미래의 궁극에너지로 인식되고 있는 핵융합에너지 개발을 위해서는 DEMO라 는 최종 실증 단계를 거쳐야만 한다. 특히 중국, EU, 일본 등의 주요 국가는 DEMO 건설에 대한 구체적 계획을 수립하고 이를 실행 중에 있다. 한국도 1995년부터 KSTAR 사업을 시작 으로 핵융합 연구개발에 착수한 점을 감안하면, 핵융합에너지 상용화라는 최종 목표달성 뿐 만 아니라, 주요 국가와 DEMO 경쟁 상황에서 주도권을 확보하기 위한 본격적 연구개발이 필요하다. 이에 본 논문에서는 DEMO 개발을 위한 핵심기술을 파악하기 위하여 준정량적 방 법론을 적용, 해당 분야의 핵심기술을 도출함으로써 우선적으로 연구개발이 필요한 기술을 식별하여 향후 연구개발 추진시 기술별 우선순위를 제안하고자 한다. 이를 위한 핵융합 에너지 개발과 관련하여 핵융합의 과학적 원리, 주요국가의 DEMO 개 발 동향 등을 파악한다. 다음으로 핵융합 실증로와 관련된 기술분류 체계를 검토하여 분석할 기술분류 체계를 선정한다. 선정된 기술체계에 준정량적 방법론으로 기술수준(TRL)을 파악하고 이를 보완하기 위하여 분석적 계층화 과정(AHP)을 적용한다. TRL과 AHP의 결과를 종합하여 우선적으로 확보해야 할 핵융합 실증로의 핵심기술은 실증로용 연소 플라즈마 기 술, 대면재료기술, 구조재기술, 고주파 가열장치 기술, 중성입자빔 장치기술, 안전기술, 연소 플라즈마 진단장치기술, 핵융합로 시뮬레이터기술 등으로 나타났다.

본 연구는 재래산양의 핵이식을 실시하여 공여세포의 조건, 전기적 세기 및 융합횟수 등이 융합율과 체외발달율에 미치는 영향을 조사하여 최적의 융합조건을 확립하고자 실시하였다. 공여세포는 귀 유래 섬유아세포와 태아 유래 섬유아세포 2종류를 분리 배양하여 사용하였으며, 수핵란의 채취는 성숙한 미경산 재래산양에 과배란을 유기하여 hCG 투여 후 제 35시간째에 외과적인 방법으로 in vivo (체내성숙)난자는 난관을 관류하는 방법으로 회수하고 in vitro (체외성숙)난자는 난포로부터 흡입하여 난포란을 채취하여 약 22시간 체외성숙을 실시하였다. 수핵난자는 난구세포를 제거한 다음 0.05 M sucrose를 처리하여 세포질이 양호하고 극체가 뚜렷하게 보이는 난자만을 선별하여 핵이식을 실시하였다. 핵이식란의 융합은 전기자극방법으로 융합을 실시하였으며, 핵이식 조작 후 약 3시간 동안 전배양을 실시한 다음 활성화를 유도하였다. 복제수정란은 0.8% BSA가 첨가된 mSOF 배양액으로 6∼7일 동안 체외 배양을 실시하였다. 귀 유래 섬유아세포를 공여세포로 사용하였을 때 융합율은 60.4%로서 태아 유래 섬유아세포의 40.3%보다는 높게 나타났다. 분할율에 있어서는 귀 유래 섬유아세포와 태아 유래 섬유아세포가 각각 47.6 및 48.2%로서 차이가 없었다. 2.40∼2.46 ㎸/㎝로 전기자극을 주었을 때 융합율은 43.8%로서 1.30∼l.40 ㎸/㎝(26.7%)와 2.30∼2.39 ㎸/㎝ (34.8%)가 높게 나타났으며, 융합이 이루어진 핵이식란의 분할율은 82.9(1.30∼l.40 ㎸/㎝), 43.8(2.30∼2.39 ㎸/㎝) 및 51.8%(2.40∼2.46 ㎸/㎝)로서 전기자극의 세기에 따른 유의적(p＜0.05)인 차이는 없었다. 전기융합을 1회 실시하였을 때 in vivo 난자는 43.5%로서 in vitro 난자의 23.6%보다 유의적으로 높게 나타났으며, 2회 실시하였을 때는 55.7(in vivo) 및 39.2%(in vitro)로 in vivo에서 높게 나타났다. 3회 자극을 주어 전체 융합율은 in vivo가 66.1%로서 in vitro의 52.8%보다는 유의적으로 높게 나타났다.

복제수정란 생산에 있어서 수핵란 내 체세포 주입 후 전기적인 융합은 필수과정인데, 이 과정을 거치는 동안 많은 수의 체세포 주입 난자가 융합에 실패하거나 lysis가 일어나게 된다. 본 실험에서는 한우 체세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 수핵세포질과 응합을 시도할 때 전기융합 방법에 따른 융합율과 배발달율을 검토하고자 실시하였다. 공여세포는 한우 귀 세포조직을 채취하여 0.05% trypsin과 EDTA가 첨가된 D-PBS로 세포를 분리한 후 DMEM

칡소의 귀세포를 이용한 핵이식 시에 전기 융합조건이 핵이식란의 발생에 미치는 영향을 알아보고, 칡소의 귀세포와 한우의 태아섬유아세포를 이용한 핵이식란을 이식하여 수태율을 비교하였다. 전기자극 조건에 따른 핵이식 후 융합율은 51∼68%의 범위로 차이는 없었으나, lysis 율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 0.0과 38.7%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 2.9와 37.5%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 21.2와 51.8%을 보였다. 난할율은 1.9kv/cm의 10us, 20us에서 각각 75.8과 69.8%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 76.9와 68.8%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 70.5와 68.5로 큰 차이가 없었다. 그러나 배반포 발생율은 1.9kv/cm의 10us, 20us 각각 19.5와 48.6%, 2.0kv/cm의 10us, 20us에서 각각 20.0과 40.9%, 2.1kv/cm의 10us, 20us에서 각각 44.2와 27.0%로 각 조건에서 시간에 따른 차이를 보였다. 핵이식에서 공여세포와 세포질간의 융합율과 lysis율은 전압과 통전시간에 영향을 받으며 전압을 높이는 것이 통전시간을 길게 하는 경우보다 수핵난자의 세포질에 상해를 줄이고 배반포 발생에 유리 하였다. 한우의 태아섬유아세포의 핵이식후 생산된 배반포를 5마리의 수란우에 이식한 결과 두 마리가 임신되었고(40.0%), 칡소의 귀 세포를 핵이식한 후 생산된 배반포를 19마리에 이식한 결과 3마리가 임신되었다(15.8%).

The present study was performed to evaluate the best electric fusion condition in nuclear transfer, Korean Native Cattle fibroblasts were used as nucleic donors. Oocytes from slaughterhouse were matured in vitro for 22 h and enucleated. Each individual cells were transferred into enucleated ocytes and reconstructed embryo were placed into the fusion chamber. In experiment 1, pulse were performed by altering pulse duration at 1. 75kv/cm, 1 time. When pulse duration is 30, fusion and development rates is higher than other conditions. In experiment 2, the effect of different pulse number were studied at the pulse duration 30 and the same pulse intensity. When pulse number was one, fusion rates were higher than other conditions. The fused embryos were moved to culture medium and assessed their development to blastocyst. These results showed that best fusion condition was 30 and one time. And the fibroblasts derived from Han Woo can be reprogrammed by nuclear transplantation and develop subsequently in vitro.

Autographa californica 핵다각체병 바이러스(AcNPV)의 다각체 단백질과 초록색 형광 단백질의 융합단백질의 특성을 분석하였다. 초록색 형광 단백질 유전자는 AcNPV의 완전한 다각체 단백질 유전자의 앞쪽과 뒤쪽에 융합하여 다각체 단백질 유전자의 프로모터 조절하에 도입하였다. 이렇게 작성된 재조합 바이러스를 각각 Ac-GFPPOL 또는 Ac-POLGFP이라고 명명하였다. 이들 재조합 바이러스에 의해 감염된 곤충세포주에서는 56kDa의 융합단백질이 발현되었다. 한편, 흥미롭게도 재조합 바이러스 Ac-POLGFP에 의해 감염된 세포주에서는 초록색 형광이 핵내에서만 다각체 유사 granular particle 형태로 관찰되었다. 반면에 Ac-GFPPOP에 의해 감염된 세포도주에서는 대부분 핵내에 존재하였지만, 세포질과 핵 모두에서 초록색 형광을 관찰할 수 있었다. 그러나 발현된 융합단백질은 분명히 다각체단백질을 포함하고 있음에도 다각체는 형성하지 않았다. 이러한 결과들은 융합단백질에서 다각체단백질의 위치와 관련이 있는 것으로 보여진다.

남부지방에서 분리한 곤충병원성곰팡이 Beauveria bassiana GY1-17균주를 이용하여 산림해충인 오리나무잎벌레(Agelastica coerulea), 밤나무혹나방(Meganola melancholica), 회양목명나방(Glyphodes perspectalis), 잔디해충인 등얼룩풍뎅이(Blitopertha orientalis), 채소해충인 배추좀나방(Plutella xylostella) 및 거세미나방(Agrotis segetum)의 생물적 방제 가능성을 알아보기 위하여 실험한 결과, 오리나무잎벌레와 배추좀나방유충은 7.0~2.0 conidia/ml 농도에서 처리 7일과 5일후 100%의 치사율을 나타내었다. 밤나무혹나방유충은 0.03875~3.1 conidia/ml 처리에서 66.7~100%의 높은 치사율을 보였으나 회양목명나방유충은 2.0~2.0conidia/ml 처리에서도 전혀 치사되지 않았다. 등얼룩풍뎅이유충은 3.7 conidia/ml 농도에서 46.7%의 치사율을 보였고, 거세미나방유충은 2.5 conidia/ml 농도에서 63.3% 치사율을 나타내었다.

The objectives of the present study were improvements in the efficiency of developmental rates to morula and blastocyst stages to produce a large number of genetically identical nuclear transplant embryos. The oocytes collected from slaughterhouse ovaries were matured for 24 h and then enucleated and cultured to allow cytoplasmic maturation and gain activation competence. And then the donor embryos were treated for 12 h with 10 g /ml nocodazole and 7.5 g /ml cytochalasin B to synchronize the cell cycle stage at 26 h after the onset of culture. The blastomeres were transferred into the perivitelline space of the enucleated nocytes and blastomeres and oocytes were fused by electrofusion. The cloned embryos were then cultured in various conditions to allow further development. The age of the recipient(30 vs 40 h) had no significant effect on the fusion rates(82.4 vs 82.1%) and the developmental rates to morula /blastocyst(9.8 vs 11.0%). Effect of Nocodazole treatment on the donor cell cyle synchronization to improve the developmental rates of bovine nuclear transplant embryos was significantly higher than control group(21.4 vs 10.1%, p<0.05). Significant differences were in the percentage of fusion rates(72.9,77.1vs 61.9%) in three types of fusion medium(PBS(+), mannitol and sucrose, p<0.01). The developmental rates of bovine nuclear transplant embryos appeared to be highest in mSOF medium under 5% 0 condition, but no significant differences were found when compared with TCM199-BOEC and mSOF under two different oxygen ratio(5 and 20%).