• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.344-357
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• 2020

Streptococcus zooepidemicus 유래의 세포외 고분자물질인 히알루론산(hyaluronic acid) (HA)을 대량 생산하기 위해, 균주 개량, 생산배지 및 배양공정 개발에 관한 연구를 수행하였다. HA 고생산성 변이주를 선별하기 위해 약 99%의 사멸률을 보이는 ethylmethane sulfonate (EMS) 처리조건을 적용해서, 지속적인 random screening 방법으로 고생산성, 고안정성의 변이주들을 선별할 수 있었다. HA를 고농도로 생산하기 위해서는, 이 균주의 생화학 및 배양생리적 특성에 기반한 최적 배지개발이 필수적이라고 판단하여, one-factor-at-a-time (OFAT), full factorial design (FFD), steepest ascent method (SAM) 및 response surface method (RSM) (반응표면분석법)을 순차적으로 적용하여 통계적 배지 최적화 실험을 수행하였다. 최적 배지조성에서 플라스크 배양에 의한 HA 생산성은 5.38 g/l로서, 이전 배지(3.54 g/l)에 비해 약 52% 향상된 생산량을 얻을 수 있었다. 또한 선별된 우량균주와 최적화된 생산배지를 이용하여 5 L 발효조에서 배양공정 최적화 연구를 수행하였다. 이 균주의 생리학적 특성을 고려할 때, HA 생산성을 높이기 위해서는 (배양 중 HA 축적으로 인해 고점도를 띠는) 배양액으로의 충분한 용존산소 공급이 매우 중요한 요인인 것으로 판단되었다. 따라서 용존산소 공급과 밀접하게 관련있는 발효조의 교반시스템(교반 날개 종류, 크기 및 배치 등) 및 교반속도에 대한 최적화 연구를 수행하였다. 그 결과, 교반축 하부에는 Rushton turbine-type, 상부에는 marine-type의 확장된 교반날개(기존 대비 직경 1.3배 확장)가 설치된 경우, 450 rpm에서 강화된 혼합력과 충분한 용존산소 공급으로 인해 HA 생산성이 기존 플라스크 배양 대비 약 1.8배(9.79 vs. 5.38 g/l) 더 높은 것으로 확인되었다. 최종적으로 HA 배양공정의 scale-up 가능성을 확인하기 위해, pilot 규모의 50 L 발효조 배양을 최대 300 rpm의 교반속도에서 수행하였다. 처음으로 시도한 50 L 배양임에도 불구하고, HA 최대 생산성 면에서 볼 때, 5 L 발효조 결과와 거의 동일한 수준(98.5%) (9.11 vs 9.25 g/l)의 생산량을 얻을 수 있었다. 반면 지수기 성장단계인 배양 15시간까지의 50 L 배양의 HA 평균생산속도(r_p)는 0.46 g/l/hr로서 0.62 g/l/hr인 5 L 배양 대비 약 74% 정도에 머무는 것으로 나타났다. 따라서 생산 발효조의 scale-up 시, 생산균주의 전단응력 민감성(shear damage)을 함께 고려하면서, 산소전달계수(k_La)를 기반으로 하는 교반시스템에 대한 체계적인 연구가 진행된다면, HA 생산속도도 증가될 수 있는 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국잡초학회지
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• 제14권4호
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• pp.265-271
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• 1994

7종류(種類)의 dinitroaniline계(系) 제초제(除草劑)의 제초활성(除草活性), 잔효성(殘效性), 토양중(土壤中)의 하향(下向) 이동성(移動性), bentgrass에 대한 영향(影響) 및 pendimethalin과 benefin의 bentgrass 경엽(莖葉)에서의 분포(分布)에 대하여 실험(實驗)을 하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 공시(供試) 제초제(除草劑)에 대한 바랭이(Digitaria sanguinalis)에 대한 살초력(殺草力)은 prodiamine, benefin, pendimethalin 등의 제초제(除草劑)에서는 표준량(標準量)의 1/16에서도 $LD_{90}$을 나타내어 아주 높았고, ethalfluralin, bensulide가 낮았다. Bensulide를 제외(除外)한 모든 공시(供試) 제초제(除草劑)는 식양토(埴壤土)에 비하여 모래에서 제초활성(除草活性)이 떨어졌다. 2. 잔효성(殘效性)($LD_{90}$의 지속기간(持續期間))은 benefin, beslogine, prodiamine, oryzalin, bensulide, siduron 등의 제초제(除草劑)에서는 약 50일간(日間), pendimethalin은 약 35일간(日間), trifluralin, ethalfluralin 등은 약 25일간(日間)이었다. 3. 제초제(除草劑)의 종류(種類)에 관계없이 잔디밭 표토(表土)에 처리(處理)한 것이 bentgrass green 모래 처리구(處理區)에 비하여 하향(下向) 이동성(移動性)이 작았으며, 잔디가 있는 처리구(處理區)가 잔디가 없는 처리구(處理區)보다 현저(顯著)하게 하향(下向) 이동성(移動性)이 작았다. Ethalfluralin, oryzalin, bensulide 등은 하향(下向) 이동성(移動性)이 큰 제초제(除草劑)이고 그 밖의 공시(供試) 제초제(除草劑)는 하향(下向) 이동성(移動性)이 비교적(比較的) 작았다. 4. Beslogine, bensulide, prodiamine, benefin 등은 bentgrass에 거의 약해(藥害)를 나타내지 않았으며, oryzalin, trifluralin 등은 약 12%, ethalfluralin은 30%, pendimethalin은 40%의 건물중(乾物重)을 감소(減少)시켜 제초제간(除草劑間)에 상이한 약해(藥害)을 보였다. 5. Pendimethalin과 benefin간(間)에는 bentgrass의 경엽표면(莖葉表面), 왁스층, 경엽내부(莖葉內部)에서 분포량간(分布量間)에 차이(差異)는 거의 없어서 두 제초제간(除草劑間)의 약해차이(藥害差異)는 체내대사(體內代謝)나 작용점(作用点)에서 활성(活性)의 차이(差異)에 기인(起因)하는 것으로 추정(推定)되었다.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.355-363
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• 2015

본 연구에서는 염소 소독제를 함유한 수돗물을 수리학적 체류시간 2시간 수준으로 공급한 모델 상수관망에서 형성된 초기 생물막의 생장에 대해 연구하였다. PVC slide 표면에 형성된 세균 생물막의 비생장률(specific growth rate, ${\mu}$)은 총세균수와 종속영양세균수 기준으로 각각 $0.14{\pm}0.09day^{-1}$와 $0.16{\pm}0.08day^{-1}$로 측정되었으며, 생물막 형성 정도는 실험 개시 10일 후에 각각 $3.1{\times}10^4cells/cm^2$와 $6.6{\times}10^3CFU/cm^2$에 이르렀다. Bulk-phase 세균에 비해 훨씬 높은 생물막 형성 세균의 비생장률(${\mu}$)은 관망내에서 생물막 세균의 증식이 세균 재생장의 주된 요인으로 작용함을 의미하였다. 분리 배양된 생물막 균주들은 acetate 농도를 달리한 생장배지에서 얻어진 Monod 모델에서 특징적인 ${\mu}_{max}$와 $K_S$값을 보여주었다. 가장 낮은 ${\mu}_{max}$값을 보여준 Methylobacterium 균주는 느린 생장을 통해 염소 소독제 처리(0.5 mg/L, 10분간)에 대해 높은 내성을 나타내었다. 반포화상수(half-saturation constant) $K_S$값은 Sphingomonas 균주에서 다른 분리 균주들에 비해 100배 정도 낮게 측정되어 기질친화도가 매우 높게 나타났다. 이는 수돗물과 같이 영양물질의 농도가 매우 낮은 조건에서 생존할 수 있도록 적응된 절대 빈영양성 세균의 특징으로 판단된다. 비록 특징적인 ${\mu}_{max}$와 $K_S$값을 보이는 균주 만을 대상으로 수행되었지만, 이상의 결과는 상수관망에서 초기에 형성되는 복합 세균종으로 구성된 생물막에 대한 이해와 조절에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제29권1호
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• pp.83-94
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• 1999

본 실험은 폐경기 골다공증 여성의 교정치료에서 일어날수 있는 하악골의 구조의 변화와 에스트로젠 투여 효과를 추정하기 위한 연구의 일환으로 난소를 적출한 군과 에스트로젠 투여 및 비투여군으로 분류하고 미세방사선사진으로 하악골을 촬영하여 이의 골 면적을 측정하고 조직 변화를 관찰하였다. 생후 4개월된 Sprauge-Dawley계 백서 50마리를 난소적출(OVE)군, 난소적출후 에스트로젠 투여 (OVE-EST)군, sham operation 시행후 에스트로젠 투여(EST)군으로 분류하여 각군을 수술후 5주, 6주, 7주째 희생시켜 하악골을 적출한 후 좌측 하악골은 비탈회표본으로 제작하여 미세방사선사진을 통해 해면골을 관찰하고 면적을 측정하였으며 우측 하악골은 탈회표본으로 제작하여 병리조직학적인 소견을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 하악골의 전체골면적에 대한 피질골의 비율분석에서 OVE군, OVE-EST군, EST군 모두에서 통계적으로 유의한 변화가 없었다. 2. OVE군은 대조군에 비해 5, 6, 7주째로 갈수록 골수강의 비율이 증가하였는데(p<0.05),백서의 난소제거가 하악골에서도 골소주를 소실시켜 골수강을 확장시켰다. 3. OVE-EST군은 5주째는 골수강의 비율이 약간 증가되어 있었으나 점차 감소하여서 7주째에 유의하게 적었고 (p<0.05), EST군은 6주째부터 골수강의 비율이 현저히 감소되었는데(p<0.05),에스트로젠이 골수강의 크기를 감소시키는 효과가 있음을 알수 있었다. 4. 미세방사선사진과 병리조직학적 소견상 OVE군에서 골수강들의 크기가 확장되었고 파골세포들이 불규칙한 변연부에서 다수 관찰된 반면, OVE-EST군은 점점 치밀해지는 골소주들로 골수강이 작아지는 양상을 나타냈고, EST군에서는 풍부하고 치밀한 골소주들로 골수강들의 크기가 작아졌다.

• 생명과학회지
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• 제20권8호
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• pp.1254-1260
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• 2010

식물 근권미생물은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하면서 식물생장 촉진물질을 분비하여 식물생육에 직접적인 영향을 주거나, 항균물질을 분비하여 병원균으로부터 식물 근권환경을 보호하여 식물의 생육을 촉진하게 된다. 이러한 활성을 갖고 있는 미생물을 분리하여 동정하며, 항균물질을 분리, 동정하여 지속농업의 발전과 농업환경의 보전을 위하여 연구를 실시하였다. 논토양으로부터 식물생육촉진활성과 항균활성을 갖는 RRj 228균주를 분리하여, 생리 생화학적방법과 유전학적 방법으로 동정한 결과, Pseudomonas sp.로 동정되었다. RRj 228균주는 B. cinerea, P. ultimum, P. capsici와 R. solani에도 높은 항균활성을 보였으며, 특히 고추탄저병원균인 C. acutatum에 강력한 항균활성을 나타냈다. RRj 228균의 배양여액을 C. acutatum, R. solani 및 P. ultimum에 대한 $ED_{50}$값을 측정한 결과 0.14, 0.16, 0.29 mg/ml로 나타났다. 항균활성물질은 RRj 228 배양여액으로부터 각종 크로마토그라피법으로 순수분리하고, NMR과 GC/MS 등의 기기분석을 실시하여 구조를 Phenazine-1-carboxylic acid (분자량 224)로 동정하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제47권4호
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• pp.446-453
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• 2020

이 연구의 목적은 Indocyanine Green(ICG)과 근적외선(Near Infrared, NIR) 다이오드 레이저가 Streptococcus mutans 세균막에 미치는 효과를 ICG 용액의 농도에 따라 평가하는 것이었다. Hydroxyapatite disk에 S. mutans 세균막을 형성하여 멸균 증류수에 용해시킨 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액과 300 mW의 출력, 808 nm의 파장을 가지는 NIR 다이오드 레이저를 적용하였다. 모든 표본은 공초점 레이저 주사 현미경(Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM)을 이용하여 관찰하였다. 또한 1채널 열전대 온도계와 Thermocouple을 이용하여 광조사 시에 ICG 용액의 농도에 따른 세균막 표면의 온도 변화를 함께 측정하였다. 대조군과 비교 시에 ICG 용액 만을 도포한 군에서는 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서, 그리고 ICG 용액의 도포와 광조사를 함께 시행한 군에서는 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 농도에서 통계적으로 유의한 세균 수의 감소가 관찰되었다. 용액의 농도에 따른 온도 증가량은 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg/mL의 ICG 용액에서 각각 9.53℃, 10.43℃, 11.4℃, 12.1℃, 12.67℃, 13.63℃ 이었다. 즉, ICG 용액의 농도가 3.0 mg/mL이면 그 자체로도 S. mutans 세균막을 억제할 수는 있으나, NIR 다이오드 레이저를 함께 사용하면 주변 조직 손상의 우려 없이 더 효율적인 항균 작용을 나타낼 수 있다. 따라서, 이번 연구는 새로운 치아 우식증 예방법으로 ICG와 NIR 다이오드 레이저의 임상적 적용의 가능성을 제시한다.

• Journal of Gastric Cancer
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• 제6권2호
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• pp.109-113
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• 2006

목적: 위내시경의 보급으로 조기위암의 빈도가 증가하고 축소치료가 활성화되고 있다. 이러한 치료는 장점도 있으나 림프절 곽청의 측면에서 제한점이 있다. 림프절 전이를 동반하는 조기위암의 대부분은 UICC-TNM 분류의 N1 또는 N2이지만 드물게 N3의 보고도 있다. pT1N3 위암은 증례보고는 있지만 review논문은 없어서 특성을 이해하거나 치료방침을 세우기가 어렵고 UICC-TNM에서 4기로 예후가 나쁜 위암으로 분류되어 있으나 객관적인 증거는 없다. 저자들은 국내 6개 대학에서 9예의 pT1N3 위암 치험예를 모아서 문헌 고찰과 함께 분석하였다. 대상 및 방법: 분당차병원,한양의대,충북의대,고려의대 구로병원, 아주의대, 가톨릭의대 성가병원의 6개 병원에서 기간은 서로 다르지만 의무기록 분석이 가능하였던 기간동안 수술을 받았던 2,772예의 조기위암 중에서 UICC-TNM의 pT1N3 위암 9예를 분석하였다. 비교 대조군은 분당 차병원에서 수술을 받은 210예의 조기위암 환자이다. 결과: 9예는 전체 조기 위암 2,772예의 0.32%이며 남자는 3명, 여자는 6명이었고 평균연령은 57세였다. 점막암이 2예, 점막하층암이 7예이고 전이된 림프절의 수는 18에서 52개로 평균 27개였다. 5예는 표층 팽창형으로 대조군에 비해서 많았고 종양의 크기도 N3군이 N0, N1, N2군보다 컸다. 7예에서 림프관 침윤이 있었으며 대조군에 비하여 높았다. 1예는 대동맥주위 림프절 전이가 있어서 비치유 절제가 되었고 2예에서 조기재발이 있는 등 예후가 불량하였다. 결론: pT1N3 위암의 위험 인자로는 여성, 점막하층암, 종양의 크기, 림프관 침윤을 들 수 있다. pT1N3 위암의 존재는 조기위암의 축소 치료 시 주의를 요하며 예후가 불량하기 때문에 적극적인 항암 보조 요법이 필요할 것으로 생각된다.

• 치위생과학회지
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• 제17권4호
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• pp.283-289
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• 2017

DUWL에 형성한 바이오필름을 효율적으로 제거할 수 있는 새로운 소독제는 개발되어야 하며, 실험실에서 소독제의 효과를 확인하기 위해 DUWL 바이오필름 시료는 필요하다. 이 연구의 목적은 well plate를 사용하여 간단하고 재현 가능한 DUWL 바이오필름 모델을 개발하는 것이다. 사용중인 4대의 DUWL에서 배출된 1 L의 물을 여과지에 여과시켜 세균을 얻었다. 여과지를 PBS (pH 7.4) 용액 20 ml에 현탁시킨 후, 현탁액을 R2A 액체배지에 접종하고 $25^{\circ}C$에서 10일 동안 배양하였다. 10일 배양한 세균 배양액을 $-70^{\circ}C$에 보관하였고 매 실험에 사용하였다. 세균배양액을 R2A 배지에서 5일 동안 회분 배양하였다. 12-well plate에 회분 배양한 세균 배양액과 멸균한 폴리우레탄 튜빙 조각을 넣고 정체된 상태로 $25^{\circ}C$에서 바이오필름을 형성시켰다. R2A 액체배지는 2일마다 2 ml씩 교체해주었다. 폴리우레탄 내형성된 바이오필름의 축적량을 확인하기 위해 폴리우레탄 튜빙 조각을 내면에서 수집한 바이오필름을 R2A 고체배지에 도말하였다. 도말한 R2A 고체배지는 $25^{\circ}C$에서 7일 배양하고 $CFU/cm^2$를 계산하였다. 그리고 바이오필름의 두께와 구성 세균의 형태 및 분포를 확인하기 위해 CLSM과 SEM을 사용하였다. 4일 동안 배양시킨 바이오필름의 평균 축적량은 $1.15{\times}10^7CFU/cm^2$였다. 바이오필름은 구균, 짧은 길이의 간균, 그리고 중간길이의 간균을 포함하고 있었고 폴리우레탄 튜빙 내면에 넓게 분포하고 있었다. 바이오필름두께는 위치에 따라 차이가 있지만 $2{\mu}m{\sim}7{\mu}m$였다. 이 연구에서 제작된 DUWL 바이오필름 model은 DUWL에서 수집된 모든 세균을 사용하여 세균의 다양성을 확보했고 또한 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 well-plate를 사용했기 때문에 비용 효율적이고 재현이 간단하다. 본 연구의 DUWL 바이오필름 모델은 새로운 소독방법의 개발하는 데 유용하게 사용될 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제30권5호
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• pp.484-492
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• 2012

본 연구는 정자기장 처리가 실내 관엽식물의 생육 및 생리적 특성에 미치는 영향과 그 작용 메커니즘을 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 스파티필름(Spathiphyllum spp), 산호수(Ardisia pusilla DC.), 싱고니움(Syngonium podophyllum), 홀리아페페(Peperomia pereskiifolia) 및 필레아(Pilea cadierei)의 5종 관엽식물을 대상으로 안쪽 바닥면에 표면자속밀도 3,500G의 이방성 NdFeB계 원형 소결영구자석을 장착하여 자성처리한 화분에서 6개월간 생육시켜 나타난 변화를 관찰하였다. 자성처리화분에서의 생육은 스파티필름, 산호수 및 필레아에서 유의성 있는 생육증대를 유도하였으며 대부분의 식물종에서 조직 내 함수율을 증대시키는 것으로 나타났다. 스파티필름은 광합성률 또한 유의성 있게 증대되었으나 산호수 및 필레아의 경우 광합성률의 유의성 있는 증가가 나타나지 않았는데 이는 자성처리화분이 동화산물에 대한 정상적인 대사과정에서의 수요를 감소시킴으로써 생물량 축적에 보다 유리한 조건을 제공하는 것으로 해석된다. 그러나 홀리아페페의 경우 생육이나 광합성에 있어 별다른 차이가 유도되지 않았기 때문에 자성처리화분의 이와 같은 효과는 식물종에 따라 차이를 보일 것으로 생각된다. 실험에 사용된 대부분의 식물종에서 자성처리에 따른 엽 내 질소 및 엽록소 함량과 엽록소 a/b 비율에 유의성 있는 증가가 나타났다. 이와 같은 결과들은 식물종에 따른 제한은 있으나 적절한 자기장 처리를 통해 환경변화에 대한 관엽식물의 잠재적 적응능력을 높이고 실내 환경개선을 위한 실내식물의 활용도를 증대시킬 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권1호
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• pp.15-20
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• 2018

상승온도 처리에 따른 논토양 탄소의 변동과 벼 생육을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 소형 상부개방형 챔버를 이용하여 대기온도 보다 $0.4^{\circ}C$, $0.5^{\circ}C$, $0.9^{\circ}C$ 상승온도 환경을 조성하여 상승온도를 처리할 수 있었다. 사각챔버의 내부온도는 대기보다 평균온도와 최고온도가 높고 최저온도는 낮은 특징을 나타내었다. 상승온도 처리구의 포트 내 표면수의 TOC 농도는 대조구 보다 상승온도 처리구에서 높았고 시간이 경과함에 따라 점차 낮아졌다. 벼 재배후 토양의 TOC 함량은 대조구 보다 상승온도 처리구에서 낮았다. 상승온도 처리로 벼 식물체의 탄소함량은 감소하고 질소함량은 증가하여 C/N 율은 감소하는 경향을 나타내었다. 상승온도 처리로 대조구 보다 벼의 줄기 길이와 줄기무게가 유의하게 증가하였으나 이삭수와 벼 낱알 무게는 유의한 차이를 나타내지 않았다.