• 제목/요약/키워드: gamma-irradiated

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사용후핵연료 건식저장 콘크리트의 고열과 방사선으로 인한 주요 열화거동 분석 (State-of-Arts of Primary Concrete Degradation Behaviors due to High Temperature and Radiation in Spent Fuel Dry Storage)

  • 김진섭;국동학;최종원;김건영
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.243-260
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    • 2018
  • 사용후핵연료 건식저장 시스템과 관련하여 고온 및 방사선으로 인한 콘크리트 손상과 열화특성에 대해 포괄적으로 문헌분석을 수행하였다. 고온에 의한 장기열화를 방지하기 위한 콘크리트의 임계온도는 일반적으로 $95^{\circ}C$이며, 온도경사는 콘크리트 균열방지를 위해 $60^{\circ}C$ 이하가 되도록 설정하고 있다. 열화정도는 노출온도와 노출시간에 비례하여 증가하는 경향을 나타내며, 압축강도에 비해 인장강도가 고온에 보다 민감한 특성을 보인다. 한편 방사선의 에너지가 $10^{10}MeV{\cdot}cm^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하일 경우에는 핵반응으로 인한 가열을 무시할 수 있다. 하지만 콘크리트가 $10^{19}n{\cdot}cm^{-2}$ 이상의 중성자에 혹은 $10^{10}$ rad를 초과하는 감마선량에 노출된다면 콘크리트의 역학적 물성이 점차 감소하는 경향을 보이며, 그 손상정도는 콘크리트 구성재료의 특성에 의존적이다. 콘크리트에 대한 방사선 조사시 재료의 역학적 물성변화는 주로 온도상승으로 인한 콘크리트 내부 함수량의 변화 및 재료간의 열적물성 차이로 인한 체적증가와 균열발생으로 발생한다. 따라서 건식저장과 관련된 기술의 조속한 확보 및 인 허가를 위해서는 그 간의 선행연구 결과를 최대한 활용할 필요가 있으며, 본 연구결과는 향후 사용후핵연료 건식저장 콘크리트 캐스크 관련 국내 자체기술 개발에 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

국제표준에 따른 10 MeV급 전자빔 조사시설의 흡수선량 품질보증에 관한 연구 (The Research Relating to QA of the Absorbed Dose in the 10 MeV E-beam Facility in Accordance with the International Standards)

  • 하태성;안철;정평환;조정희;이종석;이혜남;유병규
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제33권4호
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    • pp.387-394
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    • 2010
  • 보건의료 분야에서 방사선은 의료기기 등의 멸균을 목적으로 빠르게 기존 방법을 대체하고 있으며 국제적으로, 정립된 엄격한 품질기준을 적용하고 있다. 방사선 멸균의 품질관리는 조사된 제품의 흡수선량이 요구 조건 및 기준에 부합하고 있음을 보증하는 것인데, $Co^{60}$ 동위원소를 이용하는 감마선 조사와는 달리 기계 전기적 방법에 따른 전자빔 조사는 더욱 많은 공정인자에 대해 기술적인 접근 방법이 필요하다. 국내에서는 2000년대 초반부터 전자빔 가속기의 보급이 시작되어 연구 및 산업분야에 이용되고 있으나 국제적 품질체계에 부합한 흡수선량의 품질에 관련된 연구는 매우 미흡한 실정이다. 서울방사선서비스는 2008년 10 MeV, 8 kW 사양의 대단위 전자빔 조사시설을 설치, 운영하기 시작하였는데, 전자빔 가속기, 제품운송장치, 안전장치, 기록관리 및 하위 구성장치가 통합시스템을 구성하여 우수제조기준에서 요구하는 공정품질 및 제품추적이 가능하도록 설계되었다. EN ISO11137로 대표되는 국제 표준의 이행을 위해서는 표준이 의도하는 바를 정확히 이해하고 장치의 설계기준부터 운영단계 별로 요구되는 품질시험을 정해진 절차 및 기준에 부합하도록 수행하여야 한다. 본 연구에 사용된 조사시설의 설계 시방을 제시하고 이를 구현하는데 필요한 핵심 장치의 설계 기준 및 특징에 대해 소개하였다. 또한 흡수선량 품질보증이라는 목적을 달성하기 위해 다양한 공정인자에 대한 품질시험결과를 제시하고 제시된 기준과 비교, 평가하였다.

감마선 조사된 감자분말 첨가가 요구르트의 발효특성에 미치는 영향 (The Effects of Freeze-Dried Potato Flour Addition on the Fermentation Characteristics of Yogurt)

  • 안병용;김동한;최동성
    • 한국식품영양학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.374-381
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    • 2004
  • 우유에 감자분말을 첨가하여 2종의 Lactobacillus bulgaricus, Streptococus thermophillus 젖산균을 혼합하여 배양할 경우 젖산발효가 어떤 메카니즘에 의해 촉진되며 요구르트의 품질에 미치는 영향을 조사코자 젖산균의 산생성 능력과, 요구르트의 점도, 유리아미노산 및 관능검사를 하였다. 0.5%(w/w) 감자분말을 첨가하여 배양한 젖산발효의 경우 무 첨가군에 비하여 산도는 높았고, pH는 낮았으며 점도는 증가되었다. Streptococus thermophillus와 Lactobacillus bulgaricus를 혼합배양한 경우 산의 생성은 가장 높았으며, 각각의 균을 단독 배양 시에는 S. thermophillus가 L. bulgaricus보다 산 생성도가 높았다. 감자분말을 첨가하여 각각의 균을 배양한 경우 L. bulgaricus와 S. thermophiilus 균주에서 모두 lysine의 이용률은 높았으며, L. bulgaricus는 glutamic acid를 다량 생성한 반면, S. thermophillus는 glutamic acid를 소모하였다. 감자분말을 첨가한 요구르트 관능평가에서 조직감은 향상되었고, 색, 맛, 후미 및 전체적인 기호도는 다소 저하되었다. 이상의 결과로부터 L. bulgaricus는 S. thermophillus 균주가 요구하는 유리 glutamic acid을 공급함으로써 S. thermophiilus의 생육이 촉진되어 감자분말 첨가 요구르트의 발효기간을 단축시킨 것으로 사료된다.

방사선 조사에 의한 유채 M6~M7세대 변이계통의 특성 (Characteristics of Mutant Lines through M6 to M7 Generation Induced by Radiation in Rapeseed (Brassica napus L.))

  • 김준수;은종선
    • 방사선산업학회지
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    • 제7권2_3호
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    • pp.101-108
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    • 2013
  • To develop new varieties of rapeseed (Brassica napus L.), the seeds of three varieties, 'Naehan', 'Tammi', and 'Halla' were irradiated with proton ion beams and gamma rays with 0 to 2,000 Gy. We had selected 9 lines in $M_5$ generation, and their useful characteristics were investigated by progressing from $M_6$ to $M_7$ generation for checking uniformity and stability. The 9 lines selected in $M_5$ generation were maintained their characteristics in terms of flowering date, maturing date, and plant height through $M_6$ to $M_7$ generations. Especially, 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 and NP1000-13-2-362-4-1 selected in $M_5$ generation derived from 'Naehan' had characteristics of early maturity and shorter stem than original variety, and they also were maintained characteristic of early maturity such as 10~11 days earlier flowering date and 6~9 days earlier maturing date through $M_6$ to $M_7$ generations. For stem length, they showed characteristics of shorter stem in 2 lines of NP600-1-1-198-2-1 line and NP1000-13-2-362-4-1 line about 16%, 25% shorter stem than original variety respectively through $M_6$ to $M_7$ generations. Furthermore, some characteristics of 2 lines compared to the original variety were similar or higher in weight of 1,000 seeds, number of branches per plant, number of siliqua per panicle, number of seeds per silique, oil contents, and oleic acid contents. The line with large and plump flowers selected in $M_5$ generation also showed large and dark yellow flowers through $M_6$ to $M_7$ generations. The lines with High oleic acid and low saturated fatty acid contents selected in $M_5$ generation were maintained characteristics through $M_6$ to $M_7$ generation and these useful characteristics were expected for developing a new variety for bio diesel uses.

The Relative Effectiveness of Various Radiation Sources on the Resistivity Change in n-Type Silicon

  • Jung, Wun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제1권2호
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    • pp.91-101
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    • 1969
  • 인원자첨가농도가 6.4$\times$$10^{14}$ 부터 1.25$\times$$10^{17}$ ㎤까지인 n 형씰리콘 단결정들을 (1) 1 MeV 전자선과 (2) 두가지 연구용원자로와 (3) $Co^{6o}$ 감마선원으로 조사하고 이에 따르는 비저항의 변화를 측정하였고 이 측정결과를 Buehler가 제의한 실험식을 적용하여 분석했다. 이 지수실험식은 조사량이 적은 범위내에서는 대부분의 경우 잘 적용되나 1 MeV원자선조사에서는 측정결과와 잘 맞지 않으며 경우에 따라서는 선형변화식이 오히려 더 잘 적용된다는 것이 밝혀졌다. 특히 전자선조사 시료에서 조사량이 많을때 carrier 제거율에 큰 변화가 나타나는데 이것을 결함준위와 Fermi level과의 교환효과로 보고 자세히 살펴보았다. 위의 실험식이 적용되는 범위안에서 손상계수를 계산하고 손상계수에 의해서 n형 씰리콘의 비저항 변화에 미치는 여러가지 방사선원의 상대적효과를 비교하였다. 예컨대 TRIGA Mark II 연구로내의 중성자조사는 1 MeV 전자선 조사에 비하여 약 40배나 더 효과적으로 비저항 변화를 일으킨다는 것이 알려졌다. 조사전의 carrier농도와 손상계수와의 관계도 조사하였고 또 지수실험식의 물리적근거와 조사량이 많을때의 결함준위와 Fermi level와의 교차가 비저항변화에 미치는 효과도 아울러 고찰하였다.다.

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돌연변이 육종에 의한 재래종 서리태 개량 신품종 콩 '조생서리' (A New Improved Soybean Variety, 'Josaengseori' by Mutation Breeding)

  • 송희섭;김진백;이경준;김동섭;김상훈;이상재;강시용
    • 한국육종학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.222-225
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    • 2010
  • 재래종 서리태는 밥밑용 콩으로 한국인에게 선호되고 있으나, 숙기가 느려 수량성이 떨어지고 콩알이 커서 청소년들에게는 기피 경향이 있다. 서리태의 특성을 개량하고자 1994년 수집한 서리태 종자에 감마선 250 Gy를 조사하여 돌연변이 육종을 시도하였다. 그 후대에서 숙기가 빠르고 수량성이 높으며 콩알 크기가 작아진 유망 돌연변이 계통을 선발하여 '조생서리'로 명명하고, 2005년도에 품종보호권 및 국가품종목록등 재 신청을 하였으며, 2008년도에 등록을 완료하였다. 신품종 '조생서리'의 신육형은 유한형, 꽃색은 자색, 엽형은 능형이며, 종피색은 검정색이고 모용색과 성숙기 협색 모두 갈색의 특징을 가진다. '조생서리'의 개화기는 파종 후 57일경으로 중생종이며, 재래종 서리태(67일)보다는 10일 정도 빠르다. '조생서리'의 성숙기는 파종 후 130일로 재래종 서리태의 164일 보다 34일 정도 빠르다. 100립중은 재래종 서리태가 40.1 g으로 극대립종에 해당되는데 비교하여, '조생서리'는 32.8 g으로 중대립종에 속한다. 신품종 '조생서리'의 10a 당수량은 179 kg으로 재래종 서리태 74 kg에 비교하여 2.4배 정도 높았다.

방사선에 전신 조사된 마우스 음와 세포의 아포토시스 유도를 이용한 생물학적 선량 측정 모델 개발 연구 (Mouse model system based on apoptosis induction to crypt cells after exposure to ionizing radiation)

  • 김태환
    • 대한수의학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.571-578
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    • 2001
  • 방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발의 일환으로 apoptotic fragment assay법이 방사선에 피폭된 후 체내 피폭선량을 예측할 수 있는 지표로의 이용 가능성을 평가하기 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50MeV($p{\rightarrow}Be^+$) fast neutron 을 0.25Gy에서 1Gy의 선량을 마우스에 각각 전신 조사한 후 소장 음와세포내 apoptotic crypt cell의 수적 변화를 관찰하였다. 저선량 조사군에서 apoptotic crypt cell의 출현 빈도가 1Gy까지 급격하게 증가한 것으로 보아 방사선이 stem cell 지역에 있는 crypt cell의 형태학적 변화를 유발하는 것으로 나타났다. 이상의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응 곡선에 있어서 음와세포는 중성자조사군이 $y=0.18+(9.728{\pm}0.887)D+(-4.727{\pm}1.033)D^2$ ($r^2=0.984$)으로, 반면에 감마선조사군은 $y=0.18+(5.125{\pm}0.601)D+(-2.652{\pm}0.7000)D^2$ ($r^2=0.970$)의 식을 얻었다. 이와 같이 중성자조사군과 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 로 관찰되었다. apoptotic fragments 의 발생빈도와 조사 선량간에 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가에 비례하여 방사선 민감 세포의apoptotic fragments 가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선과 저준위 방사선은 선량 반응 관계식과 시간 경과에 따른 영향이 매우 유사하였으며, 마우스 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 2.072이였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments 가 나타났다. 따라서 음와 세포에서의 아포토시스 유도는 방사선 피폭으로 발생된 세포 손상의 생물학적 영향 평가검색, 방사선 방호제의 민감도 검사, 방사성 동위원소의 체내 오염에 대한 체내 피폭선량 예측의 지표 및 방사선 민감 표적장기의 손상정도 파악에 이용 가능할 것임. Apoptotic fragment assay 법은 0.25Gy에서 1Gy 까지의 선량에서 간편하고 빠르며 재현성이 있는 지표로서 방사선 민감 표적 장기의 선량 반응 평가와 방사선 피폭후 조기 피폭선량 예측을 위한 방사선 생물학적 선량측정법의 좋은 지표로 사용할 수 있을 것으로 사료됨.

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건어물 저장 중 미생물 증식상태에 관한 연구 (Microbial Growth in Dried Fishes During Preservation)

  • 이현자;김종군;이수정;조한옥
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.135-140
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    • 1993
  • 전통조리식품에 널리 이용되어 왔고 현재에도 한국인의 식생활에 있어서 중요한 건어물로 알려진 건명태, 건오징어, 뱅어포, 건멸치와 건대구에 대한 저장성 향상을 위하여 각 시료를 접합 polyethlene 주머니로 함기 포장하고 그동안 많은 연구 결과 공인된 적정선량인 7kGy의 감마선을 조사한 뒤 비조사 시료와 함께 12개월간 저장하면서 미생물의 증식상태를 실험하였따. 저장초기에 비조사 시료는 g당 전호기성 세균의 오염도가 건명태 $3.9{\times}10^{3}$, 건오징어채 $5.6{\times}10^{5}$, 뱅어포 $1.2{\times}10^{5}$, 건멸치 $1.2{\times}10^{4}$, 건대구가 $1.2{\times}10^{4}$마리가 검출되었으나 7kGy의 방사선 조사로서 멸균되었거나 1~3 log cycle 감소되었고 저장기간 중 증식되지 않았다. 비조사 시료의 곰팡이 오염도는 건명태가 g당 $4.0{\times}10^{2}$, 건오징어채 $1.3{\times}10^{5}$, 뱅어포 $2.5{\times}10^{5}$, 건멸치 90, 건대구가 $1.2{\times}10^{2}$마리였으며 방사선 조사시료는 전부 멸균되었고, 비조사 시료의 저장기간 중 생육도는 모든 시료에서 감소하는 경향이었다. 비조사 시료에 있어서 효모 오염도는 건명태가 g당 $1.4{\times}10^{3}$, 건오징어채 75, 뱅어포 $1.1{\times}10^{3}$, 건멸치 50, 건대구가 $1.6{\times}10^{2}$마리였으며 7kGy 조사로 모든 시료의 효모는 멸균되었다. 저장기간 중 효모의 증식상태는 건명태와 뱅어포는 감소하는 경향이었으나 건오징어채, 건멸치, 건대구에서는 증가하였으며 특히 건오징어채에서는 현저하게 증식하였다. 방사선 조사로서 모든 시료의 대장균군은 저장기간중 건 멸치는 현저하게 증식되었으나 기타 시료는 저장 중 감소하는 경향이므로 대중균군의 오염도는 크게 문제가 되지 않는 것으로 생각된다.

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AZCA 저항성 돌연변이 세포주로부터 선발 육성만 내염성 벼 돌연변이 계통의 특성 검정 (Characterization of Salt Tolerant Rice Mutant Lines Derived from Azetidine-2-Carboxylic Acid Resistant Cell Lines Induced by Gamma Ray Irradiation)

  • 송재영;김동섭;이긍주;이인석;강권규;윤성중;강시용
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제34권1호
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    • pp.61-68
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    • 2007
  • 본 연구는 벼 배 배양 캘러스에 방사선 조사와 AZCA 처리를 통해 AZCA저항성 세포주를 선발 육성하고 proline 함량이 증가된 선발 계통을 중심으로 염분 스트레스에 저항성을 갖는 벼 계통을 육성하고 그 기작을 밝히고자 하였다. 먼저, 1) AZCA 저항성 후대로부터 NaCl 저항성 식물체를 선발하고, 2) 선발된 저항성 계통의 생리적 생화학적 특성을 분석하였으며, 3) 분자적 특성을 RT-PCR을 통해 조사하고 유전적 변이를 탐색하였다. AZCA저항성 $M_{3}$ 3,000 계통으로부터 얻어진 약 20,000 종자에 염분 적정 선발 농도로 밝혀진 1.5%의 염분을 처리하여 내염성 (ST) 벼 116 개체를 선발하고, $M_{4}$ 후대 세대를 양성하였다. $ST\;M_{4}$ 세대에서 2차 내염성 계통 선발을 위해서 $M_{4}$ 세대계통을 1.2% NACl 에서 대조구와 생육 조사한 결과, 대조구 식물은 생육이 약하고 성장이 지연되는 것을 볼 수 있었다. 내염성 계통(ST-13, ST-16)으로부터 유도된 캘러스에 NaCl 처리한 결과, 대조구, ST-13, ST-16의 생존율은 9%, 16%, 20%로 나타났다. 또한, 필수 아미노산 함량을 잎, 종자 및 캘러스로 나누어 분석한 결과 ST-13와 ST-16는 대조구와 비교하여, 1) 잎에서는 약 1.24, 1.3배, 2) 종자에서는 1.49, 2.43배, 3) 캘러스에서는 1.32, 1.60배 증가하는 것이 확인되었다. 내염성 계통과 대조구에서 이온함량을 비교한 결과 잎과 뿌리에서 $K^{+},\;Na^{+}$$Na^{+}/K^{+}$ 비율을 보면 대조구보다 $Na^{+}/K^{+}$ 비율이 낮아진 것이 확인되었다. 내염성과 연관된 유전자 P5CS, NHXI를 이용하여 RT-PCR 실험을 수행한 결과, 돌연변이 계통에서 이들 유전자의 발현이 증가됨을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 선발된 계통은 내염성 육종 및 기초 연구를 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

감마선 처리에 의한 스프레이형 국화 화색변이체로부터 Flavonoid 3'-Hydroxylase(F3'H) 유전자의 분리 및 특성 구명 (Isolation and Characterization of a Novel Flavonoid 3'-Hydroxylase (F3'H) Gene from a Chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum) and Its Gamma-ray Irradiated Mutants)

  • 정성진;이긍주;김진백;김동섭;김상훈;강시용
    • 원예과학기술지
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    • 제30권2호
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    • pp.162-170
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    • 2012
  • 스프레이 국화품종 'Argus'와 감마선 조사에 의해 화색변이가 일어난 돌연변이체의 꽃잎으로부터 안토시아닌 생합성 경로에서 중요한 역할을 담당하는 신규 $DgF3'H$의 전장 cDNA와 genomic DNA를 분리하였다. 전장 cDNA는 1,527bp(509 아미노산)의 ORF를 포함하고 있으며, 원품종 'Argus'와 화색변이체 사이의 염기서열 상동성은 97% 이상을 나타내었다. Genomic DNA의 크기는 야생형 'Argus'에서 3,831bp이었고, 3가지 화색 변이체에서는 3,828부터 3,838bp의 크기를 나타내었다. $DgF3'H$ 유전자는 세 개의 exon사이에 두개의 intron을 갖고 있는 구조이고, 3'과 5' UTR 부분을 제외한 intron의 크기는 야생형 'Argus'에서 2,157bp이지만 3가지 화색 변이체에서는 2,155부터 2,159bp의 크기를 갖고 있었다. 이것은 감마선 조사에 의해 intron 부분의 유전자가 결실 또는 삽입된 것으로 추정된다. Southern 분석 결과 국화의 genome 내에서는 복수의 F3'H 유전자를 갖는 것이 확인되었다. $DgF3'H$ 유전자의 발현 정도를 분석한 결과, 연분홍의 'Argus'와 두 개의 보라색 변이체(AM1 and AM3)에서 높게 발현되었으나 흰색 변이체(AM2)에서는 매우 약하게 발현되었으며, 염기서열 변이에 의한 F3'H 유전자의 구조적 차이가 화색의 변이에 관련된 것으로 추정되었다. 국화 'Argus' 및 화색 변이체를 이용하여 본 연구에서 분리한 신규 F3'H 유전자의 구조 및 유전자 발현 등을 포함하는 유전정보들은 화색 변이의 유전적 기작을 밝히는데 중요한 자료로 이용될 것으로 기대되나 향후 다른 유전적 발현요소들이 국화의 F3'H 유전자의 발현에 관여하는지에 관한 추가적인 연구가 필요하다고 하겠다.