수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

최근 하천 환경 개선을 위한 노력과 연속성확보의 일환으로 인공구조물에 대한 철거 정책이 시행되고 있으나, 인공구조물 철거가 하천 환경에 미치는 장기적인 영향에 대해서는 명확하게 알려지지 않았다. 이에 본 연구는 하천 내 인공구조물 철거의 장기적인 영향을 분석하고, 지속 가능한 하천 관리 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 설악산에 위치한 가는고래골의 인공구조물을 대상으로 2021년 8월부터 2023년 10월까지 8회에 걸쳐 조사한 결과, 조사기간동안 총 3문 3강 8목 11과 85종이 출현하였다. 총 출현종수는 보의 철거 전(총 44종)과 비교하여 철거직후(43종) 다소 감소하였으나, 이후 점진적으로 증가(2022년 56종, 2023년 64종)하였으며, 특히 절지동물 문에 해당하는 분류군의 증가가 확인되었다. 인공구조물과의 거리에 따른 출현종수는 구조물과 가까울수록 종수가 현저히 감소하였으며, 이격될수록 종수가 증가하였다. 장기적인 조사결과 인공구조물과 이격되어 있는 정점부터 점진적인 종수의 안정화가 확인되었으며, 인공구조물 철거지점과 가까운 지점에서는 지속적인 하상 변화가 관찰되고 회복이 느렸다. 이에 인공구조물 철거 후, 빠른 회복을 위해서는 초기 주변환경을 고려한 서식환 경의 조성 및 관리에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

우리는 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 장에 존재하는 공생미생물들을 분리하였다. 그중 다양한 식물 들을 대상으로 성장 촉진 효과가 보고된 세균을 단일배양 분리하였다. 이 세균은 16S rRNA sequencing을 통하여 Enterobacter roggenkampii로 동정되었다. 우리는 분리된 E. roggenkampii에 대하여 genomic sequencing을 수행하 였고 유전학적 특성을 확인하였다. 우리는 E. roggenkampii가 식물의 성장을 촉진할 수 있는 다양한 유전자들을 가지고 있는 것을 확인하였고 그 중 IAA-Asp hydrolase 유전자를 가지고 있음을 알 수 있었다. 동시에, 분리된 E. roggenkampii와 같은 속의 세균을 대상으로 다양한 API kit와 기질 첨가 배지를 이용하여 생화학적 특성을 비교하였다. 향후 IAA-Asp 가수분해효소를 생산하는 잠재적인 식물 생장 촉진 비료 미생물로 등록하여 다양한 작물을 대상으로 생장 촉진 효과를 확인할 것이다.

코로나 사태 이후 공연예술계는 ‘초지능화’와 ‘초연결성’의 특징으로 대표되는 메타버스에 주목 하기 시작했다. 직접 만나서 소통할 수 없는 비대면적 상황은 현실세계와 가상공간을 연결해 주는 메타버스 플랫폼 전시 공연 활성화에 큰 영향을 끼쳤다. 코로나 사태가 끝난 이후에도 공연예술계는 다양하고 실험적인 온-오프라인 공연의 형태로 해당 기술을 활용한 다양한 프로 젝트 전시들을 선보이고 있다. 이처럼 실감 콘텐츠와 가상현실을 접목한 VR, XR 기술들은 빠 르게 실감 콘텐츠와 전시공연분야에 접목되며 실험적이고 다양한 공연과 전시를 선보이고 있 다. 메타버스 플랫폼을 활용한 전시와 공연들이 관객들이 어떠한 방식으로 다가가고 있는지 실감 콘텐츠 공연사례들을 분석하고, 가상현실이 일상화되고 있는 요즘, 전시와 공연 예술 분 야의 변화의 방향을 살펴본다.

This study evaluated the risk of single and combined exposure to microplastics in zebrafish (Danio rerio) through biomarkers, such as survival rate, excretion rate, and histological alterations of organ systems. The experimental groups were the control (Cont.), single microplastics exposure group (MPs, 1.83%/fish total weight (g)), the copper group (Cu, 21.6 μg L-1), and a group with combined exposure to MPs and copper (MPs*Cu). The experiment was conducted with individual exposure (7 days) for MP excretion rate analysis and group exposure (14 days) for biomarker analysis. The daily excretion rate of MPs tended to decrease in a time-dependent manner. The copper concentration in the body was not significantly different between single and combined copper exposure. The degeneration of mucous cells in the skin, capillary dilation of the gill lamella, increased intestinal mucous, hepatocyte hypertrophy, and the degeneration of glomeruli and renal tubules were observed in all exposure groups. These histological alterations showed the highest tendency in the MPs*Cu group. In this study, the changes in biomarkers were attributed to the single effect of copper or the combined effect of copper and MPs rather than being solely influenced by MPs.

The occurrence of shear failure in a rock mass, resulting from the sliding of joint surfaces, is primarily influenced by the surface roughness and contact area of these joints. Furthermore, since joints serve as crucial conduits for the movement of water, oil, gas, and thermal energy, the aperture and geometric complexity of these joints have a significant impact on the hydraulic properties of the rock mass. This renders them critical factors in related industries. Therefore, to gain insights into the mechanical and hydraulic behavior of a rock mass, it is essential to identify the key morphological characteristics of the joints mentioned above. In this study, we quantified the morphological characteristics of tensile fractures in granitic rocks using X-ray CT imaging. To accomplish this, we prepared a cylindrical sample of Hwang-Deung granite and conducted splitting tests to artificially create tensile fractures that closely resemble rough joint surfaces. Subsequently, we obtained 2D sliced X-ray CT images of the fractured sample with a pixel resolution of approximately 0.06 mm. By analyzing the differences in CT numbers of the rock components (e.g., fractures, voids, and rock matrix), we isolated and reconstructed the geometric information of the tensile fracture in three dimensions. Finally, we derived morphological characteristics, including surface roughness, contact area, aperture, and fracture volume, from the reconstructed fracture.

Rock discontinuities in underground rock behave as weak planes and affect the safety of underground structures, such as high-level radioactive waste disposal and underground research facilities. In particular, rock discontinuities can be a main flow path of groundwater and induce large deformation caused by stress disturbance or earthquakes. Therefore, it is essential to investigate the characteristics of rock discontinuities considering in-situ conditions when constructing highlevel radioactive waste disposal, which needs to assure the long-term safety of the structure. We prepared Hwang-Deung granite rock block specimens, including a saw-cut rock surface, to perform multi-stage direct shear tests as a preliminary study. In the multi-stage direct shear tests, we can exclude possible errors induced by different specimens for obtaining a full failure envelope by using an identical specimen. We applied the initial normal stress of 3 MPa on the specimen and increased the normal stress to 5 and 10 MPa step by step after peak shear stress observation. We obtained the mechanical properties of saw-cut rock surfaces from the experiments, including friction coefficient and cohesion. Additionally, we investigated the effect of filling material between rock discontinuities, assuming the erosion and piping phenomenon in the buffer material of the engineering barrier system. When the filling material existed in the rock surfaces, the shear characteristics deteriorated, and the effect of bentonite was dominant on the shear behavior.

In our previous study, we developed a CFD thermal analysis model for a CANDU spent fuel dry storage silo. The purpose of this model is to reasonably predict the thermal behavior within the silo, particularly Peak Cladding Temperature (PCT), from a safety perspective. The model was developed via two steps, considering optimal thermal analysis and computational efficiency. In the first step, we simplified the complex geometry of the storage basket, which stored 2,220 fuel rods, by replacing it with an equivalent heat conductor with effective thermal conductivity. Detailed CFD analysis results were utilized during this step. In the second step, we derived a thermal analysis model that realistically considered the design and heat transfer mechanisms within the silo. We developed an uncertainty quantification method rooted in the widely adopted Best Estimate Plus Uncertainty (BEPU) method in the nuclear industry. The primary objective of this method is to derive the 95/95 tolerance limits of uncertainty for critical analysis outcomes. We initiated by assessing the uncertainty associated with the CFD input mesh and the physical model applied in thermal analysis. And then, we identified key parameters related to the heat transfer mechanism in the silo, such as thermal conductivity, surface emissivity, viscosity, etc., and determined their mean values and Probability Density Functions (PDFs). Using these derived parameters, we generated CFD inputs for uncertainty quantification, following the principles of the 3rd order Wilks’ formula. By calculating inputs, A database could be constructed based on the results. And this comprehensive database allowed us not only to quantify uncertainty, but also to evaluate the most conservative estimates and assess the influence of parameters. Through the aforementioned method, we quantified the uncertainty and evaluated the most conservative estimates for both PCT and MCT. Additionally, we conducted a quantitative evaluation of parameter influences on both. The entire process from input generation to data analysis took a relatively short period of time, approximately 5 days, which shows that the developed method is efficient. In conclusion, our developed method is effective and efficient tool for quantifying uncertainty and gaining insights into the behavior of silo temperatures under various conditions.

자생식물은 관상용, 약용, 식량자원으로 활용될 수 있는 잠재력을 지닌 고유 유전자원이다. 돌부추(Allium koreanum H.J. Choi & B.U. Oh)는 우리나라 해안 암반지대에 분포하는 자생식물 중 하나로, 기후변화와 서식지 감 소로 인해 보전 가치가 높은 식물이다. 이번 연구는 온도와 과산화수소가 돌부추의 발아에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 종자를 무처리(대조군) 또는 1% 과산화수소(H2O2)로 90분간 처리한 종자를 준비해 15, 20, 25°C 로 설정된 식물 생장 챔버에 배치하였다. 그 결과, 파종 23일 후 15°C에서 42%인 발아율이 20°C와 25°C에서 각각 18%와 0%인 발아율보다 2배 이상 높았으며, H2O2 처리 여부와 관계없이 15°C에서 발아율이 42%로 가장 높았다. H2O2 처리와 관계없이 최종 발아율 50%(T50)에 도달하는 일수는 20°C에서 가장 짧았지만, 일평균 발아율(MDG)은 15°C에서 가장 높았다. 따라서 1%의 H2O2 처리는 돌부추의 발아율에 큰 영향을 미치지 않았으며, 15°C의 온도가 돌부추의 발아율을 높이는 데 최적인 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 돌부추의 발아를 위한 기초 연구 자료로 활 용될 수 있을 것으로 기대된다.

During the larval development process of insects, juvenile hormone (JH) is essential for regulating various aspects of larval life, including growth, reproduction, and behavior, throughout their larval stage. The larval stage of Spodoptera frugiperda, when it consumes plant-derived metabolites, develops into pupae, but these pupae are unable to molt successfully. In this way, plant-derived metabolites contain or produce inhibitors of juvenile hormone, thereby disrupting the development of insect larvae and making them vulnerable to harm. Therefore, in this study, we established an in vitro screening system using yeast cells transformed with the Met-SRC juvenile hormone receptor of S. frugiperda. Through this system, we were able to identify juvenile hormone disruptors from plant-derived metabolites and confirm their developmental inhibitory effects on the larvae of S. frugiperda.

기존에는 생산되는 키틴과 키토산의 대부분이 게, 새우등 갑각류 껍질에서 유래하였다. 하지만 어업에 의존하 는 기존 갑각류 비해 친환경적이며 품질 유지에 이점을 가지는 곤충으로부터 유래한 키틴이 최근 주목 받기 시작 하며 연구가 활발해지고 있다. 이에 키토산이 남조류의 응집을 통해 녹조 제거 효과를 가지며 기존에 녹조를 억제하기 위해 널리 사용되던 살조제들이 독성을 띠어 환경에 악영향을 미치는 문제를 해결할 수 있다는 연구를 참고하여 매미 탈피각으로부터 추출한 키토산을 녹조 방제에 활용해 보고자 하였다. 매미 탈피각으로부터 키토 산을 추출하고 대표적인 녹조 원인종인 Microcystis aeruginosa 배양 후 추출한 키토산을 처리하여 녹조의 응집 효과를 관찰하였다. 본 연구에서 새로운 키토산 추출 원으로서 매미 탈피각의 가능성을 제시하였으며 이를 녹조 방제에 활용함으로써 버려지는 자원인 매미 탈피각의 활용 방안을 제시하였다.

Buckwheat (Fagopyrum esculentum), which is a traditional Korean crop, has been known as a health food due to its rich nutrition. This study was conducted to evaluate the change in flavonoid content of flowers and seeds during post-flowering growth of Korean tartary buckwheat variety ‘Hwanggeummiso’, with the aim of providing basic data for the development of functional food and feed additive. Tartary buckwheat took 69 and 99 days from the sowing date to reach the flowering and maturity stages, respectively. As a result of examining the flavonoid components of each part of tartary buckwheat, chlorogenic acid, rutin, and isoquercitrin of flowers increased from the flowering period on 22 May (0 days after flowering) to 42 days after flowering, while quercetin increased until 21 days after flowering and then decreased thereafter. In seeds, chlorogenic acid, rutin, and isoquercitrin were most abundant at the time of seed-bearing on 14 days after flowering, and showed a decreasing tendency thereafter. On the other hand, quercetin showed a tendency to increase until 21 days after flowering and then decrease. Overall, the flavonoid content was higher in flowers than in seeds, with rutin being particularly prominent. Based on this, the possibility as food materials and feed additives was confirmed using buckwheat produced in Korea.

In this study, a smart bench was developed and researched smart benches that can contribute to user convenience and satisfaction by installing them in parks, bus stops, and tourist attractions in line with the rapidly changing construction of smart cities. The smart bench is automatically operated by the control system according to the external temperature and provides additional functions such as charging, lighting, and advertising to improve general bench functions as well as heating in winter and cooling in summer, making it suitable for smart urbanization. The developed smart bench is designed to be strong enough to withstand loads of about 2,500 N. It minimizes the visible parts such as assembled bolts and 220V power supply wires, It can also give aesthetic effects. The development was carried out with the aim of waterproofing and dustproofing of IP44 grade in accordance with the climate of Republic of Korea, which has four seasons, and it is advantageous for long-term use because the paint was selected for the weather ability (discoloration) grade 3 or higher. If smart bench is commercialized, it is believed that various options can be provided to the smart bench market, where buyers had few product options, as the parts were developed in an assembled type so that all functions can be responded in an optional form according to the installation environment and the buyer's budget.

최근 미디어아트와 공연예술 분야에서 예술과 기술의 융합을 활용한 다원예술의 공연들이 늘어나고 있다. 공연 자와 관객들 사이의 실시간 커뮤니케이션이 이루어지는 공연예술은 관람객들이 전시의 형태로 이를 감상하는 미 디어아트와는 달리, 작가의 의도를 공연자의 퍼포먼스와 배경, 무대장치들을 통해 간접적으로 전달하는 형태를 취한다. 본 연구는 비언어적 커뮤니케이션의 형태로 관객들의 실시간 소통이 중요한 예술공연에서, 게임엔진과 실시간 인터렉션 기술들을 접목한 공연사례들을 분석해보자 한다. 게임과 영상 분야에서 주로 사용되었던 언리 얼 엔진과 비주얼 인터렉션 기술들은 실시간 리얼타임 비주얼 출력이라는 강력한 이점으로 인해 다양한 분야에 서 폭넓게 활용되고 있고, 예술공연 분야로도 점차 확대되고 있다. 따라서 미디어아트 공연분야에서 실시간 인터 렉션 기술이 접목된 다원예술 공연들을 살펴보고 어떠한 시도와 움직임들이 있는지 살펴보고 분석해보고자 한 다. 이를 통해 미디어아트 분야 뿐만 아니라, 공연예술 및 다원예술 분야에서도 미디어아트와 실시간 인터렉션 공연을 접목시킨 다양한 형태의 예술공연들이 늘어나고 관련 제작 및 방법론 연구에 도움이 되고자 한다.