식품과 노화방지(노화방지)라는 주제로 미국 Texas주립대학교 의과대한(The University of Texas)에서 지난 1995년 11월부터 1년간 연구하였다. 그 동안 공부한 자료를 정리하여 인간의 노화현상, 식이조절에 의한 노화억제, 운동과 노화, 생체방어기구의 기능, 동맥경화증 및 암의 발생과 예방, 미국에서의 건강을 증진하기 위한 정책 등에 관하여 차례로 기술하고자 한다. 이번에는 모든 생물체에서 필연적으로 진행되는 노화현상과 연구방법론, 인간의 노화에 따른 생리적 변화에 대하여 기초적인 내용만을 소개하고자 한다.
A previous feasibility study for the Korean lead plant, PLiM Phase I, showed a strong possibility of continued operation beyond the original licensed period. In 1998, PLiM Phase II study was initiated aimed at performing additional detailed evaluations on a wider range of components. The objective of this paper is to present the Korean PLiM efforts for Class 1 piping which is identified as one of the critical components with regard to long-term operation. The key findings such as typical design features, degradation mechanisms, technical issues, draft results from the lifetime evaluation for Class 1 piping of the lead plant are briefly described.
콘크리트 구조물의 노화도 평가를 위한 기초 연구로써 철근 및 무근 콘크리트 빔의 4점 굽힘 시험시 발생하는 음향방출 신호의 발생 거동을 관찰하였다. 본 연구는 미세 균열의 전개, 국부 균열의 진전, 부식, 철근의 박리 등 균열 발생 및 손상기구에 대한 AE 특성 고찰에 주안점을 두었다. 이들 각각의 손상 메카니즘을 모사하기 위해 무근 콘크리트, 노치를 가공한 무근 콘크리트, 정상적인 철근 콘크리트 그리고 부식된 철근 콘크리트 빔을 제작하였다. 손상 정도 및 펠리시티 효과(Felicity effect)를 관찰하기 위해 4점 굽힘 시험시 단계별 하중 증가 방식을 택하였다. AE 파형은 물론 AE event에 대한 발생 특성을 분석하였으며, 노화도 평가에 주요한 영향을 미치는 주요 변수들에 대해 조사하였다. AE event 발생의 누계치 및 Felicity ratio값 등은 손상의 정도에 따라 민감하게 변하는 것을 관찰하였으며, 노화도와도 상관관계가 있음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 얻은 AE 분석 기술은 철근 콘크리트 구조물의 균열이나 부식 손상과 같은 노화도 평가를 위해 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.
전자렌지를 사용하여 취반한 밥과 기존의 취반기구인 압력솥과 전기밥솥으로 취반한 밥의 관능적 특성, 기계적인 텍스쳐, 호화도를 조사하였고, 저장중의 변화도 함께 측정하였다. 관능검사결과, 전자렌지와 압력솥 취 반미는 유의적인 차이가 없었고, 전기밥솥 취 반미가 다른 취반기구에 비해 유의적으로 낮은 선호도를 나타냈다. 기계적인 텍스쳐 특성은 취반 직후에는 시료간에 유의적인 차이가 없었으나 저장한 시료에서는 압력솥 취반미의 hardness가 다른 취반미에 비해 큰 것으로 나타났다. 즉, 전자렌지 취반미가 다른 취반기구의 취반미에 비해 노화가 빨리 일어나지는 않았다. 효소법에 의한 호화도를 측정한 결과, 저장기간이 경과됨에 따라 모든 취반미 시료의 호화도가 감소되었으나, 취반기구에 따른 차이는 유의적이지 않았다.
노화현상에 따른 여러 가지 병태생리조건의 형성과 난치성 성인병질환의 발병 및 진행과정에 활성산소류들과 이들에 의해 유도되어지는 free radical이 관여하고 있다는 증거가 여러연구진에 의해서 보고되어지고 있다. 산소를 이용하여 생명현상을 이어가는 생물체들은 필연적으로 활성산소들을 생성하는 생화학적 산화반응기구를 효율적으로 활용하면서 항상성을 유지시키고 있다. 그러므로 활성산소의 생성과 분해과정의 평형유지는 생물학적으로 대단히 중요한 의미를 갖고 있다. 임상적으로 alcohol은 질병의 악화 내지는 질환의 발병조건을 조성하는 병태생리기구에 기여할 것으로 생각되어 대부분의 환자에게 금주시키고 있으나 그 작용기전에 대해서는 충분히 설명되지 못하고 있다. 본 연구에서는 alcohol을 급ㆍ만성으로 실험동물에 투여하고 생체에서 활성산소 생성에 중요한 역할을 하는 xanthine oxidase와 aldehyde oxidase의 활성변화를 관찰하면서 전자의 형전환속도와 과산화지질 생성속도와의 상관성을 중점 비교 관찰하므로서 alcohol성 간손상 실험 model을 계획하였다. 간 및 신장조직에서 alcohol에 유래되는 활성산소의 생성계에 관여하는 효소 활성의 변화와 조직의 과산화지질 생성반응 속도는 alcohol의 투여방법, 기간, 시간(diurnal variation), 나이 및 암수에 따라 다르게 나타남을 관찰할 수 있었다.
노화과정에 산소라디칼이 관여할 가능성을 노화유도된 쥐를 동물모델로 하여 알아보았다. 난소를 절제한 rat와 난소를 절제하지 않은 정상의 rat에서의 생리활성에 미치는 인삼 추출물의 효과를 연구하였다. 난소를 절제한 rat에 각각 GTS (Ovx+GTS 군)와 GW (Ovx+GW 군)를 투여하고, 이것과 비교하기 위해 난소를 절제한 대조군(Ovx군)과 마지막으로 난소를 절제하지 않은 정상군(Sham군)으로 하여 항산화효과에 관한 실험방법으로 진행하였다. 노화유도된 쥐의 각 조직에서 lipid peroxidation이 증가되었고 free radical반응이 더 심하게 일어난 간 조직에서 노화진행이 그만큼 촉진되었음을 알 수 있었다. 간소라디칼반응이 항진된 원인을 규명코자 간 조직에서 미토콘드리아와 세포질분획에서 항산화효소의 활성을 조사한 결과, SOD와 glutathion reductase활성이 감소되었으며 노화나 지질과산화가 심하게 진행되었던 간 조직에서 이들 항산화효소의 활성감소가 심한 경향을 나타내었다. 생체는 free radical을 조절할 수 있는 다양한 항산화계가 존재하여 free radical을 효율적으로 제거함으로써 생체의 항상성을 유지할 수 있다. 이러한 항산화계에는 superoxide dismutase (SOD), glutathion (GSH) peroxidase, GSH reductase, GSH S-transferase, catalase등의 항산화효소가 있다. SOD는 반응성을 가진 산소species인 superoxide anion을 macrophage와 polymorphonuclear leucocyte의 항균작용같은 세포방어기구에서 중요한 역할을 한다. 원칙상 눈, 피부등의 byaus이 공기중의 산소에 노출되면 oxidative stress가 커짐으로서 조직이 훼손되나 SOD같은 효소에 의해 보호되고 손상이 방지되는 것으로 알려지고 있다. 실제로 신체부위에 적용해 보면 쉽게 활성상실이 일어나므로 fatty arid와 공유결합시켜 효과적으로 superoxide radical을 제거할 수 있다. AST의 활성은 Ovx군이 Sham군에 비해 2.11배 높게 나타났으며, ALT 활성은 변화가 나타나지 않았다. AST 활성에서는 각각의 물질을 투여한 군에서는 유의적인 감소 경향을 보였다. 과산화지질함량은 Ovx군이 Sham군에 비해 높게 나타났으며, 각각의 인삼추출물을 투여한 군에서는 62%∼72%의 저해률을 보였다. 항산화 효소들은 Sham군에 비해 Ovx군에서 낮게 나타났는데, 각 물질의 투여 군에서는 유의성있는 증가를 보였다. 이러한 결과에서 보듯이, 난소 절제로 생성된 많은 free radical은 항산화효소에 의해서 감소되었으며, 그리고 인삼 추출물이 항산화 효소 대신에 노화를 저해하는 작용을 하는 것으로 사료되었다.
생활수준 향상과 의료기술의 발달로 평균수명이 꾸준하게 연장되고 있으며, 저출산이 굳어지고 기대수명이 길어지면서 유소년인구는 감소하는 반면, 고령 인구는 꾸준히 증가하고 있다. 시간과 생활에 여유가 있는 노인이 늘어나면서 건강관리에 대한 관심이 높아져 주로 걷기, 산책 등 큰 비용을 들이지 않고 운동장이나 공원에서 운동을 즐기는 노인이 점차 늘어나고 있다. 근린공원이나 약수터 등지에서 쉽게 볼 수 있는 야외운동기구는 노인의 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 건강증진 도구가 될 수 있으며, 야외운동기구 사용설명 사인은 노년층 사용자를 고려하여 가장 먼저 나타나는 노화의 현상인 시력 감퇴를 고려한 디자인을 해야 하며, 안전사고 예방을 위해서도 이의 적절한 디자인에 따른 정확한 정보전달은 매우 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 야외운동기구 사용설명 사인에 대한 노년층의 인지 여부와 인식 상의 문제점을 알아보기 위해 노년층을 대상으로 사용자 관찰 및 면접 조사를 실시하였다. 그 결과, 주의사항의 강조나 글씨 크기에 대한 문제점이 지적되었으며 글(문자) 위주의 설명보다 그림이나 사진 위주의 설명이 필요함을 알 수 있었다. 또한, 외래어 사용의 자제, 보편적인 단어 사용, 사인 내 운동 효과 포함에 대한 요구가 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 사용자 관찰 및 면접 조사를 토대로 야외운동기구 사용설명 사인의 가이드라인을 제안하였다.
아크 고장검출차단기(Air Fault Circuit Interrupter)는 전기배선에 있어서 노화, 절연파괴등 아크를 검출하여 전기화재를 미연에 방지해준다. 반면 여러가지 아크성 신호가 혼재되어 있어 유사 아크로 인해 유해 아크만을 검출하지 못하여 오동작하게 된다. 따라서 아크전류를 검출하기 위해서는 아크전류와 혼동되는 많은 신호들을 분석할 필요가 있으며, 이러한 전기 기구에서 발생하는 노이즈와 전기 도선에서 발생한 아크 전류를 분류하여 전기 도선에서 발생하는 유해 아크 전류만을 검출하여 차단하도록 설계하였다.
회전근 개 부분 파열은 노화의 과정 중 생기는 무증상의 병변 또는 견관절 기능 장애의 잠재적인 원인으로 생각되었다. 발병 원인은 해부학적인 원인에 의한 충돌 또는 반복적 미세 외상 등이 원인으로 이해되고 있으며 병리생태에 관한 이해가 깊어지고 진단 기구, 즉 초음파나 자기공명영상, 관절경 등의 발달로 발생률이 과거에 비해 증가하고 있다. 그러나 회전근 개부분 파열은 질환 자체보다 전층 파열로 진행하는 일종의 질환 스펙트럼(disease spectrum)의 개념으로 전층 파열에 비해 현재까지 발표된 연구 자료가 많지 않다. 즉 회전근 개 부종, 견봉과의 마찰로 생긴 염증성 건병증, 회전근 개 섬유화 및 부분 또는 전층 파열로 진행되는 회전근 개 병변의 스펙트럼의 일부로 간주되는 경우가 많다. 본 종설은 회전근 개 부분 파열의 진단, 파열 분류, 수술의 적응증 및 수술 방법과 그 결과에 대해 논하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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