• 제목/요약/키워드: low level light environment

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Stem Cells and Cell-Cell Communication in the Understanding of the Role of Diet and Nutrients in Human Diseases

  • Trosko James E.
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-14
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    • 2007
  • The term, "food safety", has traditionally been viewed as a practical science aimed at assuring the prevention acute illnesses caused by biological microorganisms, and only to a minor extent, chronic diseases cause by chronic low level exposures to natural and synthetic chemicals or pollutants. "food safety" meant to prevent microbiological agents/toxins in/on foods, due to contamination any where from "farm to Fork", from causing acute health effects, especially to the young, immune-compromised, genetically-predisposed and elderly. However, today a broader view must also include the fact that diet, perse (nutrients, vitamins/minerals, calories), as well as low level toxins and pollutant or supplemented synthetic chemicals, can alter gene expressions of stem/progenitor/terminally-differentiated cells, leading to chronic inflammation and other mal-functions that could lead to diseases such as cancer, diabetes, atherogenesis and possibly reproductive and neurological disorders. Understanding of the mechanisms by which natural or synthetic chemical toxins/toxicants, in/on food, interact with the pathogenesis of acute and chronic diseases, should lead to a "systems" approach to "food safety". Clearly, the interactions of diet/food with the genetic background, gender, and developmental state of the individual, together with (a) interactions of other endogenous/exogenous chemicals/drugs; (b) the specific biology of the cells being affected; (c) the mechanisms by which the presence or absence of toxins/toxicants and nutrients work to cause toxicities; and (d) how those mechanisms affect the pathogenesis of acute and/or chronic diseases, must be integrated into a "system" approach. Mechanisms of how toxins/toxicants cause cellular toxicities, such as mutagenesis; cytotoxicity and altered gene expression, must take into account (a) irreversible or reversal changes caused by these toxins or toxicants; (b)concepts of thresholds or no-thresholds of action; and (c) concepts of differential effects on stem cells, progenitor cells and terminally differentiated cells in different organs. This brief Commentary tries to illustrate this complex interaction between what is on/in foods with one disease, namely cancer. Since the understanding of cancer, while still incomplete, can shed light on the multiple ways that toxins/toxicants, as well as dietary modulation of nutrients/vitamins/metals/ calories, can either enhance or reduce the risk to cancer. In particular, diets that alter the embryo-fetal micro-environment might dramatically alter disease formation later in life. In effect "food safety" can not be assessed without understanding how food could be 'toxic', or how that mechanism of toxicity interacts with the pathogenesis of any disease.

The Relation between Fertilization Practices and Functional Metabolites of Crops: A Review

  • Lim, Jung-Eun;Cho, Min-Ji;Yun, Hye-Jin;Ha, Sang-Keun;Lee, Deog-Bae;Sung, Jwa-Kyung
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.168-180
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    • 2016
  • Various researches on the effects of fertilization levels on functional metabolites in crop have been conducted. This review summarizes the previous studies on the relation between fertilization supply and accumulation of metabolites (phenolics, carotenoids, ascorbic acid and glucosinolates) which function as antioxidants in crop. The accumulation of phenolic compounds is related to the activation of phenylalanine ammonia lyase (PAL) in phenylpropanoid pathway. Most of the previous studies discuss that low nitrogen (N) supply activates PAL, thereby increasing the synthesis of phenolics. Similarly, high N supply leads to a decrease in ascorbic acid because of the shading effect derived from the accelerated vegetative growth under high N level. Unlike the phenolics and ascorbic acid, carotenoids are accumulated with increasing N supply. In this regard, the previous studies explain that N is a main element closely associated with formation of key enzyme for the synthesis of carotenoids. Glucosinolates are generally increased under decreasing N supply and increasing S supply. Although the previous studies show similar trends about the accumulation of metabolites by nutrient level, they also suggest that many other factors including crop types, cultivars, cultural environment (water, temperature, light, etc.) influence the accumulation of functional metabolites in crop.

고밀도 주거지역에서의 복사플럭스 영향 연구 - 서울시 중랑구 지역을 대상으로 - (Radiation Flux Impact in High Density Residential Areas - A Case Study from Jungnang area, Seoul -)

  • 이채연;권혁기;프레드릭 린드버그
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.26-49
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    • 2018
  • 본 연구는 도시지역을 대상으로 태양복사모델링을 수행하고 검증하여, 도시 내 열스트레스 완화에 대한 적용 가능성을 논의하였다. 이를 위해 연구지역은 항공 LiDAR 자료를 기반으로 실제 건물과 식생의 형태와 높이가 구현되었고, 보행자높이에서의 단파 및 장파복사 플럭스가 모의될 수 있도록 해상도를 향상시켰다. 고층 및 저층 건물이 고밀도로 존재하는 주거지역 $4km^2$에서 SOLWEIG 모델을 이용하여 복사플럭스를 모의하고, 지표에너지수지시스템의 Net radiometer를 이용한 복사플럭스 관측자료로 검증하였다. 그 결과 여름철 맑은 날 가장 높은 정확도를 나타냈고, 같은 날에 대한 평균복사온도를 모의한 결과, 그림자영향이 적은 저층 건물지역과 도로표면에서 가장 높은 수치를 나타냈으며, 고층 건물지역과 식생지역에서는 그림자의 영향으로 상대적으로 낮은 수치를 나타냈다. 본 연구에서 제안된 방법은 보행자높이에서 도시 내 열스트레스 지역 관리를 위한 높은 신뢰도를 보여주었다. 더욱 확장되고 있는 도시재생 및 재개발에 있어서, 새로운 주거환경을 도입하기 위해 도시 기반시설을 계획할 때 자연 및 인공 도시환경 설정과 관련된 많은 기능이 적용될 수 있다.

담수 물벼룩 Daphnia magna의 자외선 B 적응이 자외선과 중금속의 동시노출에 따른 독성반응에 미치는 영향 (Effect of Ultraviolet-B Radiation Acclimation to Fresh Water Daphnia magna Simultaneously Exposed to Several Heavy Metals and UV-B Radiation)

  • 김정곤;이민정;오소린;최경호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.123-131
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    • 2007
  • Many environmental contaminants including several metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, and pharmaceuticals, have been identified to be phototoxic in the water environment. Concerns regarding photo-enhancement of toxicity of several environmental contaminants have been increasing because of the increased level of ultraviolet irradiation on the earth surface. However, there exist arguments that there might be certain defense mechanisms taking place in the aquatic ecosystem, which may include behavioral characteristics or genetic acclimation. This study was conducted to understand the potential responses of aquatic receptors to several phototoxic metals in the real environment, where long-term acclimation of such organisms to low dose UV-B may take place. For this purpose, water flea Daphnia magna was acclimated to environmentally relevant dose of UV-B (12 to $18uW/cm^2$) for >11 generations. The differences in developmental and life history characteristics, and toxicity responses were evaluated. Acclimation did not affect the daphnids' growth, longevity, and reproduction characteristics such as time to first brood, and brood size: After 21 d, survival of D. magna was not influenced by UV-B acclimation. When the number of young per female was compared. the daphnids acclimated for 11 generations tend to produce less number of neonates than the un-acclimated individuals but with no statistical significance (p>0.05). Four metals that were reported to be phototoxic elsewhere were employed in this evaluation, that include As, Cd. Cu, and Ni. UV-B level being applied in acclimation did increase the toxicity of Cd and Cu, significantly (p<0.05). However, the toxicities of As and Ni were not affected by irradiation of UV-B. Phototoxic responses were evaluated between the acclimated and the un-acclimated daphnids. For Cu, UV-B acclimation led to reduction of the photo-induced toxicity $(p\approx0.1)$ in daphnids. Non-acclimated Daphnia were affected by 50% at 4.18 ug/l Cu. but UV-B acclimated individuals exhibited $EC_{50}$ of 5.89 ug/l. With Cd, UV-B acclimation appeared to increase phototoxicity (p>0.05). With As and Ni, UV-B acclimation did not influence photo-induced toxicity. This observation may be in part explained by the type of reactive oxygen species that were generated by each metal. Similar to UV-B light, Cu is known to generate superoxide anion by acting as redox cycling toxicant. This is one of the first studies that employed_laboratory based UV-B acclimated test species for photoenhanced toxicity evaluation.

음식점 콘셉트와 스토리텔링에 의한 고객의 재방문에 관한 연구 (A Study on Open Innovation and Performance of New Product Development)

  • 박지수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.481-491
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    • 2016
  • 본 연구는 고객들에게 매력적인 관심을 끌 수 있는 고객 재방문의 요소를 알아보고 성공할 수 있는 음식점 콘셉트와 스토리텔링에 의한 고객의 재방문에 관한 연구에 대해 알아보고자 한다. 음식점 콘셉트나 광고, 음식점 인테리어도 이제는 음식점의 메뉴/서비스의 특징이나 다른 음식점과의 비교우위를 강조하던 전략에서 벗어나 이야기를 들려주는 방식으로 표현 콘셉트를 변화해야 할 것이다. 논문의 연구결과를 살펴보면, 멤버십 카드나 레스토랑을 이용하는 편리성과 같은 금전적 또는 비금전적 '전환비용'이 일시적 고객만족의 실패로 인한 레스토랑 고객들의 부정적 감정이나 낮은 만족수준을 보완해주고 레스토랑을 재방문하도록 만드는 효과가 있다고 한다. 따라서 이러한 전환비용이 고객유지에 미치는 영향을 충분히 고려한다면 효과적인 수단으로 사용할 수 있을 것이다. 레스토랑과 같은 고급 음식점에서는 음식의 맛, 고객 서비스, 음식점 분위기 등의 수준향상을 통해 방문고객의 긍정적 소비감정을 느끼게 되면 고객만족과 재방문 의도를 강화시키는 것이며, 점포 콘셉트, 물리적 환경과 같은 경험적 요소, 조명을 이용한 시각적 식감의 수준향상을 꾀하는 것도 중요하다. 또한, 긍정적 소비감정을 유발하려면 점포 콘셉트, 물리적 환경, 경험적 요소를 활용한다. 즉, 멤버십 카드, 마일리지 포인트, 고객과의 친분 등 다양한 금전적, 비금전적 마케팅 수단을 평상시 제공한다면 고객의 재방문에 긍정적인 영향을 미칠 것이다.

지구단위 차원에서의 비오톱 보전가치평가 연구 - 대구광역시 신서동 택지개발 사업지구를 사례로 - (A Study on the Evaluation of Biotope Preservation Value in District Unit - Case Study in Sinseo-Dong, Daegu -)

  • 조현주;나정화;박인환;김수봉;류연수;장갑수
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.38-59
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    • 2008
  • This research has a meaning to provide basic data for eco-friendly way of district unit plans and ecological landscape planning by evaluation of biotope preservation value at the level of district unit and designating land development of the site, the whole area of Sinseo-dong (Dong-gu, Daegu metropolitan city) for research site. The summary of analysis result is as follows. As a result of classification of biotope types on the research site, it is divided into 11 biotope groups such as a residential biotope group and 51 specific biotope types which is subordinate to the groups. As a result of the first value assessment on classified biotope types, there are 16 types of natural rivers which is full of vegetation as a I class. Also it is analysed as 9 types of IIclass, 14 of IIIclass, 8 of IVclass, and 4 of Vclass. In particular, in light of a wildlife habitat, EB, in case of broad-leaved tree of mixed forest assessed as a II class, was classified into Iclass which is one-step upgraded as a final class with the analysis as there is a structural characteristic (more than 71% of low density, 50 years of age-class). As a result of second assessment, it is analysed that there are 17 special sites (1a,1b) and 33 special sites (2a, 2b, 2c) respectively for preservation of species and biotope. Particularly, in case of the No. 27 space, it was assessed that it has the value of about medium (IIIclass) level, but its value was upgraded with the on-spot detailed investigation that most of Aristolochia contorta, designated as a rare plant by Ministry of Environment, is growing. It is regarded that the above-mentioned research result on evaluation of biotope preservation value is expected to provide very important basic materials for future district unit plans and smooth integration with landscape ecology plans and eco-friendly space development.

부착돌말영양지수(TDI)를 활용한 습지환경 평가 (Wetland Habitat Assessement Utilizing TDI(Trophic Diatom Index))

  • 김성기;최종윤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.525-538
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    • 2019
  • 낙동강에 위치한 신규조성 습지의 현황 파악 및 관리 방안 마련을 위한 기초연구의 일환으로 부착규조류의 서식현황과 종다양성을 분석하고 부착돌말영양지수(TDI, Trophic Diatom Index)의 적용가능성을 평가하였다. 조사 기간 동안, 부착규조류는 총 38과 173종이 출현하였으며, 봄과 가을에 각각 156종, 154종으로 비슷한 종수를 나타냈다. 자기조직화지도(SOM)를 활용한 분석 결과, 부착규조류의 분포는 각 습지의 영양염류의 농도와 강우 등의 환경요인에 따라 영향 받는 것으로 나타났다. 클러스터 1의 경우, 대부분 가을시기이며, 총인과 총질소 등의 영양염류의 농도와 부착규조류의 종수 및 풍부도가 낮음에도 불구하고, 부착돌말영양지수가 높은 지점들로 구성되었다. 이와 반대로, 클러스터 4는 봄시기의 지점들이며, 총질소가 높음에도 불구하고 부착돌말영양지수가 낮은 특징을 보였다. 신규조성 습지 대부분이 유입 유출구 기능이 원활하지 않은 점을 감안하면, 여름철에 증가된 유량은 가을철에 영양염류 값을 감소시키며, 탁도 증가로 인해 빛의 유입이 원활하지 않아 부착규조류의 종수와 풍부도가 낮아진다. 이와 반대로, 봄철에는 낮은 수위로 인해 부착규조류가 부착할 수 있는 기질표면이 부족하며, 호오탁성 종이 정착 및 발달하기에 이른 시기이기 때문에 부착돌말영양지수 값이 낮게 측정된다. 다양한 기존 연구에서, 부착돌말영양지수를 서식환경 및 수질 평가지표로 활용하고 있으나, 본 습지는 흐름이 적고 정체수역에 가깝기 때문에 대부분 영양염류 농도가 높아 부착돌말영양지수의 평가지표 가치성은 낮은 것으로 판단된다. 여름강우나 유입 유출 조절부의 기능이 부착규조류의 종다양성과 분포에 영향을 미치는 점을 종합적으로 감안한 지속적이고 주기적인 추가 조사가 필요하다.

배경 잡음 제거 알고리즘을 적용한 3차원 광자 계수 집적 영상의 화질 향상 (Visual quality enhancement of three-dimensional photon-counting integral imaging using background noise removal algorithm)

  • 조기옥;김영준;김철수;조명진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1376-1382
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    • 2016
  • 본 논문에서는, 배경 잡음 제거 알고리즘을 적용하여 일반적인 3차원 광자 계수 집적 영상의 화질을 개선하는 방법을 설명한다. 광자 계수 영상법은 광자가 매우 희박한 환경에서 소수의 광자를 검출하여 영상을 시각화 하는 방법이다. 하지만, 배경에서 발생되는 광자의 수가 많을 때, 원하는 물체의 광자 검출은 매우 어렵다. 이로 인해, 복원된 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 불필요한 배경 잡음을 제거하고 오로지 원하는 물체에서만 광자를 검출하는 새로운 광자 계수 영상법을 제안한다. 또한, 3차원 정보를 획득하기 위해 집적 영상을 사용한다. 제안된 알고리즘의 유용성을 증명하기 위하여 광학적 실험을 수행하고 성능 평가를 위해 평균 제곱 오류 값을 계산한다.

Evaluation of Rainwater Utilization for Miscellaneous Water Demands in Different Types of Buildings Using Geographic Information System

  • Kim, Jinyoung;An, Kyoungjin;Furumai, Hiroaki
    • Environmental Engineering Research
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    • 제18권2호
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    • pp.85-90
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    • 2013
  • This study is an attempt to quantify rainwater utilization and miscellaneous water demand in Tokyo's 23 special wards, the core of the urban area in Tokyo, Japan, in order to elucidate the potential of further rainwater utilization. The rainwater utilization for miscellaneous appropriate water demands, including toilet flushing, air conditioning, and garden irrigation, were calculated for six different types of building: residential house, office, department store, supermarket, restaurant, and accommodation. Miscellaneous water demands in these different types of building were expressed in terms of equivalent rainfall of 767, 1,133, 3,318, 1,887, 16,574, and 2,227 (mm/yr), respectively, compared with 1,528 mm of Tokyo's average annual precipitation. Building types, numbers and its height were considered in this study area using geographic information system data to quantify miscellaneous water demands and the amount of rainwater utilization in each ward. Area precipitation-demand ratio was used to measure rainwater utilization potential for miscellaneous water demands. Office and commercial areas, such as Chiyoda ward, showed rainwater utilization potentials of <0.3, which was relatively low compared to those wards where many residential houses are located. This is attributed to the relatively high miscellaneous water demand. In light of rainwater utilization based on building level, the introduction of rainwater storage mechanisms with a storage depth of 50 mm for six different types of buildings was considered, and calculated as rainfall of 573, 679, 819, 766, 930, and 787 (mm), respectively. Total rainwater utilization using such storage facilities in each building from 23 wards resulted in the retention of 102,760,000 $m^3$ of water for use in miscellaneous applications annually, and this volume corresponded to 26.3% of annual miscellaneous water demand.

스마트폰 카메라를 위한 영상 잡음 제거 알고리즘 (An Image Denoising Algorithm for the Mobile Phone Cameras)

  • 김성운
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.601-608
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    • 2014
  • 본 연구에서는 스마트폰의 제한된 연산 환경에 적합한 영상 잡음 제거 알고리즘을 개발하여 기존의 연구들과 비교할 시에 스마트폰에서 보다 빠르게 영상 후처리 결과물을 얻고, 품질적인 면에서도 비교할 만한 수준의 영상을 얻는 앱 환경에서 실용적인 알고리즘을 제안한다. 제안된 저조도 환경에서 스마트폰 카메라를 위한 영상잡음 제거 알고리즘은 영상획득 과정에서 발생한 가우시안 잡음만 찾아내어 제거함으로써 영상 복원과정에서 발생하는 연산량을 감축하면서 윤곽선의 블러링 현상을 방지한다. 실험 결과에 의하면 기존의 평균필터와 메디언 필터 적용 기법들에 비해 훨씬 양호한 PSNR 값을 가짐을 보였다. 그리고 영상 내 윤곽선의 흐려짐을 방지하여 기존의 방법들에 의한 결과들보다 선명한 영상 품질을 가지며, 또한 기존의 라플라시안 마스크 연산적용에 비해 연산량을 약 52% 감소시킴으로서 안드로이드 기반의 스마트폰 카메라 앱으로 구현 및 적용했을 때도 복원된 영상이 원 영상에 훨씬 근접하는 영상복원 성능을 가짐을 확인하였다.