• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.154-161
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• 2024

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal motor neuron disorder that causes progressive paralysis. L-Citrulline is a nonessential neutral amino acid produced by L-arginine via nitric oxide synthase (NOS). According to previous studies, the pathogenesis of ALS entails glutamate toxicity, oxidative stress, protein misfolding, and neurofilament disruption. In addition, L-citrulline prevents neuronal cell death in brain ischemia; therefore, we investigated the change in the transport of L-citrulline under various pathological conditions in a cell line model of ALS. We examined the uptake of [¹⁴C]L-citrulline in wild-type (hSOD1wt/WT) and mutant NSC-34/ SOD1^G93A (MT) cell lines. The cell viability was determined via MTT assay. A transport study was performed to determine the uptake of [¹⁴C]L-citrulline. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis was performed to determine the expression levels of rat large neutral amino acid transported 1 (rLAT1) in ALS cell lines. Nitric oxide (NO) assay was performed using Griess reagent. L-Citrulline had a restorative effect on glutamate induced cell death, and increased [¹⁴C]L-citrulline uptake and mRNA levels of the large neutral amino acid transporter (LAT1) in the glutamate-treated ALS disease model (MT). NO levels increased significantly when MT cells were pretreated with glutamate for 24 h and restored by co-treatment with L-citrulline. Co-treatment of MT cells with L-arginine, an NO donor, increased NO levels. NSC-34 cells exposed to high glucose conditions showed a significant increase in [¹⁴C]L-citrulline uptake and LAT1 mRNA expression levels, which were restored to normal levels upon co-treatment with unlabeled L-citrulline. In contrast, exposure of the MT cell line to tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharides, and hypertonic condition decreased the uptake significantly which was restored to the normal level by co-treating with unlabeled L-citrulline. L-Citrulline can restore NO levels and cellular uptake in ALS-affected cells with glutamate cytotoxicity, pro-inflammatory cytokines, or other pathological states, suggesting that L-citrulline supplementation in ALS may play a key role in providing neuroprotection.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.250-257
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• 2023

Glutamate는 포유류의 중추신경계에 분포하는 흥분성 신경전달물질로, 기억, 인지, 그리고 학습 등에 있어서 중요한 역할을 한다. 하지만 고농도의 Glutamate는 신경세포에 독성을 유발하여 신경세포사멸을 유도함으로써 알츠하이머병, 파킨슨병, 뇌졸중 등의 신경퇴행성질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 아열대 천연물의 항산화 활성과 신경보호 효과를 분석하였다. 11종의 아열대 추출물 중에서 Salacca wallichiana 추출물 (SE)의 라디칼 소거활성이 뛰어난 것으로 나타났다. 그리고 SE의 신경보호 효과를 조사한 결과 glutamate로 유도되는 cell death로부터 신경세포를 보호하였다. 또한 glutamate로 유도되는 apoptosis로부터 HT22 세포를 보호하는 효과는 Annexin V와 PI로 염색한 후 flow cytometry를 통해 분석되었다. 추가적으로 H₂DCFDA 염색을 이용하여 SE가 glutamate로 유도되는 세포 내 활성 산소 종 (ROS)을 억제한다는 것을 확인했다. SE의 신경보호 효과는 oxidative stress로 유발되는 Mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway를 억제함으로써 신경세포를 보호하는 것으로 나타났다. 결과적으로 SE가 신경퇴행성질환을 예방하기 위한 치료제 개발에 기여할 수 있음을 나타낸다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.386-399
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• 2023

미세플라스틱과 나노플라스틱(NMPs)은 해양생물에 대한 생식 방해, 산화적 스트레스 등의 부정적 영향을 줄 수 있어 해양생태계의 유해오염물질 중 하나로 간주된다. 전 지구적 기후변화로 해수 온도가 상승하고 있음에도 불구하고 미세플라스틱과 온도변화 간의 독성학적 상호 작용에 대한 연구는 제한적이다. 따라서, 본 연구에서는 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis에 대한 NMPs(polystyrene beads; 0.05-, 6-㎛)의 온도 상승에 따른 독성을 개체 및 유전자 수준에서 확인하였다. 개체 수준에서의 첫 생식 시점은 온도 상승에 의해 빨라지는 양상을 보였으나 35℃ 온도 조건에서 PS beads에 노출된 경우 유의하게 지연되었다. 총 산란 수는 30℃, 0.05-㎛ PS beads에 노출된 경우에서만 유의하게 감소하였다. 상호작용 분석결과 첫번째 생식 시점과 항산화 및 열충격 단백질 유전자(GSTS1 및 Hsp70) 및 ecdysteroid 경로 관련 유전자(EcR_A, EcR_B, 및 CYP314A1)가 온도 및 PS 입자 크기에 주로 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 미세플라스틱이 크기 의존적인 독성을 가지고 있음을 보여줌과 동시에 온도 증가로 인해 독성이 강화될 수 있음을 의미한다. 본 연구는 미세플라스틱의 독성을 평가할 때 수온 등 다양한 요소 또한 고려되어야 한다는 점을 제시하였으며, 해양동물 플랑크톤에 대한 수온과 미세플라스틱의 복합적 독성 상호작용에 대한 이해를 제공할 수 있을 것이다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.238-245
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• 2024

젖산 전극은 환자의 건강상태와 스트레스 수준, 및 운동선수의 피로도를 실시간으로 모니터링하는 젖산 센서 또는 젖산 연료전지 전극으로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 젖산 산화효소, 카탈라아제, 미토콘드리아로 구성된 고성능 전극을 제작하고 전극의 표면분석 및 전기화학적 특성을 조사하였다. 단일벽 탄소나노튜브로 개질된 탄소종이(CPSWCNT)는 개질 전보다 전기 전도성이 크게 향상되었다. 젖산 산화효소, 카탈라아제, 그리고 미토콘드리아가 부착된 전극(CP-SWCNT-LOx-Cat-Mito)은 젖산 산화효소와 카탈라아제가 부착된 전극에 비하여 많은 전류를 생산하였다. 빌리루빈 산화효소(BOD)가 부착된 전극(CP-SWCNT-BOD)이 생산하는 환원전류량은 전해질의 산소 존재 유무에 따라 크게 영향을 받았다. CP-SWCNT-LOx-Cat-Mito (anode)와 CP-SWCNT-BOD (cathode)로 구성된 연료전지는 133 ㎂/cm²로 방전 시 0.2 V의 셀 전위를 유지하며 29 ㎼/cm²의 전력을 생산하였다. 본 연구결과는 미토콘드리아가 젖산 센서 및 연료전지 성능 향상에 필수적인 생체물질임을 시사한다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권2호
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• pp.149-155
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• 2017

벼는 중요한 식량작물이며 지속적으로 벼흰잎마름병균, 도열병균, 잎집무늬마름병균, 바이러스 등 여러 병원균에 의해 수확량이 영향을 받고 있다. 이들 중 Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)에 의해 유발되는 벼흰잎마름병은 세계 벼 재배지역에 발병하여 막대한 피해를 주고 있어 문제가 되고 있다. 따라서 생물적/비생물적 스트레스 저항성에 관여한다고 알려져 있는 식물 특이 전사인자 중의 하나인 NAC(NAM, ATAF, and CUC) 전사인자를 이용하여 벼의 벼흰잎마름병에 대한 저항성을 증진시키고자 하였다. 본 연구에서는 벼에서 NAC 전사인자 중 하나인 OsNAC58 유전자를 분리해 냈으며 아미노산 서열을 바탕으로 분석해 본 결과이 유전자는 5개의 NAC전사인자 group 중에서도 stress와 많은 관련이 있다고 알려진 group III에 속하였다. 또한 세포 내 위치를 확인하기 위해 GFP와 융합한 단백질을 이용해 조사해 본 세포 내에서도 핵에 위치하는 것으로 조사되었다. OsNAC58 유전자의 생물학적 기능 분석을 위해 이 유전자를 과발현시킨 벼 형질전환체를 만들었다. 동진벼를 기준으로 보다 발현이 높은 13개 계통을 선발하였으며, 이들 계통에 벼흰잎마름병균을 접종하여 병저항성을 검정한 결과 동진벼에 비해 벼흰잎마름병에 대한 저항성이 크게 증대함을 보였다. 이것은 벼의 OsNAC58 유전자가 벼흰잎마름병균 침입 시 숙주인 벼 핵 내에서 벼의 병저항성 기작을 조절하여 나타난 결과로 추정된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권5호
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• pp.465-479
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• 2018

본 연구는 2017년도 제 13차 청소년건강행태온라인조사 자료를 활용하여 우리나라 청소년의 가당음료 섭취실태를 파악하고 가당음료 섭취와 인구사회학적 특성, 건강관련 행위, 심리적 특성 및 식습관과의 관련요인을 확인하기 위해 수행되었다. 가당음료 섭취빈도는 탄산음료, 고카페인 또는 에너지음료, 단맛이 나는 음료수에 대한 섭취빈도를 합산하여 산출하였으며, 주요 분석결과는 다음과 같다. 1. 인구사회학적 특성별 가당음료 섭취비율을 살펴보면 남학생과 여학생의 가당음료 섭취 비율의 차이를 나타냈으며, 중학생군과 고등학생군의 가당음료 섭취 비율에서도 유의미한 차이가 있었다. 아버지의 학력에서도, 주관적인 학업성적에서도 군간에 가당음료 섭취비율의 유의미한 차이를 보였다. 2. 건강행위별 가당음료를 섭취하는 비율은 흡연군과 비흡연군간에 차이를 나타냈으며, 음주군과 비음주군에서도 섭취 비율의 차이를 보였다. 또한 중강도 고강도운동 등의 신체활동군에서 비신체활동군과의 가당음료 섭취 비율의 유의미한 차이를 보였다. 3. 심리적 특성으로서 스트레스가 높거나 자살 생각 또는 슬픔이나 절망감을 경험한 군에서도 비경험군과 가당음료 섭취 비율이 다르게 나타났다. 4. 식습관 요인을 살펴보면 아침을 주 5일 이상 결식한 군과 비결식군간에, 패스트푸드, 라면, 과자를 일주일에 3회 이상 섭취 또는 편의점 슈퍼마켓 학교매점을 이용하여 식사를 한 경험이 일주일에 3회 이상 있는 군과 3회 미만인 군간에 가당음료 섭취비율의 차이를 확인할 수 있었다. 채소 반찬의 경우 매일 3회 이상 섭취한 군과 3회 미만으로 섭취한 군간에 가당음료 섭취비율도 유의미한 차이를 보였다. 5. 가당음료 섭취에 영향을 주는 요인을 알아보고자 로지스틱 회귀분석을 실시한 결과 여학생보다 남학생이, 중학생보다 고등학생이, 아버지의 학력이 낮을수록, 주관적인 학업성적이 낮을수록, 흡연이나 음주를 하는 학생이 가당음료를 섭취할 가능성이 높았다. 또한 스트레스가 심하거나, 자살 생각 또는 슬픔이나 절망감을 경험한 학생들의 가당음료를 섭취할 가능성이 높게 분석되었다. 또한 아침을 자주 결식하거나, 패스트푸드, 라면, 과자 등 건강하지 못한 식품을 섭취하거나, 편의점, 슈퍼마켓, 학교매점에서 저녁을 간단히 먹는 학생들에게서도 가당음료 섭취 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 우리나라 청소년들의 가당음료 섭취와 인구사회학적 요인, 건강관련행위, 심리적 특성 및 식습관 등 여러 요인들과 연관성이 있음이 관찰되었다. 이러한 가당음료 섭취는 영양적으로 가치가 낮은 반면 칼로리는 높아 비만을 유도하고 각종 질환의 원인이 될 수 있다. 현재 정부에서 청소년들의 당류섭취량을 줄이기 위해 학교 내 또는 학교주변 어린이식품안전보호구역에서 탄산음료 또는 고카페인 함유 음료 판매를 금지하고 있으나, 학생들의 자의적 선택에 의해서 가당음료를 마시지 않도록 하기 위해서는 학교 영양교사나 급식영양사에 의하여 당류 섭취 감소를 위한 주기적인 영양교육이 이루어져야 할 것으로 본다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.145-148
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• 2006

현대사회는 사회 문화적 가치 기준이 대중매체를 통해 널리 전달되고, 빠르게 수용되어지는 특성을 지니고 있다. 이와 같은 경향은 현대 여성들에게 자신의 신체를 대중매체 속의 아름다운 몸매와 비교하여 표방하고자 하는 경향을 불러일으키고 있으며, 최근 몸짱 등의 신종용어의 탄생은 이러한 현상을 더욱 부추기고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 이러한 지나친 외모지상주의 현상으로 인한 여성의 건강장애 및 스트레스를 예방하고, 올바른 신체이미지 형성으로 건강하고 건전한 삶을 영위하기 위한 스포츠 참여를 확산시키는 데 그 목적이 있다. 이와 같은 연구 목적을 달성하기 위하여 본 연구에서는 2006년 현재 서울 대전 지역에 소재하고 있는 스포츠 활동 참여자를 모집단으로 설정한 후 유층집락무선표집법을 이용, 스포츠 활동 참여 집단의 표본을 추출하였고, 스포츠 활동 비참여집단의 표본은 참여집단을 표집한 스포츠센터 등의 인근에 위치하고 있는 초 중 고 학교 학생의 학부모 및 여자형제를 조사, 각각 450명씩 총 900명의 자료가 실제분석에 사용되었다. 자료 수집을 위한 도구는 설문지이며 신뢰도 검사 결과 체중관련요인 a=.807, 건강관련요인 a=.819, 몸매관련요인 and a=.784로 나타났다. 자료분석을 위하여 본 연구에서 사용한 통계분석기법은 공변량분석(Analysis of Covariance)이었다. 이와 같은 연구방법 및 절차를 통하여 본 연구에서 도출된 결론은 다음과 같다. 스포츠 활동 참여는 신체이미지에 긍정적인 영향을 미친다. 즉, 스포츠센터 운동 참여집단이 비참여집단에 비하여 건강관련요인, 몸매관련요인의 신체이미지가 높다.)를 보였다. 3. 경토(耕土) 15cm 밑에 비닐을 깐 것은 비닐의 공극량(孔隙量)에 따라서 $75{\sim}88%$의 관개용수절약(灌漑用水節約)을 보였다. 비닐의 공극량(孔隙量) $3cm/m^2$의 경우에는 수도수량(水稻收量)이 표준구(標準區)와 비등(比等)하였으나 그 보다 공극(孔隙) 작으면 수도수량(水稻收量)은 저하(低下)하였다. 4. 처리구(處理區) 주위(周圍)에 깊이 57cm, 높이 6cm로 비닐을 삽입(揷入)하여 지수벽(止水壁)을 만들면 수분침투량(水分浸透量) $25{\sim}33%$ 정도 감소(減少)되었다. 5. 경토(耕土) 15cm 밑에 밑짚을 6cm 두께로 다저 넣은 것은 표준구(標準區)에 비(比)하여 1963, 년도(年度)에는 약(約) 30% 의 증수(增收)를 보였으나 1969년도(年度)에는 약(約) 7%의 감수(減收)를 보여 양년도(兩年度)의 성적(成績)이 극(極)히 대조적(對照的)이었다. 6. 전체적(全體的)으로 1969년도(年度)에는 전년도(前年度)보다 수량(收量)이나 주당수수(株當穗數) 및 수립수(穗粒數)가 적은데 이것은 1969도(度)의 기상(氣象)이 분얼성기(分蘖盛期)에 저온다우(低溫多雨)이고 등숙기(登熟期)에 일조(日照)가 적었기 때문일 것이다. 7. 생육상태(生育狀態)의 처리간(處理間) 변이(變異)는 다음과 같다. (1) 밑다짐과 간단관수(間斷灌水)에 의하여 초장신장(草長伸長)이 조장(助長)되었다. (2) 밑다짐 9cm 구(區)와 일간격(日間隔)의 간단관수구(間斷灌水區)는 고(高) 수량(收量)이며 간장(稈長)도 컸다. (3) 간단관수(間斷灌水)의

• 한국산림과학회지
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• 제106권4호
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• pp.397-407
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• 2017

본 연구는 현재 국내에서 조경수 및 가로수로 이용되고 있는 상록활엽수들 중 Cinnamomum camphora Sieb., Camellia japonica L., Quercus glauca Thunb., Machilus thunbergii., Dendropanax morbifera LEV., Daphniphyllum macropodum Miq.., Raphiolepis indica var. umbellata (Thunb.) Ohashi. 등 7 수종에 대해서 내건성을 비교분석하기 위해 진행되었다. 수종별 내건성을 분석하기 위하여 2016년 9월 5일~10월 5일까지 30일간 무관수 처리하였고 5일 간격으로 수종별 건중량, 잎의 상대함수량, 상대수분손실량, 전해질 용출 등을 측정하여 내건성을 비교하였다. 4가지 측정방법으로 비교한 결과 C. japonica > R. indica > Q. glauca > M. thunbergii, D. morbifera > D. macropodum > C. camphora 순으로 내건성이 강한 것으로 나타났다. 비선형 회귀분석의 로지스틱 모델을 사용하여 수종별 건조처리에 따른 치사기간을 분석한 결과 22.7~37.6일의 범위로 측정되었으며, C. japonica 37.6일, R. indica 36.8일, Q. glauca 35.3일, M. thunbergi 31.0일 등으로 30일 이상으로 높은 내건성을 보인 반면, C. camphora 22.7일, D. morbifera 27.5일, D. macropodum 22.8일로 수분결핍에 따른 건조저항성이 낮은 것으로 조사되었다. 즉, 상록활엽수 7수종 중 C. japonica, R. indica, Q. glauca는 수분스트레스에 저항하는 적응력을 보였기에 시기를 조정하여 식재하면 안정적인 가로수 조성이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.771-778
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• 2011

근래 양산시와 부산시간의 활발한 이동량에 따라 최근 도시철도 1호선 양산선(노포~북정)의 예비타당성조사가 완료되어 타당성이 있는 것으로 결론되어 짐에 따라 도시철도 서비스가 취약한 웅상지역의 교통문제를 개선하고 광역도시간의 균형발전을 도모할 수 있도록 부울경을 연계하는 광역도시철도망 구축 필요성이 요구되고 있다. 또한 광역도시철도망 구축의 필요성을 강조하기 위해 대상지역 수단별 통행량과 해당지역 도로통행배정을 조사하였고, 노선대안별 수송수요를 예측하여 수단별 통행량과 통행배정 결과에 따라 개략적인 경제적 분석을 위해 설정된 노선대안별 건설비와 편익을 산정하였다. 본 과업의 3개의 대상 노선안 중 효율적인 노선으로 선정된 노선 1안의 건설에 필요한 총 사업비는 7,943.2억원으로 산출되었으며, 사업비중 순공사비가 가장 많은 비용을 차지하고 있으며 다음으로 예비비, 차량구입비, 부대비 순으로 나타났으며 단, 용지보상비는 계상되지 않았다. 특히 노선 1안은 건설시 경제성 분석결과 편익/비용비가(B/C)가 0.584, 순현재가치(NPV)가 -2,174.7억원, 내부수익율(IRR)이 0.604%로 분석되어 현 단계에서는 경제성이 다소 없는 것으로 나타났으나, 장기적으로 노선 3안인 월평~용당의 양산구간만을 건설시 편익/비용비가(B/C)가 0.737로 나타나고 있다. 따라서 도시철도 서비스가 취약한 웅상지역 주민의 편의를 도모하기 위해 부산 도시철도 기본계획 재정비시 기존 신정선을 연장하여 도시철도 관련 상위계획에 본 과업노선을 포함시켜 장래 노선 2안인 부산~양산~울산으로 이어지는 광역도시철도망 체계 구축이 반드시 필요할 것으로 판단되고 있다.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.597-608
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• 2020

규모 5 이상의 경주지진과 포항지진이 발생한 이후에도 한반도 남동부에서는 여전히 수백 건의 여진과 미소 지진이 발생하고 있다. 이러한 현상은 응력이 계속 작용하고 있다는 것을 의미하며, 또 다른 큰 지진이 발생할 수도 있음을 암시한다. 따라서 본 연구에서는 한반도 남동부 포항-울산지역의 심부 지질구조를 분석하기 위해 중력장 해석 방법을 사용하였다. 먼저 연구지역의 부족한 중력 데이터를 수집하기 위해, 중력 탐사를 시행하여 기존 자료보다 정밀한 부게 중력이상을 계산하였다. 중력이상 데이터를 바탕으로 역산 방법인 "곡률 분석 (Curvature analysis)"과 "오일러 곱풀기 방법(Euler deconvolution method)"을 이용하여, 한반도 남동부의 심부 단층의 위치 및 방향성과 최대 깊이를 분석하였다. 그 결과, 본 연구지역에는 최소 6개의 심부 단층(C1~C6)이 존재하는 것으로 해석된다. 심부 단층선 C1은 방향성과 위치가 연일구조선과 일치하는 것으로 보아, 연일구조선이 최대 약 4000m 깊이까지 이어져 있는 것으로 해석된다. 심부 단층선 C2는 여러 개의 분절된 단층들로 이루어져 있으며, 지표의 단층들과 잘 대비된다. 심부 단층선 C3, C4와 C5는 북서-남동 방향의 울산단층과 평행한 방향성을 가지는 것으로 분석되며, 초기 백악기에 남북 방향의 응력을 받아 형성되었으나 퇴적물에 덮여 지표에 드러나지 않는 것으로 판단된다. 심부 단층선 C6는 북동-남서 방향성을 가지며, 어일분지의 동쪽 경계단층이 심부로 이어져 있는 것으로 사료된다. 분석한 심부 단층선과 미소 지진 발생 현황을 대비한 결과, 심부 단층선 C1과 2018년~2019년 동안 한반도 남동부에서 발생한 미소 지진의 분포가 대략 일치하는 것을 확인하였다. 이는 심부에 존재하는 단층과 최근 발생하는 지진이 연관이 있다는 것을 시사한다.