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지진 시 공동구용 수직구-터널 접속부 거동에 대한 경계면 강성 계수의 영향 (Effects of interface stiffness on dynamic behavior of connections between vertical shafts and tunnels under earthquake)

  • 김정태;홍은수;강석준;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.861-874
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    • 2019
  • 최근 발생한 포항과 경주 지진 이후 공동구와 같은 소단면 터널 구조물에 대한 내진 성능 평가에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 연구에서는 유한 차분법 기반의 FLAC3D를 사용하여 지진 하중에 대한 수직구와 수평 터널 구조물에 대한 3차원 동적 해석을 수행하였다. 특히 지반과 구조물 사이 경계면 특성을 고려한 지반-구조물 상호 해석 시 중요 인자인 경계면 강성 계수의 영향을 분석하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 매개변수 해석을 통해 경계면 강성 계수는 지하 구조물의 전체 동적 거동에는 큰 영향을 미치지 않지만 접속부의 국부적인 변위 거동에는 큰 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다. 경계면 강성계수의 크기는 접속부에서의 변위와 반비례하는 경향을 보였으며, 수직 응력 및 전단 응력에 대해서는 비례하는 경향을 확인하였다. 연구 결과 수치 해석에서 주로 사용되고 있는 경계면 강성 계수에 대한 경험적 식의 한계를 제시할 수 있었으며, 새로운 경계면 강성 계수 모델 개발의 필요성을 확인하였다.

지반절삭 전기에너지를 활용한 회전굴착토크 예측에 관한 연구 (A Study for Predicting Rotational Cutting Torque from Electrical Energy Required for Ground Drilling)

  • 최창호;조진우;이용수;정하익;박용부
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권7호
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    • pp.57-64
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    • 2007
  • 본 연구는 지반의 회전굴착에 필요한 굴착 토크(torque)를 회전 오거 구동에 소요되는 전기에너지를 활용하여 예측할 수 있는 방법을 제시한다. 지반회전굴착은 선굴착 말뚝 시공, 연약지반 개량을 위한 소일-시멘트 그라우팅(soil-cement grouting), 사전 지반조사 등 지반공학 분야에 흔히 사용되고 있다. 오거를 통한 회전굴착에 소요되는 전기에너지와 회전 토크의 상호 관계를 이해하기 위하여 소형 실내 실험기기를 제작하고 파일럿(pilot)실험을 수행하였다. 실험기기는 직경 $D=5{\sim}10mm$의 일반 드릴 비트를 회전하여 CBR몰드에 다짐 제작된 토사공시체를 굴착할 수 있도록 설계되었다. 드릴 비트는 감속기어를 통하여 19RPM의 정격 속도로 회전하며, 구동 모터는 25Watt 용량의 교류 유도 전동기이다. 드릴 비트로 공시체를 회전 절삭하며 구동 모터에 소요되는 전류의 증가량과 실제 비트에 작용하는 토크(torque)를 측정하였고, 선형 회귀분석을 통하여 전류 증가량과 토르크 증가량의 상호관계를 파악하였다. 구하여진 회귀분석 결과를 활용하여 굴착시 소요되는 전류 증가량으로부터 굴착토크를 예측하여 계측된 토크값과 비교하였다. 비교로부터 굴착에 소요되는 전기력을 활용하여 굴착토크를 예측할 수 있다는 결론을 얻었으며, 이로부터는 굴착 전기력의 분석을 통해 지반의 전단강도 특성을 예측할 수 있음을 증명하고자 하였다.

도공층의 공극 구조와 인쇄후 잉크의 잔류 거동에 관한 연구(II)

  • 김병수;정성욱
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.127-127
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    • 2001
  • 종이의 공극은 도공용 원지 또는 인쇄 용지로 사용될 때 도공액과 잉크 조성분의 침 투 거동에 영향을 미침으로써 여러 가지 물리적 성질에 변화를 가져온다. 도공 공정의 경우, 도공액에 포함되어 있는 물과 수용성 고분자 물질의 원지 침투는 도공 작업성과 도공층의 구조에 변화를 가져 올 수 있다. 이러한 변화는 물을 포함한 수용성 물질의 원지 침투가 빨라질 때 도공액의 고형화점 상승에 의한 원지 피복력 저하에 따른 도공 지의 평활성 감소를 가져온다. 또한 높은 전단력이 가해지는 블레이드 도공에서는 도피 직전 도공액의 수분 이탈이 급격하게 일어날 경우 블레이드에서 도공액의 유동성 저하 가 발생됨으로써 여러가지 문제점을 나타낸다고 보고 된 바 있다. 인쇄 공정의 경우에 는 도공층이 잉크의 직접적인 기질(substrate)로 작용되어 잉크 성분의 잔류 및 침투 거동에 영향을 미친다. 즉 지나치게’발달된공극 특성을 지닌 도공층에서는 잉크 안료가 적절한 결합력을 가지고 도공층에 정착되기 전에 잉크 속의 레진과 용제가 도공층의 공극으로 소실됨으로써 인쇄 완료 후 작은 외력에도 잉크 층이 파괴되는 효킹 ( (chalking) 현상이 일어난다. 그러나 과도한 바인더의 적용과 미세한 안료의 사용에 따 라 도공층의 공극이 폐쇄될 경우에는 인쇄 후 잉크의 건조가 늦어져 인쇄 작업성의 저 해 요인으로써 작용한다. 종이의 공극성과 인쇄적성은 주지하는 바와 같이 불가분의 관계에 있으며, 본 연구에 서는 피인쇄체로서 공극성을 달리한 세 종류의 도공지를 제조하고 실험실적으로 제조 된 잉크를 사용하여 각각의 특성에 따른 잉크의 잔류 특성에 대하여 고찰해 보고자 하 였다. 특히 인쇄 전 피인쇄체의 공극 특성에 따른 인쇄 전후의 공극율 변화와 주요 인 쇄 적성간의 관계에 대해 초점을 맞추었다.시아노에틸화한 PYA용액의 점탄성 평가를 위하여 storage modulus와 loss modulus 를 분석하였다. 일반적 유변특성 평가 결과 PYA용액은 shear-thinning, pseudoplastic 한 특성을 나타내어 표면사이즈 공정에서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로

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경기육괴 남서 연변부 홍성지역에 발달하는 편마암 돔에 대한 보고 (A Report on Gneiss Dome in the Hongseong Area, Southwestern Margin of the Gyeonggi Massif)

  • 박승익;김성원
    • 자원환경지질
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    • 제49권4호
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    • pp.315-323
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    • 2016
  • 본 연구는 경기육괴 남서 연변부 홍성지역에 발달하는 편마암 내 돔 구조를 보고한다. 서해안 제1봉 오서산 주변으로 발달하여 오서산 돔으로 명명된 이 편마암 돔은 주로 신원생대-고생대의 정편마암 및 준편마암, 변성염기성화산암, 변성조립현무암으로 주로 구성된다. 이들 암석들은 혼성암화작용을 경험하였으며, 내부에는 부분용융에 의해 형성된 우백질(화강암질) 물질이 엽리면을 절단하거나 이에 평행한 패치 혹은 광맥의 형태로 빈번하게 관입되어있다. 오서산 돔은 전체적으로 동심 구조 및 외부를 향하는 내부 엽리를 보이나, 일부 영역에 발달하는 엽리는 복잡한 방향 변화를 보이거나 내부를 향하는 형태를 보이기도 한다. 그간 오서산 돔 내부에서 보고된 암석학적, 연대학적 정보들을 종합해보면, 오서산 돔은 후기 트라이아스기에 빠르게 상부지각으로 융기하였으며 이와 유사한 시기에 일부 부분용융작용 및 화강암의 관입을 경험하였다. 더불어 주변으로는 후기 트라이아스기의 운동동시성 화강암에 의해 관입되어 있는 확장성 전단대 및 퇴적분지 발달이 보고된 바 있다. 이러한 양상은 오서산 돔이 후기 트라이아스기 확장성 운동 및 이에 수반된 다이어퍼 상승흐름과 연관되어 형성되었을 가능성을 지시할 수 있다. 또 다른 시각에서 편마암 내 돔 구조의 발달이 후기 트라이아스기~중기 쥬라기 퇴적분지의 구조역전 과정에서 1) 충상단층 내지는 역단층에 수반되었거나, 2) 독립적인 습곡들의 상호 간섭에 의해 야기되었을 가능성 역시 배재할 수는 없다. 하지만 돔의 북측 날개부가 후기 트라이아스기 화강암에 의해 절단되어 있는 양상이나 남측 날개부가 압축변형 과정에서 재활성된 단층에 의해 절단되어 있는 양상을 미루어 보았을 때, 편마암 내 돔 구조의 발달 시기는 후기 트라이아스기 혹은 그 이전일 가능성이 높다.

입자법을 이용한 토사의 대변형 해석법 개발 (Development of Numerical Method for Large Deformation of Soil Using Particle Method)

  • 박성식;이도현;권민호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.35-44
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    • 2013
  • 본 연구에서는 토사 유동과 같은 대변형 해석을 위해 기존 유한요소법이나 유한차분법과 달리 격자를 사용하지 않는 입자법을 사용하였으며, 입자법은 구배, 발산, 라플라시안과 같은 미분연산자에 대응하는 입자간 상호작용모델을 이용하여 연속체의 지배방정식을 이산화하였다. 외부 하중이나 함수비 증가에 따라 고체에서 유체 상태로 변하는 흙의 3차원 대변형 거동을 해석하기 위해 기존 입자법에 흙의 파괴상태를 고려할 수 있는 Mohr-Coulomb 파괴기준을 도입하였으며, 흙의 파괴 이전의 항복이나 경화현상으로 인한 대변형은 흙을 점성 유체로 가정하여 해석하였다. 개발된 입자법은 먼저 구속압이 작용하지 않고 강도가 0인 모래기둥 붕괴실험 결과를 이용하여 검증한 다음, 점착력을 가지고 자립이 가능한 점토기둥 붕괴실험을 실시하여 흙의 항복이나 파괴로 인한 대변형을 시뮬레이션하였다. 개발된 입자법은 모래와 점토의 3차원 대변형 거동을 유사하게 잘 예측하였으며, 파괴 이전에 발생하는 흙의 항복으로 인한 소성변형에 따른 흙기둥 내의 수직 및 전단응력 변화도 계산할 수 있었다.

유색 육용계의 사료내 다양한 에너지 및 단백질 수준이 생산 능력, 혈액 성상, 계육 품질에 미치는 영향 (Effects of Dietary Various Energy and Protein Levels on Productivity, Blood Composition and Meat Quality in Cross-Bred Chicks)

  • 정용대;윤명자;류명선;류경선
    • 한국가금학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.57-67
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    • 2009
  • 본 연구는 유색 육용계의 생산성 극대화와 생리에 적합하며 계육 품질 향상을 위해 사료내 적정 에너지와 단백질 수준을 구명하기 위해 실시하였다. 공시동물로 유색 육용계 720 수 준비하였고 초기(0~2주), 전기(3~5주), 중기(6~8주), 후기(9~10주) 총 10주간 사양하였다. 시험 사료의 에너지 수준은 0~10주동안 3,000, 3,100 kcal/kg이며, 사양 초기 단백질 수준은 22%, 전기는 20, 21%, 중기는 18, 19, 20% 처리하였고, 후기는 17, 18, 19%하였다. 조사 항목으로 생산성, 혈액성상, 계육 품질을 조사하였다. 0~2주에 ME 3,100 처리구에서 생산성이 개선되었다(P<0.05). 3~5주에 사료 요구율은 CP(22)21% 처리구가 CP(22) 20% 처리구에 비해 감소되었다(P<0.05). 6~8주의 생산성은 ME와 CP 처리구에서 차이를 나타내지 않았다. 사양 후기(9~10주)에 ME 3,100 처리구는 증체량과 사료 요구율이 개선되었으며, CP($22{\times}21{\times}20$)19% 처리구는 사료 섭취량에서 다른 CP 처리구에 비해 감소하였다(P<0.05). 0~10주에 ME 3,100 처리구의 생산성은 ME 3,000 처리구보다 개선되는 경향을 나타내며 CP 처리구는 증체량과 사료 섭취량에서 차이는 없으나 사료 요구율은 CP($22{\times}21{\times}20$)19% 처리구가 유의하게 감소하였다(P<0.05). ME와 CP간 상호작용은 사양 초기와 전기에 나타났다. 혈중 총단백질은 ME 3,100 처리구가 ME 3,000 처리구보다 증가하였다(P<0.05). 알부민, 총콜레스테롤은 CP, ME 처리구간 차이를 나타내지 않았고 글루코오스는 CP($22{\times}20{\times}19$)18 처리구에서 다른 CP 처리구들보다 증가하였다(P<0.05). 중성지방은 ME, CP 처리구간 차이가 없었다. 가열 감량, 전단력, 보습력은 처리구간 차이를 나타내지 않았다. 그러나 pH는 사료내 에너지 및 단백질 수준에 따른 유의적인 차이가 나타났으며 ME 및 CP 처리구간 상호작용을 나타내었다(P<0.05). 따라서, 유색 육용계의 사양 시기별 단백질과 에너지 수준은 사육 초기에 ME 3,000 kcal/kg, CP 22%, 사육 전기는 ME 3,100 kcal/kg, CP 21%, 사육 중기는 ME 3,100 kcal/kg, CP 18% 그리고 사육 후기는 CP 17%, ME 3,100 kcal/kg 또는 그 이상으로 하는 것이 적정 수준으로 사료된다. 이 결과는 1회의 사양 시험을 통해 도출된 결과이므로 반복 시험을 추가적으로 수행할 필요성이 있다.

장지간 지중강판구조물의 최소토피고 평가 및 토피지반 보강에 대한 수치해석 (Evaluation of Minimum Depth Criterion and Reinforcement Effect of the Soil Cover in a Long-span Soil-steel Bridge)

  • 이종구;조성민;정현식;김명모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.67-78
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    • 2004
  • 주변의 뒷채움 흙과 파형강판 벽체의 상호작용을 통해 외력을 지지하는 지중강판구조물에서는 상부의 차량하중에 의해서 토피 지반에서 전단파괴, 또는 인장파괴가 발생하여 구조물의 파손이나 붕괴를 유발할 수 있다. 현재 적용 중인 설계기준들에서는 이를 방지하기 위하여 상부아치 위로 확보해야 하는 최소한의 토피 두께(토피고)를 규정하고 있으나, 이들은 표준형 파형강판으로 제작한 지간 7.7m 이하의 구조물에 대한 수치해석에 바탕을 두고 있으므로, 지간이 그 이상인 장지간 구조물에는 적용기가 어렵다. 이 연구에서는 원형 및 낮은 아치형 단면의 지중강판구조물에 대하여 강판 부재와 뒷채움 지반을 함께 모사한 수치해석을 실시하여 장지간 구조물에 대한 최소토피고의 크기를 분석하였다. 해석 결과, 현재의 시방기준은 장지간 구조물의 최소토피고를 과다산정하는 경향을 보였으며, 지간이 10m 이상일 경우의 최소토피고는 지간의 크기 및 단면형상에 관계없이 1.5m 정도로 나타났다. 최소토피고를 만족하지 못하는 경우에는 토피 지반에 활하중 분산효과가 뛰어난 콘크리트 보강 슬래브를 적용할 수 있는데, 원형 단면의 장지간 구조물에 대한 수치해석을 통해서 보강 슬래브가 토피 지반 위에 재하되는 활하중에 의한 강판 부재의 축력과 휨모멘트를 크게 감소시키는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 토피 두께가 기준에 미달하더라도 적절한 규격의 보강 슬래브를 설치하는 지중강판구조물은 기존의 절차에 따라 축력지배구조로서 설계 및 해석이 가능하다.

말뚝식과 블록식이 혼합된 시멘트혼합처리공법(DCM)의 구조체 해석 비교 연구 (A Comparative Study of Structural Analysis on DCM Improved by Pile and Block Type)

  • 신현영;김병일;김경오;한상재
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.5-19
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    • 2014
  • 본 논문에서는 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리 공법을 구조체적 관점에서 해석하였고, 각 방법별 특징 및 관련 거동을 분석하였다. 연속보 해석법의 경우 침하량을 매우 작게 예측하였고, 천층블록의 전단력과 휨응력은 다소 크게 예측하였다. Frame 해석법의 경우 천층블록의 부재력과 장주의 부재력은 수치해석법과 가장 근접한 거동을 예측하였지만, 장주의 침하는 작게 예측하여, 장주 반력을 이용한 별도 침하계산을 실시해야하는 것으로 나타났다. 지반아칭법과 말뚝지지전면기초해석법의 경우 장주의 하중분담율이 타방법에 비해 매우 커서 장주의 축력이 과대 예측되었다. 천층블록/심층말뚝 혼합식 시멘트혼합처리공법을 적용하면, 천층블록의 침하 및 지반반력은 중앙에서 가장 크고, 외곽에서 가장 작았다. 또한, 개량체와 지반간의 상호작용을 고려할 수 있는 해석법에서 장주 개량체가 분담하는 하중은 약 20~45% 범위를 보였고, 응력분담비는 일반적인 말뚝식 DCM 공법보다 작은 약 2.0~5.0정도의 범위를 나타내었다. 장주 두부 경계조건에 따라 최대 부재력에서는 유사하지만, 두부 구속조건에서는 장주의 위치에 따라 축력 및 연직변위는 서로 다르게 나타났다.

3차원 시간이력해석을 통한 매설가스배관 종방향 지진응답 예측을 위한 경험적 설계법의 적용성 평가 (Estimation of Applicability of Empirical Design Procedure for Predicting Seismic Response of Buried Gas Pipelines through 3D Time-history Analysis)

  • 곽형주;박두희;이장근;강재모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권9호
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    • pp.53-68
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    • 2015
  • 매설가스배관의 내진설계에서 종방향 변형률은 중요한 평가 요소이다. 일반적으로 지진파를 조화파로 단순화하며 이의 파장은 토층의 주기와 전단파 속도의 곱으로 계산하여 매설관의 응답을 계산하는 경험적 설계방법이 널리 사용되지만 이의 정확성이 평가된 사례가 없다. 본 연구에서는 1차원 지반응답해석을 수행하여 매설심도에서의 변위-시간 이력을 추출하였으며, 이를 적용한 시간이력해석을 수행하여 매설관의 응답을 평가하였다. 매설관과 지반의 상호작용은 3차원 쉘-스프링 모델을 사용하여 모사하였다. 시간이력해석으로 계산된 결과는 설계방법과 비교하여 이의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 파장을 예측하기 위해서는 지반응답해석을 수행해야 하는 것으로 나타났다. 토층의 고유주기는 가속도의 탁월주기를 예측하는 데에는 활용될 수 있으나 변위의 탁월주기를 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 반면, 파장에 대한 정확한 정보가 제공될 경우, 조화파에 대하여 제시된 해석해는 정확도가 높으며 설계에 적용 가능한 것으로 나타났다. 본 연구 대상이 동시베리아 지역에 적용될 매설가스관이라 동시베리아 지역의 대표 주상도를 해석 에 사용하였지만 본 연구의 결론은 기타 모든 지역에 적용 가능하며 가스관뿐만 아니라 상수도관 등 다양한 매설관에 적용 가능하다.

히스톤 탈아세틸화 효소 억제제 trichostatin A가 C2C12 myoblast 세포 분화와 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향 (Effects of Histone Deacetylase Inhibitor, Trichostatin A, on the Differentiation of C2C12 Myoblasts and the Expression of Cell Cycle Regulators)

  • 이원준
    • 생명과학회지
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    • 제17권7호통권87호
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    • pp.976-982
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    • 2007
  • 본 연구는 분화 전단계인 C2C12 myoblast세포에 중요한 후천적 기작의 하나인 DNA 히스톤 단백질의 아세틸화를 조절하였을 때 일어나는 변화를 살펴본 결과, 히스톤 탈아세틸화 효소를 trichostatin A로서 억제시키자 C2C12 myoblast 세포가 smooth muscle로 분화하였다. 이는 immunofluorescentstaining을 통해 smooth muscle ${\alpha}-actin$의 발현 증가를 trishostatin A로 처리한 세포에서 관찰하였으며, DAPI 염색을 통해 대조군 세포와 비교하여 세포의 증식이 많이 억제됨을 관찰하였다. 또한 real-time PCR 결과는 smooth muscle ${\alpha}$-actin과 transgelin mRNA의 발현이 trichostatin A 처리군 세포에서 현저히 증가함을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 히스톤 단백질의 탈아세틸화 억제는 C2C12 myoblast 세포의 분화에 매우 중요한 역할을 하며, 또한 C2C12 myoblast 세포를 골격근인 다핵의 myotube로 분화시키지 않고, smooth muscle로 분화시킴을 알 수 있었다. 이것은 분명히 HDAC억제제 인 trichostatin A가 DNA 히스톤 단백질의 HDAC 효소에 의한 탈아세틸화를 강력히 억제하고, 이러한 HDAC효소의 억제는 세포주기에 있어서 증식과 분화를 조절하는 유전자들의 발현을 조절하였음을 시사한다. 이를 검증하기 위해 세포주기 조절인자인 p21과 cyclin Dl mRNA의 발현을 조사한 결과 세포를 증식단계로 진행하는데 있어서 필수적인 cdk 억제제인 p21 mRNA의 발현이 trichostatin A로 처리한 세포에서 현저히 증가함을 보였으며, 세포 증식을 유도하는 cyclin Dl mRNA의 발현은 trichostatin A를 처 리 한 후 24시간 후 유의하게 감소함을 보였는데 이는 trichostatin A가 세포증식을 억제하는 초기단계에서 cyclin Dl 유전자의 발현을 조절함을 보여준다. 향후 연구에서는 또 하나의 중요한 후천적 기작인 DNA 메틸화와 히스톤 아세틸화가 유전자 발현을 조절하는데 있어서 상호작용에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.