도로포장 설계의 목적은 다른 토목구조물의 설계와 마찬가지로 정해진 신뢰성 수준에서 가장 경제적인 설계를 얻는데 있다 할 것이다. 미국과 유럽의 선진국가들의 설계법들은 전혀 상이한 신뢰성 수준을 갖는 설계결과들을 생산하는 설계법을 지양해가면서 세월을 두고 변천하여 균등한 신뢰성 수준을 보장할 수 있는 LRFD양식을 채용하는 방향으로 발전되었다. 현재, LRFD 양식은 콘크리트 구조, 목구조, 강구조 및 교량설계기준에 적용되어 있다 본 논문에서 저자는 역학-경험적 포장설계법에 적용될 신뢰성 모듈의 한 대안으로 신뢰성이론을 사용하여 LRFD 양식을 개발하고자 하는 과정을 예시하였다. AASHTO 86설계법에 따라 동일한 신뢰성 수준을 갖도록 설계된 10개의 포장단면이 피로균열과 같은 역학적 포장손상 측면에서 볼 때 균등한 구조적 신뢰성을 보여주지 못하며 LRFD 양식을 사용함으로서 그러한 균등한 신뢰성을 확보할 수 있다는 사실이 본 논문을 통해 예시되고 있다.

도로포장 설계의 목적은 다른 토목구조물의 설계와 마찬가지로 정해진 신뢰성 수준에서 가장 경제적인 설계를 얻는데 있다 할 것이다. 미국과 유럽의 선진국가들의 설계법들은 전혀 상이한 신뢰성 수준을 갖는 설계결과들을 생산하는 설계법을 지양해가면서 세월을 두고 변천하여 균등한 신뢰성 수준을 보장할 수 있는 LRFD양식을 채용하는 방향으로 발전되었다. 현재, LRFD 양식은 콘크리트 구조, 목구조, 강구조 및 교량설계기준에 적용되어 있다 본 논문에서 저자는 역학-경험적 포장설계법에 적용될 신뢰성 모듈의 한 대안으로 신뢰성이론을 사용하여 LRFD 양식을 개발하고자 하는 과정을 예시하였다. AASHTO 86설계법에 따라 동일한 신뢰성 수준을 갖도록 설계된 10개의 포장단면이 피로균열과 같은 역학적 포장손상 측면에서 볼 때 균등한 구조적 신뢰성을 보여주지 못하며 LRFD 양식을 사용함으로서 그러한 균등한 신뢰성을 확보할 수 있다는 사실이 본 논문을 통해 예시되고 있다.

현재 도로 설계는 기존의 경험적인 설계법에서 역학적인 설계법으로 바뀌고 있는 추세이다. 이러한 전환기에서 세계 많은 도로국들은 역학적-경험적인 도로 설계법을 개발하고 있고 혹은 이미 채택하여 적용하고 있다. 이에 실제 미국 미시간 도로국에서 나온 자료를 바탕으로 역학적-경험적 설계법을 개발하였다. 이 역학적-경험적 설계법의 연결 함수 (transfer function)로 사용될 소성 변형 예측 모델과 피로 균열 예측 모델도 함께 개발되었다. 여기서는 이 설계법을 개발하는데 사용된 자료와 예측 모델, 설계 알고리듬등이 소개된다. 이 설계법의 검증을 위해 기존의 경험적 설계법에 의한 설계와 새로 제시된 설계법에 의한 설계가 비교된다. 새로 설계된 설계법은 설계자 혹은 사용자가 도로 파손의 기준을 정량적으로 정함으로서 좀더 구체적으로 설계를 할 수가 있다.

우리나라는 지난 30년 동안 기후변화 및 도시화 등으로 인한 변화가 급격하게 진행된 바 있으므로, 두 가지 요소들로 인한 유량의 변동량을 정량화 하여 분석할 필요가 있다. 그러나 유량의 변동량을 특정 원인별로 구분하여 분석하고자 하는 국내 연구는 매우 미미한 형편이며, 다양한 시간단위 를 이용한 원인별 유량 변동량의 산정에 관한 연구는 더욱 찾아보기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 기후변화 및 인간활동으로 인한 유량 변동량을 정량적으로 분리하기 위하여 수문모형을 이용한 방법과 수문학적 민감도(hydrological sensitivity) 분석 방법을 소양강 상류유역 및 섬강 유역에 대해 적용하고 유량 변동량의 결과를 월별, 분기별 및 연별로 구분하여 제시하였다. 인간활동으로 인해 발생되는 급진적인 변동점을 탐색하기 위해 이중누가곡선, Pettitt 검정 및 베이지안 변동점(Bayesian change point) 분석을 시행하였으며, 탐색된 변동점을 활용하여 변동점 이전 구간에 대 해 보정 및 검증된 SWAT모형과 6가지의 Budyko 곡선 함수들로부터 각각 유량 변동량을 산정하여 수문모형에 의한 유량 변동량을 검증하였다.

최근 여러 포유류 종에서 Kisspeptin이 그 수용체인 GPR54와 함께 GnRH 분비를 자극하여 성 성숙과 최종배란에 영향을 미친다고 보고되고 있다. 이러한 보고들은 KiSS-GPR54 system이 번식과 밀접한 연관이 있음을 제시하고 있지만, 어류에 관한 연구는 미비한 실정이다. 이 연구는 어류에서의 KiSS-GPR54 system의 생리적 기능과 번식내분비적 기능을 탐색하기 위해 홍바리 Epinephelus fasciatus 뇌에서 KiSS1

양식 종묘생산 현장에서 발생하는 기형 중에는 척추 기형 발생빈도가 매우 높은 것으로 알려져있으나, 초기 발생과정 동안에는 육안적 관찰이 매우 어려울 뿐만 아니라, 사육환경의 여러 가지 요인에 따라 기형의 양상도 달라지므로 (Vågsholm and Djupvik, 1998) 정확한 발생원인 분석이 어려운 실정이다. 기형의 형태적 검사법은 주로 morphometry을 이용하여 외부형태의 수리적 해석을 접목한 분석기법 (Bookstein, 1997; Kawamura and Hosoya, 1997), X-ray 촬영에 의한 골영상 분석기법 또는 bone & cartilage double stain 기법 (Park and Kim, 1984) 그리고 추체의 구조적 특징을 분석하는 골형태학적 분석 기법 (Witten et al., 2009) 등이 주로 이용되고 있다. 이 중 골형태학적 분석기법은 직접적으로 뼈를 관찰하기 때문에 기형 증상 판별에 있어 가장 높은 신뢰성을 보이는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 대표적 양식대상종인 돌돔 성어 (1년생 이상, n=40)와 미성어 (1년생 이하, n=28)를 대상으로 X-ray에 의한 분석, 정상어와 척추기형어 간의 외부형태 비교분석을 통하여 기형어 판별방법으로서의 이용가능성을 알아보고, 골형태학적 분석 기법을 통하여 추체변형 타입을 정확히 판별함과 동시에 돌돔의 기형 판별에 대한 기준을 제시하고자 하였다. X-ray 사진촬영에 의한 분석 결과, 돌돔 성어 및 미성어에서 조사된 척추기형 중 전만증 발생비율은 각각 67.5%, 21.4%로 조사되었으며, 단구증 (vertebral compression)의 경우 각각 32.5%, 14.3%로 조사되어 다른 척추기형 증상에 비해 높게 나타났다. X-ray 판독에 의해 분류된 정상어와 척추기형어간의 외부형태 비교에서는 성어의 경우, (체장-두장)/두장값과 체고/두장값이 유의적 차이를 보였지만, 미성어의 경우 두 그룹 간에 차이가 없는 것으로 조사되었다. 이 같은 결과는 기형어 내에서도 개체간의 척추변이의 정도 (服部, 2004)나 가계 간에도 외부형질이 변화한다는 보고(谷口 등, 1995)에 비추어 볼 때 기형판별의 기준점으로 제시하기는 어려울 것으로 생각된다. 양식산 돌돔의 성어 및 미성어에서 골형태학적 분석 기법으로 조사한 결과, 추체의 경우 압착 및 유합, 비대칭, 탈구 그리고 추체 사이의 비정상적 간격이 조사되었고, 전체적인 척추의 형태는 전만증, 후만증 그리고 복합적인 척추 기형 증상을 보였다. 본 연구에서는 돌돔을 대상으로 추체 기형판별을 위한 기초조사로서 상업적 양식장 한곳만을 대상으로 조사하였다. 그러나 추체의 변형을 유발하는 여러 가지 직․간접적인 사육환경 요인들이 보고되고 있고 (Kvellestad et al., 2000; Madsen et al., 2001; Hattori et al, 2004; Aunsmo et al., 2008), 추체변형의 종류는 어종별로 차이를 보이기 때문에 (Favaloro and Mazzola, 2000; Boglione et al., 2001; Lewis et al., 2004; Witten et al, 2009), 각 지역에 위치한 양식장을 대상으로 장기적이고 체계적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.

빛의 정보는 수중 생물의 주기적인 생리 특성을 형성하는 중요한 외부 환경요인 중의 하나이다. 특히 어류의 종 특이적인 내분비 활성을 결정하는 요인으로는 광주기와 빛의 파장 등이 있으며, 주로 중추신경 활동을 제어한다고 알려지고 있다. 하지만 어류가 번식 활동을 위해서 외부 환경적 변화를 어떻게 활용하고 있는가에 대해서는 아직 명확하지 않다. 그러므로 이 연구는 제주 연안에 서식하는 자리돔, Chromis notata의 생식소 발달과 광주기 및 빛 파장과의 연관성을 조사하는데 목적이 있다. 실험어는 자연수온 (19～26℃) 하에서 광주기 조건 명기(L)와 암기(D)의 시간을 10L:12D, 12L:12D 그리고 14L:10D로 조절된 3그룹의 사육수조에 나뉘어 수용하였으며, 약 60여 일간 사육하였다. 또한 청색 (480 nm), 녹색 (540 nm), 황색 (640 nm), 적색 (680 nm), 백색 (혼합)의 5종류의 발광다이오드 (LED)를 사용하여 빛을 조사한 각각의 사육수조에 실험어를 수용하여 약 30여 일간사육하였다. 실험종료 후 실험어로부터 생식소중량지수 (GSI)를 산출하였고, 생식소 발달을 조사하기 위해 각각의 생식소 절편을 제작한 후, HE 염색을 통해 조직학적 관찰을 하였다. 또한 광주기 및 LED 조건에 따른 생식내분비 활성을 조사하기 위해 실험어의 뇌로부터 뇌하수체를 적출하여 FSHβ와 LHβ mRNA 발현을 조사하였으며, real-time quantitative RT-PCR 법을 이용해 측정하였다. 광주기 14L:10D의 조건에서 사육된 실험어들은 GSI 증가와 생식소내 생식세포들이 발달하였다. 반면에 10L:14D와 12L:12L의 광조건에서 사육된 실험어들의 생식소는 미성숙한 생식세포들이 대부분을 차지하였다. 또한 동일한 3그룹의 광조건 하에서의 어류의 뇌하수체 FSHβ와 LHβ mRNA 발현 변화는 GSI와 유사한 변동을 나타내었다. LED를 사용한 실험에서는 황색일 때가 GSI 값이 가장 높게 나타났고, FSHβ와 LHβ mRNA은 황색과 적색일 때 높은 발현을 보였다. 이러한 결과들에서 자리돔의 번식 활동은 장주기의 광조건 및 특정 빛 파장과 깊은 관련성이 있으며, 이러한 외부 환경요인들은 자리돔의 생식내분비를 조절하는 시상하부-뇌하수체-생식소 축(axis) 간의 중추신경 활동제어에 영향을 주고 있다고 생각된다.

Somatostatin(SS)은 뇌의 시상하부에서 분비하는 growth hormone release-inhibiting hormone (GH 방출억제 호르몬)으로서 체성장을 저해한다고 알려졌지만, 최근에는 중추신경뿐만 아니라 여러 주변조직에서도 넓게 분포하며 먹이섭식, 소화, 성 스테로이드 호르몬조절, 해수적응 등의 다양한 생리적 역할에 관여한다고 보고되고 있다. 포유류에서의 SS는 somatostatin 1(SS1)과 somatostatin 2(SS2), 두 개의 SS isoform으로 존재한다. SS1과 SS2는 각각의 전구단백질(preprosomatostatin, PSS)인 prepro-SS1(PSS1)과 prepro-SS2(PSS2)에 의해 합성되고, 어류에서는 제 3의 SS isoform인 somatostatin 3(SS3)가 prepro-SS3(PSS3)에 의해 합성되고 있음이 밝혀졌다. 하지만 SS와 그 전구체인 PSS에 대해서는 주로 포유류 대상으로 대부분의 연구가 이루어졌을 뿐, 어류에 있어서는 그 분자적인 특성, 발현양상 그리고 그 생리적 역할에 대해서 현재까지도 불분명한 점이 많다. 이 연구에서는 양식 넙치, Paralichtys olivaceus를 대상으로 각 조직에서 발현되는 PSSs를 cloning하여 각각의 유전자를 특정하고, 발현양상을 조사하여 그 기능적 역할을 밝히는데 목적이 있다. 넙치의 시상하부에서 PSS 유전자를 cloning한 결과, 그 subtype으로 PSS1, PSS2 그리고 PSS3가 존재하는 것을 확인하였으며, 약 196～258 bp범위의 각각의 부분염기서열을 분리하였다. 또한 PSSs mRNA의 각 조직별 특이적 발현을 확인하기 위하여 중추신경조직인 시상하부와 뇌하수체, 그리고 주변조직인 간과 신장, 장, 생식소 등을 적출하여 RT-PCR 방법을 이용해 조사하였다. 각각의 중추신경조직과 주변조직들에서 PSSs mRNA의 발현이 각각 다른 양상을 나타내었다. 이러한 결과들로 볼 때 넙치에 있어서 PSS의 subtype들은 각각의 조직들에서 서로 다른 생리적 활성과 메커니즘을 나타낸다고 볼 수 있고, 추후의 연구에서는 각 유전자들의 그 기능적 역할에 대하여 연구를 지속적으로 진행할 필요가 있다고 본다.

본 연구에서는 해산어를 이용하여 bisphenol A(BPA)와 nonylphenol(NP)이 난모세포 성숙 과정에 어떤 영향을 미치는지 조사하기 위해 성숙단계에 있는 노래미(Hexagrammos agrammus) 난모세포(난경 약 1.88 ㎜)를 대상으로 in vitro에서 BPA와 NP 처리에 의한 난모세포의 성스테로이드 생성농도를 조사하였다. 난모세포에 BPA와 NP를 농도구별(0.1, 1, 10, 100, 1,000 ng/㎖)로 첨가하고, 50 IU의 human chorionic gonadotropin(HCG)를 농도구별 BPA 또는 NP와 함께 첨가하거나 하지 않고 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양액 내의 17α,20β-dihydroxy-4-pregnen-3-one(17α20βOHP), estradiol-17β(E2) 그리고 testosterone(T)의 농도를 방사면역측정법(RIA)을 통해 정량하였다. BPA 처리구에서는 100 ng/㎖의 농도구에서 HCG 처리 유무에 상관없이 E2 생성이 촉진되었다. HCG 처리하에서 0.1 ng/㎖의 농도구에서 T 생성은 촉진되었으나, HCG를 처리하지 않은 실험구의 모든 농도구에서 T 생성은 저해되었다. NP 처리구에서는 HCG를 처리하지 않은 실험구의 10 ng/㎖의 농도구에서 17α20βOHP와 T 생성이 촉진되었고, 1 ng/㎖의 농도구에서는 E2 생성이 억제되었다. 이상의 결과를 종합하면, 노래미의 성숙단계의 난모세포에서 BPA는 약한 estrogen-agonistic 효과를, NP는 estrogen- antagonistic 효과를 지니는 것으로 사료된다.