• 대한치과의사협회지
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• 제26권5호통권228호
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• pp.441-456
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• 1988

지난 수 십년간 기계적인 측면에서의 교정장치나 치료술식은 급속한 발전을 하여왔으나 생물학적 관점에서의 현대 교정학은 아직도 낙후된 수준에 머물러 있다. 이러한 관점에서 기초의학을 기반으로 세포의 생물학적 잠재력을 극대화시켜 임상적 효율성을 증진시키기 위한 일련의 연구들이 진행되고 있다. 그중에서 전기적 자극에 의한 골성장기전의 개념을 이용하는 분야는 가장 활발히 연구되고 있는 분야 중의 하나이다. 전기자극 중 가장 유용한 수단인 전자기장 이용법의 발달과정에 대해 알아보고 전기적 자극에 의한 골세포 반응의 작용기전에 대한 많은 자료를 종합, 분석하여 그 가설적인 모형을 세우고 아울러 교정 임상에서 이러한 개념의 적용가능성과 그 범위에 대해 조명해 본다. 앞으로 이 분야에 대한 계속적인 연구로 머지않아 실제 임상에 활용되는 단계에 이르게 되길 기대한다.

• 공업화학전망
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• 제24권6호
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• pp.3-18
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• 2021

가역적인 표면 젖음성의 제어가 가능한 스마트 표면은 첨단 센서, 기능성 멤브레인 등 여러 산업분야에 적용될 수 있는 계면제어 기술로써 많은 관심을 받을 것으로 기대된다. 표면의 젖음성은 표면의 화학적 구조와 기하학적 입체 구조에 의해 영향을 받는 데, 특히 외부자극에 의해 소재 물성을 가변시킬 수 있는 스마트 고분자 소재를 나노구조가 제어된 표면에 도입함으로써 표면의 젖음성을 초발수에서 초친수로 가역적으로 전환시킬 수 있는 스마트 표면을 효과적으로 구현할 수 있다. 자극 응답성 스마트 소재는 인가하는 외부자극에 따라 물리적 자극(빛, 온도, 전기, 자기)과 화학적 자극(pH, 용매, 이온)으로 구분할 수 있으며, 이를 복합적으로 적용한 이중/다중 유발 자극에 반응하는 소재가 있다. 본 기고문에서는 외부자극에 응답하는 자극응답성 고분자를 나노 구조 표면에 도입하여 초발수에서 초친수로의 가역적인 젖음성 변화가 가능한 고기능성 스마트 표면의 최근 연구 동향과 미래 전망에 대해 소개하고자 한다. 이런 다양한 외부자극을 이용한 표면 특성의 가역적 제어 기술을 통해 물-오일의 분리, 바이오센서, 약물 전달, 소프트로보틱스와 같은 스마트 소재의 잠재적 발전 가능성 또한 엿볼 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.77-87
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• 2017

본 연구는 앞십자인대 재건술 환자를 대상으로 융복합기반 러시안전류와 경피신경전기자극을 적용하였을 때 통증, 근력 및 기능에 미치는 영향을 비교하고자 하였다. 본 연구는 앞십자인대 재건술 환자 40명(러시안전류 적용군 20명, 경피신경전기자극 적용군 20명)을 대상으로 실시하였다. 두 군은 1회 20분, 주5회 4주 동안 각각의 전기중재를 실시하였고, 냉치료와 기기를 사용한 연속수동관절가동운동을 무릎관절주변에 각각 20분간 실시하였다. 치료적 중재의 영향을 알아보기 위하여, 본 연구는 중재 전후에 시각적 상사척도, 무릎 굽힘 및 폄 근력, 무릎상해와 관절염 결과지수, 한국판 다리 기능척도를 측정하였다. 두 군 모두 시각적 상사척도, 무릎 굽힘 및 폄 근력, 무릎상해와 관절염 결과지수, 한국판 다리 기능척도 점수에서 치료적 중재 이후에 통계학적으로 유의한 개선을 보여주었다. 또한, 러시안전류 적용군은 경피신경전기자극 적용군보다 무릎 폄 근력과 한국판 다리 기능척도에서 중재 후 유의한 증가를 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 앞십자인대 재건술 환자에게 있어 두 중재 방법 모두 효과적인 개선을 보였지만, 러시안전류가 경피신경전기자극보다 무릎근력과 다리기능을 개선하는데 더 효과적이라고 보고하며, 향후 임상에서 앞십자인대 재건술 환자의 재활에 러시안전류의 적용에 긍정적인 이점이 있다고 제언하는 바이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권3호
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• pp.551-562
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• 2004

골재생을 위한 술식은 자가골, 합성골 등의 이식술, 골견인술, 골유도 재생술 등이 있으며, 더 나은 결과를 위해서 성장 인자나 cytokine의 적용, 전기적 자극 등이 이용될 수 있다. 이 중 골재생을 위한 전기적 자극을 이용한 골재생 방법에서 비교적 양호한 결과가 보고되어지고 있으며, 전기적 자극은 크게 direct current, inductive coupling, capacitive coupling으로 나뉘어 사용, 연구되어지고 있다. 하지만, 위의 전기적 자극들은 비교적 침습적이고, 환자들에게 불편감을 줄 수 있으며, 부가적인 장치가 필요한 단점이 있다. 따라서, 본 실험에서는 골재생을 촉진하기 위한 비침습적인 전기자극의 방법으로, negatively charged membrane을 이용하여, 토끼 요골의 골절성 결손부에서 negative electric field가 골재생에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 8마리 토끼의 양 요골에 10mm의 골절성 결손부를 형성한 후, 코로나 방전 장치로 -l000V로 대전시킨 polytetrafluoroethylene membrane을 사용하여, 실험군에는 negatively charged membrane을, 대조군에는 noncharged membrane을 적용시킨 후, 2, 4, 6, 8주째 2마리씩 희생하여 조직학적, 조직형태학적 분석을 실시하였다. 2주째, 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 0.32%, 실험군에서는 1.10%로 나타났으며, 4주째 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 6.86%, 실험군에서는 13.75%로, 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 양의 신생골이 관찰되었다. 6주와 8주째도 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 신생골이 관찰되었으나, 그 차이는 크지 않았다. 결론적으로, 토끼 요골의 골절성 결손부의 골치유에서 negatively charged membrane을 이용한 전기적 자극은 초기 골치유를 촉진시키며, 따라서, 이러한 방법의 전기극은 장골의 치유에 있어 비침습적이며, 유용한 수단이라고 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권4호
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• pp.553-559
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• 1998

근육의 미세구조는 즉살의 경우, 근섬유의 A대, I대 및 M-line이 뚜렷하게 관찰되었으나, 전기 자극한 것은 근섬유의 가는 섬유가 굵은 섬유 사이로 미끌어져 들어가 I대가 불분명하였으며. 자극 시간이 길어질수록 Z-line의 연속성은 현저하게 소실되었다. 근소포체의 미세구조는 즉 살의 경우, Z-line을 사이에 두고 원래의 상태를 유지하고 있었으나. 전기 자극한 것은 자극 시간이 길어질수록 근소포체가 뭉쳐지거나 파괴된 형태를 보이고 있었으며, 저장 10시간째 더욱 현저하게 나타났다. 근소포체의 $Ca^{2+}$-translocation을 살펴본 결과. 즉살 직후에는 근소포체 내부에 $Ca^{2+}$이 관찰되었으나. 전기자극을 가한 것은 근섬유에 분포되는 경향을 보였으며 이러한 현상은 전기자극 시간이 길어질수록 현저한 경향을 나타내었다 저장 10시간 후에는 즉살에서도 근섬유에 $Ca^{2+}$이 관찰되었다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제12권1호
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• pp.25-50
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• 2001

주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동과 정상 아동의 청각적 집중 과정의 차이를 비교하기 위해 13명의 남자 환자와 8명의 정상 남자아이에게 청각적 주의집중 과제를 제시하고 사건관련전위를 푸리에 변환과 웨이브렛 분석법으로 비교 조사하였다. 각 군 아동의 표준자극과 표적자극에 대한 사건관련전위 파형을 푸리에 변환을 통해 주파수 차원에서 서로 비교하였고, 각 군 안에서 표적자극과 표준자극을 주었을 때의 진폭을 비교하였다. 표준자극에 대해서는 거의 대부분의 주파수와 전극 위치에서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상아동보다 의미 있게 높은 전압을 나타내었다. 반면 표적자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 더 높은 전압을 보이는 경우가 의미 있게 감소하였고 정상 아동이 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동보다 큰 진폭을 나타내는 경우는 의미 있게 증가하였다. 이런 결과는 주의집중을 반영하는 Nd파형의 푸리에 변환 결과에서도 나타났다. 즉 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 지나치게 강한 반응을 보이지만 정작 과제를 수행해야 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 더 약한반응을 보이는 경향을 보였다. 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 정상 아동 보다 표적자극에 의한 진폭 증가를 보인 전극과 주파수 영역이 적었을 뿐 아니라 일부 파형은 표준자극을 주었을 때보다 표적자극을 주었을때 오히려 진폭이 의미 있게 감소하여서 이들이 표적자극에 대해 활성이 억제됨을 알 수 있었다. 정상 아동들은 표준자극보다 표적자극에 대해서 거의 모든 전극 위치와 주파수 대열에서 의미 있는 진폭의 증가를 보였으나 전전두엽과 전두엽의 전극에서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 더 큰 진폭을 보이는 경우가 관찰되었다. 웨이브렛 분석 결과 표준자극에 대해서는 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동이 정상 아동보다 자극이 제시된 후 $0{\sim}300msec$ 사이에 일어나는 전위가 통계적으로 의미 있게 컸다. 이런 차이는 주로 전전두엽과 전두엽 앞쪽, 그리고 측두엽 일부와 후두엽에서 두드러졌다. 그러나 두정엽과 중앙 영역의 전극들은 특히 $300{\sim}370msec$ 이내에 일어나는 전위에서 정상 아동이 더 활발한 전기 활동을 나타내었다. 표적자극에 대해서는 두 군 모두 표준자극보다 전기 활성이 더 증가한 양상이었다. 표적자극에 대해서 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 전전두엽과 전두엽 영역에서는 여전히 정상 아동보다 더 활발한 전기 활성을 보였으나 두정엽과 측두엽에서는 정상 아동이 더 큰 진폭을 나타내었다. 이로써 주의력결핍 ${\cdot}$ 과잉운동장애 아동은 무시해야 하는 자극에 대해서는 지나친 반응을 보이며 주의집중을 필요로 하는 자극에 대해서는 정상 아동보다 저하된 반응을 보이는 것이 확인되었다. 이와 함께 푸리에 변환 등 주파수 차원 분석법과 웨이브렛 분석 방법의 유용성을 알아보았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.1020-1026
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• 2019

본 논문에서는 단상 영구자석 동기 전동기의 고속 센서리스 운전을 위한 회전자 자극 검출 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 단상 영구자석 동기 전동기의 센서리스 운전은 오픈 루프 기동 후 특정 속도 영역에서 센서리스 운전으로 전환된다. 이와 같은 오픈 루프 기동 과정에서 단상 영구자석 동기 전동기의 일정한 회전 방향을 유지하기 위한 회전자 자극의 검출이 필수적이다. 본 논문에서는 자기적 비대칭을 갖는 단상 영구자석 동기 전동기의 특성을 고려하여 전류 제어기 기반의 옵셋 전류 및 고주파 전압 신호를 활용한 회전자 자극 검출 기법을 제안한다. 제안한 알고리즘은 다수의 실험을 통하여 회전자 자극 검출의 유효성과 유용성을 확인하였다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제24권2호
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• pp.185-191
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• 2007

목 적 : 전침 자극은 최근에 임상연구와 더불어 기초연구에서 자주 사용하는 방법으로 경락이론에 의거하여 신체에 분포되어 있는 경락상의 각종경혈부위에 인위적인 전기 자극을 통하여 질병을 치료, 예방 혹은 완화하는 방법이다. 이에 본 연구에서는 정상적인 쥐의 상태에서 일정한 전침 자극을 주었을 때, 심박변이도의 변화를 측정 하였다. 방 법 : 쥐의 정상적인 마취상태에서 태충혈에 4 Hz와 80 Hz의 5 V 크기로 10 mA 강도의 사각파 파형으로 자극을 주었으며 대조조로 비경혈 부위에 4 Hz의 동일한 파형으로 자극을 주어 심박 변이도의 변화정도를 측정하였다. 결 과 : 본 실험에서 RR Interval의 경우 태충혈 4 Hz 보다 80 Hz일때 RR Interval의 파형이 더 크게 나타났으며, PSD의 분석에서도 자극 전후를 비교하였을 때 $1{\sim}3$ Hz 사이에 높은 피크가 보였으며 4 Hz의 비경혈 부위에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 결 론 : 이번 실험연구를 통하여 정상적인 쥐의 상태에서 일정한 전침 자극을 주었을 때, 심박 변이도 변화를 도출할 수 있었으며, 이번 실험을 통해 비수술적인 방법으로 치료효과와 심박 변이도를 측정할 수 있었고, 이를 통해 전침자극의 기전 연구에 있어 과학적 근거를 제시할 수 있다고 사료된다.

• 기계와재료
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• 제23권2호
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• pp.54-65
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• 2011

전기 활성 고분자 복합재는 전기적 자극을 가하여 기계적 움직임을 얻을 수 있고, 기계적 자극을 통해 전기적 신호를 얻을 수 있어 차세대 액추에이터 및 센서와 생물학적 조직과의 유사성으로 인공 근육 및 로봇분야의 응용소재로 최근 주목받고 있다. 본고에서는 전기 활성 고분자 복합재의 기본적이 개념과 함께 국내외 기술 동향을 살펴보았다. 또한 전기 활성 고분자 복합재에 있어 핵심내용인 전기활성 소재의 종류 및 작동원리, 전극소재, 이를 이용한 센싱 및 액추에이팅 구동특성과 응용에 대해 소개하고 마지막으로 현 시점에서의 전기 활성 고분자 복합재 응용에 있어 문제점과 이를 해결하기 위한 연구방안에 대해 언급한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제21권2호
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• pp.209-217
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• 2010

색소성망막염(retinitis pigmentosa: RP)이나 연령관련 황반변성(age-related macular degeneration: AMD)과 같은 망막질환으로 인해 실명한 환자를 위해 인공시각장치가 개발되고 있다. 인공시각장치의 동작원리는 전기자극을 주어 신경세포의 활동도를 조절하는 것이므로 시각정보를 제대로 인코딩하기 위해 최적의 전기자극을 인가하는 것은 인공시각장치의 실용화를 위해 매우 중요한 요소이다. 그러므로 본 연구에서는 전압자극의 크기와 자극시간을 변화시켜 가면서 정상망막과 변성망막에 인가한 후 자극에 의해 유발된 망막신경절세포 반응을 분석하고 역치전하밀도를 비교함으로써 최적의 전기자극 조건을 찾아보고자 하였다. 이를 위하여 정상마우스와 rd1 마우스의 망막을 in vitro 상태로 분리한 후 망막의 신경절세포층이 전극을 향하여 부착되도록 한 후 망막신호를 기록하였다. rd1 마우스에서 얻은 변성망막의 망막신경절세포에서도 전압펄스를 인가시 정상망막의 망막신경절세포처럼 전압자극의 크기와 자극시간 변조에 대하여 반응하였다. 그러나 정상망막과 변성망막에서 망막신경절세포 반응의 시간적 패턴은 매우 달랐다: 정상망막의 망막신경절세포 반응은 전기자극 후 약 100 ms 내에서 1개의 피크만 나타나는 반면, 변성망막에서는 이보다 긴 400 ms 구간에서 약 10 Hz의 진동리듬을 가진 다수의 피크(~4개)들이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 변성망막에서 망막신경절세포의 반응을 유발하기 위한 역치 전하밀도가 정상망막에서 보다 크게 상승하였다: 자극세기를 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $37.23{\sim}61.65\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $70.50{\sim}99.87\;{\mu}C/cm^2$로 2배가량 높은 것을 확인하였다. 자극시간을 변화시켰을 때 정상망막의 역치 전하밀도는 $22.69{\sim}37.57\;{\mu}C/cm^2$, rd1 마우스에서는 $120.5{\sim}170.6\;{\mu}C/cm^2$로 5배가량 높은 것을 확인하였다.