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뽕나무 잎 대체 먹이 섭취가 누에나방 유충의 transformation에 미치는 영향에 대한 연구를 통해 누에나방 유충의 탈피와 체중(크기) 증가에 탄수화물(셀룰로오스)과 단백질의 높은 함량이 요구되는 것으로 확인되었다. 장내 염증을 유발하는 DSS 용액을 처리한 실험군은 정상 개체군과 달리 체중 증가가 더디게 증가하였 으며 5령기 유충의 발생과정에 부정적으로 작용하였다. 누에나방 유충의 장내 환경이 열악해짐에 따라 고치를 빠르게 형성하는 경향을 보였으나 번데기에서 정상적인 성충으로의 변태는 억제하는 것으로 나 타났다. 장내 환경이 열악해짐에 따라 장내미생물 분포에 큰 변화가 나타났다. Proteobacteria의 경우 대조군에서의 높은 분포 비율을 보인 반면 DSS 처리로 인해 분포 비율이 낮아졌다. 반면 Firmicutes 의 경우 대조군에서의 낮은 분포 비율을 보인 반면 DSS 처리로 인해 분포 비율이 높아졌다. 누에나방 유충의 장내미생물 중 Proteobacteria와 Firmicutes 분포 비율의 변화는 누에나방 유충의 정상 발생 에 영향을 미친다고 판단된다. 5령기 누에나방 유충의 장내 당 성분의 증가는 발생과정을 빠르게 촉진 하는 것으로 추론되며 Firmicutes의 분포 비율 결과를 통해 적절한 농도의 당 성분은 고치 형성에 중요 한 열쇠를 쥐고 있을 것으로 판단된다. ▪ 주제어: 누에나방, DSS, 장내미생물, 16s rRNA Gene Metagenome Sequencing
재배 규모가 대형화로 확대되는 현대 사회에서 배지의 재료 중 미송톱밥이 변질되기 쉽고, 그 밖에도 장기저장이 어렵다는 점, 버섯 병재배 배지재료 확보의 어려움이 있다는 점에서 수입 의존도가 높아지고 있다. 이에 버려지는 세절지를 이용하여 참나무 톱밥 및 맥아, 탄산칼슘, 설탕을 첨가하여 병배지를 제작하고, 느타리버섯의 종균을 접종하여 최적의 배지재료의 조성을 알아내고자한다. 또한, SEM 촬영을 통해 배지에서 자라는 종균의 자실체와 BE 및 Weight을 측정하여 생산가능성도 분석해낼 것이다. 이를 통해 버섯의 병배지 재료 확보와 동시에 배출되는 세절지 쓰레기의 처리과정 중 바랭하는 환경적, 경제적 문제의 해결방안이 될 것이다. ▪ 주제어: 세절지, 버섯병배지, 팝핑전처리, 느타리버섯, SEM
본 연구는 카페인, 아세트 아미노펜을 포함한 13가지 물질 투여에 따른 미모사의 경촉반응, 수분퍼텐셜 의 변화, 유전율 등의 특성을 연구하고 이를 생체전기로 발전시켜 실생활에 적용하는 데 그 목적이 있 다. 연구 결과, 물질 투여에 따른 수분 퍼텐셜의 값은 모두 다르며, 물질에 따른 유전율이 다르기에 경 촉반응도 다르게 나타났고, 염화이온의 변화나 SEM으로 잎과 뿌리를 관측한 결과는 물질마다 다르기 에 생체전기 식을 도출하기에 충분하다는 결론이 나왔다. 다만 미모사의 생체전기에 영향을 미치는 추 가 요인을 알아보기 위한 추가 연구가 더 필요하다. ▪ 주제어: 미모사, 물질투여, 경촉반응, 수분 퍼텐셜, 생체전기
전자파로 생명체에게 손상을 줄 수 있다면 바이러스, 세균에 사용할 수 있을지에 대해 단순 유사과학 수준이 아닌 구체적인 실험이 필요하다고 생각되어 병원체의 종류와 빛의 파장, 광원과의 거리등을 조절하며 실질적인 병원체의 손상을 확인할 실험을 설계하게 되었다. 빛을 파장에 따라 가시광선, 적외선, 자외선, 마이크로파 4개의 종류로 나누었고 이 빛들이 대장균에게 미치는 영향을 확인함으로써 가장 효율적인 살균 방법을 찾아보기로 하였다. 실험 결과 자외선이 가장 살균력이 세긴 하지만 자외선은 오래 쬐였을 때 인체에 해롭기 때문에 그 다음으로 효력이 가장 좋았던 적외선이 가장 효율적인 살균 방법임을 알았다. ▪ 주제어: 대장균, 마이크로파, 자외선, 적외선
식물을 이용해 오염된 토양 등을 정화시키는 phytoremediation의 가능성은 현재 다양한 분야에서 응용되고 있다. 보다 효율적인 phytoremediation을 위해 고농도 중금속(Fe2+)에 의한 Solanum lycopersicum var. cerasiforme (Le)의 생장 변화 및 관련 유전자의 발현에 관한 연구를 수행하였다. Le를 Fe2+농도별로 세팅하고, 5주간 수경재배하며 1주일마다 잎, 뿌리를 채취하여 실험하였다. 유전자의 발현량 측정은 세포 파쇄해 RNA를 추출한 뒤 제작한 cDNA의 양을 qRT-PCR을 통해 확인함으로써 Fe2+흡수에 관여하는 유전자들의 발현량을 비교하였다. 또한 ICP를 이용해 식물체의 부위별 Fe2+농도를 측정하였다. 결과로 LeIRT2, LeFER유전자가 농도 변화에 가장 적극적으로 반응하였으며, 뿌리에서 흡수된 Fe2+는 잎까지 잘 운반되지 않는 것 같다. 더불어 고농도의 Fe2+환경 아래의 Le는 상대적으로 그 생장이 원활하지 않은 것 같다. ▪ 주제어: 유전자 발현, qRT-PCR, 식물 환경정화 (phytoremediation), 금속이온 운반체 유전자, 중금속
본 연구는 옥수수 속대 등 셀룰로스가 포함된 식품 폐기물을 효소로 분해하여 에너지원으로 사용하는 적정 기술을 개발한다면 개발도상국의 식량 부족 문제 해결에 도움이 될 것이라는 생각을 바탕으로 진행하게 되었다. 옥수수 속대 분해 과정에서는 효소를 이용한 분해 여부 및 효율을 확인하기 위하여 pH 5 Buffer에 혼합 효소인 Viscozyme과 옥수수 속대의 유무를 조작 변인으로 두어 45℃, 45rpm 조건에서 9일간 분해하였다. 이를 하루 간격으로 당도와 Ultraviolet–visible spectroscopy 측정한 결과 옥수수 속대의 분해 효율이 셀룰로스의 약 0.77배에 달하였다. 키트 제작 단계에서는 경제적이고 편리한 분해를 목적으로 효소 재사용에 초점을 두고 키트를 제작하였으며 High Performance Liquid Chromatography를 통해 효소가 거의 분리되지 않았음을 확인하였다. 키트의 효소 회수율은 약 1%였는데, 이를 더 발전시켜 효율을 높일 계획이다. ▪ 주제어: 옥수수 속대, Viscozyme, 감압여과, 셀로판 튜브, 적정 기술
첨단기술이 많이 보급된 요즘, 우리는 그 효과를 받고 활용하며 우리의 과학적 지식을 발전시키며 살아가고 있다. 그러나, 같은 시간대에 살고 있음에도 불구하고 낙후된 지역의 경우에는 장비가 많이 보급되지 못하여 우리와 같은 혜택들을 누리는 사람들이 존재한다. 이 경우 개선방안을 생각해보았을 때 적정기술을 사용하여 쉽고 널리 보급될 수 있는 디지털 현미경을 제작하자고 생각하였다. 쉽게 다량 생산할 수 있는 3D 프린팅을 이용해서 몸체를 제작하고 웹캠을 사용하여 생물을 쉽게 관찰하도록 하였다. 이를 통하여 생물 독성이 판단되도록 이동 거리를 측정하는 방법까지 서술하였다. ▪ 주제어: Fly pi, 적정기술, Roborealm
본 연구는 각막염 유발균인 Pseudomonas sp.와 솔잎 추출물을 렌즈와 각막 상피세포에 처리하여 솔잎 추출물에서 추출한 탄닌의 각막염에 대한 효과를 탐구하였다. 특히 일회용 렌즈를 연속적으로 착용하는 것이 각막염 및 세균 증식도에 큰 영향을 미친다는 점에 주목하여 시간에 따른 균 증식도도 함께 비교하고자 하였다. ▪ 주제어: Pseudomonas sp., 일회용 콘택트 렌즈, 솔잎 추출물, UV spectrophotometer, 각막세포 배양
알은 일상생활에 유용하고 흔하게 사용된다. 알의 구성 중 난각과 난각막은 생명체를 보호하고 성장할수 있는 환경을 제공해주는 집이다. 이에 본 연구팀을 난각과 난각막의 물리적, 화학적 특성에 대해 탐구하였다. 탐구는 난각과 난각막의 초점을 맞추었고 이들 간의 상관관계를 찾아내고자 하였다. 난각 및 난각막의 표면과 단면을 관찰하고 두께를 측정하였다. 또한 곡률과 경도를 측정하고 이들 간의 상관관계를 연구하였다. 수은흡 착법을 이용하여 난각 및 난각막의 기공에 대해 탐구하였고 흡착능력과 난각의 온도 변화율도 비교했다. 실 험 결과 알의 난각막에서는 다공성 구조를 가진다는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 본 연구팀은 난각의 겉표면 은 단단하고, 안쪽 표면은 약한 이유가 곡률에 있을 것이라고 추론하였다. 중금속 흡착의 경우 흡광도가 감소 즉, 중금속의 농도가 증가하였다는 결과가 나왔다. ▪ 주제어: 알, 난각, 난각막
4종의 중학 과학 2 교과서를 확인해본 결과 ‘빛의 세기가 광합성에 미치는 영향’을 주제로 하는 실험의 조건이 통일되지 않고 정성적으로 나와 있음을 확인했다. 그래서 실험을 원활하게 진행할 수 있으려면 정량적 이고 통일된 실험 조건이 필요하다고 생각해 다음 연구를 진행하였다. 광합성 실험에 미치는 요인으로 주사기 크기, 이산화탄소 농도, 빛의 세기 범위, 신선도, 실험온도, 실험대상 식물을 선정하였고 각 조작 변인이 독립 적으로 작용할 때와 복합적으로 작용할 때를 탐구하였다. 실험의 결괏값은 분석과 머신러닝을 통해 최적의 광 합성 조건을 도출하였으며 10mL 주사기에 용액 3mL, 0.75% 탄산수소 나트륨 수용액, 빛의 세기는 10000~16000 lux 범위, 용액 온도는 30도, 당일 구매한 신선한 시금치의 조건에서 실험하는 것이 가장 효율적 이라는 실험의 프로토콜을 확립하였다. 실험의 결론을 바탕으로 중학 교사들이 본 연구를 이용하여 수업을 지 도할 수 있게 교사 지도안 작성 후 하나의 수업모형으로 제작하여 중학교에 보급할 수 있도록 하였다. 이를 통해 실험을 진행하는 학생들이 더욱 효율적인 실험을 할 수 있고 정확한 결과를 통해 광합성에 대한 학습의 효과가 더욱 커질 것을 기대한다. ▪ 주제어: 광합성, 광도, 파장 스펙트럼, 광합성량
간암은 전체 암 사망자 중 13.6%를 차지할 만큼 높은 사망률을 기록하고 있다. 그 원인 바로 음주로 인한 알코올 섭취이다. 이런 건강상의 문제를 해결하기 위해 본 연구는 여러 과채 착즙액의 알코올 분해효소 활성도를 측정하고 각 과채 착즙액이 효소의 반응속도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 알 코올 분해 정도를 측정할 때, bergmeyer의 방법을 약간 변형하였다. 340nm 부근에서 알코올 분해반응으로 인해 생성되는 NADH의 생성량을 흡광도로 비교하였다. 그 결과를 통해 케일, 복숭아, 당근, 토마토, 바나나 순서대로 알코올 분해에 효율적이라는 결론을 내렸다. 단, 본 연구에서 진행된 효소의 활성에 대한 탐구는 세포 밖에서 진행되었으므로 세포 내에서 진행되는 결과와 다를 수 있으므로 그 한계를 지닌다. ▪ 주제어: ADH, ALDH, 에탄올, 아세트알데하이드, 효소 반응속도
본 연구에서는 일상생활속의 유해물질을 검출하기 위한 목적을 가지고, SERS 효과를 이용한 직접 만든 라만 분광기를 통하여 유해물질을 검출하는데에 목적이 있다. ▪ 주제어: 라만, 분광기, SERS, 유해 물질