• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-661
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• 2019

본 연구는 siRNA 기반 치료제등의 핵산치료제 개발에 있어서 필수적인 약물의 생체내 흡수, 분포, 대사, 배설에 대한 동태의 확인을 위해 stem-loop RT-qPCR 법을 이용하여 보다 더 정확한 시험법을 확립하고자 하였다. siRNA에 특이적인 primer와 probe를 선별하여 siRNA 정량검출 시험법을 최적화하였다. siRNA 표준시료를 이용하여 최적화된 시험법을 적용하였을 때 siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과, 기울기 평균 -3.3, 결정계수 $R^2$>0.99으로 확인되어 siRNA 표준시료와 Cp 값 간의 회귀성이 매우 높아 정량 분석이 가능한 시험법임을 확인하였고, 같은 표준시료를 이용한 stem-loop RT-qPCR의 검출한계(LOD)는 10 fM, 최소정량한계(LLOQ)는 100 fM이었다. 확립된 시험법의 신뢰성을 확인하기 위해 시험자를 다르게 하고, 시험법을 3회 반복하여 각각 진행한 결과, siRNA 표준시료에 대한 Cp 값(y)간의 선형분석 결과 기울기와 결정계수 $R^2$의 재현성(slope ${\pm}-3.2$, 결정계수 $R^2$>0.99)을 확인하였고, 표준 곡선으로부터 환산된 siRNA 표준시료의 회수율(recovery ${\pm}20%$)과 완건성이 우수함을 확인하였다. 확립된 stem-loop RT-qPCR을 생체내 존재하는 약물 검증에 적용할 수 있는지 확인하기 위하여 시험동물에 siRNA를 주입 후 시간별 혈액을 채취하여 확립된 시험법으로 시험을 진행하였고 약물 동태학적 분석을 통해 siRNA치료제의 혈액내의 안정성을 확인하였다. 따라서 본연구에서 개발된 stem-loop RT-qPCR 분석법은 정확성, 정밀성 및 민감도가 높은 분석법으로 핵산치료제 개발 연구의 다양한 생체시료 분석 연구에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권6호
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• pp.489-497
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• 2018

본 연구에서는 고지방식이로 유도한 비만군과 저지방식이를 공급한 대조군에서 각 조직의 아연 농도와 아연수송체 발현 수준을 비교하여, 비만 상태가 아연 대사에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. C57BL/6J mice를 두 군으로 나누어 각 군당 15마리씩 고지방식이 (비만군) 또는 저지방식이 (대조군)를 총 15주간 공급하였다. 본 연구 결과, 비만군은 대조군에 비해 체중 증가량, 부위별 지방조직, 혈청과 간의 중성지방과 콜레스테롤 농도, 혈청 ALT 및 AST 활성 등이 모두 유의적으로 높게 나타났다. 또한 혈청 렙틴과 염증성 사이토카인인 IL-6의 농도도 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 조직 별 아연 농도를 비교한 결과, 간, 소장, 신장, 췌장 등의 측정한 모든 조직에서 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, 대변으로 배설되는 아연 함량은 비만군이 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 혈청 아연 농도의 경우 두 군 간 유의적인 차이가 없었으나, 혈청 내 아연-의존 금속효소인 ALP 활성은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 낮게 나타나 아연의 기능적인 결핍을 확인하였다. 내인성 아연의 체외 배출에 관여하는 췌장 조직에서의 ZnT1 mRNA 수준은 비만군에서 대조군에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 식이 아연 흡수에 관여하는 소장에서의 Zip4와 ZnT1의 mRNA 수준은 두 군간에 유의적인 차이가 없었다. 간 조직의 경우, ZnT1과 Zip10 mRNA이 모두 비만군에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 요약하면, 비만 상태는 아연의 배설 증가와 조직 내 아연 농도 감소를 유발하는 것으로 나타났으며, 이들 아연 대사의 변화는 췌장과 간 조직의 아연 수송체 발현 수준 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다. 비만인들에서 아연 영양상태가 결핍되지 않도록 관심을 가져야 할 것으로 생각되며, 비만으로 인한 아연 대사의 이상 (dysfunction)을 억제하기 위해서는 아연 수송체 발현을 조절할 수 있는 요인들에 대한 이해가 더욱 필요할 것으로 생각된다.

• Pediatric Infection and Vaccine
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• 제25권3호
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• pp.156-164
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• 2018

목적: 본 연구는 국내 소아에서 parainfluenza virus (PIV) 4형 감염의 역학과 임상양상을 PIV 1-3형과 비교하여 분석하고자 하였다. 방법: 2015년부터 2017년까지 서울대학교 어린이병원에 내원한 소아들 중 실시간 중합효소연쇄반응법을 통해 PIV 1-4형이 검출된 환자들을 대상으로 의무기록을 후향적으로 분석하였다. 임상 진단은 열성 질환, 상기도 감염, 크룹, 모세기관지염과 폐렴으로 분류하였고, PIV 유형별 역학적 특징을 비교하였다. 인구학적 특징 및 임상적 특징은 건강한 환자만을 대상으로 분석하였다. 결과: 전체 PIV 감염은 472건이 확인되었고, 기저질환이 있거나 다른 바이러스가 중복 검출된 경우를 제외하여 최종 108건(22.9%)을 분석하였다. PIV 3형은 39건(36.1%), PIV 4형은 26건(24.1%), 1형은 24건(22.2%), PIV 2형은 19건(17.6%)이 검출되었다. PIV 4형 환자의 중간 연령은 11개월(0-195개월)이었으며, 2세 미만은 17명(65.4%), 2세 이상 5세 미만은 5명(19.2%)였다. PIV 4형환자군의임상진단은세기관지염(38.5%), 폐렴(30.8%), 상부호흡기감염(30.8%)의순이었다. 크룹은 PIV 2형 환자군에서 가장 우세하게 관찰되었고, PIV 4형 환자군에서는 한 명도 관찰되지 않았다(0% vs. 21.1%, P=0.026). 각 형 별 입원율의 유의한 차이는 없었다(P>0.05). 결론: PIV 4형은 우리나라에서 2015년과 2017년에 유행하였다. 입원 환자 중 5세 미만의 연령에서 주로 검출되었고, 입원을 필요로 하는 하기도 감염의 원인으로 고려되어야 할 것이다.

• 지능정보연구
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• 제25권3호
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• pp.43-62
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• 2019

한때, 이상 탐지 분야는 특정 데이터로부터 도출한 기초 통계량을 기반으로 이상 유무를 판단하는 방법이 지배적이었다. 이와 같은 방법론이 가능했던 이유는 과거엔 데이터의 차원이 단순하여 고전적 통계 방법이 효과적으로 작용할 수 있었기 때문이다. 하지만 빅데이터 시대에 접어들며 데이터의 속성이 복잡하게 변화함에 따라 더는 기존의 방식으로 산업 전반에 발생하는 데이터를 정확하게 분석, 예측하기 어렵게 되었다. 따라서 기계 학습 방법을 접목한 SVM, Decision Tree와 같은 모형을 활용하게 되었다. 하지만 지도 학습 기반의 모형은 훈련 데이터의 이상과 정상의 클래스 수가 비슷할 때만 테스트 과정에서 정확한 예측을 할 수 있다는 특수성이 있고 산업에서 생성되는 데이터는 대부분 정답 클래스가 불균형하기에 지도 학습 모형을 적용할 경우, 항상 예측되는 결과의 타당성이 부족하다는 문제점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 현재는 클래스 분포에 영향을 받지 않는 비지도 학습 기반의 모델을 바탕으로 이상 탐지 모형을 구성하여 실제 산업에 적용하기 위해 시행착오를 거치고 있다. 본 연구는 이러한 추세에 발맞춰 적대적 생성 신경망을 활용하여 이상 탐지하는 방법을 제안하고자 한다. 시퀀스 데이터를 학습시키기 위해 적대적 생성 신경망의 구조를 LSTM으로 구성하고 생성자의 LSTM은 2개의 층으로 각각 32차원과 64차원의 은닉유닛으로 구성, 판별자의 LSTM은 64차원의 은닉유닛으로 구성된 1개의 층을 사용하였다. 기존 시퀀스 데이터의 이상 탐지 논문에서는 이상 점수를 도출하는 과정에서 판별자가 실제데이터일 확률의 엔트로피 값을 사용하지만 본 논문에서는 자질 매칭 기법을 활용한 함수로 변경하여 이상 점수를 도출하였다. 또한, 잠재 변수를 최적화하는 과정을 LSTM으로 구성하여 모델 성능을 향상시킬 수 있었다. 변형된 형태의 적대적 생성 모델은 오토인코더의 비해 모든 실험의 경우에서 정밀도가 우세하였고 정확도 측면에서는 대략 7% 정도 높음을 확인할 수 있었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권2호
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• pp.111-120
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• 2019

톱다리개미허리노린재는 콩과작물과 과수에 경제적 피해를 주는 주요해충이다. 본 연구는 톱다리개미허리노린재의 온도에 따른 산란특성을 규명하고 수정란을 이용한 산란모형과 생명표 매개변수를 추정하기 위하여 15.8, 19.7, 24.0, 27.8, 32.6, 34.0, $35.5^{\circ}C$ 정온조건에서 실험을 실시하였다. $15.8^{\circ}C$를 제외하고 조사된 모든 항온온도조건에서 산란이 가능하였다. 암컷 성충 수명은 $15.8^{\circ}C$ (110.5일)에서 가장 길었으며 온도가 올라갈수록 짧아지는 경향을 보였다($19.7^{\circ}C$에서 76.6일, $35.5^{\circ}C$에서 20.6일). 전체 산란수와 수정란수는 $24.0^{\circ}C$ (193.5와 151.2)에서 가장 많았으며 부화율은 $27.8^{\circ}C$ (84.0%)에서 가장 높았다. 전체 산란수와 수정란수를 이용하여 산란모형과 생명표 매개변수를 비교하였다. 수정란수를 이용시 온도별 총산란수 모형의 추정된 총산란수(159개)는 전체 산란수(190개)를 이용했을 때보다 적었다. 생명표분석에서 수정란을 이용하였을 때 개체군순증가율과 평균세대기간은 전체 산란수를 이용한 결과보다 작은 값을 나타내었다. 수정란을 이용한 산란모형 작성과 생명표분석은 실질적인 개체군변이를 이해하는데 도움이 될 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권3호
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• pp.146-157
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• 2019

우리나라 농산촌 환경의 가장 큰 특징 중 하나는 지형이 복잡하여 좁은 지역 내에서도 기상/기후 분포변이가 크다는 점이다. 이를 효과적으로 모의하기 위하여 '소기후 모형'이 개발되었고 현재까지 지속적으로 개선 연구가 진행되고 있다. 소기후 모형은 우리나라 전역에 대해 농장필지 단위까지 공간적으로 정밀한 농업기상/기후 정보를 표현할 수 있는 모형으로 기후요소별로 독자적으로 개발되었다. 소기후모형을 이용하여 2000년대에는 국지규모의 현재평년 및 미래 시나리오 기반 기후정보를 산출하였다. 평년 전자기후도는 과거 30년 기간의 월별 최저기온, 최고기온, 강수량, 일사량을 30 m 격자해상도로 상세화 한 분포도이며, 이 전자기후도를 기반으로 미래 기후변화 시나리오를 고해상도로 상세화하여 제작하였다. 이 들 전자기후도는 농업분야 기후변화 영향평가에 다양한 형태로 재가공 되어 이용되었다. 2010년대에는 농장맞춤형 기상 실황 및 예보자료를 국지규모로 생성하고 있다. 소기후 모형은 지속적인 개선 과정을 통해 일별 관측기상자료를 기반으로 실황정보를 상세화하는 기술로 발전하고 있으며, 기상청 동네예보 및 중기예보를 30 m 격자해상도로 상세 모의하여 농업분야 종사자에게 예측 정보를 실시간 제공할 수 있는 '농업기상 재해 조기경보 서비스' 기반의 핵심기술로 인정 받고 있다. 현재 상세 기상 실황 및 예보정보로는 일 최저 및 최고기온과 강수량, 일사량, 일조시간 등이 산출되고 있으며, 과거-현재-미래의 농장규모 기상정보를 토대로 각종 농작물의 생육정보와 기상재해 예측정보를 생산하고 있다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.485-494
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• 2018

2017년 겨울철 인천에서 미세먼지($PM_{1.0}$)의 화학적 성분과 산화특성을 파악하였다. 측정기간 대기오염물질 농도는 $PM_{10}$ $46{\pm}22{\mu}g/m^3$, $PM_{2.5}$ $29{\pm}18{\mu}g/m^3$, $SO_2$ 5(${\pm}3$) ppb, CO 0.56(${\pm}0.24$) ppm, $O_3$ 21(${\pm}13$) ppb, $NO_2$ 28(${\pm}17$) ppb이었다. $PM_{1.0}$ 화학적 성분은 organic 성분이 $3.2{\mu}g/m^3$, nitrate $1.9{\mu}g/m^3$로 주요성분으로 나타났다. 주간과 야간에서 대부분 야간에 높은 농도를 나타냈다. 측정기간 NOR(nitrate oxidation rate)은 0.06 이었고, SOR(sulfate oxidation rate)은 0.11이었다. 고농도기간, NOR은 0.6까지 증가하였으며, nitrate 성분도 증가하였다. $NOx/SO_2$ 비는 평균 8.7이었으며, nitrate/sulfate 비율은 평균 2.1로서 측정지점에 위치한 발전소, 산업 보일러를 포함한 고정오염원과 이동오염원인 자동차로부터 배출된 NOx가 기여요인으로 작용한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.710-718
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• 2021

태반유래 중간엽줄기세포(PD-MSCs)는 재생의학에서 세포기반치료제로 잘 알려진 세포군이다. PD-MSCs의 손상된 부위로의 이동과 호밍 기능은 MSC 생착의 중요한 특성이다. miRNA는 최근 MSC의 증식, 생존 이동과 같은 중요한 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 담관결찰(BDL) 쥐 모델에서 PD-MSCs 호밍에 관련된 miRNA 및 표적 유전자를 동정하는 것으로, 마이크로어레이 분석을 이용하여 PD-MSCs 호밍에 관여하는 유전자 표적 miRNA를 선별하였다. BDL 쥐모델에 PD-MSCs을 이식한 일주일 후 간 조직에서 PD-MSCs 생착여 부는 면역형광분석법과 qRT-PCR에 의한 인간 Alu유전자 발현으로 확인되었다. 저산소 및 정상조건(Hyp/Nor)에서 이동한 PD-MSC에 비하여, PD-MSCs 이식한 BDL군 간 조직에서 miRNAs 발현의 차이가 크게 나타났으며, PD-MSCs 호밍 관련 miRNA와 표적유전자를 검증하였다. miR199a-5p 및 miR-148a-3p에 대한 표적 유전자 인테그린 α4 (ITGA4)와 α5 (ITGA5)의 발현은 이식(Tx)그룹에서(p<0.05) 유의하게 상향 조절되었다. 또한 인테그린 β1 (ITGB1)과 β8 (ITGB8)의 발현은 miR-183-5p 및 miR-145-5p억제에 의하여 크게 증가되었다. 따라서 이러한 결과는 BDL에 의해 손상된 쥐간에서 PD-MSCs가 호밍효과을 위해 인테그린 그룹과 관련된 miRNA 발현 조절에 관여함을 나타내었다. 본 연구결과는 miRNA에 의한 인테그린 그룹 조절기능이 BDL에 의해 유도된 간섬유증 쥐모델에서 PD-MSCs의 치료효과에 기여할 수 있음을 시사한다.

• 환경영향평가
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• 제30권4호
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• pp.225-236
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• 2021

4대강 살리기사업(이하 4대강 사업)에 대한 마스터플랜, 사전환경성검토, 환경영향평가, 사후환경 영향조사, 4차례의 감사, 환경부 4대강 조사·평가 기획위원회의 금강과 영산강의 5개 보에 대한 해체 또는 부분 해체 제안 등을 고찰·분석한 결과는 다음과 같다. 첫째 보 운영과 보 개방으로 인한 수질 영향을 비교하여 비용편익분석을 해야 하나 보 개방시 수질 측정자료 부족으로 보 건설전 수질 측정자료로 대체하였기 때문에 수질 영향 분석이 미흡하여 비용편익분석이 제대로 될 수 없었다. 둘째, 금강과 영산강의 보 해체에 대한 비용편익분석 결과에 따라 세종보와 공주보의 해체, 백제보의 수문 상시 개방, 죽산보의 해체, 승촌보의 수문 상시 개방을 결정하였으나, 보 유지시에 대한 비용편익분석을 실시하지 않아 보 해체 결정의 타당성에 문제가 있다. 셋째 4대강 사업 전후 16개 보의 수질 변화를 보면 COD와 Chl-a는 대체로 악화되었고 BOD, SS, T-N, T-P는 개선되었다. 그러나 보 해체시 수질 관련 비용편익분석에서 4대강 사업후 악화된 COD 항목만을 반영하였고 4대강 사업후 개선된 BOD, SS, T-N, T-P 항목에 대한 수질 관련 비용(편익)은 반영하지 않았으므로, 보 해체 편익 산정시 수질 편익이 지나치게 과장되었다고 볼 수 있다. 넷째 공주보와 죽산보의 경우 가동보가 대부분이라 수질 악화시 특히 녹조 심화시 보 개방으로 보 해체와 같은 효과를 기대할 수 있고, 세종보도 가동보가 전체 보 길이의 64%나 되므로 보 개방으로 보 해체 시와 비슷한 효과를 얻을 수 있다. 댐·보·저수지 연계운영을 통해 수질관리가 가능하므로 보 해체만이 수질관리나 수생태계 개선방안이라 단정할 수 없다. 다섯째 가뭄과 홍수에 대응하기 위해 보와 연계되는 도수로 건설로 4대강 상류 가뭄지역에 대한 농업용수 공급 능력을 확보하는 것이 필요하므로, 현재로서는 보의 해체보다는 보의 활용 방안을 모색해야 할 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.45-54
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• 2021

본 연구는 혼합현실을 기반으로 하는 비파괴 분야의 교육용콘텐츠를 만들기 위해 시행되었다. 현재 방사선 분야에는 교육용 혼합현실 기반 교육용 콘텐츠는 거의 없는 실정이다. 그리고 비파괴검사분야는 작업 환경이 열악하고, 종사자 수도 한 업체당 직원 수가 10인 이하인 곳이 많고, 교육적 인프라도 잘 구축되어 있지 않다. 강의식으로 전달만 하는 실습교육과 안전교육이 시행되고 있다. 이를 해결하기 위해 혼합현실을 기반으로 한 비파괴 종사자 교육용 콘텐츠를 개발하게 되었다. 이 콘텐츠는 Microsoft사의 HoloLens 2 HMD 디바이스를 기반으로 개발되었고, 1280⁎720의 해상도를 기준으로 제작되었고, 디바이스마다 해상도가 달라 Anchor의 Left, Right, Bottom, TOP위치를 맞추어 Side를 제작하였고, 이미지가 큰 것은 Atlas의 크기에 영향을 미치기 때문에 배경화면이나 상단 바와 같이 부피가 큰 것은 UITexture로 대체하여 제작되었다. UI Widget Wizard에서는 Label, Buttom, ScrollView, Sprite를 제작하였다. 본 연구는 종사자에게 현장감 있는 교육내용을 제공하고, 자기 주도적인 교육을 가능하게 하고, 현실을 바탕으로 한 3D 입체영상으로 교육할 수 있어 흥미와 몰입도 있는 교육을 시행할 수 있다. 혼합현실에서 제공되는 영상을 통해 현실세계와 가상현실 간에 상호작용을 통해 학습자가 직접 사물을 조작할 수 있어 학습자의 학습 능률을 높일 수 있다. 또한 혼합현실 교육을 시행하면 시간과 장소에 구해를 받지 않아 코로나 시대에 비대면 학습 콘텐츠로 큰 역할을 할 수 있을 것으로 사료된다.