인삼은 다양한 국가에서 과거로부터 민간의약적으로 사용해 온 유용한 한약자원으로, 동북아시아와 북아메리카에서 서식하고 있다. 인삼의 학명은 Panax ginseng C. A. Meyer로 Araliaceae에 속하고 약용 부위는 곁뿌리를 제거한 뿌리 부분이다. 본 연구에서는 전세계에 분포하는 인삼의 종류와 명칭을 정리하고, 동북아시아 공정서 내 인삼의 기원들을 알아보았다. 다양한 인삼종의 전초의 형태를 비교하였고, 여러 문헌 정보를 바탕으로 각국 인삼종의 약리학적 효능을 정리하였다. 현재 한국에서 재배되고 있는 고려인삼의 품종은 약 15종이며, 이들 중 재래종(자경종), 천풍, 연풍, 금풍, 산양삼의 형태학적 특징을 비교하였다. 한약재 활용 가능한 인삼을 수확하기 위해서는 오랜 기간 재배해야 하며, 그 조건도 까다롭다. 약리학적으 로 가치가 있는 인삼종의 시장 수요를 충족하기 위한 대량증식 방법으로 기내조직배양이 활용될 수 있다. 따라서, 각 인삼종의 종자를 수집하여 크기를 측정하고 형태를 비교하였고, 종자를 횡단면으로 절단해 배의 형태를 관찰했다. 각 인삼종의 종자를 활용하여 기내배양을 진행하였고, MS+GA 1.0mg/L 조건에서 발아율은 미국삼이, 생존율은 금풍이 가장 우수한 것으로 확인 되었다. 인삼의 한 종류인 산양삼은 자연에서 성장 속도가 느리고, 재배조건이 까다롭다는 특징을 가지고 있다. 따라서, 산양삼을 수경 재배해, 해당 인삼종에서 발견되는 다양한 미생물종을 동정하였다. 기내배양을 통한 4종의 인삼종 종자 발아 실험에서도 다양한 미생물종이 확인되었고, rDNA 염기서열 분석을 통해 동정하였다. 본 연구는 한국한의학 연구원이 제공하는 전통의학정보포탈(KIOM Oasis Portal)과 농업진흥청 원예특작과학원의 인삼특작부에서 각 인삼종의 종자를 분양받아 진행되었 다. 해당 논문은 기내배양을 통한 인삼의 대량생산 체계 구축 연구의 초석이 될 것으로 사료된다.

참외는 유용한 농업생명자원이면서, 생약 및 한약으로 활용할 수 있는 아주 유용한 자원이다. 참외의 생약명(Medicinal name)은 Melonis Pedicellus이며, Cucurbitaceae에 속하는 Cucumis melo Linné의 초본 꽃받침으로 한약재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Melonis Pedicellus의 한약 특성을 조사하고 Melonis Pedicellus를 함유 한 34개의 한약 포뮬러를 검토하였다. 이 연구는 꼭지 소재 기반 한약재에 대한 추가 연구를 바탕으로 미활용 한약재의 가치를 제고할 수 있다고 사료된다. 먼저 각 국가의 공정서 및 고문헌 분석을 통해 과체 한약재의 기원을 비교하였다. 특히 중국, 일본, 대만이 아닌 남북한의 약전에서 특이점을 찾아볼 수 있었다. 둘째, Melonis Pedicellus에서 발견된 성분을 조사하였다. 지방산 화합물이 가장 많았으며 셋째로는, Melonis Pedicellus 의 생약학적 관점으로 요약하였다. 그것은 구토 성질이 매우 강하기 때문에 구토 요법에 특별히 사용되어 온 사실을 검증하였다. 끝으로 3세기부터 20세기까지의 31편의 고문을 분석하였고, Melonis Pedicellus를 포함하는 34개의 한약재 포뮬러가 문헌에서 발견되었다. Melonis Pedicellus는 주로 구토 요법에 사용되었기 때문에 대부분의 한약 제제가 구토 요법에 상관성 있게 한약재의 본질이 그 공식에 정확히 반영되었음을 의미한다. 이 연구는 Cucumis melo Linné의 꽃받침이 한약재로 사용되어온 근거를 마련했다. Melonis Pedicellus의 기원은 대부분의 동아시아 국가에서 언급되지 않기 때문에 더 확대하여 조사 범위를 넓혀서 연구할 필요가 있다. 본 연구는 한국한의학연구원 제공 전통의학정보포털(KIOM Oasis Portal)과 전북대학교 한국과학문명학연구소에서 제공하는 고의서 빅데이터를 활용하여 고문헌 정보를 효율적으로 확보하였다. 앞으로 과체(瓜蔕)뿐만이 아니라 감꼭지, 연밥 꼭지, 가지 꼭지 등 다양한 식물들의 꼭지를 연구한다면, 무심코 버릴 수 있는 소재에서 현대적 가치를 발견할 수 있는 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.

하수오(Polygonum multiflorum Thunb)는 다년생 덩굴성 식물로, 지하부인 뿌리(tuber)는 한의학에서 약재로 다양한 질병의 치료에 사용되고 있다. 하수오를 한약재로 사용하기 위하여 약용물질의 증진 또는 식물의 독성을 줄이기 위해 1차 가공 및 포제를 한다. 본 연구에서는 하수오 포제에 있어 다양한 보료처리를 통해 주요물질의 유효성분 함량을 확인 해 보고, 하수오 포제에 적합한 보료를 검증하는 실험을 진행하였다. 또한, 실험에 두 가지 타입의 하수오를 활용하여 기존 유통품 하수오와 조직배양 연구를 통해 개발된 KIOM 특허 기반 하수오를 비교하는 실험을 진행하였다. 하수오의 주요 지표물질인 emodin의 함량이 참깨추출물을 보료로 사용한 처리구를 제외한 나머지 보료 처리구(흑두즙, 쌀뜨물, 감두즙, 로즈마리추출물)에서 KIOM품이 유통품보다 높게 측정되는 것을 확인하였다. 특히 KIOM품은 기존에 알려진 하수오 보료인 흑두즙보다 감두즙을 보료로 사용해 포제 하였을 때 0.29 ug/mg 더 높은 emodin의 함량이 확인 되었다. 본 연구결과를 통해 하수오의 약용자원으로 사용함에 있어 앞으로 KIOM하수오의 생산과 포제에 관련된 연구가 더 이루어 져야 할 것이며, 연구 결과는 하수오의 포제에 있어 표준화와 현대화를 위한 기초 지식 및 결과로 사용 될 것이라고 사료된다.

We develop a purification process of Hg2Br2 raw powders using a physical vapor transport(PVT) process, which is essential for the fabrication of a high performance acousto-optic tunable filter(AOTF) module. Specifically, we characterize and compare three Hg2Br2 powders: Hg2Br2 raw powder, Hg2Br2 powder purified under pumping conditions, and Hg2Br2 powder purified under vacuum sealing. Before and after purification, we characterize the powder samples through X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The corresponding results indicate that physical properties of the Hg2Br2 compound are not damaged even after the purification process. The impurities and concentration in the purified Hg2Br2 powder are evaluated by inductively coupled plasma-mass spectroscopy. Notably, compared to the sample purified under pumping conditions, the purification process under vacuum sealing results in a higher purity Hg2Br2 (99.999 %). In addition, when the second vacuum sealing purification process is performed, the remaining impurities are almost removed, giving rise to Hg2Br2 with ultra-high purity. This high purification process might be possible due to independent control of impurities and Hg2Br2 materials under the optimized vacuum sealing. Preparation of such a highly purified Hg2Br2 materials will pave a promising way toward a high-quality Hg2Br2 single crystal and then high performance AOTF modules.

본고에서는 최근 중국을 중심으로 추진되고 있는 한약재 ISO 국제표준화에 대한 대응을 위해 최신 등재 현황을 소개하고 주요 추진상의 문제점과 대응방안들을 점검해 보았다. 주요 내용을 정리하면 다음과 같다. 1. 국제표준화기구 전통의학 기술위원회(ISO TC249)는 2009년 설립이후 31개의 국가가 참여하여 한약재 국제표준화를 추진하고 있다. 한·중·일은 발의 문건은 90%이상을 차지하여 사실상 아시아의 전통의학 분야를 두고 경쟁하고 있으며 간사국인 중국은 약용작물의 종자 ·종묘에서부터 약재의 생산, 품질 그리고 침구, 의료기술 등에 이르기까지 전 한방분야에서 표준화를 주도하고 있다. 현재 진행되고 있는 약용작물 재배 및 한약재 품질 관련 안건만 약 50여건에 달해 향후 5년 내에 시장 거래량 상위품목들의 국제표준화 작업이 대부분 완료될 것으로 예상된다. 2. 현재 진행되고 있는 안건들은 한약재의 품질이나 품질평가에 관한 안건들이 대부분이다. 이 안건들이 국제표준으로 인정되면 세계 한약재 유통시장에는 새로운 질서와 우열기준이 생기고 유통 한약재의 시장가치 평가에 반영되어 각국 한약재 점유율 변동에도 영향을 줄 수 있다. 이들 안건들은 직접적인 재배생산 표준이 아닌 경우가 대부분이지만 성분이나 성상 등에 대한 표준을 담고 있으므로 대부분 재배생산과도 밀접한 관련이 있다. 만일 중국 중심의 표준화가 계속해서 심화된다면 장기적으로는 국내 생산농가에 부담을 줄 수도 있다. 그러므로 한약재 국제표준화 대응은 향후 국내 생산물이 표준규격을 달성할 수 있는 범위내로 기준을 유도하는 전략을 펴야 할 것이다. 이를 위해 국내 생산물의 특성을 파악하고 선반영 하려는 노력이 필요하다. 3. 한약재 표준화 대응은 중국의 추진안건이 많으므로 분야별 파급영향을 고려한 선별적인 대응이 필요하다. 종자·종묘 등 추가적인 제한 필요성이 낮은 분야보다는 향후 시장에서 한· 중 간 경쟁이 발생할 수 있는 분야에 집중하는 것이 중요하다 . 원산지 변조, 농약 잔류량·이산화황 과다검출 등의 이력이 있는 약재들은 해당 표준을 강화하고 재배환경의 영향을 받을 수 있는 도지약재들의 경우 성상이나 지표성분 등에 대한 국내약재의 특성을 최대한 반영할 필요성이 있다. 곰팡이나 해충관리 등은 아직 각국의 관리규정이나 저온저장 시설 등 현장 인프라 구축이 충분치 않은 점들도 고려되어야 한다. 아직 국제표준을 추진하기 위한 국내의 연구결과들이 충분치 않은 부분들이 많으므로 추가적인 연구와 지원이 필요할 것이다.

반하(Pinellia ternata(Thunb.) Breit)는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로서 조직배양을 이용하 여 대량번식 방법 연구가 활발히 진행되어 왔다. 하지만 대량생산된 괴경들의 토양 순화 및 적응을 위 한 환경 조건의 확립의 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 기내에서 증식된 반하의 괴경을 이용하 여 우수한 품질의 약재와 건전묘의 대량생산을 위해 생육에 적합한 토양조건을 탐색하였다. 본 연구에 서는 액체배지에서 현탁배양 한 괴경(Type 1)과 고체배지에 치상하여 배양된 괴경(Type 2)두 종류를 비 교하였다. 토양은 3개의 조성으로 조합하여 생육을 비교하였으며, 코코피트, 피트모스, 버미큘라이트, 펄라이트 및 제오라이트를 배합하여 사용하였다. 기내 배양 조건이 다른 처리구들의 토양 조성별 순화 율 측정하였으며, 생육의 차이를 확인하기 위해 8주동안 생육 후 초장, 잎 수, 마른잎 수, 괴경 수, 괴 경 크기, 생체중 및 건물중을 측정하였다. 또한 주아의 생성율을 확인하기 위하여 4주와 8주에 측정을 진행하였다. 그 결과 Type 2가 펄라이트를 20%증량한 상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 괴경의 비대에 영향을 주고 묘로서 이용을 위하여 필요한 잎의 수는 상토 B에서 가장 많은 1.7개로 나타났고 가장 잎의 출현이 없었던 Type 1의 상토 C가 0.9개로 나타나 1.8배의 차이를 나타냈다. 또한 같은 처 리구에서 건물중이 통계적으로 유의한 차이를 보이며 우수한 것으로 나타났다. 반하의 주아 생성율의 차이는 상토 B에서 1.1개로 우수하였으며, 가장 저조한 처리구의 수치보다 1.2배 높은 생성율을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 기내에서 배양된 반하의 토양 순화 및 적응기에 괴경의 비대를 유도하여 우 수한 한약재 생산이 가능 할 것으로 생각되며 차후 토양에서 재배 시 반하의 대량번식에도 도움이 될 것이라 사료된다.

감은 예로부터 우리나라를 비롯하여 아시아 지역에서 많이 재배되고 있는 과실 중 하나이다. 한의학 에서는 떫은감의 꼭지(꽃받침)를 시체(柿蒂)라고 하여 사용하였으며, 민간요법에서는 기침과 천식, 만성 기관지염, 딸꾹질, 야뇨증에 사용되어졌다. 본 실험에서는 가공하여 유통 될 때 버려지는 부산물 중 하 나인 감꼭지와 잎의 tannic acid 함량을 HPLC 기법을 통하여 분석하였다. 본 실험에서는 시기별 성숙 정도에 따라서 함양 고종시, 함양 단성시, 밀양 반시, 밀양 수시, 밀양 고종시로 5품종을 수집하였으며, 시기는 미성숙(8-9월), 성숙(10-11월), 곶감(12월-1월)로 구분하였다. 밀양 반시의 경우 이전의 연구에 서 산청 고종시, 산청 단성시, 밀양 반시의 tannic acid 함량을 비교해본 결과, 밀양 반시의 함량이 다 른 지역에 비해 높은 결과를 나타내었고, 이를 통해 밀양 지역의 품종을 확대하고, 밀양 반시의 잎 시 료를 준비하여, tannic acid 함량을 분석하였다. 성숙 시기별 tannic acid 함량은 미성숙에서 곶감 꼭 지로 갈수록 타닌산 함량이 줄어드는 경향성을 보이며, 미성숙의 생감꼭지에서는 밀양 고종시의 함량이 3.764mg/g로 높게 나타났다. 곶감으로 가공 건조되어 질수록 tannic acid의 함량은 줄어드는 것으로 나타났다. 미성숙 고종시 생감꼭지의 경우 함양 지역과 밀양 지역 내에서 공통적으로 가장 높은 tannic acid 함량을 나타내었으며, 밀양 반시 지역에서 함양 고종시에 비해 약 1.45배 높은 것으로 나타났다. 이는 가공식품으로 이용되는 떫은감의 미성숙 과실 또한 부가가치 창출을 위한 활용소재로 사용될 가능 성을 확인하였으며, 특히 떪은 감의 꼭지는 부산물로써 버려지는 자원이아니라 한의학적으로 중요한 한 약자원으로써 가치가 있을 것으로 사료된다.

하수오(Polygonum multiflorum Thunb.)는 여뀌과에 속하는 초본식물로 동아시아와 북아메리카에 자생하고 있다. 하수오는 관상용으로도 이용되며, 한의학에서 뿌리를 약용으로 사용한다. 하지만 월동 이 어렵고 노동력 소모가 많아 최근 재배농가가 감소하고 있다. 본 연구에서는 하수오의 우량종묘를 짧 은 시간에 대량생산하기 위하여 수경재배에 적합한 양액과 조직배양묘의 크기를 조사하였다. 토양에 적 응이 완료된 하수오 종묘는 크기에 따라 Type 1, Type 2 및 Type 3으로 나누어 4종류의 양액에 치상 하였다. 치상 후 양액과 종묘에 따른 생육차이를 확인하기 위하여 생육조사를 실시하였다. 생육조사는 8주 동안 양액에서 생육시킨 후 줄기길이, 잎 수, 마른 잎 수, 줄기 수, 생체중과 건물중에 대해 측정 하였다. 그 결과 양액3에서 Type 1과 Type 2의 뿌리길이는 각각 33.8cm와 29.5cm로 각각 나타났다. 이와 유사한 경향으로 덩굴 길이도 CaCl2가 첨가 된 양액3에서 Type 1과 Type 2가 가장 길게 나타나 우수한 생육을 보였다. 이처럼 뿌리가 증대된 종묘는 밭으로 이식 될 때 활착을 도와 우수한 초기생육 을 나타낼 것이라 사료된다. 반면 Type 3는 잎끝마름과 고사하는 현상을 보여 추후 양액의 적정농도에 대한 추가 실험이 필요할 것이라 사료된다.

지황은 현삼과(Scrophulariaceae)에 속하는 다년생 초본식물 Rehmannia glutinosa(Gaertn.) DC.로 서 한의학에서는 뿌리를 지황(地黃)이라는 한약재로 이용하고 있다. 지황은 선지황(鮮地黃), 생지황(生 地黃), 숙지황(熟地黃) 등으로 널리 사용되고 있지만 종자파종에 의한 재배보다 종근을 이용한 영양번식 으로 재배하고 있다. 종근을 이용한 재배법은 뿌리 썩음병으로 인해 종근의 관리와 생산성이 높은 고품 질의 지황 생산이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 형태적 특징과 유전자 분석을 통해 기원이 검증된 지황 기원식물을 이용하여 정확한 기원의 무균 배양묘와 종근 생산을 위한 최적 조건을 확립하고자 하 였다. 기내배양묘 생산에 필요한 최적의 생장율과 다개체 형성율, 그리고 뿌리 형성율 및 비대조건을 탐색한 결과, WPM 배지와 1.0mg/L의 IAA와 0.5mg/L의 IBA 옥신계 생장조절제가 첨가된 배지(WPM + IAA 1.0mg/L + IBA 0.5mg/L)에서 최적 생장율과 뿌리다개체 형성율을 나타내었으며, 0.1mg/L의 NAA가 첨가된 WPM 배지(WPM + NAA 0.1mg/L)에서 가장 많은 수의 뿌리가 형성되었고 비대율도 높 게 나타났다. 이러한 최적조건에서 생산한 기내식물체는 토양 순화 후 정식하였을 경우에도 높은 뿌리 형성율과 지속적인 비대 효과를 보였다. 이상의 결과는 지황의 무균 배양묘 생산과 배양묘기반 종근 생 산을 통해 지황 대량 생산에 필요한 배양묘와 종근 생산에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 고품질 지황 생산량에기여할 것으로 사료된다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로써 중국, 일본, 우리나라를 포함한 아시아 전역에 분포하며 꽃과 전초가 아름다워 최근 원예용으로도 많이 이용 되고 있으나 체계적인 대량번식 체계가 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 조직배양을 통해 증식된 대 반하 기내 식물의 토양조성별 괴경 생육을 조사하여 비교하였다. 기내 증식된 대반하 괴경의 크기에 따 라 직경이 1cm 이상인 경우 TypeⅠ, 1cm 이하를 TypeⅡ로 나누어 6종의 조합상토에 파종하여 괴경의 비대와 생육을 조사하였다. 괴경의 비대와 전초의 생육변화를 확인하기 위하여 초장, 잎 수, 마른 잎 수, 괴경 수, 괴경 크기, 생체중 및 건물중을 8주간 변화를 측정한 결과, Type I와 II 모두 코이어 68.0%, 피트모스 14.7%, 펄라이트 3.0%, 버미큘라이트 7.0% 및 제오라이트 7.0%로 구성된 조합상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 특히 TypeⅠ은 조합상토 B에서 괴경 크기와 생체중이 각각 45%와 101%를 보였으며, 이는 생육이 가장 좋지 못했던 처리구인 조합상토 E(코이어 14.3%, 피트모스 14.3%, 펄라이트 42.9%, 버미큘라이트 14.3% 및 제오라이트 14.3%)와 약 2배의 차이를 보였다. 이러한 연구 결과는 종자번식이 어려운 대반하의 기내 대량증식을 통한 육묘에 있어 안정적인 토양 순화와 대규모 배양묘 생산을 위한 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

한약재는 전초, 잎, 뿌리, 종자, 열매 등 다양한 부위가 약용부위로 활용되고 있다. 우수한 한약재를 안정적으로 생산하기 위해서는 종자의 특성 분석 및 발아율 검증을 통해 우량종자를 선발하고 발아율을 향상시키는 것이 매우 중요 하다. 특히 한약자원식물의 종자는 다른 작물종자와 비교하면 모양과 크기 및 내·외부 형태적 특징이 매우 다양하다. 본 연구에서는 비파괴측정기술인 광학현미경(Light microscopy) 와 X-선 회절분석법(X-Ray Diffractometer)을 이용하여 한약자원식물의 종자의 내·외부 특성을 평가 하여 건전종자를 파악하였고, 분광분석법(Hyperspectral system)을 이용하여 종자의 발아율을 예측 하 였다. 23개의 한약자원식물 종자를 대상으로 외부형태(길이와 폭)와 내부형태를 관찰하여, 배(Embryo) 의 상태가 건전한지 파악하였다. 종자표면이 거칠고 입체적인 표면을 가진 종자를 제외하고, 대부분의 종자들은 건전성 여부가 파악되었다. 한약재 내복자(萊菔子, Raphanus seed)로 사용되는 무(Raphanus sativus L.)종자를 선정하여, 192개의 종자를 임의적으로 선발한 후 국제종자검정협회(ISTA) 규정에 따 라 발아율 실험을 실시하였다. 총 192립의 종자 중 150립의 종자가 발아하였고, 42립의 종자가 발아되 지 않았으며, 이것을 바탕으로 발아 종자와 비발아 종자의 예측가능 모델 스펙트럼의 자료를 확보하여 최적 모델개발에 적용하였다. 발아측정모델을 만들기 위해서 근적외선 분광분석기(FT-NIR), 단파 적외 선 초분광기(SWIR) 및 가시/근적외선 초분광기(Vis/NIR)를 이용하여 발아 유무를 예측한 결과, 가시/ 근적외선 초분광기(Vis/NIR)를 이용한 분석 결과(Accuracy=90%)가 단파 적외선 초분광기(SWIR) 분석 결과(Accuracy=71%) 및 근적외선 분광분석기(FT-NIR) 분석결과(Accuracy=85%)보다 예측율이 높았 다. 본 결과를 바탕으로 한약자원식물 종자의 특성를 평가하고, 발아율을 예측하여 건전종자 및 우량종 자를 선발하는 기술로 활용이 가능하리라 사료된다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 초본성 식물로써, 중요 한약재인 반하[半夏: Pinellia ternata(Thunb.) Makino]의 국내 자생 동속 종으로 활용가치가 높은 식물이나 반하에 비해 생리학 및 유전학 등 관련 연구가 거의 진행되지 않았다. 본 연구는 대반하의 소괴경 형성 및 분화에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 규명하고, 유전적인 안전성 및 토양환경 순화조건을 검증하여 향후 반하의 대체 약재로 활용시 이용가능한 배양묘 대량생산조건을 확립하기 위하여 수행되었다. 자생지에서 채집한 대반하는 소독 후 MS 기본배지에서 배양하여 기내식물체를 확보하였고, 소괴경 분화와 비대 최적배지 규명을 위해서 10종류의 다양한 식물배지에서 6주간 배양 한 결과, Nitsch & Nitsch(NN) 배지에서 가장 효과적이었다. 기내 배양 시 발생한 캘러스를 이용하여 식물체 최적 재분화 조건을 규명하기 위하여, 명/암 반응과 BA 호르몬의 다양한 농도별(0.5ppm-3.0ppm) 처리를 통해서 4주 동안 배양한 결과, 명상태에서 BA 1.0 ppm이 첨가된 배지에서 가장 효과가 높았다. 최적 기내배양 및 재분화 개체는 2주 후 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량 생산조건을 설정하였다. 기내배양 및 재분화를 통해 생산된 배양묘의 유전적 안전성을 검증하기 위해서 각 증식 단계별 식물조직 및 캘러스 시료의 RAPD genomic profile을 분석한 결과, 원 식물체와 각 단계별 개체의 유전적 안전성이 증명되었다.

팽이버섯은 백색부후균으로 주로 팽나무, 포플러 등 주로 활엽수의 썩은 고목이나 그루터기에 다발로 생성되며 세계적으로 널리 분포한다. 톱밥과 콘코프를 이용한 인공재배법이 개발되어 아시아권에서 대표적으로 인기 있는 식용버섯으로 한국과 일본에서 각각 138,501톤(2009), 61,056톤(2009)이 생산되어 한국 전체 버섯생산량의 40%와 일본전체 버섯생산량의 44%를 차지하여 양국에서 생산량 1위를 기록하였다. 인공재배에 사용되는 배지재료는 톱밥에서 콘코프, 미강, 면실피, 건비지로 변화되고 있으며, 수량성이 높은 종균의 사용과 재배기술의 발전으로 인해 수량이 비약적으로 증가되고 있다. 국내산 팽이버섯의 가격경쟁력과 품질을 바탕으로 하여 유럽, 미국, 중국으로 수출량도 증가하고 있어 10,900톤(2010. 10)이 수출되었다. 그러나 최근 배지의 고영양화와 팽이버섯균의 생리적인 특징으로 인해 기형적인 버섯이 빈번하게 발생하여 생산량과 품질에 악영향을 미치게 되었으며 이에 대한 대책이 필요한 실정이다. 균주의 생리적인 퇴화나 배지원료의 변패가 원인인 것으로 추정하나, 여러 가지 노력에도 불구하고 아직까지 뚜렷한 원인을 찾지 못하고 있다. 이러한 퇴화된 종균의 대표적인 증상으로는 기중균사에 의해 타공구멍이 메워지고 생산량이 떨어지는 것이다. 본 연구에서는 팽이버섯 재배농장에서 퇴화가 일어난 균주를 수집하고 이를 건전한 균주와 구별할 수 있는 간편한 방법을 지시약과 탄소원의 변화를 통하여 개발하고자 하였다. 기본배지로 MCM, PDA, YP와 내용량을 절반으로 줄인 배지도 함께 사용하였다. 첨가되는 탄소원으로는 lactose, CMC, Avicel, 포플러톱밥을 0.5% 첨가하였고, 지시약으로는 congo red, MR, MO, BCG, BCP, BTB, PR, BPB를 사용하였다. 팽이의 정상균주와 퇴화균주를 가장 잘 구별할 수 있는 배지조성으로는 YP+포플러톱밥+BTB로 접종 3일만에 색깔변화의 차이를 보였다.

꾀꼬리버섯은 담자균류 민주름버섯목 꾀꼬리버섯과에 속하며, 늦여름부터 가을 사이, 활엽수림이나 침엽수림의 숲속 땅에서 자란다. 버섯갓의 크기는 3-8cm 정도이며, 난황색이다. 유럽, 북미, 희말라야를 포함하는 아시아지역에서 자생한다. 이 버섯의 식용에 대한 기록은 1500년대로 거슬러 올라가고, 1700년대 프랑스요리의 재료로 사용되면서 널리 알려졌으며 북미 및 유럽에서 가장 많이 요리되는 야생버섯중의 하나이다. 전량 야생에서 채집되는 이 버섯에 대한 인공버섯재배기술의 개발은 균의 순수분리에 대한 어려움과 이 균이 탄소원을 공생하는 나무뿌리에서 얻는 생태적인 특징으로 인해 상당히 난 해한 것으로 알려져 있다. 스웨덴의 연구팀이 인공재배에 대한 기술개발 보고를 하였지만 (Nature, 1997), 기주식물(Pinus sylvestris)를 이용한 공생관계를 유지한 기술이어서 대량보급 되기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 꾀꼬리버섯의 유전자원을 수집하여 인공재배기술을 개발하기 위한 전단계로 각 배지에서의 생장특성을 조사하였다. KACC에서 분양받은 두 균주를 pH별 균체생산능력, 온도별, 배지별 균사생장정도를 측정하였다. PDB배지에서 KACC51958, KACC51976균주는 pH5.5 - 6.0에서 7일 배양 후 각각 561㎎, 692㎎의 균체 생산능력을 보였다. 온도별 생장속도는 PDA에서 7일 배양 후 25℃에서 각각 3.4, 4.6㎝를 기록하였다. MCM, YM, ME, PDA, DPA, YE를 사용한 최적배지 선발 실험에서 PDA가 4.0, 5.1㎝를 기록하여 균사생장에 적합하였다. 추후 탄소원, 질소원별로 생장에 미치는 영향을 분석하여 인공재배기술개발의 기초자료로 활용하고자 한다.

Emulsified transesterification of soybean oil into biodiesel was investigated using potassium hydroxide and sodium methoxide catalysts with methyl glucoside oleic polyester as a methanol-in-oil emulsifier. The transesterification reaction conditions were optimized to obtain high yields of fatty acid methyl esters of the quality defined by biodiesel standards. The developed process resulted in 95~96% of overall yield from soybean oil by alkali-catalyzed methanolysis at 45℃ of reaction temperature with 6:1 of methanol-to-oil molar ratio and 1(v/v)% methyl glucoside oleic polyester in the presense of 0.8wt% KOH and 1.2wt% NaOCH3.

실시간 그래픽스 응용에서 연체의 움직임을 효율적으로 생성하기 위해 다양한 방법이 제안되었다. 연 체 구성 요소들의 위상을 유지하기 위해서는 서로를 묶는 힘이 존재할 수밖에 없으며, 이는 강직도 (stiffness)로서 수치적분의 시간간격의 크기를 제한하고 효율성을 떨어트린다. 이를 해결하기 위해 시간간 격을 늘릴 수 있는 암시적 적분이 제안되었지만, 대규모 행렬이 포함된 선형시스템을 풀어야 해서 계산복 잡도가 크게 높아진다. 이 문제를 개선한 근사 기법들은 댐핑 효과의 증가와 정확성의 손실을 초래할 수 밖에 없다. 본 논문에서는 선형시스템을 풀지 않고도 안정성은 크게 높이기 위해 조화진동에 근거하여 스 프링 힘을 적분하고, 이를 근사 암시적 기법과 결합하여 안정성을 극대화 하는 방법을 제안한다. 이 기법 은 GPU를 통한 병렬화가 용이하여 거대한 규모를 가진 연체 객체의 움직임을 실시간에 생성할 수 있다.

본 논문은 실시간 응용 프로그램에서 사실적인 금속 재질을 렌더링하기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 금속면의 미세한 흡집을 표현하기 위해 법선 벡터를 섭동(perturbation)하는 방법을 사용한다. 법선 벡터를 섭동하는 일반적인 방법은 범프(bump) 매핑이나 법선(normal) 매핑 등의 방법을 사용하는 것이다. 그러나 이러한 방식은 이방성 반사 특성을 갖는 표면에서는 사실적인 빛의 산란을 보이지 못한다. 금속 특유의 반사를 표현하기 위해서는 미세면 분포 함수를 이용하여 이방성 반사 특성을 모델링하는 것이 일반적이므로 일반적 법선 섭동만으로는 만족스런 결과를 얻지 못한다. 본 논문은 법선 벡터의 섭동과 함께 미세면 분포 함수를 변형하는 기법을 통해 매우 사실적인 금속면 재질 렌더링이 가능한 기법을 제안한 다. 제안된 기법은 쉽게 GPU 프로그램으로 구현되며, 실시간 환경에서 동작한다.

본 논문에서는 측정된 양방향 반사 분포 함수(BRDF)와 같은 데이터 없이 사실적인 직물 표면 렌더링이 가능한 효율적인 방법을 제안한다. 제안된 기법은 광선 추적 기반의 오프라인 렌더러와 게임과 같은 실시간 응용에 모두 적용할 수 있다. 제안된 기법은 교호적(alternating) 이방성 반사와 변형된 미세면 분포 함수를 이용하여 직조 표면을 표현한다. 실에 대한 절차적 모델링은 직물의 표면을 효과적이며 효율적으로 표현할 수 있게 한다. 실험결과는 제안된 기법을 통해 상호작용적 응용에서도 다양한 직조물 표면을 사실적으로 렌더링할 수 있음을 보이고 있다.

본 논문에서는 직물을 사실적으로 렌더링할 수 있는 절차적 접근법을 제안한다. 가상 직물을 렌더링하기 위한 기존의 절차적인 기법들은 결과의 사실성이 부족하다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 제안된 예제-기반 접근법은 렌더링의 사실성을 매우 높였지만, 다양한 재질의 반사를 표현하기 위해서는 대용량의 저장 공간이 필요하다는 단점을 가진다. 본 논문에서 제안되는 기법은 미세면(microfacet) 모델을 이용하여 직물을 표현한다. 미세면 모델은 이방성 반사특성을 갖도록 하였으며, 씨실과 날실은 이러한 이방성 반사 특성을 수직으로 교차하여 표현할 수 있다. 이와 함께 본 논문은 실을 더욱 사실적으로 표현하기 위해 직조물을 구성하는 실의 굴곡을 절차적으로 모델링하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 데이터를 사용하지 않고도 매우 사실적인 직물 렌더링이 가능하다.