• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.391-402
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• 2021

Earthworms play an important role in soil fertilization, interacting continually with microorganisms. This study aims to demonstrate the existence of beneficial microorganisms living in the earthworm's immune system, the coelomic fluid. To achieve this goal, a molecular identification technique was performed, using cytochrome c oxidase I (COI) barcoding to identify abundant endogenic earthworms inhabiting the temperate zone of Rabat, Morocco. Then, 16S rDNA and ITS sequencing techniques were adopted for bacteria and fungi, respectively. Biochemical analysis, showed the ability of bacteria to produce characteristic enzymes and utilize substrates. Qualitative screening of plant growth-promoting traits, including nitrogen fixation, phosphate and potassium solubilization, and indole acetic acid (IAA) production, was also performed. The result of mitochondrial COI barcoding allowed the identification of the earthworm species Aporrectodea molleri. Phenotypic and genotypic studies of the sixteen isolated bacteria and the two isolated fungi showed that they belong to the Pseudomonas, Aeromonas, Bacillus, Buttiauxella, Enterobacter, Pantoea, and Raoultella, and the Penicillium genera, respectively. Most of the isolated bacteria in the coelomic fluid showed the ability to produce β-glucosidase, β-glucosaminidase, Glutamyl-β-naphthylamidase, and aminopeptidase enzymes, utilizing substrates like aliphatic thiol, sorbitol, and fatty acid ester. Furthermore, three bacteria were able to fix nitrogen, solubilize phosphate and potassium, and produce IAA. This initial study demonstrated that despite the immune property of earthworms' coelomic fluid, it harbors beneficial microorganisms. Thus, the presence of resistant microorganisms in the earthworm's immune system highlights a possible selection process at the coelomic fluid level.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.216-239
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• 2021

공예품의 표면에 홈을 파고 금속 재료를 감입하는 시문 기법인 입사(入絲)는 조선시대 왕실의 일상 생활용품, 의례품, 관청의 공적 기물에 두루 사용되었다. 조선시대 관영수공업은 중앙관청에 소속된 경공장(京工匠), 지방의 외공장(外工匠)으로 구성된 관장(官匠)을 중심으로 운영되었다. 입사장은 경공장에 편입되어 왕실과 중앙관청의 공예품 입사시문을 담당했다. 현재 전해지는 조선시대 입사장에 대한 기록은 관영수공업에 집중되어 있다. 관영수공업에서의 입사장의 배속 관청은 공조와 상의원, 군영으로 나눌 수 있으며, 여기에 앞의 두 소속 장인의 도감 차출이 있다. 입사공예품을 사용하는 관청과 군영에 입사장을 배치하고, 제작 마감 기한이 촉박해 평소보다 세밀한 분업과 협업이 전개되었던 도감에서는 입사장을 입사장, 은입사장으로 나누어 공역에 투입했다. 이를 통해 제작 상황과 보유 기술을 고려해 유동적으로 장인을 배치해 공예품 제작이 이루어졌음을 알 수 있었다. 이러한 제작 체제의 운영은 장인의 손기술로 모든 공예품을 제작해야 했던 근대 이전 조선 사회에서는 필수적인 것이었다. 본 논문은 입사장을 중심으로 조선시대 관영수공업에서 장인의 역할과 직무 형태를 유형을 나누어 살펴보았다. 직능의 특성과 재료, 인력 수급 등 세부적으로 적용되는 내용은 다르지만, 조선이 추구했던 기본적인 관영수공업 정책의 틀 안에서 장인의 기술을 통한 다양한 목적의 공예품 구현을 위한 여러 제도적 장치는 거의 공통적이었다. 앞으로 의궤에 기록된 재료와 도구, 소수이지만 문헌에 기록된 관장과 사장의 기록을 더해 기술 문화를 분석한다면 조선시대 공예를 보다 입체적으로 접근하는 데 도움이 될 것이라 생각한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.34-43
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• 2021

CRISPR/Cas9에 의한 유전자 교정 기술은 유용 형질을 갖는 작물 및 임목의 육성에 있어 널리 사용되고 있는 핵심 기술이다. 유전자 교정 임목 육성에는 아그로박테리움에 의한 형질전환 방법이 높은 효율로 시행된 연구가 많았고 따라서 형질전환에 사용된 플라스미드 서열이 식물 유전체 안에 존재한다는 문제가 남아 있었다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9을 사용하여 유전자 교정 임목을 육성하는 데 기존에 알려진 벡터 도입 기술이 아닌, 단일 가닥 가이드 RNA (sgRNA)와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 현사시나무 원형질체에 도입하는 방법을 기술하였다. 염 스트레스 내성 관련 인자 PagSAP1 유전자를 표적으로 하는 3종류의 sgRNA를 디자인하고, 각 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 원형질체에 도입하였다. 표적화 딥시퀀싱을 통해 리보핵산단백질 형성 시 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하고 일정 시간 배양하여 안정화되는 시간이 필요한 것을 확인하였다. 또한 sgRNA3의 리보핵산단백질이 sgRNA1, sgRNA2의 리보핵산단백질보다 높은 교정 효율을 보이는 것을 확인하였다. 본 실험을 통해 리보핵산단백질을 이용한 유전자 교정 기술이 임목에도 적용될 수 있음이 확인되었고, 이는 외래 유전자 없이 유전자 교정 임목을 육성하는 데 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권1호
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• pp.112-125
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• 2021

해양공간계획은 해양을 체계적이고 합리적으로 관리하기 위해 9가지 용도구역으로 지정한다. 그 중 하나가 어업활동의 보호와 육성을 비롯한 수산물의 지속 가능한 생산을 위해 필요한 어업활동 보호구역이다. 본 연구는 V-Pass 자료를 활용하여 어업활동 지도를 제작하고 어업활동 밀집 공간을 도출함으로써 어업활동보호구역 지정에 필요한 요소 중 하나인 어업활동 공간을 정량적으로 파악하고자 한다. 이를 위해 V-Pass 자료를 정적 정보와 동적 정보가 결합된 데이터셋 구축, 어선 속도 계산, 어업활동 지점 추출, 비어업활동 공간 내의 자료 제거와 같은 전처리를 수행하였다. 최종적으로 선별된 V-Pass 점 자료를 이용하여 커널밀도추정으로 어업활동 지도를 제작하고 어업활동이 밀집된 공간을 분석하였다. 또한 어선의 업종과 계절에 따라 어업활동의 공간분포는 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 수행한 대용량 V-Pass 자료의 전처리 기법과 어업활동의 공간밀도 분석 방법은 향후 어업활동에 대한 공간특성평가 연구에 기여할 것으로 기대된다.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.119-142
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• 2021

금동은제식리는 무령왕릉에서 출토된 무령왕의 식리로 결실된 부분이 많아 재조사의 필요성이 꾸준히 제기되었다. 이에 과학적인 보존처리 및 분석을 진행하여 제작기법을 연구하였다. 보존처리는 형태 복원 및 편 접합에 중점을 두고 실시하였다. 그 결과, 우측 식리 상연과 뒤축 일부 편을 접합하여, 결합방법 및 발등 결합에 사용된 원두정의 개수를 확인하였다. 성분 분석결과, 외판 등은 순동에 수은 아말감 금도금을 한 것으로 추정되며, 내판은 순은을 사용하였다. 금동은제식리의 주문양은 봉황문, 연화문, 6엽 화문이며, 전체적으로 연화문의 비율이 높다. 각 판의 결합은 영락사, 금동사, 원두정, 사면정을 사용하였다. 내·외판 결합은 영락사를 사용하였는데, 내측판의 중앙과 후면에는 금동사로만 결합하여 장식 기능과 결합 기능을 구분하여 사용한 것으로 추정된다. 또한 제작과정에서 금동제판과 은제판의 외면에는 광쇠질한 흔적이 확인되지만, 은제판의 내면에서는 확인되지 않아 내면보다 외면의 마무리에 중점을 둔 것으로 추정된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권6호
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• pp.1524-1532
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• 2021

본 연구는 강원도 태백시에서 관리 재배된 국내산 곰취(Ligularia fischen)의 70% 에탄올 추출물(LFE)을 활용하여 항산화 활성을 확인하였다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정하였으며, DPPH와 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 세포독성 측정 후, NO 생성량을 측정하였으며, 관련 유전자인 NOS2의 발현량을 측정하여 그 결과를 확인하였다. LFE의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 113.97±0.37 mg GAE/g과 29.22±2.06 mg QE/g으로 확인되었다. DPPH 라디칼 소거능을 측정한 결과, LFE 25 ㎍/㎖ 11.26±0.95%, 50 ㎍/㎖ 17.12±0.63%, 100 ㎍/㎖ 29.54±0.36%, 250 ㎍/㎖ 68.31±0.28%, 500 ㎍/㎖ 75.12±0.05% 및 1000 ㎍/㎖ 75.75±1.57%로 라디칼 소거능을 나타냈으며, ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과, LFE 25 ㎍/㎖ 13.75±0.21%, 50 ㎍/㎖ 26.71±0.20%, 100 ㎍/㎖ 56.92±0.22%, 250 ㎍/㎖ 91.30±0.12%, 500 ㎍/㎖ 93.40±0.02 및, 1000 ㎍/㎖ 93.19±0.04%로 라디칼 소거능을 나타냈다. LFE의 유의한 세포독성은 나타나지 않았다. NO 생성량은 LFE 50 ㎍/㎖ 79.40±2.64%, 100 ㎍/㎖ 55.01±5.36%, 200 ㎍/㎖ 30.93±3.11%로 유의적인 감소가 나타났으며, NOS2 유전자 발현량은 LFE 50 ㎍/㎖ 0.94±0.11, 100 ㎍/㎖ 0.59±0.05, 200 ㎍/㎖ 0.32±0.04로 유의적인 감소가 나타났다. 본 결과는 곰취의 항산화 효능을 객관적으로 확인하였으며, 향 후 지속적인 심화 연구를 통해 본 곰취를 활용하여 화장품 및 기능성 식품 소재로서의 활용 가능성을 확립할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국주조공학회지
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• 제41권6호
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• pp.550-557
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• 2021

4차 산업혁명의 도래에 따라 주물공장에서도 사물인터넷(Internet of things, IoT) 기반의 공정 스마트화에 대한 관심이 높아지고 있다. 주물공장에서 자동 수집 되고 있는 공정데이터들도 일부 있으나 노후된 생산설비의 제한된 기능, 작업자 노하우 기반의 공정 설계 등의 이유로 여전히 많은 공정데이터가 수기로 관리되고 있다. 특히, 공정데이터의 빅데이터화에 대한 중요도를 인지함에도 불구하고 시스템 구축 비용 부담으로 인해 선뜻 도입을 어려워하는 기업들이 많다. 본 연구에서는 IoT 기반 디바이스를 제작하고 원심주조공정 현장에 직접 적용함으로써 제작 디바이스의 현장 활용성을 살펴보았다. 원심주조공정에 대해 취득하고자 하는 공정 인자로 작업현장의 온도 및 습도, 용탕 온도, 금형 회전속도를 선정하였다. 데이터 취득 인자별로 요구되는 상세 제품규격과 비용을 고려하여 센서를 선정하였으며, IoT 기반 디바이스 제작을 위해 무선통신이 가능한 NodeMCU 보드를 활용하여 회로를 구성하였다. 구성한 회로는 PCB 기판으로 제작하여 각 공정 인자별 디바이스의 설치 환경을 고려하여 작업 현장에 설치하였으며, 현장 실증을 통해 적용 가능성을 확인하였다. 현장 적용 이후, 작업자의 안전에 대한 만족도가 상승하였으며, 공정 관리 측면에서 효율성이 증가했음이 확인되었다. 더불어 지속적으로 데이터를 수집하면 추후 공정데이터-품질데이터의 연계가 가능할 것으로 기대된다. 본 연구에서 제작한 IoT 디바이스는 데이터 수집에 대한 적절한 신뢰도를 확보하면서도 비용이 저렴하여, 주물공장별로 현장 상황을 고려하여 도입 여부를 검토해볼 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권3호
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• pp.237-250
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• 2022

본 연구에서는 딥러닝 기반 다중 객체 추적 모델을 활용하여 수중드론으로 촬영된 영상으로부터 특정 해역의 조식동물 현존량을 추정하는 방법을 제안한다. 수중드론 영상 내에 포함된 조식동물을 클래스 별로 탐지하기 위해 YOLOv5 (You Only Look Once version 5)를 활용하였으며, 개체수 집계를 위해 DeepSORT (Deep Simple Online and real-time tracking)를 활용하였다. GPU 가속기를 활용할 수 있는 워크스테이션 환경에서 두 모델의 성능 평가를 수행하였으며, YOLOv5 모델은 평균 0.9 이상의 모델의 정확도(mean Average Precision, mAP)를 보였으며, YOLOv5s 모델과 DeepSORT 알고리즘을 활용하였을 때, 4 k 해상도 기준 약 59 fps의 속도를 보이는 것을 확인하였다. 실해역 적용 결과 약 28%의 과대 추정하는 경향이 있었으나 객체 탐지 모델만 활용하여 현존량을 추정하는 것과 비교했을 때 오차 수준이 낮은 것을 확인하였다. 초점을 상실한 프레임이 연속해서 발생할 때와 수중드론의 조사 방향이 급격히 전환되는 환경에서의 정확도 향상을 위한 후속 연구가 필요하지만 해당 문제에 대한 개선이 이루어진다면, 추후 조식동물 구제 사업 및 모니터링 분야의 의사결정 지원자료 생산에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한정형외과학회지
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• 제56권2호
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• pp.103-116
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• 2021

삼차원(three-dimensional, 3D) 프린팅의 사용은 점차 보편화되고 있으며 정형외과 영역에서도 그 활용이 늘어나고 있다. 현재 정형외과에서 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법은 크게 네 가지로 첫째, 3D 프린팅 모델을 이용한 수술 계획 수립 및 수술 시뮬레이션, 둘째, 환자 맞춤형 수술 기구, 셋째, 3D 적층 기법을 이용한 인공 삽입물의 생산, 넷째, 3D 프린팅으로 제작된 환자 맞춤형 삽입물이다. 3D 프린팅 기술을 사용할 수 있는 정형외과의 영역은 견관절, 척추, 고관절 및 골반, 슬관절, 족관절, 종양 분야 등으로, 각각의 영역마다 다루는 질환 및 특성이 다르기 때문에 3D 프린팅 기술을 사용하는 방법 역시 각각의 영역에 따라 약간의 차이가 있다. 하지만 모든 영역에서 3D 프린팅 기술을 이용하는 것은 수술의 효율을 높여 주고, 수술 시간을 단축시키며 수술 중 방사선 노출을 줄여 준다. 3D 프린팅 기술은 특히 복잡하고 어려운 질환이나 골절 환자의 치료에 큰 도움을 줄 수 있다. 따라서 정형외과 의사는 이러한 3D 프린팅 기술의 장점을 이해하고 임상에 최대한 적용하여 효율적인 환자의 치료가 이루어질 수 있도록 해야 한다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.203-215
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• 2022

본 연구의 목적은 토픽모델링과 언어네트워크분석을 활용하여 한국의 스마트팜 분야 연구 동향과 지식구조를 파악하는 것이다. 연구목적을 달성하기 위하여 KCI(Korea Citation Index)의 스마트팜 관련 국내 학술지 104편을 대상으로 핵심어와 핵심어들의 연결 관계를 분석하고, LDA 토픽모델링 기법을 이용하여 연구주제와 관련된 토픽들을 분석하였다. 언어네트워크분석 결과, 국내 스마트팜 관련 연구 분야의 주요핵심어는 '환경', '시스템', '사용', '기술', '재배' 등이 나타났으며, 연결중심성, 매개중심성, 위세중심성 결과도 제시하였다. 토픽모델링분석결과, Topic 1은 '스마트팜 도입 분석', Topic 2는 '친환경 스마트팜과 스마트팜의 경제적 효율성', Topic 3은 '스마트팜 플랫폼 설계', Topic 4는 '스마트팜 생산 최적화', Topic 5는 '스마트팜 생태계', Topic 6은 '스마트팜 시스템 구현', Topic 7은 '스마트팜 관련 정부 정책'으로 나타났다. 본 연구는 국내 스마트팜 관련 연구 동향을 살펴봄으로써, 향후 국내의 스마트팜을 발전시키는 데 필요한 정책개발과 연구 방향성을 설정하는데 기초자료가 될 것으로 기대한다.