• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제31권1호
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• pp.29-41
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• 2022

이상기후로 인한 불안정한 식량 수급을 해결하기 위한 대안 중 하나로 식물공장의 필요성이 증대되고 있다. 식물공장 내 기류는 재배작물의 증산작용과 열교환에 중요한 인자 중 하나로 인식되고 있다. 한편, 디지털트윈(Digital Twin: DT)은 실체계를 가상세계에 복제한 것으로 실체계만으로 불가능한 다양한 서비스를 제공하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 디지털트윈 개념을 실제 운용중인 식물공장 기류해석에 적용하여 다양한 상황에 기류를 예측할 수 있는 기류 예측 DT 모델 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 기류 해석용 디지털트윈 수학적 형식론을 제시하고, 이를 기반으로 실제 운용중인 식물공장의 기류예측 모델링에 필요한 정보들을 명세한다. 이어서 식물공장 내 형상을 CAD로 구현하고 유동해석을 위한 전산유체역학(CFD) 구성요소들을 결합하여 DT 모델을 개발하였다. 마지막으로 DT 모델의 시뮬레이션 해석 결과를 식물공장에서 수집한 실제 기류값과 비교하는 모델의 실증 및 기계학습 기반 보정을 통해 정확도가 높은 기류 예측용 DT 모델을 완성하였다.

• 대한본초학회지
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• 제33권2호
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• pp.53-58
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• 2018

Objectives : Plantaginis asiaticae Folium (PA) has been widely used in Korean medicine for treatment of liver disease, stomach troubles and inflammation. We investigated the effect of PA on lipid accumulation in 3T3-L1 according to extraction conditions. Methods : The MTT assay was employed to evaluate the cytotoxicity of PA extracted by different solvents (water, 50% ethanol, and 95% ethanol) on 3T3-L1 preadipocytes. Oil red O staining was used to identify intracellular lipid accumulation in 3T3-L1. 3T3-L1 adipocytes were treated with PA at concentration ranging in 0.1, 0.2 and $0.4mg/m{\ell}$. PA was extracted by different extraction conditions such as extraction solvents, extraction time, and extraction temperature. In addition, UPLC analysis was used for determination of candidates of active ingredients in PA. Results : 3T3-L1 preadipocytes were treated with PA extracted by different solvents (water, 50% ethanol, and 95% ethanol) and there was no cytotoxicity. Oil red O staining was employed to identify the effect of PA on lipid accumulation in 3T3-L1. In the present study, PA water extraction at $70^{\circ}C$ for 6 hours decreased greatly in lipid accumulation. The range of concentrations was 0.1, 0.2 and $0.4mg/m{\ell}$. Concentration at $0.2mg/m{\ell}$ was the most effective one among them. Candidates of active ingredients in PA were shown plantamajoside and acteoside through UPLC. Conclusions : These results suggest that the effect of PA water extraction at $70^{\circ}C$ on lipid accumulation in 3T3-L1 is superior to other extraction conditions. We suppose that plantamajoside and acteoside may be candidates of active ingredients in PA.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.839-846
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• 2022

연구목적:감염병 유행시 감염병 의심 환자의 구급활동을 위해 출동한 소방대원의 안전을 확보하고, 현장에서 수집된 정보를 바탕으로 지역별 감염병 의심환자 발생 현황을 파악하여 현장 통제 및 지원이 가능한 소방 감염병 관리 시스템을 개발하고자 한다. 연구방법: 감염병 의심 환자를 분류할 수 있는 스마트폰 앱을 개발하여 감염병 의심 여부를 확인하고, 감염병 의심 환자로부터 감염을 방지하기 위해 환자 식별용 NFC 태그를 1회용 형태로 개발한다. 현장에서 입력되는 감염병 의심 응급환자 관련 데이터를 수집하고 분석할 수 있는 관리 시스템을 개발하여 해당 업무 관련자에게 제공하여 감염병 의심 응급환자의 이송을 개선하는지 평가한다. 연구결과: 실험결과 스마트폰 앱에 구현된 알고리듬을 통해 감염병 의심 여부를 판단할 수 있었으며, 적정 이송병원으로 이송함으로써 재이송 비율히 현저히 감소되었다. 결론:본 연구를 통해 응급의료 서비스에 ICT 기술을 적용하여 응급의료 서비스를 개선할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 특히 감염병 의심환자에 대한 적정병원 이송으로 이송시간 단축 및 응급환자의 소생률 향상과 함께 구급대원의 안전을 적극적으로 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.33-41
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• 2023

최근 전 세계가 탄소중립에 관심이 높아지면서 재생에너지 발전량이 증가하고 있다. 하지만 재생에너지는 간헐성과 변동성이 심해 발전량 예측이 어렵고, 정확하지 않은 발전량 예측은 전력 계통에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 풍력발전기 발전량 예측 문제를 해결할 방법으로 디지털트윈 개념을 적용하였다. 풍력발전기의 회전이 발전량과 높은 상관관계를 갖는 부분을 반영하여 풍력발전기 드라이브트레인 회전 거동을 주로 모의하는 기계학습된 모델을 개발하였다. 회전 거동을 모의하는 드라이브트레인 시뮬레이션 모델의 기반은 잘 알려진 회전 시스템을 모의하는 시스템 상태방정식으로 설정되었다. 또한 제조사로부터 제공되지 않은 파라미터들에 대하여 시뮬레이션 기반 기계학습을 수행하였다. 기계학습된 드라이 브트레인 모델은 27개의 실제 풍력발전기 운영데이터 세트를 활용하여 검증되었다. 검증 결과, 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 운영데이터 세트와 비교하여 평균 4.41%의 오차를 보였다. 결과적으로 기계학습된 드라이브트레인 모델은 실제 풍력발전기 드라이브트레인 시스템을 잘 모사한다고 평가하였다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제27권4호
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• pp.417-426
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• 2023

The TRPM4 gene encodes a Ca²⁺-activated monovalent cation channel called transient receptor potential melastatin 4 (TRPM4) that is expressed in various tissues. Dysregulation or abnormal expression of TRPM4 has been linked to a range of diseases. We introduced the hemagglutinin (HA) tag into the extracellular S6 loop of TRPM4, resulting in an HA-tagged version called TRPM4-HA. This TRPM4-HA was developed to investigate the purification, localization, and function of TRPM4 in different physiological and pathological conditions. TRPM4-HA was successfully expressed in the intact cell membrane and exhibited similar electrophysiological properties, such as the current-voltage relationship, rapid desensitization, and current size, compared to the wild-type TRPM4. The presence of the TRPM4 inhibitor 9-phenanthrol did not affect these properties. Furthermore, a wound-healing assay showed that TRPM4-HA induced cell proliferation and migration, similar to the native TRPM4. Co-expression of protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 6 (PTPN6 or SHP1) with TRPM4-HA led to the translocation of TRPM4-HA to the cytosol. To investigate the interaction between PTPN6 and tyrosine residues of TRPM4 in enhancing channel activity, we generated four mutants in which tyrosine (Y) residues were substituted with phenylalanine (F) at the N-terminus of TRPM4. The YF mutants displayed properties and functions similar to TRPM4-HA, except for the Y256F mutant, which showed resistance to 9-phenanthrol, suggesting that Y256 may be involved in the binding site for 9-phenanthrol. Overall, the creation of HA-tagged TRPM4 provides researchers with a valuable tool to study the role of TRPM4 in different conditions and its potential interactions with other proteins, such as PTPN6.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.169-169
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• 2022

Over the past 100 years, the global average temperature has risen by 0.75 ℃. The Korean Peninsula has risen by 1.8 ℃, more than twice the global average. According to the RCP 8.5 scenario, the CO₂ concentration in 2100 will be 940 ppm, about twice as high as current. The National Institute of Crop Science(NICS) is using the SPAR (Soil-Plant Atmosphere Research) facility that can precisely control the environment, such as temperature, humidity, and CO₂. A Python-based colony photosynthesis algorithm has been developed, and the carbon and nitrogen absorption rate of rice is evaluated by setting climate change conditions. In this experiment, Oryza Sativa cv. Shindongjin were planted at the SPAR facility on June 10 and cultivated according to the standard cultivation method. The temperature and CO₂ settings are high temperature and high CO₂ (current temperature+4.7℃ temperature+4.7℃·CO₂ 800ppm), high temperature single condition (current temperature+4.7℃·CO₂ 400ppm) according to the RCP8.5 scenario, Current climate is set as (current temperature·CO₂400ppm). For colony photosynthesis measurement, a LI-820 CO₂ sensor was installed in each chamber for setting the CO₂ concentration and for measuring photosynthesis, respectively. The colony photosynthetic rate in the booting stage was greatest in a high temperature and CO₂ environment, and the higher the nitrogen fertilization level, the higher the colony photosynthetic rate tends to be. The amount of photosynthesis tended to decrease under high temperature. In the high temperature and high CO₂ environment, seed yields, the number of an ear, and 1000 seed weights tended to decrease compared to the current climate. The number of an ear also decreased under the high temperature. But yield tended to increase a little bit under the high temperature and high CO₂ condition than under the high temperature. In addition, In addition to this study, it seems necessary to comprehensively consider the relationship between colony photosynthetic ability, metabolite reaction, and rice yield according to climate change.

• 벤처혁신연구
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• 제5권4호
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• pp.179-189
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• 2022

산업의 혁명적 변화에 직면한 지금 사회 대변혁의 시기에 노동과 소득의 관계도 재개념화가 필요하다. 노동의 부재에 의한 절대적인 노동량의 감소는 자동화, 스마트화, AI, 로봇노동 등으로 야기되며 이는 우리가 원하든 원하지 않든 수용해야 한다. 그러나 사회총생산량과 국가나 사회의 자본은 늘어나지만 개인의 소득은 줄어들 가능성이 크다. 이러한 변혁기에 국가나 정치는 개인의 소득감소에 따른 문제들에 관해 준비해야 한다. 지금까지 사회복지나 사회보장에 대해서 복지나 부조의 관점에서 다양한 수준의 논의가 있었다. 실험수준의 시도나 연구는 많은 국가나 지방정부의 차원에서 이루어졌고 긍정적 그리고 부정적 효과를 발견했다. 광범위하게 국가차원에서 지속적으로 실시되는 기본소득제도는 아직 없고 미래지향적 관점에서 다양한 논의가 이루어지는 수준이다. 이에 필자는 지금까지의 시각을 기초로 새로운 관점에서 바라보자는 제안을 해본다. 노동시간, 노동의 질, 소득, 삶의 질, 여유시간 가치, 워라밸 등의 관점에서 기본소득의 중요성과 필요성을 살펴보는 것이 포지티브 접근의 일환이라는 점을 탐색해 보았다. 산업의 패러다임 변화에 따는 절대적인 노동시간의 부족, 기계노동의 대체, 양극화 등을 적극적으로 수용하고 긍정적 시각에서 도래하는 문제를 바라보자는 것이다. 어차피 받아들일 것이면 이러한 문제를 근시안으로 보지 말고 선제적으로 준비하고 장기적이고 전체적인 관점에서 원시안적 계획을 수립하자는 것이다. 스마트 폰이 지난 10여년 사이에 세상의 변화를 가져와 잃어버린 것도 있지만 새로 발견한 것이 오히려 많지 않을까요? 기술의 변화를 통해 삶의 질을 고양시키는 절호의 기회라고 생각해야하지 않을까요?

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제11권1호
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• pp.11-22
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• 2024

어도는 하천에 어류의 이동이 곤란할 경우 이를 해소할 수 있도록 인위적으로 만들어진 수로 또는 장치이다. 기존 어도의 경우 대부분 콘크리트 제품으로 독성물질을 용출하여 하천환경에 부정적 영향을 미치고 있다. 이에 친환경적이고 이동효율을 높일 수 있는 어도 조성 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서 제시된 기술은 골재와 골재사이를 무독성 소재인 피마자유에서 추출한 바이오폴리머 소재와 결합한 일체형 다공성 구조물로써 표면에 식생을 활착시킬 수 있는 친환경 소재를 활용한 어도 조성 기술이다. 이에 바이오폴리머와 골재를 혼합한 친환경어도의 어류이동효율에 대하여 실규모로 조성하여 실험, 분석하였다. 실험 결과 Tag를 삽입하고 방류된 어류는 총 14종 201개체였으며, 방류된 개체의 감지율은 평균 82.6%로 높은 것으로 나타났다. 어도를 통과하여 상류로 소상한 어류는 총 6종 40개체로 평균 통과율은 21.7%로 확인되었다. 일주기 이동패턴을 확인한 결과 모든 어류가 주간에 주로 이동하는 것으로 나타났다. 바이오폴리머를 활용한 어도와 콘크리트 어도의 기능적 차이가 크지 않은 것으로 판단되며, 바이오폴리머를 활용한 어도는 기존 콘크리트 어도를 대체해 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제43권1호
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• pp.35-47
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• 2024

광주광역시 및 전라남도 소재 초등학교 35곳을 대상으로 하여 식물이름표 설치 현황을 조사하였다. 식물이름표의 설치 여부 및 상태 등을 종합하여 평가한 결과, 35개 초등학교 중 12곳이 '우수'한 것으로, 13곳은 '양호'한 것으로, 그리고 8곳이 '미흡'한 것으로 나타났다. 학교 소재지나 역사, 부지 면적, 구성원 규모 등은 식물이름표의 현황이나 상태에 직접적인 영향을 미치진 않은 것으로 확인되었다. 다양한 종류의 식물들에 여러 유형의 식물이름표를 설치하고 계속적으로 갱신함으로써 해당 학교가 식물이름표를 중요한 교구로서 인식하고 있다는 인상을 주는 경우가 있던 반면, 단 하나의 식물이름표도 설치돼 있지 않은 학교들도 있었다. 또한, 식물이름표가 설치돼 있긴 하였으나 지속적인 유지·관리가 이뤄지고 있지 못한 채 방치되고 있는 사례들도 있었다. 전문업체에 의뢰하여 식물이름표를 제작·설치한 사례들도 있었으나 그 내용에 오류가 있거나 설치 이후 제대로 관리되질 못해 되려 학교의 경관을 훼손하고 있는 사례들도 있었다. 이에, 학교별 개성을 살릴 수 있을 뿐만 아니라 지속가능한 형태의 식물이름표를 제작하고 설치하는 과정 자체를 교육적으로 활용할 수 있도록 식물이름표를 자체적으로 제작하고 설치하는 것을 제안하는 바이다.

• Animal Bioscience
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• 제37권5호
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• pp.896-907
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• 2024

Objective: The potential of aqueous extract of Christ's thorn jujube (Ziziphus spina-christi) leaves (SLAE) to reduce the negative impacts of heat stress on production performance and physiological traits was investigated in dual-purpose layers under subtropical farming. Methods: A total of 200, 25-week-old laying hens (Inshas strain) were randomly assigned to four dietary treatments including SLAE at 0, 2.5, 5.0, and 7.5 mL/kg, respectively. The average temperature-humidity index value was 26.69 during the experimental period. The SLAE contained saponin (0.045%), total flavonoid content of 17.9 mg of quercetin equivalent/100 g and overall antioxidant capacity concentration of 17.9 mg of ascorbic acid equivalent/100 g. Results: The maximum final body weight (BW), BW gain, egg weight, number, and mass occurred at the level of SLAE7.5 inclusion. The egg quality was significantly higher in SLAE groups than in control, and overall, SLAE7.5 had the most favorable influence at 28 and 32 weeks. Liver and kidney function, as well as lipids profile, improved significantly by SLAE inclusion; the lowest concentrations of these parameters were in SLAE7.5 hens. Treatment with SLAE7.5 increased total antioxidant capacity and endogenous antioxidant enzymes compared to control, whereas no effect on superoxide dismutase was noticed. Conclusion: The addition of SLAE at 7.5 mL/kg diet improved egg laying performance and quality, metabolic profiles, and antioxidant status during hyperthermia conditions.