• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권2호
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• pp.173-182
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• 1999

조영 증강제를 이용한 나선식 CT는 간 질환을 진단하는데 있어 중요한 역할을 하고있음에도 불구하고 진단의 효율을 최적화하는 프로토콜은 명확하게 알려져 있지 않다. 따라서 나선식 CT에서의 간암-간 대조 곡선을 모의 실험(simulation) 하여 다양한 요소들이 시간-조영 곡선에 어떻게 영향을 미치는지 파악하고, 또한 CT 검사 전에 모의 실험을 하여 이론적으로 최적의 스캔을 할 수 있도록 하기 위하여 약동학(pharmacokinetics)에 기초한 compartment model을 구성하였다. 간암, 간, 대동맥 및 간문맥 등을 각 구획(compartment)으로 설정하여 각 구획에서의 미분방정식을 얻은 후 적분하여 Hounsfield unfit 값을 조영제 주입 후 시간의 함수로 얻었으며 각 구획의 시간-조영 곡선을 출력하였다. 구현한 프로그램에서는 간암의 크기 및 종양 혈관의 분포 등과 같은 간암의 성질, 간경화의 정도에 따른 간 혈관 공급의 양상 및 조영제의 부피, 농도, 주입 속도 등의 조영제 주입 방법, 환자의 몸무게, 키 등의 환자의 신체 계수, 그리고 심박출량 등의 환자의 혈역학적 계수 등을 입력 받아 간암을 비롯한 각 구획의 시간-조영 곡선 및 간-간암 대조 곡선을 출력할 수 있도록 하였다. 모델링을 통해 얻은 조영 증강 곡선은 같은 환경하에서 얻은 24명의 환자 데이터와 비교하여 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, 조영 증강제 주입 방법의 변화가 간암-간 대조 곡선에 미치는 영향을 비교할 수 있었다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권1호
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• pp.38-46
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• 1999

독일 중부(Solling Hills)의 가문비림 임관의 구조적인 수분증산 통도특성은 LE와 H의 유동량으로 측정되고, 1996년 6월중 재배열된 Penman-Monteith 식을 이용하여 SVAT 모형을 설계하여 도출하였다. 또한 SLODSVAT 모형을 통한 전체 임관 내 각 침엽의 연속적인 수분통도성을 평가하여 임관기공의 통도성을 비교하였다. 이와 같은 결과에서 나온 임관 표면 통도성과 유동량을 설계하고, SLODSVAT 모형에 의해 설계된 기공 통도성 사이에서 중요한 차이점을 알 수 있었다. 이 차이점은 산림 임관의 범위내에 빗물리적인 요소에 의해 영향을 받았음을 알 수 있으며, 일반적으로 임관 표변의 통도성은 전체 측정 기간 동안 임관 기공 전도력보다 크게 나타났다. 또한 산림의 전체 증발산량에 대한 하층부의 공헌도는 작았고, 임관의 복사에너지 균형에 의존하지는 않는 것으로 나타났다. 하층부 증발산량의 기각은 독일 가문비림에 대한 임관 표면 전도력의 과대 평가로서 나타난 결과이다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.61-97
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• 2016

This is the second of two papers on the 3D numerical modeling of nearshore hydro- and morphodynamics. In Part I, the focus was on surf and swash zone hydrodynamics in the cross-shore and longshore directions. Here, we consider nearshore processes with an emphasis on the effects of oceanic forcing and beach characteristics on sediment transport in the cross- and longshore directions, as well as on foreshore bathymetry changes. The Delft3D and XBeach models were used with four turbulence closures (viz., ${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES) to solve the 3D Navier-Stokes equations for incompressible flow as well as the beach morphology. The sediment transport module simulates both bed load and suspended load transport of non-cohesive sediments. Twenty sets of numerical experiments combining nine control parameters under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were simulated. For each case, the general morphological response in shore-normal and shore-parallel directions was presented. Numerical results showed that the ${\kappa}-{\varepsilon}$ and H-LES closure models yield similar results that are in better agreement with existing morphodynamic observations than the results of the other turbulence models. The simulations showed that wave forcing drives a sediment circulation pattern that results in bar and berm formation. However, together with wave forcing, tides modulate the predicted nearshore sediment dynamics. The combination of tides and wave action has a notable effect on longshore suspended sediment transport fluxes, relative to wave action alone. The model's ability to predict sediment transport under propagation of obliquely incident wave conditions underscores its potential for understanding the evolution of beach morphology at field scale. For example, the results of the model confirmed that the wave characteristics have a considerable effect on the cumulative erosion/deposition, cross-shore distribution of longshore sediment transport and transport rate across and along the beach face. In addition, for the same type of oceanic forcing, the beach morphology exhibits different erosive characteristics depending on grain size (e.g., foreshore profile evolution is erosive or accretive on fine or coarse sand beaches, respectively). Decreasing wave height increases the proportion of onshore to offshore fluxes, almost reaching a neutral net balance. The sediment movement increases with wave height, which is the dominant factor controlling the beach face shape.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제32권1호
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• pp.154-161
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• 2024

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a fatal motor neuron disorder that causes progressive paralysis. L-Citrulline is a nonessential neutral amino acid produced by L-arginine via nitric oxide synthase (NOS). According to previous studies, the pathogenesis of ALS entails glutamate toxicity, oxidative stress, protein misfolding, and neurofilament disruption. In addition, L-citrulline prevents neuronal cell death in brain ischemia; therefore, we investigated the change in the transport of L-citrulline under various pathological conditions in a cell line model of ALS. We examined the uptake of [¹⁴C]L-citrulline in wild-type (hSOD1wt/WT) and mutant NSC-34/ SOD1^G93A (MT) cell lines. The cell viability was determined via MTT assay. A transport study was performed to determine the uptake of [¹⁴C]L-citrulline. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) analysis was performed to determine the expression levels of rat large neutral amino acid transported 1 (rLAT1) in ALS cell lines. Nitric oxide (NO) assay was performed using Griess reagent. L-Citrulline had a restorative effect on glutamate induced cell death, and increased [¹⁴C]L-citrulline uptake and mRNA levels of the large neutral amino acid transporter (LAT1) in the glutamate-treated ALS disease model (MT). NO levels increased significantly when MT cells were pretreated with glutamate for 24 h and restored by co-treatment with L-citrulline. Co-treatment of MT cells with L-arginine, an NO donor, increased NO levels. NSC-34 cells exposed to high glucose conditions showed a significant increase in [¹⁴C]L-citrulline uptake and LAT1 mRNA expression levels, which were restored to normal levels upon co-treatment with unlabeled L-citrulline. In contrast, exposure of the MT cell line to tumor necrosis factor alpha, lipopolysaccharides, and hypertonic condition decreased the uptake significantly which was restored to the normal level by co-treating with unlabeled L-citrulline. L-Citrulline can restore NO levels and cellular uptake in ALS-affected cells with glutamate cytotoxicity, pro-inflammatory cytokines, or other pathological states, suggesting that L-citrulline supplementation in ALS may play a key role in providing neuroprotection.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권4호
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• pp.721-733
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• 2020

In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제15권5호
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• pp.774-781
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• 2008

계란의 주요 오염 미생물을 분리하여 계란의 난각 표면과 내부에 접종한 다음 감마선 살균을 실시하여 각 미생물의 감마선 감수성을 평가하였다. 본 실험에서 시중 유통 계란으로부터 분리된 미생물을 16S rDNA 염기서열분석을 통하여 잠정 동정한 결과 Staphylococcus sciuri, Bacillus cereus, Escherichia coli, Proteus mirabilis 및 Enterococcus faecalis의 5 종의 미생물이 확인되었으며 Salmonella는 검출되지 않았다. 표준 시험균주인 S. Typhimurium을 비롯하여 계란 분리균주 5종을 계란 난각 표면과 내부에 $10^{6{\sim}7}\;CFU/g$되게 접종한 다음 감마선을 조사하여 D10 값으로 감마선 감수성을 평가한 결과, S. Typhimurium은 $0.365{\sim}0.399\;kGy$, Staphylococcus sciuri는 $0.418{\sim}0.471\;kGy$, B. cereus는 $1.075{\sim}1.119\;kGy$, E. coli는 $0.280{\sim}0.304\;kGy$, P. mirabilis는 $1.132{\sim}1.330\;kGy$, 그리고 Enterococcus faecalis는 $0.993{\sim}1.290\;kGy$ 수준의 D10 값을 나타내었다. 감마선 조사 후 $25^{\circ}C$ 상온저장 조건에서 미생물의 생장을 살펴본 결과, S. Typhimurium은 3 kGy에서, E. coli와 Staphylococcus sciuri는 5 kGy에서 완전 사멸되었으며 다른 미생물 접종 시험군에서도 각각의 $D_{10}$ 값에 준하는 미생물생장 억제효과가 나타났다. 일반적인 계란의 미생물 오염 수준을 102 CFU/g 수준임을 감안할 때, 3 kGy의 감마선 조사선량으로 계란의 미생물 제거가 가능할 것으로 사료되었다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.218-226
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• 2022

최근 선진국들은 수소경제 및 탄소중립 사회로의 전환을 위해 수소에너지의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이산화탄소(CO₂)를 배출이 없는 친환경적인 수소(H₂) 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 암모니아(NH₃) 분해 수소 제조를 위해 루테늄 알루미나(Ru/Al₂O₃) 분말 촉매와 함께 알루미나 졸(alumina sol)의 무기바인더(inorganic binder)와 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose)의 유기바인더(organic binder)를 사용하여 딥 코팅(dip coating) 방법으로 루테늄 알루미나 메탈 모노리스 코팅 촉매를 제조하였다. 딥 코팅을 위한 촉매 슬러리의 최적 비율로 촉매와 무기바인더의 중량 비율을 1:1로 고정하여 유기바인더 0.1일 때 1회 딥 코팅 시 촉매 코팅양은 61.6 g L^-1이다. 이때 메탈모노리스 표면에 코팅된 촉매 층의 균일한 두께 (약 42 ㎛)와 결정상을 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)과 X-ray 회절분석(X ray diffraction, XRD)을 통해 확인하였다. 또한, 암모니아 분해 수소 제조의 최적 공정조건을 찾고자 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 이용하여 반응온도와 공간속도의 독립변수에 따른 암모니아 전환율에 대한 수치 최적화 회귀식 모델을 계산하였다. 이러한 결과로부터 암모니아 분해 수소생산을 위한 상업적 규모의 공정운전 기본설계 자료로 활용이 가능하다.

• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.257-262
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• 2008

본 연구에서는 lipase를 이용한 라세믹-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학분할 반응을 향상시키기 위하여 반응 용매, 반응 온도, 기질 및 lipase 농도 그리고 교반속도의 변수들을 최적화 하였고, isooctane과 물의 계변을 증가시키기 위한 계면 활성제의 영향을 조사하였다. 조사된 유기용매 중 isooctane이 가장 높은 전환율 (92.19%), $V_s\;(2.340{\times}10^{-2}mM/h)$, E값 (36.12) 그리고 $V_s/(E_t)$ ($7.80{\times}10^{-4}mmol/h{\cdot}g$)를 나타내어 lipase 를 이용한 라세믹-naproxen2,2,2-trifluoroethyl thioester의 광학 분할 반응을 위한 가장 효과적인 유기용매로 판단하였다. 반응 표면 분석법을 이용한 반응조건 최적화에서는 반응 온도 $48.2^{\circ}C$, 기질 농도 3.51 mM, lipase 농도 30.11 mg/ml 그리고 교반속도 180 rpm을 최적 반응 조건으로 도출하였고, 이 최적화된 반응 조건으로 광학분할 반응을 수행한 결과, $V_s$, $V_s/(E_t)$ 그리고 전환 율이 각각 19.54%, 19.12%, 4.05% 증가하였다. 계면활성제로써 첨가된 NP-10은 (S)-naproxen 2,2,2-trifluoroethyl thioester의 가장 높은 전환율 (89.43%)을 나타내었고, 반응속도의 감소를 둔화시켰으며, lipase의 광학선택성 (E=59.24)을 향상시켰다.

• 한국광물학회지
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• 제21권4호
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• pp.425-434
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• 2008

토양과 지하수의 비소 오염은 최근 심각한 환경문제들 중 하나로 대두되고 있으며, 이러한 비소 오염은 다양한 자연적 또는 인위적 원인들로 인하여 발생할 수 있다. 지중에서 비소의 거동은 철, 망간, 알루미늄 등과 같은 여러 종류의 산화물 또는 수산화물들과 점토광물에 의하여 영향을 받고, 특히 이중에서 철 (산)수산화물이 가장 효과적으로 비소를 제어하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 철 산화물의 일종인 자철석의 비소 흡착 특성을 연구하였다. 자철석이 비소의 화학종(5가와 3가 비소)에 따라서 어떠한 흡착 특성을 나타내는가 알아보기 위하여 비소 흡착에 주요하게 영향을 줄 수 있는 자철석의 물리화학적 특성들을 측정하고, 평형론적 실험과 반응속도론적 실험을 병행하여 수행하였다. 비소 흡착제로 사용하기 위하여 실험실에서 합성한 자철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)과 비표면적은 각각 6.56과 $16.6\;g/m^2$로 다른 철 (산)수산화물들에 비해 상대적으로 낮은 간들을 나타냈다. 두 비소 화학종과 자철석의 평형실험 결과, 3가 비소가 5가 비소보다 더 많이 흡착되는 것으로 조사되어, 3가 비소가 흡착제로 사용된 자철석과 더 높은 친화력을 가지는 것으로 나타났다. 3가 비소는 pH 7에서, 5가 비소는 pH 2에서 흡착량이 가장 높았으며, 5가 비소의 경우 pH가 증가함에 따라 자철석의 표면과 전기적 반발력으로 인해 그 흡착량이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 pH에 따른 자철석의 표면전하의 변화와 비소의 화학적 형태 등이 비소를 제어하는데 있어서 중요한 인자로 고려되어야 한다는 것을 지시한다. 시간에 따른 흡착 반응연구에서는 5가 비소가 3가 비소보다 더 빠르게 흡착됨을 알 수 있었으나, 비소의 화학적 존재형태에 관계없이 모두 4시간 이내에 평형 흡착에 도달하였다. 또한, 반응속도 실험결과를 지금까지 제안된 다양한 반응속도 모델들과 비교하였을 때, power function과 elovich 모델이 본 연구에서 사용된 자철석과 비소의 흡착을 가장 잘 모사하는 것으로 나타났다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제50권7호
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• pp.686-693
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• 2007

목 적 : Mycophenolate mofetil (MMF)의 활성 대사산물인 (MPA는 IMPDH의 잠재적인 반응 억제제로써 새로운 면역치료제로 사용되고 있다. 이러한 MPA는 신경계에서 흥분독성 손상 후 뇌세포를 보호하고, 미세아교세포에서는 세포사멸사(apoptosis)를 유도하지만, 저산소성 허혈성 뇌질환에서 MPA의 효과는 아직 알려지지 않아, 본 연구에서 Rice-Vannucci 모델을 이용한 신생 백서의 저산소성 허혈성 뇌 손상과 저산소 상태의 태아 백서 뇌세포 배양에서 MPA의 뇌보호 효과를 알아보고자 실험하였다. 방 법 : 생후 7일된 백서의 좌측 총 경동맥을 결찰한 후 저산소 (8% $O_2$) 상태에서 2시간 노출하여, 저산소성 허혈성 뇌 손상을 유발하고 뇌 손상 전후에 MPA(10 mg/kg)를 투여하여 대조군과 비교하였다. 또한, 재태기간 18일된 태아 백서의 대뇌피질 세포를 배양하여 1% $O_2$ 배양기에서 저산소 상태로 세포손상을 유도하여 저산소군, 손상 전후 MPA 투여군($10{\mu}g/mL$)으로 나누어 정상산소군과 비교하였다. 세포사멸사와의 관련을 알아보기 위해서 Bcl-2, Bax, caspase-3 항체로 western blotting하였고 Bcl-2, Bax, caspase-3 primer를 이용하여 real-time PCR을 하였다. 결 과 : 형태학적으로 H&E 염색상 MPA를 투여한 군에서 뇌 보호 효과를 보였다. Western blotting과 real-time PCR을 이용한 저산소성 허혈성 뇌손상 동물 모델뿐만 아니라 저산소 상태로 태아 백서 뇌세포 배양 실험에서도 MPA 투여한 경우 caspase-3의 발현과 Bax/Bcl-2의 비율이 감소함을 보였다. 결 론 : 본 연구에서 MPA가 anti-apoptosis 작용을 통하여 주산기 저산소성 허혈성 뇌 손상에 뇌보호 역할을 하는 것을 알 수 있었고 향후 신생아 저산소성 허혈성 뇌병증의 치료에 임상적 적용이 가능하리라 생각된다.