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하천환경의 생물학적 평가를 위한 저서동물지수(BMI)의 개발 (Development of Benthic Macroinvertebrates Index (BMI) for Biological Assessment on Stream Environment)

  • 공동수;손세환;황순진;원두희;김명철;박정호;전태수;이종은;김종현;김종선;박재흥;곽인실;함순아;전영철;박영석;이재관;이수웅;박창희;문정숙;김진영;박혜경;박선진;권용주;김필재;김아름
    • 한국물환경학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.183-201
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    • 2018
  • The tolerance of Korean benthic macroinvertebrates to organic pollution has been analyzed since the early 1990s. However, considering the fact that there have been related studies carried out in some European countries since the early 20th century, the history of the research in Korea is very short and there is still much knowledge to supplement. We revised the saprobic valency, the saprobic value and the indicator weight value of 190 benthic macroinvertebrates taxa through the data of water quality and individual abundance collected from 7,086 sampling units in Korea from 2008 to 2014. The individual abundance of Uracanthella (Ephemeroptera) as a representative, one of the most common and abundant taxa in Korea, showed a typical lognormal distribution to 5-day biochemical oxygen demand (BOD5) concentration, and a normal distribution to the class interval of BOD5 concentration according to saprobic series. The value combining the mean individual abundance and the relative frequency of occurrence was a more efficient indicator value than that of each property alone. Benthic Macroinertebrates Index (BMI) was newly proposed as a modification of the saprobic index of Zelinka and Marvan (1961). BMI showed extremely significant correlation (determination coefficient $r^2$ > 0.6, n = 569 sites) with the concentration of BOD5, and the coefficient was a little higher than those of the previous indices. Until now, there has been very little research on the assessment of biological integrity of benthic macroinvertebrates community in Korea. While continuing researches into improve the reliability of BMI, it is necessary to develop multimetric indices for evaluating the integrity, including the composition of species and functional guilds, and the richness and diversity of the community.

관상동맥 우회술 500례의 임상적 고찰 (Clinical Analysis of 500 Cases of Coronary Artery Bypass Grafting)

  • 신윤철;김기봉;안혁;채헌;노준량;서경필
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제32권6호
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    • pp.525-531
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    • 1999
  • 배경: 본 연구는 1981년 11월부터 1997년 6월까지 관상동맥 우회술을 받은 500례의 협심증 환자를 대상으로 술전 진단, 수술방법, 수술사망률, 수술합병증, 술후 증상의 재발과 치료에 대해 알아보았다. 대상 및 방법: 500례 중 남자는 330례, 여자는 170례였고 평균 연령은 57.4$\pm$8.9세였다. 술전 환자의 평가를 위해 심전도, 심에코, MIBI scan, 내경동맥과 대퇴동맥에 대한 Duplex Sono, CK, LDH를 포함한 일반적인 혈액 검사, 관상동맥 조영술 등을 시행하였으며, 술후 부정맥과 심근경색증 등의 합병증에 대한 판정 지표로 삼았다. 결과: 술전 진단으로 불안정성 협심증이 282례 (56.4%), 안정성 협심증이 141례 (28.2%), 심근경색후 협심증이 58례 (11.6%), 급성 심근경색증이 8례 (1.6%), 이형 협심증이 7례 (1.4%), 경피적 관상동맥확장술 실패가 4례 (0.8%)였다. 술전 관상동맥 조영술 상 삼혈관 질환이 263례 (52.6%), 이혈관 질환이 93례 (18.6%), 단일혈관 질환이 71례 (14.2%)였으며, 좌주관상동맥 질환이 68례 (13.6%), 그외 5례(1.0%) 있었다. 환자들은 술전 여러 가지 관상동맥 질환의 위험인자들에 노출되어 있었으며 고혈압, 흡연, 비만, 당뇨 등의 빈도가 점차 증가하고 있었다. 수술은 대복재정맥 1143문합, 내흉동맥 442문합, 요골동맥 17문합, 위대망막 동맥 1문합으로 환자당 평균 3.2$\pm$1.2문합을 시행하였으며, 인공판막 치환술 또는 성형술이 동시에 시행된 경우가 31례 (6.2%), 관상동맥 내막절제술 또는 성형술이 27례 (5.4%), 좌주관상동맥 성형술이 13례 (2.6%), 내경동맥 내막절제술이 5례 (1.0%), Maze 술식이 3례 (0.6%), 기타 술식이 11례 (2.2%) 등에서 시행되었다. 수술시간은 대동맥차단 시간이 평균 99$\pm$67분이었다. 수술사망률은 6.8% (34/500)이었고, 여성, 심근경색증 \ulcorner과거력, 급성 심근경색증과 응급수술 등이 유의한 위험인자로 나타났다. 합병증으로서 부정맥 109례 (21.8%), 신경학적 합병증 27례 (5.4%), 출혈 25례 (5.0%), 수술전후 심근경색증 25례 (5.0%), 종격동염을 포함한 창상감염 20례 (4.0%), 저심박출증 18례 (3.6%), 급성 신부전증 12례 (2.4%), 폐렴 등의 기타 합병증이 10례(2.0%)있었다. 술후 추적기간은 평균 25$\pm$23개월이었으며, 증상의 재발로 인한 재수술은 5명의 환자에서 시행되었다. 결론: 수술경험의 축적, 심근보호법의 다양한 적용, 심기능 보조장치의 적극적인 사용으로 고위험군 환자의 증가에도 불구하고 수술사망률을 감소시킬 수 있으리라 기대된다.

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Ar/Ar-H2 플라즈마에 의한 V, Ta, B 산화물의 탄소용융환원 및 정련 (A Study on the Carbothermic Reduction and Refining of V, Ta and B Oxides by Ar/Ar-H2 Plasma)

  • 정용석;박병삼;홍진석;배청찬;김문철;백홍구
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.81-92
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    • 1996
  • Ar/Ar-$H_{2}$ 플라즈마법으로 V, Ta, B산화물과 금속의 환원 및 정련을 행하였다. 다시말해 Ar 플라즈마에서의 고온환원반응 및 Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마에서의 정련 반응에 대한 연구를 각각 수행하였다. Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/V_{2}O_{5}$=4.50의 비에서 순도 96wt%의 조금속 Vdmf 얻었고, 바나듐 산화물의 열분해에 의한 $O_{2}$의 손실로 인해 $C/V_{2}O_{5}$=4.50에서 최대환원도가 얻어졌다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련에서는 $C/V_{2}O_{5}$=4.40의 비에서 99.2wt%의 금속 V을 얻었고, 주된 정련반응은 잔류탄소와 잔류산소의 반응으로 판단된다. 금속 Ta은 Ar 플라즈마 환원에 의하여 $C/Ta_{2}O_{5}$=5.10의 비에서 99.8wt%가 얻어졌고, $Ta_{2}O_{5}$의 열분해에 의한 $O_{2}$ 손실은 발생하지 않았다. Ar-(20%)$H_{2}$ 플라즈마 정련시 탈산반응이 탈탄반응보다 현저했으며, $C/Ta_{2}O_{5}$비가 4.50-5.10의 범위에서 99.9wt%의 금속 Ta을 제조하였다. 이 비에서는 탈산반응에 의한 잔류산소의 감소로 Ta외 Vickers 경도가 약 220Hv였다. 한편, Ar 및 Ar-$H_{2}$ 플라즈마에 의한 $B_{2}O_{3}$의 환원에는 C이 환원제로서 적합하지 않았으나, Fe원 소재와 C, $B_{2}O_{3}$ 및 페로보론을 고주파 유도 용해하였을 때 용강중에서의 $B_{2}O_{3}$의 환원으로 Fe-B-Si 합금을 얻었다.

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조기위암에서 E-cadherin, VEGF-C, VEGF-D의 발현과 Cytokeratin 18로 면역화학염색 한 림프절 전이와의 연관성 (The Correlation between the Expression of E-cadherin, VEGF-C, VEGF-D and the Real Extent of Lymph Node Metastases using Cytokeratin 18 in Early Gastric Cancer)

  • 김대훈;윤효영;송영진;류동희;민인철;성노현;이상억
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제8권2호
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    • pp.70-78
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    • 2008
  • 목적: VEGF-C와 VEGF-D는 맥관형성성 인자이고, E-cadherin의 비정상 발현은 위암의 진행에 중요한 역할을 한다. 이 연구의 목적은 조기위암에서 E-cadherin, VEGF-C, -D 그리고 cytokeratin 18번을 이용하여 정확하게 측정된 림프절 전이와의 연관성을 연구하는데 있다. 대상 및 방법: 1997년 3월부터 2002년 12월까지 49명의 조기 위암환자들을 대상으로 E-cadherin, VEGF-C와 VEGF-D 면역화학염색을 시행하였다. 림프절 전이를 정확하게 측정하기 위하여 49명 환자들의 1,562개의 림프절을 cytokertin 18을 사용하여 재검사 하였다. 결과: 11 (0.7%)개의 림프절이 12.2% (n=6)의 환자들로부터 새롭게 발견되었다. 정확한 림프절 전이는 점막암에서 3.6%였고, 점막하암에서 38.1%였다. 병기 이동은 3명(6.1%)의 환자에서 관찰되었다. E-cadherin의 비정상 발현은 36.7%에서 발견되었고, VEGF-C와 VEGF-D의 발현은 각각 16.3%와 36.7%에서 관찰되었다. E-cadherin의 비정상 발현은 종양의 분화도(P<0.0103)와 Lauren 분류(P<0.0001)와 뚜렷한 연관성이 있었다. VEGF-C와 VEGF-D는 조기위암에서 림프절 전이를 포함한 임상병리학적 연관성이 없었다. 그러나 E-cadheirn이 비정상 발현되고 VEGF-C 또는 VEGF-D의 발현이 동반되는 환자들에서 림프절 전이의 빈도가 높았다(P=0.0031). 결론: 본 연구에서 조기위암에서 림프절 전이와 VEGF-C, VEGF-D의 발현과의 관계를 증명할 수 없었다. 하지만 E-cadherin이 비정상 발현을 하면서 VEGF-C 또는 VEGF-D의 발현을 동반할 경우 림프절 전이와 연관성이 있었다.

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보건소 금연사업의 현황과 문제점 분석을 통한 개선방안 (The Current Status and Problems of Tobacco Control Programs of Public Health Centers in Korea)

  • 박순우;이주열
    • 농촌의학ㆍ지역보건
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    • 제34권1호
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    • pp.87-100
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    • 2009
  • 보건소의 금연사업은 정부의 정책이 지역사회에서 대주민 사업을 통해 직접 수행된다는 측면에서 매우 중요하며 따라서 보건소 금연사업을 지속적으로 모니터링하고 발전하도록 할 필요가 있다. 본 연구는 보건소 금연사업 담당자들을 대상으로 한 설문조사를 통해 우리나라 보건소 금연사업의 현황 및 문제점 파악을 하여 이를 근거로 보건소 금연사업의 개선 및 발전방안을 제시하고자 하였다. 2006년 11월에 전국의 보건소 금연사업 담당자를 대상으로 교육 참석자 및 우편 혹은 이메일을 통해 자기기입식 설문조사를 실시하였다. 246개 보건소 중에서 213명이 응답하였고 그 중 응답내용이 부실한 1건을 제외한 212건을 대상으로 분석하였다. 조사 결과 금연사업 담당자들의 업무 경력에서 86.7%가 금연사업 종사 기간이 3년 미만이었고 90% 정도가 87.3%가 다른 업무를 겸하고 있었다. 금연사업의 내용으로서 포스터나 리플렛을 이용한 홍보와 중고등학생 대상 흡연예방 교육을 거의 모든 보건소에서 실시하였으며, 실제적인 사업의 우선순위는 지역사회 진단이 아닌 현실적인 이유에 의해 결정하는 경우가 많았다. 사업수행을 위한 자원에서 예산이 부족하다고 한 경우는 1.9%에 지나지 않았으며 44.7%가 인력이 부족하다고 하였다. 사업에 필요한 지식과 기술의 습득은 스스로 터득하거나 전임자의 도움에 의존하는 경우가 많았다. 금연사업을 위한 부서간 업무 조율이 잘 된다는 경우가 39.5%에 지나지 않았으며, 금연사업 지원을 위한 중앙정부의 기능에 대해서는 대체적으로 만족하는 경향이었다. 보건소 금연사업 발전을 위해 가장 필요한 것으로서 인력의 역량강화가 65.6%로서 가장 많았다. 본 연구 결과 보건소 금연사업의 발전을 위해서 향후 보건소 금연사업의 발전을 위해서는 과학적 근거를 바탕으로 하고 지역사회 여건에 적합한 금연사업의 기획 및 수행이 필요하며 이를 위해 보건소 인력의 역량과 전문성 강화를 위한 교육 훈련 과정의 지속적 개발이 필요하다. 또한 사업대상자의 참여 유도 방안 개발, 지역사회의 인적 자원 활용 강화, 부서간 업무 연계의 강화방안 마련 등이 필요한 것으로 나타났다.

한국인에 있어서의 뚜렛 장애와 COMT유전자간의 상관 관계에 대한 연구 (ASSOCIATION BETWEEN TOURETTE DISORDER AND CATECHOL-O-METHYL TRANSFERASE(COMT) GENE IN KOREAN SUBJECTS)

  • 김붕년;임재인;조수철
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제15권2호
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    • pp.178-184
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    • 2004
  • 연구목적:본 연구는 한국인에 있어서의 뚜렛 장애 환아 가족에서 COMT유전자의 유전적 다형성과 뚜렛 장애와의 연관성에 대해 고찰하기 위해 수행되었다. 위험 대립 유전자와 특정 임상 양상(틱 증상의 중증도, 공존 질환, 약물 반응)과의 관련성에 대한 것도 함께 연구하였다. 방 법:환아군은 서울대학교 병원 소아 청소년 분과의 틱 장애 클리닉에서 모집하였고, 두 단계의 평가를 거쳐 선별되었다. 우선 모든 환아와 부모는 Kiddie-Schedule for Affective Disorders and Schizophrenia-Present and Lifetime Version(이하 K-SADS-PL)한국어판을 이용한 반구조적 면담을 받았고, 다음으로 모든 부모에게 임상적 면담을 시행하고 YGTSS한국어 판을 이용하여 틱 증상의 중증도에 대한 평가를 하였다. 대조군은 본 병원의 건강증진센터로부터 모집하였고 Symptom CheckList-90(이하 SCL-90)과 Structured Clinical Interview for DSM-IV(이하 SCID-IV)를 이용하여 평가하였다. 위 과정을 모두 거쳐 뚜렛 장애가 있는 총 42명의 소아, 청소년과 그들의 84명의 부모, 86명의 대조군이 최종적으로 선별되었다. 표준화된 방법을 이용하여 catecholamine-O-methyltransferase(이하 COMT)유전자의 Val158Met 다형성을 알아보기 위한 유전자형 채취를 시행하였다. 모든 환아와 부모, 대조군의 유전적 정보를 수집한 후 환아-대조군 비교와 TDT를 시행하였다. 결 과 : 환아-대조군 연구로부터 L대립 유전자와 LL유전형의 빈도가 뚜렛 장애 환아군에서 유의하게 높음이 관찰되었다. 그러나 TDT에서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 또 뚜렛 장애 환아군의 세 가지 서로 다른 유전형 사이에 틱 장애의 가족력, 주의력결핍 과잉행동장애, 강박증, 약물에 대한 반응, 공존 질환 여부 등에 있어서 유의한 차이는 없었다. 결 론:본 연구에 있어 사례 수가 적고 TDT에서 유의한 결과가 발견되지 않았기 때문에 해석에 조심을 기할 필요는 있겠으나, 본 연구는 COMT유전자의 기능적 다형성과 뚜렛 장애 간에 연관 관계가 있음을 밝혀 낸 최초의 보고라 하겠다.

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희토류 자석의 자성이 골모세포 성장인자 수용체의 증가에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of the magnetism(neodymium magnet) on growth factor receptors of osteoblasts)

  • 이상민;이성복;최부병
    • 구강회복응용과학지
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    • 제19권2호
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    • pp.87-96
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    • 2003
  • The purposes of this study were to find out the optimum intensity of magnetic field where magnetism could promote the activity of osteoblast, and to discover the possibility of clinical application in the areas of dental implants and bone grafts by confirming the effect of clinically increasing bone formation. In this experiment, we used the Neodymium magnet, which had magnetic power six times as strong as the current ones and enabled the resistances against the demagnetization up to 20 to 50 times to be minimized with the size of 1mm in sight. In order to culture cells, a specially designed device was used. It was made to adjust the distance and accordingly to control the intensity of the magnetic field, by placing the cell culture plate in the center with a magnet of 1mm long and thick installed on the both ends. Using MC3T3-E1 cell, a kind of osteoblast-like cell, we cultured, for 24 hours, not only the test group which had been cultured under the magnetic fields with different intensity of 5, 10, 50, 100, 500, and 1000 Gauss, but also the control group excluding the influences of the magnetic field. After observing the cell's form and the density of the culture medium through an inverted microscope, we made a series of proceedings needed for the immunofluoroscence staining, such as fixation, normal serum reaction, primary antibody reaction, and secondary antibody reaction. And with a fluorescence microscope, we observed those-above and compared the frequency of expression of IFG-1 receptor. To make a Western immunoblotting analysis, the cells cultured under the same condition as the above had the procedure of the lysis buffer and the acrylamide gel electrophoresis was carried out. Protein transferred into the nitrocellulose membrane and tested on the primary and the secondary antibody reactions was observed and compared. The results were as follows: When observed through an inverted microscope, the nuclear divisions of the cells under the magnetic field of 10 Gauss were the most active, and the density of the cells could be observed the most enormously. As the result of an immunofluoroscence staining of IGF-1 receptor, the expression of IFG-1 was the most frequently observed under the magnetic field of 10 Gauss. On the other hand, few differences of consideration were made between the test group cultured under the magnetic fields of 5, 500, and 1000 Gauss and the control group. In respect of the expression of IFG-1 receptor, the test group cultured under the magnetic fields of 50 and 100 Gauss were higher than the control group, and lower than that cultured under the magnetic field of 10 Gauss.(p<0.05) According to the Western immunoblotting analysis, the band of IFG-1 receptor which had 85KDa of molecular weight was the darkest. Judging from the above-mentioned results, the growth factor receptor of an osteoblast cell which was an important criterion for the bone formation was increased in maximum under the magnetic field of 10 Gauss. Moreover it was observed that the optimum intensity of magnetic field in which magnetism made the activity of the osteoblast cell increase was about 10 Gauss.

가와사키병의 관상동맥 이상과 catechol-O-methyltransferase 유전자의 단일염기다형성 (The relationship between catechol-O-methyltransferase gene polymorphism and coronary artery abnormality in Kawasaki disease)

  • 이효진;이명숙;김지숙;김은령;강성욱;김수강;정주호;윤경림;한미영;차성호
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제52권1호
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    • pp.87-92
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    • 2009
  • 목 적 : 가와사키병은 극동아시아인에서 다른 인종보다 높은 발생빈도를 보이고 여러 유전자 다형성이 보고되고 있다. COMT 는 염색체 22q11에 위치한 유전자로 메틸기접합을 촉진시켜 도파민, 에피네프린, 노르에피네프린 같은 카테콜아민 신경전달 물질을 불활성화 시키는 역할을 한다. COMT 유전자의 다형성은 estradiol 대사와 연관되어 혈압과 심근경색 등 심장질환과의 연관성이 보고되었고, 급성 관상동맥 질환과 관련이 있다고 보고되었다. 이 연구에서는 가와사키병에서 관상동맥 확장과 COMT 유전자 다형성과의 연관성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 가와사키병 환자군 101명과 대조군 306명으로부터 혈액 2 mL를 채취하여 DNA를 분리하였으며, PCR 방법으로 COMT 유전자의 rs4680과 rs769224의 Guanine에서 Adenine으로의 단일염기다형성(SNP)을 분석하였다. 환자군 중 관상동맥의 확장을 동반한 37명과 관상동맥 확장이 없는 62명 대상으로 COMT 유전자의 단일염기다형성에 대한 관련성을 확인하였다. 결과 : 가와사키병 환자군과 대조군 사이에 COMT 유전자의 연관성은 보이지 않았다. COMT 유전자의 rs4680에서 가와사키병 환자군 중 관상동맥 확장을 가진 37명은 유전형 G/G (Val158 Val)는 19명(51.4%), G/A(Val158Met)는 13명(35.1%), A/A (Met158Met)는 5명(13.5%)이었고 관상동맥 확장이 없는 62명에서는 G/G (Val158Val)는 34명(54.8%), G/A (Val158Met)는 25명(40.3%), A/A (Met158Met)는 3명(4.8%)으로 통계학적 유의성이 없었으나(codominant P=0.32, dominant P=0.74, recessive P=0.13), rs769224에서는 관상동맥 확장을 가진 37명은 유전형 G/G는 30명(81.1%), G/A는 6명(16.2%), A/A는 1명(2.7 %)이었고 관상동맥 확장이 없는 62명에서는 G/G는 61명(98.4 %), G/A 1명(1.6%), A/A 0명(0.0%)으로 codominant와 dominant 모델에서 통계학적 유의성이 있었다(codominant P=0.0077, dominant P=0.0021, recessive P=0.16). 결론 : COMT 유전자의 단일염기다형성은 가와사키병과의 연관성은 보이지 않았고, rs4680 다형성과 관상동맥 확장은 연관성을 보이지 않았으나 rs769224 다형성과 관상동맥 확장은 통계학적으로 의미있게 연관성이 있었다.

지역 모바일 앱 1인 창조기업의 성공요인에 관한 실증분석 : 사회적 자본의 조절효과를 중심으로 (An Empirical Study on Successful Factor of Local Mobile App One-Person Creating Company : The Moderating Effects of Social Capital)

  • 천평욱;정동섭;옥영석
    • 벤처창업연구
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    • 제9권2호
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    • pp.201-219
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    • 2014
  • 대한민국은 실물경제에서 지식경제로, 그리고 창의성과 상상력을 중심으로 하는 창조경제로 패러다임이 변화하고 있다. 창조경제의 핵심인 창조산업은 기술과 정보를 갖춘 개인이 중요한 역할을 수행하는 산업이다. 대한민국의 높은 청년실업률과 경제 양극화 문제를 해결하는 창조산업 중 모바일 앱 산업의 역할을 인식하고, 범국가적인 차원에서 모바일 앱 산업 분야의 1인 창조기업을 지원하는 다양한 정책이 추진되고 있다. 이러한 지원 정책이 모바일 앱 1인 창조기업의 성공적인 창업에 기여할 수 있도록 지역 모바일 앱 1인 창조기업을 대상으로 성공요인에 대한 실증조사를 수행하고 이를 통해 보다 효과적이고 효율적인 지원 방안을 모색하고자 본 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 문헌 고찰을 통해 1인 창조기업의 성공요인에 관한 4개의 연구가설을 도출하고, 지역 모바일 앱 1인 창조기업의 실증자료를 기반으로 분석을 하였다. 분석 결과 첫째, 모바일 앱 관련 기술의 발전 속도가 빠르고 이에 따른 새로운 경쟁 제품이 출현할 경우 기업의 매출액과 성장성이 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 둘째, 창업자가 산업 경험을 갖추고 기업 경영과 제품 개발에 필요한 자금을 확보할 경우 정량적인 성과가 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 셋째, 목표 시장에 맞춘 경영 전략을 수행할 경우 성장성이 높아지는 경향을 발견할 수 있었다. 넷째, 이들 환경 동태성, 기업 특성, 경영 전략과 사업 성과의 관계에 네트워크의 강도와 신뢰도가 조절효과로 일부 작용하는 것을 발견할 수 있었다. 이러한 결과는 1인 창조기업의 창업가에게 경험을 축적할 수 있는 방안과 함께 필요한 자금을 적시에 제공할 수 있어야 하고, 다양하고 신뢰할 수 있는 네트워크와 만날 수 있는 기회를 지속적으로 제공해야함을 시사한다. 본 연구를 통해 모바일 앱 분야와 같은 지식 기반 1인 창조기업들을 지원하는 기관에서 기업의 성공 가능성을 높일 수 있는 지원 시책을 수립하는데 활용되길 바란다.

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Novel quantitative trait loci for the strong-culm and high-yield related traits in rice detected from the F2 population between the super thick-culm and super grain-bearing line 'LTAT-29' and the high-yielding variety 'Takanari'

  • Nomura, Tomohiro;Yamamoto, Toshio;Ueda, Tadamasa;Yonemaru, Junichi;Abe, Akira;Adachi, Shunsuke;Hirasawa, Tadashi;Ookawa, Taiichiro
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.95-95
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    • 2017
  • Lodging is a serious issue in rice production, because it drastically decreases the biomass production and grain yield. Since the Green Revolution, the lodging resistance has been increased by lowering the moment of above-ground parts due to the short culm by the semi-dwarf gene sd1. However, it has been pointed out that sd1 alone has suppressive effects for biomass production and yield. To increase rice yield, the long-culm and large panicle type varieties with a superior lodging resistance need to be developed. To improve the lodging resistance and yield of these type varieties, it would be effective to identify novel alleles for these traits underlying natural variations in rice and to pyramid these alleles to a single rice variety. In order to perform this strategy, we have developed new rice lines derived from crosses among varieties with superior alleles. At first, TULT-gh-5-5 was selected from a cross between strong culm and high biomass variety Leaf Star and high-yielding variety Takanari, and TUAT-32HB was selected from a cross between high-yielding variety Akenohoshi and Takanari. Then, we developed the super thick-culm and super grain-bearing line, LTAT-29 derived from a cross between TULT-gh-5-5 and TUAT-32HB. In the current study, to identify the QTLs and genes relating to the strong culm and the high yield of LTAT-29, we performed QTL analysis using SNPs markers with $F_2$ population derived from a cross between LTAT-29 and Takanari. LTAT-29 has never lodged throughout the growth period despite it had long culms and heavy panicles. LTAT-29 had a larger outer diameter of the culm and twice the size of the section modulus than Takanari. As a result, the bending moment at breaking of LTAT-29 was significantly larger than that of Takanari. Brown rice yield of LTAT-29 was $9.2t\;ha^{-1}$ about 10% higher than that of Takanari due to the larger number of spikelets per panicle. LTAT-29 had a greater number of secondary branches per panicle. In the $F_2$ population between LTAT-29 and Takanari, we found continuous frequency distributions in the section modulus and the spikelet number per panicle. Two QTLs increased the section modulus by the alleles of LTAT-29 were detected on Chr.1L and Chr.2L. One QTL increased the spikelet number per panicle of Takanari by the allele of LTAT-29 was detected on Chr.1L, and two QTLs increased the number of secondary branches per panicle by the alleles of LTAT-29 were detected on Chr.1L and Chr.4L. It was found that the alleles of these QTLs were the japonica type originated from Leaf Star or Akenohoshi. The novel QTLs for the traits related to super thick-culm and super grain-bearing and their combinations could be utilized for improving the lodging resistance and yield in rice varieties.

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