본 연구는 2013년부터 2017년까지 경남 한산·거제만 해역에서 생산되는 패류에 대한 위생지표세균, 마비성 패 류독소, 설사성 패류독소를 분석하여 세균학적·독물학적 안전성을 평가하였다. 굴 시료 404점에 대한 분변계대장균은 < 18~330 MPN/100 g의 범위를 나타내었으나, 대장 균 230 E. coli MPN/100 g을 초과한 시료는 없었다. 굴 수확시기 동안 분석한 대장균의 기하학적 평균치는 24.3 MPN/100 g으로 매우 낮게 나타났다. 한산·거제만해역에서 생산되는 굴의 세균학적 안전성을 평가한 결과, 식품위 생법의 생식용 굴에 대한 위생기준을 만족하였고, EU의 패 류생산해역 A등급 기준에 부합하였다. 한산·거제만해역 의 독물학적 평가를 위해 굴 532개 시료와 패류독소 지표 종인 지중해담치 268개 시료에 대한 분석을 실시하였다. 마비성패류독소는 2013년 4월에 지중해담치 3개 시료에서 1.20~2.29 mg/kg 범위로 기준을 초과하여 검출되었으나, 굴 시료에서는 전혀 검출되지 않았다. 총 120개 시료에서 설사성패류독소를 분석하였으나, 정량한계 이하로 매우 낮게 나타났다. 독물학적 안전성 평가결과, 굴 시료에서는 마비성 및 설사성패류독소가 전혀 검출되지 않았으나, 지 표종인 지중해담치에서는 마비성패류독소 기준치를 초과 한 것으로 나타나 지속적인 모니터링과 안전관리가 요구 되었다.

멸종위기종의 사육 및 복원 연구는 개체군이 야생에서 독자적으로 생존 가능한 개체군을 형성하고 유지하는 것을 목표로 한다. 서식지외 지역에서 사육을 통해 개체군의 크기를 증가시키고자 할 때에는 번식관리 프로그램을 통해 잠재적 야생 적응력을 나타내는 유전적 다양성(genetic diversity)을 유지해야 하며 근친교배는 제한될 필요가 있다. 이를 위해서 사육 개체들의 혈통 정보의 확보가 우선되어야 하고, 개체군내의 친족관계 발생을 최소화 하는 번식 쌍을 선택해야 한다. 각 개체의 평균혈연관계(MK, mean kinship)는 그 개체와 그 개체를 포함한 전체 생존 개체를 쌍으로 연결시켰을 때 측정된 혈연관계의 평균값이며, 평균 혈연관계를 통해 개체들의 유전적 가치를 측정할 수 있다. 황새(Ciconia boyciana)는 멸종위기 야생생물 1급 및 천연기념물 제199호로 지정되어 보호되고 있는 조류이다. 1970년대까지 국내에서 번식한 것으로 알려졌으나 개체수가 급감하고 텃새 개체군은 절멸하였다. 이후 개체군 복원을 위해 야생 및 국외 사육기관에서 도입하여 증식에 성공하였으며, 최근 재도입으로 40여개체가 야생에 서식하고 있다. 사육 개체의 혈통관계의 정보는 International Studbook을 통해서 대부분 확보되어, 사육단계에서 지속적으로 관리되고 있다. 하지만 야생에서 도입된 개체들간의 혈연관계나, 사육 상태에서 정보가 누락된 개체들의 혈연관계 확인을 위해서는 유전적 정보를 활용해야 한다. 그러나 아직까지는 국내에 서식하는 황새 개체군의 유전적 연구가 미비하며, 특히 개체군 복원 단계 중 재도입의 초기단계에 도달한 시점에서 사육개체군의 유전적 관리는 반드시 수행되어야 한다. 본 연구에서는 황새 개체군의 복원과 보전을 위하여 도입 및 증식된 황새 개체들의 혈연관계에 대한 개체군통계학적(demographic) 분석을 시도하고자 한다. 또한, Microsatellite marker를 활용하여 가계정보가 불확실한 개체의 혈통관계를 확인 할 수 있는 마커세트를 확립하고자 한다. 개체군통계학적 분석은 한국교원대학교와 예산황새공원에서 사육중인 황새 150개체를 대상으로 개체군관리프로그램(PopLink 2.4와 PMx)를 이용하여 수행하였다. 기존에 개발된 황새 특이적 Microsatellite marker 11개를 이용하여 부모 및 자식개체를 포함한 가계집단 10개의 부모개체와 각 가계에서 무작위로 선택한 직계자손 3개체의 변이를 비교하여 부모-자식 관계를 확인할 수 있는 마커를 선별하였다. 사육황새 개체군의 개체군성장율(λ)은 1.12로 개체군의 크기는 증가하고 있는 것으로 나타났으며, 평균친척계수는 0.04로 나타났다. microsatellite 마커 Cc01, Cc04, Cbo121, Cbo151, Cbo168 중 2~5개를 조합하면, 가계의 80%는 부모-자식관계가 확인이 가능하였다. 그러나 일부 가계의 혈연관계는 11개의 마커를 적용하여도 부모-자식 관계 확인이 불가능한 것으로 나타났다. 사육개체군의 유전적다양성 증진을 위해서는 정확한 개체간 혈연관계, 평균친척계수 등을 고려하여 인위적 번식 관리 전략이 필요하다. Microsatellite와 같은 분자생물학적 도구를 이용하여 사육개체군의 유전적 다양성을 측정하여, 차후 추가 개체의 확보 및 번식 전략에 활용하여야 한다. 또한, 많은 개체들이 혈연관계로 연결되어 있는 사육개체군에서 가계들의 정확한 부모-자식 관계를 확인하기 위해서는 이번 연구를 통해 확립된 5개 마커들 외에, 더 많은 대립유 전자를 가진 추가 마커의 개발이 필요하다. 유전정보를 활용한 개체군 관리 및 혈연관계 분석은 사육 개체군의 유전적다양성 증진 뿐만 아니라 재도입 황새 개체군의 선별 전략에도 적용하여 사육 및 재도입 개체군의 보전에 유용할 것으로 사료된다.

유전자 친자확인시험법은 동일 종 내에서도 개체를 식별 할 수 있는 강력한 분자진단체계이다. 반달가슴곰 우수리아 종(Ursus thibetanus ussuricus)은 한반도를 비롯한 중국, 러시아 등지에 분포하나, 우리나라에서는 지역적으로 절멸된 것으로 추정되고 있으며, 현재는 멸종위기야생생물Ⅰ급으 로 지정되어 있고, 북한, 러시아, 중국 등에서 재도입되어 종복원이 진행 중에 있다. 본 연구는 우리나라에 재도입된 반달가슴곰집단의 친자확인, 가계도 작성, 미확인개체 추적 등 방사개체의 관리에 요구되는 분자진단체계의 구축을 위하여 차세대염기서열분석법을 통해 결정한 반달가슴곰 전 장유전체 서열(whole genome sequence, WGS)에서 미세 부수체(microsatellite, MS) 마커 개발을 목적으로 하였다. 전장유전체 서열은 총 12개체의 혈액 DNA를 이용하여 결정하였고, 결정된 서열에서 총 1,730,507개의 단순반복서열(simple tandem repeat, STR)의 정보를 발굴하였다. 이 중 반복단위(repeat unit)의 길이가 2-6 nt로 구성된 STR은 총 5,954개였다. WGS 상에서 검출된 STR의 관찰이형접합율(observed heterozygosity, Ho)을 고려하여 총 97종을 1차 선정하였다. 부-모-자 유전자형의 멘델유전(mendelian inheritance)을 만족하는 48종의 마커를 반달가슴곰 전체 집단에 적용하여 시험하였고, 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 통해 유전자형을 결정하였다. 유전 자형의 다양성지수와다형정보량(polymorphic information content, PIC), 동일개체출현율을 고려하여 최종 15종의 MS 마커 세트를 구성하였다. 분석결과, 전체 집단에서 출현한 평균 대립유전자의 수는 6.267개였으며, 기대이형접합율(expected heterozygosity)는 평균 0.7242을 나타내었다. 평균 PIC는 0.6718, 동일개체 출현율은 1.867×10-14 수준으로 높았으나, 부권부정율은 0.00337로 다소 낮은 수준을 보였다. 재도입된 1세대집단 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.867개, 평균 기대이형접합율 0.7217, 평균 PIC 0.6573을 나타내었고, 후손 전체에서는 평균 대립유전자 수 5.933개, 평균 기대이형접합율 0.7140, 평균 PIC 0.6554를 나타내었다. 하지만, 후손집단을 2세대와 3세대로 구분했을 때, 2세대는 평균 대립유전자 수 5.867, 평균 기대이형접합율 0.722, 평균 PIC 0.657, 3세대는 평균 대립유전자 수 4.467, 평균 기대이형접합율 0.694, 평균 PIC 0.601을 나타내어 세대가 진행될수록 대립유전자의 수와 기대이형접합율, PIC 모두 감소하는 경향을 나타내었다. 최종 선정된 15개의 MS 마커체계를 이용하여 반달가슴곰 집단에 대한 미확인 개체 추적, 친자확인 등을 시험하였다. 최근 포획된 개체들 중에서 개체명이 확인되지 않았던 4개체는 자연출생 2세대, 3세대, 전파발신기가 탈락된 방사 1세대로 확인 되었다. 또한 동일성검사 결과 올해 5월 교통사고를 당한 반달가슴곰은 KM-53이며, 올해 출생한 새끼 반달가슴곰들에 대한 검사를 통해 2개체가 인공수정에 의해 출생한 것으로 확인되었다. 이상의 결과들은 본 연구에서 확립한 MS 마커의 조합이 자연방사와 자연출생 개체들로 구성된 반달 가슴곰 집단의 개체관리를 위한 분자마커체계로 유용하게 이용될 수 있음을 보여주고 있다. 또한 본 연구를 통해서 확립된 MS 마커들은 현재 지리산과 수도산에 서식하고 있는 반달가슴곰 집단의 개체관리, 미확인 개체 추적, 친자확인 등 유전자분석에 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 아울러 향후 유전적 다양성 증진, 집단간 교류개체 선정 등에도 필요한 유전 정보를 제공할 수 있을 것이다. 결론적으로 반달가슴곰 전장유전체 서열을 토대로 마련된 분자진단체계는 향후 반달가슴곰의 보호와 생태복원을 위한 종복원에 기여할 것으로 기대된다.

환경부 지정 멸종위기야생생물Ⅰ급 반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)은 20세기 초까지 한반도에 상당 수 분포하였으나, 산업화로 인한 서식지 소실과 밀렵, 포획 등으로 절멸위기에 처하였다. 반달가슴곰 복원사업은 개체군의 절멸을 방지하고 자체 생존력을 강화하기 위하여 2004 년부터 시작되었다. 개체 도입․방사와 출생 지리산 복원 개체군의 크기가 점진적으로 증가됨에 따라 일부 자연분산 현상이 관찰되고 있어, 지속적인 서식지역 확대와 사람과 곰의 조우에 대한 대비가 필요한 실정이다. 본 연구는 지리 산 일원의 반달가슴곰과 사람의 잠재적인 충돌 가능 지역 주변에서 활동 양상을 분석하여 이에 대한 관리방안을 제시하고자 하였다. 공간분석과 통계분석은 2015년부터 2017 년까지 지리산국립공원에서 일일 무선위치추적을 통해 수집된 반달가슴곰 20개체(female, n=9; male, n=11)의 위치 좌표를 이용하였다. 반달가슴곰 출현 지점으로부터 거주지역과의 거리, 농경지(과수원, 기타재배지, 논, 밭, 시설재배지, 하우스)로 부터의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰로부터의 거리 등 총 4가지로 구분하여 암-수성별, 계절별(봄, 여름, 가을) 출현 양상을 분석하였다. 잠재적인 충돌 위험 지역과의 거리를 분석한 결과, 거주지역과의 거리는 암컷이 수컷보다 더 가까운 경향을 보였고, 암-수 사이에는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 농경지와의 거리, 정규 탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 등은 암-수 사이에서 유의적 차이를 나타내었고(p<0.05), 농경지와의 거리, 정규탐방로와의 거리, 사찰과의 거리 모두 수컷이 암컷보다 더 가까 운 지점까지 접근하는 것으로 확인되었다. 계절별 양상을 분석한 결과, 거주지역과의 거리, 농경지와의 거리, 그리고 사찰과의 거리는 여름철에 가장 가까운 경향을 보였고, 정규 탐방로와의 거리는 가을철에 가장 가까운 것으로 나타났다(p<0.05). 본 연구 결과는 인간의 활동 영역에 접근하는 반달가슴곰의 성별, 계절별 행동 양상을 보여줌으로써 향후 지리산 지역에서 곰-사람 충돌을 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는데 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

PURPOSES : Previously, airport concrete pavement was designed using only aircraft gear loading without consideration of environmental loading. In this study, a multiple-regression model was developed to predict maximum tensile stress of airport concrete pavement based on finite element analysis using both environmental and B777 aircraft gear loadings. METHODS: A finite element model of airport concrete pavement and B777 aircraft main gears were fabricated to perform finite element analysis. The geometric shape of the pavement, material properties of the layers, and the loading conditions were used as input parameters for the finite element model. The sensitivity of maximum tensile stress of a concrete slab according to the variation in each input parameter was investigated by setting the ranges of the input parameters and performing finite element analysis. Based on the sensitivity analysis results, influential factors affecting the maximum tensile stress were found to be used as independent variables of the multi regression model. The maximum tensile stresses predicted by both the multiple regression model and finite element model were compared to verify the validity of the model developed in this study. RESULTS: As a result of the finite element analysis, it was determined that the maximum tensile stress developed at the bottom of the slab edge where gear loading was applied in the case that environmental loading was small. In contrast, the maximum tensile stress developed at the top of the slab center situated between the main gears in the case that the environmental loading got larger. As a result of the sensitivity analysis and multiple regression analysis, a maximum tensile stress prediction model was developed. The independent variables used included the joint spacing, slab thickness, the equivalent linear temperature difference between the top and bottom of the slab, the maximum take-off weight of a B777 aircraft, and the composite modulus of the subgrade reaction. The model was validated by comparing the predicted maximum tensile stress to the result of the finite element analysis. CONCLUSIONS : The research shown in this paper can be utilized as a precedent study for airport concrete pavement design using environmental and aircraft gear loadings simultaneously.

조선시대 유학자들의 이상적인 삶이 투영된 구곡문화(九曲文化)는 경상북도 지방에서 그 꽃을 피웠다고 할 수 있다. 이러한 연원은 퇴계 이황(退溪 李滉; 1501-1570)과 그의 학문적 전통을 따르던 남인계열의 학자들이 주로 거주하였던 지역에서 찾을 수 있다. 구곡은 ‘도(道)’의 체득을 위한 실증적 장소로서 주희(朱熹;1130-1200)가 경영한 무이구곡(武夷九曲)으로부터 시작 되었으며, 조선시대 유학자들의 학주자(學朱子), 존주자(尊朱子) 사상의 발현으로서 구곡의 경영이 시작되었다고 할 수 있다. 이는 삶의 진리를 찾아가는 공부의 과정에 있다는 위로감과 주자와 같은 행위를 한다는 모방과 동류의식 그리고 이로부터 얻어지는 안도감의 발현으로 보여 진다. 구곡의 장소적 설정을 살펴보면, 경상북도 지역의 구곡은 47개소, 대구광역시의 구곡은 5개소, 경상남도의 구곡은 6개소이며, 울산광역시가 2개소, 부산광역시에 1개소가 위치하고 있다. 구곡은 주로 하천을 따라 설정되었다. 이는 주자의 무이구곡이 무이산(武夷山)을 따라 흐르는 구곡계(九曲溪)에 설정하였기 때문에 이러한 물리적인 형식을 따르고 있다. 경상도지역에서의 구곡이 속한 하천의 분류는 국가하천에 설정한 구곡이 7개소, 지방하천에 설정한 구곡이 42개소, 소하천에 설정한 구곡이 2개소, 장소가 미상인 구곡이 8개소, 국가하천과 지방하천에 걸쳐 설정한 구곡이 2개소이다. 또한 경상도 지역의 구곡 설정자의 학맥을 살펴보면 기호학파(畿湖學派)가 4명, 영남지방을 중심으로 영학파(嶺學派)･퇴계학파(退溪學派)･남명학파(南冥學派)･여헌학파(旅軒學派)를 아우르는 영남학파(嶺南學派)가 39명, 미상인 경우가 18명 이었다. 구곡 시가가 현재까지 발견되거나 전해져 오는 경우는 44개소, 시가가 없는 경우는 9개소, 미상의 경우는 8개소로 파악하였다. 또한 구곡이 형태적으로 1곡부터 9곡까지 시가와 각 곡의 명칭이 남아 있는 경우는 41개소, 미완전한 장소는 12개소, 미상인 구곡은 8개소로 나타났다. 이전의 유학자들이 설정한 구곡이 현재까지 비교적 온전하게 보전되고 있거나 장소가 명확한 경우도 있지만, 많은경우 개발이나 하천의 정비사업 등으로 구곡의 장소에 대해 특정하기 불가능한 경우가 나타나고 있다. 하지만 이러한 장소적 불완전성에도 불구하고 구곡은 유교적 이상향을 실현하기 위한 장소로 설정되고 경영되었을 뿐 만 아니라 조상들의 전통적인 경관의 한 단면을 보여 준다는 점에서 매우 큰 의미를 가진다고 할 수 있다.

본 연구에서는 금강수계에 속하는 하천 중 가장 큰 하천인 논산천을 대상으로 해당 수계 수질의 이화학적 자료에 담수어류를 지표로 제시하여 2009년도 논산천의 수질현황과 수생태계 건강성을 조사·분석하였다. 논산천은 금강과 합류되는 지점 부근에 도시화가 집중되어 있고, 전 지역에 걸쳐 축산농가가 산재되어 있으며, 소하천을 따라 농경지가 분포되어 있는 등, 수질악화 및 생태계 건강성이 우려되나, 아직까지 정확한 실태 파악되지 않고있다. 논산천은 전반적으로 이화학적 수질이 낮은 것으로 나타났다. 특히 금강 본류와 합류되기 전 부근에 수문이 설치되어 있어, 이 일대의 지점에서는 도시화가 덜 된 지점들에 비해 TP, PO₄-P, Chl-a 등의 수치가 더욱 증가한다. 어류 상에서 민감종은 전체 채집된 어류 개체수에 비해 3.7%에 그치며, 내성종은 54.7%에 이르고, 외래종(떡붕어, 배스)은 1.4%의 출현을 보였다. 생태건강도지수(IBI) 결과는 40점 만점 중 18점으로 ‘보통상태’라는 결과가 도출되었다. 4대강 중 금강의 수질개선을 위해 지속적인 관리와 모니터링이 필요한 실정이다.