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전라북도 지방자치단체의 재정건전성과 효율성분석 요약(3p)

전라북도 지방자치단체의 재정건전성과 효율성분석- 군 단위를 중심으로 -Ⅰ.연구배경 및 목적경기활성화, 일자리창출 등 지출확대로 인한 수지불균형, 지방채무 확대로 지방자치단체의 재정부담이 심해지고 있는 상황이다. 따라서 지방자치단체의 재정악화 요인을 분석하여 재정을 안정적이고 효율적으로 운영하기 위한 방안이 필요하다. 특히 전라북도는 2017년 재정자립도가 17개 광역시·도 가운데 최하위였고, 자체수입에서 인건비가 차지하는 비율이 전국에서 3번째로 높았다. 열악한 재정여건 속에 전라북도 지자체는 재정분석을 통해 재정운영의 개선안을 찾아야하는 필요성이 절실하다. 따라서 본 연구는 재정효율성과 재정건전성 지표를 통하여 전라북도 내에 있는 군단위의 자치단체 재정상황을 객관적으로 파악하고, 향후 재정운영을 위해 중점을 기울여야 할 부분들을 제시함으로써 재정상황의 개선을 가져오고자 한다.Ⅱ.주요개념 및 키워드재정분석이란 재정상태와 재정운영에 대하여 건전성, 효율성, 노력정도를 분석하는 것이다. 재정건전성이란 현재 및 중장기적 관점에서 건전재정 원칙에 입각하여 자원을 합리적으로 배분하는 것이고, 재정효율성이란 행정서비스 공급에 대한 재정효과와 투입비용을 고려하여 자원을 효율적으로 사용하는 것을 뜻한다.Ⅲ.연구대상 및 범위본 연구에서는 2017년 지방재정분석결과를 활용하여 재정지표결과를 분석하고자 한다. 특히 지방세 및 자체수입과 대비하여 인건비를 해결하고 있지 못하는 곳은 전라북도 8개 자치단체 중 완주군을 제외한 모두가 해당한다. 따라서 이들 전라북도 자치단체 중 군단위 8개 자치단체 중심으로 분석범위를 한정하였다.Ⅳ.연구방법본 연구에서는 2017 지방자치단체 재정분석 종합보고서의 재정건전성, 재정효율성 분야 지표를 활용해 지방재정에 대한 평가를 하고자 한다. ⅰ)재정건전성 측면에서는 재정수지(통합재정수지비율, 경상수지비율), 채무관리(관리채무비율, 환금자산대비 부채비율, 통합유동부채비율), 공기업 관점(공기업부채비율, 총자본대비 영업이익률)으로 구분하여 각각을 지표(7개)로 삼았다. ⅱ)재정효율성 측면에서는 세입관리분야(지방세수입비율, 경상세외수입비율, 지방세징수율, 지방세체납액 관리비율, 세외수입체납액 관리비율, 탄력세율적용노력도), 세출 관리 분야(지방보조금비율, 출자출연전출금비율, 지방의회경비 절감노력도, 업무추진비 절감노력도, 행사축제경비비율, 민간위탁금 비율 증감율)로 구분해 각각을 지표(12개)로 삼았다.그리고 유형화 기준(인구, 인구증감률, 재정력 지수, 예산규모)을 적용하여 군1유형(완주군, 고창군, 부안군), 군3유형(진안군, 무주군, 장수군), 군4유형(임실군, 순창군)으로 분류해 유형별로 재정건전성과 재정효율성을 유형평균값과 비교하여, 향후 자치단체별 개선방안을 제시해보고자 한다.Ⅴ.분석결과 [참고: 지표 수치의 높고 낮음은 유형평균값과 비교한 결과를 나타낸다](1)군1유형(완주군, 고창군, 부안군)군1유형 중에는 완주군이 비교적 인구(95,480명)와 재정규모(예산 5,952억원)가 더 크고, 재정자립도(29.01%)도 같은 유형의 자치단체에 비해 상당히 높다. ⅰ)재정건정성 지표측면에서, 완주군은 통합재정수지비율 적자가 높고, 관리채무비율, 환금대비 자산채무비율, 통합유동 부채비율이 나쁘게 나타났다. 고창군은 대체적으로 유형평균값에 비해 좋지 않은 상태였는데, 관리채무비율(4.92%)은 두 배 정도 높았고, 통합유동부채비율은 약간 높게 나타났고, 총자본대비 영업 이익률은 적자(-10.68%)가 상당히 높았다. 부안군은 두 자치단체에 비해 지표가 양호했지만, 총자본대비 영업 이익률 적자가 높았고, 통합재정수지비율이 적자이며 경상수지비율(76%)이 높았다. ⅱ)재정효율성 측면에서는, 완주군은 모든 지표에서 양호한 지표를 보여주었지만 민간위탁금 비율이 약간 증가한 경향이었다. 고창군은 지방세수입비율(2.95%)과 경상세외수입비율(0.80%)이 가장 낮았고, 세출상으로는 출자출연전출금 비율이 높았다. 부안군은 세입상의 재정효율성 지표가 대체적으로 양호하지 않았다.(2)군3유형(진안군, 무주군, 장수군)군3유형의 자치단체들은 대체로 군1유형에 비해 인구규모와 재정규모는 적은 편에 속한다. ⅰ)재정건전성 분석결과, 진안군은 통합재정수지가 적자였으며, 경상수지비율과 관리채무비율이 높고, 특히 환금자산대비 부채비율(44.02%)은 상당히 높았다. 무주군은 대체로 부채관련 지표에서 양호한 상태였다. 장수군은 통합재정수지비율이 다소 낮았고, 같은 유형의 지자체들이 0인데 비해 유일하게 공기업부채비율(10.16%)이 있었다. ⅱ)재정효율성 측면에서는 군3유형의 자치단체들은 전반적으로 지방세수입비율이 낮게 나타났다. 진안군은 세입측면에서는 탄력세율적용 노력도가 낮았고, 세출 상에서는 출자출연금전출비율이 다소 높으며, 민간위탁금비율 증감율이 높았다. 무주군은 지방세수입비율(3.14%)이 낮지만 도내 다른 단체에 비해서는 가장 높은 비율을 보여주고 있었으며, 세출관련해서는 지방보조금 비율이 높았다. 장수군은 세출측면 지표에서 모든 지표가 양호하게 나타났다.(3)군4유형(임실군, 순창군)군4유형의 두 자치단체는 비교적 인구규모와 재정규모 및 재정자립도 상으로 유사하였다. ⅰ)재정건전성에선 임실군과 순창군은 통합재정수지비율이 적자인 것을 제외하고는 양호했다. ⅱ)재정효율성에선, 임실군은 세입측면에서 지방세수입비율과 경상세외수입비율이 다소 낮았으며 지방세체납액 관리비율과 세외수입체납액 관리비율이 높았다. 세출측면에서는 지방보조금비율, 민감위탁금 증감비율이 다소 높았다. 순창군은 지방세수입비율(1.98%)이 전반적으로 다른 지표에 비해 상대적으로 낮았고, 세출측면에서는 지방보조금비율, 출자출연전출금 비율, 민간위탁금비율 증감율이 다소 높게 나타났다.(4)자치단체별 재정운영 방향군1유형의 경우, 재정건전성, 재정효율성 측면에서 관리 개선이 필요하다고 평가되는 지표수가 비교적 많았다. 특히 지방보조금 비율은 3개의 군에서 모두 높아 공통적으로 해결해야 할 부분이다. 완주군은 재정건전성 측면에서 부채관리를 위한 노력에 중점을 두어야 할 것이다. 고창군은 재정건전성 측면에서는 부채감소 노력이 필요하고, 재정효율석 측면에서 지방세수입비율을 상당히 올려야 하고, 지방보조금비율은 상대적으로 낮추는 노력이 필요하다. 부안군은 경상수지비율을 낮추고 공기업의 총자본대비 영업수지비율을 상향시키는 등의 재정건전성을 높이기 위한 노력이 요구된다. 군3유형의 경우, 공통적으로 지방세 수입비율이 낮아 이를 올리기 위한 세원 발굴 등이 필요하다. 진안군은 특히 재정건전성에서 통합수지관리 및 부채비율 등의 지표관리가 시급하다. 무주군은 전반적으로 양호하였고, 장수군은 공통된 과제이기는 하나 지방세수입비율을 올리기 위한 노력이 요구된다. 군4유형의 경우, 재정효율성 지표상에서 개선이 필요한 지표들이 많이 나타났다. 임실군은 세입관리에 보다 더 주력해야 할 것이며 세출 상에 민간위탁금비율을 관리하는 것이 필요하다. 순창군은 세출지표 대부분이 유형평균에 미치지 못하는데 그 중 민간위탁금비율을 중점적으로 개선해야 할 것이다.

경영/경제| 2022.05.12| 3페이지| 4,000원| 조회(131)

지방자치단체, 논문요약, 재정건전성

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포도주,막걸리 제조실험 레포트 평가A좋아요

적포도주 제조Ⅰ.실험목적1.실험을 통해 대표적인 과실주인 적포도주의 제조과정을 직접 체험하여 알코올 발효의 생 화학원리 및 포도주 제조 공정을 이해한다.2.발효가 실생활에 어떻게 사용되고 있는가에 대해서도 생각해 본다.Ⅱ.실험이론1.발효발효라고 하는 것은 효소 작용에 의해 유기물이 간단한 화합물로 변화해 자유 에너지를 내놓는 현상이지만, 일반적으로는 미생물이 유기물을 분해해서 대사물을 축적하는 현상을 말한다. 즉, 효모가 당을 무산소적으로 분해해서 에틸알코올과 이산화탄소로 하는 알코올 발효, 락트산균이 당을 무산소적으로 분해해서 락트산으로 하는 락트산 발효 등이 전형적인 발효이지만, 현재는 아세트산균이 공기 중의 산소를 이용해서 알코올을 아세트산으로 산화시키는 현상, 곰팡이가 공기 중의 산소를 이용해서 글루코오스를 글루콘산으로 산화시키는 현상 등도 각각 아세트산 발효, 글루콘산 발효 등으로 부르고 있다.또 이러한 것들을 혐기적 발효, 호기적 발효(산화 발효)로 나누어 논하기도 하고, 위에 언급한 것 외의 혐기적 발효로는 글리세롤 발효, 아세톤부탄올 발효, 2, 3-부틸렌글리콜 발효, 부티르산 발효, 프로피온산 발효, 메탄 발효 등이, 또 호기적 발효로는 시트르산 발효, 이타콘산 발효, 효모산 발효, 2-케토글루타르산 발효, 옥살산 발효, 푸마르산 발효, 소르보오스 발효 등이 있다. 이외에 미생물에 의한 아미노산, 비타민, 항생 물질의 생산도 예를 들면 글루탐산 발효, 리보플라빈 발효, 페니실린 발효 등으로 불리는데, 그다지 좋은 호칭은 아니다. 발효 작용명은 생산물로 부르는 것이 원칙이나, 때로는 셀룰로오스 발효, 펙틴 발효 등으로 기질의 이름을 붙이기도 한다.발효 중에 알코올 발효는 태고적부터 알려졌고, 포도주, 맥주, 청주 등의 양조에 이용되어 왔다. 그러나, 이 현상이 미생물 관여를 바탕으로 해서 생긴다는 것을 알기 시작한 것은 주로 L. Pasteur의 공적으로, 특히 「발효라는 것은 산소가 없는 상태에서의 미생물의 생활이다」라는 그의 말은 유명하다. t Baliley A) 3% 및 기타 6%로서 Campbell’s Early가 대부분을 차지하고 있다. 우리나라의 경우 생산되는 포도의 93%가 생과로 이용되며 가공이용률은 7%로서 매우 낮은데, 가공 이용되는 포도 중에서 포도주 제조에 약 13.4%만이 이용되고 있어 우리나라의 포도가공기술은 매우 미약한 실정이다.포도주는 전 세계적으로 소비되고 있는 대중적인 알코올음료로서 포도주의 페놀성분은 심장질환, 암, 노화 및 동맥경화와 같은 만성적인 질병을 지연, 예방하는 효과가 있다고 알려져 있으며, 포도의 과실, 주스 및 포도주 등에는 포도당과 과당과 같은 탄수화물을 비롯하여 기능성의 페놀물질, 여러 가지 비타민과 유기산 및 인체에 유용한 무기물(칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 철) 등이 함유되어 있다.포도는 계통에 따라 유럽종(Vitis vinifera)과 미국종(Vitis labrusca), 아시아종(Vitis amurensis) 등으로 나눌 수 있다. 현재 세계적으로 포도주용으로 재배되는 포도는 유럽계통의 Vitis vinifera종에 속한다. 이들은 여름에 고온 건조하고 겨울에 얼지 않는 지역에서 노지 재배가 가능하다. 하지만 우리나라는 여름철은 장마가 약 3개월간 계속되고, 겨울은 최저온도가 ?10℃까지 내려가며 영하의 온도가 3개월 동안 유지되므로, V. vinifera 품종을 재배하기에는 매우 어렵다. 이에 반하여 Vitis labrusca종에 속하는 Campbell’s Early 품종은 우리나라 기후에 적합하며 재배가 용이하여 우리의 주된 포도품종으로 재배되고 있다. 미국에서는 본 품종이 적포도주용으로 사용되어 왔고, 최근에 우리나라에서도 Campbell’s Early 품종을 이용한 적포도주의 제조 적합성에 관한 연구가 발표되고 있다.Yeast에 의하여 포도주 발효가 이루어진다는 Louis Pasteur의 연구 이래로, 포도를 파쇄한 후 효모를 접종하여 발효과정에서 ethanol를 생산하게 하는 재래식 방법이 세계적으로 가장 보편적으로 사용되었다. 그러나 24% g/volume이 되도록 설탕(sucrose)를 적당히 첨가한다.(최종 알코올농도와 상관관계, C6H12O6 → 2CH3CH2OH+2CO2)5.200~300rpm의 속도로 교반하면서 중아황산칼륨을 첨가한다.(최종농도 0.2~0.3g/L)6.25℃(실내온도)에서 발효를 시작한다.7.매일 2회정도 발효용기를 흔들어 준다8.2주(12일정도)후에 발효용기에 발효액(포도주)와 남아 있는 고형물질들을 분리한다.9.다시 발효용기에 발효액을 담아 남아 있는 당분이 사라질때까지 후발효를 진행한다.Ⅴ.실험결과 및 고찰=>포도주제조에 대한 실험결과 및 고찰부분은 이후의 막걸리제조실험결과와 함께 작성하였음막걸리 제조Ⅰ.실험목적1.전통 민속주인 막걸리를 직접 만들어본다.2.Aspergillus 등과 효모(Saccharomyces cerevisiae)의 상호작용에 의한 알코올 발효를 실제로 경험한다.3.직접 제조하거나 구입한 누룩을 이용하여 쌀을 당화시키고, 효모에 의해 당을 발효하여 탁주를 제조한다.Ⅱ.실험이론1.막걸리술은 인류의 역사와 함께 시작되었다. 고대에 사람들이 마셨던 술 중에서 가장 오래된 술은 과실주였고, 유목을 하던 목축시대에는 가축의 젖을 원료로 한 유주를 제조하여 마셨으며, 유목민이 한 곳에 정착하여 농사를 짓기 시작하면서 곡물을 이용하여 만든 술이 탄생하게 되었다. 막걸리는 우리나라에서 가장 오래된 술로서 주세법상 탁주로 분류되어 있으며, 곡류와 녹말이 포함된 재료에 물과 발효제를 혼합하여 발효시킨 술덧을 혼탁하게 거른 술을 말한다. 현행 주세법상의 탁주에 관한 정의는 ‘곡류와 국 및 물을 원료로 하여 발효시킨 술덧을 여과하지 아니하고 혼탁하게 제성한 것’ 이다. 전통 재래의 탁주(막걸리)나 약주는 주로 찹쌀이나 멥쌀을 원료로 하고 누룩을 발효제로 양조해 왔다. 그러나 1964년 양곡관리법에 의해 막걸리 제조시 쌀 사용을 금지함에 따라 소맥분을 이용한 막걸리가 제조되었고 이로 인하여 막걸리의 질이 나빠져서 소비량이 급격히 떨어지게 되었으나 1989년 양곡생성된 유기산에 의한 상큼한 신맛, 단백질 주요 분해산물인 아미노산이 주는 맛, 산과 전분분해 산물인 당류의 단맛 등이 잘 조화를 이룬 독특한 풍미를 지닌 술이 된다. 하지만 이러한 막걸리는 저장 및 유통과정 중에도 미생물과 효소에 의해 발효가 진행되기 때문에 품질이 계속 변화하고 쉽게 변패되는 근본적인 문제점을 지니고 있다.2.누룩누룩은 다양한 미생물을 함유한 복합 천연 발효제로서, 술의 맛과 향, 그리고 알코올 농도를 결정하는 중요한 요소로 작용한다. 누룩은 밀이나 쌀과 같은 곡류를 적당한 수분을 가하고 반죽하여 일정한 조건하에서 곰팡이를 포함한 다양한 미생물이 피어나도록 배양시킨 것으로, 누룩 속의 미생물은 곡류의 전분을 포도당으로 당화시키며 또 당화된 포도당을 알코올로 만드는데 관여한다. 누룩에는 전분을 당화시키는 곰팡이인 국균이 주로 번식되며 이를 ‘국(麴)’ 또는 ‘곡(?)’이라 한다. 국균 이외에도 공기 중에 있던 효모균, 유산균 등이 함께 번식하는데, 이때 누룩곰팡이와 효모가 잘 숙성될 수 있는 환경을 만들어줘야 질 좋은 누룩을 얻을 수 있다. 누룩은 습기, 온도, 바람 등 주위 환경에 민감하게 반응하기 때문에 지역에 따라 또는 날씨의 변화 및 온도에 따라 누룩의 종류가 나뉘기도 한다. 막걸리에 사용되는 누룩은 손으로 직접 만든 ‘전통 누룩’과 곡자회사에서 대량으로 만든 ‘개량 누룩’ 이 있다. 전통 누룩은 밀, 쌀, 보리, 녹두 등을 쪄서 으깬 뒤 자연 상태의 곰팡이를 슬게 한 것이다. 개량 누룩은 흑국균, 황국균, 리조푸스 등 술을 만드는 균을 순수 배양한 것이다. 술 만드는 균 외의 잡균을 차단하고 당화력이 좋고 술맛이 일정하다는 장점이 있다.누룩 속의 곰팡이는 발효 숙성시, 전분분해효소와 단백질분해효소를 생산하는 것이 주된 역할이다. 누룩은 술의 숙성 중에 전분을 분해, 당화하여 포도당으로 만들어주는 효소원의 원료로서, 이 아밀라아제 효소가 전분질을 분해한 후 당화시키고, 젖산균 또는 유산균을 생성시키는데, 이때 생성된 산은 효모를 활성화온도(상온,약 25℃), 일정한 압력(약 1기압) 하에서 진행되었으며 주기적으로 관찰하고, 발효가 진행중인 병을 흔들어주어 발효가 원활히 진행될 수 있도록 하였음.발효진행 후 약 6~7일이하 : 기포의 발생이 거의 없었음.발효진행 후 약 10일 이후 : 지속적으로 기포가 발생하여서 발효가 원활히 진행되고 있음을 알 수 있었음-발효진행 후 21일(3주) 경과 후 밀봉된 입구를 다시 열어 고형물질을 2차적으로 걸러내어 여과된 액성분을 시음해보았음1)향: 시중에 판매되는 포도주의 향과 유사하였음2)색: 시중에 판매되는 포도주보다 그 색이 짙었다. 발효전 1차여과, 발효후 2차여과 이렇게 여과과정을 단 두 번만 하다보니 여전히 찌꺼기와 같은 고형물질이 액성분에 남아있었다. 아마도 이러한 이유 때문에 시중에 판매되는 포도주보다 더 짙은 보라색을 띄었다고 생각한다.3)맛: 일반 포도주보다 묽다는 생각이 들었으며, 톡 쏘는 맛이 강했다. 그리고 처음엔 단맛이 났지만 음미하며 삼킬 때 알코올맛이 강하게 느껴졌다. 또한 약간의 쓴맛과 떫은맛도 느껴졌다.ㄴ)포도주제조 실험고찰전체적으로 발효자체는 잘된 듯 하였지만, 맛에 있어서는 성공적이라고 할 수 없다고 생각한다. 그 이유에 대해 실험과정을 처음부터 살펴보며 생각해보았다.1)포도를 세척하는 과정줄기에서 포도를 떼어내고 이물질을 제거하기 위해 포도를 물에서 세척하는 과정을 거쳤었다. 이때 포도를 씻는 것은 포도과피에 부착되어 있는 Torulopsis, Mycoderma 등의 효모류나 초산균, 젖산균 등의 세균류, 만부병균 등의 불완전류, 기타 곰팡이류등의 유해 미생물들이 제거되어 발효에 도움이 되는 과정이다. 하지만 과하게 포도를 세척시, 포도주 효모균인 S. cerevisiae var. ellipsoideus이 함께 떨어져 나갈 수 있다. 그래서 흐르는 물에서 적당한 세기로 포도를 씻어주어야 한다. 아마도 이러한 특성을 고려하지 않고 빠르게 실험을 진행하기 위하여 급하게 세척을 하였기 때문에 일부 포도의 효모균이 함께 떨어졌을각된다.

자연과학| 2016.01.29| 14페이지| 4,000원| 조회(715)

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형질전환실험 레포트

형질전환(Transformation)Ⅰ.실험목적형질전환에 대하여 이해하고 화학적인 방법을 통해 항생제 저항성을 갖도록 E.coli를 형질전환 한다.Ⅱ.실험이론1.DNA와 플라스미드DNA는 생물의 유전현상에 큰 역할을 하는 핵산의 일종으로 유전정보를 담는 화학물질을 말한다. DNA는 염기(아데닌－A, 구아닌－G, 시토신－C, 티민－T)와 디옥시리보오스 5탄당(탄소가 5개 있는 당) 및 인산으로 된 고분자 화합물로 염색체의 주성분이며 실질적인 유전물질이다. 1953년 왓슨(J. D. Watson)과 크릭(F. C. Crick)은 DNA가 2중나선형의 분자구조를 하고 있다는 것을 밝혀 노벨상을 수상하였다. DNA는 뉴클레오티드(nucleotide)로 이루어진 두 가닥의 사슬이 서로 꼬여 있는 2중 나선 구조를 이루고 있다. 뉴클레오티드는 염기(base), 당, 인산의 세 가지 요소로 구성된 화학적 단량체로서, DNA 사슬의 기본 구성 단위이다.그리고 플라스미드는 염색체 이외에 많은 박테리아에 있는 작은 원형 DNA분자를 말한다. 일반적으로 플라스미드에는 세균이 살아가는 데 필수적인 유전자는 없지만 세균 숙주의 생활사나 생장에 중요한 역할을 하는 유전자가 들어 있다. 플라스미드 내부에 복제원점이 있어 세균 염색체와는 별도로 복제가 가능하다. 일부 플라스미드는 세균 사이의 접합 과정을 촉진한다. 플라스미드는 유전자 재조합 기술에 널리 활용되고, 세균에서 항생제 내성을 전파시키는 역할을 한다는 점에서 중요하다.*유전자 클로닝에서의 플라스미드의 역할플라스미드는 벡터로 사용된다. 플라스미드는 복제원점을 가지고 있어서 박테리아 염색체와는 독립적으로 복제할 수 있다. 일반적으로 클로닝에 이용되는 플라스미드는 보다 큰 자연적으로 존재하는 세균 플라스미드로부터 만들어지며, 다수의 제한효소 자리와 복제원점, 그리고 선발 표지자를 가진다. 유전자를 플라스미드 벡터로 삽입시키는 가장 간단한 방법은 유전자를 포함하는 외부 DNA와 플라스미드를 동일한 제한효소로 절단하는 것이다. 그러면 상 실험이 실마리가 되어 발견되었으며, 1944년 에이버리(Oswald T.Avery, 1877-1955)가 형질전환 물질이 DNA인 것을 최초로 밝혀서 유전자가 DNA인 것을 증명하는 계기가 되었다.최근에는 형질전환을 한 식물이나 동물을 만드는 실험이 진행되고 있다. 형질전환 동물은 생물의약품을 얻기 위해 사람의 유전자를 동물에 삽입하여 발현시키기위해 이용된다. 살아 움직이는(단백질 생산) 공장으로 불리는 대부분의 형질전환 동물은 필요한 유전자를 대량 복사해 수정란에 직접 주사하여 만든다. 이와 같은 형질전환체로 사용되는 동물은 소, 돼지, 양, 쥐 등 다양하며 우리나라에서도 소를 숙주로 하여 인간의 초유에 많이 함유되어 있는 락토페린(lactoferin)을 가지는 형질전환 동물들을 개발하였다. 식물의 경우 제초제와 병충해 등 유해물질에 저항성이 강한 특정 유전자나 생산량에 기여하는 유전자, 또는 맛을 향상시키는 형질을 도입할 수 있는데, 유전자변형 농산물(GMO)은 형질전환 식물이라 할 수 있다.3.Competent cell(수용성세포)벡터에 삽입한 유전자를 대량으로 증폭시키거나, 단백질로 발현시키기 위해서는 재조합 플라스미드 DNA를 알맞은 숙주세포 내로 전달시켜야 한다. 숙주세포로 많이 사용되는 대장균(Escherichia coli, E, coli)을 비롯한 대부분의 박테리아는 정상적인 상태에서는 세포막(또는세포벽)에서 외부 DNA를 통과시키지 않는다. 따라서 DNA도입을 하기 위해서는 세포막에 적절한 처리가 필요하다. 재조합 DNA를 도입하기 위해 미리 물리적 또는 화학적인 처리를 하여 DNA를 받아들일 능력을 가지게 된 세포를 competent cell(수용성세포)이라 한다. 즉, competent cell이란 DNA를 쉽게 삽입할 수 있도록 처리한 세포를 말한다. 외부에서 만들어진 재조합 플라스미드 DNA를 이 competent cell에 도입하는 과정을 형질전환(transformation)이라고 한다. 대장균을 제외한 몇몇 박테리아는 자연적으로 형이라 한다. 그 외에도 competent cell을 만드는 protocol은 매우 다양하다. 대표적으로 가장 많이 이용하는 방법이 위에서 말한CaCl _{2}용액이나RbCl _{2}용액을 첨가하는 방법이고, TB buffer가 필요하고 높은 효율을 보이는 Ultra-competent cell(Inoue methods)방법이 있다. 또 세포-DNA 혼합액에 수백 내지 수천 볼트의 고전압을 아주 순간적으로 흘려주어 세포벽 또는 세포막에 통로가 생겨 DNA가 통과되도록 하는 electroporation이 있다. Electroporation은 박테리아 뿐만 아니라 동물, 식물 세포로의 외부 DNA 도입에도 효율적으로 사용된다.Competent cell을 만들면서 주의해야 할 점은 competent cell 자체가 세포막이 매우 흐물흐물한 상태인 cell이므로 쉽게 cell이 터져버릴 수가 있다. 어떠한 protocol이든 각 과정은 모두 멸균이 유지되는 환경에서 진행되어야 하고, 실험 과정 중 vortex를 사용하기 보다는 pipetting을 아주 부드럽게 해주는 것이 세포가 터지는 것을 방지할 수 있다. 온도가 조금이라도 높아지면 cell에 heat shock으로 작용할 수 있으므로 각 과정을 진행하면서 cell은 ice안에 보관되어야 한다. competent cell의 종류 역시 매우 다양한데, 굳이 분류를 하자면 E.coli가 갖는 유전자형에 따라서, transformation 방법에 따라서 competent cell을 분류할 수 있다.*박테리아에 외부유전자를 감염시키는 방법? 크게 물리적인 방법과 바이러스를 사용하는 방법으로 나눌 수 있음①물리적인 방법-열(heat shock): 유전자를 얼음에 저장되어 있는 competent cell에 주입하게되면 divalent cation에 의해 세포막주위에 (-)charge를 가지는 유전자가 붙게 된다. 42℃ 온도에서 순간적으로(30초~1분30초) heat shock를 주게되면 E.coli membrane 내외의 th다.-lentivirus: retrovirus의 일종으로 일반적인 retrovirus와는 달리 분열하는 세포 뿐 아니라 성장이 멈추거나 분화가 끝난 세포에도 매우 효율적으로 감염할 수 있다. 큰 유전자의 클로닝이 가능하고, 도입된 유전자의 장기간 발현이 가능하며, 유전자가 도입된 세포의 생존에 영향을 미치는 면역반응을 일으키지 않는다는 장점이 있다.-adnovirus: DNA tumor virus와 마찬가지로 여러 oncogene 단백질과 결합하여 숙주세포의 형질전환에 작용한다.Ⅲ.실험기구 및 시약1.기구50ml falcon, icebox&ice, 1.5ml tube, 원심분리기, 피펫, yellow tip, blue tip, water bath, shaking incubator, 페트리접시, 삼각유리막대, 알코올램프, clean bench, 정치배양기, deep freezer2.시약CaCl _{2}, 글리세롤, 멸균된 증류수, E.coli DH5alpha (항생제 저항성이 없는 균주), pUC18 plasmid(amp’(엠피실린 저항성)), LB(Luria-Bertani)배지, Agar, 엠피실린Ⅳ.실험과정1.Competent cell 제조방법.ㄱ.50ml falcon 2개에 각각 전날 키운 cell을 10ml씩 넣고, 4℃, 3000rpm, 10분으로 cell down한다.ㄴ.Cell down 된 것에 0.1MCaCl _{2} 2ml씩 넣고 resuspension (not vortexing!) 한다.ㄷ.Cold shock: falcon을 통째로 얼음에 30분간 박아둔다.ㄹ.4℃, 3000rpm, 10분간 cell down 후, 상등액을 버리고 0.1MCaCl _{2}과 100% 글리세롤을 1ml씩 넣고 피펫으로 resuspension (not vortexing) 한다.ㅁ.tube에 100ul씩 분주한다.ㅂ.Deep freezer에 보관한다.2.형질전환ㄱ.냉동보관한 competent cell을 ice에 녹인 후 pUC18 plasmid 4ul를 넣는다ㄴ.ta해 E.coli가 엠피실린에 저항성을 가지지 못하고 사멸한 것으로 보인다. 즉, 형질전환과정에 문제가 있었다는 것을 알 수 있었다. 혹시나하여 시간이 더 흐른 후에 결과를 관측하였다. 하지만 100시간 후에도 여전히 콜로니가 생성되지 않았고, 주변의 습한환경으로 인해 그저 plate에 습기가 찬 것만 변했다는 것을 알 수 있었다.Ⅵ.고찰우리는 미리 조교님께서 사전에 만들어온 competent cell에 plasmid DNA를 삽입하는 과정을 protocol을 그대로 따라 진행하였다. 그리고 육안으로 형질전환이 잘 되었는지의 여부를 쉽게 확인하기 위해 Red형광단백질유전자를 프로모터, RBS(Ribosome Binding site)와 함께 plasmid에 삽입하였다. plasmid에는 항생제내성유전자가 포함되어있다.배양 후 24시간이 지나 그 결과를 확인하였을 때, 위의 사진과 같이 다른 조와 마찬가지로 우리조의 배지에서 세균의 콜로니가 거의 발견되지 않았음을 알 수 있다. 이론적인 실험결과를 보면 빨간색의 콜로니의 수가 많이 나타난 것을 확인할 수 있다. 이는 plasmid가 competent cell을 형질전환 시켜 항생제에 대한 저항성을 가지도록 변환되었음을 의미하고 따라서 엠피실린이 있는 고체 배지에서 세포가 증식했다는 것을 의미한다. 일단, 형질전환이 왜 실패하였는지를 알아보기 위하여 실험방법을 다시 처음부터 살펴보았다.먼저, competent cell을 사용한 이유는 무엇일까? 앞의 이론에서 살펴보았듯이 competent cell은 DNA를 쉽게 받아들일 수 있도록 변형한 세포이다. competent cell은 외부표면에 결합된 효소로 이중 나선의 DNA를 작은 조각으로 자른 다음 한 가닥은 nuclease에 의해 분해시키고, 다른 가닥은 membrane-associated DNA binding protein에 결합되어 세포내로 들어가게 한다. 따라서, competent cell은 noncompetent cell보다 1000배 가량의 DNA를 더 받아있다.

자연과학| 2016.01.29| 7페이지| 2,500원| 조회(755)

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가축(동물)의 부가가치

가축의 부가가치와 미래1만 2000년전 사람들은 최초로 ‘개‘를 가축화하기 시작하여 현재까지 수십종의 동물을 가축으로 이용하고 있다. ‘가축’이란 인간에 의하여 순화, 개량되어 사람과 함께 공동생활을 하는 유용한 동물을 가리키는데, 넓은 의미로는 애완동물, 또 집에서 기르는 새, 파충류, 꿀벌 등의 동물을 총칭한다. 가축은 전통적으로 경제적이거나 종교적인 목적으로 사용되었다. 경제적인 목적으로 사용된 가축은 그 가죽을 이용하여 옷을 만들거나 식용으로서 길러지고, 농사일 등의 작업을 시키는 등 ‘의(衣),식(食),역(力)’ 분야에서 그 역할을 담당하였다. 소는 젖을 생산하고, 양이나 염소는 섬유를 생산하고, 말은 승용이나 운반시에 사용되고, 보호와 사냥시에 개를 사용하는 등 각각의 가축은 고유속성이 특화되어 사용되었다. 종교적인 목적으로 사용된 가축은 여러 의식의 제물로서 사용되었다. 가축은 이렇게 오랜세대동안 전통적인 가축의 개념으로서 사용되었지만 근래에는 동물과학의 발달로 인해 전통적인 가축의 개념을 넘어서서 광범위한 유무형의 부가가치를 가지는 소재로서의 기능까지 담당하고 있다. 즉, 과거에는 그저 고기나 우유, 알 생산 등 식용의 목적이나 모피생산, 농업에 관여 등 의,식,역에서 그 부가가치를 내었다면 현대에는 더 많은 부가가치를 생산하고 있다. 예를 들어, 가축의 장기나 혈액 등으로부터 생산된 동물성원료를 의학분야에 사용하고, 가축을 실험동물로서도 사용하며 그밖에도 가축을 이용하여 안락한 분위기를 만들어서 인간의 치료에 이용하는 동물치료학분야에서도 가축을 사용하는 등 가축은 다양한 분야에서 유무형의 부가가치를 가지고 있다. 따라서, 그러한 부가가치를 산출하고 있는 몇몇 가축에 대하여 소개하고자 한다.먼저, 가축은 과거에는 개, 소, 돼지, 닭 등 그 범위가 제한적이었는데, 최근 몇십년간 그 범위가 매우 확대되어 개, 소, 돼지, 닭 뿐만 아니라 면양, 염소, 토끼, 오리, 꿀벌, 물소, 코끼리, 낙타, 순록, 당나귀 및 실험동물 등 많은 동물종이 가축화에 우리나라에서 가축은 축산물가공처리법과 축산법에 따라 나뉜다. 축산물가공처리법상의 가축은 소, 말, 양, 돼지, 닭 등 식용을 목적으로 하는 동물을 가리키며, 축산법상 가축은 소, 말, 산양, 면양, 돼지,닭과 농림부령이 정하는 짐승,가금을 말한다. 농림부령이 정하는 짐승,가금은 새,당나귀,토끼,개,사슴, 오리, 거위, 칠면조, 메추리, 꿀벌 등 '야생습성이 순화되어 사육하기에 적합하며 농가의 소득증대에 기여할 수 있는 동물'을 뜻한다. 즉, 이렇게 다양한 동물이 가축으로 이용되고 있는데, 나는 그 중 흔히 많은 사람들이 가축이라고 생각하고 있는 닭, 오리와 돼지에 대해서, 그리고 가축이라고 생각하지 않을 것 같은 지렁이에 대해 소개하고자 한다.먼저, 지렁이는 2004년 2월, 축산법 시행규칙이 개정되어 “사육이 가능하며, 농가의 소득증대에 기여할 수 있는 동물”을 가축의 범위에 포함할 수 있게됨에 따라 가축으로 지정되었다. 일반적으로는 오랜기간에 걸쳐 사람의 보호를 받으면서 야생습성이 순화되어 농가에서 사육이 적합하며 농가 소득증대에 기여하는 동물을 가축의 범위에 포함하고 있으나, 산업이 다양화되면서 이에 맞는 새로운 농업범위의 정립이 필요하여, 경남 김해지역을 중심으로 200여 사육농가가 있는 지렁이 사육업이 새로운 농가 소득원이 되고 있어 이를 우선하여 축산법상 가축의 종류에 포함하기로 하였다고 한다. 지렁이는 환혈동물 중 강모가 거의 없는 빈모류로서, 주변 환경변화에 매우 예민하여 먹이의 변화, 햇빛, 온도, 습도, pH 등에 특히 민감하다. 우리나라 환경조건의 경우, 봄, 가을의 기후가 지렁이 사육을 하기에 적합하다. 이러한 지렁이가 만들어내는 부가가치는 매우 다양하다.첫 번째로, 지렁이는 축산분뇨 및 산업폐기물을 분해하여 토양개량제(육묘상토)생산에 관여하여 친환경적으로 폐기물을 처리할 수 있게 하는 것이다. 지렁이는 동식물 등의 포식자 및 분해자로서 유기물을 분해하고 영양물질의 재순환에 관여하는 등 생태계에 있어 중요한 구성요소 중의 하나이다. 생물은 지렁이에 대하여 그의 저서 “The formation of vegetable mould the action of worms”에서 “인간이 존재하기 훨씬 이전부터 지렁이에 의해서 대지는 경운 작업이 되어져 왔으며 지금도 지렁이는 쉬지 않고 흙에 경운 작업을 하고 있다.” 라고 기술하는 등 지렁이가 자연 생태계에 미치는 긍정적인 영향을 호평한 적이 있다. 지렁이는 하루에 성체 기준으로 체중의 0.8~1.5배의 유기물 분해능력을 가지는데, 먹이의 8~10% 정도는 생육을 위하여 사용하지만 나머지 90~92%는 모두 배출하는 등 아주 큰 분변토 생산능력을 보여주고 있다. 따라서 지렁이를 통하여 가축의 분뇨를 처리하면 퇴비처리공정보다 최대 80%가량 처리비용이 절약되어 매우 경제적이다. 그리고 지렁이가 분뇨를 먹이로 섭취한 후 배출하는 분변토(육모상토)는 속효질소의 함량 및 보수성과 통기성이 매우 높으며 식물 생장을 촉진하는 활성물질도 포함하고 있어서 유기질 비료로서 상당한 가치를 지니고 있다. 뿐만 아니라 이러한 분변토는 토지를 개량하는 역할도 함께 하고 있기 때문에 더욱 유용하다.두 번째로, 지렁이는 의약품 및 화장품등의 원료로도 활용된다. 한국에서 서식하는 지렁이는 중국을 포함한 동아시아에서 오랫동안 이상혈전 형성에 따른 여러 질병(혈전증, 중풍, 고혈압 등)을 치료하기 위한 한방약제로 자주 쓰여왔다고 한다. 특히, 우리나라의 전통의학서인 동의보감에서도 지렁이를 구인 또는 지룡이라 하여 열독을 풀고 황달과 목이 아픈 인후통을 치료한다고 되어있다. 실제 임상에서 고혈압, 중풍, 기관지천식에 널리 이용되며, 입병과 목병을 치료하고 아울러 정력 강화제로도 한 몫을 하고 있다고 한다. 지렁이에서 분리한 효소를 통틀어 lumbrokinase라고 하는데, 이 lumbrokinase는 plasminogen 없이도 fibrin 및 혈전을 용해할 수 있다고 한다. 약제로서의 지렁이 protease의 가장 큰 효능은 혈액의 정상적 흐름을 막아 각종 혈관질환을 유발하는 혈전을 용다. protease는 단백질의 펩티드결합을 분해하는 효소로서, 매우 특이적이고 선택적인 단백질의 변형과 효소원 활성화, 혈액응고, 혈전용해, 분비성단백질의 막을 통한 이동, 지혈작용이나 염증반응, 정상적인 세포의 생리적 기능이나 병든 세포의 병리작용 등 매우 다양하고 복잡한 기능을 갖고 있다. 따라서 이러한 지렁이의 protease의 기능을 의약품 뿐만 아니라 화장품생산에도 활용하고 있다. 실제로도 이를 이용하여 만든 모발화장품이 존재한다. 그밖에도 지렁이에서 추출한 액상의 추출물을 이용하여 노화 각질 피부의 용해 작용이 뛰어난 팩용 화장품을 만든 사례도 있다. 폐기물처리 및 의약품,화장품 생산의 기능 이외에 지렁이는 흔히 낚시용 미끼로도 많이 쓰이고 있다.우리가 흔히 가축이라고 생각하는 가축에 돼지, 닭, 소, 오리 등 다양한 동물이 있는데, 이들은 모두 공통적으로 육류용, 산란용의 목적으로 오랜세대동안 길러져왔다. 하지만 이들 역시 이제는 동물과학의 발달로 더 다양한 부가가치를 창출하고 있다.먼저, 닭은 다른 가축과 마찬가지로 달걀과 고기를 얻기 위해 기르는 가축이며, 가금 중 가장 많이 사육하는 동물이다. 하지만, 그 외에도 닭은 투계용(싸움닭), 관상용, 애완용으로도 사용되고 있다. 투계용 닭은 돈을 벌기 위해서, 종교의례를 위해서 등 다양한 목적으로 아주 오래전부터 현재까지 길러지고 있는 닭이다. 관상용 닭은 품종을 보존하여 길러 시중에서 수십만에서 수백만까지 아주 비싼 가격으로 팔리고 있는 닭으로, 사람들에게 보여주기 위한 용도로 사용되고 있다. 그리고 마지막으로 애완닭이란 것은 사람들이 닭을 자신의 가족처럼 생각하며 기르는 닭으로, 과거에 우리나라 민요에서도 많이 나타낫듯이, 닭을 키우며 많은 사람들이 정감을 느끼게 됐고, 따라서 애완용으로만 기르는 닭이 생긴 것이다. 닭 뿐만 아니라 개, 고양이 등 이렇게 애완용으로 가축을 기르는 경우가 아주 많은데, 이 것은 편안한 분위기를 형성하여 심리치료의 한 방법으로 사용되어 가축의 무형의 부가가치를 만로, 오리는 가금류 중에서 가장 다양한 용도를 가지고 있으며 닭이나 칠면조에 비하여 환경에 대한 적응력이 좋고 질병에도 강한 편이라 기르기가 쉬운 동물이다. 성체오리는 추위에 강하여 영하 18도씨까지도 생존이 가능하며 반대로 더운 지역에서도 충분한 물과 그늘만 있으면 활동량과 체중의 감소 없이 정상적으로 성장한다. 또한 생산성이 좋아 난용종의 경우 연평균 275~325개의 알을 낳고, 육용종 오리는 육계에 이어 두 번째로 사료효율이 좋다(체중 1kg을 증가시키기 위해 필요로 하는 사료의 양은 육계는 1.6kg이고 오리는 2.3kg 수준). 오리가 산출하는 부가가치 역시 다양한데, 그 중 사람들이 가장 먼저 떠올릴 것 같은 것이 ‘오리털’, 즉 의류의 소재가 되는 오리의 부가가치일 것이다. 오리털은 목화솜이나 화학솜보다 보온력이 뛰어나고 사이사이에 공기가 많이 들어있어 소파의 등쿠션이나 좌방석에 사용시 더욱 편안한 착석감을 느낄 수 있다. 그리고 오리털과 닭털을 이용하여 유류폐수처리를 할 수도 있다고 한다. 또한 벼농사시에 오리를 방사하는 ‘오리농법’으로도 오리가 이용되고 있다. 오리농법은 자연과 농사가 공생을 하는 것으로 농약과 화학비료 대신 오리를 이용하여 해충을 없애고 벼를 제외한 나머지 잡초를 없애주고 유기질 비료를 생산해 지력을 높여 농사를 짓는 방법을 말한다. 오리농법을 함으로써 첫째로 잡초와 병해충의 생물학적관리가 가능해진다. 오리는 벼와 유사한 화분과의 피를 제외한 모든 잡초에 대하여 선택적으로 잡초만을 제거한다. 또 논바닥을 옮겨다니며 논에 있는 물을 혼탁하게 만들어 햇빛을 좋아하는 잡초들이 뿌리를 내리는 것을 어렵게 한다. 게다가 오리의 배설물이 자연비료로서의 역할도 하여 지력을 높힌다. 이러한 오리농법은 영농비를 절감하고 안전하고 완전한 고품질의 쌀을 생산하게 한다. 더 나아가 농가의 소득증대에도 도움이 된다(물론, 오리농법으로 생산한 쌀은 시중가격의 150%정도의 고가이다). 그리고 오리농법에 사용한 오리를 식용으로도 활용하여 부수적인 이득 있다.

자연과학| 2016.01.29| 4페이지| 2,000원| 조회(134)

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