• 제목/요약/키워드: Signal Strategy

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탈리 신호전달의 메커니즘에 대한 최신 연구동향 및 미래 농업의 적용 방안 (Plant abscission: An age-old yet ongoing challenge in future agriculture)

  • 이진수
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.142-154
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    • 2023
  • 식물의 탈리(abscission)는 기관 혹은 조직이 분리되는 현상으로, 필요 없어진 기관을 떨어트리거나 종자와 과실을 널리 퍼트리기 위해 자연이 선택해온 전략이다. 하지만 농업적 관점에서 이러한 종자나 과실의 탈리는 작물의 생산성과 상품의 품질을 떨어트리는 주요 요인이 될 수 있다. 때문에 전통 농업의 작물화 과정을 통해 탈리가 저해된 돌연변이들이 선택되어 교배되면서 자연적으로 익은 과일이나 종자를 떨어트리지 않는 현대의 벼, 토마토, 유채, 콩과 같은 주요 작물 품종을 얻을 수 있었다. 한 세기 가량 진행된 quantitative trait loci (QTLs) 연구 및 애기장대에서의 유전학적・분자생물학적 연구를 통해 탈리 활성에 관여하는 다양한 세포생물학적 메커니즘과 신호전달 경로 및 전사조절인자가 규명되었다. 뿐만 아니라, 식물 생장에 관여하는 다양한 호르몬 신호전달 역시 탈리 활성을 조절하는 데에 중요함이 밝혀졌으며, 이들 호르몬과 신호전달에 작용하는 여러 케미칼 처리제가 개발되어 작물의 수확량을 증대시키는데 사용되어왔다. 본 리뷰에선 최근까지 밝혀진 탈리 활성에 관여하는 신호전달과 주요 조절인자에 대해 소개하고, smart farm 시대의 미래농업에 적용되어야할 작물의 탈리 조절 메커니즘 연구가 무엇일지, 또 이를 위해 모델시스템에서 앞으로 더 연구되어야 할 것이 무엇인지에 대해 논의하고자 한다.

바이오 센서용 CNT/TiO2 나노 복합 전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of CNT/TiO2 Nanocomposites Electrodes for Cancer Cell Sensor)

  • 김한주;유선경;오미현;;;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.105-108
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    • 2008
  • 최근, 증폭되는 관심은 창조적인 방법에 따른 CNTs의 합리적인 기능화에 집중하고 있다. 하지만 CNTs의 적지 않은 독성은 아직 논쟁의 이슈가 되어 그 생물학적 응용이 제한되어왔다. CNT의 생체 적합성을 개선하기 위해 본 연구에서는 CNT와 유기적인 티타늄을 시작 물질로 나노 혼성의 CNT-$TiO_2$를 제조하여 전기화학적 거동을 고찰하였다. 본 연구는 개질 된 접촉면이 이질의 전자 전송율을 가속하고, 그 결과, 관련 검출감도를 강화할 수 있었음을 확인하였다. 또한 암의 초기 진단을 위한 생물학적 적합성으로 멀티신호의 민감한 바이오센서의 개발에 새로운 전략으로서 그 잠재력의 응용을 제안하고자 한다.

전이중 릴레이 시스템에서 오수신 확률을 최소화 시키는 전송 기법 (Outage Optimal Transmission Strategy for Full-Duplex Relay System)

  • 이선영;김성륜
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11A호
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    • pp.853-860
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전이중 전송 방식을 사용하는 릴레이 전송 시스템의 오수신 확률을 최소화하는 전송 기법을 제안한다. 릴레이국이 전이중 전송 방식으로 동작하면, 단말국이 기지국과 릴레이국으로 받는 신호를 동시에 수신하게 되고, 두 송신국으로부터의 신호는 서로에게 간섭으로 작용하여 성능을 열화시킨다. 이로 인해 시스템의 오수신 확률이 높아지는데, 본 논문에서는 기지국이 레이어드 브로드캐스팅 기법을 적용하여 정보를 송신하고, 이 때 간섭의 양을 고려하여 전송 파워를 최적으로 할당함으로써 시스템의 오수신 확률을 낮추었다. 이를 위해 제안하는 기법의 용량 및 오수신 확률을 수식적으로 유도하였고, 오수신 확률을 최소화 시키는 파워 할당 비율을 제시하였다. 제안된 전이중 전송 방식 및 파워 할당 알고리즘은 추가적인 자원 할당으로 자원의 비효율성을 발생 시키는 반이중 전송 방식의 릴레이 전송 방식에 대한 좋은 해법을 제공할 수 있다.

하향링크의 오수신 확률을 최소화하는 무선 중계기 위치 결정 (Relay Deployment Strategy for Minimizing Outage Probability of Downlink Cellular Systems)

  • 김정수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.75-81
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    • 2009
  • 차세대 셀룰러 시스템은 중계기를 이용한 다중 홉 전송을 사용함으로써 신호의 전달 거리가 감소하고 이를 통한 전송률을 증대시킨다. 그러나 다중 홉 전송을 이용한 전달 거리 감소는 외부 셀 입장에서 간섭량의 증가를 의미하기 때문에 중계기의 위치는 셀룰러 시스템 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 중계기의 전송 전력과 위치에 따른 간섭량의 변화를 고려하여 최대의 전송률을 내기 위한 중계기 위치를 결정한다. 중계기 위치 결정을 위한 조건은 수학적인 모델로 분석되었고 모의실험 결과를 통해서 그 성능을 검증하였다. 본 논문의 분석에 따르면 하나의 셀의 평균 오수신 확률을 최소화 시킬 수 있는 중계기 설치 지점과 중계기 전송 전력이 존재하며, 주파수 재사용에 따른 셀들 간 간섭이 심각하지 않은 상황에서 중계기는 평균 오수신 확률을 감소시켜줌으로써 셀 용량 증대에 기여하였다. 반면 셀간 간섭이 심각한 경우 중계기의 사용은 오히려 해당 셀의 오수신 확률을 증가시키므로 지양해야 한다는 결론에 도달하였다.

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Long-Duration Three-Dimensional Spheroid Culture Promotes Angiogenic Activities of Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells

  • Lee, Jun Hee;Han, Yong-Seok;Lee, Sang Hun
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제24권3호
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    • pp.260-267
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    • 2016
  • Mesenchymal stem cells (MSCs) offer significant therapeutic promise for various regenerative therapies. However, MSC-based therapy for injury exhibits low efficacy due to the pathological environment in target tissues and the differences between in vitro and in vivo conditions. To address this issue, we developed adipose-derived MSC spheroids as a novel delivery method to preserve the stem cell microenvironment. MSC spheroids were generated by suspension culture for 3 days, and their sizes increased in a time-dependent manner. After re-attachment of MSC spheroids to the plastic dish, their adhesion capacity and morphology were not altered. MSC spheroids showed enhanced production of hypoxia-induced angiogenic cytokines such as vascular endothelial growth factor (VEGF), stromal cell derived factor (SDF), and hepatocyte growth factor (HGF). In addition, spheroid culture promoted the preservation of extracellular matrix (ECM) components, such as laminin and fibronectin, in a culture time- and spheroid size-dependent manner. Furthermore, phosphorylation of AKT, a cell survival signal, was significantly higher and the expression of pro-apoptotic molecules, poly (ADP ribose) polymerase-1 (PARP-1) and cleaved caspase-3, was markedly lower in the spheroids than in MSCs in monolayers. In the murine hindlimb ischemia model, transplanted MSC spheroids showed better proliferation than MSCs in monolayer. These findings suggest that MSC spheroids promote MSC bioactivities via secretion of angiogenic cytokines, preservation of ECM components, and regulation of apoptotic signals. Therefore, MSC spheroid-based cell therapy may serve as a simple and effective strategy for regenerative medicine.

COSMOS에서의 Sub Area 운영 알고리즘에 관한 연구 및 평가 (Study and Evaluation of Sub Area Linkage Algorithm in COSMOS)

  • 이영인;김상윤
    • 대한교통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.109-119
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    • 2004
  • COSMOS는 1990년부터 개발되어 현재까지 현장실험 및 시스템 검증과 여러 차례의 기능개선을 통하여 점차 안정화 되어가고 있으며, 그 효율성이 입증되어 서울시 전역으로 확산되고 있는 추세이다. 그러나 현재는 CI의 옵셋패턴이 한쪽 축 방향의 유입/유출 이동류에 의해서만 산출되고 있어, 다른 축방향에 속한 교차로는 자신과 무관한 옵셋패턴에 의해 운영되는 경우가 발생한다. 또한 Sub Area 결합/분리시 CI의 유입/유출 방향의 축에 속한 Sub Area와의 결합/분리만이 가능한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 CI의 동서와 남북 축 각각의 유입/유출 방향을 설정하여, 두 축의 옵셋패턴과 현재 운영 주축을 계산하여 설정하도록 하였다. Sub Area 내의교차로들은 자신이 속한 축의 옵셋패턴에 의해 운영되며, 결합/분리시에는 주축방향간의 '결합'과 이외의 경우의 '연동'의 개념으로 운영되도록 하였다. 개선된 알고리즘은 COSMOS 운영 S/W에 탑재하여, 강남구 10여개 교차로를 대상으로 기능성 평가 및 효율성 평가를 실시하였다. 평가 결과 개선 알고리즘이 기존방식보다 통행시간을 감소시키는 것으로 나타났다.

Analysis of the Involvement of Chitin-Binding Domain of ChiCW in Antifungal Activity, and Engineering a Novel Chimeric Chitinase with High Enzyme and Antifungal Activities

  • Huang, Chien-Jui;Guo, Shu-Huei;Chung, Shu-Chun;Lin, Yu-Ju;Chen, Chao-Ying
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권10호
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    • pp.1169-1175
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    • 2009
  • An antifungal chitinase, ChiCW, produced by Bacillus cereus 28-9 is effective against conidial germination of Botrytis elliptica, the causal agent of lily leaf blight. ChiCW as a modular enzyme consists of a signal peptide, a catalytic domain, a fibronectin type-III-like domain, and a chitin-binding domain. When two C-terminal domains of ChiCW were truncated, $ChiCW{\Delta}FC$ (lacking the chitin-binding domain and fibronectin type III-like domain) lost its antifungal activity. Since $ChiCW{\Delta}C$ (lacking the chitin-binding domain) could not be expressed in Escherichia coli as $ChiCW{\Delta}FC$ did, a different strategy based on protein engineering technology was designed to investigate the involvement of the chitin-binding domain of ChiCW ($ChBD_{ChiCW}$) in antifungal activity in this study. Because ChiA1 of Bacillus circulans WL-12 is a modular enzyme with a higher hydrolytic activity than ChiCW but not inhibitory to conidial germination of Bo. elliptica and the similar domain composition of ChiA1 and ChiCW, the C-terminal truncated derivatives of ChiA1 were generated and used to construct chimeric chitinases with $ChBD_{ChiCW}$. When the chitin-binding domain of ChiA1 was replaced with $ChBD_{ChiCW}$, the chimeric chitinase named ChiAAAW exhibited both high enzyme activity and antifungal activity. The results indicate that $ChBD_{ChiCW}$ may play an important role in the antifungal activity of ChiCW.

Pichia pastoris에서 Aspergillus ficuum 유래 Acetyl Xylan Esterase 유전자의 과발현 (High-Level Expression of Aspergillus ficuum Acetyl Xylan Esterase Gene in Pichia pastoris,)

  • 임재명;김성구;박승문;남수완
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.305-311
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    • 2002
  • Aspergillus ficuum 유래 acetyl xylan esterase(AXEase) 유전자(AXE)를 Pichia pastoris에서 과발현ㆍ분비 생산하기 위해 AOXI promoter와 mating factor $\alpha$-1 분비신호서열 하류에 AXE를 연결한 염색체 삽입 발현계(pPICZ$\alpha$C-AXE, 4.6 kb)를 구축하였다. 이것을 SacI으로 절단한 뒤 P. pastoris의 염색체 DNA 5'AOX1 부위에 삽입시켰다. 형질전환된 P. pastoris 균주를 메탄을 배지에서 플라스크 회분배양한 결과, 배양 36시간 때의 건조균체농도는 6 g-DCW/1, AXEase 총 발현량은 77 unit/ml이었다. 최적화된 methanol과 histidine 공급방법을 채용한 유가배양시 균체농도는 97 g-DCW/1, AXEase 총발현량은 930 unit/m1로 크게 증가하였다. 효소활성의 90% 이상은 배양 상등액에 존재하였으며, 상등액 단백질의 80%이상이 AXEase 단백질(33.5 kDa)였다. 이러한 결과는 9.8 g/l의 AXEase 단백질을 배양 상등액으로 대량 분비ㆍ생산할 수 있음을 의미한다.

DSP를 이용한 Switched Reluctance Motor의 디지털 제어기에 관한 연구 (A Research on the Digital Controller of Switched Reluctance Motor Using DSP)

  • 박성준;박한웅;김정택;추영배;이만형
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.263-272
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    • 1998
  • 본 논문은 자기적 비선형성과 상간의 토오크중첩을 고려하여 맥동토오크를 최소화시킬 수 있는 제어기법을 제시하고 이를 DSP를 이용하여 구현한 SRM의 구동시스템에 대하여 기술하였다. 이를 위해 먼저 몇 단계의 상전류 크기에 대한 회전자 위치별 인덕턴스값과 발생토오크의 크기를 실측한 후 이들 대표값으로부터 신경회로망을 사용하여 제어에 필요한 충분히 정밀한 값들을 추론한다. 또한 각 상간의 토오크중첩을 고려하여 총합 발생토오크의 맥동성분의 최소화되도록 상별 지령토오크 파형을 설정한다. 회전자위치와 상전류를 검출하고, 이 검출값과 추론된 토오크데이터를 이용하여 구한 토오크 값이 지령토오크를 추종하도록 델타변조기법에 의한 제어기를 구성한다. 이러한 제어방식을 실시간으로 처리하고, 제어기의 신뢰성을 높이기 위해 DSP를 사용하였다.

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A Bidirectional Dual Buck-Boost Voltage Balancer with Direct Coupling Based on a Burst-Mode Control Scheme for Low-Voltage Bipolar-Type DC Microgrids

  • Liu, Chuang;Zhu, Dawei;Zhang, Jia;Liu, Haiyang;Cai, Guowei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1609-1618
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    • 2015
  • DC microgrids are considered as prospective systems because of their easy connection of distributed energy resources (DERs) and electric vehicles (EVs), reduction of conversion loss between dc output sources and loads, lack of reactive power issues, etc. These features make them very suitable for future industrial and commercial buildings' power systems. In addition, the bipolar-type dc system structure is more popular, because it provides two voltage levels for different power converters and loads. To keep voltage balanced in such a dc system, a bidirectional dual buck-boost voltage balancer with direct coupling is introduced based on P-cell and N-cell concepts. This results in greatly enhanced system reliability thanks to no shoot-through problems and lower switching losses with the help of power MOSFETs. In order to increase system efficiency and reliability, a novel burst-mode control strategy is proposed for the dual buck-boost voltage balancer. The basic operating principle, the current relations, and a small-signal model of the voltage balancer are analyzed under the burst-mode control scheme in detail. Finally, simulation experiments are performed and a laboratory unit with a 5kW unbalanced ability is constructed to verify the viability of the bidirectional dual buck-boost voltage balancer under the proposed burst-mode control scheme in low-voltage bipolar-type dc microgrids.