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참굴, Crassostrea gigas 발생배의 동해방지제 침지농도별 활성평가 및 냉동보존 효과
정종균,장영진,임한규 한국발생생물학회 2010 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.29 No.-
동물 생명체의 냉동보존 연구는 정자 및 알과 같은 단세포에서 발생배와 같은 다세포 냉동보존기법개발로 이행되어 왔다. 동물 배우자의 냉동보존에 대한 연구는 Polge and Roson (1952)의 가축배우자 냉동보존과 Shemen (1953)의 인간 배우자 냉동보존 시도가 그 효시였다. 한편, 발생배 냉동보존에 관하여는 Whittingham (1971)의 생쥐 발생배 냉동보존 연구가 최초로 이루어진 다음, 2~4세포기에서 포배에 이르기까지 발생배에 대한 냉동보존(Otoi et al., 1995; Carvalho et al., 1996; Dinnyes et al., 1996; Naitana et al., 1996; Im et al., 1997)과 쥐(Shaw et al., 1995), 소(Niemann, 1984; Im et al., 1997)의 발생배에 다양한 냉동률을 적용한 냉동보존 결과가 보고된 바 있다. 그러나 해양생물에 있어 어류나 무척추동물 발생배에 대한 냉동보존 연구는 아직 초기단계로 미미한 실정이다. 특히, 패류발생배의 냉동보존의 연구는 종 다양성이나 연구항목에 있어 부족한 부분이 많다. 더욱이, 참굴과 같은 패류의 양식에서는 발생배의 대량 냉동보존에 의해 연중 종묘생산을 꾀하거나 선발 육종한 굴의 종 보존을 하기 위해 발생배의 냉동보존 기술개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 최근 Tiersch (2001)의 버지니아굴에 대한 유생 냉동보존을 위시하여 Choi and Chang (2003)의 진주조개, Pinctada fucata martensii 유생의 냉동보존 연구 등이 있으나, 적정 동해방지제를 찾기 위한 동해방지제 침지실험 등이 이루어지지 않아 체계적으로 연구되었다고 보기 어렵다. 따라서 조개류 발생배의 냉동보존기술을 체계적으로 개발하기 위하여는 발생배의 냉동보존 시 초기발생 단계를 포함한 발생단계별 냉동효과, 침지실험에 의한 동해방지제, 평형시간 구명 및 최종적인 냉동보존 효과 파악을 위한 동해방지제에 따른 활성영향, 적정농도 및 냉동실험이 체계적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 참굴, Crassostrea gigas 발생배의 최적 냉동보존 조건을 파악하기 위하여 발생배의 동해방지제 침지농도별 활성평가 및 냉동보존 효과를 조사하였다. 2년생 양식산 참굴을 채란용 모패로 사용하였으며, 생식소절개법으로 채란․채정하여 얻은 수정란으로 실험하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참굴 발생배에 미치는 활성영향을 평가하기 위해, 인공해수(NaCl 2.7 g, KCl 0.07 g, NaHCO3 0.05 g, CaCl2 0.12 g, MgCl2 0.46 g, Milli-Q water 100 ㎖)를 희석액으로 하고, 여기에 dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)를 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 혼합한 다음, 발생배를 침지하였다. 10분 경과 시 발생배로부터 동해방지제를 깨끗이 제거한 다음, 5분 간격으로 20분 동안 trochophore, D형유생의 생사 여부 및 운동성을 관찰하였다. 이때 광학현미경(×100)의 한시야에서 움직이는 유생을 다음의 유생운동 평가표에 따라 유생활성지수(larval activity index, LAI)를 산정하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참굴 발생배의 냉동-해동 후 생존율을 평가하기 위해, 전술한 인공해수를 이용하여 만든 0.2 M sucrose 용액을 희석액으로 사용하였으며, dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)을 동해방지제로 사용하여 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 한 다음 실험하였다. 참굴의 trochophore 및 D형유생을 선택하여, 준비한 각 용액에 유생을 실온에서 10분 동안 침지한 후 0.5 ㎖ straw (FHK, Japan)에 넣고, 최초 온도가 0℃로 설정되어 있는 프로그램냉동기(삼원냉열엔지니어링, Korea)에서 냉동속도 -1℃/분으로 -12℃까지 냉각하였다. 이후 -12℃에서 식빙(seeding)한 다음, 다시 냉동속도 -1℃/분으로 또 -35℃까지 냉각하였다. -35℃에 30분 유지한 후, 유생은 즉시 -196℃의 액체질소통(MVE, USA)에 옮겨 보관하였다. 냉동보관 24시간 후 25℃의 담수에서 유생을 급속해동하여 여과해수로 희석한 다음, 광학현미경(×100)에 의해 섬모운동에 의한 유영과 심작박동 여부로 생존율을 조사하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 참굴의 발생단계 중 유생의 섬모운동을 시작하는 단계인 trochophore, D형유생을 사용하여 동해 방지제별, 농도별 침지에 따른 발생배에 미치는 활성을 관찰한 결과, 각 유생의 LAI는 모든 동해방지제의 0.1 M 농도에서 높았으며, 농도가 높을수록 LAI가 낮아짐을 알 수 있었다. 동해방지제 침지농도에 따른 유생의 반응은 농도가 낮은 실험구에서 비대칭 나선운동이 멈추었으나, 농도가 높아질수록 섬모운동을 멈추고 움직이지 않는 채로 심장박동만 관찰되었다. Trochophore보다 D형유생을 사용한 실험구에서 전체적으로 LAI가 높아 D형유생을 사용한 실험구가 trochophore 실험구보다 동해방지제에 대한 내성이 강한 것으로 나타났다. 각각의 동해방지제 중에서 EG에 침지한 유생의 LAI가 다른 동해방지제보다 유의하게 높아, EG이 참굴 발생배의 냉동실험에 가장 적합하였다. 동해방지제별, 농도별 희석액 0.2 M에서 참굴 trochophore 및 D형유생의 냉동-해동후 생존율은 2.0 M EG에서 가장 높았으며, 유생의 생존율은 각각 63.0±12.3%, 88.8±4.3%였다.
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정종균,유성문,이우경 한국우주과학회 2016 Journal of Astronomy and Space Sciences Vol.33 No.4
The equatorial region of the Earth’s ionosphere exhibits large temporal variations in electron density that have significant implications on satellite signal transmissions. In this paper, the first observation results of the variations in the trough of the equatorial ionospheric anomaly at the permanent Global Navigation Satellite System (GNSS) site in Chuuk (Geographic: 7.5° N, 151.9° E; Geomagnetic: 0.4° N) are presented. It was found that the daytime Global Positioning System (GPS) total electron content (TEC) values vary according to the 27 day period of solar rotation , and that these trends show sharp contrast with those of summer. The amplitudes of the semi-annual anomaly were 12.4 TECU (33 %) on 19th of March and 8.8 TECU (23 %) on 25th of October respectively, with a yearly averaged value of 38.0 TECU. The equinoctial asymmetry at the March equinox was higher than that at the October equinox rather than the November equinox. Daily mean TEC values were higher in December than in June, which could be interpreted as annual or winter anomalies. The nighttime GPS TEC enhancements during 20:00-24:00 LT also exhibited the semi-annual variation. The pre-midnight TEC enhancement could be explained with the slow loss process of electron density that is largely produced during the daytime of equinox. However, the significant peaks around 22:00-23:00 LT at the spring equinox require other mechanisms other than the slow loss process of the electron density.
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GPS TEC 관측자료로 살펴본 우리나라 전리층 특성에 관한 보고
정종균,이지나,Jeong, Jong-Gyun,Lee, Ji-Na 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2
최근 아태지역 국제민간항공기구는 GPS의 항공이행을 위한 전리층 연구 태스크포스(Ionospheric Study Task Force, ISTF)를 결성하였다. 안전한 GPS 항공이행을 위해서는 지역적 그리고 전지구적 전리층 특성을 파악한 후 이를 기반으로 실시간 전리층 모델이 필요하다. 한국천문연구원은 ISTF의 전리층 변화 특성 분석에 관한 기술분과를 담당하고 있으며 GPS 항공이행 실시간 전리층 모델개발을 위한 아태지역 전리층 분석방법 및 표준규범을 수립하고 있다. 아태지역 전리층 연구에 앞서 우리나라 전리층 특성을 파악하고자 한국천문연구원이 1998년부터 운영 중에 있는 대전 국제 GPS 기준점으로부터 관측된 자료를 이용하여 태양 11년 주기에 해당하는 GPS TEC를 분석하였다. 또한, 해당 기간 동안 우리나라 양/음 전리층 폭풍 발생 빈도에 관한 통계분석을 실시하였다. 본 발표에서는 GPS TEC의 태양 극자외선 플럭스와 10.7 cm 태양전파와의 상관관계 차이점, 연변화 및 계절적 변화 그리고 이에 대한 시간 변화에 대해 보고한다. 또한 GPS TEC의 27일 주기 변화에 특성에 대해 토의하며, 우리나라 상공 전리층 폭풍의 계절적 분포에 대해 논의할 것이다. 끝으로 최근 한국천문연구원 GPS TEC 상시 관측자료에 나타난 태양 및 지자기 폭풍에 따른 전리층 폭풍 사례에 대해 고찰하고 이를 바탕으로 고층대기 연구가 GPS로 대표되는 현업에 적용되는 최근 현황을 소개할 것이다.
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결빙억제제의 종류, 농도 및 침지시간이 참전복 Haliotis discus hannai 발생배의 생존활성에 미치는 영향
정종균,임한규,손맹현,김종현,정민환,장영진 한국발생생물학회 2011 발생과 생식 Vol.15 No.4
결빙억제제(CPA)의 종류, 농도 및 침지시간이 참전복 Haliotis discus hannai 발생배의 생존활성에 미치는 영향을조사하였다. 4세포, 담륜자 및 피면자를 dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, propylene glycol 농도별로 10분, 20분 및 30분간 침지하였다. CPA 침지 후 각 발생배의 발생진행률은 각 CPA 농도가 낮을수록, CPA 침지시간이 짧을수록 높았다. 또한, 피면자에서 비틀림전까지의 발생진행률은 4세포에서 담륜자까지의 것 보다 높았다. CPA 침지 후 발생진행률 및유생활성지수는 ethylene glycol에서 가장 높았다. 참전복 발생배의 냉동보존 효과를 높일 수 있는 CPA 및 농도는ethylene glycol 2.O M, 평형시간은 30분인 것으로 추정된다.
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동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참전복, Haliotis discus hannai 발생배의 활성평가
정종균,장영진,임한규 한국발생생물학회 2010 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.29 No.-
해양동물의 발생배 냉동보존에 관한 연구는 어류에서 그 결과가 미미한 반면, 패류에서는 Tiersch (2001)의 버지니아굴에 대한 유생 냉동보존을 비롯하여 Choi and Chang (2003)이 진주조개, Pinctada fucata martensii 발생배의 냉동보존 연구 등 대부분 조개류에 대하여 보고되었다. 한편, 고둥류에 대한 발생배 냉동보존 연구는 아직 초보 단계에 멈추어 있으며, 최근 Roux et al. (2008)에 의해 전복 발생배 냉동보존의 기초적인 지식이 얻어지기는 하였으나, 여전히 발생배를 냉동보존하는 데 있어 그 기초자료가 되는 여러 요인들에 관한 연구가 필요하다. 따라서 고둥류 발생배의 냉동보존 기술을 체계적으로 개발하기 위하여는 발생배의 냉동보존 시 초기발생 단계를 포함한 발생단계별 냉동효과, 침지실험에 의한 동해방지제, 평형시간 구명 및 최종적인 냉동보존 효과 파악을 위한 동해방지제별 활성영향, 적정농도 및 냉동실험이 체계적으로 이루어져야 한다. 이를 토대로, 본 연구에서는 고둥류 중 주요 산업종인 참전복, Haliotis discus hannai 발생배의 최적 냉동보존 조건을 파악하기 위하여 동해방지제 침지농도별 활성을 조사하였다. 완도산 참전복을 채란용 모패로 사용하였으며, 수온자극과 자외선조사해수자극을 병행한 산란유발 자극에 의해 수정란을 확보하였다. 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 참전복 발생배에 미치는 활성을 파악하기 위해, 인공해수(NaCl 2.7 g, KCl 0.07 g, NaHCO3 0.05 g, CaCl2 0.12 g, MgCl2 0.46 g, Milli-Q water 100 ㎖)를 희석액으로 하고, 여기에 dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG), propylene glycol (PG)를 최종농도가 0.1, 0.5, 1.0, 2.0 M이 되도록 혼합한 다음, 발생배를 침지하였다. 30분 경과 시 발생배로부터 동해방지제를 깨끗이 제거한 후 10분 간격으로 1시간 동안 trochophore, veliger의 생사 여부 및 운동성을 관찰하였다. 이때 광학현미경(×100)의 한 시야에서 움직이는 유생을 다음의 유생운동 평가표에 따라 유생활성지수(larval activity index, LAI)를 산정하였으며, 모든 실험은 3반복으로 실시하였다. 참전복의 발생단계 중 유생의 섬모운동을 시작하는 단계인 trochophore, veliger를 사용하여 동해방지제별, 농도별 침지에 따른 발생배에 미치는 활성을 관찰한 결과, 각 유생의 LAI는 모든 동해방지제의 0.1 M 농도에서 높았으며, 농도가 높을수록 LAI가 낮아짐을 알 수 있었다. 동해방지제 침지농도에 따른 유생의 반응은 농도가 낮은 실험구에서 비대칭 나선운동이 멈추었으나, 농도가 높아질수록 섬모운동을 멈추고 움직이지 않는 채로 심장박동만 관찰되었다. Trochophore보다 veliger를 사용한 실험구에서 전체적으로 LAI가 높아 veliger를 사용한 실험구가 trochophore 실험구보다 동해방지제에 대한 내성이 강한 것으로 나타났다. 각각의 동해방지제 중에서 EG에 침지한 유생의 LAI가 다른 동해방지제보다 유의하게 높아, EG가 참전복 발생배의 활성에 영향을 덜 미치는 것으로 판단된다.
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