이 연구의 목적은 송이산 소나무림생태계의 구조와 기능, 그리고 토양 수분동태를 이해하는 것이다. 연구는 충북 괴산군 칠성면 속리산국립공원내 쌍곡의 송이산 소나무림에서, 생태계 구조에 속하는 식생구성 및 엽면적지수 그리고 기능에 속하는 광합성, 증산, 목부수분포텐셜과 토양수분변동을 측정분석하였다. 송이산의 수직적 구조로써 주요 상층식생은 소나무였고, 중층은 신갈나무, 하층은 진달래, 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무였다. 송이산의 엽면적지수는, 6월~9월에 3.8, 10월에 2.6, 11월~4월에는 2.1로 연중 변하였다. 수목들의 광합성은 8월말에 $6.0{\sim}7.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$였으나, 10월 말경에는 소나무 $4.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 신갈나무 $2.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 철쭉은 마이너스 값이었고, 쇠물푸레나무는 낙엽되었다. 수목들의 증산량은 8월말경에 $2.5{\sim}3.5mmol\;H_2O/m^2/s$, 10월 중순경에는 약 $1.0 mmol\;H_2O/m^2/s$로 감소하였다. 신갈나무는 다른 활엽수보다 늦게까지 광합성과 증산작용을 하였다. 각 수종의 목부수분포텐셜은 소나무가 -10~ -22 bars, 진달래와 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무는 -5~-12 bars의 범위로 변화하였는데, 8월 말경이 -12 bars로 가장 낮았고, 10월 중순경에 -3 bars 정도였다. 송이산의 토양수분은 지형과 관련이 깊었다. 수분함량은 산능선부에서 7~11%, 중간인 산복에서 8~15%, 산록은 11~19%의 범위였다. 송이균환내부의 온도는 비균환보다 약 0.2~0.4 높은 경향이었고 송이원기 형성온도인 $19.0^{\circ}C$는 9월 중순경에 도달한 것으로 추정되었다. 송이균환의 수분은 비균환보다 약 0.5~2.0% 낮았다. 이것은 송이균환이 대사작용을 하면서 열이 발생하고 수분을 소비하고 있음을 나타낸다. 송이 발생에는 생태계의 구조와 기능이 복합적으로 관여하므로 이들의 관계에 대한 연구가 더욱 필요하다고 생각한다.
원전의 항공기 충돌 리스크 평가에 사용되는 대표매개변수를 선정하기 위한 방법론을 개발하였다. 대상 원전은 국내의 대표적인 경수로형 원전 중 하나로 선정하여 3차원 유한요소 해석 모델을 구축하였다. 콘크리트 재료모델에는 소성손상모델이 적용되었으며, 강재는 다중선형곡선거동을 가지는 것으로 모델링하였다. 운동에너지, 전체 충격량, 최대 충격량, 최대 하중등 4종의 대표매개변수 후보군을 선정하였다. 각각의 매개변수 후보군은 모두 충돌 속도와 질량의 함수로 표현되므로, 충돌속도 50~200m/s, 항공유량 30~90%의 범위에 대하여 매개변수값을 도출하고 충돌 해석을 수행하여, 충돌 시의 구조 응답과의 상관관계를 분석하였다. 모든 해석에서 항공기의 기종은 보잉767 기종으로 선정하였다. 충돌해석에는 Riera의 하중-시간 이력 함수를 이용한 해석기법을 적용하였다. 매개변수와 충돌 시 응답의 상관관계 적합성은 결정계수값을 이용하여 분석하였다. 4 종의 대표매개변수 후보군 중 최대 하중값이 가장 직관적일 뿐만 아니라 본 연구에서의 해석 케이스에서는 응답과의 상관성도 가장 뛰어난 것으로 나타남에 따라, 항공기충돌 리스크 평가를 위하여 가장 적합한 매개변수라 할 수 있을 것으로 판단되었다.
해안 및 해양구조물 하부의 해저지반에 고파랑이 장시간 작용하는 경우 과잉간극수압(진동과잉간극수압과 잔류과잉간극수압의 합)이 크게 발생할 수 있고, 이어지는 유효응력의 감소에 따라 해저지반에 액상화가 발생될 수 있다. 일단, 지반액상화가 발생 및 진행되면 구조물의 침하 혹은 전도에 의해 종국적으로 구조물이 파괴될 가능성이 높아진다. 특히, 중력식구조물이 설치된 하부지반내에서는 파작용에 의한 큰 과잉간극수압과 작은 유효응력으로 부터 발생되는 지반액상화의 여부를 정확히 예측할 필요가 있고, 이러한 지반의 동적거동 특성은 설계에 충분히 반영되어야 한다. 본 연구에서는 2차원수치파동수로를 불규칙파동장으로 확장한 수치해석법을 적용하여 해저지반상 및 구조물의 표면상에서 시간변동의 동파압과 유속에 의한 전단응력을 산정하고, 그 결과를 지반의 동적거동을 정밀하게 재현할 수 있는 해저지반응답용의 수치해석프로그램 FLIP(Finite element analysis LIquefaction Program)에 입력치로 적용하여 해저지반내에서 과잉간극수압 및 유효응력의 시공간적인 변화, 이로 인한 액상화, 그리고 지반의 시간변형과 구조물의 시간변위를 정량적으로 평가한다. 이로부터 해저면상에서 전단응력을 고려한 경우 구조물 전면의 하부해저지반에서 액상화 가능성을 확인할 수 있었고, 액상화된 토립자는 흐름에 저항력을 상실하므로 세굴로 이어질 것으로 판단된다. 따라서, 태풍시 고파랑의 작용이 장시간 지속되는 경우 구조물의 전면에서는 지반액상화로 인한 지반강도의 현저한 저하로 구조물의 진동변위가 더욱 크게 발생되고, 더불어 구조물의 안정성에 영향을 미칠 것으로 예상된다.
본 연구에서는 초등 과학 영재들을 위한 과학 탐구 능력 평가 문항을 개발하고 이를 초등 과학 영재들에게 적용하여 그 활용성에 대해 살펴보고자 하였다. 과학 탐구 능력 평가 문항은 실험 기반의 형태로 '식물의 구조와 기능' 단원의 식물 관다발 구조에 대한 것으로 관찰 및 추리, 실험 설계, 결론 도출 영역으로 구성되어 있다. 그리고 평가 문항의 채점 기준은 관찰 및 추리 영역의 경우 쌍떡잎식물과 외떡잎식물의 관다발 배열과 구조, 물관의 위치, 잉크에 식물을 담가 두는 이유 등의 요소를 가지고 상세화하였다. 실험 설계 영역의 경우 식물해부 방법, 실험 과정 구성 등을 요소로, 결론 도출영역의 경우는 실험 결과에 대한 예상, 예상과 결과에 대한 비교와 검증 등으로 상세화하였다. 이렇게 개발된 과학 탐구 능력 평가 문항을 대학부설 과학영재교육원에서 교육받고 있는 22명의 초등 과학영재들에게 적용하였다. 그 결과 과학영재들에게 활용 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.
본 연구는 1980년대 후반부터 조성된 5개 신도시 공동주택단지의 완충녹지를 대상으로 녹지의 형태와 식재기법, 효과 등을 분석하여 완충녹지 조성시 배식에 이용할 수 있는 자료 구축을 목적으로 하였다. 연구대상지 완충녹지의 형태는 마운딩형, 사면형, 펴연형이었으며 식재된 수종으로는 교목은 상록수 10종, 낙엽수 20종의 총 30종이었고 관목은 총 13종 이었으며 도시공원 등의 관상용수종과 차이가 없었고 식재는 단층적으로 한 상태였다. 완충녹지에 의해 소음완화 효과는 인정되었으나 7개 조사유형중 4유형에서는 공동주택단지의 소음 기준치(65dB) 이하의 완충효과를 보이지 못했다. 소음완화효과는 마운드형이 효과적이었다. 본 연구대상지는 식재밀도, 녹지용적계수는 완충녹지의 기능을 충족시키지 못하고 있으며 자연림과 비교했을 때 식재밀도가 매우 적었고 녹지용적계수도 기준 녹지에 비해 션격히 낮은 값을 나타내어 개선이 요구되었다. 완충녹지는 높이를 2m 이상으로 한 마운딩형으로 조성지역 인근 자연림의 식생구조를 모델로 하는 복층적 식재기법을 이요하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.
Soil is a dynamic biological system, in which it is difficult to determine the composition of microbial communities. Knowledge of microbial diversity and function in soils are limited because of the taxonomic and methodological limitations associated with studying the organisms. In this review, approaches to measure microbial diversity in soil were discussed. Research on soil microbes can be categorized as structural diversity, functional diversity and genetic diversity studies, and these include cultivation based and cultivation independent methods. Cultivation independent technique to evaluate soil structural diversity include different techniques such as Phospholipid Fatty Acids (PLFA) and Fatty Acid Methyl Ester (FAME) analysis. Carbon source utilization pattern of soil microorganisms by Community Level Physiological Profiling (CLPP), catabolic responses by Substrate Induced Respiration technique (SIR) and soil microbial enzyme activities are discussed. Genetic diversity of soil microorganisms using molecular techniques such as 16S rDNA analysis Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) / Temperature Gradient Gel Electrophoresis (TGGE), Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP), Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP), Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) / Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis (ARDRA) and Ribosomal Intergenic Spacer Analysis (RISA) are also discussed. The chapter ends with a final conclusion on the advantages and disadvantages of different techniques and advances in molecular techniques to study the soil microbial diversity.
In the current study we assessed a new crystallized compound, 5-(1-hydroxybutyl)-4-methoxy-3-methyl-2H-pyran-2-one (C-HMMP), from the endophytic fungus Colletotrichum acutatum residing in the medicinal plant Angelica sinensis for its in vitro antimicrobial, antibiofilm, antioxidant, antimalarial, and anti-proliferative properties. The promising compound was identified as C-HMMP through antimicrobial-guided fraction. The structure of C-HMMP was unambiguously confirmed by 2D NMR and HIRS spectroscopic analysis. Antimicrobial property testing of C-HMMP showed it to be effective against a variety of pathogenic bacteria and fungi with MICs ranging from 3.9 to 31.25 ㎍/ml. The compound displayed excellent antibiofilm activity against C. albicans, S. aureus, and K. pneumonia. Furthermore, the antimalarial and radical scavenging activities of C-HMMP were clearly dosedependent, with IC50 values of 0.15 and 131.2 ㎍/ml. The anti-proliferative activity of C-HMMP against the HepG-2, HeLa, and MCF-7 cell lines in vitro was investigated by MTT assay, revealing notable anti-proliferative activity with IC50 values of 114.1, 90, and 133.6 ㎍/ml, respectively. Moreover, CHMMP successfully targets topoisomerase I and demonstrated beneficial anti-mutagenicity in the Ames test against the reactive carcinogenic mutagen, 2-aminofluorene (2-AF). Finally, the compound inhibited the activity of α-glucosidase and α-amylase with IC50 values of 144.7 and 118.6 ㎍/ml, respectively. To the best of our knowledge, the identified compound C-HMMP was obtained for the first time from C. acutatum of A. sinensis, and this study demonstrated that C-HMMP has relevant biological significance and could provide better therapeutic targets against disease.
The ubiquitin E3 ligase COP1 (Constitutive Photomorphogenesis 1) is a protein repressor of photomorphogenesis in Arabidopsisplants, and it found in various organisms, including animals. The COP1 protein regulates the stability of many of the light-signaling components that are involved in photomorphogenesis and in the developmental processes. To study the effect of COP1 on flowering in a short day plant, we have cloned a full-length of PnCOP1 (Pharbitis nil COP1) cDNA from Pharbitis nil Choisy cv. Violet, and we examined its transcript levels under various conditions. A full-length PnCOP1 cDNA consists of 2,280 bp nucleotidesthat contain 47 bp of 5'-UTR, 232 bp of 3'-UTR including the poly (A) tail, and 1,998 bp of the coding sequence. The deduced amino acid sequence contains 666 amino acids, giving it a theoretical molecular weight of 75 kD and a isolectric point of 6.2. The PnCOP1 contains three distinct domains, an N-terminal $Zn^2+$-binding RING-finger domain, a coiled-coil structure, and WD40 repeats at the C-terminal, implying that the protein plays a role in protein-protein interactions. The PnCOP1 transcript was detected in the cotyledon, hypocotyls and leaves, but not in root. The levels of the PnCOP1 transcript were reduced in leaves that were a farther distance away from the cotyledons. The expression level of the PnCOP1 gene was inhibited by light, while the expression was increased in the dark. During the floral inductive 16 hour-dark period for Pharbitis nil, the expression was increased and it reached its maximum at the 12th hour of the dark period. The levels of PnCOP1 mRNA were dramatically reduced upon light illumination. These results suggest that PnCOP1 may play an important function in the floral induction of Pharbitis nil.
A loose part monitoring system is used to detect unexpected loose parts in a reactor coolant system in a nuclear power plant. It is still necessary to develop a new methodology for the localization and mass estimation of loose parts owing to the high estimation error of conventional methods. In addition, model-based diagnostics recently emphasized the importance of a model describing the behavior of a mechanical system or component. The purpose of this study is to propose a new localization and mass-estimation method based on finite element analysis (FEA) and optimization technique. First, an FEA model to simulate the propagation behavior of the bending wave generated by a metal sphere impact is validated by performing an impact test and a corresponding FEA and optimization for a downsized steam-generator structure. Second, a novel methodology based on FEA and optimization technique was proposed to estimate the impact location and mass of a loose part at the same time. The usefulness of the methodology was then validated through a series of FEAs and some blind tests. A new feature vector, the cross-correlation function, was also proposed to predict the impact location and mass of a loose part, and its usefulness was then validated. It is expected that the proposed methodology can be utilized in model-based diagnostics for the estimation of impact parameters such as the mass, velocity, and impact location of a loose part. In addition, the FEA-based model can be used to optimize the sensor position to improve the collected data quality in the site of nuclear power plants.
When an event is occurred in a nuclear power plant (NPP), the NPP operator reports it referred by the regulation on reporting and public announcement of accidents and incidents. Some of the events do not need to be reported because they are not included in the reporting criteria of the regulation. However, it is necessary that they should be managed effectively because the accident can be occurred by the recurrence of a lot of them as precursors. Among the events not included in the reporting criteria of the regulation, near miss is the event that is not occurred but can generate a significant consequence. This can provide the cause of the event which does not result an accident. So, it is able to offer insightful knowledges to prevent higher level events about the function and process of NPP. The objective of this study is to analyze the issues of near miss events, prepare the defence against the risk, and improve the management process of NPP. To achieve it, this study performed to analyze the management structure and status of near miss events as well as the accident reporting system of the domestic and foreign regulation bodies. In case of Korea, the status was analyzed by quantitative data, licensee event reports and procedures. Based on these, we could find the causes that near miss events were not managed effectively. Then, systematic alternatives that reflected the perspective of man, technology and organization were drawn.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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