• 제목/요약/키워드: critical experiment

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유산균을 이용한 대두 발효 추출물이 면역계 활성에 미치는 영향 (Effects of soybean extracts fermented with Lactic acid bacteria on immune system activity)

  • 박병두;김혜자
    • 대한예방한의학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.139-153
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    • 2012
  • Objectives : NK cells are spontaneously cytotoxic lymphocytes. These are not only important parts in the first line of defence against bacterial and viral infections of outside, but they may also play a critical role in chronic viral diseases. NK cells kill their targets spontaneously, without the need for prior sensitization and class I MHC restriction by the regulation of cytolytic functions and secretion of a variety of cytokines, such as interleukin-12(IL-12), MCP-1, IL-6, TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$. In addition, macrophage and NK cells cooperate through the production of cell mediates. These cooperation and modulation are one of major factors to prevent for evading immune surveillance of cancer. Hence, it could be assumed that if any candidate to enhance activities of macrophage and NK cell, it is considered as a potentially useful agents against cancer. Methods : In our study, to investigate effect of fermented soybean extracts by Lactic acid bacteria (SFE, soybean fermented extracts) work on intestinal immune cell to maintain general immune modulating and anti-cancer activity. We analyzed NK cytotoxicity assay and gene expressions of cytokine related with macrophage and NK cell activity. Results : In vitro experiment, SFE was verified as safety material for cell toxicicty to tumor cell strain without any toxicity of tumor growth inhibition and various cell strain. Effects of macrophage activity stimulating directly by SFE measured induced cytokine. The studies showed that IL-12 production by stimulation of SFE depended on concentration from 0.16mg/mL to 0.63mg/mL with non toxicity to cell, and it was the best activity at 0.63mg/mL. Besides, the effective concentration of SFE producing TNF-${\alpha}$ is similar to IL-12, but it was the best activity at 1.25mg/mL. The level of MCP-1, IL-6 and IFN-${\gamma}$ depended on concentration from 0.16mg/mL to 10mg/mL, IFN-${\gamma}$ showed the best activity at the effective concentration of 0.63mg/mL. With the result of NK cell activity measurement, the spleen cell of mouse injected SFE had 1.5 times higher killing effect than non injected cell. Conclusions : The result of this studies is that Soybean fermetated extracts(SFE) has possibility to immune aided material for the function not only inhibition of microbial infection to macrophage but also activity of adaption immune and cellular immune system.

생명공학과 시민참여 - 재조합 DNA 논쟁에 대한 사례 연구 (Bio-technology and Citizen Participation - A Case Study of Re-combinant DNA Debate)

  • 김동광
    • 과학기술학연구
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    • 제2권1호
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    • pp.107-134
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    • 2002
  • 최근 생명공학 기술을 중심으로 윤리적 논쟁, 과학정책, 규제 입법 등에 대한 폭넓은 움직임이 일어나고 있다. 이것은 과학에 대한 신뢰 위기를 극복하고 과학과 대중의 새로운 관계를 모색하는 역동적인 과정으로 파악될 수 있으며, 이 새로운 관계에서 시민참여는 선택이 아닌 필수적인 요소로 간주되고 있다. 이 연구는 재조합 DNA논쟁과 '케임브리지 실험 심사위원회(CERB)'에 대한 사례 연구를 통해 시민참여가 가능한 근거와 생명공학의 시민참여가 정책결정에 영향을 발휘할 수 있는 논거를 밝히는 것을 목적으로 한다. 재조합 DNA 기술은 탄생부터 많은 논란을 불러일으켰고 생명공학의 대중 논쟁과 시민참여가 처음 이루어지는 중요한 장을 마련해주었다. 1970년대 초반에 진행된 논쟁 과정에는 과학기술의 시민참여에서 제기될 수 있는 수많은 쟁점과 주제들이 고스란히 압축되어 있다. 이 연구는 과학자들의 주도로 시작된 위험에 대한 경고에서 시작되어 케임브리지시의 시민참여 실험에 이르는 과정을 분석하면서 그 성과와 한계를 살펴본다. 결론적으로 CERB는 시민이 과학기술의 정책결정에 참여한다는 전례를 찾아볼 수 없는 새로운 시도를 통해 시민참여의 가능성을 확인해주었지만, 상징성을 넘어 정책결정에 실질적인 영향력을 발휘하기 위해서는 '시민-대항전문가-대중운동'이라는 여러 층의 네트워크가 필요하다는 것을 보여주었다.

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Balancing Water Supply Reliability, Flood Hazard Mitigation and Environmental Resilience in Large River Systems

  • Goodwin, Peter
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.1-1
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    • 2016
  • Many of the world's large ecosystems are severely stressed due to population growth, water quality and quantity problems, vulnerability to flood and drought, and the loss of native species and cultural resources. Consequences of climate change further increase uncertainties about the future. These major societal challenges must be addressed through innovations in governance, policy, and ways of implementing management strategies. Science and engineering play a critical role in helping define possible alternative futures that could be achieved and the possible consequences to economic development, quality of life, and sustainability of ecosystem services. Science has advanced rapidly during the past decade with the emergence of science communities coalescing around 'Grand Challenges' and the maturation of how these communities function has resulted in large interdisciplinary research networks. An example is the River Experiment Center of KICT that engages researchers from throughout Korea and the world. This trend has been complemented by major advances in sensor technologies and data synthesis to accelerate knowledge discovery. These factors combine to allow scientific debate to occur in a more open and transparent manner. The availability of information and improved communication of scientific and engineering issues is raising the level of dialogue at the science-policy interface. However, severe challenges persist since scientific discovery does not occur on the same timeframe as management actions, policy decisions or at the pace sometimes expected by elected officials. Common challenges include the need to make decisions in the face of considerable uncertainty, ensuring research results are actionable and preventing science being used by special interests to delay or obsfucate decisions. These challenges are explored in the context of examples from the United States, including the California Bay-Delta system. California transfers water from the wetter northern part of the state to the drier southern part of the state through the Central Valley Project since 1940 and this was supplemented by the State Water Project in 1973. The scale of these activities is remarkable: approximately two thirds of the population of Californians rely on water from the Delta, these waters also irrigate up to 45% of the fruits & vegetables produced in the US, and about 80% of California's commercial fishery species live in or migrate through the Bay-Delta. This Delta region is a global hotspot for biodiversity that provides habitat for over 700 species, but is also a hotspot for the loss of biodiversity with more than 25 species currently listed by the Endangered Species Act. Understanding the decline of the fragile ecosystem of the Bay-Delta system and the potential consequences to economic growth if water transfers are reduced for the environment, the California State Legislature passed landmark legislation in 2009 (CA Water Code SS 85054) that established "Coequal goals of providing a more reliable water supply for California and protecting, restoring, and enhancing the Delta ecosystem". The legislation also stated that "The coequal goals shall be achieved in a manner that protects and enhances the unique cultural, recreational, natural resource, and agricultural values of the Delta as an evolving place." The challenges of integrating policy, management and scientific research will be described through this and other international examples.

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안정화제 처리에 따른 중금속 오염 농경지 복원의 효율성 평가: 현장실증시험 (Evaluating Heavy Metal Stabilization Efficiency of Chemical Amendment in Agricultural Field: Field Experiment)

  • 오세진;김성철;윤현수;김하나;김태환;연규훈;이진수;홍성조;양재의
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1052-1062
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    • 2011
  • Residual of heavy metals originated from abandoned metal mines in agricultural field can cause adverse effect on ecosystem and eventually on human health. For this reason, remediation of heavy metal contaminated agriculture field is a critical issue. In this study, five different amendments, agriculture lime, dolomite, steel slag, zeolite, and compost, were evaluated for stabilization efficiency of heavy metals in agricultural field. Applied mixing ratio of amendments was varied (2% or 6%) depending on properties of amendments. Result showed that soil pH was increased compared to control (6.1-6.7) after mixing with amendments and ordered as dolomite (7.2~8.3) > steel slag (6.7~8.1) > agriculture lime (6.6~7.4) > zeolite (6.2~6.9) > compost (6.1~7.1). Among other amendments, agriculture lime, steel slag, and dolomite showed the highest stabilization efficiency of heavy metals in soil. For Cd, stabilization efficiency was 49~72%, 51~83%, and 0~36% for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. In case of Pb, 43~64, 37~73%, and 51~73% of stabilization efficiency was observed for agriculture lime, steel slag, and dolomite respectively. However, minimal effect of heavy metal stabilization was observed for zeolite and compost. Based on result of this study, amendments that can increase the soil pH were the most efficient to stabilize heavy metal residuals and can be adapted for remediation purpose in agricultural field.

Flow blockage analysis for fuel assembly in a lead-based fast reactor

  • Wang, Chenglong;Wu, Di;Gui, Minyang;Cai, Rong;Zhu, Dahuan;Zhang, Dalin;Tian, Wenxi;Qiu, Suizheng;Su, G.H.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권10호
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    • pp.3217-3228
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    • 2021
  • Flow blockage of the fuel assembly in the lead-based fast reactor (LFR) may produce critical local spots, which will result in cladding failure and threaten reactor safety. In this study, the flow blockage characteristics were analyzed with the sub-channel analysis method, and the circumferentially-varied method was employed for considering the non-uniform distribution of circumferential temperature. The developed sub-channel analysis code SACOS-PB was validated by a heat transfer experiment in a blocked 19-rod bundle cooled by lead-bismuth eutectic. The deviations between the predicted coolant temperature and experimental values are within ±5%, including small and large flow blockage scenarios. And the temperature distributions of the fuel rod could be better simulated by the circumferentially-varied method for the small blockage scenario. Based on the validated code, the analysis of blockage characteristics was conducted. It could be seen from the temperature and flow distributions that a large blockage accident is more destructive compared with a small one. The sensitivity analysis shows that the closer the blockage location is to the exit, the more dangerous the accident is. Similarly, a larger blockage length will lead to a more serious case. And a higher exit temperature will be generated resulting from a higher peak coolant temperature of the blocked region. This work could provide a reference for the future design and development of the LFR.

Effect of Cutting Height on Productivity and Forage Quality of Alfalfa in Alpine Area of Korea

  • Kim, Hak Jin;Li, Yan Fen;Jeong, Eun Chan;Ahmadi, Farhad;Kim, Jong Geun
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.147-154
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    • 2021
  • Cutting management has been identified as a critical factor in the alfalfa production systems because it has a significant impact on maximizing yield and maintaining the forage quality. The objective of this experiment was to determine the proper cutting height according to harvesting time for optimizing nutrient yield and forage nutritive quality of alfalfa grown in alpine regions of Korea. Alfalfa was sown at a seeding rate of 30 kg/ha in August 2018 and harvested at four cuttings in 2019 (3 May, 2 July, 11 September, and 13 October). Cutting heights were adjusted at 5, 15, and 25 cm above the soil surface. Alfalfa plant was tallest at the third cutting (109 cm), which was on average 35 cm taller than the first or second cutting. Relative feed value (RFV) remained unaffected by cutting height at the first harvest, but increased consistently in subsequent harvests as cutting height increased. Alfalfa collected at the first and fourth cuttings had the highest RFV (mean 152), which was on average 8 and 67 units higher than the second and third harvests, respectively. At each harvest, in vitro dry matter digestibility was highest in alfalfa cut at a 25-cm height. Dry matter (DM) production at each cutting height was highest in the first cutting, accounting for on average 36-37% of total annual DM production, and lowest in the fourth harvest, accounting for about 11-13% of the total DM yield. The total dry matter production (in four harvests) was 4,218 kg/ha higher when alfalfa was subjected to a cutting height of 5 cm rather than 25 cm. Cutting height had no effect on total crude protein yield, but from the first to fourth cutting, the protein yield followed a decreasing trend. Finally, there were visible declines in forage nutritive quality when alfalfa was cut at a shorter height. However, the magnitude of difference in total forage yield may outweigh the slight decline in forage quality when alfalfa is cut at a lower height. The findings of this study could help the alfalfa growers make better harvest management decisions.

2015 개정 과학과 교육과정에 따른 고등학교 생명과학II 교과서의 탐구활동 유형 분석 (Analysis of Inquiry Activity Types in the High School Life Science II Textbooks according to the 2015 Revised Science Curriculum)

  • 정수연;장정호
    • 과학교육연구지
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    • 제43권1호
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    • pp.43-63
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    • 2019
  • 2015 개정 과학과 교육과정의 생명과학II 교과서에 수록된 탐구활동 유형을 추출하여 6개의 대단원과 5종의 출판사별로 비교 분석하였다. 탐구활동 유형 중 조사 토의 및 발표(IP)의 수가 많이 늘어난 것과 표현하기(EX)가 각 단원마다 수록되어 있다는 것은 2015 개정 교육과정에서 지향하는 교실 수업을 학생중심활동으로 전환하기에 충분한 것으로 해석할 수 있다. 실험 관찰, 모의 활동, 조사 토의 및 발표 등의 학생중심 활동 영역의 탐구활동 유형이 2009 개정 교육과정의 약 27% 정도를 차지한 것보다 증가한 약 41% 정도를 차지하였다. 그러나 여전히 자료 해석 유형이 가장 많기 때문에 앞으로 교과서 개발이 필요할 때 학생들의 창의성과 사고력을 신장시키기 위해서 자료 해석의 유형을 줄이고 모의 활동이나 표현하기의 유형이 더 늘어나도록 해야 할 것이다. 교사들은 생명공학 기술의 발전뿐만 아니라 교과서마다 각기 다른 다양한 과학 소재를 재구성한 후 학생들에게 활용하여 균형 잡힌 사고를 유도하고, 표현력, 창의력, 논리력, 비판적 사고력을 신장시키기 위한 노력이 필요하다.

공극 구조 내 교차 주입이 비혼성 유체의 포획 및 거동에 미치는 영향 (Effect of Cyclic Injection on Migration and Trapping of Immiscible Fluids in Porous Media)

  • 안혜진;김선옥;이민희;왕수균
    • 자원환경지질
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    • 제52권1호
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    • pp.37-48
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    • 2019
  • 이산화탄소 지중저장 수행 중 저류층 내부에서 나타나는 비혼성 유체의 대체 과정은 다공성 매체의 공극 표면에 대한 각 유체의 습윤 특성에 따라서 배수(drainage)와 흡수(imbibition)로 구분되는데, 각 과정 동안 나타나는 비혼성 유체 간의 거동 및 포획 양상을 이해하는 것은 주입 효율성 및 저장 안정성을 평가하는데 매우 중요하다. 본 연구에서는 다공성 매체 내 주기적인 배수와 흡수 과정의 수행을 통해 공극 구조 내 비혼성 유체의 거동 양상 및 분포의 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 2차원 마이크로모델 내부로 이산화탄소와 공극수의 대체 유체로서 선정된 헥산과 탈이온수를 주기적으로 교차 주입하는 실험을 수행하였다. 관측 결과를 이용하여 각 유체 주입 과정에서 나타나는 두 비혼성 유체의 거동 양상을 비교 분석하고, 잔류 유체의 포화도를 산정하였다. 분석의 결과로서 헥산과 탈이온수의 잔류 포획 유형을 기작에 따라 습윤성(wettability), 모관압(capillarity), 막다른 공극(dead end zone), 포위(entrapment) 그리고 우회(bypassing)로 구분하였다. 또한, 교차 주입이 거듭됨에 따라 공극 구조 내에서 주입 유체의 흐름 경로는 주 흐름 경로(main flow channel)를 중심으로 단순화되었으며, 이로 인하여 주입 유체의 대체 효율은 일정한 값으로 수렴하였다. 실험적 관측과 분석의 결과는 실제 이산화탄소 지중저장 환경에서 습윤성-비습윤성 유체의 주기적인 교차 주입이 야기하는 저장층 내 비혼성 유체의 거동과 분포, 그리고 주입 유체의 대체 효율을 예측하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

자연어 처리 및 기계학습을 활용한 제조업 현장의 품질 불량 예측 방법론 (A Method for Prediction of Quality Defects in Manufacturing Using Natural Language Processing and Machine Learning)

  • 노정민;김용성
    • Journal of Platform Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.52-62
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    • 2021
  • 제조업 현장에서 제작 공정 수행 전 품질 불량 위험 공정을 예측하여 사전품질관리를 수행하는 것은 매우 중요한 일이다. 하지만 기존 엔지니어의 역량에 의존하는 방법은 그 제작공정의 종류와 수가 다양할수록 인적, 물리적 한계에 부딪힌다. 특히 원자력 주요기기 제작과 같이 제작공정이 매우 광범위한 도메인 영역에서는 그 한계가 더욱 명확하다. 본 논문은 제조업 현장에서 자연어 처리 및 기계학습을 활용하여 품질 불량 위험 공정을 예측하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 실제 원자력발전소에 설치되는 주기기를 제작하는 공장에서 6년 동안 수집된 제작 기록의 텍스트 데이터를 활용하였다. 텍스트 데이터의 전처리 단계에서는 도메인 지식이 잘 반영될 수 있도록 단어사전에 Mapping 하는 방식을 적용하였고, 문장 벡터화 과정에서는 N-gram, TF-IDF, SVD를 결합한 하이브리드 알고리즘을 구성하였다. 다음으로 품질 불량 위험 공정을 분류해내는 실험에서는 k-fold 교차 검증을 적용하고 Unigram에서 누적 Trigram까지 여러 케이스로 나누어 데이터셋에 대한 객관성을 확보하였다. 또한, 분류 알고리즘으로 나이브 베이즈(NB)와 서포트 벡터 머신(SVM)을 사용하여 유의미한 결과를 확보하였다. 실험결과 최대 accuracy와 F1-score가 각각 0.7685와 0.8641로서 상당히 유효한 수준으로 나타났다. 또한, 수행해본 적이 없는 새로운 공정을 예측하여 현장 엔지니어들의 투표와의 비교를 통해서 실제 현장에 자연스럽게 적용할 수 있음을 보여주었다.

PCA 기반 특징 되먹임을 이용한 중요 영역 추출 (Extraction of Important Areas Using Feature Feedback Based on PCA)

  • 이승현;김도연;최상일;정구민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.461-469
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    • 2020
  • 본 논문에서는 손글씨 숫자 데이터셋, 얼굴 데이터셋의 중요영역 추출을 위한 PCA 기반의 특징되먹임방법을 제안한다. 이전의 LDA 기반의 특징되먹임 방법을 확장하여 PCA 기반 특징되먹임 방법이 제안된다. 제안된 방법에서 데이터에 차원 축소 머신러닝 알고리듬 중 하나인 PCA 기법을 적용하여 데이터를 중요한 특징 차원들로 축소한다. 차원 축소과정에서 도출되는 weight를 통해 축소된 각 차원 축에서의 데이터 중요 지점을 확인한다. 각 차원 축은 축의 고유값의 크기에 따라 전체 데이터에서의 가중치가 다르다. 이에 각 차원 축의 고유값의 크기에 비례하는 가중치를 부여하여 각 차원 축에서의 데이터 중요 지점을 합하는 연산 과정을 거친다. 연산 과정을 통해 얻어진 데이터에 Threshold를 적용하여 데이터의 중요 영역을 구한다. 그 후 도출된 데이터의 중요 영역에 원본데이터로 역매핑을 유도하여 원본 데이터 공간에서 중요영역을 선택한다. MNIST 데이터셋에 대한 실험 결과를 확인하고 기존의 LDA 기반의 특징되먹임 방법을 통한 결과와 비교를 하여 PCA기반 특징되먹임을 기반한 패턴 인식 방법의 유효성과 가능성을 확인한다.