 물성 분포로 보아 여수해만 지역 퇴적물의 성질은 광양만과 남해대륙붕 지역 퇴적물의 중간적인 단계에 해당되는 것으로 생각된다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.331-339
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• 2016

본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 송 수신기의 상대적인 이동으로 인한 도플러 편이가 존재하는 수중 음향 채널 환경에서의 송신 신호 및 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제시한다. 도플러 편이가 존재하는 수중 채널 환경에서 m시퀀스와 같은 도플러 효과에 민감한 탐침 신호를 사용할 경우, 도플러 왜곡에 의한 수신 신호와의 낮은 상관도에 의해 정합 필터 처리만으로는 채널 임펄스 응답 추정에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 음선기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 도플러 편이가 포함되어 있는 송신 신호의 위상을 추정한 후, 이를 수신 신호에 보상함으로써 도플러 편이가 보상된 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제안한다. 해상실험을 통해 측정된 수신 데이터에 대하여 정합 필터만으로는 채널 임펄스 응답 추정이 어려운 반면 제안된 방법을 통한 채널 임펄스 응답 추정 시, 음선 모델에서 예측된 전달경로와 유사한 특성을 보여주는 것을 확인하였다. 또한 산란 함수를 통해 추정된 도플러를 보상한 송신 신호에 비해 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 복원한 송신 신호가 더 우수한 도플러 보상효과를 나타낸다.

• 생태와환경
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• 제53권2호
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• pp.165-172
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• 2020

중금속은 다양한 경로를 통해 환경 중 배출되어 서식 생물에 노출되며 체내 다양한 생리학적 불균형을 유도한다. 본 연구에서는 수서생물지표종으로 이용되는 깔따구(Chironomus riparius)를 이용하여 야외 중금속(Al, Aluminum; Cr, Chromium; Cu, copper; Mn, Manganese; Zn, Zinc) 농도 노출에 따른 다양한 분자발현 반응과 상관성을 분석하였다. 생물 체내 분자 반응을 관찰하기 위해 heat shock protein 40, 70, 90 (HSP40, 70, 90), cytochrome 450(CYP450), Glutathione S-transferase (GST) and Serine-type endopeptidase (SP)를 이용하였다. 그 결과, 스트레스 분자마커로 이용되는 HSPs 유전자들은 중금속 노출된 개체들에서 대조군보다 높은 경향을 보였으며 Cu 노출 시 가장 높은 발현을 나타냈다. 해독에 관여하는 CYP450과 GST 유전자 발현 결과, Cr과 Cu에서는 다른 노출군에 비해 높은 발현 경향을 나타냈다. SP 유전자 발현 결과 Al을 제외한 모든 노출군이 대조군과 유사한 발현 패턴을 보였다. 이와 같은 연구 결과는 실내에서 환경 중 존재하는 실제 농도를 반영한 독성실험을 통해 노출물질과 농도에 따라 특이적으로 발현하는 분자마커 패턴을 보고하였다. 또한, 수생태계로 유입되는 중금속이 하천에 서식하는 생물에 주는 유해 영향에 대한 정보와 분자 지표 유전자들의 현장 적용 가능성을 보여준다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.133-152
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• 2005

1. 목적 Prostaglandin은 치주질환과 관련된 국소적 골 대사에 중요한 역할을 한다. ${\Delta}^{12}PGJ_2$는 생체 내에서 혈장의 존재 하에 형성되는 천연 $PGD_2$ 대사산물이며 peroxisome- proliferator에 의해 활성화되는 감마 수용체 (PPAR ${\Gamma}$)에 대해 높은 친화성을 갖는 리간드로서 핵 수용체군에 속하는 전사조절인자이다. 이 연구의 목적은 골화 과정에서 ${\Delta}^{12}PGJ_2$의 역할을 규명하기 위해, 조골세포주의 증식과 분화에 미치는 영향과 그에 관련된 세포기전을 조사하는 데에 있다. 2. 방법 인간 골육종세포주인 Saos-2 (ATCC.HTB 85)와 쥐의 조골세포주 (MC3T3-E1)를 배양한 후 실험군에 농도가 각각 $10^{-5}$, $10^{-6}$, $10^{-7}$, $10^{-8}$, $10^{-9}$ 몰인 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone (합성 PPAR 감마 길항체)를 첨가하였다. 조골세포에서 PPAR 감마의 발현을 관찰하기 위해 역전사효소-중합효소연쇄반응(RT-PCR)을 특정한 primer를 이용하여 시행하였다. 세포 증식은 1일, 2일, 3 일째에 MIT 분석법으로 측정하였고, 2 일째에 알칼리성 인산효소 (ALPase) 생산을 측정하였다. 위의 결과에서 얻은 적정한 농도에서 다양한 조골세포 분화의 표지자들-제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin 및 bone sialoprotein-에 대한 간이 정량적 역전사효소-중합효소연쇄반응 (semiquantitative RT-PCR)을 실시하였으며 골결절 형성에 대한 효과를 알아보고자 석회화 분석도 시행하였다. 3. 결과 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone 모두 Saos-2 세포주의 증식을 촉진시켰다 .$10^{-8}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 $10^{-6}$몰의 ciglitazone을 첨가한 실험군을 대조군과 비교했을 때, 시간에 비례하여 세포 증식률이 증가되었다. 알칼리성 인산효소의 활성화 검사에서도 증식률에서와 유사한 결과를 보여주었다. 간이 정량적 RT-PCR에서는 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군의 경우 제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin, 그리고 bone sialoprotein의 상대적 mRNA 수준이 유의하게 높았다. 석회화 분석에서는 MC3T3-E1 세포를 $10^{-6}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군과 $10^{-5}$ 몰의 ciglitazone으로 처리한 군에서 현저한 골결절 형성을 보였다. 이러한 결과들은 ${\Delta}^{12}PGJ_2$가 유용한 골 유도물질이 될 수 있으며 또한 그 작용기전이 PPAR 감마-의존형 경로와 연관되어 있음을 보여준다.