• 생물환경조절학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.209-216
• /
• 2004

본 연구에서는 폐쇄형 식물 생산시스템 내에서 생체정보에 의한 최적 환경제어와 식물의 환경스트레스 판단을 위하여 엽록소형광 분석법으로 광합성효율 모델을 만들었으며, 광합성효율 모델에 유전알고리즘을 적용하여 재배환경 최적화 프로그램의 응용성을 평가하였다. 6가지 미기상 요인 중 5가지는 고정하고 1가지씩만 변화시켜 가며 측정한 Fv'/Fm'이 최대가 되는 환경조건은 기온 $21^{\circ}C,\;CO_2$농도 $1,200\~1,400ppm$, 상대습도 $68\%$, 기류속도 $1.4m{\cdot}s^{-1}$, 배양액온도 $20^{\circ}C$이었으며 PPF가 $140{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 보다 증가할수록 광합성 효율은 감소하였다. 광합성효율모델의 오차는 평균 $2.5\%$였다. 재배환경 최적화 프로그램으로부터 계산된 밀폐형식물 생산시스템내에서 상추의 최적재배환경조건은 기온 $22^{\circ}C$, 배양액온도 $19^{\circ}C,\;CO_2$농도 1,400ppm, 기류속도 $1.0m{\cdot}s^{-1}$, PPF $430{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 상대습도 $65\%$이다. 이상의 연구 결과로부터 광합성 효율 모델을 이용하여 식물 생산시설의 환경모니터링 시스템과 식물 생체정보에 의한 최적제어시스템의 개발이 가능함을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.21-26
• /
• 2011

고랭지 시금치의 여름철 수경재배에 적합한 품종과 육묘 배지의 선발, 적정 양액조건의 구명 및 시설비가 적게 들고 생산성이 높은 수경재배 방식의 개발을 위하여 본 연구를 수행하였다. 고랭지에서 여름철 수경재배에 적합한 시금치 품종은 '퀸토'로 다른 품종에 비하여 생육이 좋고 수량도 많았다. 시금치의 생육에 적합한 양액의 조건은 pH 6.0, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 및 $NH_4-N$의 비율은 30%이었다. 육묘용으로 피트모스와 펄라이트를 7:3의 용적비로 혼합한 상토를 200공 트레이에 채우고 시금치 종자를 파종하여 육묘한 경우 우레탄스펀지나 암면 플러그에서 육모한 것보다 입묘율이 높았다. 이렇게 육묘한 묘로 수경재배를 한 결과 혼합상토로 육묘한 경우의 수량은 암면 및 우레탄스펀지에 비하여 18% 및 24%가 증가하였다. 토양 위에 비닐을 깔아 만든 박막재배 베드에 lcm 두께로 혼합배지(피트 : 펄라이트 = 7 : 3)를 채운 후 스티로폼 정식판을 올려놓고 시금치를 재배할 경우 담액재배에 비하여 초장은 18% 길었고 수량은 9% 증가하였으며, 근권 온도 pH 및 EC는 담액재배와 비슷한 양상으로 변화하였다.

• 아시안잔디학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.106-111
• /
• 2011

본 연구는 아메리카동애등애 사육과정에서 발생한 분변토(SFC)가 골프장의 토양개량제로서 사용가능성을 평가하기 위해 모래와 혼합비율별 물리화학성을 조사하고자 한다. 토양개량제의 혼합비율에 따라 상토의 물리화학성을 조사한 결과는 다음과 같다. SFC, compost 및 cocopeat는 pH와 EC에서 고도의 정의 상관성 (P<0.01)을 나타내어 토양개량제의 특성에 따라 상토의 토양화학성에 영향을 주었다. SFC와 compost의 혼합에 따른 토양물리성 변화에서 가장 중요한 요인은 모세관공극으로 총공극이나 수리전도도의 변화에 영향을 미쳤다. 토양개량제의 혼합비율에 따른 토양개선효과를 비교할 때, SFC는 모세관공극, 총공극 및 수리전도도에서, compost는 모세관공극, 비모세관공극, 총공극 및 수리전도도에서, cocopeat는 모세관공극과 비모세관공극에서 고도의 상판성을 나타내었다(P<0.05). 이들 결과를 통해 토양개량제의 종류와 특성 및 혼합비율이 USGA 상토의 근권층 개량과 토양 이화학성에 영향을 미치고 있음을 알 수 있으며, 본 실험조건에서는 SFC는 상토의 공극과 수리전도도의 개선효과를 보였다.

• 청정기술
• /
• 제23권1호
• /
• pp.42-53
• /
• 2017

탈질과 탈황을 동시에 수행하는 과산화수소($H_2O_2$) 수용액 세정탑의 반응효율을 증가시키기 위해 예혼합이 이루어지는 혼합 냉각기(mixing quencher) 영역 내부의 유체유동에 대한 수치해석이 수행되었다. 산업공정에서 상용화되고 있는 세정탑 전단부의 혼합냉각기에서 과산화수소 수용액이 주입되는 노즐의 분사방식은 배기가스와 과산화수소 수용액의 혼합에 중요한 역할을 하며, 혼합냉각기에서의 혼합도는 세정탑 의 효율을 결정하는 중요 요소가 된다. 본 연구에서는 혼합냉각기 내부유체의 농도분포 개선을 목적으로 하여 혼합냉각기 내의 노즐 관의 배열을 조절하거나 노즐 팁 각도를 변경하며 유체혼합을 최적화하였다. 전산해석은 이 냉각기영역의 내부유동 및 각 유체 농도에 대한 RMS (root mean square) 값을 계산하여 내부유체의 혼합도의 개선을 확인하였다. 세부적으로는 노즐 관의 위치를 조절할 때 변경되는 냉각기 영역 후단의 농도 RMS 값을 확인하여 난류형성위치에 따른 최적화된 혼합도를 확인하였으며 기본형상 대비 난류형성방향을 조절하는 목적의 노즐 팁 각도를 증감하여 농도분포의 균질화를 비교하였다. 노즐 관의 배열에 따라 난류형성위치와 그에 따른 유체혼합이 해석되었다. 또한 노즐 팁 각도를 조절하는 경우에는 유동방향과의 각도에 따라, 흐름이 병류와 향류에 따라 혼합도의 최적화를 확인할 수 있었다. 노즐 관의 위치는 0.3 m, 노즐 팁은 병류의 $15^{\circ}$일 때 최적의 조건을 가지며 가장 낮은 RMS 값인 12.4%를 가졌다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제50권3호
• /
• pp.191-197
• /
• 2012

상악 전치부는 심미적 회복이 강조되는 부위다. 발치 후 치유될 때까지 기다린다면 치조골 흡수와 치간 유두 수축을 방지할 수 없다. 일단 흡수된 조직을 재생하기 위해서는 추가적인 외과적 술식이 필요하고 치료 기간도 많이 소요된다. 발치 전 치조골과 치은 조직이 건강하다면 치주 조직을 보존 유지하기 위해 발치와 동시에 즉시 임플란트 식립을 고려할 수 있다. 특히 건전한 발치와에서의 즉시 임플란트 식립은 여러 논문에서 성공적인 결과를 보였다. 치근단 병소가 존재하는 치아의 발치 후 즉시 임플란트 식립에 대해서는 부정적인 반응을 보이는 연구가 많았으나, 최근에는 확실한 발치와의 육아조직제거와 전신적 항생제 투여 시 성공률이 높다는 결과도 보고되고 있다. 본 증례는 73세 여환으로 상악 좌측 중절치의 포스트-코어와 금속도재관이 탈락되었으며 임플란트 치료를 받고 싶다는 주소로 내원하였다. 치근단 병소와 수직적 치근 파절이 존재하였으나 치근단 병소가 있는 치아에서도 즉시 임플란트 식립의 성공사례가 여러 차례 보고되어 발치 및 즉시 임플란트 식립을 계획하였다. 발치 후 발치와 육아조직제거와 클로르헥시딘 용액 소독 및 tetracycline 용액으로 soaking을 시행한 후 임플란트를 식립하였으며 식립 전 후로 전신적 항생제를 투여하였다. 임플란트를 식립하면서 인상채득하여 2일 뒤 임시 보철물을 장착하였다. 약 6개월 뒤 치경부 형태를 재연하여 최종 인상 채득하였으며 최종 보철물을 장착하였다. 보철물 장착 후 2년까지 치은선이 인접치아와 조화를 이루고 변연골 흡수없이 심미적으로 만족할만한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.

• Molecules and Cells
• /
• 제40권12호
• /
• pp.966-975
• /
• 2017

Excessive salt disrupts intracellular ion homeostasis and inhibits plant growth, which poses a serious threat to global food security. Plants have adapted various strategies to survive in unfavorable saline soil conditions. Here, we show that humic acid (HA) is a good soil amendment that can be used to help overcome salinity stress because it markedly reduces the adverse effects of salinity on Arabidopsis thaliana seedlings. To identify the molecular mechanisms of HA-induced salt stress tolerance in Arabidopsis, we examined possible roles of a sodium influx transporter HIGH-AFFINITY $K^+$ TRANSPORTER 1 (HKT1). Salt-induced root growth inhibition in HKT1 overexpressor transgenic plants (HKT1-OX) was rescued by application of HA, but not in wild-type and other plants. Moreover, salt-induced degradation of HKT1 protein was blocked by HA treatment. In addition, the application of HA to HKT1-OX seedlings led to increased distribution of $Na^+$ in roots up to the elongation zone and caused the reabsorption of $Na^+$ by xylem and parenchyma cells. Both the influx of the secondary messenger calcium and its cytosolic release appear to function in the destabilization of HKT1 protein under salt stress. Taken together, these results suggest that HA could be applied to the field to enhance plant growth and salt stress tolerance via post-transcriptional control of the HKT1 transporter gene under saline conditions.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.189-194
• /
• 2010

본 연구는 딸기의 수경재배에서 전열선이 삽입된 온수관을 이용하여 배지의 지하부 온도를 관리할 수 있는 가온시스템을 개발하고, 가온튜브내 물의 온도가 $25^{\circ}C$ 일 때 배지 4종류(왕겨, 펄라이트, 왕겨 80%+피트모스20%, 펄라이트80%+피트모스20%), 멀칭 2종류(멀칭무, 멀칭)의 처리구별로 온실기온 3수준(5, 10, $15^{\circ}C$)에 따른 배지 내 온도의 변화를 측정하였다. 그 결과로 다선식 기온튜브의 제어성능은 3선식이 설정온도 도달성이 30분이며 제어된 온도폭 ${\pm}1^{\circ}C$로서 가장 좋은 것으로 니타났다. 배지의 종류별로는 펄라이트 80%의 배지보다 왕겨 80%의 배지가, 멀칭 유무 별로는 멀칭한 경우에서 배지온도가 안정되는 시간이 180분으로 빠르게 나타났다. 왕겨 배지, 멀칭, 온실내 기온 $5^{\circ}C$ 일 경우 배지온 모델에서 온도상수 a는 -0.1458, b는 -0.1088로 나타났으며, 개발된 모델을 이용할 경우 저온기에서 온실내 기온에 따라 배지내 온도상승을 예측할 수 있다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.207-216
• /
• 2014

총유기탄소(TOC)는 해양의 탄소순환 연구분야에서 직접적인 생물학적 지표로 이용되는 중요한 인자다. 가용한 TOC 자료가 상대적으로 화학적산소요구량(COD) 자료 보다 부족하기 때문에 COD 자료를 활용하여 TOC 자료를 추정할 수 있다. COD를 TOC 로의 변환 시 TOC 추정에 직접적으로 영향을 미치는 COD 관측자료에 포함된 이상자료의 탐지와 적절한 처리는 합리적이고 객관적으로 수행되어야 한다. 본 연구에서는 국내 연안해역에서 관측된 염분, COD 및 TOC 자료에 대한 최적회귀모형을 제시하였다. 최적회귀모형은 이상자료와 영향자료를 여러 가지 탐색방법으로 진단하여 제거 전 후의 자료 개수 변화, 변동계수 및 RMS 오차를 비교 및 분석하여 선택하였다. 연구수행 결과, Cook의 진단방법과 SIQR의 boxplot 방법을 조합한 방법이 가장 적절한 것으로 파악되었다. 최적 회귀 함수는 TOC(mg/L) = $0.44{\cdot}COD(mg/L)+1.53$ 이고, 결정계수는 0.47 정도로 나타났으며, RMS 오차는 0.85 mg/L이다. RMS 오차와 지레계수(leverage values)의 변동계수는 이상자료 제거 전에 비하여 각각 31%, 80%로 크게 감소되었다. 본 연구에서 제시된 방법을 통해 COD와 TOC 관측자료에 포함된 이상자료와 영향자료의 과도한 영향을 진단 및 제거하였기 때문에 보다 적절한 회귀곡선식을 제시할 수 있었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.20-20
• /
• 2017

Plant genomes include heterochromatic loci that consist of repetitive sequences and transposable elements. LTR retrotransposon is the major class of transposons in advanced plants in terms of proportion in plant genome. The elements contribute not only to genome size but also to genome stability and gene expression. A number of cases have been reported transposon insertions near genic regions affect crop traits such as fruit pigments, stress tolerance, and yields. Functional LTR retrotransposons produce extrachromosomal DNA from genomic RNA by reverse transcription that takes place within virus-like-particles (VLPs). DECREASED DNA METHYLATION 1 (DDM1) plays important roles in maintaining DNA methylation of heterochromatin affecting all sequence contexts, CG, CHG, and CHH. Previous studies showed that ddm1 mutant exhibits massive transcription of retrotransposons in Arabidopsis, but only few of them were able to create new insertions into the genome. RNA-dependent RNA POLYMERASE 6 (RDR6) is known to function in restricting accumulation of transposon RNA by processing the transcripts into 21-22 nt epigenetically activated small interfering RNA (easiRNA). We purified VLPs and sequence cDNA to identify functional LTR retrotransposons in Arabidopsis ddm1 and ddm1rdr6 plants. Over 20 LTR copia and gypsy families were detected in ddm1 and ddm1rdr6 sequencing libraries and most of them were not reported for mobility. In ddm1rdr6, short fragments of ATHILA gypsy elements were detected. It suggests easiRNAs might regulate reverse transcription steps. The highest enriched element among transposon loci was previously characterized EVADE element. It has been reported that active EVADE element is more efficiently silenced through female germline than male germline. By genetic analyses, we found ddm1 and rdr6 mutation affect maternal silencing of active EVADE elements. DDM1-GFP protein accumulated in megaspore mother cell but was not found in mature egg cell. The fusion protein was also found in early embryo and maternal DDM1-GFP allele was more dominantly expressed in the embryo. We observed localization of DDM1-GFP in Arabidopsis and DDM1-YFP in maize and found the proteins accumulated in dividing zone of root tips. Currently we are looking at cell cycle dependency of DDM1 expression using maize system. Among 10 AGO proteins in Arabidopsis, AGO9 is specifically expressed in egg cell and shoot meristematic cells. In addition, mutation of AGO9 and RDR6 caused failure in maternal silencing, implying 21-22 nt easiRNA pathway is important for retrotransposon silencing in female gametophyte or/and early embryo. On the other hand, canonical 24 nt sRNA-directed DNA methylation (RdDM) pathways did not contribute to maternal silencing as confirmed by this study. Heat-activated LTR retrotransposon, ONSEN, was not silenced by DDM1 but the silencing mechanisms require RdDM pathways in somatic cells. We will propose distinct mechanisms of LTR retrotransposons in germline and somatic stages.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.97-97
• /
• 2017

Plant genomes include heterochromatic loci that consist of repetitive sequences and transposable elements. LTR retrotransposon is the major class of transposons in advanced plants in terms of proportion in plant genome. The elements contribute not only to genome size but also to genome stability and gene expression. A number of cases have been reported transposon insertions near genic regions affect crop traits such as fruit pigments, stress tolerance, and yields. Functional LTR retrotransposons produce extrachromosomal DNA from genomic RNA by reverse transcription that takes place within virus-like-particles (VLPs). DECREASED DNA METHYLATION 1 (DDM1) plays important roles in maintaining DNA methylation of heterochromatin affecting all sequence contexts, CG, CHG, and CHH. Previous studies showed that ddm1 mutant exhibits massive transcription of retrotransposons in Arabidopsis, but only few of them were able to create new insertions into the genome. RNA-dependent RNA POLYMERASE 6 (RDR6) is known to function in restricting accumulation of transposon RNA by processing the transcripts into 21-22 nt epigenetically activated small interfering RNA (easiRNA). We purified VLPs and sequence cDNA to identify functional LTR retrotransposons in Arabidopsis ddm1 and ddm1rdr6 plants. Over 20 LTR copia and gypsy families were detected in ddm1 and ddm1rdr6 sequencing libraries and most of them were not reported for mobility. In ddm1rdr6, short fragments of ATHILA gypsy elements were detected. It suggests easiRNAs might regulate reverse transcription steps. The highest enriched element among transposon loci was previously characterized EVADE element. It has been reported that active EVADE element is more efficiently silenced through female germline than male germline. By genetic analyses, we found ddm1 and rdr6 mutation affect maternal silencing of active EVADE elements. DDM1-GFP protein accumulated in megaspore mother cell but was not found in mature egg cell. The fusion protein was also found in early embryo and maternal DDM1-GFP allele was more dominantly expressed in the embryo. We observed localization of DDM1-GFP in Arabidopsis and DDM1-YFP in maize and found the proteins accumulated in dividing zone of root tips. Currently we are looking at cell cycle dependency of DDM1 expression using maize system. Among 10 AGO proteins in Arabidopsis, AGO9 is specifically expressed in egg cell and shoot meristematic cells. In addition, mutation of AGO9 and RDR6 caused failure in maternal silencing, implying 21-22 nt easiRNA pathway is important for retrotransposon silencing in female gametophyte or/and early embryo. On the other hand, canonical 24 nt sRNA-directed DNA methylation (RdDM) pathways did not contribute to maternal silencing as confirmed by this study. Heat-activated LTR retrotransposon, ONSEN, was not silenced by DDM1 but the silencing mechanisms require RdDM pathways in somatic cells. We will propose distinct mechanisms of LTR retrotransposons in germline and somatic stages.