Different timings of coverage by a small paper bag at the young fruit stage were tested in order to evaluate the effect on the protection of fruit damage occurred by disease or pest, and quality deterioration during organic cultivation of 'Hwasan' (Pyrus pyrifolia Nakai) pear cultivar. The occurrence of four major moth populations and two major diseases in pears were monitored from April to September 2015. Among major moths and diseases, Grapholita molesta and pear rust were found often in the organic pear orchard, and they were observed frequently in May. Coverage by a small paper bag at the young fruit stage resulted in better fruit quality and a higher proportion of commercial fruits compared to a coverage timing of conventional paper bag. Interestingly, the fastest coverage timing of a small paper bag at the young fruit stage (when it was covered in April) showed the lowest occurrence of damaged fruits, which indicates that it successfully protected fruits from the damage caused by moths and diseases during April and May. Moreover, this timing of small paper bag coverage did not negatively affect the major qualitative and quantitative characteristics of fruits. These results suggest that early coverage by a small paper bag at the young fruit stage can be considered an efficient management strategy for organic cultivation of ‘Hwasan’ pear cultivar.

We have designed a 30 cm cryogenic space infrared telescope for astronomical observation. The telescope is designed to observe in the wavelength range of 0.5~2.1 μm, when it is cooled down to 77 K. The result of the preliminary design of the support structure and support method of the mirror of a 30 cm cryogenic space infrared telescope is shown in this paper. As a Cassegrain prescription, the optical system of a 30 cm cryogenic space infrared telescope has a focal ratio of f/3.1 with a 300 mm primary mirror (M-1) and 113 mm secondary mirror (M-2). The material of the whole structure including mirrors is aluminum alloy (Al6061-T6). Flexures that can withstand random vibration were designed, and it was validated through opto-mechanical analysis that both primary and secondary mirrors, which are assembled in the support structure, meet the requirement of root mean square wavefront error <λ/8 for all gravity direction. Additionally, when the M-1 and flexures are assembled by bolts, the effect of thermal stress occurring from a stainless steel bolt when cooled and bolt torque on the M-1 was analyzed.

We conducted thermal analyses and cooling tests of the space observation camera (SOC) of the multi-purpose infrared imaging system (MIRIS) to verify passive cooling. The thermal analyses were conducted with NX 7.0 TMG for two cases of attitude of the MIRIS: for the worst hot case and normal case. Through the thermal analyses of the flight model, it was found that even in the worst case the telescope could be cooled to less than 206°K. This is similar to the results of the passive cooling test (~200.2°K). For the normal attitude case of the analysis, on the other hand, the SOC telescope was cooled to about 160°K in 10 days. Based on the results of these analyses and the test, it was determined that the telescope of the MIRIS SOC could be successfully cooled to below 200°K with passive cooling. The SOC is, therefore, expected to have optimal performance under cooled conditions in orbit.

본 연구는 강원도 일원에서 수집된 왕머루 (GW-22, GW-45, GW-56, GW-200, GW-202, GW-300)의 화형에 따른 화분 특성 및 포도와 교배친화성을 구명하고자 수행하였다. 각각의 꽃 구조와 화분발아능력, 화분 형태, 화분크기 및 포도와 교배화합성을 조사하였다. GW-22와 GW-56의 꽃은 암술이 퇴화하고, 5개의 수술대가 곧은 직선이었다. 이들 각각의 계통은 인공배지에서 화분발아율은 27.6~29.8%였다. GW-45, GW-200, GW-202, GW-300의 꽃은 잘 발달된 암술과 5개의 수술대가 바깥쪽으로 말린 형태였다. 이들 계통은 모두 인공배지에서 화분발아율은 0%였다. 이들 계통은 자가수분된 머루에서는 과립과 종자를 얻을 수 없었다. 머루간의 상호교배에서는 착과율이 14.1~45.4%였다. 따라서 왕머루의 꽃 형태는 Vitis종의 자웅이주식물이다. 암머루와 수머루의 교배시 정상적인 종자를 형성하였고, 포도와 수머루의 교배시 정상적인종자를 형성하였다. 그러나 암머루와 암머루의 교배시 종자를 형성하지 못하였다. 그러므로 머루는 포도와 상호교배친화성이 있으며, 왕머루계통은 포도속 식물의 육종연구에 기여할 것이다.

강원도에서 수집되어진 왕머루를 관능평가와 기능성물질 분석을 통해 우량한 개체를 선발하였고, 선발되어진 왕머루를 통해서 생육과 과실특성을 검정하였다. 왕머루의 생육특성을 검정하기 위한 실험은 재배품종인 ‘캠벨얼리’와 ‘거봉’과 비교를 통해 이루어졌다. 왕머루의 만개기와 착색기는 실험에 이용되어진 재배품종들에 비해서 빨랐으나 수확기에 있어서는 늦은 것으로 조사되었다. 하지만, 재배적 특성에 있어서 재배품종과 야생머루의 차이가 큰 것으로 판단되지는 않았다. 신초생장 양상을 통하여 평가되어진 생장곡선은 재배품종과 매우 유사한 것으로 나타났다. 야생머루의 과실 비대는 착과이후 3~4일 경에 급속도로 신장하다가, 신초가 생장하는 시기에 신장이 느려졌으며, 두 번째 생육이 시작되는 시기부터 재배기까지 과실의 크기에 있어 대략 2배가량 신장하여 왕머루의 과실 발달은 두 번의 정지기를 가지는 이중생육곡선으로 구분되었다. 왕머루의 과실의 크기와 가용성당 함량은 수령에 따라 증가한 반면, 산도와 총 당함량은 저하되는 것으로 나타났으나 전반적으로 수령이 증가함에 따라 생육이 안정화되고 계통의 특성이 발현되는 것으로 조사되었다. 기능성 물질의 검정에서 야생머루의 안토시아닌 함량은 16.6에서 50.2mg/100g로, 레스베라트롤 함량은 0.143에서 0.236μg/100 g으로 재배품종들에 비해서 높은 함량을 나타내었다. 수집되어진 왕머루의 과실과 생육특성을 검정한 결과에서 야생머루는 일반재배품종들보다 유용물질을 많이 함유하고 있었으며 따라서, 이러한 왕머루의 다른 식품학적인 요소들은 포도속 식물의 육종연구에 기여할 수 있을 것으로 기대되어진다.

인간 면역 세포 중 하나인 T세포에 대한 각 시료의 생육촉진 활성은 시료의 1.0 g/l에서 기준물질로 사용한 유향열매의 정유 성분이 T세포의 생육촉진 활성 측정에서 가장 좋은 활성을 나타내었으며, 노간주나무의 열매의 정유성분이 줄기 부분의 정유 성분보다 높은 생육 촉진 활성을 보였다. T 세포의 각 cell 당 TNF-α의 분비량을 살펴보면 모든 시료의 정유 성분들이 배양 2일째 최대분비량을 나타내었고, IL-6의 경우는 모든 시료들이 배양 시간 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유방암 세포인 MCF-7에 대한 각 시료의 생육 억제 활성은 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 가장 좋은 활성을 나타낸 시료는 노간주나무 열매의 정유 성분으로 약 84%의 높은 생육 억제 활성을 나타내었으며, 유향 열매와 노간주나무 줄기의 정유 성분들도 약 80%에 가까운 높은 생육 억제 활성을 나타내었다. 간암 세포인 Hep3B에 대한 각 정유 성분들의 암세포 생육 억제 활성도 유방암 세포와 같이 각 정유 성분에 대하여 농도 의존적인 경향을 나타내었으며, 유향 열매의 정유 성분이 약 83%의 높은 생육 억제 활성을 나타내어 가장 좋은 활성을 나타내었다. 항암 및 면역기능의 역할에 대한 분자수준에서의 검증을 위해 HL-60 세포의 분화도를 살펴본 결과, 배양 시간 의존적으로 분화도가 증가하는 경향을 나타내었으며, 유향열매의 정유 성분이 Control 군에 비하여 1.38배의 증진활성을 나타내어 가장 높은 분화도를 나타내었으며, 노간주 열매의 정유 성분이 줄기의 정유 성분에 비하여 높은 분화도를 나타내었다.

전통적인 향기치료제로 쓰여 온 회향, 유향 그리고 노간주를 사용하여 최근 신기술로 평가되고 있는 초임계 유체추출법을 통해 생체 조절기능을 지닌 기능성 정유 성분을 추출하였다. 기존의 SDE 추출법과 비교하여 추출수율 측면에서 비교적 높은 결과를 얻어내어 정유 추출시 장차 SDE 추출법을 대체할 신기술로 평가되었다. 추출용매를 사용해야 하는 SDE 추출법과는 달리 무색, 무취인 CO2를 이용하여 정유 성분을 분리하는 초임계 추출법은 인체에 무해한 정유 성분을 얻을 수 있다는 것이 가장 큰 장점이라 사료되며, 분리된 정유 물질에 대해 성분 분석 결과 대부분이 휘발성 알코올 계열에 물질임을 확인할 수 있었다. 정유 성분들에 대한 생리활성 실험결과 항암, 항 돌연변이 그리고 신경활성이 아주 높은 것으로 나타나 aroma-theraphy로서의 가능성을 제시하였다고 사료된다. 나아가 이 정유성분에 대한 in vivo 실험을 통해 기초 의약품으로서 연구가 수행되어진다면 전통적인 치료제로서 사용된 천연물에 대한 현대적 가치부여가 가능하다고 생각된다.

황칠나무 잎의 추출물의 면역활성증진 실험에서 인간정상 간세포의 경우 모든 추출물이 1.0 Mg/ml의 농도에서 최고 26%이하의 세포독성을 나타내었다. 서로 다른 4가지의 암세포주(MCF7, A549, Hep3B, AGS)에서 50%이상의 저해율을 나타냈고, 정상 세포의 결과와 암세포의 저해율을 비로 나타낸 selectivity의 측정에서 모든 암세포주가 1.5이상의 사멸도를 나타내었고 전체적으로 에탄올 추출물의 효과가 가장 좋았다. 에탄올 추출물의 경우에서 인감 유방암 세포주(MCF7)와 인간 간암세포주(Hep3B)의 경우에서 1.0 mg/ml농도에서 각각 65%와 67%의 저해율을 기록했다. 면역세포 실험에서 에탄올 추출물이 1.0 mg/ml의 농도에서 B세포는 1.22배, T세포는 1.27배의 촉진 활성을 보였고, 6일 동안측정한 cytokines(IL-6, TNF-α)의 양도 에탄올 추출물의 경우 T cell의 경우 IL-6은 94pg/m1, TNF-α은 75pg/ml로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 볼 때 추출 열과 추출용매 등에 의해 황칠나무 잎에 존재하는 여러 가지 유용성분들이 풍부하게 존재하며, crude추출물 중에 에탄올 추출물이 면역활성에서 좋은 효과를 보였다는 것을 알 수가 있었고, 이를 통해서 황칠나무 잎을 이용한 기능성 식품으로의 연구 개발이 통해서 충분히 그 가치가 있다는 것을 알 수 있었다.