Genome resource-based molecular and environmental biological research in aquatic organisms

이재성 한양대학교 대학원 2012 국내박사

산업화 및 공업화의 첨단화에 따른 다양한 신생 화학물질들의 개발과 현대 산업의 근간을 이루는 화합물들의 사용은 인류 및 생태계에 극심한 환경오염문제를 야기시키고 있으며, 자연 환경의 자정능력 이상으로 유입된 오염물질들에 의한 생태계의 파괴가 광범위하게 급속도로 진행되고 있다. 다양한 생태계 환경 가운데 수서 생태계는 육상 생태계로부터 생성된 오염 물질의 주된 유입 경로이며, 오염물질의 종류와 양 및 특성에 따라 여러 형태의 직·간접적인 문제들을 일으킨다. 수서 생태계의 오염은 환경 오염 물질들이 단순히 생산자나 1 차 소비자에 해당되는 생물군에 독성을 나타내거나 그들의 체내에 축적되는 것이 아니라, 먹이사슬을 통해 상위 소비자의 체내에 농축됨으로써 더 큰 독성 영향을 나타낼 수 있다. 따라서 먹이사슬 내 하위 생산자와 상위 소비자 생물종들을 이용한 수서 생태계 환경 오염 연구는 환경 오염 물질들이 생태계에 미치는 영향을 빠르게 파악하는데 용이하다. 환경 오염 물질들에 의해 야기될 수 있는 생물체에 미치는 영향 분석의 일환으로 해양 및 육상의 수환경 생태계내에서 외부 환경에 민감히 반응하여 계절적으로 생산량 변동이 큰 생산자와 소비자 사이에 에너지 흐름을 연결해 줄 생물군의 선택이 필요하다. 본 연구에서는 수서 생태계 내 먹이사슬의 각 계층에 해당하는 주요 생물종들을 선택하여, 대상 종들의 유전 정보를 바탕으로 다양한 환경 변화에 따른 유전자 혹은 유전자군의 발현을 분석하였다. 인간 게놈의 해독으로 인해 다양한 생물종의 유전체 및 유전 정보가 기하급수적으로 밝혀지고 있으며, 이와 더불어 유전체를 해독하는 기술들도 날로 발전하고 있다. 기존 EST (expressed sequence tag)를 이용하여 유전 정보를 확보하는 방법은 노동 및 시간 집약적이었던 반면, 차세대 유전체 해독기술 (Next Generation sequencing)을 이용한 방법은 적은 양의 cDNA/gDNA 를 이용하여, 단시간 내 많은 수의 유전 정보를 확보할 수 있는 큰 장점이 있다. 또한 첨단 bioinformatics tool 들의 발전으로 상기 방법을 이용하여 얻은 유전 정보로부터 중요한 유전자들의 annotation 이 가능해졌으며, 대량의 유전자군을 단시간 내 손쉽게 확보하여, 이를 분자생물학, 생화학, 의학, 진화학, 발생학, 환경학, 독성학 및 다양한 순수 과학들과 접목을 할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 유전 정보의 확보와 환경 감시를 위한 모델종을 발굴하기 위하여, 남조류 (cyanobacteria, Microcystis aeruginosa), 윤충류 (monogonont rotifer, Brachionus orientalis ), 요각류 (intertidal copepod, Tigriopus japonicas), 성게류 (sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis), 복족류 (rockshell, Thais clavigera), 다모류 (polychaete, Perinereis nuntia), 어류 (hermaphroditic fish, Kryptolebias marmoratus) 각 1 종으로부터 RNA 또는 gDNA 를 추출한 후, library 를 제작하여 sequencing 을 수행하였다. Raw data 의 assembly 후 NR-BLASTx 를 이용하여 전체 read 에 대한 annotation 을 수행하였으며, 확보한 유전 정보를 이용하여 internal local blast 기능을 갖춘 각 생물종의 유전자 및 단백체 database 를 수립하였다. 또한 각 생물종의 유전 정보로부터 환경 오염 감시에 적합한 유전자 또는 유전자군을 특성에 따라 선별하였으며, genome walking PCR, RACE, cloning 및 sequencing 등 기본 분자생물학 방법들을 이용하여 개개의 유전자들을 정확하게 분석하였다. 생물체 및 그들의 유전 정보를 이용하는 환경 연구에 있어 대상 생물종의 선별은 매우 중요하다. Field 에서 영향 평가가 가능함과 동시에 연구실 내에서 그 line 이 안정적으로 유지되는 종을 선별하여야 환경 연구에 유용한 유전자 및 단백질들을 발굴할 수 있으며, 이들을 이용한 군집 및 세대간의 영향 평가가 가능하다. 이에 따라 상기 종들 가운데 세대간 간격이 비교적 짧으며, 연구실 환경내에서 안정적으로 군집이 유지되고, mammalian cell 을 대상으로 사용되어 온 다양한 in vivo/in vitro 실험 기법의 도입을 시도할 수 있는 윤충류, 요각류, 어류를 선별한 후 이들을 심도있게 연구하기 위해 추가적으로 전체 게놈 sequencing 을 수행하였다. 확보한 유전 정보를 바탕으로 각 생물종으로부터 potential biomarker 유전자를 발굴하기 위해 온도 변화, UV 변화 등 기본적인 환경의 조건 변화들 및 중금속, 내분비장애물질, pharmaceutical, 항생제 등 환경오염물질들에 노출한 후 대상 생물종의 특성에 맞게 RT-PCR, realtime PCR, PCR array, microarray 등 몇몇 genomics tool 들을 이용하여 유전자 및 유전자군의 발현 양상을 분석하였다. 분석 대상 유전자들은 일반적인 환경스트레스, 산화적 스트레스, 화학물질에 의한 독성, DNA damage 로부터 세포를 보호하기 위한 heat shock protein (hsp), cytochrome P450 superfamily (CYP450), glutathione-related gene family, DNA repair-related gene family 등을 선정하였으며, 상기 대상 생물종들에서 환경의 변화 및 환경 오염 물질 노출에 대한 각각의 발현 양상을 분석하였다. 또한 내분비장애물질의 위해성 평가를 위해 점박이송사리의 HPG axis array 를 구축하였으며, 내분비장애물질 노출에 의한 hormone 및 성 분화 관련 유전자들의 발현을 분석하였다. 이를 통하여 다양한 환경 변화에 따른 많은 수의 유전자들의 초기 발현이 변화하는 것을 측정하였으며, 이들 유전자군 가운데 특정 환경 변화에 따른 potential biomarker 유전자들을 각각의 종들로부터 발굴하였다. 본 연구에서는 차세대 유전체 해독기술 (Next Generation sequencing) 기법을 이용하여 다양한 수서 생물종으로부터 유전체 및 유전 정보를 확보하였으며, 환경 영향 평가에 사용될 수 있는 활용법을 분석하였다. 현재까지 model 생물종을 대상으로 적용되어 오던 첨단 분자생물학 기법들은 점차 non-model 생물종들을 대상으로 시도되고 있으며, 이러한 동향에 더하여 대량의 유전 정보를 단 시간 내 확보하여 환경 영향 평가에 사용될 수 있는 연구 방법 및 적용 결과들을 본 연구 결과에서 제시하였다. 또한 model 생물종들에서 기능이 밝혀진 marker 유전자들을 non-odel 생물들의 동정된 유전자와 비교·분석함으로써 다양한 non-model 생물들의 유전 정보의 활용성을 제시하였다. 이를 통해 특정 유전자 또는 유전자군에 의한 환경 오염의 조기 경보 시스템을 다양한 생물체들의 유전 정보로 구축할 수 있으며, 나아가 non-model 생물종들의 유전 정보를 이용하여 수서 환경 연구뿐만 아니라 다양한 분야의 첨단 유전체, 단백체 및 대사체 연구에 활용할 수 있으리라 사료된다. Understanding the biological effects of exposures to diverse chemicals in the aquatic ecosystem relies on recently developing and emerging genomics technologies in the omics area. Although several developed techniques and advanced technologies have been applied in toxicological investigation with model organisms for a long time, gene information and fuctional characteristics for non-model organisms have been recently studied using several potential model organisms. To establish linkages between aquatic non-model organisms and newer omic technologies, gene/genome information of several aquatic organisms was constructed by Next Generation Sequencing (NGS) method. The challenges of the individual usages of gene/genome information and the combinations of molecular tools for environment monitoring were discussed in application to aquatic ecotoxicogenomics with a particular emphasis on the non-model organism testing. In this study, gene/genome information of several aquatic non-model organisms was obtained by the NGS method and annotated to utilize them as a test organism for aquatic environment monitoring studies. From the total RNA and/or genomic DNA of seven aquatic organisms (Cyanobacteria, Microcystis aeruginosa NIES-298; Intertidal copepod, Tigriopus japonicas; Monogonont rotifer, Brachionus orientalis; Rockshell, Thais clavigera; Sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis; Polychaete, Perinereis nuntia; Hermaphroditic fish, Kryptolebias marmoratus), library was constructed and randomly sequenced using several NGS methods (GS-20, GS-FLX, and Solexa) as Next Generation Sequencing (NGS) flatforms. After trimming and cleaning process of raw sequence data, extensive contigs/singletons for each organism were acquired in assembly stages. To identify potential biomarkers in each organism, assembled consensus sequence were annotated with the NR (non-redundant) amino acid sequence database reserved in NCBI using BLASTX. Of the unigenes obtained in each species, a number of stress- and cellular defense-related genes (e.g. heat shock protein family, antioxidant-related genes, cytochrome P450 superfamily, immune system-related genes, DNA repair-related geens) were found that are potentially useful for aquatic environment monitoring at the molecular level, indicating that the NGS method is an effective approach to uncover gene families of potential biomarker genes simultaneously, and thus make transcriptomic studies possible. To confirm the usefulness of those potential biomarker genes, comparative transcript profiles of each organism were analyzed using several molecular and biochemical approaches, such as quantitative real-time RT-PCR, PCR array, and oligochip, upon exposure to diverse environmental changes, chemicals, and pollutants. In this study, the gene/genome information of seven aquatic organisms was summarized and discussed its potential use in environmental genomics and ecotoxicological studies for uncovering the potential molecular mechanisms of environmental stresses and chemical toxicity to the non-model indicator species in aquatic environment.

로켓 모터 노즐내의 유동장 해석

이재성 홍익대학교 1999 국내석사

Development of Functional Natural Cheeses Containing Microencapsulated Tomato Extract

이재성 순천대학교대학원 2015 국내박사

Human adipose derived mesenchymal stem cells (hAD-MSCs) have been used for cell based therapy to promote revascularization after peripheral or myocardial ischemia. Excess amounts of reactive oxygen species (ROS) are involved in senescence and apoptosis of hAD-MSCs, causing defective neovascularization. Thus, we examined the effect of tomato derived antioxidant lycopene on oxidative stress-induced apoptosis in hAD-MSCs. Although H2O2 (10-3 M) increased the intracellular ROS level in hAD-MSCs, lycopene (10 uM) pre-treatment suppressed the H2O2-induced ROS generation and increase survival. Subsequently, H2O2-induced ROS increased the level of p38 mitogen activated protein kinase (MAPK), Jun-N-terminal kinase (JNK) ATM and p53 phosphorylation, which were inhibited by lycopene pretreatment. However, H2O2 decreased Bcl-2 and c-IAPs protein levels (cellular inhibitor of apoptosis proteins) but increased BAX, PARP-1 and caspase-3 activation. All these effects were inhibited by a pretreatment with lycopene. Moreover, each lycopene increased Akt, mTOR, p70S6k activation and increased of cell cycle regulatory proteins [cyclin D1, cyclin E, cyclin-dependent kinase (CDK) 2, and CDK 4]. In conclusion, lycopene prevent H2O2-induced apoptotic cell death via the activation of Akt pathways and downregulation of p38 MAPK, JNK, ATM and p53 in hAD-MSCs

원자력 안전성 제고를 위한 IAEA 활용방안에 관한 연구

이재성 亞洲大學校 1990 국내석사

住居環境이 住宅價格에 미치는 영향에 관한 硏究

이재성 서울大學校 行政大學院 1997 국내석사

공공 보육시설의 운영효율성에 관한 연구 : 서울시 국공립어린이집을 중심으로

이재성 단국대학교 대학원 2015 국내박사

본 연구는 공공 보육시설인 국공립어린이집의 운영효율성 제고를 통해 보다 바람직한 국공립 어린이집의 운영관리 방안 마련을 위한 과학적 근거를 제공하는 데 연구 목적을 두고 있다. 이러한 연구목적을 수행하기 위해 국공립어린이집 운영효율성에 영향을 주는 요인으로서 정부와 지자체의 보조금, 지자체의 재정자립도, 보육 서비스의 질을 상정하고, 이들 요인들 간의 상관관계를 분석하여 정책적 시사점을 도출하고 있다. 이를 위해 본 연구는 첫째, 서울시 국공립어린이집의 상대적 효율성 분석치 규명, 둘째, 정부보조금의 국공립어린이집 효율성에 대한 영향력 여부, 셋째, 자치구 재정자립도의 국공립어린이집 효율성에 대한 영향력 여부, 넷째, 국공립어린이집 효율성의 보육서비스 질에 대한 영향력 여부의 네 가지 연구문제로 설정하고 분석을 실시하였다. 이와 같은 연구목적과 연구문제를 해결하기 위해 분석 방법으로서 자료포락분석(DEA: Data Envelopment Analysis) 방법을 활용하고 있다. DEA분석의 투입변수와 산출변수는 국공립 어린이집의 영유아 1인당을 기준으로 하는 비율 값을 상정하였다. 자료포락분석을 수행하면서 본 연구는 몇 가지 부가 사항들을 검토하였다. 첫째, 지방정부의 재정자립도와 관련된 부분이다. 국공립 어린이집을 지원하는 지방정부의 재정자립도와 국공립 어린이집의 효율성 간의 상관성을 추적한다. 둘째, 정부보조금과의 관련성이다. 국공립 어린이집의 효율성이 정부보조금의 규모에 어떤 영향을 받고 있는지에 대해 분석한다. 셋째, 보육서비스의 질적 수준과의 관련성이다. 국공립 어린이집의 효율성이 보육서비스의 질적 수준과 어떤 관계를 지니는지를 검토한다. 한편 본 논문이 주요한 연구방법으로 채택한 자료포락분석은 DEAP를 활용하되 도식화와 기여도 분석에 대해서는 Frontier Analyst를 이용하였다. 다만, 자료포락분석의 세부적 모형 선택에 있어서는 두 가지 사항을 고려하였다. 첫째, 국공립어린이집의 성과 산출물이 정부가 설립주체라는 점은 근본적 제약을 지니고 있다는 점, 둘째, 성과 산출물이 대부분 서비스라는 점에서 실질적 체감이 어렵다는 점이다. 이에 따라 본 논문은 투입기반(input-oriented)의 CCR, BCC모형을 부가적으로 사용하였다. 한편 재정자립도에 따른 효율성의 영향관계에 대한 분석은 일원분산분석(ANOVA)을 활용하였으며, 효율성과 보육서비스 질에 대한 영향관계에 대한 분석은 선형회귀분석(linear regression analysis)을 실시하였다. 이들에 대한 통계분석은 SPSS와 Excel을 이용하였다. 다만 효율성에 영향을 미치는 정부보조금에 관한 요인분석은 토빗모형(Tobit Model) 분석을 실시하였다. 본 논문의 분석 대상은 서울특별시 25개 자치구 내의 국공립어린이집으로 한정하여, 이들 중 평가인증을 획득하고 정부보조금을 받은 경험이 있는 어린이집이다. 이러한 이유는 이들 사례가 지방자치단체의 보조금, 재정자립도 등의 분석에 있어서 중범위(middle range) 수준에 적합하기 때문이다. 연구범위의 설정에 있어서 활용된 분석 자료는 보건복지부에서 제공하는 ‘아이사랑보육포털’을 이용하여 2013년 공식 통계자료를 취합하였다. 이에 따라 선정된 서울시 국공립어린이집은 총 25개 자치구 686개 국공립어린이집 중 73.6%인 505개소이다. 1차 선정된 505개 의사결정요소(DMU, Decision Making Unit) 중 분석통계 결과의 편파성을 극복하고 타당성이 확보하기 위해 최소값과 최대값의 차이가 큰 특징을 지닌 의사결정요소(DMU, Decision Making Unit) 86개소를 배제한 후, 분석대상으로 확정된 419개소를 의사결정요소(DMU, Decision Making Unit)로 선정하였다. 분석결과 각각의 연구문제에 대한 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 서울시 국공립어린이집의 상대적 효율성 분석치 규명 결과 상대적 효율성 지수는 비교적 높은 것으로 나타났다. 둘째, 연구문제인 정부보조금의 국공립어린이집 효율성에 대한 영향력은 영유아 1인당 보조금은 CCR모형과 BCC모형 효율성 모두 통계적으로 유의하게 영향을 미치고 있었으나 CCR모형 효율성에는 정(+)적 영향관계를, BCC모형 효율성에는 부(-)적 영향관계를 형성하고 있다. 셋째, 자치구 재정자립도의 국공립어린이집 효율성에 대한 영향력은 CCR모형분석 결과 F값이 .684이고, 유의도가 .603(p>.05), BCC모형분석 결과는 F값이 .1.402이었으며 유의도가 .233(p>.05)로 모두 통계적으로 유의한 수준에서 영향력을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 넷째, 국공립어린이집 효율성이 보육서비스 질에 대한 영향력의 경우, CCR모형과 BCC모형 효율성은 보육서비스의 질과 유의한 수준에서 영향관계를 형성하고 있지 않았다. 위와 같은 연구결과를 바탕으로 본 연구는 정책적 시사점을 도출할 수 있었고 이를 근거로 다음과 같은 정책적 제언을 하고 있다. 첫째, 현재 민간중심의 보육환경을 개선하고 공보육을 확대하기 위해 지속적인 국공립어린이집의 확대정책이 필요하다. 서울시 국공립어린이집의 상대적 효율성 지수가 다른 공공이나 민간부문에 비해 유사하거나 높은 편이며, 현재의 상태를 유지하고 보다 점진적으로 보육기관의 효율성을 강화해 나갈 수 있도록 정부의 보다 깊은 관심과 지원이 요구된다. 둘째, 국공립어린이집의 비효율 투입 요소인 업무추진비, 급간식비 등 재정지출의 비효율 개선방안에 대해 신중한 대응이 필요하다. 이를 위해서는 CCR모형과 BCC모형에서 모두 비효율의 요인으로 입증된 업무추진비의 적정한 예산편성과 지출을 통해 원장 및 관리책임자의 책임성을 강화해야할 것이다. 셋째, 본 연구에서 보육서비스의 질을 평가하는 평가인증 점수와 어린이집의 효율성 점수 간에는 상관관계에 유의한 영향력이 미치지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 어린이집의 효율성 제고를 위한 평가인증제도의 개선이 필요함을 의미한다. 특히 정부·지방자치단체와 보육기관, 그리고 교사와 학부모 간의 협력과 이해가 바탕이 되는 평가인증제도의 개선이 시급한 지점이다. 넷째, 보육서비스를 향상시키기 위해서는 보육교사의 처우문제 해소, 어린이집 원장과 보육교사의 전문성과 책임감 강화, 소명의식 제고를 위한 교육 및 훈련 등 보육환경 조성을 위한 정책적 배려가 필요하다. 또한 어린이집의 미션과 비전을 명확하게 하고 그를 위해 전 교직원이 리더십을 발휘함으로써 직무만족과 신뢰 축적을 시도해야 할 것이다. 더불어 학부모를 비롯한 시민단체 등과의 협력을 통한 양질의 보육서비스 제공을 위한 협의체계의 활성화를 위한 정부 차원의 다각적인 시도가 요청된다. 다섯째, 시간연장형을 운영하는 국공립어린이집의 경우 기술적 비효율 요인들을 개선하기 위한 운영효율성을 제고할 필요가 있다. 이를 위해서는 국공립어린이집의 보육서비스의 특성에 맞는 운영시스템의 구축을 통해 기술적 문제와 규모에 따른 비효율 요인들을 개선토록 하여야 한다. 본 연구는 상대적으로 연구 관심이 부족했던 국공립어린이집에 대한 계속 연구이며, 특히 그동안 선행연구로 발견되지 서울특별시 국공립어린이집을 대상으로 그 효율성과 영향요인들에 대한 상관관계를 분석하였다. 본 연구의 결과를 활용함에 있어서 전국적 범위의 국공립어린이집 및 민간어린이집으로 확대·적용하여 보편성 있는 결론을 유추하는 작업에는 주의가 요망된다.

LED headlamp의 광학 해석 및 배광 특성 분석

이재성 영남대학교 대학원 2018 국내석사

차량용 헤드램프는 과거 단순하게 운전자의 시야를 확보해주는 수동적인 역할을 벗어나 현재는 미리 사고를 예방하는 능동적 안전시스템으로 진화하고 있다. 그에 따라 운전자에게는 시야를 제공하는 동시에 다른 사용자에게는 눈부심을 주지 않도록 설계하는 것이 관건이다. 여전히 할로겐 램프가 가격과 내구성 측면의 강점으로 헤드램프 시장에서 차지하는 비중이 높지만, 앞으로는 차츰 그 위상을 잃을 것으로 보인다. 벤츠의 LED 헤드램프를 시작으로 현재 많은 차량에 LED헤드램프가 적용되고 있으며 Laser를 장착한 헤드램프까지 출시되고 있다. 더군다나 DRL의 법제화에 따라 LED의 사용은 더 증가할 것으로 예상된다. 이번 논문에서는 광학 시뮬레이션을 통해 할로겐 램프 대비 LED 광원의 성능에 대해서 알아보고 이륜차용 LED headlamp를 설계했다. 배광분포 결과를 보면 25벽면 조도 상에서 x,y좌표 (-780,-580)에서 최대 13lux를 가지는 것을 확인하였다. Photometric 결과에 ECE R113을 적용하면 High beam은 법규를 만족하지만 Low beam은 그림[]의 4점에서 법규를 불만족하는 것으로 나타난다. 2D 15L과 15R은 550[cd]보다 커야 하지만 338[cd], 352[cd]로 측정되고 4D 20L과 20R은 목표값 150[cd]에 미치지 못하고 113, 112[cd]를 가진다. 즉, 수평방향으로 더 넓은 배광분포를 가지도록 개선이 필요하다. 개선 방향으로는 glass를 사용한 inner lens와 Polycarbonate의 outer lens의 굴절율 조절, 타원형 리플렉터의 곡률 파라미터 조정 등의 방법이 있다. 수은을 사용하지 않는 친환경 광원으로써 많은 분야에서 사용되고 있는 LED는 과거 계기판 조명이나 외부 시그널 램프에서만 쓰이던 한계를 벗어나 현재는 할로겐 램프를 대신하여 전조등에 적용되고 있다. 차세대 광원으로 각광받는 만큼 많은 회사가 차량용 LED제품을 판매하고 있다. 광속, 전력, 패키지의 형태 등 LED를 선택하는 기준 역시 다양한 만큼, 이에 맞춰 광학계를 설계하는 역량이 필요하다. 추후 연구를 통해 수평방향으로 더 넓은 배광 패턴을 가지도록 개선시킨다면 LED에 적합한 설계기술이 확보 될 수 있을 것으로 예상된다. Vehicle headlamps are now evolving into an active safety system that simply prevents accidents from happening in the near future and is out of the passive role of providing the driver with vision. As a result, it is important to design solutions to provide the driver with vision while not giving the other user glare. Halogen lamps still dominate the headlamp market for their price and durability, but are likely to lose their status in the future. Starting with Benz's LED headlamp, LED headlamps are currently being applied to many vehicles and even laser-equipped headlamps are being introduced. Furthermore, the use of LEDs is expected to grow further as DRL are legalized. In this paper, the photometric distribution of the three headlamps was confirmed and their characteristics analyzed. As the next generation of light sources is popular, many companies are selling LED products for automotive. The criteria for choosing LEDs, including flux, power, and type of package, are also diverse and therefore the ability to design an optical system is necessary. Further study and improvements would ensure appropriate design techniques for LEDs.

잡곡당화음료의 항산화 및 항당뇨 활성 평가

이재성 강원대학교 대학원 2014 국내석사

본 연구에서는 다양한 균주에 의해 제조된 잡곡당화음료의 항산화 및 항당뇨 활성을 분석하였다. 잡곡당화음료는 Aspergillus (A.) oryzae CF1003 (A), A. acidus KACC46420 (B), Rhizopus (R.) delemar KACC46149 (C), R. oryzae KACC45714 (D), R. oryzae KACC46148 (E), A-E 혼합균주 (F), A. oryzae CF1001 (G), A. acidus CF1005 (H) 및 A+H 혼합균주 (I)를 starter로 이용해 53℃에서 당화시켜 준비하였고, 항산화와 항당뇨 활성을 평가하였다. 첫 번째로 전자공여능과 환원력은 매우 낮게 측정되었고, superoxide dismutase(SOD) 유사활성의 경우, E 잡곡당화음료를 제외한 모든 음료에서 농도 의존적으로 증가하는 것으로 관찰되었다. 특히 F 잡곡당화음료의 경우, 10 mg/ml에서 농도에서 50% 이상의 SOD 유사활성을 나타내었다. 폴리페놀 함량은 유의한 차이 없이 유사하게 나타났으나 플라보노이드 함량에서 C와 E 잡곡당화음료가 유의적으로 높게 측정되었다. 잡곡당화음료의 세포독성을 CCK-8을 이용하여 측정한 결과, 실험에 이용된 농도 범위에서 독성이 관찰되지 않았다. 당대사 관련 효소인 glucokinase(GK), pyruvate dehydrogenase(PDH), ATP-citrate lyase(ACL) 및 acetyl-CoA carboxylase(ACC)의 발현은 reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR)과 western blot analysis을 이용하여 측정하였고, α-glucosidase 억제 활성은 효소적 방법을 이용하여 측정하였다. 실험결과, 잡곡당화음료가 당대사 관련 효소 발현을 농도 의존적으로 증가시킨 것을 확인하였으며, α-glucosidase 활성은 억제 시킨 것으로 나타났고 glucose uptake가 증가한 것으로 관찰됐다. 본 연구 결과, 잡곡당화음료의 기능성에 대한 기본정보를 확보할 수 있었으며, 산업화에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. The purpose of this study was to evalutate the functional characteristic and availability for drinking of the saccharogenic mixed grain beverages (SMGBs) by using different microbial species. Various SMGBs were prepared through saccharification with Aspergillus (A.) oryzae CF1003 (A), A. acidus KACC46420 (B), Rhizopus (R.) delemar KACC46149 (C), R. oryzae KACC45714 (D), R. oryzae KACC46148 (E), A-E mixed strains (F), A. oryzae CF1001 (G), A. acidus CF1005 (H) and A+H mixed strains (I)-starter at 53℃ for 24hour, and the antioxidant capacity and anti-diabetic activity of each SMGBs was assessed. Firstly, the electron donating ability and reducing power of the SMGBs was very low, superoxide dismutase(SOD)-like activity in all beverages (with an exception of the E-SMGB) was observed to increase in a concentration-dependent manner. Specifically, the SOD-like activity of F at 10 mg/ml was measured as more than 50%. The polyphenol contents of the different beverages were similar, while their flavonoid content differed significantly. In particular, the flavonoid contents of the C- and E-SMGB was significantly higher that of the other beverages. The cytotoxicity of these beverages was evaluated using the commercially available Cell Counting Kit (CCK-8). Cytotoxicity was not observed at the various concentrations (3, 5, 10 mg/mL) tested in our experiments. Although Changes of glucose-metabolic enzyme expression, such as glucokinase(GK), pyruvate dehydrogenase(PDH), ATP-citrate lyase(ACL) and acetyl-CoA carboxylase(ACC) were determined by reverse transcriptase polymerase chain reaction(RT-PCR) and western blot analysis. Changes of α-glucosidase activity were also determined by enzymatic method. As a results, we have confirmed that glucose-metabolic enzymes were upregulated by treatment of SMGBs according to concentration dependent manner. Additionally, α-glucosidase has decreased significantly. Through these results, we could secured the possibility and basic information for development of SMGBs products and, as further studies, we need to improve the taste and functionality of SMGBs.

현대 공공영역에서 일시적 공간디자인의 특성과 방법에 관한 연구

이재성 건국대학교 건축전문대학원 2014 국내석사

현대 사회는 시간과 속도의 중요성이 강조되고 있다. 이와 더불어 공간의 주기 또한 짧아지고 있으며 ‘일시성’의 개념을 가진 공간들을 흔히 볼 수 있다. 이러한 일시적 공간은 우리 주변에서 볼 수 있는 공공영역에서 흔히 찾아볼 수 있다. 최근에는 행사를 위한 천막이나 텐트처럼 단순히 공간 구획을 위한 것이 아닌 주위 환경과 상호 작용이 가능한 일시적 공간들을 찾아 볼 수 있다. 또한 현재 부족해지고 있는 공공영역에 대한 고민도 이러한 실험적 공간들을 통해 나타난다. 이렇듯 과거와 다르게 다양한 이벤트와 복합적 기능을 수용해야 되는 공공영역에d,; 일시적 공간은 다양하게 활용되어 지고 있다. 이에 본 연구에서는 일시적 공간의 개념을 이해하고 이전과는 다르게 다양한 가치와 요구들이 중첩되는 현대의 공공영역을 지원해 주는 일시적 공간에 대해 알아보고자 한다. 그 방법으로 먼저 관련 문헌 연구를 바탕으로 한 이론적 고찰로 일시적 공간과 공공영역의 개념을 체계적으로 정리해보았다. 이를 통해 일시적 공간을 이동 가능한, 분해 가능한, 그리고 변형 가능한 일시적 공간과 같은 세 가지 개념으로 정리하였으며, 여기서 주로 나타나는 휴대성, 신속성, 확장성, 유연성, 다양성 이라는 다섯 가지 특성을 알아보았다. 이러한 일시적 공간은 현대 공공영역에서 대중이 모일 수 있는 구심점의 역할, 다양한 기능을 지원하는 복합적 공간, 구호 등을 위한 사회적 기능을 하는 것으로 나타났다. 이러한 이론적 고찰을 바탕으로 분석의 틀을 도출하였으며, 공공영역에서 나타나는 일시적 공간들의 다양한 사례를 분석을 통해 현대 공공영역에서 일시적 공간의 특성을 구체적으로 활용하는 방법에 대하여 알아보았다. 이를 토대로 우리 사회의 공공영역에서 나타나는 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시하고자 그에 적합한 공공영역에서의 일시적 공간을 활용한 프로젝트를 진행하였다. 본 연구를 통하여 현대 공공영역에서 일시적 공간이 그 특성을 통해 폭 넓게 활용 되고 있으며, 다양한 가치와 요구들에 다양하게 대응할 수 있는 가능성을 탐구 하였다. 향후 일시적 공간의 다양한 디자인 방법이 지속적으로 연구되어 공공영역에서 더욱 발전된 활용 가능성을 기대해본다. As the importance of time and speed is being emphasized in modern society, the cycle of space also decreases and the spaces with the concept of ‘temporality’ became common. It is easy to find such temporary spaces in the public domain around us. Recently, temporary spaces are doing more than simple space partitioning and temporary spaces such as tent enable interaction with surrounding environment. The concern on the current shortage of public domain also appears in these experimental spaces. Like this, temporary spaces are utilized in various ways in the public domains, which have to accommodate complex functions and various events. The purpose of this study is the understanding and learning the concept of temporary spaces, which support modern public domains where various values and demands are overlapped. For this, the concepts of temporary space and public domain are systematically summarized by theoretical study of existing literatures first. By doing such, the concept of temporary spaces have been classified into three concepts, which are; mobile temporary space, dismantable temporary space and transformable temporary space, and the five characteristics of them, which are portability, speediness, expandability, flexibility and variety, are examined. It has been found that these temporary spaces are performing the function of a center, where people can get together, the function of complex space supporting various functions and the social function of relief in modern public domains. The framework of the analysis has been built based on this theoretical consideration and concrete utilization method of temporary space characteristics in modern public domains has been studied by analyzing various temporary space cases in public domains. Based on it, a project utilizing temporary space in proper public domain has been executed to suggest a plan to resolve the issues appearing in the public domains in our society. The extensive utilization of temporary space in modern public domain through their characteristics and the possibility of various responses to various values and demands have been explored by this study. It is expected that various design methods for temporary space would be continuously studied and the possibility of temporary space in public domains would advance more in the future.

지하차도 신축이음의 구조 개선방안 및 배치간격 산정에 대한 연구

이재성 경기대학교 공학대학원 2019 국내석사

An Expansion Joint is a joint that is installed at a position where cracks are expected to occur in a linear structure such as underpass. It is used for the purpose of inducing cracks in resistance to shrinkage and expansion of concrete, prevention of temperature cracks due to temperature gradient, and locations where foundation settlement is expected. The expansion joints installed in the underpass where the vehicles are directly loaded cause many defects such as potholes due to the road surface water, which deteriorates the road surface flatness and driving stability. Nevertheless, the length of extension joint of underpass has conventionally applied to 20~30m without improvement study or detailed structural analysis. In this study, it was confirmed through field surveys that most of the underpass flaws occurred in the joints and that the main cause, the penetration water, degraded the durability of the concrete and the pavement layer. In order to eliminate the infiltration water, it was suggested to use guided drainage and replace the steel support plate with a glass fiber reinforced plate and replace the sealant finishing material with a drain bar, which is an advantageous alternative in terms of durability and maintenance. In addition, through the thermal stress analysis, the appropriate length of expansion joint was numerically confirmed to be safe because the maximum tensile stress of the Box-Type and the U-Type did not exceed the allowable stress up to 35m. The maximum displacement occurs in the U-Type part directly affected by the external temperature, and the U-Type part shows a larger displacement amount about 2.07mm than the Box-Type part. Therefore, it was indicated that the expansion joint length is dominated by the displacement of the U-type part. In this study, it is considered that the durability is secured by applying the improvement method to each defect cause of the weakest expansion joint in the underpass structure, and it is safe to extend the arrangement interval of expansion joint to 35m as the result of numerical analysis. It is expected to improve the stability and durability of running and improve the maintenance cost by improving the problems caused by the installation of the expansion joint. 신축이음(Expansion Joint)은 지하차도와 같은 선형구조물에서 균열발생이 예상되는 위치에 설치하는 이음(Joint)으로써 콘크리트의 수축·팽창에 저항, 온도구배에 의한 온도균열 방지, 기초의 침하가 예상될 때 균열을 유도하는 용도로 사용된다. 차량이 직접 재하되는 지하차도의 신축이음부는 노면체수에 의한 포트홀 등의 많은 하자가 발생하고 있어 노면 평탄성 및 주행안정성을 저해하고 있음에도 불구하고 신축이음에 대한 연구 및 상세해석 없이 관례적으로 20~30m의 신축이음길이만을 적용하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 최근 시공한 지하차도에 대한 시공 및 하자사례들을 조사한 결과, 지하차도 하자의 대부분은 신축이음부에서 발생하고 주원인인 침투수에 의해 콘크리트 및 포장층의 내구성을 저하시킨다는 사실을 확인하였다. 지하차도 하자를 개선하는 방안으로 유도배수용 유공관 설치, 강재지지판대신 유리섬유 보강판, 실런트 마감재대신 드레인바를 설치하는 방안을 제시하였다. 또한, 열응력해석을 통해 적정 신축이음길이는 Box-Type 및 U-Type 모두 35m까지는 종방향 인장응력이 균열응력 이내로 안전한 것을 수치적으로 확인하였다. 종방향 최대변위량은 외부온도에 직접적인 영향을 받는 U-Type부에서 발생하며, U-Type부가 Box-Type보다 약 2.07mm 큰 변위량을 나타낸다. 따라서 신축이음 유간은 외기에 노출되어 있는 U-Type부의 변위량에 지배된다는 사실을 확인하였다. 본 연구는 지하차도 구조물에서 가장 취약한 신축이음부에 대한 각 하자 원인에 대한 개선방안을 적용하고 수치해석 결과와 같이 신축이음의 배치간격을 35m까지 연장해도 안전할 것으로 판단된다. 이를 통해 신축이음장치 설치에 따른 문제점을 개선하여 주행안정성 및 내구성을 증진하고 유지관리 비용도 절감할 수 있을 것으로 기대된다.