• Genomics & Informatics
• /
• 제17권1호
• /
• pp.5.1-5.9
• /
• 2019

The chinstrap (Pygoscelis antarcticus) and gentoo (P. papua) penguins are distributed throughout Antarctica and the sub-Antarctic islands. In this study, high-quality de novo assemblies of blood transcriptomes from these penguins were generated using the Illumina MiSeq platform. A total of 22.2 and 21.8 raw reads were obtained from chinstrap and gentoo penguins, respectively. These reads were assembled using the Oases assembly platform and resulted in 26,036 and 21,854 contigs with N50 values of 929 and 933 base pairs, respectively. Functional gene annotations through pathway analyses of the Gene Ontology, EuKaryotic Orthologous Groups, and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) databases were performed for each blood transcriptome, resulting in a similar compositional order between the two transcriptomes. Ortholog comparisons with previously published transcriptomes from the $Ad{\acute{e}}lie$ (P. adeliae) and emperor (Aptenodytes forsteri) penguins revealed that a high proportion of the four penguins' transcriptomes had significant sequence homology. Because blood and tissues of penguins have been used to monitor pollution in Antarctica, immune parameters in blood could be important indicators for understanding the health status of penguins and other Antarctic animals. In the blood transcriptomes, KEGG analyses detected many essential genes involved in the major innate immunity pathways, which are key metabolic pathways for maintaining homeostasis against exogenous infections or toxins. Blood transcriptome studies such as this may be useful for checking the immune and health status of penguins without sacrifice.

• ALGAE
• /
• 제37권2호
• /
• pp.175-183
• /
• 2022

Polar microorganisms produce physiologically active substances to adapt to harsh environments, and these substances can be used as biomedical compounds. The green microalga Micractinium variabile KSF0031, which was isolated from Antarctica, produced phytol, a natural antimicrobial agent. Furthermore, several polyunsaturated fatty acids (PUFAs), including omega-3, exhibit antioxidant properties. Here statistical methods (Plackett-Burman design and Box-Behnken design) were used to optimize the culture medium of KSF0031 to improve biomass production, and K₂HPO₄, MgSO₄·7H ₂O, and ammonium ferric citrate green (AFCg) were selected as significant components of the culture medium. Changes in the concentration of K₂HPO₄ and MgSO₄·7H ₂O as positive factors and AFCg as a negative factor affected cell growth to a remarkable degree. The biomass production in a 100 L culture using the optimized medium for 24 d at 18℃ was improved by 37.5% compared to that obtained using the original BG-11 medium. The quantities of PUFAs and phytol obtained were 13 mg g^-1 dry cell weight (DCW) and 10.98 mg g^-1 DCW, which represent improved yields of 11.70% and 48.78%, respectively. The results of this study could contribute to an improved production of phytol and fatty acids from Antarctic microalgae in the biomedical industry.

• 한국지구과학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.446-463
• /
• 2022

이 연구는 전 지구적 환경 변화에 대응하려는 인류 공동의 노력에 발맞추어 과학교육 측면에서 기후 변화를 설명하는 효과적 개념 체계로서 극지 소양 교육의 필요성을 제안한다. 이를 위해 현재 고등학생들의 극지 소양 현황을 양적 검사와 질적 면담을 통해 조사하고 시사점을 논의했다. 연구에 참여한 대상은 2개 고등학교 2학년 학생 329명으로 극지 소양 원리를 참조해 개발한 진위형 25문항으로 이루어진 검사에 참여했고, 이들 중 13명이 면담에 참여했다. 연구 결과, 극지 소양 원리의 일부 영역에서 다소 미흡한 이해와 함께 개념적 공백이 나타났다. 극지의 지리적 특징에 대한 지식이 견고하지 못하고, 빙권의 구성 요소와 주요 특성을 거의 알지 못했다. 이러한 개념의 결손으로 극지 변화와 전 지구적 기후 변화의 작동 기작을 잘 연결하지 못했다. 학교 교육과정에서 충족되지 못한 개념을 학교 밖 매체로 부터 비판 없이 수용하면서 기후 변화의 기작을 다소 단조롭거나 왜곡되게 인식했다. 한편, 극지와 기후 변화에 대한 모호한 이해와 함께 이를 보완하기 위한 인지 전략으로 언어 정보, 비유, 시각적 관찰 등을 활용했다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 학교 과학 교육과정에 기후 변화를 체계적, 종합적으로 이해할 수 있는 새로운 지식 체계로서 극지 소양 교육을 도입할 것을 주장했다. 이밖에도 타교과의 극지 소양 관련 지식의 일관성 검토, 기후 변화를 다루는 학교 밖 매체 정보에 대한 비판적 기준 제공, 학생들의 오개념 점검 및 사고 전략 파악 등을 시사점으로 제시했다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.169-183
• /
• 2023

본 연구는 극지의 높은 교육적 가치를 바탕으로 극지 교육의 방향과 과학과 교육과정을 올바르게 설정하기 위한 노력의 일환으로 학생들의 극지 소양을 평가, 분석했다. 연구를 위해 개발된 극지 소양 검사 문항은 극지에 대한 지식, 기능, 태도, 신념 영역과 학생들의 배경 변인을 묻는 문항으로 구성되었다. 예비 검사를 통해 여러 차례 수정, 보완된 최종 검사 문항은 32 3명의 중학교 2학년 학생들을 대상으로 적용되었다. 전체 학생들에 대한 극지 소양 문항의 응답 특성을 분석했고, 극지 문제를 바라보는 관점에 따라 학생들을 세계 시민적 관점 또는 실용적 관점을 지닌 집단으로 구분하여 이들의 극지 소양을 추가로 비교 분석했다. 분석 결과, 학생들은 극지의 기후 변화와 생물에 대한 이해는 높았으나 극지의 핵심 구성 요소인 '얼음'에 대한 이해는 매우 낮았으며, 극지의 문제를 다룰 때 지구 시스템적 사고로 접근하지 못했다. 또한, 세계 시민적 집단의 학생들은 실용적 집단의 학생들보다 극지의 문제에 대한 지적 이해가 높고, 그 심각성에 대해 깊게 공감하고 있었다. 본 연구는 설문 결과를 바탕으로 극지 교육이 앞으로 나아가야 할 구체적인 방향을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권10호
• /
• pp.1181-1187
• /
• 2014

본 논문에서는 차세대 디지털 무선통신시스템에 적용하기 위하여 소프트웨어를 기반으로 한 Polar 송신기를 설계하고 분석하였다. 구현한 Polar 송신기는 CORDIC 알고리즘을 적용하여 I/Q데이터를 입력받아서 진폭과 위상정보를 독립적으로 처리하는 Polar 변환을 하도록 하였으며, 소프트웨어를 이용하여 DDS의 출력신호의 주파수를 Sweep시킬 수 있도록 구성하였다. 구현한 Polar 송신기는 소프트웨어 제어를 통해 DDS의 주파수 제어범위 내에서 1.16 GHz까지 주파수를 제어할 수 있음을 보였다. 향후 이득, 위상, 출력 등 제어 가능한 블록요소들을 제어할 수 있음을 보였으며, 소프트웨어를 이용하여 SDR기반 디지털 무선통신시스템에 적용이 가능함을 보였다.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.237-245
• /
• 2000

This study was carried out to elucidate whether sperm contain a factor inducing second polar body extrusion and to search for an effective collection method of the sperm factor Thus, sperm extract, dialyzed sperm-extract or liquid chromatographic fractions of sperm extract was microinjected into ovulated oocytes. And the microinjected oocytes were incubated for 24 hours to investigate about the extrusion of second polar body. The results obtained were as follows; 1. Sperm extract significantly increased the second polar body extrusion. 2. Sperm extract showed five major fractions at retention volumes (RVs) 1.25, 1.37, 1.84, 2.10 and 2.67ml after separation with Superose 12 column. These sperm extract fractions did not significantly increase the second polar body extrusion. 3. Dialyzed sperm-extract significantly increased the second polar body extrusion 4. Dialyzed sperm-extract showed three maior fractions at RVs 1.88, 2.14 and 2.77ml after separation with Superose 12 column. Of these fractions, the fraction RV2.14 significantly increased the second polar body extrusion. In conclusion, sperm extract contained a factor inducing the second polar body extrusion and the factor was contained largely in fraction RV2.14 after dialysis and liquid chromatographic fractionation of sperm extract.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제42권1호
• /
• pp.19-32
• /
• 2022

기후 변화의 감지, 예측의 최적지이며 미래 기술, 자원의 보고인 극지의 중요성에 따라 극지 교육의 필요성이 더욱 강조됐다. 이에 본 연구에서는 극지에 대한 초등학생의 일반적 인지 및 정의적 특성을 탐색한 후, 극지에 대한 경험 다양성 수준에 따른 인지 및 정의적 특성을 추가로 분석했다. 연구를 위해 개발된 검사 문항은 43명의 초등학교 5학년생을 대상으로 한 예비 검사를 통해 수정, 보완되었다. 검사 문항은 학생들의 배경 변인으로 성별, 극지에 대한 학습 경험 및 일상 경험, 과학적 소양을 묻는 문항과 극지 지식, 기능, 신념, 태도를 묻는 문항으로 구성됐다. 문항의 유형은 선택형, 진위형, 리커트(4점)이며 총 66개다. 검사에 참여한 학생들은 대·중·소 도시의 초등학교에 재학 중인 5학년생 323명이다. 연구 결과, 학생들은 극지의 변화와 관련된 과학적 원인 및 과정보다는 극지의 변화로 인한 극적인 결과에 관심이 크고 잘 알았다. 이는 극지의 주요 특징임과 동시에 극지 환경 변화 매커니즘의 중심에 있는 얼음에 대한 이해보다, 극지 환경 변화로서 고통 받을 극지 생물에 더욱 관심이 크고 잘 알고 있다는 사실을 통해 확인됐다. 또한, 학생들은 극지 기후 변화의 문제를 자신을 제외한 전지구적 문제로 인식했다. 북극과 남극에서 일어나는 일은 전 세계에 영향을 미치지만, 자기 자신과 지역 사회에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 생각한다는 것이다. 극지에 대한 지식의 수준과 극지 관련 자료를 해석, 추론하는 탐구 능력은 서로 큰 관련이 없었으며, 극지에 대한 경험 다양성의 수준이 높은 학생일수록 극지의 과학 기술에 대한 이해가 뛰어났다. 본 연구는 학생들의 극지 소양 관련 특성을 점검했다는 것과, 향후 극지 교육이 나아가야 할 방향을 제시하는 기초 자료가 될 것이라는 점에서 의미가 있다.

• 대기
• /
• 제26권4호
• /
• pp.617-633
• /
• 2016

Jangbogo station is located in Terra Nova Bay over the East Antarctica, which is often affected by individual storms moving along nearby storm tracks and a katabatic flow from the continental interior towards the coast. A numerical simulation for two strong wind events of maximum instantaneous wind speed ($41.17m\;s^{-1}$) and daily mean wind speed ($23.92m\;s^{-1}$) at Jangbogo station are conducted using the polar-optimized version of Weather Research and Forecasting model (Polar WRF). Verifying model results from 3 km grid resolution simulation against AWS observation at Jangbogo station, the case of maximum instantaneous wind speed is relatively simulated well with high skill in wind with a bias of $-3.3m\;s^{-1}$ and standard deviation of $5.4m\;s^{-1}$. The case of maximum daily mean wind speed showed comparatively lower accuracy for the simulation of wind speed with a bias of -7.0 m/s and standard deviation of $8.6m\;s^{-1}$. From the analysis, it is revealed that the each case has different origins for strong wind. The highest maximum instantaneous wind case is caused by the approach of the strong synoptic low pressure system moving toward Terra Nova Bay from North and the other daily wind maximum speed case is mainly caused by the katabatic flow from the interiors of Terra Nova Bay towards the coast. Our evaluation suggests that the Polar WRF can be used as a useful dynamic downscaling tool for the simulation and investigation of high wind events at Jangbogo station. However, additional efforts in utilizing the high resolution terrain is required to reduce the simulation error of high wind mainly caused by katabatic flow, which is received a lot of influence of the surrounding terrain.

• 미생물학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.293-297
• /
• 2012

극지의 다양한 환경으로부터 분리되어 극지연구소 PAMC(Polar and Alpine Microbial Collection)에 보관중인 169개 균주들을 0.4% colloidal chitin이 첨가된 ZoBell 고체배지에서 배양하여 chitinase 활성을 균주 27개를 선별하였다. 그 중 PAMC 21693 균주는 저온에서 pNP-$(GlcNAc)_1$를 기질로 사용했을 때 가장 큰 활성을 보였고, $4-37^{\circ}C$의 온도 범위 중 $4^{\circ}C$에서 가장 높은 개체수 증가율을 보였다. PAMC 21693의 chitinase 유전자를 클로닝한 결과 2,619 bp의 ORF를 포함하는 총 2,857 bp의 염기서열을 확보하였다. 대장균에서 chitinase 유전자의 재조합 단백질을 발현한 결과 분자량 96 kDa의 재조합 단백질을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 극지 미생물 유래 저온활성 chitinase들의 생물공학 분야에서의 이용가능성을 제시하였다.

• 한국지구과학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.717-733
• /
• 2021

이 연구는 극지 연구의 중요성을 확산하고자, 극지 소양 교육 방향을 설정하는 기초 자료를 제공하기 위해 수행되었다. 초·중·고등학생들의 극지 인식을 극지 정보 획득 현황, 극지에 대한 인상, 극지 문제 인식 측면에서 조사했다. 초·중·고 9개교 학생 975명이 선택형과 서답형이 포함된 16문항에 대한 설문 조사에 참여했다. 연구 결과, 학생들은 시청각 매체를 중심으로 한 극지 경험이 많았고, 학교 교육에서 극지에 대한 학습 경험이 상대적으로 적었다. 극지에 대한 인상은 지구 온난화로 빙하가 녹으면서 위기에 처한 북극곰과 같은 이미지가 대부분이었다. 학생들은 시청각 매체에서 본 장면을 정서와 결합하면서 이미지를 형성했다. 극지 문제 인식 측면에서 학생들은 공통적으로 생물과 자연 환경, 기후 변화에 관심이 많았지만, 학교급 및 진로 희망에 따라 관심 분야가 달랐다. 학생들은 극지 문제를 해결하는 주체로서 과학자의 위상을 높게 평가했으며, 극지 문제에 대해 실용적 가치보다는 세계 시민적 가치를 우선했다. 이상의 결과를 바탕으로 학교 교육과정에서 극지 내용 수용 및 체계화, 극지 과학자와 교육자의 협력에 의한 차별화된 학습 경험 마련, 여러 교과에 생성력 있는 빅아이디어 중심의 극지 소양 설정, 지구계 중심의 학습 접근법, 후속 연구의 방향 설정, 다양한 가치를 수용하는 과학 교육의 필요성 등을 시사점으로 제시했다.