• 한국자원식물학회지
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• 제19권6호
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• pp.665-669
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• 2006

Somatic embryos do not survive at exposure to liquid nitrogen temperatures without cryoprotective treatments. A simplified technique which simultaneously induces and cryoprotects embryogenic calli using plant vitrification solution 2 (PVS2) followed by dehydration was developed for the cryopreservation of Soap berry genetic resources. Vitrification is a way of removing the moisture in vegetation through PVS2. The PVS2 vitrification solution consisted of 30% glycerol (w/v), 15% ethylene glycol (w/v), 15% Dimethylsulfoxide (w/v) in B5 medium containing 0.4M sucrose. Two tests were done. The one was to eliminate moisture at $0^{\circ}C$ and the other at $25^{\circ}C$. In both cases the best results came out at a vitrification time of $10{\sim}20$ minutes. It was also found that the survival rate was higher at $0^{\circ}C$ than at $25^{\circ}C$. In particular, the survival rate reached more than 80%. Water-damaged embryos turned brown and stoped growth, but energetic embryos took on a milky hue and show a very vigorous growth rate. Successful cryopreservation of somatic embryos of soapberry can be used to establish in vitro genebanks for long-term conservation of Soapberry genetic resources to complement field genebanks and other in vitro methods already being used.

• Natural Product Sciences
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2023

This study assessed in vitro antioxidant activity (ABTS⁺ and DPPH) of Vitex rotundifolia seeds collected from two different regions in Korea (Jungjang City and Sindu City). Three extraction methods using ethanol, methanol, and water were prepared separately and subjected to quantification by reverse-phase high-performance liquid chromatography-photodiode array (HPLC-PDA) analysis as well as antioxidant testing. Among them, the water-based extract exhibited superior activity in the ABTS⁺ compared with the ethanol- and methanol-based extracts, while the DPPH assay analysis, revealed that the methanol-based extract had very low antioxidant activity. The concentrations of vanillic acid (1), luteolin (2), vitexicarpin (3), and artemetin (4) were quantified using HPLC-PDA analysis. Vanillic acid (1) was identified as the main antioxidant in V. rotundifolia seeds. Combining the antioxidant activity and quantitative analysis results, the water-based extract was considered to have the highest antioxidant activity. Furthermore, vanillic acid (1) was detected in the leaves and stems of V. rotundifolia plants from different regions, indicating that this species has the potential for use in future antioxidant-applications.

• 농업과학연구
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• 제49권2호
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• pp.331-339
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• 2022

Deforestation and conservation of coniferous forest have been recognized as critical issues in Korea due to climate change. The main purpose of this research was to monitor changes of secondary metabolite contents and growth of Korean fir (Abies koreana) according to the temperature change in Mt. Halla. The Korean fir located at three different regions, Yeongsil, Witseoreum, and Jindallaebat, was monitored in April, July, and October from 2016 to 2018 and secondary metabolites, specifically lutein, α-carotenoid, and β-carotenoid, were analysed with high performance liquid chromatography. The results showed that average concentrations of lutein, α-carotenoid, and β-carotenoid were 0.82 - 23.30, 0.02 - 2.01, and 0.11 - 2.84 ㎍·g-1 and the highest concentration of secondary metabolite was observed in October compared to April and July. The average length and width of Korean fir in the three regions were 11.84 - 20.70 and 1.78 - 2.41 mm from 2016 - 2018. A correlation analysis showed that the concentrations of all three secondary metabolites were negatively correlated with temperature and a significant difference was observed between temperature and lutein concentration in Korean fir. Overall, growth and production of secondary metabolites in Korean fir highly depended on the temperature, and global warming thus might have an adverse effect on the growth and physiological changes of Korean fir in Mt. Halla.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권6호
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• pp.562-570
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• 2023

The droplet-vitrification technique for cryopreservation has proven successful across a diverse range of germplasm, ensuring safe and effective long term preservation. In this study, we investigate an effective cryopreservation protocol using the droplet-vitrification technique for shoot tips of Freesia hybrida cultivars 'Sunny Gold' and 'Sweet Lemon'. To determine optimal conditions for Freesia cryopreservation, we employed a carefully selected standard procedure along with additional treatments and alternative solutions. For 'Sunny Gold', the highest regrowth rate of 24% was achieved when shoot tips underwent dehydration with PVS3 solution for 120 minutes before direct immersion in liquid nitrogen (LN) for 1 hour, coupled with a standard protocol involving a two-step preculture with 0.3 M - 0.5 M sucrose, loading with C4 for 40 minutes, and unloading with 0.8 M sucrose for 40 minutes. In the case of 'Sweet Lemon,' regrowth of cryopreserved shoot tips was observed with dehydration treatments, including PVS2 (A3) for 60 minutes and PVS3 (B1) for 60 minutes, as well as longer exposure. The results reflect the distinct sensitivity of shoot tips to chemical toxicity and osmotic stress in these two genotypes. This study provides valuable evidence to consistently enhance the effectiveness of cryopreservation methods for the long-term conservation of Freesia germplasm.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1213-1224
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• 2024

The liquid lead-bismuth cooled fast reactor has been in a single-phase, low-pressure, and high-temperature state for a long time during operation. Considering the requirement of calculation efficiency for long-term transient accident calculation, based on a homogeneous hydrodynamic model, one-dimensional heat conduction model, coolant flow and heat transfer model, neutron kinetics model, coolant and material properties model, this study used the fully implicit difference scheme algorithm of the convection-diffusion term to solve the basic conservation equation, to develop the transient analysis program NUSOL-LMR 2.0 for the lead-bismuth fast reactor system. The steady-state and typical design basis accidents (including reactivity introduction, loss of flow caused by main pump idling, excessive cooling, and plant power outage accidents) for the ABR have been analyzed. The results are compared with the international system analysis software ATHENA. The results indicate that the developed program can stably, accurately, and efficiently predict the transient accident response and safety characteristics of the lead-bismuth fast reactor system.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 춘계학술발표회
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• pp.12-12
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• 2010

We developed droplet-vitrification protocol, a combination of droplet-freezing and solution-based vitrification, and applied to germplasm collections of garlic, potato, lily as well as cell lines, including hairy roots, somatic embryos. To establish a garlic cryobank, four Korean garlic field collections at Danyang, Suwon, Mokpo and Namhae were cryopreserved last five years. The protocol applied consisted of preculture for 3-4 days at $10^{\circ}C$ on solid MS medium with 0.3M sucrose, loading for 40 min in liquid medium with 35% PVS3, dehydration with PVS3 for 150 min, cooling in $5{\mu}l$ droplets of PVS3 placed on aluminum foil strips by dipping these strips in liquid nitrogen, warming them by plunging the foil strips into pre-heated($40^{\circ}C$) 0.8M sucrose solution for 30s. A total of over 900 accessions of garlic were stored in liquid nitrogen for long-term conservation using unripe inflorescences, cloves or bulbils. Twelve alternative plant vitrification solutions were designed by modifying cryoprotectant concentrations from the original PVS2 and PVS3. The results suggest that PVS2-based vitrification solutions with increased glycerol and sucrose and/or decreased DMSO and EG concentrations can be applied for medium size explants which are tolerant to chemical toxicity and moderately sensitive to osmotic stress. PVS3 and variants can be used widely when samples are heterogeneous, of large size and/or very sensitive to chemical toxicity and tolerant to osmotic stress.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-47
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• 1999

부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

• 보존과학회지
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• 제21권
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• pp.73-88
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• 2007

석조문화재 강화제로 사용되는 에틸실리케이트 강화제 2종과 살생물제 5종을 순서를 달리하며 반응시켜 보존처리제들간의 상호반응성에 대해 연구하였다. 반응생성물의 조직, 무게와 겔형성시간을 통해 살생물제 단독의 반응성, 강화제와 살생물제의 동시반응성, 증발된 살생물제와 강화제의 반응성과 형성된 겔과 살생물제의 반응이 평가되었다. 시험한 일부 살생물제는 건조 후 염결정을 형성하였으며, 일부 살생물제는 증발시간이 매우 길고, 색을 띠어 살생물제와 반응할 에틸실리케이트 강화제와는 상이한 성질을 보였다. 시험된 강화제와 살생물제 간에는 처리의 전후에 관계없이 상호반응이 일어났다. 에틸실리케이트 강화제와 살생물제를 동시에 반응시켰을 때 살생물제가 함유하고 있는 수분으로 인하여 수분과 강화제와의 반응, 살생물제의 염성분과 강화제와의 반응을 일으킴으로서 살생물제는 겔형성을 저지시키는 결과를 보였다. 건조된 살생물제와 반응시킨 에틸실리케이트는 겔만이 형성된 투명한 층과 살생물제가 섞인 혼합층으로의 분리가 발생하였으며, 서로 다른 수축율 때문에 생성물 내에 남은 균열이 발생되고 결과적으로는 강화제로서의 역할을 하지 못하였다. 형성된 겔과 가스상의 살생물제와의 반응께서는 겔의 조직이나 색의 변화가 관찰되지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권4호
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• pp.256-262
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• 2017

식물 종자를 비롯한 각종 유전자원을 액체질소에 저장하면 유전형질 특성의 손실 없이 장기간 보존할 수 있다. 본 연구에서 보존조건이 까다로워 단명 종자로 분류되는 들깨 종자를 초저온 동결저장 방법으로 보존할 수 있는지를 조사하였다. 수집한 들깨 품종별 종자의 초기 발아율은 40-95% 수준으로 다양하였는데, 수분함량을 3-8%로 조절한 종자를 액체질소에 처리하여도 발아율은 감소하지 않았다. 종자의 수분함량이 4-5%인 종자의 초저온 처리 후 발아율이 가장 높았으며, 초기 발아율이 낮은 품종에서는 초저온 처리에 의해 발아율이 증가하기도 했다. 인위 노화처리에 따라 종자의 발아율과 ascorbate peroxidase 활성은 감소하였으며, 품종별로 종자의 활력 저하 정도는 크게 달리 나타났다. 대조 처리 종자와 비교하였을 때, 초저온 처리과정에 발생할 수 있는 산화스트레스가 들깨 종자의 활력을 저해하지는 않을 것으로 추정되었다. 따라서 들깨 종자를 4-5% 수분함량으로 건조시켜 초저온 동결 저장하면 활력 손실 없이 장기간 보존할 수 있을 것으로 판단되며, 노화가 급속히 진행되는 품종의 경우에는 고활력 자원을 확보하거나 휴면타파 처리 후 초저온 동결 보존하는 것이 유리할 것으로 생각된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.126-137
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• 2014

목재 건조의 용이성 및 품질확보, 2차 보존처리를 위한 기초자료 확보를 위해 초고주파를 이용한 캐나다산 직수입 미송의 가열 건조 특성은 다음과 같다. 초고주파 조사 후 목재 내부 온도변화 곡선을 분석한 결과 원주목은 3kW 30분 및 120분 가열 할 경우, 판목은 4kW 3분 및 9분 가열 시 안정적인 열분포와 소비 열량, 표면 함수분포 확보가 가능한 것으로 나타났다. 특히 초고주파 가열에 따른 표면 함수분포는 매우 균일한 Leveling이 이루어진 것으로 나타났으며, 함수 감소율도 중량대비 30% 이상인 것으로 나타나 건조효율이 우수한 것으로 나타났다. 또한 소비 열량 분석 결과에 따라 2차 액상 보존처리를 위한 침지 시 대량의 보존처리제 침투가 가능할 것으로 사료되므로, 초고주파 가열 목재는 빠른 함수감소 및 건조 특성과 많은 열량의 소비가 가능하여 산업재로의 사용 및 2차 응용제품 개발에 우수한 특성이 있는 것으로 사료된다.