원환풀내에서 Quencher Device에 의한 고온수 분출로 일어나는 혼합유동에 관한 연구

최성석,김종보,Choi, Seong-Seok,Kim, Jong-Bo 대한설비공학회 1985 설비저널 Vol.14 No.1

One of the problems with the Boiling Water Reactor involves the flow and thermal mixings in the suppression water pool high pressure steam discharge into the pool in case of emergency core relief. Varioos heat sensitive devices and pumps for the reactor core cooling are installed in the middle of the suppression pool. Especially the pumps utilize pool water in order to cool the reactor core in emergency cases. In this case, the water temperature for the reactor cool ins should be below a certain temperature specified by the reactor design. In the present investigation, in other to determine the optimum locations of these pumping devices, numerical solutions have been obtained for the model to determine the f low mixing characteristics. Experimental investigations have also been carried out for the flow mixing and for the thermal mixing in the pool during the discharge. Considering that the discharge steam through the Quenching Device becomes hot water immediately in the water pool, the steam- equivalent hot water has been utilized. Examining these characteristices, it becomes possible to deform me the best locations for RCIC, LPCI , HPCI pumps in the suppression water pool for the emermency reactor core cooling.

Multiplex PCR과 Real-Time PCR을 이용한 창난젓과 가이양젓 원료 검사법 개발

최성석,서용배,김종오,양지영,신지영,김군도,Choi, Seong Seok,Seo, Yong Bae,Kim, Jong-Oh,Yang, Ji-Young,Shin, Jiyoung,Kim, Gun-Do 한국식품위생안전성학회 2021 한국식품위생안전성학회지 Vol.36 No.4

본 연구에서 multiplex PCR과 real-time PCR을 이용하여 창난젓의 원료를 감별할 수 있는 새로운 판별법을 개발하였다. 명태와 가이양의 종 특이 프라이머를 디자인하고, 명태와 가이양의 genomic DNA를 template로 single PCR과 multiplex PCR을 실시하였다. PCR을 실시한 결과, single PCR에서 명태(297 bp)와 가이양(132 bp)에 해당하는 PCR 밴드를 확인하였으며 교차 반응이 일어나지 않는 것을 확인하였다. Multiplex PCR에서 명태와 가이양 사이에 교차반응 없이 증폭이 일어나는 것을 확인하였다. Real-time PCR 결과, 명태 종 판별 프라이머에서 명태의 Ct 평균값은 20.765±0.691, 가이양 시료에서 Ct 평균값은 35.719±1.828이었으며, 가이양 종 판별 프라이머에서 명태 시료의 Ct 평균값은 35.996±1.423, 가이양 시료의 Ct 평균값은 20.096±0.793으로 프라이머의 효율성, 특이성 및 교차 반응성에서 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 시중에서 판매되는 7개 제품을 multiplex PCR 및 real-time PCR로 확인하였으며, 모든 시료에서 유효한 결과를 확인하였다. 본 연구에서 제작된 명태와 가이양에 대한 종 특이적 프라이머는 가공된 젓갈 시료의 원료의 판별 가능하며, 이러한 결과는 식품안전관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. In this study, multiplex PCR and real-time PCR were performed on Theragra chalcogramma (walleye pollock), Pangasianodon hypophthalmus (iridescent shark) and their processed foods, such as changnan-jeot and gaiyang-jeot (salted iridescent shark intestine). Species-specific primers for T. chalcogramma and P. hypophthalmus were designed, and genomic DNA was directly extracted from each sample to perform single PCR and multiplex PCR. As a result of PCR, in the case of single PCR, PCR bands of T. chalcogramma (297 bp) and P. hypophthalmus (132 bp) were identified, and in the case of multiplex PCR, it was confirmed that amplification occurred without cross-reaction between T. chalcogramma and P. hypophthalmus. As a result of checking the PCR sensitivity, the concentration of genomic DNA was detected up to 0.1 ng/µL in both single PCR and multiplex PCR. The real-time PCR results showed that the average Ct value of T. chalcogramma was 20.765±0.691, and the average Ct value of P. hypophthalmus sample was 35.719±1.828 in the T. chalcogramma species-specific primers. In the P. hypophthalmus species-specific primers, the average Ct value of the T. chalcogramma sample was 35.996±1.423, and the mean Ct value of the P. hypophthalmus sample was 20.096±0.793. These results demonstrated the significant differences in the efficiency, specificity and cross-reactivity of species-specific primers in real-time PCR. Based on these findings, 7 of changnan-jeot or gaiyang-jeot products were confirmed by multiplex PCR and real-time PCR, and valid results were confirmed in all samples.

한국산과 중국산 새꼬막(Scapharca subcrenata)의 원산지 판별을 위한 SNP 마커의 개발 및 검증

최성석(Seong Seok Choi),유승현(Seung Hyun Yoo),서용배(Yong Bae Seo),김종오(Jong Oh Kim),권익정(Ik Jung Kwon),배소희(So Hee Bae),김군도(Gun Do Kim) 한국생명과학회 2023 생명과학회지 Vol.33 No.12

본 연구에서는 한국산과 중국산 새꼬막(Scapharca subcrenata) 사이의 원산지 판별을 위하여 quantitative real-time PCR (qPCR) 분석을 기반으로 하는 Single-nucleotide polymorphism (SNP) 마커의 primer set를 개발 및 검증하였다. 총 180개의 새꼬막 sample을 genotyping by sequencing으로 분석하여 원산지 판별에 유용할 것이라 판단되는 7개의 후보 MS 마커와 15개의 후보 SNP 마커를 선정하였다. 후보 SNP 마커는 PCR과 sanger sequencing, SYBR green-based qPCR을 통해 원산지별 분리 여부를 확인하였다. 이 중 Insertion 1, SNP 21 마커가 qPCR 증폭 양상에서 집단이 확연히 분리되었으며 예상과 실제 증폭 형태가 일치하였다. 추가적으로 새꼬막을 무작위로 섞어서 진행한 blind test에서 Insertion 1은 새꼬막 100개에 대하여 74%의 정확도, 52%의 민감도, 96%의 특이도를 보였고, SNP 21은 새꼬막 137개에 대하여 86%의 정확도, 79%의 민감도, 93%의 특이도를 보였다. 따라서 개발된 두 개의 SNP 마커는 독립적 또는 복합적으로 사용하면 새꼬막 원산지 판별의 진위 여부를 검증하는 데 유용할 것으로 기대된다. In this study, we analyzed SNPs that appear between Korean and Chinese Scapharca subcrenata using the nucleotide sequence data of S. subcrenata analyzed by genotyping by sequencing (GBS). To distinguish the country of origin for S. subcrenata in Korean and Chinese, we developed a primer set as single nucleotide polymorphism (SNP) markers for quantitative real-time PCR (qPCR) analysis and validated by sequencing SNPs. A total of 180 samples of S. subcrenata were analyzed by genotyping by sequencing, and 15 candidate SNPs were selected. SNP marker selection for country of origin were identified through real-time qPCR. Insertion 1 and SNP 21 markers showed the most distinct separation between the sequence types as well as the country of origin through qPCR, with the observed amplification patterns matching the expected outcomes.. Additionally, in a blind test conducted by mixing samples of S. subcrenata at random, Insertion 1 showed 74% accuracy, 52% sensitivity, and 96% specificity, and SNP 21 showed 86% accuracy, 79% sensitivity, and 93% specificity. Therefore, the two SNP markers developed are expected to be useful in verifying the authenticity of the country of origin of S. subcrenata when used independently or in combination.

블록체인을 이용한 드론 무인 택배 배송 시스템

최성석(Seong Seok Choi),강응선(Eung Seon Kang),피승재(Seung Jae Pee),송재근(Jae Keun Song),장주욱(Ju Wook Jang) 대한전기학회 2018 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2018 No.10

박테리아에 의한 카로티노이드 생산; 카로티노이드 생산성 및 활용 가능성

최성석(Seong Seok Choi),김군도(Gun-Do Kim) 한국생명과학회 2022 생명과학회지 Vol.32 No.5

카로티노이드는 자연계에 존재하는 붉은색, 주황색, 황색의 지용성 색소이며, provitamin A, 항산화, 항염증, 항암 등 다양한 기능성을 가지는 생리활성물질로 알려져 있다. 생리 활성과 색소 활용성 때문에 카로티노이드는 식품, 화장품, 양식 산업 등에 널리 이용되고 있다. 현재 산업적으로 활용되는 카로티노이드는 대부분 생산 단가가 저렴한 합성 색소를 이용하고 있지만, 안전성과 생리활성효과 때문에 천연 카로티노이드가 각광받고 있다. 하지만 식물과 동물의 카로티노이드 생산은 경제적인 원인으로 생산에 제한이 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 화합 합성으로 생산되는 카로티노이드를 대체하기 위한 좋은 장점을 가지고 있다. 박테리아에서 생산되는 카로티노이드는 낮은 생산성 때문에 산업적 활용에 제한이 있으며, 지속적으로 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위한 연구가 이루어져 왔다. 박테리아로부터 카로티노이드 생산량을 증가시키기 위해 진행된 연구로는 박테리아의 카로티노이드 생합성 경로와 각 효소들의 활성, 돌연변이를 이용한 균주 개발, 유전공학을 통한 카로티노이드 생산성 증가 균주구축, 스트레스 유도를 통한 카로티노이드 축적, 발효 배지의 조성과 배양 조건, 다른 균주와의 공배양 등을 포함하고 있다. 이 논문의 목적은 박테리아로부터 카로티노이드의 생산성을 증가시키기 위해 진행된 연구들을 검토하는 것이다. Carotenoids are red, orange, and yellow fat-soluble pigments that exist in nature, and are known as physiologically active substances with various functions, such as provitamin A, antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer. Because of their physiological activity and color availability, carotenoids are widely used in the food, cosmetics, and aquaculture industries. Currently, most carotenoids used industrially use chemical synthesis because of their low production cost, but natural carotenoids are in the spotlight because of their safety and physiologically active effects. However, the production of carotenoids in plants and animals is limited for economic reasons. Carotenoids produced by bacteria have a good advantage in replacing carotenoids produced by chemical synthesis. Since carotenoids produced from bacteria have limited industrial applications due to low productivity, studies are continuously being conducted to increase the production of carotenoids by bacteria. Studies conducted to increase carotenoid production from bacteria include the activity of enzymes in the bacterial carotenoid biosynthesis pathway, the development of mutant strains using physical and chemical mutagens, increasing carotenoid productivity in strain construction through genetic engineering, carotenoid accumulation through stress induction, fermentation medium composition, culture conditions, co-culture with other strains, etc. The aim of this article was to review studies conducted to increase the productivity of carotenoids from bacteria.

하악골에서의 치성각화낭과 편평치성종양의 동시 발현:

김성곤(Seong-Gon Kim),최성석(Seong-Seok Choi),송상훈(Sang-Hun Song),양병은(Byoung-Eun Yang),조병욱(Byoung-Ouck Cho),박혜림(Hye-Rim Park),최제용(Je-Yong Choi) 대한구강악안면외과학회 2005 대한구강악안면외과학회지 Vol.31 No.4

A squamous odontogenic tumor (SOT) is rare disease and it is believed to originate from epithelial rests of Malassez of the periodontal membrane. Neither sex nor site predilection in either jaw has been established. Some lesion can be shown in juxtaposition in tooth roots. Although most lesions remain smaller than 2 cm, our cases involved a half of left mandibular ramus. The exact pathogenesis is still unknown. We report a case of SOT including the results of immunohistochemical study of pancytokeratin and p53.

Kocuria gwangalliensis 유래 phytoene desaturase 유전자의 cloning과 특성 연구

서용배 ( Yong Bae Seo ),최성석 ( Seong Seok Choi ),남수완 ( Soo-wan Nam ),김군도 ( Gun-do Kim ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2017 한국미생물·생명공학회지 Vol.45 No.3

Phytoene, lycopene, β-carotene과 같은 카로티노이드는 식품의 착색제나 영양보조제, 사료첨가제, 화장품의 원료로 사용된다. 이전 연구에서 본 연구진은 분홍색의 색소를 생산하는 새로운 해양 세균인 K. gwangalliensis를 분리 동정하였다. Phytoene desaturase (CrtI) 효소는 crtI 유전자에 암호화되어 있으며, phytoene을 lycopene으로 전환하며, 카로티노이드 합성 초기 단계에 있어서 필수적이다. CrtI는 카로티노이드 생합성 조절의 주요 효소 중 하나이며, 다양한 카로티노이드를 생합성하는 생물들의 카로티노이드 생합성 경로에 있어서 속도 조절 단계에 관련이 있다. 본 논문에서는 K. gwangalliensis로부터 lycopene 생합성을 담당하는 crtI 유전자를 클로닝 하였으며, 이 유전자는 1,584개의 염기서열을 가지며, 527개의 아미노산을 암호화하고 있다. crtI 유전자의 염기 서열을 Kocuria rhizophila와 Myxococcus xanthus 를 포함한 다른 종의 염기 서열과 비교한 결과, 진화 과정에서 잘 보존되어 있음을 확인하였다. crtI 유전자를 포함하는 발현 플라스미드를 구축하여 발현시킨 결과, 이 플라스미드를 함유하는 대장균은 약 57 kDa의 재조합 단백질을 생산화였으며, 이는 phytoene desaturase의 분자량에 해당한다. lycopene의 생합성은 lycopene 생합성에 필요한 crtE, crtB 유전자를 포함한 pRScrtEB plasmid를 E. coli에 형질전환했을 때, Escherichia coli에서 합성되는 것을 확인하였다. 이 연구의 결과는 분자 수준에서 K. gwangalliensis CrtI의 1차 구조에 대한 폭 넓은 지식 기반을 제공할 것이다. Carotenoids such as phytoene, lycopene, and β-carotene are used as food colorants, animal feed supplements, and for human nutrition and cosmetic purposes. Previously, we reported the isolation of a novel marine bacterium, Kocuria gwangalliensis, which produces a pink-orange pigment. Phytoene desaturase (CrtI), encoded by the gene crtI, catalyzes lycopene formation from phytoene and is an essential enzyme in the early steps of carotenoid biosynthesis. CrtI is one of the key enzymes regulating carotenoid biosynthesis and has been implicated as a rate-limiting enzyme of the pathway in various carotenoid synthesizing organisms. Here, we report the cloning of the crtI gene responsible for lycopene biosynthesis from K. gwangalliensis. The gene consisted of 1,584 bases encoding 527 amino acid residues. The nucleotide sequence of the crtI gene was compared with that of other species, including Kocuria rhizophila and Myxococcus xanthus, and was found to be well conserved during evolution. An expression plasmid containing the crtI gene was constructed (pCcrt1), and Escherichia coli cells were transformed with this plasmid to produce a recombinant protein of approximately 57 kDa, corresponding to the molecular weight of phytoene desaturase. Lycopene biosynthesis was confirmed when the plasmid pCcrtI was co-transformed into E. coli containing the plasmid pRScrtEB carrying the crtE and crtB genes required for lycopene biosynthesis. The results from this study will provide valuable information on the primary structure of K. gwangalliensis CrtI at the molecular level.

물리․화학적 돌연변이 유도를 통한 Paracoccus haeundaensis의 astaxanthin 생산량 증대

서용배(Yong Bae Seo),정태혁(Tae Hyug Jeong),최성석(Seong Seok Choi),임한규(Han Kyu Lim),김군도(Gun-Do Kim) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.3

Carotenoid는 천연 지용성 색소이며, 세균, 조류, 식물 등이 생산한다. 세계 시장의 대부분을 차지하는 합성 염 료의 대안으로서 현재는 조류나 세균, 갑각류 등의 원료로부터 아스타잔틴의 생산, 정제, 이용이 주목 받고 있다. 이 연구는 UV와 EMS를 이용하여 P. haeundaensis의 돌연변이를 유도하고, 결과적으로 astaxanthin을 과잉 생산하는 돌연변이주를 선별하고 특성을 확인하기 위해 다양한 배양 및 영양 조건을 이용하여 astaxanthin 생산량을 확인하였다. 실험 결과 UV 조사 시간이 증가하거나, EMS 농도가 증가할수록 균주의 생존율이 감소하였다. Astaxanthin 과잉 생산 돌연변이 균주의 경우 400 mM EMS와 UV 20분을 순차적으로 처리한 방법에서 선별된 변이주가 가장 높은 astaxanthin 생산량을 보이는 것을 확인하였으며, 이 균주의 이름을 PUE로 명명하였다. PUE의 최적 배양 조건은 25℃, pH 7-8, 3% NaCl이며, 1% raffinose, 3% potassium nitrate 첨가 시 astaxanthin 생산량이 증가하는 것으로 밝혀졌다. PUE에서는 wild type 균주에 비해 astaxanthin 생산량이 1.58배 증가함을 확인할 수 있었다. 본 연구의 실험 결과, 돌연변이 유도에 의해 선별된 변이주는 astaxanthin의 산업적 생산에 활용 가능한 후보가 될 수 있을 것으로 사료된다. Carotenoids are natural lipid-soluble pigments, which are produced primarily by bacteria, algae, and plants. Many studies have focused on the identification, production, and utilization of natural sources of astaxanthin from algae, yeast, and crustacean byproducts as an alternative to the synthetic pigment, which is mostly used today. The aim of the present study was to identify a mutant of Paracoccus haeundaensis by exposure to UV and ethyl methanesulfonate (EMS). The mutant was then exposed to nutrient stress conditions to isolate an astaxanthin-hyperproducing strain, followed by characterization of the mutant. The survival rate decreased in accordance with an increase in the UV exposure time and an increase in the EMS concentration. A mutant of the original P. haeundaensis strain was identified that showed hyperproduction of astaxanthin following exposure to UV irradiation (20 min) and EMS treatment (0.4 M concentration). The optimal culture conditions for the PUE mutant were 25℃, pH 7-8, and 3% NaCl. The effects of various carbon and nitrogen sources on the growth and astaxanthin production of PUE were examined. The addition of 1% raffinose and 3% potassium nitrate influenced cell growth and astaxanthin production. The selected mutant exhibited an increase of 1.58 folds in astaxanthin content compared to initial wild type strain. A genetically stable mutant strain obtained using mutagen (UV irradiation and EMS treatment) may be a suitable candidate for further industrial scale production of astaxanthin.

Cytochrome c oxidase subunit 1과 RAPD 분석에 의한 한국 전복속의 계통 연구

서용배(Yong Bae Seo),강성철(Sung Chul Kang),최성석(Seong Seok Choi),이종규(Jong Kyu Lee),정태혁(Tae Hyug Jeong),임한규(Han Kyu Lim),김군도(Gun-Do Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.4

전복은 전복속(Haliotis)에 속하며 전 세계적으로 식품산업에서 중요한 복족류 연체동물이다. 우리나라에는 6개종; 북방전복(Haliotis discus hannai), 둥근전복(Haliotis discus discus), 왕전복(Haliotis madaka), 말전복(Haliotis gigantea), 오분자기(Haliotis diversicolor diversicolor), 마대오분자기(Haliotis diversicolor supertexta)가 보고되어 있다. 이 연구에서는 우리나라 해역에 서식하는 중 · 대형 전복과 4종인 북방전복, 둥근전복, 왕전복, 말전복의 유전학적 유연관계를 분석하기 위하여 미토콘드리아의 cytochrome c oxidase subunit I (COI) 유전자와 Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD) 분석법을 실시 하였다. 본 연구의 결과 COI 유전자 분석과 RAPD 분석을 활용하면 4종의 전복 중 북방전복, 둥근전복, 왕전복을 한 그룹으로 나머지 한 그룹을 말전복으로 구분하는 종 분류는 명확히 구분할 수 있었다. 이러한 결과는 전복 교잡육종을 이용한 수출용 전복 신종자 개발에 있어 주요 대상종인 전복과 4종에 대한 유전적 근연 관계를 규정함으로써 향후 교잡육종 연구의 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다. Abalones are gastropod mollusks belonging to the genus Haliotis. Pacific abalones are regarded as a very important marine gastropod mollusk in Korea, Japan, China, and also in food industries around the world. In Korea, 6 species of abalone have been reported to occur along the coasts: Haliotis discus hannai, Haliotis discus discus, Haliotis madaka, Haliotis gigantea, Haliotis diversicolor supertexta, and Haliotis diversicolor diversicolor. This study was performed to discriminate the genetic variances by the partial sequences of the mitochondrial cytochrome c oxidase subunit I (COI) genes and random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis against four species of Pacific abalone (H. discus hannai, H. discus, H. madaka, H. gigantea). COI gene is reasonably well conserved and has been sequenced in various invertebrate taxa. The RAPD analysis technique is a relatively simple and low cost method that allows differentiation of taxa without the need to know their genomes. In this study, we investigated the genetic diversity, phylogenetic relationships within each species. The COI and RAPD analysis were able to distinguish between H. gigantea and the other three species. However, these analysis methods were inadequate to distinguish between H. discus and H. madaka. These results are believed to be able to provide a basis data for future hybrid breeding research by defining the genetically closely related four species of abalone, which is to develop new hybrid abalone for export using hybrid breeding.