해저탐사에 적용되는 음파특성

김성렬,이용국,정백훈,Kim, Seong-Ryul,Lee, Yong-Kuk,Jung, Baek-Hun 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

광파 (또는 전자파)는 물에서 전달에너지의 감쇠 (attenuation)가 너무 심하여 수층을 투과하는데 한계가 있지만 음파의 경우는 매우 좋은 전달매체로 작용한다. 따라서 수중 또는 해저탐사에 사용되는 대부분의 탐사장비와 기술들은 음파를 이용하는 방법을 채택하고 있다. 일반적으로 파동의 특성은 주파수에 있다. 음원 (sound source)이 저주파일수록 투과력 (penetration)은 높아지지만 해상력 (resolution)은 낮아진다. 고주파의 경우는 그 반대이다. 즉 저주파는 바다 깊은 (또는 먼) 곳까지의 정보를 알 수 있지만 해상력은 낮다. 그러나 고주파는 깊이 (또는 멀리)까지는 도달할 수 없지만 얕은 (또는 가까운)곳의 정보는 저주파보다 훨씬 상세한 정보를 제공한다. 해저자원조사에 적용되는 음파탐사방법은 여러 가지가 있으나, 본 논의에서는 해저지형을 조사하는 음향측심, 지층구조와 퇴적층의 형태를 조사하는 지층탐사, 그리고 해저면을 평면적 영상으로 표현하는 측면주사음향탐사, 이 세 가지를 중심으로 해저탐사에 적용되는 음파특성을 논의하였다. The electromagnetic (light) waves have a limitation to penetrate media, ie, water and sea-bottom layers, due to high energy attenuation, but acoustic (sound) waves play as the good messenger to gather the underwater target information. Therefore, the acoustic methods are applied to almost all of ocean equipments and technology in terms of in-water and sub-bottom surveys. Generally the sound character is controlled by its frequency. In case that the sound source is low frequency, the penetration is high and the resolution is low. On the other hand, its character is reversed at the high frequency. The common character at the both of light and sound is the energy damping according to the travel distance increase.

Side Scan Sonar 실무이론과 현장조사에 적용

김성렬(Seong-Ryul Kim),이용국(Yong-Kuk Lee),정백훈(Baek-Hun Jung) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-

In the side scan sonar method, use is made of the back-scattering, at low grazing angles of incidence to the seabed, of relatively high-frequency acoustic waves radiated in a fan-shaped beam from a transducer contained in a towed body. The fan beam is oriented so that the wider angle is in the vertical plane (scan range) and the narrower angle in the horizontal plane (beam width) with the axis of the beam normal to the ship track. The display of the returns is usually realized as a series of closely spaced intensity-modulated lines on a paper recorder or computer screen display. In this way a two-dimensional picture of the seabed is build up.

천잠 세크로핀 항균펩타이드 분리 및 정제

김성렬 ( Seong Ryul Kim ),구태원 ( Tae Won Goo ),최광호 ( Kwang Ho Choi ),박승원 ( Seung Won Park ),김성완 ( Sung Wan Kim ),황재삼 ( Jae Sam Hwang ),강석우 ( Seok Woo Kang ) 한국잠사학회 2012 한국잠사곤충학회지 Vol.50 No.2

Cecropin is a well-studied antimicrobial peptide that play important role as key factor in insect humoral immunity. In this study, cecropin-like antimicrobial peptide was isolated and purified from the larval haemolymph of immune-challenged japanese oak silkworm, Antheraea yamamai. To isolate antimicrobial peptide, we separated and compared acidic extracted hemolymph protein bends between control and immune-challenged larvae using SDS-PAGE analysis. In the immune hemolymph extract, but not of non-immune hemolymph, we detected differential expressed peptide band with molecular mass 4,223.01 Da. To understand this peptide better, we successfully purified this peptide using cation exchange chromatography and gel permeation chromatography. Its N-terminal amino acid sequence obtained by Edman degradation evidenced a significant degree of identity with other lepidopteran cecropins. The purified A. yamamai cecropin-like peptide showed a broad spectrum of activity against fungi, Gram-negative and Gram-positive bacteria.

한국적 문화형의 탐색과 구원 혹은 보편에 이르기 -최인훈의 『서유기』연구-

김성렬 ( Seong Ryul Kim ) 우리어문학회 2004 우리어문연구 Vol.22 No.-

이작도 주변해역 Side Scan Sonar 해저면 음향영상

김성렬(Seong-Ryul Kim),우한준(Han-Jun Woo),정백훈(Baek-Hun Jung) 한국마린엔지니어링학회 2007 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.-

Ijakdo is located 44㎞ west of Incheon and divided into Daeijakdo and Soijakdo. The coastal area of Ijakdo has natural conditions with clean sea water and sandy beaches. Tide is typically semidiurnal with mean range of 491.1㎝. Tidal currents are relatively high in velocity in Seosudo between Daeijakdo and Soado. Surface sediments for sedimentary analyses were sampled at 72 stations. Surface sediments consisted of six sedimentary facies and dominated well-sorted sand except near the islands. According to the acoustic pressure of side scan sonar calculated from the back-scattering intensity, seafloor image in Ijakdo coast is mainly divided into two characteristics, the rocky bottom with gravels (high intensity) and the well-sorted sand area (low intensity). Specially the large scaled rocky bottom structures are found out at the northern part of the Ijakdo coast. The distribution boundary of rock (gravel) and sand is shown as a clean linear type. The seafloor image in the eastern part of the Ijakdo coast, where the semidiurnal tidal current is passing through, is interpreted to the scarped out-crop rocky bottom with gravels.

천잠 cecropin-A 유전자 클로닝 및 재조합 발현

김성렬 ( Seong Ryul Kim ),최광호 ( Kwang Ho Choi ),김성완 ( Sung Wan Kim ),구태원 ( Tae Won Goo ),황재삼 ( Jae Sam Hwang ) 한국잠사학회 2014 한국잠사곤충학회지 Vol.52 No.1

면역 유도된 천잠(Antheraea yamamai) 유충에서 cecropin- A 유전자를 분리하였고 이 유전자를 Ay-CecA로 명명하였다. 전체 Ay-CecA cDNA 크기는 419 bp로 64개의 아미노산 잔기를 인코딩하는 195 bp ORF로 구성되어 있다. 천잠 CecA 유전자는 22개 잔기의 signal peptide, 4개 잔기의 propeptide 및 항균활성을 갖는 37개 잔기로 구성된 성숙 단백질(mature protein) 영역으로 구성되고 예상 분자량은 4046.81 Da으로 산출되었다. 천잠 CecA의 아미노산 서열은 다른 나비목 곤충에서 분리된 cecropin와 매우 높은 상동성(62 ~ 78%)을 나타냈다. Ay-CecA 유전자의 C 말단에 기존에 보고된 곤충의 cecropin에서와 동일하게 C 말단 아미드화를 위한 glycine 잔기가 존재하고 있다. 이펩타이드의 항균활성을 검정하기 위해서 대장균 발현 시스템을 이용하여 활성이 있는 재조합 Ay-CecA 발현에 성공하였다. 발현 기주인 대장균에 대한 재조합 CecA 독성 중화를 위해서 불용성 단백질인 ketosteroid isomerase(KSI) 유전자를 CecA 유전자와 융합하였다. 융합 CecA-KSI 단백질은 대부분 불용성 단백질로 발현되었다. 발현된 융합 단백질은 Ni-NTA immobilized metal affinity chromatography (IMAC)에 의해서 정제하였으며 CNBr 반응을 통하여 재조합 CecA를 절단하여 용출하였다. 최종적으로 양이온 교환 chromatography 과정을 통하여 CecA를 순수 정제하였다. 정제된 재조합 Ay-CecA는 그람음성균인 E. cori ML 35, Klebsiella pneumonia 및 Pseudomonas aeruginosa에 대해 매우 높은 항균활성을 나타냈었다. 따라서 본 연구 결과, 높은 항균활성 지닌 CecA는 천잠의 면역 반응에서 중요한 역할을 담당할 것으로 사료된다. A cecropin-A gene was isolated from the immunized larvae of the Japanese oak silkworm, Antheraea yamamai and designed Ay-CecA. The complete Ay-CecA cDNA consists of 419 nucleotides with 195 bp open reading frame encoding a 64 amino acid precursor that contains a putative 22-residue signal peptide, a 4-residue propetide and a 37-residue mature peptide with a theoretical mass of 4046.81. The deduced amino acid sequence of the peptide evidenced a significant degree of identity (62 ~ 78% identity) with other lepidopteran cecropins. Like many insect cecropin, Ay-CecA also harbored a glycine residue for C-terminal amidation at the C-end, which suggests potential amidation. To understand this peptide better, we successfully expressed bioactive recombinant Ay-CecA in Escherichia coli that are highly sensitive to the mature peptide. For this, we fused mature Ay-CecA gene with insoluble protein ketosteroid isomerase (KSI) gene to avoid the cell death during induction. The fusion KSI-CecA protein was expressed as inclusion body. The expressed fusion protein was purified by Ni-NTA immobilized metal affinity chromatography (IMAC), and cleaved by cyanogen bromide (CNBr) to release recombinant Ay-CecA. The purified recombinant Ay-CecA showed considerably antibacterial activity against Gram-negative bacteria, E. cori ML 35, Klebsiella pneumonia and Pseudomonas aeruginosa. Our results proved that this peptide with a potent antibacterial activity may play a role in the immune response of Japanese oak silkworm.

왜 우리는 해저탐사에서 음파를 사용하는가?

김성렬(Seong-Ryul Kim) 한국마린엔지니어링학회 2008 한국마린엔지니어링학회지 Vol.32 No.4

Side Scan Sonar 모자이크 매핑에서 중첩영상의 처리

김성렬(Seong-Ryul Kim),석봉출(Bong-Chool Suk),이용국(Yong-Kuk Lee),정백훈(Baek-Hun Jung) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-

In the side scan sonar mosaic mapping, the adjacent imageries are overlapped in case that the survey track line interval is narrower than scan range. The general mapping process is that no good imageries are blanketed with the better imageries. Then the overlapped boundary portion of seafloor mosaic image stands out clearly, even though the sea-bottom feature is realistically pictured. The improved method on seafloor sonar image mosaic processing to separate the imageries of this smeared part and to get the high resolution mapping results is proposed.

피브로인 H-chain 재조합 단백질 발현시스템을 이용한 황색형광실크의 제작

김성완 ( Seong Wan Kim ),최광호 ( Kwang Ho Choi ),김성렬 ( Seong Ryul Kim ),윤은영 ( Eun Young Yun ),박승원 ( Seung Won Park ),강석우 ( Seok Woo Kang ),구태원 ( Tae Won Goo ) 한국잠사학회 2014 한국잠사곤충학회지 Vol.52 No.2

We constructed the fibroin H-chain expression system to produce enhanced yellow fluorescent proteins (EYFP) in the silk of transgenic silkworm. Fluorescent silk could be made by fusing EYFP cDNA to the heavy chain gene and injecting it into a silkworm. The EYFP fusion protein, each with N- and C-terminal sequences of the fibroin H-chain, was designed to be secreted into the lumen of the posterior silk glands. The expression of the EYFP/H-chain fusion gene was regulated by the fibroin H-chain promoter. The yellow fluorescence proving that the fusion protein was present in the silk. Accordingly, we suggest that the EYFP fluorescence silk will enable the production of novel biomaterial based on the transgenic silk.

피브로인 H-chain 재조합 단백질 발현시스템을 이용한 청색형광단백질의 발현

김성완 ( Seong Wan Kim ),윤은영 ( Eun Young Yun ),최광호 ( Kwang Ho Choi ),김성렬 ( Seong Ryul Kim ),박승원 ( Seung Won Park ),강석우 ( Seok Woo Kang ),구태원 ( Tae Won Goo ) 한국잠사학회 2014 한국잠사곤충학회지 Vol.52 No.1

본 연구의 목적은 누에형질전환 기술과 피브로인 재조 합단백질 발현시스템을 이용하여 청색형광실크를 개발하는 것으로서, 본 실험에서는 피브로인 H-chain의 N-말단과 C-말단을 이용하여 피브로인 재조합단백질 발현 시스템을 제작하였고, 종결코돈이 없는 EBFP 유전자를 위의발현 시스템에 클로닝하여 청색형광실크를 제작하였다. 누에형질전환체 선발을 위해서는 3 × P3 promoter와 DsRed2를 이용하여 선발하였고, 300개의 누에알에 microinjection 하여 F1 세대에서 5 bloods의 형질전환체를 선발하였다. 선발된 누에형질전환체는 초기배 단계의 눈과 신경조직, 유충과 번데기 그리고 성충의 눈에서 DsRed2 형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실크의 피브로인에서 EGFP 단백질이 발현되는 것을 확인하기 위해, F2 세대의 누에형질전환체 중에서 5령 3일 유충을 해부하여 견사선을 형광현미경으로 관찰하였고, 중부 견사선에서 청색형광단백질이 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 F2 세대의 고치와 저온에서 정련한 실크에서도 청색형광단백질의 발현을 확인할 수 있었고, Western blot 분석에서도 EBFP 재조합 단백질이 피브로인 H-chain과 융합된 형태로 존재하는 것이 확인되었다. 이상의 결과에서 청색 형광실크를 생산하는 누에형질전환체가 성공적으로 제작 되었음을 확인할 수 있었고 이러한 결과를 토대로 새로운 산업소재로서 실크를 활용할 수 있을 것으로 기대한다. We produced the transgenic silkworm that expressed the enhanced blue fluorescent protein (EBFP) in the cocoon of silkworms. The EBFP fusion protein, each with N- and C-terminal sequences of the fibroin H-chain, was designed to be secreted into the lumen of the posterior silk glands. The expression of the EBFP/H-chain fusion gene was regulated by the fibroin H-chain promoter. The use of the 3 × P3-driven DsRed2 cDNA as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworm. A mixture of the donor and helper vector was micro-injected into 300 eggs of silkworms, Baegokjam. We obtained 5 broods. The cocoon displayed blue fluorescence, proving that the fusion protein was present in the cocoon. Also, the presence of fusion proteins in cocoons was demonstrated by SDS-PAGE and western blot analysis. Accordingly, we suggest that the EBFP fluorescence silk will enable the production of the silk-based biomaterials.