Ni-rich계 양극 소재는 낮은 가격과 높은 용량으로 인해 고용량 달성을 위한 상용화 소재로 주목받고 있지만, 이 소재의 경 우 전기화학적 불안정성으로 인한 한계를 가진다. 그래서 다양한 표면 코팅 방법을 통해 성능향상을 이루고 있지만, 성능향상이 소 재와 코팅 방법때문인지 또는 코팅 범위가 넓어진 것 때문인지는 모호하게 남아 있다. 본 연구에서는 전이금속으로 양극 활물질을 코팅할 때 전구체 코팅 범위에 따른 리튬이온배터리 전기화학 성능평가를 분석하였다. 상업용 LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 양극 소재 표면을 에탄올 용액에 용해된 리튬-코발트와 리튬-주석 아세테이트 전구체를 코팅하였고, 교반속도를 다르게 하여 (200 rpm 및 600 rpm) 전구체 코팅 범위를 다르게 하였다. 리튬-코발트 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 증가하였지만, 리튬 -주석 아세테이트 전구체의 경우 교반속도가 증가할수록 코팅 범위가 감소하였다. 하지만 원소의 종류에 관계없이 코팅 범위가 넓 은 경우에 상대적으로 우수한 전기화학적 성능을 나타내었다. 코팅된 양극 활물질의 물리적 특성은 SEM 및 XRD를 이용하여 분석하 였으며, 전기화학적 성능은 초기 충·방전 용량, 사이클 안정성 및 율속특성 테스트를 통해 조사하였다.

고추에서는 역병, 탄저병, 바이러스병 등이 큰 피해를 주고 있기 때문에 내병성 및 고품질계 고추 품종 육성의 중요성이 지속적으로 증가하는 상황이다. 때문에 현재 개개의 분자표지를 한번에 1개씩 분석하는 시스템에서 다수의 분자표지로 고추의 유전자형을 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 시스템 개발이 절실히 필요하다. 본 연구에서는 Fluidigm 192.24chip을 이용하여 192개의 고추 개체에 대해 24개의 SNP 분자표지를 한 번에 분석하고자 하였다. 이 방법은 한 번의 실험을 통해 4,608개의 data points를 얻을 수 있다. 이를 위해 본 연구에서는 기 개발된 STS 또는 HRM 분자표지를 대량분석이 가능한 Fluidigm용 SNP 분자표지로 전환하고자 하였으며, 총 191개의 고추 샘플과 24개의 내병성 및 웅성불임 분자표지를 이용하여 실험하였다. 실험에 이용된 분자표지는 세균반점병 저항성, 탄저병 저항성, CMV 저항성, 웅성불임성, TMV 저항성, 역병 저항성, CMS 회복유전자, Potyvirus 저항성, TSWV 저항성 분자표지로서 총 24개를 Fluidigm용 SNP 분자표지로 디자인하였다. 식물재료로는 JN F5 분리집단 96점과 고추 유전자원 91점, GMSK F2 분리집단 4점 등 총 191점의 식물샘플을 이용하였고, 나머지 하나는 음성대조군으로 사용하였다. 192.24chip을 분석한 결과 24개의 분자표지 중 19개의 분자표지가 다형성이 구분되는 것으로 판단되었다. 각각의 분자표지에 대한 정확성을 판단하기 위해 기존의 STS 또는 HRM 분자표지의 분석 결과와 비교하였다. 본 연구를 통해 고추의 유용 형질과 연관된 foreground selection용 multiplexing 분자표지를 개발함으로써 신속하고 저렴하게 분자표지를 동시에 분석할 수 있는 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.

고추 탄저병은 국내에서 큰 피해를 일으키는 병 중의 하나이다. 최근에는 우리나라 주요 재배종인 Capsicum annuum에 C. baccatum의 탄저병 저항성을 종간교잡을 통하여 도입한 탄저병 저항성 품종이 보고되고 있다. 고추 탄저병 저항성 품종 육성에 사용된 유전자원은 C. baccatum ‘PBC81’인데, 최근에는 이보다 더 다양한 탄저병 균주범위에 저항성을 보이는 C. baccatum ‘PI594137’을 이용하려고 한다. 따라서 고추의 탄저병 유전자원인 C. baccatum ‘PI594137’의 저항성에 대한 QTL 분석을 수행할 필요가 있는데, C. baccatum과 C. annuum의 종간 후대에서는 종간잡종 불화합성으로 인해 유전자 지도를 그리기가 힘들어 C. baccatum 종내 교잡을 통하여 유전자지도를 작성하였다. 탄저병에 이병성인 C. baccatum ‘Golden aji’와 탄저병에 저항성인 C. baccatum ‘PI594137’을 교잡하여 얻은 F1을 자가수정하여 F2 분리집단 93개체를 유전자지도 작성에 사용하였으며, 양친의 대량 염기서열 분석(NGS)을 통해 찾은 SNP를 바탕으로 HRM 분자표지를 개발하였다. 총 555개의 HRM 분자표지 용 프라이머를 디자인하였으며, 그 중 45.3%인 275개만이 실제로 다형성이 존재하였고, 이를 이용하여 유전자 연관 지도를 작성할 수 있었다. 총 연관거리는 1,057cM이며, 20개의 연관군이 나타났다. Chr. 1, 5 및 6번의 경우 하나의 연관군으로 연결되지 않았으며 나머지 염색체는 모두 하나의 연관군으로 연결되었다. 그리고 reference genome으로 사용된 C. annuum의 physical map과 C. baccatum의 genetic map을 서로 비교하여 보았는데, Chr. 2, 4, 5, 6, 7, 10, 11 및 12의 경우는 약간의 inversion이 있었지만 전반적으로 synteny를 잘 유지하고 있었다. 특히 2개의 translocation을 발견할 수 있었는데, Chr. 1과 8의 translocation 경우는 본 연구 이전에 wild C. annuum, C. frutescens 그리고 C. chinense 등에서도 보고된 것이고, Chr. 3과 9번의 translocation의 경우는 본 실험에서 처음 발견하여 보고하는 것이다. 이 Chr. 3과 9번의 translocation으로 인해 C. annuum과 C. baccatum 사이에 종간불화합이 일어나는 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 C. baccatum 종내에서의 최초의 유전자 지도 작성이라는 큰 의미가 있으며, 이를 이용하여 탄저병 저항성 QTL 탐색에 활용될 수 있을 것이며, 또한 C. baccatum의 de novo sequencing 작성에 기초 자료로도 활용이 가능할 것이다.