Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.) is an annual forage crop widely cultivated across the globe for its excellent nutritional value and high productivity. Despite its importance, studies on differentially expressed genes (DEGs) involved in its morphogenesis remain limited. In this study, we employed a high-yielding mutant line developed through radiation mutagenesis to identify candidate genes associated with morphogenesis, focusing on Expansins (EXPs), GRFs (Growth regulating factors), GIFs (GRF-interacting factors), and growth hormone-related genes. RT-qPCR primers were designed, and differential gene expression analysis was performed. Gene expression was assessed in the leaves of seedlings at one to three weeks of age, comparing the control cultivar 'Kowinearly' with the mutant line. Expression patterns fell into four distinct categories: (1) genes consistently exhibiting lower expression in the mutant line across all developmental stages; (2) genes showing persistently low expression in the mutant, while the control displayed a sharp increase at early stages followed by a decline; (3) genes with low expression in the control but a marked early-stage increase in the mutant; and (4) genes with decreasing expression over time in the mutant, contrasting with gradually increasing expression in the control. These expression profiles highlight Actin and GRF6 as Group 1 genes, AXR1 (Auxin-resistant protein 1) and EXPB6 (c) as Group 2 genes, PEVMPP1 (Pyrophosphate-energized vacuolar membrane proton pump 1) as a Group 3 gene, and EF1A (Elongation factor 1-alpha) as a Group 4 gene, all of which are key candidate genes for the development of high-yielding Italian ryegrass cultivars.
This study aimed to evaluate the effects of dietary tryptophan supplementation on growth performance, skin lesions, and blood parameters in weaned piglets. A total of 144 piglets (Landrace × Yorkshire × Duroc; initial BW: 6.63±0.21 kg) were randomly assigned to one of three dietary treatments, with six replicates of eight pigs each for 28 days. The treatments included a control diet (CON), a diet supplemented with 0.10 % tryptophan (T1), and a diet with 0.20% tryptophan (T2). Growth performance was assessed by measuring average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI), and feed efficiency (G:F). Skin lesions were scored on days 14 and 28, and blood samples were collected at the end of each phase for analysis of growth hormone, cortisol, and serotonin levels. Results indicated that tryptophan supplementation improved ADG and G:F compared with the control, particularly in the T2 group. Skin lesion scores were lower in the tryptophan supplemented groups, suggesting reduced aggression. Furthermore, blood serotonin levels tended to increase and cortisol levels showed a decreasing trend in tryptophan-supplemented groups, suggesting potential stress mitigation. These findings suggest that dietary tryptophan supplementation can enhance performance and welfare in weaned piglets under stress.
The Indian Ocean is the second-largest tuna fishing ground in the world, accounting for approximately 1.2 million tonnes (23%) of the estimated 5.2 million tonnes of global commercial tuna catch in 2023. This study examined the relationship between tuna catches, specifically skipjack, bigeye, and yellowfin tunas, and prey biomass (Nautical Area Scattering Coefficient, NASC) estimated from acoustic surveys conducted in the southwestern Indian Ocean from 20 April to 15 May 2019. Environmental variables were derived from the Copernicus Ocean Model, and tuna length data from the IOTC. The estimated total tuna catch in the study area was approximately 166,400 tonnes, with the northwestern region showing the highest catches and NASC values. Tuna catches increased with NASC; however, the relationship was non-linear. While skipjack showed no significant correlation with NASC, bigeye and yellowfin tunas exhibited weak but significant positive correlations. Environmental analysis revealed that the northern waters had high surface temperatures, low salinity, and low oxygen levels, with mid and deep layers characterized by low temperature, salinity, oxygen, and chlorophyll. These findings offer a foundation for understanding tuna distribution in relation to prey and environmental conditions, highlighting the need for future species- and fishery-specific studies to support sustainable tuna resource management.
This study quantitatively assess the risk of ice-related accidents on road facilities such as bridges and tunnels, and examines the influence of road facility characteristics on ice-related accidents. Ice-related accident data from expressways and national highways in South Korea were collected over a 10-year period (2013–2022). Geographic information systems (GIS) and node-link systems were employed to classify accidents based on road facility types. The number of ice-related accidents per unit length and per individual segment was examined according to the road classification. Furthermore, the fatality rate and fatality-weighted indicator (FWI) were calculated to evaluate the severity of icerelated accidents.The number of ice-related accidents per unit length of road facilities is higher on national highways than on expressways. For both expressways and national highways, the incidence rate of ice-related accidents on bridges was higher than those on ordinary sections and tunnels. A greater number of ice-related accidents occurred on long-span bridges and tunnels for both road classifications. The fatality rate of ice-related accidents on expressways was approximately 1.5 times higher than that on national highways. The fatality rate of ice-related accidents occurring on road facilities within expressways was approximately three times higher than the overall fatality rate of ice-related accidents on expressways. On national highways, the fatality rate of ice-related accidents on bridges was higher than the overall fatality rate of ice-related accidents, whereas the fatality rate of ice-related accidents in tunnels was lower than that on national highways. The FWI of ice-related accidents on bridges and tunnels was more than twice that on ordinary sections on both expressways and national highways. Among expressway facilities, tunnels exhibited the highest FWI, whereas on national highways, the FWI values for bridges and tunnels were similar. The findings of this study suggest that the influence of road facilities on ice-related accidents should be considered in winter road maintenance strategies. This could contribute to reducing not only the frequency of ice-related accidents, but also the number of fatalities and injuries resulting from such incidents.
The electric discharge experiment, known as the Miller-Urey experiment, is one of the experiments to understand the origin of life on Earth. The experiment involved simulating the Earth’s early atmosphere by introducing methane(CH4), ammonia(NH3), and nitrogen(N2) gases, and applying energy through electric discharge. Resulting solution was found to contain amino acids such as glycine(C2H5NO2), alanine( C3H7NO2), histidine(C6H9N3O2), proline(C5H9NO2), and valine(C5H11NO2). These amino acids were compared with the results of the recent experiment (Parker et al. 2014). Interestingly, the electric discharge produced C2 swan band and CN emission and it was newly found in gas phase. These two emission bands are commonly observed in comets.
본 연구는 도로 관리 주체의 Scope-3 배출량을 포함한 교량의 탄소 배출량을 정량적으로 산정하는 것을 목표로 한다. 기존의 탄소 배출량 산정 방식은 주로 직접 배출(Scope-1)과 간접 배출(Scope-2)에 초점을 맞추었으나, 도로 및 교량과 같은 사회간접자본(SOC) 시설에서 발생하는 Scope-3 배출량을 포함하는 종합적인 평가가 필요하다. 이를 위해 HDM-4 모델을 활용하여 교량의 노면 상태(IRI, Roughness)에 따른 연료 소비량 변화를 분석하였으며, PSC BEAM교를 대상으로 사례 연구를 진행하였다. 연구에서는 공기 저항, 구름 저항, 구배 저항 등의 주요 동력 저항 요소를 고려하여 연료 소비량을 산정하였으며, 이를 통해 단위시간당 연료소모량(IFC)과 총 연료 소비량을 평가하였다. 연구 결과, 도로 관리 주체가 교량 운영 단계에서 발생하는 Scope-3 배출량을 정확히 평가하는 것이 전체 탄소 배출량 산정에서 중요한 요소임을 확인하였다. 본 연구는 향후 도로 및 교량 설계, 유지보수 단계에서 탄소 저감 전략을 수립하 는 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
결빙(Black Ice)은 도로 포장체 표면의 균열 등에 스며든 습기나 눈, 그리고 차량 주행 중 발생하는 타이어 분진 및 배 기가스 등의 영향으로 인해 도로 표면과 유사한 색상의 얇은 얼음막이 형성되는 현상을 의미한다(Cho et al., 2021). 도로 노면이 결빙 상태일 경우, 평균 미끄럼 저항 계수는 건조 노면의 약 30% 수준으로 크게 낮아진다(Lee et al., 2024). 또 한, 결빙은 도로 표면과 색상이 유사하여 운전자가 노면 상태를 즉각적으로 인지하기 어렵고, 이에 따라 제동이나 회피 를 위한 충분한 시간을 확보하기 어렵다. 최근 5년간 발생한 서리·결빙 노면 교통사고의 치사율(사고 100건당 사망자 수) 은 2.69명으로, 이는 건조 노면 교통사고 치사율의 약 2배, 습윤 노면의 1.3배 수준에 해당한다(KoROAD, 2024). 이러한 위험성을 고려하여 국토교통부는 2020년 전국 고속국도 및 일반, 위임국도를 대상으로 403개 구간을 결빙 취약 구간으로 지정하였으며, 이후 464개소로 확대하여 자동염수분사시설, 그루빙(Grovving), 결빙주의표지판 등 안전시설을 확충하여 결빙사고를 집중적으로 관리하고 있다(MOLIT, 2020; BAI 2021). 하지만, 결빙사고 발생건수는 2020년 524건, 2021년 1,204건, 2022년 1,042건으로 증가추세를 보이고 있어, 결빙 취약 구간의 평가 적절성과 실효성에 대한 검토 필요성이 대 두되고 있다(KoROAD, 2024). 본 연구에서는 최근 10년 고속국도에서 발생한 결빙사고와 결빙사고 영향인자를 Random Forest Algorithm으로 분석하 여 도로 구간별 결빙사고 위험도를 평가하였다. 국가교통정보센터의 노드·링크(Node·Link) 체계를 기반으로 전국 고속국 도의 동절기 기상, 기하구조, 교통량 등 결빙사고 영향인자를 구간별로 수집하였다. 각 구간은 최근 10년 결빙사고 데이 터를 통해 결빙사고 발생구간과 비발생 구간으로 분류하였다. 구간별 수집한 결빙사고 영향인자를 독립변수, 사고발생유 무를 종속변수로하여 알고리즘 학습을 위한 데이터셋(Data Set)을 구성하고, 데이터불균형 문제를 해결하기 위해 오버샘 플링(OverSampling) 기법 중 하나인 SMOTE(Synthetic Minority Oversampling Technique)을 적용하였다. 최종적으로 Random Forest Classification Model을 학습하고, 모델의 하이퍼파라미터 조정(HyperParameter Tunning)을 거처 결빙사 고 발생구간 예측성능이 가장 높은 모델을 결정하였다. 이를 통해, 전국 고속국도의 구간별 결빙사고 발생 위험도를 평 가하고 각 결빙사고 영향인자의 변수중요도를 분석함으로써 결빙 취약구간 평가 방안의 신뢰성 제고를 기대한다.
국제사회는 1992년 유엔기후변화협약(UNFCCC), 1997년 교토의정서, 2015년 파리협정, 2018년 IPCC ‘1.5℃ 특별보고서’ 채택을 통하여 온실가스 감축 목표를 세워 기후 문제에 대응하고자 하였다. 이러한 흐름에 대한민국은 2020년 ‘2050 탄 소중립 선언 및 비전을 선포하였고, 2021년 탄소중립기본법을 제정하였다. 이중 도로 건설도 환경영향평가의 대상으로 설정하여 인프라 시설물의 탄소중립에 노력을 기울이고 있다. 하지만 2011년 국토교통부의 ‘시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인’ 외 구체적인 생애주기 분석 방법이 부재한 상황이며 기수행된 연구에서는 전과정이 아닌 특정 수명주기에 집중하였던 단점이 존재하였다. 특히 수명주기 중 사용단계는 시설물 이용, 유지관리, 에너지 및 용수 사용 등의 내용을 포함하며 2023년 세계 경제 포럼은 사용단계의 탄소배출량이 평균적으로 전체 탄소배출량의 70%를 차지한다고 발표하였 기 때문에 사용단계의 탄소배출량을 산정하는 것은 중요하다. 따라서 본 연구에서는 국제 표준 ISO 21930:2017의 전과정 평가 LCA(Life Cycle Assessment) 방법과 국토교통부의 ‘시설물별 탄소배출량 산정 가이드라인’을 따라 국내 탄소배출 계수를 기반으로 도로건설 전과정의 생애주기 구분을 하였고, 탄소배출량을 산정하였다. 이를 통해 국내 환경영향평가 방법의 보완에 기여하고자 한다.
연속철근 콘크리트 포장(CRCP: Continuously Reinforced Cement Pavement)은 시멘트 콘크리트 포장 공법 중 하나이 다. 한국형 포장 설계법(KPRP: Korean Pavement Research Program)은 국내 실정에 맞게 개발된 도로 포장 설계법으 로, 2011년에 최초로 개발되었다. 현재 최신 버전은 2016년 4월에 발표된 것으로, 이후 약 9년간 업데이트가 이루어지지 않았다. 본 연구의 목적은 한국형 포장 설계법 내 기존 CRCP 해석 모듈을 분석하고 이를 개선하는 것이다. 또한, 본 연 구에서 개선된 CRCP 해석 모듈은 추후 개발 예정인 고속도로 역학적-경험적 포장 설계법(EXPD: EXpressway Pavement Design)에 적용될 예정이다. 기존 KPRP의 연속철근 콘크리트 포장 설계법은 과거의 기상 데이터를 이용하여 슬래브에 가해지는 환경 하중에 의한 응력을 계산한다. 포장이 미래의 공용수명 20년을 버텨야 하나, 과거의 기상 데이터를 통해 계산된 환경 하중에 의한 응 력을 고려하도록 설계법이 구성되어 있는 현실이다. 과거의 기상 데이터가 아닌 기후변화 예측 모형을 통해 예측된 기상 데이터를 기존 포장 설계법에 적용한다면, 보다 타당한 공용성 해석 결과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다. 국립기상 과학원에서 배포한 IPCC 6차 평가보고서(AR6) 대응 전지구 기후변화 전망보고서에서 제시한 최신 온실가스 경로(SSP, Shared Socioeconomic Pathways)에 따라 산출된 신규 전지구 기후변화 시나리오 4종 중에서 가장 최악의 시나리오인 SSP-8.5로 가정하였을 때에 예측된 기상 데이터를 이용하여 공용성 해석 결과인 펀치아웃(Punchout) 개수와 포장 두께 변화에 대하여 분석해보았다.
본 연구는 한국 기상대 데이터를 활용하여 콘크리트 포장의 깊이별 온도를 예측하는 ANN(Artificial Neural Network) 모델을 개발하는 것을 목표로 한다. 기존의 열평형 방정식 기반 모델은 특정 지역의 기상 데이터를 필요로 하기 때문에 일반적인 적용이 어렵다는 한계를 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 ANN을 활용하여 기상대 데이터를 기반으로 범용적 인 온도 예측 모델을 개발하고자 한다. 이를 통해 다양한 지역 및 환경 조건에서도 적용 가능한 모델을 구축하는 것이 목적이다. 본 연구에서는 2017년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지의 1시간 단위 기상 및 온도 데이터를 활용하며, 0.05m, 0.15m, 0.25m, 0.35m, 0.45m 깊이별 온도 데이터를 학습 데이터로 사용한다. 입력 변수로는 기온, 풍속, 강수량, 습도, 일 조량, 일사량, 적설량, 적운량, 지면온도를 포함한다. 이러한 다양한 기상 데이터를 활용하여 신경망 모델을 학습하고, 기 존 방식보다 높은 정확도를 확보하는 것이 연구의 핵심 목표이다. 기존 ANN 구조인 O = WI + B에서 확장된 O = W(I + (WI + B)) + B 형태의 비선형 구조를 적용하여 기존 모델이 가지는 비선형 관계 반영의 한계를 극복하고자 한다. 또한, 선형 다중 은닉층 모델과 비선형 다중 은닉층 모델을 각각 개발하여 성능을 비교하고, 비선형 모델의 필요성과 일반화 능력을 평가할 예정이다. 최종적으로 두 모델의 성능을 평균 제곱 오차 및 평균 절대 오차 등과 같은 평가 지표들을 이용하여 비교 분석하고, 가장 적합한 모델을 도출하고자 한다.
선박의 추진전동기는 소량 주문생산되어 고장진단을 위한 신호를 사전에 확보하는 것이 불가능하다. 운용기간 중 계측을 통해 데이터를 확보하는 것은 많은 시간과 비용을 초래하기에 물리모델을 통해 데이터를 확보하는 것이 유일한 방법이다. 물리모델을 통해 얻 은 데이터를 고장진단에 활용하기 위하여 데이터의 정확도를 확보해야 한다. 기존 전동기 물리모델의 경우 전동기에서 발생하는 구조-전 기 연성효과를 온전히 고려하지 않아 진동데이터의 해석 오차가 발생하는 것을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 구조-전기 완전연성 물리 모델을 개발하여 물리모델데이터의 정확도를 개선하였다. 실험계측 데이터와 물리모델 데이터의 비교를 통해 전동기 상태별 데이터를 높 은 정확도로 획득할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제시한 구조-전기 완전연성 물리모델을 이용하여 정상상태와 결함상태에서 나타 나는 진동수준을 예측할 수 있음을 확인하였으며, 구조-전기 완전연성 반영 필요성을 입증하였다.
국내 포도 주요 재배 품종인 ‘캠벨얼리’에서 잎의 가장자리를 말고 그 속에서 갉아먹는 해충의 피해가 흔하게 관찰되고 있으며 기존에 포도들명나방 (Herpetogramma luctuosalis)이라고 알려져 있었다. 포도들명나방의 발육단계별 이미지 수집을 위해 김제 포도원에서 채집한 피해잎 속에서 월동하 는 고치를 실험실로 가져와서 우화시켰을 때 기존에 알려져있던 포도들명나방과는 형태적으로 달라서 정확한 종 동정을 위하여 확인하는 실험을 수행하였다. 김제, 영동 지역의 포도원에서 포도잎을 가해하는 유충을 채집하여 실험실에서 사육하여 얻은 성충의 생식기와 유충의 유전자를 검정한 결과 연무늬들명나방(Syllepte pallidinotalis)으로 동정하였다. 성충의 몸길이가 12mm 정도이며 날개 편 길이는 22∼23 mm이며 두부, 흉부, 복부에 이르는 등면 체색은 옅은 갈색. 아랫입술수염은 갈색이며 위로 굽었다. 더듬이는 황갈색. 앞날개는 옅은 갈색이며 날개 기부, 특히 전연 기부는 어둡다. 정확한 종 동정으로 농업현장에서의 혼선을 차단하고, 연무늬들명나방의 방제효과 증진으로 과실 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구는 일본잎갈나무 임분의 지위지수식을 도출하고, 지위지수별 연평균생장량의 차이 및 연평균생장량을 구할 수 있는 추정식을 도출하고자 수행되었다. 본 분석은 국가산림조사에서 일본잎갈나무림으로 판단된 표준지를 대상으로 하였으며, 이용된 표준지 개소수는 576개소였다. 지위지수는 Schumacher 모델을 적용시켜 도출하였으며, 이의 통계적 적합도는 59%였고, 편의는 –0.0002으로 아주 낮게 나타났다. 따라서 추정식은 활용에 있어 문제가 없을 것임을 확인할 수 있었다. 지위지수의 높고 낮음에 따라 연평균생장량의 평균값이 차이가 발생하는지 확인하기 위해 시도한 t-test는 5% 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 그러므로 일본잎갈나무를 심을 때 적지적수에 조림한다면, 본 분석 결과와 같이 연평균생장량도 우수하게 될 것이다. 연평균생장량은 지위지수가 변함에 따라 발생할 수 있는 것이므로, 지위지수를 설명변수로 하는 연평균생장량 추정식이 국내 처음으로 도출되었다. 본 분석은 직선식, 곡선식, 지수식 등 5가지 수식을 적용시켰으며, 분석 결과, 식의 적합도 지수는 0.25∼0.26의 범위에 있었고, 편의는 –0.0002∼0.0016, 오차의 표준오차는 2.88∼2.92 인 것으로 나타났다. 도출된 5개 수식에 대해 지위지수를 X축으로 하는 잔차도를 그려본 결과, 잔차는 모두 “0”을 중심으로 고르게 분포하고 있어, 통계적 수치 등을 고려할 때 본 추정식은 충분히 사용 가능할 것이다.
담관 협착 및 확장은 그 원인을 정확히 알기 어려운 경우가 많다. 호산구성 담관염은 담관 협착 및 확장을 일으킬 수 있는 양성 질환으로, 발생빈도는 드문 것으로 알려져 있다. 조직병리학, 방사선 사진, 내시경 및 혈액학적 소견을 종합하여 진단할 수 있으며, 스테로이드 투여를 통해 호전을 기대할 수 있다. 드물지만 담관 협착 및 확장의 감별진단 시 고려해야 하는 질환으로, 이 증례를 통해 호산구성 담관염을 알아보고자 한다.