Dissolved organic matter (DOM) is a key component in the biogeochemical cycling in freshwater ecosystem. However, it has been rarely explored, particularly complex river watershed dominated by natural and anthropogenic sources, such as various effluent facility and livestock. The current research developed a new analytical method for TOC/TN (Total Organic Carbon/Total Nitrogen) stable isotope ratio, and distinguish DOM source using stable isotope value (δ13C-DOC) and spectroscopic indices (fluorescence index [FI] and biological index [BIX]). The TOC/TN-IR/MS analytical system was optimized and precision and accuracy were secured using two international standards (IAEA-600 Caffein, IAEA-CH-6 Sucrose). As a result of controlling the instrumental conditions to enable TOC stable isotope analysis even in low-concentration environmental samples (<1 mgC L-1), the minimum detection limit was improved. The 12 potential DOM source were collected from watershed, which includes top-soils, groundwater, plant group (fallen leaves, riparian plants, suspended algae) and effluent group (pig and cow livestock, agricultural land, urban, industry facility, swine facility and wastewater treatment facilities). As a result of comparing characteristics between 12 sources using spectroscopic indices and δ13C-DOC values, it were divided into four groups according to their characteristics as a respective DOM sources. The current study established the TOC/TN stable isotope analyses system for the first time in Korea, and found that spectroscopic indices and δ13C-DOC are very useful tool to trace the origin of organic matter in the aquatic environments through library database.

This paper proposes an algorithm for the Unrelated Parallel Machine Scheduling Problem(UPMSP) without setup times, aiming to minimize total tardiness. As an NP-hard problem, the UPMSP is hard to get an optimal solution. Consequently, practical scenarios are solved by relying on operator's experiences or simple heuristic approaches. The proposed algorithm has adapted two methods: a policy network method, based on Transformer to compute the correlation between individual jobs and machines, and another method to train the network with a reinforcement learning algorithm based on the REINFORCE with Baseline algorithm. The proposed algorithm was evaluated on randomly generated problems and the results were compared with those obtained using CPLEX, as well as three scheduling algorithms. This paper confirms that the proposed algorithm outperforms the comparison algorithms, as evidenced by the test results.

자기공명(magnetic resonance, MR)영상에서 주로 발생하는 Rician 노이즈는 영상의 화질을 저하하는 주요 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 노이즈 제거에 효율적이라고 잘 알려진 총변이(total variation, TV) 알고리즘을 모 델링하여 Rician 노이즈 레벨에 따른 파라미터를 최적화하고자 한다. 시스템은 8채널 기반의 3.0 T 장치를 활용하였 고 물 팬텀 영상을 획득하여 각각 Rician 노이즈를 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20 값을 부가하였다. TV 알고리즘 은 Rudin-Osher-Fatemi 모델을 기반으로 모델링하였고 최적화를 수행하기 위하여 반복수 파라미터를 조정하여 획득된 영상에 적용하였다. 결과적으로 Rician 노이즈 레벨을 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20을 사용하였을 때 각 각 30, 40, 80, 그리고 120 반복수를 기반으로 한 TV 노이즈 알고리즘에서 가장 우수한 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)와 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR) 결괏값이 도출되었다. 또한, 최적화된 반복수를 적용한 TV 알고리즘을 사용한 MR 영상에서 기존의 위너 및 중간값 필터를 사용하였을 때 비하여 SNR과 CNR 모두 우수한 값을 획득할 수 있었다. 특히 기본적으로 획득된 MR 영상보다 최적화된 TV 알고리즘을 적용한 영상의 평균 SNR과 CNR은 각각 3.11 및 3.31배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로, 노이즈 제거 효율이 우수한 TV 알고리즘의 최적화된 파라미터를 활용한다면 MR 영상에서의 활용 가능성이 클 것으로 기대한다.

This paper is proposing a novel machine scheduling model for the unrelated parallel machine scheduling problem without setup times to minimize the total completion time, also known as “makespan”. This problem is a NP-complete problem, and to date, most approaches for real-life situations are based on the operator’s experience or simple heuristics. The new model based on the Memetic Algorithm, which was proposed by P. Moscato in 1989, is a hybrid algorithm that includes genetic algorithm and local search optimization. The new model is tested on randomly generated datasets, and is compared to optimal solution, and four scheduling models; three rule-based heuristic algorithms, and a genetic algorithm based scheduling model from literature; the test results show that the new model performed better than scheduling models from literature.

피부를 대상으로 한 살균을 목적으로 하는 외용소독제 의 경우 식품 취급자에 오염된 미생물의 사멸 또는 제거 를 목적으로 활용될 수 있으며, 최근 개인위생에 대한 관 심 증가에 따라 제품 소비 증가와 제품 다양화가 두드러 지게 나타나고 있다. 살균 효능은 소독제의 핵심 품질 평 가 요소로서 수행 절차 및 조건에 따라 상이한 결과가 나 타날 수 있기 때문에 시험법의 효율성과 정확성을 높이기 위한 연구가 필요하다. 이에 본 총설논문에서는 주요 제 형별(겔형, 액제형, 와이프형) 시험법 개발 현황을 파악하 고 시험법별 특장점 분석 결과와 최근 관련 연구를 통하 여 제시된 시사점을 기반으로 향후 효능 평가 체계의 발 전 방향을 제시하고자 하였다. 인체 대상 시험법의 경우 시험 유형에 따라 소독제를 시험 대상 피부 표면에 처리 하는 조건이 다양화되어 있어 시험법 간 동등성에 대한 평가를 통해 소독제 제품의 성분이나 특성에 따라 최적의 시험 유형을 파악하고 그에 대응되는 적절한 평가 체계 및 관련 규제의 표준화의 필요성을 시사하였다. 특히 와 이프형 소독제의 경우 처리 방식이 미생물 제거 및 살균 에 직접적으로 영향을 미침에도 불구하고 피부에 노출하 는 손 대상 처리를 위한 사용 패턴의 표준화 사례가 부족 하였다. 한편 [전처리 - 소독제 노출 - 미생물 회수] 등 각 시험 절차별로 결과에 영향을 미치는 주요 결정 요인을 발굴하는 연구의 지속 수행을 통해 기존 시험법을 개선하고 신규 시험법을 개발하고자 하는 노력이 요구된다. 최 근 활발하게 개발되고 있는 ex vivo 시험법은 인체 시험 의 제한적인 연구 재현성과 같은 한계를 극복하면서도 인 간 피부 환경을 구현하기 위한 기술의 적용을 통해 연구 결과의 신뢰도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 한편 손 피부를 대상으로 한 균총 연구 등 소독제 처리 전후 미생물의 특성과 분포 분석 관련 연구가 최근 다수 보고 되고 있어 이를 활용한 미생물 군집 단위의 소독제 효능 평가 시험법의 확립이 기대된다. 본 연구를 통해 제시된 소독제 효능 시험법의 현황 기반 발전 전략은 보다 효과 적인 개인위생 관리 확립을 통해 손을 통해 교차 오염되 는 미생물에 의한 감염성 질병 발생을 최소화하여 공중보 건 및 식품 안전성 향상에 기여할 수 있다.

본 연구는 유통 중인 곡류 87건 및 그 가공식품 66건을 대상으로 발암물질인 무기비소의 오염도를 조사하였다. 높 은 분리능과 감도를 가진 HPLC-ICP/MS를 이용하여 무기 비소 As(III), As(V) 및 유기비소 MMA, DMA, AsB, AsC 를 분석했으며, ICP/MS로 총비소를 정량하였다. 모든 곡 류에서 무기비소가 검출되었으며, 곡류의 총비소는 약 70- 85%의 무기비소와 약 10-20%의 DMA로 구성되었다. 곡 류 분석 결과, 담수재배 종인 쌀과 흑미에서 높았고, 밭 재배 잡곡은 오염도가 낮았다. 쌀의 평균 무기비소 농도 는 쌀눈 0.160 mg/kg, 현미 0.135 mg/kg, 백미 0.083 mg/ kg으로 외피에 비소가 많은 것으로 조사되었다. 곡류 가 공식품은 원재료의 종류와 함량에 따라 무기비소 농도가 달랐으며, 현미와 쌀눈 가공 제품에서 검출량이 많았다. 모든 시료는 기준규격을 초과하지 않았지만, 섭취 빈도가 높으므로 식품 안전을 위해 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 발효노니 다당체 추출물(Vitalbos)을 건강기능 식품 소재로 활용하기 위해 DAA, 총당 함량, 단당류 3종 (galacturonic acid, glucose 및 galactose)을 지표성분으로 설정하고, 지표성분에 대한 효과적인 분석법 설정 및 검 증을 위해 수행되었다. 기존에 보고된 분석법 검증 방법 을 수정하여 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 (LOD) 및 정량한계(LOQ)를 고성능 액체크로마토그래피와 페놀-황산법을 이용하여 측정하였다. 그 결과 DAA 및 단 당류 3종의 표준용액과 Vitalbos의 머무름 시간이 일치하 였으며 스펙트럼 또한 동일하여 분석법의 특이성을 확인 하였다. 지표성분의 검량선 상관계수(R2)는 0.9995-0.9998 범위로 0.99 이상의 우수한 직선성을 나타냈다. Intra-day 및 inter-day 정밀도는 0.14-3.01%의 범위로 5% 미만의 우 수한 정밀도를 나타냈고 회수율은 95.13-105.59% 범위에 서 우수한 정확도를 보였다. DAA 분석의 LOD와 LOQ는 각각 0.39 μg/mL 및 1.18 μg/mL이었으며 총당 함량의 LOD 및 LOQ는 각각 0.84 μg/mL 및 2.55 μg/mL로 측정 되었다. 단당류 3종에 대한 LOD는 0.48-0.81 μg/mL의 범 위였으며, LOQ는 1.45-2.44 μg/mL 범위에서 정량분석이 가능한 것으로 나타났다. 분석법 검증 결과, 특이성, 직선 성, 정밀성 및 정확성 모두 우수한 분석법임을 검증하였 으며, LOD와 LOQ 또한 Vitalbos 분석에 적합하였음을 확 인하였다. 검증된 분석법을 이용하여 Vitalbos의 지표 성분 함량을 측정하였을 때, DAA, 총당 함량, galacturonic acid, glucose 및 galactose의 함량은 각각 2.31±0.06 mg/dry weight g, 475.92±5.95 mg/dry weight g, 72.83±1.05 mg/dry weight g, 71.63±2.44 mg/dry weight g 및 67.30±2.31 mg/dry weight g으로 측정되었다. 본 연구에서 검증된 분석법을 사용했을 때 Vitalbos의 지표성분 3종에 대하여 우수한 재현성으로 정 량분석이 가능하였으며, 건강기능식품 소재로의 품질관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

When researchers performed intestinal microbiota analysis using fecal samples, sample preparation processes are not standardized as of now. In particular, contrary to lab conditions, there are various factors hard to be controlled when sampling livestock feces on the farm. In this study, we wanted to know the influences of sample preparation conditions on fecal microbiota. We designed an experiment considering various sample preparation conditions (sample origin: rectum and ground; transporting condition: lysis buffer-treated, dry ice, ice, and room temperature; delayed times to extract DNA: 0, 1, 6, and 24 h) that can occur during microbiota analysis using cattle feces. First, we investigated the influences of sample origin, and microbial diversity (observed OTUs, p<0.001) was significantly higher when fecal samples were obtained from the ground than from the rectum and the principal coordinates analysis plot showed that samples were divided into two groups by origin. When we investigated the influences of transporting and storage conditions, observed OTUs (p<0.05) was significantly higher when samples were transported at room temperature than other conditions, and microbiota was affected by transporting and storage conditions. Finally, we investigated the effects of delayed time before DNA extraction from frozen fecal samples on microbial composition. Although this factor did not have a significant influence on microbial diversity, multidimensional scaling revealed its impact on microbial composition. Our findings will contribute to establishing an optimal procedure for microbiota analysis using farm-housing livestock feces.

버섯의 섭취는 버섯의 유용 성분에 의해 면역체계 및 장내미생물균총의 변화를 유발한다. 그중 많이 알려진 β- glucan 구조 기반 물질들은 염증매개물질의 분비는 억제 하고 대식세포의 활성은 유발하여 면역력의 증진을 도와 인체의 면역기능을 증진시킨다. 직접적인 유용 성분 이외의 다른 물질은 장내 미생물균총에 의해 단쇄지방산으로 변화되며, 변화된 단쇄지방산은 면역 및 다양한 질병의 완화를 유발하게 된다. 버섯이 포함하고 있는 성분은 β- glucan 외에도 장내미생물균총을 변화하게 유도하는 prebiotic로써의 역할을 수행하게 된다. 변화된 장내미생물 균총은 외부로부터 들어오는 다양한 감염성 균의 감염을 막으며, 면역체계의 균형 유지를 도우며, 질병을 예방하게 된다. 국내 섭취 빈도가 높은 새송이, 표고, 느타리, 팽이, 목이, 양송이 버섯의 유용 성분의 탐색, 장내미생물균총의 변화 및 섭취 시 인체의 단쇄지방산 변화 연구는 추후 버섯의 유용 성분, 장내미생물 및 질병과의 인과관계를 풀어내는데 기여할 것으로 여겨진다.

본 연구는 전국 37개 생활권의 미래 총부양비를 전망하는 데에 목적이 있다. 총부양비가 100을 초과하면 부양자보다 피부양자가 많아지는 것을 의미한다. 전국 평균은 2020년 48.6명에서 2050년 141.2명으로 증가하며, 같은 해 경북(동) 권역의 총부양비가 177.7명으로 가장 높고 세종권은 81.6명으로 가장 낮은 전망치를 보인다. 2040년에는 37개 생활권 중 26개 권역에서, 2050년에는 세종특별자치시를 제외한 모든 권역에서 총부양비가 100을 초과하는 것으로 전망되었다. 30년(2020~2050년)에 걸쳐 인천권 총부 양비 증가속도가 259.3%로 가장 빠를 것으로 나타났고, 전남(남) 권역은 73.4%로 가장 느릴 것으로 전망되었다. 본 연구에서 도출한 총부양비를 통계청에서 전망한 총부양비와 직접 비교하는 데 있어서는 제약이 있으나, 통계청 중위 시나리오에 비해 총부양 비가 전국적으로 더 급격하게 증가하는 것으로 나타나며, 이는 한국 사회가 전례 없이 높은 총부양비에 따른 사회경제적 어려움에 더욱 일찍 직면하게 될 것임을 의미한다.

The objective of this study was to evaluate effects of feeding methods on in vitro ruminal fermentation, total gas and methane production in Hanwoo steers. Six Hanwoo steers fitted with rumen cannula (430 ± 21 kg of body weight) were randomly assigned to one of three feeding systems: 1) feeding forage 1 hour after concentrate, 2) feeding concentrate 1 hour after forage, 3) feeding mixed ration. Rumen fluid sampled from each animals was incubated 24 hours with maize or timothy substrates in in vitro. Ruminal pH was increased in feeding method 2 or maize substrate than that of other methods or timothy substrate (P < 0.001). The production of total volatile fatty acid, acetate, propionate, butyrate, and valerate were increased when steers fed diets using feeding method 1 or rumen fluid was incubated with maize substrate (P < 0.001). Increased production of total gas and methane was observed in feeding method 1 and maize substrate compared to those of other methods or timothy substrate (P < 0.001). Due to the inconsistent results between ruminal fermentation and gas production in this study, further research is required to estimate effects of feeding method on enteric fermentation and gas production in in vivo.

The concentration of TVOCs in public transportation in the spring and summer of 2018 was measured. Public transportation measured the concentration of TVOCs on six subway lines in Seoul, two lines of high-speed trains, and intercity buses. The measurements were taken during the operation of each route of the surveyed public transportation from the origin to the destination. In addition, the measurement time was divided into the congestion time and the non-congestion time. In the spring of 2018, in the order of subway, train A, train B, and intercity buses, TVOC concentrations during the congestion time zone were 205.9 μg/m3, 121.3 μg/m3, 171.1 μg/m3, and 88.7 μg/m3, respectively. During the non-congestion time zone, the concentrations were 177.2 μg/m3, 108.8 μg/ m3, 118.2 μg/m3, and 126.1 μg/m3, respectively. In the summer of 2018, TVOC concentrations in the order of the aforementioned transportation modes during the congestion time zone were 169.8 μg/m3, 175.8 μg/m3, 78.0 μg/ m3, and 185.3 μg/m3, respectively. During the non-congestion time zone, the concentrations were 210.8 μg/m3, 116.1 μg/m3, and 162.7 μg/m3, respectively. An analysis of BTEX concentration among VOCs in public transportation in descending order were followed by toluene > xylene > ethylbenzene > benzene. Toluene, which has the highest concentration among the BTEX compounds, was found to be 12.86 μg/m3 to 91.41 μg/m3 during spring congestion time and 7.10 μg/m3 to 39.52 μg/m3 during non-congestion time. During the summer congestion time, the concentration was 6.68 μg/m3 to 249.48 μg/m3 and 13.23 μg/m3 to 214.5 μg/m3 during the non-congestion time. The concentration of benzene was mostly less than 5 μg/m3 in transportation. Particularly in the case of toluene, the concentration is significantly higher than that of other VOCs. Accordingly, further study of toluene exposure hazards will be needed. Five percent of the surveyed TVOC concentrations exceeded the recommended indoor air quality standard of 500 μg/m3, and all 13 cases representing this percentage were found in the subway. In addition, nine of the 13 cases that exceeded the recommended standard were measured during congestion time. Therefore, VOCs in public transportation vehicles during congestion time need to be managed.