• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권2호
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• pp.204-217
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• 2016

Modified poplar has emerged as a potential raw material for furniture production. Lack of specific modified poplar strength information; however, restricts applications in the furniture industry especially as related to strength in corner-joints. Optimization of strength in L-shaped corner dowel modified poplar joints under compression loads utilizing finite element analysis (FEA) by Taguchi method with the focus of this study. Four experiment factors (i.e., Structure Style, Tenon Length, Tenon Diameter, and Tenon Gap), each at three levels, were conducted by adopting a $L_9-3^4$ Taguchi orthodoxy array (OA) to determine the optimal combination of factors and levels for the von Mises stress utilizing ANSYS software. Results of Signal-to-Noise ratio (S/N) analysis and the analysis of variance (ANOVA) revealed the optimal L-shaped corner dowel joint in modified poplar is $45^{\circ}$ Bevel Butt in structure style, 24 mm in tenon length, 6 mm in tenon diameter, and 20 mm in tenon gap. Tenon length and tenon gap are determined to be significant design factors for affecting von Mises Stress. Confirmation tests with optimal levels and experimental test indicated the predicted optimal condition is comparable to the actual experimental optimal condition.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제38권4호
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• pp.249-255
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• 2022

The study was conducted to establish a method for the proliferation of hybrid poplar (P. alba × P. glandulosa) clone Bongwha1, an excellent biomass species. It was found that to collect the cuttings of Bonghwa1, it was necessary to use the main stem rather than the axillary branch. Stem growth by green-wood cuttings showed a tendency to decrease as the length of the collected cuttings increased, but the survival rate was low. Therefore, modified leafy stem cutting was attempted to increase the survival rate of the cuttings. In the modified leafy stem cutting method, 4 leaves were included in the cuttings, and especially, cuttings were performed using cuttings containing 2-4 cm xylem parts. Leafy stem cutting increased root growth and the number of stems, as well as the survival rate of hybrid poplar clone Bongwha1 compared to green-wood cuttings. The root growth of the leafy stem cutting poplar was better as there was more xylem part. Using two-year-old nursery stocks, the leafy stem cutting was used to produce about 66 cuttings. This study is expected to contribute to the mass propagation of high-quality nursery stocks.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제38권3호
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• pp.228-233
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• 2011

Nucleoside diphosphate kinase 2 (NDPK2) is known to regulate the expression of antioxidant genes and auxin-responsive genes in plants. Previously, it was noted that the overexpression of Arabidopsis NDPK2 (AtNDPK2) under the control of an oxidative stress-inducible SWPA2 promoter in transgenic poplar (Populus alba ${\times}$ P. tremular var. glandulosa) plants (referred to as SN plants) enhanced tolerance to oxidative stress and improved growth (Plant Biotechnol J 9: 34-347, 2011). In this study, growth of transgenic poplar was assessed under living modified organism (LMO) field conditions in terms of biomass in the next year. The growth of transgenic poplar plants increased in comparison with non-transgenic plants. The SN3 and SN4 transgenic lines had 1.6 and 1.2 times higher dry weight in stems than non-transgenic plants at 6 months after planting, respectively. Transgenic poplar also exhibited increased transcript levels of auxin-response genes such as IAA1, IAA2, IAA5 and IAA6. These results suggest that enhanced AtNDPK2 expression increases plant biomass in transgenic poplar through the regulation of auxin-response genes.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.520-520
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• 2009

Organic by-products derived from cellulose and lignin during organosolv pretreatments of yellow poplar wood (Liriodendron tulipifera) in the presence of $H_2SO_4$ and NaOH as catalysts, respectively, were subjected to various analyses to elucidate their effects on further performance of biological ethanol fermentation and provide preliminary data for the structure and utilization of organosolv lignin. Monomeric sugars amounted to ca. 2.2-7.7% in the organosoluble fraction of the organosolv pretreatment with $H_2SO_4$, while significantly low amount of sugars (0.2-0.3%) were determined in that of the organosolv pretreatment with NaOH. In case of addition of $H_2SO_4$ during organosolv pretreatment of biomass, a fermentation of the organosoluble fraction could be considered as an essential process to increase an efficiency of biomass utilization as well as yield of bioethanol. Precipitates, insoluble by-products in the solvent mixture, were also cficiency oed by diverse analytical methods and revealed that these were typically composed of a lignin moiety regardless of catalyst. According to the results of nuclear magnetic resonance (NMR), Fourier Tcinsform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Gel permeation chromatograp r (GPC), the main components of precipitates seem to be lignin polymers. However, their structures could be slightly modified during pretreatment and mixed with some carbohydrates by chemical bonds and/or physical associations.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.34-43
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• 2021

CRISPR/Cas9에 의한 유전자 교정 기술은 유용 형질을 갖는 작물 및 임목의 육성에 있어 널리 사용되고 있는 핵심 기술이다. 유전자 교정 임목 육성에는 아그로박테리움에 의한 형질전환 방법이 높은 효율로 시행된 연구가 많았고 따라서 형질전환에 사용된 플라스미드 서열이 식물 유전체 안에 존재한다는 문제가 남아 있었다. 본 연구에서는 CRISPR/Cas9을 사용하여 유전자 교정 임목을 육성하는 데 기존에 알려진 벡터 도입 기술이 아닌, 단일 가닥 가이드 RNA (sgRNA)와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 현사시나무 원형질체에 도입하는 방법을 기술하였다. 염 스트레스 내성 관련 인자 PagSAP1 유전자를 표적으로 하는 3종류의 sgRNA를 디자인하고, 각 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하여 만든 리보핵산단백질을 원형질체에 도입하였다. 표적화 딥시퀀싱을 통해 리보핵산단백질 형성 시 sgRNA와 Cas9 단백질을 혼합하고 일정 시간 배양하여 안정화되는 시간이 필요한 것을 확인하였다. 또한 sgRNA3의 리보핵산단백질이 sgRNA1, sgRNA2의 리보핵산단백질보다 높은 교정 효율을 보이는 것을 확인하였다. 본 실험을 통해 리보핵산단백질을 이용한 유전자 교정 기술이 임목에도 적용될 수 있음이 확인되었고, 이는 외래 유전자 없이 유전자 교정 임목을 육성하는 데 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제70권1호
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• pp.72-76
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• 1985

외생균근(外生菌根)을 형성(形成)하는 모래밭 버섯균(菌)(Pisolithus tinctorius) (Pt)을 포플러에 인공접종(人工接種)하여 기주(寄主)의 생장촉진(生長促進)과 활착률(活着率) 증진효과(增進效果)를 조사(調査)하였다. 질석(蛭石), 니탄(泥炭)이끼, MMN배지(培地)(Modified Melin-Norkrans)를 첨가(添加)한 $1{\ell}$ 유리 용기(容器)에 Pt 균(菌)을 대량(大量)으로 배양(培養)하여 Methyl bromide($50g/m^2$)로, 훈증(熏蒸)한 묘포토양(苗圃土壤)에 혼합(混合)하고, 은수원사시 (Populus alba${\times}$P. glandulosa)를 삽목(揷木)하였다. $1{\times}2m$ 크기의 삽목상(揷木床)에 50개(個)의 삽수(揷穗)를 사용(使用)했으며, 삽목당년(揷木當年) 가을에 수고(樹高), 건중량(乾重量)(지상부(地上部)), 활착률(活着率)을 조사(調査)하였다. Pt로 접종(接種)된 묘목(苗木)은 접종(接種)안된 묘목(苗木)보다 수고생장(樹高生長)에서 19% 더 빨리 자랐으며, 지상부(地上部)의 건중량(乾重量)에서 49% 더 많았다. 삽목(揷木) 활착률(活着率)도 접종(接種)된 묘목(苗木)이 접종(接種)안된 묘목(苗木)보다 20% 증가(增加)하였다. 접종(接種)된 묘목(苗木)에는 Pt 균(菌)의 전형적(典型的)인 황갈색(黃擖色)을 띤 세근(細根)이 많이 발달(發達)했으며, 꼬불꼬불한 root tip 형태(形態)를 보였다. 접종(接種)된 삽목상(揷木床)에서 9월(月) 중순(中旬)에 Pt균(菌)의 자실체(子實體)가 생산(生産)되어서, 접종(接種)과 균근형성(菌根形成)이 성공적(成功的)이었음을 입증(立證)해 주었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권3호
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• pp.311-319
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• 2015

근적외선 반사율 분광분석법을 이용하여 리기다 소나무, 소나무, 잣나무, 백합나무의 섬유포화점 이하 함수율 예측모델을 개발하였다. 시편들을 다양한 평형함수율 상태로 유도한 후 1000 nm~2400 nm 파장영역의 반사율 스펙트럼을 획득하였다. 최적 함수율 예측 모델을 선정하기 위해 5가지의 수학적 전처리(moving average (smoothing point: 3), baseline, standard normal variate (SNV), mean normalization, Savitzky-Golay $2^{nd}$ derivatives (polynomial order: 3, smoothing point: 11))를 8가지 조합으로 각 시편의 반사율 스펙트럼에 적용하였다. 수학적 전처리 후, 변형된 스펙트럼을 이용하여 PLS 회귀분석을 실시하였다. 그 결과, 최적 함수율 예측 모델을 도출한 전처리 방법은 리기다 소나무와 소나무의 경우 moving average/SNV, 잣나무와 백합나무의 경우 moving average/SNV/Savitzky-Golay $2^{nd}$ derivatives이며, 모든 모델은 3개의 주성분을 포함하고 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.213-222
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• 2010

본 연구에서는 리그닌 전구물질 생합성에 관여하는 CCoAOMT (Caffeoyl-CoA-O-methyltransferase)유전자의 발현을 분자생물학적으로 억제시킨 상태와 정상적인 상태에서 생장한 현사시나무를 대상으로 홀로셀룰로 오스, 리그닌과 단당류 조성에 관한 정량 분석을 각각 실시하였다. 그리고 각각의 목질바이오매스로부터 MWL (milled wood lignin)을 추출하여 메톡실기정량, DFRC, Py-GC/MS, GPC, $^{13}C$ NMR 분석 등 리그닌의 화학 구조적 특성을 비교하였다. 정상재와 형질전환체의 홀로셀룰로오스 함량은 각각 81.6%와 82.3%로 큰 차이는 없었지만, 리그닌 함량은 각각 21.7%와 18.3%로 형질전환체가 약 3.4% 정도 낮았다. 정상재와 형질전환체의 구성 단당류 분석결과, 글루코오스는 각각 511.0 mg/g와 584.8 mg/g, 그리고 자일로오스는 각각 217.8 mg/g와 187.5 mg/g로 나타나 CCoAOMT 발현억제는 단당류 조성에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 각 시 료로부터 단리한 리그닌(MWL)의 메톡실기 정량에 따르면 CCoAOMT 발현을 억제한 시료에서 약 7% 정도의 메톡실기가 감소하는 것으로 나타났고, 이는 $^{13}C$-NMR 분석과 Py-GC/MS 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 Py-GC/MS 분석에 의하면 정상재와 형질전환체 리그닌의 G/S 비율이 각각 0.59와 0.44로 나타난점으로 미루어 CCoAOMT 발현 억제는 리그닌 생합성 과정에서 G unit 생합성보다 S unit 생합성에 더 많은 영향을 미치는 것으로 예측할 수 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.372-380
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• 2009

현사시나무 분말(60 mesh 통과)을 압력 $220{\pm}10atm$, 온도 $325{\sim}425^{\circ}C$ 범위 내에서 60초 간 초임계수로 처리한 후에 미분해 고형잔사를 얻을 수 있었다. 고형잔사 내 섬유상 물질을 구성하는 주요 당은 글루코오스와 자일로스였으며, 가장 높은 온도인 $425^{\circ}C$에서 초임계수 처리를 하였을 때 글루코오스/자일로스 구성 비율이 가장 높게 측정되었다. 초임계수 반응온도가 높아질수록 고형 잔사를 구성하는 섬유상 물질의 비율은 감소하였으나, 리그닌의 비율은 상대적으로 증가하였다. 고형잔사에 존재하는 리그닌의 H (p-hydroxyphenyl) : G (guaiacyl) : S (syringyl) 비율은 분석형 열분해법으로 측정하였으며, 반응온도에 따른 변화 없이 비교적 일정하게 나타났다. 고형잔사를 구성하는 리그닌의 H : G : S 조성을 현사시나무에서 단리한 milled wood lignin (MWL)과 비교해보면 G 형 단량체의 비율에는 큰 변화가 없었지만, H 형 단량체 비율은 비교적 낮게 측정되었고, 반면 S 형 단량체 비율은 증가하였다. 초임계수 당화과정에 염산촉매를 첨가하면 H 비율의 감소와 S 비율의 증가는 더욱 두드러지게 나타났다. 니트로벤젠 산화법(nitrobenzene oxidation)에 의하면 현사시나무 MWL에서 획득한 vanillin과 syringaldehyde의 수율은 약 265 mg/g MWL으로 측정되었지만, 초임계수 고형성분의 NBO 분석 결과에 의하면 반응온도를 높여 주거나 염산촉매를 첨가하면 NBO 분해산물은 두드러지게 감소하였다. 이러한 결과는 초임계수 반응 조건에서 리그닌의 주요 결합 양식인 $\beta$-O-4 결합이 비교적 쉽게 끊어지는 것으로 해석되며, 따라서 초임계수 반응 후 고형성분에 존재하는 리그닌은 $\beta$-O-4 결합 대신 탄소-탄소 결합에 의한 축합형 페놀고분자로 예측되었다.

• 식물조직배양학회지
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• 제22권3호
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• pp.131-135
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• 1995

잡종 사기나무의 기내 대량증식을 목적으로 줄기절간 유래의 기내 및 기외시료를 이용하여 다경줄기 유도에 관여하는 식물생장 조절물질의 효과에 대하여 조사하였다. 기외시료의 측아를 제거한 다음 20에서 30$\mu$M 의 zeatin이 함유된 WPM 배지에 6주간 배양하였을때 각각 11개와 13개의 다경줄기가 유도되었다. 그러나 기외시료의 측아가 붙어있는 상태에서 기내배양하여 2주후에 측아를 제거하고 동일 배지에 배양하였을 경우에는 BA가 1.0에서 2.0 $\mu$M 함유된 배지에서도 13개와 15개의 다경줄기를 유도할 수 있었으며, 특히 이때 생산된 줄기의 상태는 아주 건전한 것으로 나타났다. 기내줄기를 사용하였을때는 20 $\mu$M의 zeatin을 처리하였을때 가장 많은 줄기를 생산할 수 있었으며, 생산된 조직배양묘는 일정기간 순화를 시킨 후 온실이나 포지에 식재가 가능하였다.