개구리밥(Spirodela polyrhiza) turion을 이용한 신규 제초활성물질 검정법의 확립

김보관(Bo Gwan Kim),김진석(Jin-Seog Kim) 한국잡초학회·한국잔디학회 2020 Weed & Turfgrass Science Vol.9 No.3

본 연구는 개구리밥 튜리온을 이용하여 신규 제초활성물질의 고효율 탐색을 위한 in vivo HTS를 확립하기 위해 수행되었다. 스크리닝 방법의 신뢰도를 높이기 위해 최아된 turion을 선별하여 접종하고, 화합물 용해를 위해 0.5% 이하의 DMSO를 사용하는 것이 적합하였다. 본 연구와 이전에 보고된 결과를 바탕으로 turion 준비, 약제조제, 최적 배양조건, 활성검정 기준, 증상분류 기준 등을 확립한 후 48 well plate 또는 96 well plate에서 수행할 수 있는 표준 프로토콜을 확립하여 “SPIPO turion bioassay”라고 명명한 기본 검정법을 구축하였다. 이후 서로 다른 작용기작을 가진 26종 대표 제초제들을 대상으로 활성 정도와 제초증상 특성을 파악한 결과, 각각의 작용성을 잘 나타내었다. 궁극적으로 본 검정방법은 제반 특성상(사용되는 turion의 유전적 균일성, 제초제 작용유형 구별 가능성, 실험조건의 확장성, 데이터 획득과 관리의 다양성, 비교적 간편한 실험방법과 저비용 소요 등) 신규 제초활성물질의 in vivo 고효율 검정에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. This study was conducted to develop in vivo high-throughput screening (HTS) system using giant duckweed (Spirodela polyrhiza L [SPIPO]) turion for new herbicidal agents. In order to increase the reliability of the screening method, it was appropriate to select and inoculate the best turion, and to use dimethyl sulfoxide of 0.5% or less for dissolution of the compound. Based on the results of this study and previous research, basic screening formats using 48 and 96 well plates were established after settling of preparation of turion and chemical solutions, optimal culture conditions, and evaluating criteria of herbicidal activity and symptoms. Then, 26 representative herbicidal agents with different mechanisms of action were tested for a verification of this system. Finally, in vivo HTS for new herbicidal agents named “SPIPO turion bioassay” and its standard protocol was established. This screening method had several advantages such as a use of turions with genetic uniformity, rough distinction of an action type of screening substances, diversification of the experimental conditions, an acquisition and management of the data for various purposes, relatively simple methods and low costs of experiment tools, etc. and seemed to be very useful for a rapid screening of herbicidal substance with new action site, especially.

개구리밥(Spirodela polyrhiza) turion의 발아 및 초기 생육 특성

김보관(Bo Gwan Kim),김진석(Jin-Seog Kim) 한국잡초학회·한국잔디학회 2020 Weed & Turfgrass Science Vol.9 No.2

본 연구에서는 개구리밥(giant duckweed, Spirodela polyrhiza) turion을 제초활성검정 재료로 사용할 목적으로 이의 휴면, 발아 및 초기 생육특성을 조사하였다. Turion 휴면타파에는 저온이 요구되었으며 4℃의 경우 40일 이상의 담수저장을 필요로 하였다. Turion은 건조에 매우 약하여 실내에서 초기생체중의 50% 정도 건조시 50% 내외가 사멸되었다. 암조건에서는 휴면타파된 turion일지라도 전혀 발아되지 않았으며, 암조건(25-35℃)에 2-3일 보관하는 사전처리는 무처리에 비해 명조건에서의 발아속도를 1일 정도 진전시키는 효과가 있었다. 발아용액의 경우 증류수<수돗물<인공배지(1x mDM)에 치상할수록 발아율과 발아속도가 높았다. 개구리밥 turion의 온도별(25-45℃) 발아특성을 조사해 보았을 때, 증류수에 치상할 경우에는 30℃에서, 수돗물 또는 무기염류가 풍부한 배지에서는 35℃에서 발아속도 및 발아율이 가장 좋았다. 그런데 발아 이후 초기 엽상체의 생장에는 무기염류가 풍부한 배지에서 일지라도 30℃에서 가장 양호하였다. 이는 발아최적온도가 35℃였던 것과는 다른 생리반응으로서 개구리밥이 가지는 독특한 발아 및 초기 생육특성으로 여겨진다. 이상의 결과를 바탕으로 SPIPO turion을 생물검정재료로 사용하고자 할 경우, 수확한 turion을 수돗물 또는 배지에 침지하여 4℃에 60일 이상 두어 휴면타파된 것을 저온의 암조건에 보관하면서 사용하되, 30℃ 내외의 온도와 명조건에서 생물검정하는 것이 바람직한 것으로 여겨졌다. In this study, dormancy, germination and initial seedling growth characteristics of giant duckweed (Spirodela polyrhiza L., SPIPO) turions were investigated to use them as a bioassay materials for new herbicidal compounds. Freshwater storage of more than forty days at 4℃ was required to break down the dormancy of SPIPO turions. The turions were highly sensitive to dryness. The dormancy-broken turions did not germinate under the dark condition at all. However, the dark storage treatment of turions at room temp during 2-3 d shortened germination by one day compared to untreated ones. The germination percentage and velocity of SPIPO turions had a tendency to be increased when they were incubated in tab water or 1x mDM medium than in distilled water. The optimum temperature for germination of SPIPO turions was 30℃ in distilled water, but 35℃ in tab water or 1x mDM medium. On the other hand, the initial growth of the generated fronds was favorable at 30℃ in even 1x mDM solution interestingly. Taken together, it is recommended that the turions which had been soaked in tab water or 1x mDM solution during more than 60 d at 4℃ are useful as a materials for herbicidal bioassay and that the bioassay is carried out at around 30℃ and light condition.

체인형 종이포트를 이용한 육묘에서의 몇 가지 작물 생육특성

김보관(Bo Gwan Kim),장경수(Kyung Soo Jang),김진석(Jin-Seog Kim) 한국잡초학회 2020 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.40 No.1

Mevalocidin과 Clomazone 혼합물의 경엽처리시 제초활성 발현특성

김진석(Jin-Seog Kim),김보관(Bo Gwan Kim),최정섭(Jung Sup Choi),김은애(Eun Ae Kim),김재덕(Jae Deog Kim),고영관(Young Kwan Ko) 한국잡초학회 2020 한국잡초학회 별책(학술대회 초록집) Vol.40 No.1

TLU형 FPGA를 위한 새로운 다출력 함수 기술 매핑 알고리즘

박장현,김보관,Park, Jang-Hyun,Kim, Bo-Gwan 한국정보처리학회 1997 정보처리논문지 Vol.4 No.11

본 논문에서는 최근에 관심을 모으고 있는Table Look- Up형의 FPGA를 위한 다출력 함수로직 합성 알고리즘에 대해 기술한다. 본 고에서 제안하는 TLU형 FPGA를 위한 다출력 함수 로직 합성 방법은 기능적 분해 방법을 사용하였으며, 이 방법을 이용한 2가지의 새로운 알고리즘을 설명한다. 첫번째는 한 출력에 적용한 Rofh-Karp 알고리즘을 다출력에 웅용할 수 있도록 확장하였으며, 두 번째는 분해과정에서 공통 분해 함수를 찾는 효과적 인 알고리즘을 제안한다. 기술 매핑의 최적화 대상은 CLB 개수를 고려했으며, 벤치마크 테스트를 통한 일반적인 회로에 적용성 검증, 기존 알고리즘과의 성능 비교 및 개선에 대해 연구하였다. 논리 설계 합성기 구성 과정에서 새로운 알고리즘을 구현하여 실험한 결과를 기존의 다출력 함수 분해 방법과 비교하면 CLB 의 개수, 네트 수 등 성능과 수행 시간에서 매우 만족할 만한 결과를 얻었다. This paper describes two algorithms for technology mapping of multiple output functions into interesting and popular FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) that lise look-up table memories. For improvement of technology mapping for FPGA, we use the functional decomposition method for multiple output functions. Two algorithms are proposed. The one is the Roth-Karp algorithm extended for multiple output functions. The other is the novel and efficient algorithm which looks for common decomposition functions through the decomposition procedure. The cost function is used to minimize the number of CLBs and nets and to improve performance of the network. Finally we compare our new algorithm with previous logic design technique. Experimental results show significant reduction in the number of CLBs and nets.

단일 공유 메모리를 가지는 다중 프로세서 시스템의 원격 캐시 일관성 유지 프로토콜

김성운,김보관,Kim, Seong-Woon,Kim, Bo-Gwan 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.6

다중 프로세서 구조는 컴퓨터 성능을 향상시키기 위한 좋은 방법이다. 물리적으로 분산된 메모리를 단일 공유 메모리 공간으로 제공하는 CC-NUMA(Cache Coherent Non-Uniform Memory Access) 시스템은 다중 프로세서 컴퓨터 시스템으로 널리 사용된다. CC-NUMA는 공유 메모리 지원을 위해 풀맵 디렉토리를 가지며, 빠른 원격 메모리 접근을 위해 원격 캐시 메모리를 사용한다. 본 논문은 CC-NUMA 시스템을 구성할 수 있는 프로세싱 노드 구조와 이러한 구조에 적합한 캐시 일관성 유지 프로토콜을 제안하여, 대량의 프로세서를 이용한 다중 프로세서 시스템의 구성을 용이하게 한다. 끝으로 제안된 프로토콜에 따른 시스템 구현 결과도 제시한다. The multiprocessor architecture is a good method to improve the computer system performance. The CC-NUMA provides a single shared space with the physically distributed memories is used widely in the multiprocessor computer system. A CC-NUMA has the full-mapped directory for the shared memory md uses a remote cache memory for tile fast memory access. In this paper, we propose a processing node architecture for a CC-NUMA system and a cache coherency protocol on the physically distributed but logically shared system. We show an implementation result of the system which is adopted the cache coherency protocol.

TLU형 FPGA를 위한 기술 매핑 알고리즘

박장현,김보관,Park, Jang-Hyeon,Kim, Bo-Gwan 한국정보처리학회 1995 정보처리논문지 Vol.2 No.5

본 논문은 새로운 ASIC 구조로 최근에 관심을 모으고 있는 Table Look-Up형의 FPGA를 위한 기술 매핑에 대한 연구에 관한 것이다. 이를 위해 우선 다단계 논리 합성 , decomposition reduction, packing 등 각 설계 과정의 기존 알고리즘을 비교 분석 하였고, 각 과정에서 새로운 알고리즘을 첨가하였다. 설계 시스템의 최적화 대상인 CLB 갯수 및 네트 수의 최소화를 동시에 고려하기 위하여 사용자에 의해서 주어지는 각 요소의 가중치 선형합으로 된 비용 함수를 제안하였다. 이 비용함수를 사용하여 벤치마크 테스트를 통한 일반적인 회로에 적용성 검증, 기존 알고리즘의 성능 비교 및 개선에 대해 연구하였다. 논리 설계 합성기 구성 과정에서 Node-pair decomposition, merging fanin, unified reduction, 다출력 decomposition 등 4가지의 새로운 알고리 즘을 추가하여 실험한 결과, CLB와 네트의 수에서 SIS-pga보다 약 10% 적은 값을 얻을 수 있었다. This paper describes several algorithms for technology mapping of logic functions into interesting and popular FPGAs that use look-up table memories. In order to improve the technology mapping for FPGA, some existing multi-level logic synthesis, decomposition reduction and packing techniques are analyzed and compared. And then new algorithms such as node-pair decomposition, merging fanin, unified reduction and multiple output decomposition which are used for combinational logic design, are proposed. The cost function is used to minimize the number of CLBs and edges of the network. The cost is a linear combination of each weight that is given by user. Finally we compare our new algorithm with previous logic design technique[8]. In an experimental comparison our algorithm requires 10% fewer CLB and nets than SIS-pga.

구멍갈파래(Ulva australis) 해조류 사멸에 미치는 여러 물리화학적 요인들의 영향

김진석,곽화숙,김보관,Kim, Jin-Seog,Kwak, Hwa Sook,Kim, Bo Gwan 한국잡초학회 한국잔디학회 2017 Weed & Turfgrass Science Vol.6 No.3

전세계적으로 해양녹조 대발생(green tide)은 해양생태계에 큰 위협이 되고 있으며 주로 갈파래과의 Ulva 속 식물이 대부분을 차지하고 있다. 본 연구에서는 구멍갈파래(Ulva australis, ULAUS) 사멸에 미치는 여러 물리화학적 요인들의 영향 정도를 조사하여 향후 갈파래 대발생 경감기술 확립을 위한 기초자료를 얻고자 제반 실험을 수행하였다. 순수에 8시간 침지는 아무런 영향을 받지 않았으나 염도 1.0-1.5% 수준에서 7일간의 저염화 처리는 ULAUS 포자 유출을 약 70% 경감시키는 효과가 있었다. 건조처리에 의해 초기 생체중의 40-50% 이상이 감소되면 심각한 생육 장해가 일어났다. 온도처리의 경우, ULAUS는 $30^{\circ}C$ 이상부터 생육에 심각한 영향을 받았으며 $35^{\circ}C$처리에서는 배양개시 1일만에 95% 이상 고사되었고, $40^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ 처리에서 엽절편이 90-95% 고사되는데 소요되는 처리시간은 각각 10분, 30초, 1초 이었다. pH 6 이하의 조건은 ULAUS 생육을 현저히 억제하였으며 pH 4에서는 신속히 사멸되었다. 한편 ULAUS 생육을 저해하는 10여종의 화학물질을 선발하였고 이들 중 구멍갈파래를 보다 신속히 사멸시킬 수 있는 화합물은 과산화수소를 비롯한 산화제들이었다. 이들의 결과를 종합해 볼 때, 갈파래 대발생제어에 저염화, 건조, 온도 및 화합물 처리 등이 실용화 기술개발에 동원될 수 있을 것 같았고, 이중에서 온도와 화합물 요인을 적절히 활용할 경우 보다 유용한 갈파래 발생제어 효과를 거둘 수 있을 것으로 전망되었다. Green tides, which was mainly caused by Ulva spp., have been increasing in severity and frequency globally, and have negatively affected on marine ecosystems. This study was conducted to investigate effects of various physical and chemical factors on the death of Ulva australis (ULAUS) and to consider a practical measures useful for alleviating Ulva bloom. Soaking of ULAUS thalli in pure water for 8 hr didn't induce a death, but incubation in 1.0-1.5% salinity for 7 d inhibited sporulation by about 70%. Desiccation gave rise to a serious damage when more than 40-50% of initial fresh weight was lost. ULAUS growth was sensitive to temperature and seriously inhibited from more than $30^{\circ}C$. At $35^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $45^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$, treatment time required for 90-95% death of ULAUS thalli was 1 d, 10 min, 30 sec, and 1 sec, repectively. ULAUS growth was seriously inhibited at lower than pH 6.0 and completely dead at pH 4.0. Several compounds for ULAUS control was selected and the chemcals causing a rapid death were oxidants such as hydrogen peroxide and sodium percarbonate. Taken together, our results suggest that low salinities, dryness, pH, high temp. and compounds could be selected for Ulva bloom control, and high temperature and compounds seems to be useful for a development of practical control methods.

전자장비 신뢰도 향상을 위한 정량적 접근 연구

김주년(Joonyun Kim),김보관(Bo-Gwan Kim) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.3

일반적으로 로켓과 위성 전자 회로 설계 단계에서 전자 소자의 신뢰도를 높이기 위해 소자의 작동온도를 낮추는 방법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 소자 온도뿐 아니라 활성화에너지가 전자 장비 신뢰도에 미치는 영향에 대해 상세히 분석하였는데 실제 소자의 온도보다는 소자의 활성화에너지가 신뢰도에 훨씬 많은 영향을 끼치는 것으로 분석되었으며 이에 대한 분석결과를 정량적으로 기술하였다. 또한 PCB에 소자 배치 시 신뢰도를 높이기 위한 소자 배치 방법과 이에 따른 신뢰도 향상 결과에 대해서도 기술하였다. In general, rocket or satellite circuit designers focus on reducing temperature of electronic devices in order to enhance electronic unit’s reliability. This paper describes the quantitative analysis result of activation energy as well as device temperature effects to the system reliabilities. The quantitative analysis result shows that activation energy of device has more effects on system reliability than temperature does. And this paper suggests a strategy for enhancement of reliability during devices placement on PCB with simulation results.

고성능 로직 시뮬레이터(HSIM) 구현

박장현,이기준,김보관,Park, Jang-Hyeon,Lee, Gi-Jun,Kim, Bo-Gwan 한국정보처리학회 1995 정보처리논문지 Vol.2 No.4

본 논문에서는 함수 기능에서 로직 게이트 기능까지 시뮬레이션 가능한 고성능의 로직 시뮬레이터(HSIM) 개발에 대해서 논한다. 개발된 로직 시뮬레이터는 입력부, 시 뮬레이터 본체, 출력부로 구성되어 있으며, 입력부에는 네트 리스트 컴파일러, 부품 정보 컴파일러가 포함된다. 시뮬레이터 본체에는 시뮬레이션 속도를 높이기 위한 각종 기술과 시뮬레이터의 중심 부분인 시뮬레이션 엔진 등이 소속되어 있다. 출력부에는 시뮬레이션 결과를 분석하는 파형 분석기가 있다. 개발된 시뮬레이터 본체의 주요 특 징은 점진적 로더를 사용하여 컴파일된 부품 기능들을 시뮬레이션 엔진에서 직접 로드 하여 시뮬레이션을 수행한다. 이렇게 한 결과 기존의 유릿 딜레어 event-driven interpretive 시뮬레이터와 비교했을 때 55% 이상 속도가 빠른 효과적인 성능 향상을 달성했다. In this paper, we present a highly efficient simulation package which supports simulation from functional level to gate level. The package consists of a set of front-end tools, a logic simulator, named HSIM(Highly efficient logic SIMulator), and an waveform analyzer. The front-end tools include a netlist compiler, functional primitive compiler and behavioral compiler. Key feature of developed simulator is that the compiled behavioral models written in C language are directly executed in the simulation engine using incremental loader. By doing so, we achieved significant speed up as compared with the interpretive functional simulator. Experimental results show that HSIM runs about 55% faster than traditional unit-delay event-driven interpretive simulator.