수염풍뎅이(Polyphylla laticollis manchurica)는 과거에는 흔히 발견되었으나, 1970년대 이후 한반도 내 개체수 가 급격히 감소하여 2005년 환경부에 의해 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되었다. 또한 해당종의 분자생물학적 연구는 멸종위기종이라는 특성으로 인해 제한적으로 진행되었다. 그로 인해 NCBI 등 공공 데이터베이스에서 제공되는 서열정보들 또한 부족한 실정이다. 이 연구는 이러한 한계를 극복하고 수염풍뎅이의 유전적 특성을 규명하기 위해 생물정보학적 기술을 활용하여 전사체 분석을 진행하였다. Illumina HiSeq 2500 플랫폼을 사용하여 53,433,048개의 RNA reads를 얻었으며, Trinity와 TGICL을 이용한 De novo 어셈블리 분석을 통해 18,172개의 unigenes를 생성하였다. 생성된 unigenes는 GO, KOG, KEGG, PANM DB를 활용하여 annotation을 진행하였다. 그 결과, GO 분석에서는 ‘binding and catalytic activities’와 관련된 항목이 높은 발현을 보였으며, KOG 분석의 경우 ‘Cellular Processes and Signals’ 범주가 높은 비율을 나타내었다. KEGG 분석을 통해 2,118개의 unigenes가 metabolic 카테고리에 annotation된 것을 확인하였다. SSR 모티프 분석에서는 AT/AT (42.90%) 모티프, AAT/ATT (13.13%) 모티프 순으로 많이 나타나는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해 분석한 결과 들을 이용하여 유전자원 및 종 정보를 실시간 제공 및 정보 공유가 가능하도록 Database 및 web-interface를 구축하 였으며, 이러한 자료들은 국내 멸종위기종인 수염풍뎅이의 고유한 유전적 특성을 발굴 및 확보할 수 있는 기반자 료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Recently, it is demonstrate that the invertebrates have a immune memory, called Immune priming (IP). It was partially studied that the IP is mainly regulated by epigenetic modification. Here, to understand the IP on antimicrobial peptides (AMPs) production, we investigated larval mortality and time-dependent expression patterns of AMP genes in T. molitor larvae challenged with E. coli (two-times injection with a one-month interval). Interestingly, the results indicate that the higher and faster expression levels of most AMP genes were detected compared to the non-primed T. molitor larvae. Our results may used to improve the understanding of mechanisms of invertebrate immune memory.

지속적인 기후변화로 인해 매개 곤충을 통한 다양한 신종감염병이 국제적으로 확산되고 있으며, 발생빈도 또한 증가하는 추세이다. 이러한 매개질병을 관리하기 위해서는 질병을 매개하는 매개체에 대한 정보와 지속적 인 모니터링이 필요하다. 이 연구는 제3급 법정 감염병으로 지정된 중증열성혈소판감소증후근(Severe Fever with Thrombocytopenia Syndrome, SFTS) 및 라임병(Lyme disease) 등의 매개체로 알려져 있는 참진드기를 대상으로 충남 당진 일대에서 2018년부터 2023년까지 총 6년, 4월-11월의 기간동안 월 1회 4개의 환경(무덤, 산길, 잡목림, 초지)에서 드라이아이스 유인트랩을 사용하여 발생밀도를 조사하였다. 그 결과 2018년 16,996마리, 2019년 16,698마리, 2020년 6,417마리, 2021년 7,380마리, 2022년 3,451마리, 2023년 3,465마리로, 총 54,407마리가 채집되 었으며, 초지에서 가장 많이 채집되었다. 채집된 참진드기는 2속 3종으로 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis), 개피참진드기(H. flava), 일본참진드기(Ixodes nipponensis)이며, 작은소피참진드기 (H. longicornis) 가 42,489마리(78.09%)로 높은 우점도를 보였으며, SFTS 보유 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 Nested RT-PCR 단계를 걸쳐 전기영동을 수행하였으나 양성 검체는 0건으로 확인되었다. 이러한 연구 결과는 SFTS의 주요 매개 체인 참진드기 발생 양상 파악 및 매개 질병 관리 전략 수립에 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

국립기상연구소의 보고에 의하면 최근 한반도의 기온 상승으로 인해 온대내륙성 기후형에 속했던 지점은 온대해양성 기후형으로, 온대해양성 기후형은 아열대습윤 기후형으로 변화하고 있다. 이러한 한반도의 기후 변화는 환경 변인에 민감한 질병 매개 곤충의 분포와 밀도 변화에 영향을 미칠 수 있어 지속적인 모니터링이 중요하다. 이 연구는 철새도래지 내 발생 및 유입될 수 있는 모기와 관련 바이러스 감염률을 확인하기 위해 충남 당진의 철새도래지에서 BG-sentinel trap 및 LED trap을 사용하여 2021년부터 2023년까지 4-11월간 월 2회 수행하 였다. 채집된 모기는 총 3,723마리로, 4속 16종을 확인하였다. 그 중 금빛숲모기 (Aedes (Aedimorphus) vexans nipponii) 가 1,711마리(45.96%)로 가장 높은 우점도를 나타냈으며, 흰줄숲모기 (A. (Stegomyia) albopictus) 와 큰검 정들모기 (Armigeres (Armigeres) subalbatus) 각각 588마리(15.79%), 빨간집모기 (Culex (Culex) pipiens pallens) 269마리(7.23%)로 나타났다. 채집된 모기의 Flavi-virus 감염 여부를 확인하기 위해 RNA 추출 및 RT-PCR을 통해 확인하였으나, 모두 음성으로 확인되었다. 이러한 연구 결과들은 기후변화에 맞추어 변화하는 감염병 매개 모기 의 발생 현황을 감시·예측하는데 유의한 자료로 활용될 수 있으며, 향후 모기 매개 질환 발생을 예측하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

털진드기 유충 (Acari: Trombiculidae)은 쯔쯔가무시증을 전파하는 주요 매개체이다. 털진드기 유충의 발생량 은 가을철에 증가하는 것으로 알려져 있지만, 환경 및 시기에 따라 발생 패턴이 다르게 나타날 수 있어 각 지역에 대한 조사가 필요하다. 이 연구는 충남 예산의 털진드기 발생 양상을 확인하기 위해 2017년부터 2023년까지 36-51 주차 (9-12월)에 걸쳐 현장 조사를 수행하였다. 논, 밭, 수로, 초지에 5m 간격으로 털진드기 트랩을 환경별로 5개씩 설치하여 채집하였다. 그 결과 총 3,257개체로 2017년 1,104마리, 2018년 785마리, 2019년 650마리, 2020년 160마 리, 2021년 139마리, 2022년 233마리, 2023년 186마리 채집되었다. 동정 결과 5속 12종이 확인되었으며 둥근혀털 진드기(Neotrombicula tamiyai)가 1,882개체(57.78%)로 우점도가 가장 높게 나타났다. 이러한 발생 양상에 관한 연구는 매개 질환의 예방 및 관리 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으므로 지속적인 연구와 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.

최근 하천 환경 개선을 위한 노력과 연속성확보의 일환으로 인공구조물에 대한 철거 정책이 시행되고 있으나, 인공구조물 철거가 하천 환경에 미치는 장기적인 영향에 대해서는 명확하게 알려지지 않았다. 이에 본 연구는 하천 내 인공구조물 철거의 장기적인 영향을 분석하고, 지속 가능한 하천 관리 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 설악산에 위치한 가는고래골의 인공구조물을 대상으로 2021년 8월부터 2023년 10월까지 8회에 걸쳐 조사한 결과, 조사기간동안 총 3문 3강 8목 11과 85종이 출현하였다. 총 출현종수는 보의 철거 전(총 44종)과 비교하여 철거직후(43종) 다소 감소하였으나, 이후 점진적으로 증가(2022년 56종, 2023년 64종)하였으며, 특히 절지동물 문에 해당하는 분류군의 증가가 확인되었다. 인공구조물과의 거리에 따른 출현종수는 구조물과 가까울수록 종수가 현저히 감소하였으며, 이격될수록 종수가 증가하였다. 장기적인 조사결과 인공구조물과 이격되어 있는 정점부터 점진적인 종수의 안정화가 확인되었으며, 인공구조물 철거지점과 가까운 지점에서는 지속적인 하상 변화가 관찰되고 회복이 느렸다. 이에 인공구조물 철거 후, 빠른 회복을 위해서는 초기 주변환경을 고려한 서식환 경의 조성 및 관리에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

먹노린재 합성집합페로몬 후보물질 12종에 대한 유인력을 평가하였다. 페로몬 방출기는 4구 후각계 (Olfacomter)를 사용하였고 4개의 진공관에 각각 후보물질을 투입 후 진공 유압 방식으로 방출하여 포집기에 유인되는 먹노린재의 개채수를 측정하는 방법으로 검정하였다. 4구 후각계 페로몬 평가 방법은 기존 Y-관 후각 계의 문제점인 양방향 선택성과 공간 한정성을 개선하여 평가의 정확성을 향상시켰다. 유인력 평가 결과 12종의 유인제 후보물질 중 Trans-2-Decenal이 먹노린재 실험개체에 대하여 100% 유인력을 보였다. 또한, 선별된 Trans-2-Decenal의 먹노린재 유인력에 대한 유효농도 시험을 진행 한 결과, 50%의 농도에서 유인력이 가장 높았 다. 본 연구를 통해서 선별된 Trans-2 Decenal은 기존의 노린재과에 대한 페로몬 트랩에 비해 먹노린재에 대한 유인 효과가 높을 것으로 사료되었다. 이에 따라, Trans-2 Decenal을 기반으로 한 페로몬 트랩이 상용화된다면 추후의 먹노린재 방제 효과가 높아질 것으로 기대된다.

우리는 솔수염하늘소(Monochamus alternatus) 장에 존재하는 공생미생물들을 분리하였다. 그중 다양한 식물 들을 대상으로 성장 촉진 효과가 보고된 세균을 단일배양 분리하였다. 이 세균은 16S rRNA sequencing을 통하여 Enterobacter roggenkampii로 동정되었다. 우리는 분리된 E. roggenkampii에 대하여 genomic sequencing을 수행하 였고 유전학적 특성을 확인하였다. 우리는 E. roggenkampii가 식물의 성장을 촉진할 수 있는 다양한 유전자들을 가지고 있는 것을 확인하였고 그 중 IAA-Asp hydrolase 유전자를 가지고 있음을 알 수 있었다. 동시에, 분리된 E. roggenkampii와 같은 속의 세균을 대상으로 다양한 API kit와 기질 첨가 배지를 이용하여 생화학적 특성을 비교하였다. 향후 IAA-Asp 가수분해효소를 생산하는 잠재적인 식물 생장 촉진 비료 미생물로 등록하여 다양한 작물을 대상으로 생장 촉진 효과를 확인할 것이다.

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda, has developed extremely high levels of resistance to chlorantraniliprole and other classes of insecticides in the field. As microRNAs (miRNAs) play important roles in various biological processes through gene regulation. we examined the miRNA profile of S. frugiperda in response to Chlorantraniliprole, Indoxacarb and Thiamethoxam. Transcriptome analysis showed significant changes in the abundance of some miRNAs after treatment of S. frugiperda larvae with LC20 concentrations of three insecticides. A total of 197 miRNAs were systematically identified from S. frugiperda, and 16, 9, 2 miRNAs were differentially expressed after treatments of three insecticides. Importantly, three miRNAs were significantly downregulated and three were upregulated by RT-qPCR after treatment the LC50 of three insecticides with S. frugiperda larvae. Microinjection of agomirs of these six miRNAs into S. frugiperda larvae resulted in significant changes in mortality rates when exposed to three insecticides. Additionally, we also screened potential target genes for some of differentially expressed miRNAs, which may play important roles in insecticide resistance development. These findings provide valuable insights into the molecular mechanisms of insecticide resistance and underscore the potential of miRNAs as targets for the development of novel pest control strategies in S. frugiperda.

코로나 사태 이후 공연예술계는 ‘초지능화’와 ‘초연결성’의 특징으로 대표되는 메타버스에 주목 하기 시작했다. 직접 만나서 소통할 수 없는 비대면적 상황은 현실세계와 가상공간을 연결해 주는 메타버스 플랫폼 전시 공연 활성화에 큰 영향을 끼쳤다. 코로나 사태가 끝난 이후에도 공연예술계는 다양하고 실험적인 온-오프라인 공연의 형태로 해당 기술을 활용한 다양한 프로 젝트 전시들을 선보이고 있다. 이처럼 실감 콘텐츠와 가상현실을 접목한 VR, XR 기술들은 빠 르게 실감 콘텐츠와 전시공연분야에 접목되며 실험적이고 다양한 공연과 전시를 선보이고 있 다. 메타버스 플랫폼을 활용한 전시와 공연들이 관객들이 어떠한 방식으로 다가가고 있는지 실감 콘텐츠 공연사례들을 분석하고, 가상현실이 일상화되고 있는 요즘, 전시와 공연 예술 분 야의 변화의 방향을 살펴본다.

This study evaluated the risk of single and combined exposure to microplastics in zebrafish (Danio rerio) through biomarkers, such as survival rate, excretion rate, and histological alterations of organ systems. The experimental groups were the control (Cont.), single microplastics exposure group (MPs, 1.83%/fish total weight (g)), the copper group (Cu, 21.6 μg L-1), and a group with combined exposure to MPs and copper (MPs*Cu). The experiment was conducted with individual exposure (7 days) for MP excretion rate analysis and group exposure (14 days) for biomarker analysis. The daily excretion rate of MPs tended to decrease in a time-dependent manner. The copper concentration in the body was not significantly different between single and combined copper exposure. The degeneration of mucous cells in the skin, capillary dilation of the gill lamella, increased intestinal mucous, hepatocyte hypertrophy, and the degeneration of glomeruli and renal tubules were observed in all exposure groups. These histological alterations showed the highest tendency in the MPs*Cu group. In this study, the changes in biomarkers were attributed to the single effect of copper or the combined effect of copper and MPs rather than being solely influenced by MPs.

The complexation of silicon with carbon materials is considered an effective method for using silicon as an anode material for lithium-ion batteries. In the present study, carbon frameworks with a 3D porous structure were fabricated using metal–organic frameworks (MOFs), which have been drawing significant attention as a promising material in a wide range of applications. Subsequently, the fabricated carbon frameworks were subjected to CVD to obtain silicon-carbon complexes. These siliconcarbon complexes with a 3D porous structure exhibited excellent rate capability because they provided sufficient paths for Li-ion diffusion while facilitating contact with the electrolyte. In addition, unoccupied space within the silicon complex, combined with the stable structure of the carbon framework, allowed the volume expansion of silicon and the resultant stress to be more effectively accommodated, thereby reducing electrode expansion. The major findings of the present study demonstrate the applicability of MOF-based carbon frameworks as a material for silicon complex anodes.

본 연구는 대한민국 울릉도 특산식물인 추산쑥부쟁이(Aster × chusanensis Y.S.Lim, Hyun, Y.D.Kim & H.C.Shin)의 기내 대량증식체계 확립을 위해 시토키닌 계열 식물생장조절 제를 첨가하여 캘러스 및 신초 형성 조건을 구명하고자 수행 하였다. 실험결과, 추산쑥부쟁이의 줄기 절편체에서 캘러스 와 신초가 형성되었다. 캘러스 형성률은 TDZ 3.0mg·L-1처 리구에서 88.9%로 가장 높았고 BAP 3.0mg·L-1와 Zeatin 3.0mg·L-1 처리구는 66.7%, 2iP 3.0mg·L-1 처리구에서는 11.1%였다. 신초 형성률은 모든 처리구에서 77% 이상이고 특히 TDZ처리구와 Zeatin 처리구에서 100%였다. 그러나 TDZ처리구에서는 형성된 신초가 부풀어 오르거나, 잎에 과수 성이 나타나는 등 형태적 기형이 나타났다. Zeatin처리구에 서 발생한 신초는 정상적인 형태를 나타났다. 잎 절편체에서 는 캘러스, 신초가 발생하지 않았으며 절편체가 탈색하며 고 사하는 것을 확인하였다. 종합적으로 추산쑥부쟁이의 캘러 스 및 신초 형성을 위해서는 줄기 절편체를 배양 재료로 이 용하는 것이 효과적으로 확인되었다. 캘러스 유도에는 TDZ 3.0mg·L-1처리가 가장 효과적이었고, 추후 NAA와 같은 옥신 을 함께 첨가하여 증식 효과를 분석하는 연구가 필요할 것이 다. 또한, 신초 유도에도 TDZ 3.0mg·L-1 처리가 효과적이었 으나 장기간, 고농도로 사용할 경우 형태적인 기형이 발생할 수 있어 정상적인 식물생산에 부적합한 것으로 확인되었다. 따라서 형태적 기형이 발생하지 않은 아데닌 유도체형 시토키 닌인 Zeatin을 활용하는 것을 추천한다. 본 연구는 울릉도 특 산식물인 추산쑥부쟁이의 기내 대량증식과 생태계 유지에 필 요한 종 공급을 위한 대량증식 체계 구축을 위한 자료로 활용 할 수 있을 것이다.

다중 에이전트 강화학습의 발전과 함께 게임 분야에서 강화학습을 레벨 디자인에 적용하려는 연구가 계속되 고 있다. 플랫폼의 형태가 레벨 디자인의 중요한 요소임에도 불구하고 지금까지의 연구들은 플레이어의 스킬 수준이나, 스킬 구성 등 플레이어의 매트릭에 초첨을 맞춰 강화학습을 활용하였다. 따라서 본 논문에서는 레 벨 디자인에 플랫폼의 형태가 사용될 수 있도록 시각 센서의 가시성과 구조물의 복잡성을 고려하여 플랫폼 이 플레이 경험에 미치는 영향을 연구한다. 이를 위해Unity ML-Agents Toolkit과MA-POCA 알고리즘, Self-play 방식을 기반으로2vs2 대전 슈팅 게임 환경을 개발하였으며 다양한 플랫폼의 형태를 구성하였다. 분석을 통해 플랫폼의 형태에 따른 가시성과 복잡성의 차이가 승률 밸런스에는 크게 영향을 미치지 않으나 전체 에피소 드 수, 무승부 비율, Elo의 증가폭에 유의미한 영향을 미치는 것을 확인했다.

To develop quality-improved bakery products, the influence of the partial replacement of wheat flour by Artemisia princeps leaf powder (APP) on the quality characteristics of cookies, including antioxidant activities, was investigated. Studies were carried out to evaluate the addition of different percentages of APP on the quality characteristics of cookies prepared by incorporating APP (1-4%) into wheat flour. The incorporation of APP significantly affected the cookies’ physicochemical parameters and sensory acceptance attributes. Such incorporation at different levels significantly reduced moisture content while increasing the cookie dough’s density (p<0.05). The spread ratio, loss rate, L*, and b* values of the cookies decreased, but their hardness and a* value increased significantly with increasing levels of APP substitution (p<0.05). 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzthiazoline- 6-sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activities were significantly increased (p<0.05) with higher APP substitution and were well-correlated. Hedonic sensory results showed that cookies fortified with 2% APP generally received satisfactory and acceptable acceptance scores. Consumers seemed to prefer the cookie texture in terms of chewiness when the samples were softer and lighter but less reddish, whereas taste acceptance may be a dominant factor in overall acceptability.

Molten Salt Reactor (MSR) is one of the 4th generation nuclear power systems which is its verified technology in physically and chemically. Among the various salts used for MSR system, the eutectic composition of NaCl-MgCl2 system maintains the liquid state at around 450°C, in the same time, it has high solubility for nuclear fuel chlorides. This characteristic has high advantage for lowering the operating temperature for the MSR, which could reduce the problem of hightemperature corrosion by salt for structural materials significantly. In particular, since MgCl2 has the similar standard reduction potential with nuclear fuel, is used as a surrogate for, many basic researches have been conducted for verifying characteristic of MgCl2. It is well-known that main short-advantage of MgCl2 is hygroscopic properties. MgCl2 changes to MgCl2-xH2O state easily by absorbing moisture in air condition. The hydrated MgCl2 is producing MgOHCl by thermally decomposing at high temperature, the formed MgOHCl corrodes structural materials, even small amount of MgOHCl gives significant damage. Therefore, the purification of MgCl2 has been required for long-term operation of MSR using MgCl2 as a base salt. In this study, the purification of eutectic composition salt for NaCl-MgCl2 has been mainly performed by considering its thermodynamic properties and electrochemical characteristic, and the experimental results have been discussed.