The author has proposed and verified the accuracy through experiments on a method of measurement through the use of sound waves that not only can quantitatively measure each of the dual directions of the fiber axis with high accuracy of membrane tension created on the surface of the membrane structure, but also can be easily operated in the field of construction. This paper reports the solution for problems of variables caused in the process of downsizing of the measurement equipment in order for practical use, and verifies the correspondence possibility of various stress ratios.

잡식성인 아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 최근 음식물 쓰레기를 처리하는 환경 정화용 곤충으로 알려져 있을 뿐만 아니라 항생물질을 분비하여 여러 방면에 산업적으로 이용될 가능성이 보이고 있다. 또한 대량적으로 사육이 가능하여 전 사육과정을 자동화하는 기반에서 생산화가 진행되고 있는데 이때 가동되는 기계에서 소음이 발생하게 된다. 곤충에게 소리는 주로 짝짓기나 보호를 위해 사용되기 때문에 이러한 소음은 곤충에게 스트레스로 작용될 수 있다. 본 실험은 동애등에 발육에 미치는 음파의 영향 평가는 최적의 발육 조건인 25℃와 광조건 8:16 h (L:D)에 실시되었다. 분석된 음파는 95 dB 조건에서 상이한 주파수(0-5,000 Hz)를 유충에 처리하였다. 주파수가 증가함에 따라 용화율과 우화율이 현격하게 낮아졌다. 다음으로 동일한 주파수(5,000 Hz)에서 소리세기(0-105 dB)를 다양하게 처리한 경우 85 dB 이상의 음파가 동애등에의 발육을 억제하는 것으로 나타났다. 본 연구는 또한 동애등에 발육에 영향을 주는 음파 조건(5,000 Hz, 95 dB)이 일부 면역 및 소화 유전자들의발현을 교란시켰다. 이상의 결과는 85 dB 이상 고주파 음파 처리가 동애등에의 발육에 영향을 주는 것으로 나타났다.

고주파 처리는 파밤나방(Spodoptera exigua)의 생리변화를 유발시켜 섭식행동, 발육 및 면역반응의 변화를 초래한다. 본 연구는 이러한 고주파의 영향을 파밤나방의 생화학적 변화를 통해 분석했다. 고주파(5,000 Hz, 95 dB) 처리는 중장 상피세포의 단백질 합성과 분비를 억제시켰다. 또한 이 고주파 처리는 중장의 인지질분해(phospholipase ) 소화효소의 활성을 현격하게 억제시켰다. 고주파 처리는 세 종류의 열충격단백질과 지질운송단백질(apolipophorin III)의 유전자 발현을 변동시켰고 이러한 변화는 중장 조직에서 뚜렷했다. 혈림프 혈장에 존재하는 지질 및 유리당의 함량이 고주파 처리에 의해 현격하게 증가했다. 이러한 결과는 고주파 처리가 파밤나방의 체내 생화학적 변화를 유발시켜 생리적 교란을 유도하는 스트레스로 작용한다는 것을 제시하고 있다.

Sound treatments have been considered as a non-chemical insect pest control technique. Different frequency and intensity sounds were applied to immune and adult stages to screen any stress sounds to alter physiological processes. At 95 dB, 5,000 Hz and 30,000 Hz were selected to be stress sounds in audible and inaudible sound ranges, respectively. Both stress sounds significantly inhibited larval and pupal development. In biochemical analyses, lipid and sugar levels in plasma signigicantly increased in response to the stress sound treatments. Moreover, a digestive phospholipase A2 enzyme activity in midgut was significantly reduced. In adult stage, ultrasound treatment significantly inhibited mating behavior, which resulted in a reduced fecundity. These stress sounds altered gene expressions of stress-related genes, such as heat-shock proteins and apolipophorin III. This study suggests that extreme sounds play a role in physiological stress factors in S. exigua by altering developmental and reproductive processes.

This study investigated the adverse effects of sound treatment on physiological processes of the American leafminer, Liriomyza trifolii, during several developmental stages. Larval feeding activity was analyzed by measuring feeding tunnel length. It was significantly suppressed by sound treatment (5,000 Hz, 95 dB). Sound treatment delayed the pupal period at 315 - 5,000 Hz and prevented adult emergence at 1,000 - 5,000 Hz. Female oviposition was also inhibited by the stress sound treatments. However, phototactic adult movement was not affected by sound treatment. Pupae treated with 5,000 Hz showed marked changes in protein pattems analyzed by two dimensional electrophoresis. MALDI-TOF analysis of specific protein spots indicated that trafficking protein particle complex I, triosephosphate isomerase, hypothetical protein TcasGA2_TC013388, polycystin-2, paraneoplastic neuronal antigen MAl, and tropomyosin I (isoform M) were predicted in the control insects and disappeared in the insects treated with sound. By contrast, DOCK9, cytoskeletal keratin II, and F0F1-ATP synthase beta subunit were predicted only in the sound-treated insects. Furthermore, stress sound significantly increased the susceptibility of L. trifolii to insecticides. These results suggest that physiological processes of L. trifolii are altered by sound stress, which may be exploited to develop a novel physical control tactic against L. trifolii.

This study analyzed effects of different sound treatments in frequencies and intensities on digestion and immune physiological processes of the beet armyworm, Spodoptera exigua larvae. Without effect on egg hatch, sound treatments with 100-5,000 ㎐ at 95 ㏈ suppressed feeding behavior and inhibited a digestive enzyme activity. In addition, two dimensional electrophoresis of midgut luminal proteins indicated a marked difference of the sound-treated larvae. In response to 5,000 ㎐ at 95 ㏈, larvae showed a significant decrease in hemocyte nodule formation against fungal challenge along with significant suppression in phospholipase A₂ activity in hemocyte and plasma. With increase of sound frequencies, the treated larvae showed an enhanced susceptibility to insecticides. Such sound frequency effect was significantly modulated with different sound intensities. These results suggest that sound treatment may give adverse stress to physiological processes of S. exigua larvae and may be applied to a nonchemical insect pest control.

게임은 현대 사회에 있어 주요한 미디어이자 놀이문화의 하나이다. 또한 컴퓨터 기술의 발전으로 인해 시각적 화려함과 청각적 정교함은 컴퓨터 기술의 발전에 힘입어 지속적으로 진화하고 있다. 그러나 이러한 시각적, 청각 적인 자극 특성은 게임 사용자에게 있어서 스트레스를 감소하는 자극이 아니라, 스트레스를 증가시키는 원인이 될 수 있다. 그러므로, 컴퓨터 게임에서도 스트레스가 감소하는 것이 아닌 스트레스가 증가할 가능성이 있다. 본 연구 에서는 이러한 관점에서 게임의 주요한 피드백인 시각을 제외한 청각적 자극인 효과음을 제거하여 게임 사용자의 스트레스에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보았다. 연구 결과 효과음의 유무가 게임 사용자의 스트레스 경험을 변화시키는 것으로 나타났다.

휨이나 압축에 저항할 수 없는 막재료에 적절한 장력을 도입함으로써 안정화 되는 막구조물은, 유지 관리면에 있어서 막면에 도입되어 있는 장력을 설계대로 유지하는 것이 매우 중요하지만, 준공후 막면에 도입되어 있는 장력을 정확하게 파악하기가 어렵다. 저자들은, 직방형의 경계를 가지는 막을 가청역의 음파를 이용해 진동시키고, 진동하는 막의 공진진동수를 측정함으로써 간접적으로 막장력을 측정하는 방법을 제안하고, 막을 진동시키는 음파로서 정현파와 화이트 노이즈를 이용해 검증실험을 해 왔다. 본 논문은 주요 막재료를 이용해 행한 막장력 측정 이론의 검증을 위한 실험 결과와, 실재하는 막구조물의 장력측정을 통해, 본 측정장치의 정확성과 폭 넓은 적용성 및 측정에 있어서의 안정성을 검증한다.

We investigated whether sound could alter gene expression in plants. Using a sound-treated subtractive library, a set of sound-responsive genes in plants was demonstrated through mRNA expression analyses. Of them, the rbcS and ald genes, which are light responsive, up-regulated their expression with sound treatment in both light and in dark conditions. This suggested that sound could be used as a gene regulator instead of light. When we analyzed ald gene expression using various single wavelengths, a significant increase in mRNA levels was found at 125 or 250 Hz but decreased at 50 Hz, indicating that the gene responded to sound in a wavelength-specific manner. To determine whether the ald promoter respond to sound, we generated transgenic rice plants harboring the chimeric gene consisting of a 1,506-bp promoter fragment of the ald gene fused to Escherichia coli GUS reporter gene. Analyses of mRNA expressison level of three independent transgenic lines sound-treated with 50 or 250 Hz for 4 h showed that the Gus gene expression in all three transgenic lines was up regulated by 250 Hz, but down regulated by 50 Hz. These results correlated with sound responsive mRNA expression pattern observed for the ald gene in rice plants, indicating that the 1,506-bp ald promoter confers sound-responsiveness on a reporter gene in transgenic rice plants. We also investigated whether sound waves could improve salt tolerance in rice seedling. The rice seedlings were sound treated with 800 Hz for 1hr, and then treated with 0, 75, 150, and 225mM NaCl for 3 days to observe changes in physiological and morphological aspects. Sound treatment seedlings resulted in enhanced salt stress tolerance, mainly demonstrated by the sound treated seedlings exhibiting of increased root relative water contents (RWC), root length and weight, photochemical efficiency (ratio of variable to maximum fluorescence, Fv/Fm), and germination rate under salt stress condition. This demonstrates that a specific sound wave might be used, not only to alter gene expression in plant, but also to improve salt stress tolerance.