• Proceedings of the Korean Society for Applied Microbiology Conference
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• 1976.04a
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• pp.182.1-182
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• 1976

지구상에 풍부한 섬유소자원의 사료화 연구에 있어서 화학적 처리와 발효방법이 널리 채택되고 있다. 여기에 따른 문제점으로서 가축의 기호성과 생산과정의 경제성을 들 수 있다. 볏짚같은 것은 소가 잘 먹는다는 사실과 바추동물의 소화기관을 가장 경제적인 발효소로 볼 수 있다는 점에서 생체내에서의 섬유소 발효능률향상을 수단으로한 새로운 연구방향을 제의한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2002.05a
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• pp.257-259
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• 2002

원적외선은 파장이 매우 긴 빛으로 우리 생활에 가장 유익한 빛이다. 이는 인체에 전혀 해가 없이 생체 활동을 촉진하는 광선으로 숙성, 온열, 자정, 건조, 연수 등 다양한 작용을 하는 불가사의한 빛으로 알려져 있다. 현재 원적외선을 활용한 분야는 건설, 주택, 가전제품, 의류, 화장품, 농업에 이르기까지 다양하고, 그 과는 이미 많은 부분에서 입증되고 있다. 본 연구는 기능이 향상된 원적외선을 방사하는 기능성 포장재에서 딸기의 이차학적 변화를 관찰하고 나아가 신선도를 향상시키는 식품 포장재를 개발하는 것에 그 목적을 두었다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1995.06a
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• pp.2-6
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• 1995

빛과 생체와의 interaction에 대한 연구, 레이저의 소형화와 신뢰성 향상, 빛 전달장치와 주변장치의 다양화등에 힘입어 레이저의 의학적 응용은 급속히 늘고 있다. 파장 및 照射모드의 연구로 치료의 質이 향상되고 있으며, 광섬유와 내시경을 통한 Minimally Invasive Surgery는 독자적인 수술 장르로 구축되고 있다. 새로운 레이저 수술 및 치료 procedure가 개발되고 있으며, 암진단 치려 및 진단장치등으로 응용 영역도 확대되어 레이저는 21세기 의학에서 절대적인 위치를 차지할 것으로 전망된다.

• The Korea Swine Journal
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• v.29 no.11 s.339
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• pp.184-188
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• 2007

시장 개방의 가속화로 어려움이 한층 가중되고 있는 요즘 한.미 자유무역협정(FTA) 협상 타결에 이어 유럽연합(EU)과의 FTA 협상이 진행 중이다. 이처럼 거센 시장 개방 환경에서 살아남으려면 우리 양돈산업의 경쟁력 향상이 절대적으로 요구된다. 이를 위해서는 철저한 사양관리와 환기관리를 통한 폐사율의 감소와 생산성 향상은 우리 농가들에게 필수적으로 요구되고 있는 항목이다. 저온진입기, 즉 동절기로 진입하는 요즘에는 보온으로 인한 환기불량과 추위로 인한 생체기능이 떨어지기 때문에 전반적인 질병에 대한 저항력이 감소되어 질병 발생 가능성은 어느 계절보다 크다. 양돈농가의 생산성 저하로 인한 경제적 피해를 최소하화기 위해서는 돼지의 호흡기질병 예방을 철저히 하고 농장의 단열과 환기시설 점검을 통한 효율적인 대책에 만전을 기해야 성공적인 양돈을 기대 할 수 있을 것이다. 높은 폐사율을 극복하고 부족한 환기관리와 시설은 꼼꼼한 컨설팅으로 보완하여 생산성 향상에 노력하고 있는 충남 당진 순성농장(대표 박중호)을 찾아가 보았다.

• Prospectives of Industrial Chemistry
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• v.23 no.2
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• pp.40-50
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• 2020

소프트 로봇의 수요와 관심이 증가함에 따라 생체 모방형 액추에이터 연구가 큰 관심을 받고 있다. 액추에이터란 외부 에너지를 기계적인 동작으로 변환하는 장치이며, 재료 자체가 유연하여 부드러운 움직임을 재현할 수 있는 소프트 액추에이터의 연구가 활발히 진행되고 있다. 고분자 연성 재료 중에 하나인 하이드로겔은 90% 이상이 물로 구성되어 있기 때문에 생체 친화적이면서 동시에 환경 친화적인 재료이며 이를 기반으로 한 액추에이터 연구가 새로이 각광받고 있다. 최근에는 하이드로겔 액추에이터의 성능 향상을 위해 나노재료를 하이드로겔에 첨가하는 연구가 진행되고 있으며, 나노재료가 갖는 고유의 특성을 활용함으로써 하이드로겔 액추에이터의 자극 감응성 향상, 변형 방향의 제어, 높은 변형 효율 그리고 기계적 물성 증가가 보고되고 있다. 이는 헬스케어를 위한 웨어러블 장치, 재활을 목적으로 한 인공 근육 등에 적용이 가능하다. 본 기고문에서는 자극 감응성 고분자와 나노재료를 이용한 하이드로겔 액추에이터 연구에 대해 자극(전기장, 빛, 열, 자기장)의 종류에 따라 분류하여 소개하고, 합성 전략 및 구동 원리에 대해 간략하게 설명하고자 한다.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.46 no.4
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• pp.326-333
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• 2018

In this study, we identified methods to improve heat stability and skin permeability of functional protein biopolymers, such as growth factors, enzymes, and peptides. The biopolymers participate in cellular activation and catalytic functions in vivo. Therefore, when applied to cosmetics, their efficacies are expected to be helpful for skin care. However, they have disadvantages that include instability to heat and low skin permeability due to their high molecular weight. To overcome these problems, we searched for a composition that increases heat stability. Stability was improved using a polymeric humectant having a long polyethylene glycol length, compared with a mono-molecular structure humectant. Next, to enhance skin permeation, a permeation enhancing peptide was selected from a phage library. The permeation enhancing peptide can be commonly used to promote the permeation of growth factors, enzymes, and peptides. Screening was performed on the polymeric humectant formulation. One dominant peptide from the modified-screening method was identified. Furthermore, it was confirmed that the permeability of the peptide was better than that of the peptide developed through a screening system based on phosphate-buffered saline. The data indicate that the polymeric humectant formulation will be helpful for increasing the heat stability of protein ingredients and that skin permeability could be increased by a formulation-specific, penetration-enhancing peptide.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.34 no.12
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• pp.1056-1064
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• 2007

Biomolecular computing is a new computing paradigm that uses biomolecules such as DNA for information representation and processing. The huge number of molecules in a small volume and the innate massive parallelism inspired a novel computation method, and various computation models and molecular algorithms were developed for problem solving. In the meantime, the use of biomolecules for information processing supports the possibility of DNA computing as an application for biological problems. It has the potential as an analysis tool for biochemical information such as gene expression patterns. In this context, a DNA computing-based model of a biomolecular perceptron has been proposed and the result of its experimental implementation was presented previously. The weight encoding and weighted sum operation, which are the main components of a biomolecular perceptron, are based on the competitive hybridization reactions between the input molecules and weight-encoding probe molecules. However, thermodynamic symmetry in the competitive hybridizations is assumed, so there can be some error in the weight representation depending on the probe species in use. Here we suggest a generalized model of hybridization reactions considering the asymmetric thermodynamics in competitive hybridizations and present a weight encoding method for the reliable implementation of a biomolecular perceptron based on this model. We compare the accuracy of our weight encoding method with that of the previous one via computer simulations and present the condition of probe composition to satisfy the error limit.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.36 no.9
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• pp.641-647
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• 2014

In this study, sludge waste which has a difficulty in treating it was used to manufacture a fiber type of biosorbent. To solve the problems such as the release of organic pollutants and the difficulty in separating solid from treated water, entrapment method using Ca-alginate was used to immobilize sludge waste. Considering ease of manufacture as well as improvement of adsorptive ability, the biosorbent was manufactured in the form of fiber type. Optimum immobilization condition for minimizing the amount of alginate used and maximizing the performance of biosorbent was determined to be 10 g/L alginate concentration, 40 g/L sludge concentration, and 0.3-0.4 mm fiber diameter. The maximum Cd(II) uptake of the biosorbent was 60.73 mg/g. Pseudo-second-order kinetic model and Langmuir isotherm model adequately described the dynamic and equilibrium behaviors of Cd(II) biosorption onto the biosorbent, respectively. In conclusion, sludge waste generated from wastewater treatment process is a cheap raw material for the manufacture of biosorbent which can be used to remove toxic heavy metals from industrial wastewaters efficiently.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.83-83
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• 2017

생체재료의 표면은 이식과 동시에 생체계면의 역할을 하게 되어, 일련의 생물학적 반응이 시작되고 진행되는 중요한 장소가 된다. 초기에 생체계면에서 일어나는 단백질 흡착이나 염증반응을 비롯한 생물학적 반응들은 궁극적으로 임플란트의 성패를 좌우할 만큼 중요하다. 골융합을 개선하기 위한 다른 방법으로 생체불활성의 타이타늄 (Ti)과 골조직의 능동적인 반응을 이루기 위해 생체활성 표면을 부여함으로서 계면에서의 골형성 반응을 증진시키는 방법이 이용된다. 생체불활성의 Ti과 Ti합금은 골조직과 직접적인 결합을 이루지 못하므로, 골조직과의 반응을 향상하기 위해 여러 종류의 생체활성 재료를 코팅하는 방법이 연구되어 왔고, 이 중 생체의 변화와 가장 유사한 하이드록시아파타이트 코팅이 가장 대중적인 방법으로 사용되었으며 이는 초기 골형성을 촉진하는 것으로 알려졌다. 치과용 임플란트의 표면형상과 화학조성이 골 융합에 영향을 미치는 가장 중요한 인자이므로 최근의 연구동향은 이들 두 가지 표면특성을 결합함으로서 결과적으로 최적의 골세포반응을 유도하고, 골융합 후 골조직과의 micromechanical interlocking에 의해 임플란트의 안정성에 중요한 역할을 하는 마이크론 단위의 표면조도와 표면 구조를 유지하면서, 부가적으로 골 조직 반응을 능동적으로 개선할 수 있는 생체활성 성분을 부여하여 골 융합에 상승효과를 이루기 위한 표면처리법에 관해 많은 연구가 요구되어지고 있다. 따라서 골을 구하는 원소인 망간과 실리콘으로 치환된 하이드록시아파타이트를 플라즈마 전해 산화법으로 코팅하여 세포와 잘 결합할 수 있는 표면을 제공함으로써 골 융합과 치유기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다. 실험방법은 시편은 치과 임플란트 제작 합금인 Ti-6Al-4V ELI disk (grade 5, Timet Co., USA; diameter, 10 mm, thickness, 3 mm)이며, calcium acetate monohydrate, calcium glycerophosphate, manganese(II) acetate tetrahydrate, sodium metasilicate을 설계조건에 따라 혼합 제조된 전해질 용액을 이용하여 플라즈마 전해 산화법으로 표면 코팅을 실시하였다. 각 시편의 플라즈마 전해시 전압은 280V로 인가하였고, 전류밀도는 70mA로 정전류를 공급하여 해당 인가전압 도달 후 3분 동안 정전압 방식을 유지하였다. 코팅된 피막 표면을 주사전자현미경과 X-선 회절분석을 통하여 미세구조 및 결정상을 관찰하였다. 또한 코팅된 표면의 생체활성 평가는 정량적으로 평가하기 위해 동전위시험과 AC 임피던스를 통하여 시행하였다. 분극거동을 확인하기 위해 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하여 구강 내 환경과 유사한 $36.5{\pm}1^{\circ}C$의 0.9 wt.% NaCl에서 실시하였다. 전기화학적 부식 거동은 potentiodynamic 방법으로 조사하였고 인가전위는 -1500 mV에서 2000 mV까지 분당 1.67 mV/min 의 주사속도로 인가하여 시험을 수행하였다. 임피던스 측정은 potentiostat (Model PARSTAT 2273, EG&G, USA)을 이용하였으며, 측정에 사용한 주파수 영역은 10mHz ~ 100kHz 까지의 범위로 하여 조사하였고 ZSimWin(Princeton applied Research, USA) 소프트웨어를 사용하여 용액의 저항, 분극 저항 값을 산출하였다. 망간의 함량이 증가할수록 불규칙한 기공을 보였으며, 실리콘은 $TiO_2$ 산화막 형성을 저해하는 경향을 확인할 수 있었다. 단독으로 표면을 처리한 경우보다 두 가지 원소를 이용해 복합 표면처리를 시행한 경우가 내식성이 좋아 임플란트과의 골 유착에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.10
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• pp.851-856
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• 2016

Despite all the recent advances in biodegradable material-based microneedles, the bending and failure (especially buckling) of a biodegradable microneedle during skin tissue insertion remains a major technical hurdle for its large-scale commercialization. A reduction in skin tissue puncture force during microneedle insertion remains an essential issue in successfully developing a biodegradable microneedle. Here, we consider uniaxial and equibiaxial prestrains applied to a skin tissue as mechanophysical stimuli that can reduce the skin tissue puncture force, and investigate the effect of prestrain on the changes in skin tissue puncture force. For a porcine skin tissue similar to that of humans, the skin tissue puncture force of a flat-end microneedle is measured with a z-axis stage equipped with a load cell, which provides a force-time curve during microneedle insertion. The findings of this study lead to a quantitative characterization of the relationship between prestrain and the skin tissue puncture force.