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.

장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

단백질의 구조 예측은 생명 과학 및 의약학 분야의 핵심적인 연구 주제 중 하나로, 단백질의 기능 및 상호작용을 이해하기 위한 주요 정보를 제공할 수 있어 다양한 연구가 수행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 최근 Google DeepMind의 AlphaFold2가 등장하였으며, 단백질 구조 예측 성능을 대폭 향상시켜 CASP(Critical Assessment of Protein Structure Prediction)에서 뛰어난 평가점수를 받아 단백질 구조 예측 분야의 최신 기술을 크게 향상시켰다. 이러한 컴퓨터 기반의 단백질의 구조 예측 방법은, 고전적인 방법을 사용하여 직접 단백질 구조를 결정하는 방법 에 비해 매우 정확하고 빠르며 경제적인 비용으로 수행될 수 있어 단백질 구조 예측 및 생리학 연구를 수행하는 연구자들에게 유용한 방법론이 될 것으로 사료된다. 따라서 본 연구소에서는 곤충을 포함한 무척추 자생동물을 연구하는 연구자들을 위해 단백질 구조 예측을 수행할 수 있도록 64Core/128Threads의 CPU, 256GB의 RAM과 6장의 GeForce RTX 3090으로 이루어진 GPU(Graphical Processing Unit) 고성능 컴퓨터 시스템에 AlphaFold2 program을 구축하였다. 최근 인간을 대상으로 한 단백질 구조 예측 연구는 상당한 진전을 보이고 있지만, 곤충을 포함한 자연계의 동물을 대상으로 한 연구는 여전히 미비한 상황이다. 이러한 자생동물자원연구의 확대를 위해 본 연구소에서 구축한 GPU 시스템 및 생물정보학적 분석 방법이 많이 활용되어야 하며, 이를 위해서는 연구자들 의 협력과 참여가 필요하다.

We conducted research on the removal performance of various odor substances using a deodorizing agent, hypochlorite ion (OCl-), in odor emission sites where various odor-causing substances occur simultaneously. In experiments treating odor gases containing mixtures of aldehydes (acetaldehyde, n-butyl aldehyde, iso-valeraldehyde, propionaldehyde), sulfur compounds (hydrogen sulfide, methyl mercaptan, and dimethyl sulfide), and nitrogen compounds (ammonia and trimethyl amine), it was demonstrated that the introduced odor substances could be simultaneously removed when electrolyzed water was used. The overall removal efficiency was found to be significantly higher than when water alone was used. Particularly, it showed simultaneous effectiveness against acidic, neutral, and alkaline odor substances such as ammonia and hydrogen sulfide. Considering the positive aspects with regard to chemical safety, the use of salt instead of chemicals, and the continuous regeneration of the oxidizing agent, this environmentally friendly deodorization technology is expected to contribute to securing excellent odor removal capabilities and wide-ranging deodorization applications.

Protaetia brevitarsis seulensis larvae from industrial insects are traditionally recognized as functional health foods in South Korea. We evaluated the immuno-modulatory effects of feeding beneficial microorganism (Bacillus velezensis TJS119) to P. brevitarsis larvae as a dietary source. In this study, we investigated the immune-enhancing activities of P. brevitarsis larvae hot-water extract (PLW) and PLW after treatment with B. velezensis TJS119 (PLWB) using the RAW 264.7 macrophage cell line. We examined the effects of PLWB on cell proliferation, cytokine production, and nitric oxide production in RAW264.7 cells. PLWB showed no cytotoxicity at concentrations ranging from 7.8 to 1,000 μg/mL in RAW264.7 cells. Treatment with PLWB increased the production of nitric oxide and pro-inflammatory cytokines [tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interleukin-6 (IL-6), and interleukin-1β (IL-1β)] at doses of 62.5 to 1,000 μ g/mL in RAW264.7 cells. As a result, PLWB exhibited a stronger immune-enhancing effect compared to PLW. In conclusion, the results of this study offer experimental evidence to support the potential utilization of PLWB as an immunity-enhancing nutraceutical ingredient.

Korea is a country where the population is concentrated in metropolitan areas that have undergone rapid industrial development. As of 2020, more than 43% of the total population lives in large cities, and about 18.5% of the total population lives in Seoul. A basic human need living in such a metropolis is a pleasant environment. In this study, complex odors and designated odors were evaluated at the boundary areas and at the outlets for 15 public environmental facilities selected from among odor sources in Seoul. As a result of measuring the complex odor intensity was 3 ~ 6 times at the boundary areas and 100 ~ 4,481 times at the outlets. In food waste treatment facilities, incineration facilities, and waste transfer station facilities, the compound making the largest contribution to odor is acetaldehyde, which was recorded at 46%, 25%, and 32% respectively. At a sewage treatment facility and agro-fisheries wholesale market, hydrogen sulfide was the largest contributing compound at 71% and 29% respectively.

Complaints about foul odors are emerging as an issue, and the number of complaints is steadily increasing every year. Biofiltration is known to remove harmful or odorous substances from the atmosphere by using microorganisms, and full-scale biofilters are being installed and operated in various environmental and industrial facilities. In this study, the current status and actual odor removal efficiency of full-scale biofilters installed in publicly owned treatment facilities such as sewage, manure, and livestock manure treatment plants were investigated. In addition, the effects of design and operating factors on their efficiency were also examined. As a result, it was found that odor prevention facilities with less than 30% odor removal efficiency based on complex odors accounted for 40%-50% of the biofilters investigated. In investigating the appropriate level of operating factors on odor removal efficiency, it was found that compliance with the recommended values p lays a significant role in improving odor removal efficiency. In the canonical correlation analysis for the on-site biofilter operation and design data, residence time and humidity were found to be the most critical factors. The on-site biofilter operation and design data were analyzed through canonical correlation analysis, and the residence time and humidity maintenance were found to be the most important factors in the design and operations of the biofilter. Based on these results, it is necessary to improve the odor removal efficiency of on-site biofilters by reviewing the effectiveness of the operation factors, improving devices, and adjusting operating methods.

The types and distribution ratio of odor removal systems installed in publicly owned environmental facilities such as sewage treatment, wastewater treatment, manure treatment, livestock manure treatment, and food waste treatment were investigated. Since the intensity of the odor and the composition of the odor substances are different depending on the type of each public treatment facility, different odor removal efficiencies were derived depending on the applied odor removal technology. In addition, the removal efficiency of complex odors and individual odor substances of odor removal systems such as those applying biofilters, scrubbers, and adsorption towers were also compared and evaluated. Although it depends on each odor removal technology and application facility, about 50% of various odor removal systems presented an odor removal performance of less than 30%. The odor removal systems with an odor removal efficiency of 70% or more were evaluated to be less than 30% of the total number. Therefore, we suggest that odor removal efficiencies should be improved through continuous monitoring, diagnosis, reinforcement of maintenance, and improvement of systems.

Quality standards of activated carbon for gas-phase applications have been deleted from the Korean national standard list since 2007, and the iodine adsorption test is the only measure currently used for quality assurance. This study was performed to propose a suitable test method and a quality standard for gas-phase activated carbon. The "1/2 saturated vapor adsorption" test has been developed as a simple and convenient method to determine the adsorption capacity of activated carbon. In this study, the developed test method was evaluated using model VOCs including toluene, methyl ethyl ketone (MEK), and ethyl acetate (EA). A virgin activated carbon revealed adsorption capacities of 344mg/g, 322mg/g, and 328mg/g for toluene, EA, and MEK, respectively, and the adsorption capacity for a mixture of the three VOCs was 334 mg/g. When a regenerated activated carbon was applied, the adsorption capacities dramatically decreased to 62 mg/g, 52 mg/g, and 61 mg/ g for toluene, EA, and MEK, respectively. In addition, the 1/2 solvent vapor adsorption tests using 13 different specimens of activated carbon showed that their capacities were closely related to the iodine adsorption numbers, and this study suggested the adsorption capacity of 300 mg/g as a new quality standard. The novel test method and its standard may help to guarantee the quality of gas-phase activated carbon used for VOCs abatement processes.

Most of the white fumes from the tenter process of a textile plant in an industrial complex are generated by water vapor and oil mist. While general water vapor disappears when the humidity is lowered, the white fume generated in the tenter process does not disappear and is continuously maintained, resulting in environmental problems and complaints. Efforts to reduce white fume are being conducted, but it is vitally important to develop a performance index that quantitatively calculates and deduces the degree by which white fume has been reduced, so that a tangible and visible result can be obtained in the performance evaluation of prevention facilities. In this study, the removal efficiency or performance of a general wet scrubber and a wet electrostatic precipitator (electrical fume collector, EFC) installed in the actual textile tenter process was analyzed by the light scattering method that can measure the concentration of particles up to a high level. The white fume removal efficiency of the EFC was 92%, much higher than the 17% removal efficiency of the general scrubber. In addition, the EFC was more effective in removing toluene, 1,1'- [oxybis(methylene)]bis- Benzene, and benzothiazole, which are the major substances generated from the textile tenter process, as well as complex odors. From these results, it was found that the light scattering method is one of the useful tools to evaluate the performance of white fume prevention facilities in the industrial field in terms of satisfying the urgent need for measurement and the ability to obtain a clear and precise result on site. This approach is meaningful in that real-time quantification is applicable more intuitively than the gravimetric method in assessing the fume removal performance as it can be observed with the naked eye.

최근 AI 기술은 하루가 다르게 빠르게 발전하고 있고, AI기술은 각 분야에서 다양하게 사용되어지고 있다. 본 논문은 예술분야에서 AI기술의 활용으로 COVID-19 상황에서 인간관계, 개인적인 이유로 지친 마음을 위 로해주는 힐링 게임을 제작하였다. 제작한 힐링게임에서는 주로 Self-help-therapy의 효과를 얻을 수 있어, 치 료자의 도움없이 이용자가 힐링게임을 통하여 일상적 이용과정에서 치유적 효과를 얻을 수 있는 것을 기대 하고 있다. 게임 리뷰 데이터를 통계 분석하여 힐링게임으로 대중들이 요구하는 부분을 수용하여 힐링게임 이 제작되었으며, 사용자는 게임 시작 전 간단한 스토리라인과 AI와 상호작용할 수 있는 간단한 대화를 통 화여 Self-help-therapy 효과를 얻을 수 있었다.

연구는 참외 재배 지에서 흰가루병, 담배가루이 및 두점박이응애가 동시에 발생하였을 때 45, 40, 35°C (대조구)의 온도에서 측창으로 환기 처리 시, 온실 내 온 ․ 습도의 변화, 병충해 발생과 잎말림, 그리고 개화조절에 미 치는 효과를 검토하였다. 3월 3일 ‘히든파워’ 대목에 접붙여진 ‘알찬꿀’ 참외를 40cm 간격으로 격리상에 심었고, 위 에 언급한 병해충이 모든 처리구에서 발생한 6월 18일부터 7월 13일까지 처리하였다. 온실의 온도는 맑은 날에는 설정 온도 지점까지 증가되었고, 45°C 환기 처리에서 고온 고습이 약 9시간 동안 유지되었다. 주간 최고 기온과 최 저 상대습도 차이는 45°C 환기 처리에서 가장 높았다. 환기 처리 11일 후에는 흰가루병과 두점박이응애 피해가 45°C 환기 처리에서 거의 회복되었지만 40°C와 35°C에서는 그렇지 않았다. 처리 14일 후, 담배가루이와 두점박이 응애 밀도는 45°C에서 유의하게 감소하였으나 흰가루병 증상은 유의하게 감소하지는 않았다. 잎말림은 고온에서 유발되었으나 45°C에서도 심하지 않았다. 처리 26일 후, 새로 나온 줄기의 15 마디의 개화수를 조사한 결과, 45°C에 서 암꽃이 전혀 나오지 않았고 수꽃은 1.2개로 나타났다. 이상의 결과는, 고온기에 45°C의 고온에서 2－3주간 환기 처리는 온실 내부의 고온 고습을 유도하여 흰가루병, 담배가루이, 두점박이응애를 통제하고, 개화를 억제하여 참외 의 영양 생장을 회복할 수 있는 방법으로 사료되었다.