아세틸콜린에스테라제(ace)는 신경연접에서 흥분성 신경전달물질인 아세틸 콜론을 후신경연접으로부터 분해시킴으로서 곤충체내의 신경전달을 원활하게 해주는 기능을 하는 신경전달물질 분해효소이다. 이 효소는 해충방제라는 농 업분야에 있어서 유기인계와 카바메이트계 살충제의 목표물로 잘 알려져 있 으며, 해충방제를 목적으로 사용한 살충제들의 남용으로 인한 약제 저항성 문 제로도 잘 알려져 있다. 이 효소는 의학분야에 있어서도 아주 많은 연구의 대 상이다. 이 효소와 관련된 인간의 질병은 너무나 잘 알려진 치매와 연관이 있 다. 현재까지 치매의 종류는 몇 가지로 구분되어 지지만, 특히 많이 알려져 있는 것이 알쯔하이머형 치매이다. 이 알쯔하이머형 치매에는 현재 까지 3가 지의 가설이 있으며, 활발하게 그 원인과 발병기작 연구가 전 세계적으로 진 행 중이다. 3가지의 가설 중에서 ace와 관련된 가설이 cholinergic 가설이다. 이 cholinergic 가설의 주요 내용은 저농도의 살충제에 인간이 오랜 기간 동안 노 출이 되었을 경우에 생체내에서 조금씩 감소된 ace의 량이 되돌림 현상으로 작용되어 신경연접내에 정상보다 많은 ace가 발현되고, 그로 인해서 신경전달 물질이 정상보다 빨리 분해되어 신호전달에 문제가 발생됨으로 인해서 인지 능력저하와 기억력 저하와 같은 치매현상이 나타나게 된다는 내용이다. 그래 서 본 연구는 이와 같은 가설을 증명하기위해 초파리를 이용하여 ace를 과발 현 할 수 있는 형질전환 초파리를 제작하였고, 과발현시 나타나는 이상현상을 근신경연접에서 관찰 하였다.

This study was conducted to investigate the distribution pattern, ecological characteristics and life cycle of the Black Soldier Fly (Hermetia illucens, BSF). The BSF was widely distributed throughout Korea. The insect was mainly found in the vicinity of and in cattle sheds, manure sheds, living waste dump grounds, and food waste dump grounds. Developmental characteristics of the BSF are as follows: the egg was long oval shaped of 887 ㎛ in the major axis and 190 ㎛ in the minor axis, it weighed 24 ㎍. Female oviposited ca. 1,000 eggs on average, eggs hatched in 81 hours under laboratory condition (27℃, 60% R.H.). The duration of the larval stage was approximately 15~20 days. The size of the last instar larvae was 21 ㎜. The cuticle of the pupae gradually acquired red-brown color and the size of them was 19 ㎜. The pupal stage was shorter for females (16 days) than males (15 days). Adults were sized about 13~20 ㎜ long and black-colored. The life span of adult insects was 5~8 days for the first generation (June~July), 7~10 days for the second generation (Aug.~Sept.), and 13~18 days for the third generation (Sept.~Oct.). Mating started on the next day of emergence and actively occurred at the third day after emergence. Mating mostly occurred between 10:00 and 16:00 during which light intensity is highest. Egg-laying started on the third day and was most frequent from the fourth to the sixth day after emergence. Similar to mating time, females oviposited mostly between 10:00 and 16:00.

본 연구는 울릉도 고추냉이 개체군의 식생과 토양특성, 분포서열법을 분석하기 위해 수행되었다. 고추냉이 개체군은 서면의 해발고 440m에서 570m 사이와 나리분지의 해발 340m 부근에 분포하고 있다. 고추냉이 군락지의 토양은 유기물함량 15.01%, 전질소함량 0.48%, 유효인산함량 44.19mg/kg, 치환성 K 2.00(me/100g), 치환성 Ca 7.19(me/100g), 치환성 Mg 4.44(me/100g), 양이온치환용량 22.55(me/100g)로 높게 나타났으며, 토양 pH는 6.17로 약산성 토양의 특징을 나타내고 있다. 일색고사리 우점개체군은 좀깨잎나무 우점개체군보다 전질소, 유기물함량, CEC, 치환성 Ca 등이 다소 많은 입지에 분포하고 있는데 반하여 좀깨잎나무 우점개체군은 일색고사리 우점개체군보다 pH가 다소 높은 입지에 분포하고 있었다.

Cystoderma list of the species found in Korea is composed of 6 species(Lee & Lee 2000). Cystoderma in Korea is Cystoderma amiaanthinum, Cystoderma carcharias, Cystoderma fallax, Cystoderma granulosum, Cystoderma japonicum and Cystoderma terreii. As the member of Lepiotaceae, Cystoderma belongs under Eumycotina, Basidiomycotina, Eubasidimycotina, Hymenomycetidiae, and Agaricales. Its outer pileus of Cystoderma is serrate radially, a small scale is scattered its peridium. And stipe has a small annulus attached to it. spores is subspore or fusiform, white and it has pseudoamyloid. Each shape, size, shine and quility of fruiting body of Cystoderma is different in the breed and it is important sources of a classification of Cystoderma. Especially, the shapes and colors of various scaly which are on the surface of the fungus are important to the external classification.

This study was conducted to research the effect of Cryptomeria japonica sawdust and branch on the Production of Fruiting body of Pleurotus eryngii. Quantity of fruit body was lower in 5.2things/ bottle but yield of fruit body was higher in 3.5things/ bottle about big fruit body than Douglas-fir sawdust medium on C. japonica sawdust medium, so yield of fruit body was more 45g than Duglas-fir sawdust medium. But in the C. japonica branch sawdust medium, both quantity of fruit body and yield of fruit body was remarkably lower 13.3things/bottle, 42.8g/bottle respectively than Duglas-fir sawdust medium.

곤충 기능의 분자생물학적 해석 및 이용 분야의 주요 연구 소재로 초파리와 누에를 들 수 있다. 초파리는 타 곤충에 비해 세대가 짧고 형질 변이체를 많이 보유하고 있어 과거 100여년 동안 유전학, 발생학 등의 연구소재로 이용되어 왔으며, 특히 1980년대에 P인자라고 하는 트랜스포존의 발견과 그 이용에 의한 형질전환 기술이 확립되어 유전자의 도입이 자유롭게 행하여졌다. 누에의 경우 누에알에 외래유전자를 도입하는 미세주사법이 개발되고, 곤충 베큘러바이러스를 이용한 누에 형질전환이 일본에서 시도된 바 있으며, 2000년대에 이르러 일본의 Tamura연구그룹에 의해 PiggyBac이라는 유전자로 만든 운반체를 이용하여 형질전환된 3세대 누에 제작에 성공하였으며, 2003년에는 누에 형질전환 기술의 첫 응용이라 할 수 있는 collagen 단백질이 함유된 재조합 누에고치를 생산하는 형질전환누에가 보고된 바 있다. 국내에서 본격적인 곤충형질전환관련 연구는 1998년 과학기술부 G7과제인 “신기능성을 지닌 견사곤충의 분자육종 기술 개발” 이래 지속적으로 수행되고 있으며 원천기술개발을 위해 외래유전자를 고효율로 발현시킬 수 있는 프로모터와 형질전환 시킨 누에에 도입유전자의 안정적인 발현과 고정이 가능한 운반체 개발을 위한 연구를 추진 중에 있다. 곤충게놈에 대한 연구 현황을 보면 2000년 초파리, 2002년 학질모기, 2004년 누에 및 꿀벌의 게놈이 해독되어 포스트게놈 시대에 돌입하고 있다. 곤충이 번영할 수 있는 원인의 하나로서 자기를 지키는 생체방어능력이 있다는 것을 들 수 있다. 이들 생체방어관련 물질은 1980년대 보고된 이래 지금까지 200종 이상 알려져 있으며, 특히 일본의 Yamakawa연구그룹은 1996년 학술진흥조정비에 의해 “곤충 기능 이용연구”에서 누에, 투구벌레등으로부터 항균성 단백질을 분리하여 그 작용 기작에 대한 연구를 수행하였으며, 이 연구는 2001년도부터 생물계 특정산업기술연구추진기구의 “곤충의 항미생물단백질의 특성해명과 개변” 프로젝트로 계속 수행하고 있다. 국내에서의 연구현황을 보면 농업과학기술연구원에서 누에로부터 누에신 및 엔보신, 꿀벌부채명나방으로부터 갈리오마이신이 개발되어 특성이 구명된 바 있고, 최근에는 소똥구리유충으로부터 분리된 새로운 고기능성 항생펩타이드 “코프리신”이 개발되어 항생제로서의 가능성을 모색하고 있다. 이들 연구 외에 곤충의 발육제어와 호르몬 연구, 곤충의 공생미생물연구 등 다양한 분야에서 많은 연구가 수행되고 있다.

이 논문에서는 구조물의 내진성능 향상을 위한 방법으로서 구조부재 및 수동형 감쇠기의 통합최적설계기법을 제시한다. 이는 구조부재 및 감쇠기의 최적배치를 다루는 최적화기법이다. 통합시스템의 최적설계를 위하여 다목적최적화기법을 도입하고, 이를 보다 효율적으로 다루기 위하여 목표신뢰성 제한조건을 갖는 다목적최적화문제로 재구성하였다. 수치해석 예제를 통하여 다양한Pareto 최적해를 제시하였으며, 이들이 기존 설계방법에 상응하는 순차적 설계방법 및 가중합방법에 따른 단일목적함수 최적화방법을 포괄함을 검증하였다. 여러 Pareto 최적해로부터 강성 및 감쇠장치의 사용량을 달리하는 3가지 대표설계안을 선택하고 이들의 내진성능을 다양한 지진하중에 대하여 비교 분석하였다. 이로부터 제시하는 방법이 구조물의 내진성능 향상을 위한 설계방법으로서 효율적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

인접 구조물의 지진응답 제어를 위한 비선형 감쇠시스템의 최적 설계 방법에 관하여 연구하였다. 최적 설계를 위한 목적 함수로는 구조물의 응답과 감쇠기의 총 사용량을 고려하였으며, 상충하는 두 목적함수를 합리적인 수준에서 동시에 최소화하는 해를 구하기 위하여 유전자 알고리즘에 기반한 다목적 최적화 방법을 도입하였다. 또한, 최적화 과정에서 요구되는 비선형 시간이력해석을 수행하지 않고도, 비선형 이력감쇠기로 연결된 구조물의 지진응답을 효율적으로 평가하기 위하여 추계학적 선형화 방법을 접목하였다. 제시하는 방법의 효율성을 검증하기 위한 수치 예로서 20층과 10층의 인접 빌딩을 고려하였으며, 두 빌딩을 연결하는 비선형 감쇠시스템으로는 입력전압의 크기에 따라 변화하는 감쇠성능을 보이는 MR 감쇠기를 도입하였다. 제시하는 방법을 통하여 MR 감쇠기의 각 층별 최적 개수 및 감쇠용량을 결정할 수 있었으며, 이는 일반적인 균등분포 시스템에 비해 유사한 제어성능을 보이면서도 훨씬 경제적이었다. 또한, 인접구조물간 충돌에 대하여도 확률적으로 안정적인 거동을 보임을 검증하였으며, 제시하는 방법이 준능동 제어시스템의 최적 배치를 결정하기 위한 설계문제에도 적용할 수 있음을 보였다.

이 연구에서는 작용하는 하중특성에 따라 적절한 감쇠력을 발휘할 수 있는 복합감쇠기(complex damper)를 제안하고 그 유용성을 장대교량의 지진응답해석을 통하여 검토하였다. 제안한 복합감쇠기는 두개 이상의 탄소성감쇠기(elasto-plastic damper)와 오일 감쇠기(oil damper)의 조합에 의하여 구성되며, 탄소성감쇠기의 변위의존적인 특성과 오일감쇠기의 속도의존적인 특성을 적절히 결합함으로서 효율적인 감쇠시스템의 구성이 가능하게 하였다. 중소형의 지진이나 작은 진폭의 진동에서는 오일감쇠기가 주로 진동을 흡수하며, 발생 빈도가 낮으나 규모가 큰 지진 등에 대해서는 탄소성 감쇠기가 진동에너지를 흡수한다. 이와 같이 복합감쇠기는 두 가지 종류의 감쇠기 역할을 잘 구분시켜 경제적이고 제진효율성이 뛰어난 설계를 가능하게 한다. 복합감쇠장치의 수학적 모델을 정립하였고, 수치모사를 통하여 응답특성과 효율성을 평가하였다. 수치모사 결과, 복합감쇠기는 단일의 수동형감쇠기를 이용하는 경우보다 뛰어난 감쇠효과를 더욱 경제적으로 구현할 수 있으며 내진성능을 크게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다.

본 연구는 울릉도의 삼림군락을 분류하고, 식생과 환경과의 상관관계를 분석하고자 수행하였다. 울릉도 삼림군락은 곰솔군락(Pinus thunbergii community), 소나무군락(Pinus densiflora community), 참식나무군락(Neolitsea sericea community), 섬잣나무군락(Pinus parviflora community), 너도밤나무 - 마가목군락(Fagus multinervis - Sorbus commixta community)으로 분류되었다. 식물사회학적 방법과 TWINSPAN에 의한 군락분류는 일치성을 보이고 있어 상호 보완될 수 있을 것으로 판단된다. 토양의 화학적 특성은 군락별로 약간씩 차이가 있는 것으로 나타났으며, 유기물함량, 전질소, 유효인산, 그리고 양이온 치환용량은 우리나라의 일반적인 산림토양에 비해 높게 나타났다. 토양 pH는 4.66-5.80으로 약한 산성 토양의 특징을 나타내고 있었으며, 토성은 양토나 사양토로 나타났다. 삼림군락과 환경요인들과의 상관관계를 살펴보면, 해발고와 치환성양이온(Na, K, Ca, Mg), 토양 pH 그리고 토성 중의 silt와 sand가 군락의 분포에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다.

해양구조물에서 많이 사용되는 K-Joint는 그 구조특성으로 인해 응력집중이 발생하며 최적 설계를 위한 가이드라인제시가 요구된다. 형상특성에 따른 응력집중 현상이 다르게 발생함으로 형상을 결정하는 각종 변수인 의 변화에 따른 조인트의 응력변화를 분석하였다. 수치적인 패라메트릭 연구를 통해 응력 변화 특성을 제시하였고 주요 요소에 따른 최대 응력값도 나타내었고 수치해석 결과를 실험값과 비교하였다.

이 연구에서는 인접한 두 빌딩의 진동제어를 위한 방법으로 선형 점성 감쇠기의 위치별 용량의 최적설계방법을 제시하고자 한다. 기존 연구들에서는 감쇠기의 균등분포 또는 층별 감쇠비의 민감도에 비례하는 분포의 가정 하에서의 준최적(suboptimal) 설계문제를 다룬 반면, 이 연구에서는 감쇠기의 위치별 용량을 독립적인 설계인자로 고려함으로써 전역 최적해를 결정하는 최적화기법을 다루었다. 이를 위하여 넓은 영역에서 다수의 설계변수를 효율적으로 검색할 수 있는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 도입하였으며, 제어 성능 및 감쇠용량에 대한 목적함수의 정의를 달리함으로써 얻어지는 여러 최적설계 결과를 상호 비교하여 보다 최적의 해를 구할 수 있는 목적함수를 정립하였다. 기존 연구결과와의 제어성능 및 감쇠용량의 비교를 통하여 제시하는 방법의 효율성을 검증하였다. 아울러 서로 상이한 주파수 성분을 띄는 실제 역사지진에 대한 시간이력해석을 통하여 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 제진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

지진응답 제어를 위하여 사장교 구조물에 장착된 준능동MR 댐퍼의 경제적 효율성 평가기법을 제안하였으며, 다양한 지반운동 특성에 대하여 비용효율성을 극대화하는 MR 댐퍼의 최적용량에 대한 분석을 수행하였다. MR 댐퍼의 비용효율성 평가를 위하여 생애주기비용 개념을 적용하였으며, 생애주기비용을 이루는 비용항목 중 손상비용의 기대값을 평가하기 위하여 지진재해로 인한 사장교의 파괴확률을 추정하였다. 사장교의 파괴로 인한 직 간접 손상비용의 규모를 매개변수로 하여 비용효율성을 평가하였다. 비용효율성 평가지수는 MR 댐퍼의 장착으로 인한 추가 투자비용과 사장교 구조물의 손상비용으로 이루어진 함수로서, 탄성받침이 사용된 기존의 설계에 대한 경제적 효율성을 나타내도록 정의하였다. 사장교의 지진응답 제어를 위하여 장착된 MR 댐퍼는 경제적으로 효율적인 대안인 것으로 나타났다. 지반운동의 특성과 손상비용 규모에 대한 MR 댐퍼의 최적 용량을 분석한 결과, 지진위험도 및 손상비용 규모가 커짐에 따라 가장 높은 비용효율성을 가지는 MR 댐퍼용량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

신안군 장도 산지습지의 식생과 토양 및 ordination을 분석하였다. 장도 산지습지에서 특기할만한 식물은 바늘꽃, 개쉽사리이고, 한국 특산식물로는 흑산도 비비추와 소사나무 2종이며, 관속식물은 40과 62속 57종 9변종 1품종 총 67분류군이다. 식생군락은 버드나무-기장대풀군락, 기장대풀군락, 억새군락이다. 토양 분석 결과, 유기물함량 20.6-72.4%, 전질소함량 0.74-2.13%,유효인산함량 33.3-114.6ppm, 양이온치환용량(CEC) 25.5-94.3이고, 토양pH는 5.10-5.42이며, 토성은 주로 식양토로 나타났다. 군락의 분포와 환경 인자들과의 상관을 보면, pH가 군락의 분포에 영향을 미치고 있음을 알 수 있으며, 버드나무-기장대풀군락은 3군락 중 pH가 가장 높으며, 전질소, 유기물함량, 양이 온치환용량, 치환성 Na, Ca, Mg등의 양료가 가장 많은 입지에 분포하고 있으며, 억새군락은 버드나무-기장대풀군락과는 반대로 3군락 중 pH가 가장 낮으며, 전질소, 유기물함량, 양이온치환용량, 치환성 Na, Ca, Mg등의 양료가 가장 적은 입지에 분포하고 있다.

이 논문에서는 서로 다른층 높이를 갖는 인접한 두 빌딩의 내진성능을 효율적으로 향상시킬 수 있는 선형 점성 감쇠기의 최적 설계방법을 제시하고자 한다. 이를 위하여 층간 대각 브레이싱 형태의 에너지 소산장치 연결방법과 인접 구조물간 에너지 소산장치 연결방법을 고려하였으며, 두 가지 연결방법을 적용한 시스템에 대한 감쇠용량별 주파수응답함수 비교를 통하여 구조물간 연결방법의 효율성을 확인하였다. 아울러 구조물간 연결방법에서 주파수응답함수를 최소화하는 최적 감쇠용량이 존재하는 것을 보이고, 최적 설계된 시스템에 대하여 감쇠용량별 구조물의 고유주파수 및 등가감쇠비의 민감도를 분석하였다. 민감도 분석 결과로부터 고층부에 설치되는 에너지 소산장치가 구조물의 등가 감쇠비를 효율적으로 증가시키는 것을 확인하였다. 따라서 민감도에 비례하는 새로운 감쇠기 설계방법을 제시하고, 대각 브레이싱 연결방법과 구조물간 연결로서 균등분포 및 제시하는 민감도 기반 분포에 따른 연결방법을 적용한 시스템들의 내진성능을 비교 분석하였다. 지진응답의 비교결과, 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 내진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

사장교의 효과적 지진응답제어를 위하여 MR 감쇠기를 이용한 준능동 퍼지 제어기법을 제시하였다. 제시하는 방법은 MR 감쇠기의 응답정보만을 이용한 퍼지추론 과정을 통하여 준능동 제어를 수행하는 방법으로서, 능동제어이론에 기반한 기존 준능동 제어기법과 달리, 별도의 능동제어기를 설계할 필요가 없는 간단한 구조로서 구성될 수 있다. 제시한 제어기법의 제어성능을 평가하기 위해 사장교 벤치마크 문제에 적용하였으며 기존 준능동 제어기법들과의 성능비교를 통하여 그 효율성을 평가하였다. 제어성능을 비교한 결과, 제시하는 준능동 퍼지 제어기법은 주탑의 전단력 및 휨모멘트, 데크의 수평변위, 그리고 케이블 장력 등의 상충하는 지진응답들을 동시에 효과적으로 제어함으로써 지진응답제어에 매우 효율적인 제어전략이 될 수 있음을 보였다.

본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.

다양한 지진 규모 및 주파수 특성을 가지는 지반운동에 대하여 사장교에 장착된 준능동 제어시스템의 제어효과를 분석하고 비용효율성을 평가하였다. Dyke 등에 의하여 제시된 벤치마크 사장교 제어문제에 준능동 제어시스템을 설계하였으며, LQG 최적제어기에 기반한 bi-state 제어방법을 적용하였다. 제어시스템의 비용효율성은 제어시스템을 장착하지 않은 교량의 생애주기 비용에 대한 제어시스템을 장착한 교량의 생애주기비용의 비로서 정의하였으며, 손상비용 규모와 준능동 제어장치의 가격을 매개변수로 하여 그 변화에 따른 비용효율성 평가를 수행하였다. 분석 결과, 제어시스템의 경제적 효율성은 준능동 제어장지의 가격에 크게 민감하지 않은 반면, 손상비용 규모에 따라 민감하게 변화하였다. 또한 중진규모의 연약지반과 강진규모의 견고한 지반에 해당하는 지반운동에 대하여 준능동 제어시스템의 비용효율성이 높은 것으로 평가되었다.