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우주 현지자원활용 글로벌 동향 (Global Trends of In-Situ Resource Utilization )

  • 류동영
    • 우주기술과 응용
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    • 제3권3호
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    • pp.199-212
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    • 2023
  • 과거 1970년대까지의 달 표면탐사에서는 단기간 달에서의 임무 특성을 가지는 것에 비해 최근 달 표면탐사는 달에서의 장기체류와 이를 기반으로 궁극적으로 화성까지 탐사 범위를 확장하는 방향으로 진행되고 있다. 인간의 달표면 장기체류를 실현하기 위해서는 탐사 현지 자원을 활용하여 체류에 필요한 소비재나 연료 등의 현지 생산 및 사용이 중요한 전제가 된다. 국제우주탐사협의체(ISECG, International Space Exploration Coordination Group)에서 각국의 우주탐사 계획을 반영하여 제시하는 글로벌 우주탐사 로드맵에는 달표면 탐사로부터 화성탐사로 이어지는 발전 단계가 제시되며 각 단계에서 현지자원활용은 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 국제우주탐사협의체의 현지자원활용(ISRU) 격차분석 보고서를 기반으로 현지자원활용의 기술 분야를 현지 연료 및 소비재 생산, 현지 건설, 우주상 제조, 그리고 생성 결과물의 보관 및 활용, 자원활용에 필요한 전력시스템 등과 같은 연관 분야로 분류하여 주요 분야에서의 기술 개발 및 검증 현황을 분석한다. 다수의 국가는 달 자원 중 극 지역 영구음영지역의 얼음물 이용 그리고 표토에서 산소 등의 추출에 우선 순위를 부여하고, 무인 착륙임무를 통하여 달 남극 영구음영지역 근처에서 물질 및 물 분포 확인을 준비하고 있다. 자원 활용을 위하여 수전해를 이용한 수소, 산소 등 연료 생산, 모사토를 이용한 달 표토에서 산소의 추출 등의 기술을 개발하고 있다. 자원활용 기술의 개발을 위하여 지상에 달표면 모사환경을 구현하고 기술의 개발, 시나리오의 시연 등을 통한 효율적 현지자원활용 구현 방법 등을 모색하고 있다. 지속 가능한 달 표면 탐사를 위하여 각국은 달 표면 도달, 자원의 조사, 물질의 추출 등에 서비스 구매 등 민간 영역의 능력을 활용하고 발전시키는 노력을 병행하고 있다.

초기 간암 선별 검사로서 단축 자기공명영상 검사의 진단능: 고식적 역동학적 자기공명영상검사와의 비교 (Diagnostic Performance of Simulated Abbreviated MRI for Early-Stage Hepatocellular Carcinoma Screening: A Comparison to Conventional Dynamic Contrast-Enhanced MRI)

  • 임은솔;김성모;신상수;허숙희;이종은;정용연
    • 대한영상의학회지
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    • 제82권5호
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    • pp.1218-1230
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    • 2021
  • 목적 고위험 환자에서 초기 간암 선별 검사로써 단축 자기공명영상 검사의 환자별 진단능을 기존의 고식적 간 자기공명영상검사와 비교하고자 한다. 대상과 방법 간암 고위험군에서 간 자기공명영상 검사를 시행 받은 총 201명의 환자에 대해 연구를 시행하였다. 단축 자기공명영상 검사 군의 프로토콜은 T2 강조영상, 담도기 T1 강조영상, 확산강조영상 등으로 구성되며, 두 명의 영상의학과 의사가 각각의 환자에 대해 후향적으로 단축 자기공명영상검사 군 및 고식적 자기공명영상검사 군, 두 군의 영상을 독립적으로 평가하였다. 두 연구자 간 일관성은 Cohen's kappa 값을 이용하여 비교하였다. 복합적인 참조표준을 이용하여 두 군에서 각각 진단능을 평가하여 비교하였다. 결과 79 명의 환자에서 총 93개의 간암이 발견되었다. 두 연구자 간 일관성은 두 군에서 모두 매우 양호하였다(κ = 0.839, 0.948). 단축 자기공명영상검사 군에서 민감도 및 음성예측도는 각각 94.9% 및 96.4%였으며, 이는 고식적 자기공명영상검사 군과 큰 차이를 보이지 않았다(96.2%, 97.5%). 결론 단축 자기공명영상검사는 고식적 자기공명영상검사에 비교하여 임상적으로 허용 가능한 민감도와 음성예측도를 갖는다. 따라서 간암 고위험군 환자에서 간암 선별검사로써 새로운 대안이 될 수 있을 것이다.

Free-Breathing Motion-Corrected Single-Shot Phase-Sensitive Inversion Recovery Late-Gadolinium-Enhancement Imaging: A Prospective Study of Image Quality in Patients with Hypertrophic Cardiomyopathy

  • Min Jae Cha;Iksung Cho;Joonhwa Hong;Sang-Wook Kim;Seung Yong Shin;Mun Young Paek;Xiaoming Bi;Sung Mok Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권7호
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    • pp.1044-1053
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    • 2021
  • Objective: Motion-corrected averaging with a single-shot technique was introduced for faster acquisition of late-gadolinium-enhancement (LGE) cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging while free-breathing. We aimed to evaluate the image quality (IQ) of free-breathing motion-corrected single-shot LGE (moco-ss-LGE) in patients with hypertrophic cardiomyopathy (HCM). Materials and Methods: Between April and December 2019, 30 patients (23 men; median age, 48.5; interquartile range [IQR], 36.5-61.3) with HCM were prospectively enrolled. Breath-held single-shot LGE (bh-ss-LGE) and free-breathing moco-ss-LGE images were acquired in random order on a 3T MR system. Semi-quantitative IQ scores, contrast-to-noise ratios (CNRs), and quantitative size of myocardial scar were assessed on pairs of bh-ss-LGE and moco-ss-LGE. The mean ± standard deviation of the parameters was obtained. The results were compared using the Wilcoxon signed-rank test. Results: The moco-ss-LGE images had better IQ scores than the bh-ss-LGE images (4.55 ± 0.55 vs. 3.68 ± 0.45, p < 0.001). The CNR of the scar to the remote myocardium (34.46 ± 11.85 vs. 26.13 ± 10.04, p < 0.001), scar to left ventricle (LV) cavity (13.09 ± 7.95 vs. 9.84 ± 6.65, p = 0.030), and LV cavity to remote myocardium (33.12 ± 15.53 vs. 22.69 ± 11.27, p < 0.001) were consistently greater for moco-ss-LGE images than for bh-ss-LGE images. Measurements of scar size did not differ significantly between LGE pairs using the following three different quantification methods: 1) full width at half-maximum method; 23.84 ± 12.88% vs. 24.05 ± 12.81% (p = 0.820), 2) 6-standard deviation method, 15.14 ± 10.78% vs. 15.99 ± 10.99% (p = 0.186), and 3) 3-standard deviation method; 36.51 ± 17.60% vs. 37.50 ± 17.90% (p = 0.785). Conclusion: Motion-corrected averaging may allow for superior IQ and CNRs with free-breathing in single-shot LGE imaging, with a herald of free-breathing moco-ss-LGE as the scar imaging technique of choice for clinical practice.

Optimization of the Flip Angle and Scan Timing in Hepatobiliary Phase Imaging Using T1-Weighted, CAIPIRINHA GRE Imaging

  • Kim, Jeongjae;Kim, Bong Soo;Lee, Jeong Sub;Woo, Seung Tae;Choi, Guk Myung;Kim, Seung Hyoung;Lee, Ho Kyu;Lee, Mu Sook;Lee, Kyung Ryeol;Park, Joon Hyuk
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제22권1호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • Purpose: This study was designed to optimize the flip angle (FA) and scan timing of the hepatobiliary phase (HBP) using the 3D T1-weighted, gradient-echo (GRE) imaging with controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration (CAIPIRINHA) technique on gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging. Materials and Methods: Sixty-two patients who underwent gadoxetic acid-enhanced 3T liver MR imaging were included in this study. Four 3D T1-weighted GRE imaging studies using the CAIPIRINHA technique and FAs of $9^{\circ}$ and $13^{\circ}$ were acquired during HBP at 15 and 20 min after intravenous injection of gadoxetic acid. Two abdominal radiologists, who were blinded to the FA and the timing of image acquisition, assessed the sharpness of liver edge, hepatic vessel clarity, lesion conspicuity, artifact severity, and overall image quality using a five-point scale. Quantitative analysis was performed by another radiologist to estimate the relative liver enhancement (RLE) and the signal-to-noise ratio (SNR). Statistical analyses were performed using the Wilcoxon signed rank test and one-way analysis of variance. Results: The scores of the HBP with an FA of $13^{\circ}$ during the same delayed time were significantly higher than those of the HBP with an FA of $9^{\circ}$ in all the assessment items (P < 0.01). In terms of the delay time, images at the same FA obtained with a 20-min-HBP showed better quality than those obtained with a 15-min-HBP. There was no significant difference in qualitative scores between the 20-min-HBP and the 15-min-HBP images in the non-liver cirrhosis (LC) group except for the hepatic vessel clarity score with $9^{\circ}$ FA. In the quantitative analysis, a statistically significant difference was found in the degree of RLE in the four HBP images (P = 0.012). However, in the subgroup analysis, no significant difference in RLE was found in the four HBP images in either the LC or the non-LC groups. The SNR did not differ significantly in the four HBP images. In the subgroup analysis, 20-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the highest SNR value in the LC-group, whereas 15-min-HBP imaging with a $13^{\circ}$ FA showed the best value of SNR in the non-LC group. Conclusion: The use of a moderately high FA improves the image quality and lesion conspicuity on 3D, T1-weighted GRE imaging using the CAIPIRINHA technique on gadoxetic acid, 3T liver MR imaging. In patients with normal liver function, the 15-min-HBP with a $13^{\circ}$ FA represents a feasible option without a significant decrease in image quality.

한국 동쪽 대륙주변부의 구조적 진화와 동해의 형성 (Structural Evolution of the Eastern Margin of Korea: Implications for the Opening of the East Sea (Japan Sea))

  • 김한준;주형태;이광훈;유해수;박건태
    • 자원환경지질
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    • 제39권3호
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    • pp.235-253
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    • 2006
  • 해양탄성파 프로파일을 정밀수심 및 자력자료와 함께 해석하여, 일본열도가 분리되어 동해가 형성된 한반도의 대륙 주변부에서 진행된 리프팅과 지각의 분리 과정을 연구하였다. 한반도의 주변부는 바다쪽으로 리프트분지와 융기된 리프트 측면부, 그리고 경사가 급한 대륙사면이 연속된, 비활성 대륙주변부에서 전형적으로 볼 수 있는 기본적인 리프트구조로 이루어져 있다. 북쪽지역에서는 한반도로부터 연장되고 부분적으로 분절된 대륙지각인 한국대지에서 리프팅이 발생하였다. 한국대지는 상대적으로 넓은 신장지역을 제공하여 많은 수의 리프트를 형성하였다. 한국대지 내에서 두 개의 눈에 띄는 리프트 분지(온누리와 반달 분지)는 주된 synthetic 단층과 더 작은 규모의 antithetic 단층에 의해 형성되어 넓고 대칭적인 구조를 갖는다. 이들 분지에서 변위가 큰 경계단층지역은 볼록한 경사면을 가지며 주향방향으로 지그재그 모양을 보인다. 대조적으로, 남쪽 주변부에는 비대칭적인 반지구로서 하나의 좁은 리프트분지(후포 분지)가 길게 형성되어 있다. 한반도 주변부의 리프팅은 주향이동 운동에 의한 변위가 아니라 대륙사면의 기저부를 따라 발생하였다고 유추되는 지각의 분리에 수직하는 서쪽 및 남동방향의 신장의 결과인 정단층작용에 의해 주로 유도되었다고 해석된다. 리프팅 동안에는 화산작용이 거의 없었으나 해저면 확장의 초기단계에서는 상당한 화산작용이 수반되었으며 이것은 특히 남쪽지역에서 리프트에 의해 유도되는 맨틀대류뿐만 아니라 슬랩에 의해 유도되는 약권의 상승을 반영한다고 보여 진다. 동해의 생성과 관련된 한반도 주변부의 구조 및 화산운동은 후열도 환경에서의 약권 상승에 의해 영향을 받는 화산작용을 수반한 비활성 대륙주변부에서 일어나는 과정으로 설명할 수 있다고 해석된다.

슬관절 부위에서 자화전이 위상감도법에 의한 자화전이율 영상 평가 (Evaluation of Magnetization Transfer Ratio Imaging by Phase Sensitive Method in Knee Joint)

  • 윤문현;성미숙;최보영
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제19권4호
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    • pp.269-275
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    • 2008
  • 슬관절 퇴행성 질환을 진단하기 위하여 자기공명영상(magnetic resonance imaging: MRI)이 많이 사용되지만 간혹 슬관절 병후 및 예후를 잘못 진단하는 경우가 종종 발생한다. 본 연구에서는 슬관절 질환의 진단에 도움을 주기 위하여 자화전이(magnetization transfer: MT) 영상법을 소개하고자 한다. 슬관절 환자 7명으로부터 스핀 에코(SE) T2 강조 영상(3,400-3,500/90-100 ms)과 슬관절 환자 7명으로부터 FSE T2 강조 영상(4,500-5,000/100-108 ms)과 또한 슬관절 환자 3명으로부터 gradient echo (GRE) T2 강조 영상들(9/4.56 ms, 50 flip angle, NEX 1)을 획득하였다. 6명의 슬관절 환자에서 지방 억제가능 T2 강조 STIR 펄스시퀀스(TR/TE=2894-3215 ms/70 ms, NEX 3, ETL 9)를 사용하였다. 지방 포화도에 있어서 위상감도 방법은 Larmor frequency 차이에 따른 위상 차이를 이용하므로, 각각의 픽셀에 대한 자화전이율(magnetization transfer ratio: MTR)의 측정은 포화된 영상과 포화되지 않은 영상의 비율에 따라 산출하였다. 따라서 각 입력된 영상들은 동차원성을 가지고, 시각적으로 신호강도 정도가 회색의 명암도만으로 평가될 수 있기 때문에 생리학적, 정량적 진단을 위하여 3차원 등방성 체적영상과 자기공명 삼원색을 매핑하였고 정량적 특정은 자화전이율 지도로서 표현하였다. 자화전이율 영상은 병변 부위에서 높은 대조도를 나타내어 환자의 병태를 추적하는데 도움을 주었고 정량화하였다. 자화전이율 영상들과 기존의 MRI 사이에 명암도 차이는 회색상으로 표현되며, 자화전이율 영상화의 효과에 대해 프로파일 그래프는 자화전이 펄스로 인하여 신호강도에 있어서 정량적 측정값이 상대적으로 감소하였다. 슬관절의 정확한 병리상태를 진단하기 위해 프로파일 그래프의 측정값을 영상과 함께 표현하였다. 본 연구에서 수행한 예비적 데이터들을 통하여 슬관절의 자화전이율 영상들이 매우 임상학적으로 유용함을 확인하였다. 자화전이율 영상에 대한 물리적 변화를 관찰함으로써 자화전이율 영상에 대한 물리적, 기술적 기반에 대한 더 많은 통찰력을 제공할 수 있다. 무릎 질환 환자의 자화전이율 영상들을 이용하여 매우 높은 대조도를 확보할 수 있으므로 슬관절 질환의 정밀 진단에 매우 도움을 줄 수 있다.

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대장암의 간 전이 진단: 이중시기 CT, Mn-DPDP 조영증강 MRI, 그리고 CT-MRI 종합 판독의 비교 (Preoperative Detection of Hepatic Metastases from the colorectal Cancers: Comparison of Dual-phase CT scan, Mn-DPDP enhanced MRI, and combination of CT and MRI)

  • 신경민;김종열;최규석;김혜정;이종민;장용민;김용선;강덕식;염헌규
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권2호
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    • pp.109-116
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    • 2005
  • 목적 : 대장암의 간 전이 진단에서 CT와 MRI 단독 판독과 CT-MRI 종합 판독의 성적을 비교하여 부가적인 Mn-DPDP 조영증강 MRI의 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 53명의 대장암 환자를 대상으로 하였으며 이들은 수술전 이중시기 CT에서 전이성 병소가 의심되거나 혈청 CEA(carcinoembryonic antigen) 수치가 10 ng/mL 로 증가하여 부가적인 Mn-DPDP 조영증강 MRI를 시행하였다. 두 명의 방사선과 의사가 독립적으로 15 일 간격을 두고 CT 단독 판독, MRI 단독 판독, CT와 MRI를 종합하여 판독하였다. 각 병변의 크기, 위치, 악성 유무를 평가하였으며 크기에 따라 1 cm 미만(A 그룹), 1 cm 에서 2 cm 미만(B 그룹), 2 cm 이상(C 그룹)의 세 그룹으로 분류하였다. ROC 곡선을 이용하여 진단적 정확도를 비교하였으며 발견율과 위양성율을 구하여 통계적 유의성을 검증하였다. 결과 : A 그룹에서 CT와 MRI를 종합하여 판독한 경우는 CT, MRI를 단독으로 판독한 경우와 비교하여 병변의 발견율이 유의하게 높았다 (82%, p=0.036). B그룹에서는 CT와 MRI를 종합하여 판독한 경우 CT를 단독으로 판독한 경우와 비교하여 Az 값이 유의하게 낮았으며(<1 cm, p=0.034; 1-2 cm, p=0.045) MRI 단독 판독과 비교하여서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 위양성율에 있어서는 CT 단독 판독의 경우, CT와 MRI의 종합 판독과 비교하여 A그룹에서 유의하게 높은 결과를 보였다 (28 %, p=0.023). 결론 : 대장암 환자에서 병기결정에 있어서 일반적으로 행해지는 나선형 CT 외에 부가적 Mn-DPDP 조영증강 MRI는 2 cm 미만의 간 병변의 감별에 있어 유용하며, 특히 1cm 미만의 작은 간 전이 발견에 있어서는 CT 또는 MRI 단독 판독의 경우보다 발견율을 높일 수 있어서 유용할 것으로 생각된다.

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K562 백혈병 세포주에서 방사선에 의해 유도되는 Apoptosis에 미치는 PTK Inhibitors의 영향 (Radiation-induced Apoptosis is Differentially Modulated by PTK Inhibitors in K562 Cells)

  • 이형식;문창우;허원주;정수진;정민호;이정현;임영진;박헌주
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제18권1호
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    • pp.51-58
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    • 2000
  • 목적 : 방사선에 의해 유도되는 apoptosis에 내성을 가진 세포로 알려진 KS62 세포를 대상으로, PTK inhibitors인 herbimycin A와 genistein을 이용한 방사선에 의한 apoptosls의 내성 기전을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 6 MV 체외 X-선 방사선 치료기를 이용하여 200$\~$300 cGy/min의 선량률로 10 Gy의 X-선을 세포에 균일하게 조사하였다. Apoptosis의 관찰은 래arose gel electrophoresis를 이용하여 DNA frgmentation의 지표인 ladder를 관찰하였고, TUNEL 염색을 이용하여 정량 분석을 시행하였다. Western blot 방법으로 apoptosls 관련 유전 단백인 bel-2, bel-X$_L$ 및 bax들의 발현을 관찰하였다. 방사선 조사 및 약물 처치 후의 세포 주기 분석은 flow cytometry로 분석하였다. 결과 : Agarose gel electrophoresis 실험에서 방사선을 조사하지 않은 K562 세포와 방사선을 10 Gy 조사한 세포를 48시간에 걸쳐 12시간 간격으로 관찰하였을 때 DNA fragmentation를 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 genistein을 투여한 세포들에서도 동일한 현상을 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 48 시간째 확연한 DNA fragmentation을 관찰할 수 있었다. 이를 TUNEL assay에서 정량적으로 확인하였다. 방사선만조사한 세포들과 방사선과 genistein 투여 후 48시간째 관찰한 세포들에서는 10$\%$, 미만의 apoptosis 양성 세포의 빈도를 관찰할 수 있었지만, 방사선 조사 후 herbimycin A를 투여한 세포들에서는 30$\~$35$\%$ 빈도로 apoptosis 양성 세포들이 관찰되었다. Western blot analysis에서 bcl-2의 경우 방사선을 조사하지 않았던 대조군에 비하여 전체적인 발현은 증가되었지만 방사선 및 약제간의 발현의 차이는 없었다. 그 외 bcl-X$_{L}$과 bax는 대조군에 비해 방사선 및 약제간의 발현의 차이를 관찰할 수 없었다. KS62 세포에 방사선을 10 Gy 조사하였을 때 나타나는 세포 주기의 변화는 시간이 경과함에 따라 전형적인 G2/M block의 소견을 보였다. 이러한 소견은 genistein을 투여했을 경우에는 특별한 변화를 보이지 않지만, herbimycin A를 투여했을 경우에는 12시간째부터 G2/M block이 소실되면서 세포가 세포 주기를 재 순환하는 양상을 보였고, 48시간째 관찰한 소견에서는 G2/M block이 거의 소실된 양상을 띠었다. 이러한 소견을 토대로 apoptosis 유도와의 상호 연관성을 유추할 수 있었다. 결론 : herbimycin A는 방사선에 의해 유도되는 apoptosis가 억제된 K562 세포에서 apoptosis를 유도할 수 있었다. 이러한 유도 기전에 apoptosis 관련 유전 단백들인 bcl-2, bcl-X$_{L}$ 및 bax와 관련된 영향은 관찰되지 않았다. 세포 주기의 분석에서 G2/M block의 해소와 apoptosis 유도와의 연관성을 유추할 때, 세포 주기 관련 인자들에 대한 연구가 방사선에 의한 apoptosis의 내성의 극복 및 방사선에 의한 세포의 감수성 조절 약제로서의 역할에 이바지할 것으로 생각한다.

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토끼풀(Trifolium repens L.) 방제용 생물제제 Penicillium oxalicum (PENOX)의 발아, 생장, 포자생성 및 탄소원이용에 미치는 수분활성 및 온도의 영향 (Effect of Water Activity and Temperature on Growth, Germination, Sporulation, and Utilization of Carbon Source of Penicillium oxalicum (PENOX) as a Biocontrol Agent(BCA) for control of Clover(Trifolium repens L.))

  • 이향범;김창진
    • 농약과학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.68-74
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    • 2000
  • Penicillium oxalicum (PENOX)은 잔디밭 토끼풀(Trifolium repens L.)의 방제를 위한 생물제제(biocontrol agent, BCA)로서의 잠재성을 보여왔다. 미생물제초균류에 의한 제초활성은 다양한 환경조건하에서 이들의 발아율, 생장력 및 기질이용성 등에 크게 영향을 받는다. 따라서 본 연구는 PENOX의 다양한 수분확성($0.94{\sim}0.995\;a_w$) 및 온도조건($18{\sim}30^{\circ}C$)하에서의 균사생장, 포자발아율 및 포자생성량을 glycerol로 조정된 MEA(malt extract agar) 배지를 사용하여 in vitro상에서 조사하였다. PENOX의 균사생장은 높은 수분활성조건($0.995\;a_w$)에서 가장 좋았으며 $30^{\circ}C$에서 가장 양호하였다. 또한 $0.995\;a_w$에서는 저온($20^{\circ}C$)에서도 균사생장이 대체로 양호하여 수분활성이 약간 낮은 조건($0.97\;a_w$)에서의 최대 균사생장율과 비슷한 균사생장율을 나타냈다. $0.97\;a_w$에서의 균사생장율은 $25^{\circ}C$$30^{\circ}C$조건간에 대체로 비슷한 결과를 나타냈으며 저온($20^{\circ}C$)에서는 매우 감소하였다. PENOX의 포자발아율도 $0.995\;a_w/30^{\circ}C$에서 가장 높았으며 수분활성이 감소할수록 낮아지는 경향을 나타냈다. 저온($18^{\circ}C$)에서의 발아전 지체시간(lag phase time)은 전 $a_w$ 조건하에서 6시간 이상 그리고 낮은 수분활성조건($0.94\;a_w$)하에서는 18과 $25^{\circ}C$에서 각 18, 12시간 이상으로 나타났다. 그러나 포자생성은 $0.995\;a_w$의 높은 수분조건에 비해 약간 낮은 $0.97\;a_w$ 조건에서, 그리고 고온($30^{\circ}C$)에 비해 저온조건($20^{\circ}C$) 하에서 훨씬 양호하였다. 한편, GN MicroPlate를 이용해 PENOX의 기질로서의 95개 탄소원에 대한 이용성을 조사한 결과 $0.995\;a_w/25^{\circ}C$에서의 생태적 생식역값(niche size)은 86으로 가장 높았으며 수분스트레스조건($0.955\;a_w$)에서는 그 이용성이 낮아져 그 값은 65를 나타냈다. 그리고 고온($30^{\circ}C$)에서는 $0.995\;a_w$$0.955\;a_w$에서는 각각 84와 50을 나타내 $0.995\;a_w$에서 보다 $0.955\;a_w$ 조건에서 탄소원 이용시 온도스트레스에 더 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 이러한 균류생태생리학적인 정보는 효과적인 BCA의 개발을 위한 기초자료로서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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남조류에 의해 배출된 용존유기탄소의 특성 (Properties of Dissolved Organic Carbon (DOC) released by Three Species of Blue- green Algae)

  • 최광순;;김범철
    • 생태와환경
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    • 제34권1호통권93호
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    • pp.20-29
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    • 2001
  • 순수 배양한 남조류 3종 (Microcystis aeruginosa, Anabaena flos-aquae, Oscillatoria agardhii)을 대상으로 식물플랑크톤에 의한 체외배출 용존유기탄소(extracelluar dissolved organic carbon:EOC)의 배출양상, 화학적성분, 자외선흡광 특성을 연구하였다. EOC의 화학적성분은 XAD-8, 양이온, 음이온수지를 이용하여 소수성 산 (hydrophobic acids; AHSs), 소수성 중성 (hydrophobic neutrals: HoNs), 친수성 산 (hydrophilic acids; HiAs), 친수성 염기 (hydrophilic bases; HiBs), 그리고 친수성 중성 (hydrophilic neutrals; HiNs)으로 분류하였다. 3종의 남조류로부터 배출된 EOC의양과 화학적조성은 종마다 상이하였고, 조류의 성장단계에 따라서도 다르게 나타났다. HiAs성분은 남조류가 배출한 EOC의 가장 많은 부분(25${\sim}$92%)을 차지했고, 정체기로 갈수록 HiAs성분이 차지하는 비율이 감소하였다. 반면, HiBs와 HiNs 성분은 정체기로 진행될수록 비율이 증가하였다. 특히 HiNs성분은 성장초기에는 거의 배출되지 않다가 정체기에서는 전체 EOC의 상당한 부분을 차지하였다 (M. aeruginosa: 44%, A. flos-aquae: 28%). AHSs성분은 M. aeruginosa에서 0.2${\sim}$2.5%로 매우 작았지만, A. flos-aquae(8.7${\sim}$16%)와 O. agardhii (7.5${\sim}$16%)에서는 상당한 부분을 차지했다. 그러나 AHSs의 배출은 M. aeruginosa와 O. agardhii에서 성장이 진행될수록 증가한 반면, A. flos-aquae에서는 반대의 경향을 보였다. 남조류에 의해 배출된 EOC의 자외선흡광 특성도 종에 따라 상이한 결과를 보였다. 본 연구의 결과는 남조류의 종과 성장단계에 따라 배출되는 용존유기물의 특성이 다르다는 것을 시사한다.

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