The objective of this study was to determine the effect of fructose that was supplemented to a chemically defined in Vitro maturation (IVM) medium on oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis in pigs. The base medium for in Vitro maturation (IVM) was porcine zygote medium (PZM) that was supplemented with 0.05% (w/v) polyvinyl alcohol (PVA) or 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF). In the first experiment, when immature pig oocytes were matured in a chemically defined medium that was supplemented with 5.5 mM glucose or with 1.5, 3.0 and 5.5 mM fructose, 3.0 mM fructose resulted in a higher nuclear maturation (91.5%) than 1.5 and 5.5 mM fructose (81.9 and 81.9%, respectively) but showed a similar result with 5.5 mM glucose (94.2%). However, there was no significant differences among groups in the embryo cleavage (89.4-92.4%), blastocyst formation (37.5-41.1%), and mean cell number of blastocyst (30.8-34.2 cells). Fructose at the concentration of 3.0 mM (1.08 pixels/oocyte) resulted in a higher intra-oocyte glutathione (GSH) content than 1.5 and 5.5 mM fructose (1.00 and 0.87 pixels/oocytes, respectively) while the cumulus cell expansion was not influenced. In the second experiment, effect of individual and combined supplementation of a chemically defined maturation medium with 5.5 mM glucose or 3.0 mM fructose was examined. No significant effect was found in the nuclear maturation (86.3-92.6%). Embryo cleavage was significantly increased by the combined supplementation with glucose and fructose (95.2%) compared to that with 3.0 mM fructose only (85.7%) while blastocyst formation (37.3-42.8%) and embryonic cell number (33.3-34.1 cells) were not altered. Effect of supplementation of pFF-containing medium with glucose and fructose + glucose was examined in the third experiment. No significant effect by the supplementation with glucose and fructose or glucose alone was observed in the nuclear maturation of oocytes (90.7-94.1%) and blastocyst formation (51.0-56.5%). Our results demonstrate that 3.0 mM fructose was comparable to 5.5 mM glucose in supporting in Vitro oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis and could be used as an alternative energy source to glucose for in Vitro maturation of pig oocytes.

돼지 난자의 체외성숙 배양액에서 다양한 농도의 육탄당 처리는 난자의 성숙률과 배 발 육능, 세포수 증가에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 육탄당의 일종인 fructose가 돼 지 난자의 체외성숙에 미치는 영향을 조사하였다. 난자의 체외배양액으로는 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬이 첨가된 porcine zygote medium (PZM)-4 또는 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3을 이용하였고 실험설계에 따라 다양한 농도의 fructose 및 5.5 mM의 glucose를 첨가하여 44시간 동안 배 양함으로써 난자의 성숙을 유도하였다. 첫 번째 실험에 서는 1.5, 3.0 및 5.5 mM의 fructose 와 5.5 mM의 glucose가 첨가된 성숙배양액에서 배양된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발육능을 조사하였다. 실험 결과 1.5, 3.0 및 5.5 mM fructose를 첨가한 배양액에서 성숙된 난자는 5.5 mM glucose가 첨가된 배양액에서 성숙된 난자와 비교하였을 때 유 사한 핵 성숙 률(81.9-91.5% vs. 94.2%), 단위발생 후 분할률(89.4-92.4% vs. 90.1%), 배반포 발달률 (39.3-41.1% vs. 39.4%) 및 배반포 세포수(30.8-34.2% vs. 31.8%)를 보였다. 두 번째 실험에서, 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3 배양액에서 무처리 및 3.0 mM fructose, 5.5 mM glucose 및 3.0 mM fructose와 5.5 mM glucose 병행 첨가 성숙배양액에서 성숙된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발 육률을 조사하였다. 실험 결과 3.0 mM fructose (93.1%), 5.5 mM glucose(91.7%) 및 3.0 mM fructose 와 5.5 mM glucose 병행 처리군(93.5%)이 무처리군(74.4%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 높은 핵 성 숙률을 보였다. 또한 5.5 mM glucose(90.1%) 및 병행 처리군(97.2%)은 대조군(67.6%)에 비해 유의 적으로(P<0.05) 높은 분할률을 보였다. 배반포 발달률은 3.0 mM fructose(52.6%) 및 병행 처리군 (58.8%) 에서 무처리군(44.4%) 및 5.5 mM glucose (51.0%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 본 실험 결과로 보아 체외성숙 합성배양액 내 fructose 첨가는 glucose와 유사한 수준의 배 발육률 을 보임으로써 glucose를 대체할 수 있는 에너지원으로 이용 가능함을 확인하였다.

설계홍수량 산정은 수공구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석 과정이다. 우리나라는 실측자료의 부족으로 인해 모형에 사용되는 매개변수 결정의 어려움을 갖게 되어 설계홍수량 산정 결과의 신뢰도가 매우 낮은 실정이다. 또한, 측정된 과거 수문자료의 부족으로 인해 대상 유역의 대표단위도 결정이 쉽지 않은 상황이다. 이 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 국내 유역별 측정된 강우-유출 자료를 수집하고 여러 방법을 통해 검정 및 검증을 실시하여 이용 가능한 강우-유출 자료를 선정하였다. 이를 통해 총 35개 지점별로 유역을 대표하는 매개변수를 산정하고, 유역특성인자인 유역면적과 유로연장 및 유로경사의 관계를 분석하여 국내 실무에 적용할 수 있는 매개변수 산정공식을 제시하고자 하였으며 단위도는 국내 실무에서 가장 많이 쓰이는 Clark 단위도법을 적용하였으며 Clark단위도법의 매개변수는 집중시간(Tc)와 저류상수(K)이다. 총 35개의 각 지점별 선정된 첨두유량별 매개변수의 분포를 분석하였고 대상 유역에 매개변수의 적합성을 판단하기 위해 실측된 강우-유출모형과 HEC-HMS모형을 이용하여 모의된 유출량을 비교 검토 하였다. 구축된 강우-유출모형을 이용해서 해당 유역별 Clark 단위도의 대표 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)를 결정하였으며, 실측치와 계산치의 분석 결과가 매우 양호한 것으로 나타났다. 특히 유역면적, 유로연장, 유역경사, 유로경사의 비 등 총 4개의 유역특성인자와 35개 유역에서 유도된 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)의 상관관계를 분석한 결과 의미있는 관계가 유도됨을 알 수 있었다. 지속적으로 실시 중인 추후 연구에서는 우리나라 전역에 고루 분포된 대상 유역별 강우-유출 자료를 추가로 수집 및 검증하고, 대상 유역별 매개변수를 유도할 예정이다. 추가되는 매개변수와 유역특성인자의 상관관계 도출을 통해 신뢰성과 객관성이 확보된 한국형 집중시간 및 저류상수 도출식의 유도가 가능할 것으로 기대된다.

설계홍수량 산정 시 일반적으로 활용하는 합성단위도법에 대한 개선안을 제시하였다. 본 연구에서는 합성단위도의 형태를 결정짓는 첨두 비유량과 첨두시간의 결정을 위하여 첨두수문량과 유역의 지형공간적 형상계수간의 회귀분석을 시행한 결과, 유역의 단순 공간적 기하요소보다는 형상계수의 결정계수가 뚜렷이 높았으며, 유역의 지형특성영향을 독립적으로 검토할 경우 결정계수가 0.52～0.69에 그쳤으나, 지형특성이 조합된 형상계수를 이용하여 민감도분석을 해보면 결정계수가 0.73～0.81로 개선된 결과를 확인할 수 있었다. 일반적으로 단위도를 적용할 수 있는 적합한 유역의 면적은 대략 500～700km2이라 볼 때, 이러한 영역에서 유역유출모의를 통한 본 연구의 합성단위도를 검증한 결과, 특이값이 발생하는 유역을 제외하고 본 연구결과의 상대오차가 1.7～29.0%(평균 11.6%)의 수준을 보여주었다. 합성단위도법 적용에 관한 기존사례(KICT, 2000)는 상대오차가 35.0～64.9%(평균 46.7%)를 보여주어 본 연구의 제안식이 기존에 비하여 개선된 결과를 보여주고 있다.

수공구조물의 설계홍수량 산정은 일반적으로 유출자료의 통계적 분석을 통해 산정된다. 하지만 자료의 부족으로 통계적인 방법을 이용하기 힘든 경우 이에 대한 대안으로 주로 강우-유출모형이 이용되고 있으며, 이 중 유출모형은 합성단위도법이 많이 이용되고 있다. 이러한 합성단위도 방법 중 국내에서는 Nakayasu 방법, Snyder 방법, SCS 방법, HYMO 방법 등이 주로 이용되거나 제안되었으며, 본 연구에서는 이러한 기존 방법들과 최근 개발된 건기연의

일반적으로 합성단위도법은 강우-유출기록이 없는 유역의 설계홍수량 산정을 위해 제안되었다. 그러나 국내에서는 아직까지 자료의 부족 등으로 외국에서 개발된 각종 유출모의 모형이 주로 이용되고 있다. 따라서 그 동안 축적된 국내의 강우-유출 자료를 이용하여 국내의 수문특성엥 적합한 유출모형의 개발이 절실한 상황이다. 이를 위해 본 연구에서는 설마천 유역의 2개 지점과 IHP 대표유역인 평강창, 보청천, 위천의 17개 지점에 대해 그 동안 축 (중략) 특성 관

하천치수를 고려한 프랙탈 차원의 개념을 실제 강우-유출 모형에 적용시키는 방안으로써 스나이더 합성단위유량 도법을 택하였으며, 5대강 수계의 29개 유역에 대한 지형자료와 관측단위유량도 자료를 이용하여 4가지 형태의 스나이더형 관계식을 유도하였다. 29개 유역에 대한 분석과 2개 유역에 대한 검증 결과 하천길이의 프랙탈적인 성질을 이용하고 기계산된 자료는 기계산된 값을 이용하는 스나이더형 관계식이 가장 좋은 결과를 보여주었다. 하천차수 유역중심에서 출구까