• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제90권3호
• /
• pp.253-261
• /
• 2024

This research explores a new finite element model for the free vibration analysis of bi-directional functionally graded (BDFG) beams. The model is based on an efficient higher-order shear deformation beam theory that incorporates a trigonometric warping function for both transverse shear deformation and stress to guarantee traction-free boundary conditions without the necessity of shear correction factors. The proposed two-node beam element has three degrees of freedom per node, and the inter-element continuity is retained using both C1 and C0 continuities for kinematics variables. In addition, the mechanical properties of the (BDFG) beam vary gradually and smoothly in both the in-plane and out-of-plane beam's directions according to an exponential power-law distribution. The highly elevated performance of the developed model is shown by comparing it to conceptual frameworks and solution procedures. Detailed numerical investigations are also conducted to examine the impact of boundary conditions, the bi-directional gradient indices, and the slenderness ratio on the free vibration response of BDFG beams. The suggested finite element beam model is an excellent potential tool for the design and the mechanical behavior estimation of BDFG structures.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.257-265
• /
• 2023

본 연구의 목적은 코로나에 대한 일반적 특성에 따른 매년 백신접종 의향 여부, 백신접종 경험에 따른 매년 백신접종 의향 여부, 백신접종 관련 지식/태도에 따른 매년 백신접종 의향 여부, 매년 백신접종 의향에 부정적인 응답의 인자들을 파악함으로써 매년 예방접종 의향에 미치는 요인을 파악하기 위하여 2021년 1월경에 1개 K 대학병원을 대상으로 규격화한 설문을 통해 조사하였다. 통계분석은 일반적 특성, 백신접종 경험에 따른 제 변수 및 백신접종 관련 지식/태도에 따라 향후 COVID-19 백신접종을 매년 실시하라는 정책이 나오면 접종에 대한 의향은 빈도와 백분율을 산출하고 카이제곱 검정(-test) 시행하였고, 카이제곱 검정에서 유의했지만, 기대도수가 5보다 작은 범주가 25% 이상이면 피셔 정확 검정(Fisher's exact test)으로 비율 차이 검정을 하였다. 단순 분석에 유의한 변수들을 이용한 다중 로지스틱 회귀분석을 통해 향후 백신 예방접종 여부의 예측모형과 각 독립 변수들이 미치는 효과 크기를 추정하였다. 단순 로지스틱 회귀분석에서 매년 백신접종 의향에 맞지 않겠다고 응답한 이유는 백신접종을 한 이유가 '나의 감염을 예방하기 위하여' 응답한 경우보다 '가족과 병원 내원객의 감염 예방하기 위하여'의 응답한 경우가 11.0배 높았고 '지역사회와 국가의 집단면역 형성을 위하여' 응답한 경우가 3.67배 높았다. 1, 2차 예방접종 후 경험한 이상 반응에서 접종 부위 통증 경험한 경우가 8.42배 높았고, 붓거나 발적 경험을 한 경우 4.00배, 관절통을 겪은 경우가 5.69배 피로감을 느낀 경우가 5.57배 높게 매년 접종 의향이 없었다. 또한 백신접종에 대한 불안 정도를 느낄수록 매년 백신을 맞지 않겠다는 의향이 2.94배씩 높았다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제17권3호
• /
• pp.144-152
• /
• 2006

네트워크기술을 이용한 서버-클라이언트 원격의료기술은 특히 의료시설이 낙후된 지방도시의 의료기관에 질 높은 의료서비스를 제공할 수 있는 기술이다. 이러한 기술은 중앙 집중 방식으로 진단과 검사용으로 사용되는 대형 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어를 매우 효율적이고 경제적으로 관리할 수 있게 하게 때문에 궁극적으로는 의료수가를 감소시키는데도 기여할 것이다. 각 환자에 대해 환자 맞춤형 방사선 치료계획은 매우 효율적인 암 치료를 가능하게 하기 때문에 환자와 의사 모두에게 매우 유익한 방법이다. 치료계획전문가들은 환자에게 너무 적은 선량을 주면 암이 계속 재발할 확률이 높고 너무 많은 선량을 주면 환자를 다치게 할 수도 있다는 것을 잘 이해한다. 최고의 해법은 가장 정확한 선량을 주는 것인데 이것은 각 환자의 CT 자료를 기반으로 정확한 선량계획 시뮬레이션 시스템을 사용하는 것이다. 우리는 네트워크 기반과 웹 기반을 이용한 환자 맞춤형 치료계획 시뮬레이션 시스템개발을 위해 관련된 4가지 컴퓨터 프로그램을 개발하고 있다. 환자의 CT자료를 이용하여 각 환자의 표적 자료를 만드는 프로그램, 이 표적자료를 바탕으로 방사선 선량 시뮬레이션을 하는 병렬 몬테카를로 프로그램, 선량주사변수들을 최적화시키는 프로그램, 그리고 계산결과를 시각화하는 프로그램들이다. 모든 소프트웨어는 약 100-200개의 개인컴퓨터로 구성된 클러스터에서 병렬모드로 운영이 된다. 이와 같이 방대한 하드웨어와 소프트웨어의 효과적인 관리를 각 병원에 맡기는 것은 효율적이지 못하기 때문에 이를 중앙에서 관리하면서 각 병원에서는 네트워크나 웹을 통하여 마치 모든 것이 자기 병원에 있는 것과 같이 편리하게 쓸 수 있게 하는 시스템으로 의사와의 계속적인 의사소통은 클라이언트-서버 시스템의 메신저 기능을 이용한다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
• /
• 제23권3호
• /
• pp.199-208
• /
• 2012

전신에 대해 방사선에 민감한 주요장기가 미리 정의된 인체 전산팬텀(compuational human phantom)은 의료분야에서 방사선 치료에 의한 이차암 위험도 평가 및 진단방사선에 의한 유효선량 평가 등에 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 한국인 여성사체에 대한 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 이용하여 장기 및 조직을 전신에 걸쳐 약 2 mm 간격으로 정밀하게 분할하였고, 이를 이용하여 몬테칼로 전산모사에 사용될 수 있는 VHK-Woman 복셀팬텀을 개발하였다. VKH-Woman 복셀팬텀은 키 160 cm, 몸무게 52.72 kg으로 한국인 여성의 표준체형에 가까우며, 유효선량을 계산할 수 있도록 ICRP 103에 제시된 27개 장기 및 기타 관심장기 12개를 포함한다. VKH-Woman의 복셀 해상도는 $1.976{\times}1.976{\times}2.0619mm^3$이며 복셀행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이고, 몬테칼로 코드에 입력하여 사용될 수 있도록 이진파일과 ASCII 파일 형식으로 데이터화되었다.

• 생명과학회지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1137-1152
• /
• 2016

세포는 다양한 인체 질환에 관련되어 있는 저산소 환경을 인지하고 반응하며 적응한다. 저산소 상태에 적응하기 위해서는 hypoxic 유전자의 발현을 증가시키고 aerobic 유전자의 발현을 감소시키는 유전자 발현 조절이 필요하다. 최근 연구에서 미토콘드리아 호흡계가 이러한 유전자 발현 조절에 관여됨이 밝혀지고 있다. 본 연구에서는 호흡이 가능한 곰팡이(Saccharomyces cerevisiae)와 호흡이 불가능한 돌연변이 곰팡이를 실험대상으로 하여 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에서 유전자 발현 조절에 관여됨을 DNA microarray 기법을 이용하여 전체 유전자를 대상으로 조사하였다. 산소 농도가 감소함에 반응하여 많은 유전자의 발현에 변화가 있었으며, 이러한 차별적인 발현 양상을 보이는 유전자는 여러 그룹으로 분류할 수 있었다. 대부분의 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 위해서는 미토콘드리아 호흡계가 필요하였다. 그러나 일부 hypoxic 그리고 aerobic 유전자는 미토콘드리아 호흡계와 무관하게 저산소 상태에 적응하는 발현 양상을 보였다. 이러한 결과는 미토콘드리아 호흡계가 저산소 환경에 적응하는 유전자 발현 조절에 필요하며, 또한 여러 기전을 통하여 이러한 유전자 발현 조절에 관여함을 제시한다. 또한 microarray 실험 결과에서 도출된 산소 농도에 대해 차별적인 발현을 보이는 유전자에 대하여 gene ontology 및 promoter 분석을 수행하였고 이러한 추가 분석 결과는 산소에 의해 조절되는 유전자와 함께 세포가 저산소 환경에 적응하는 기작을 이해하는 데 유용한 자료가 될 것으로 기대된다.

• Genomics & Informatics
• /
• 제20권4호
• /
• pp.44.1-44.13
• /
• 2022

Brugada syndrome (BS) is an autosomal dominant inheritance cardiac arrhythmia disorder associated with sudden death in young adults. Thailand has the highest prevalence of BS worldwide, and over 60% of patients with BS still have unclear disease etiology. Here, we performed a new viral metagenome analysis pipeline called VIRIN and validated it with whole genome sequencing (WGS) data of HeLa cell lines and hepatocellular carcinoma. Then the VIRIN pipeline was applied to identify viral integration positions from unmapped WGS data of Thai males, including 100 BS patients (case) and 100 controls. Even though the sample preparation had no viral enrichment step, we can identify several virus genes from our analysis pipeline. The predominance of human endogenous retrovirus K (HERV-K) viruses was found in both cases and controls by blastn and blastx analysis. This study is the first report on the full-length HERV-K assembled genomes in the Thai population. Furthermore, the HERV-K integration breakpoint positions were validated and compared between the case and control datasets. Interestingly, Brugada cases contained HERV-K integration breakpoints at promoters five times more often than controls. Overall, the highlight of this study is the BS-specific HERV-K breakpoint positions that were found at the gene coding region "NBPF11" (n = 9), "NBPF12" (n = 8) and long non-coding RNA (lncRNA) "PCAT14" (n = 4) region. The genes and the lncRNA have been reported to be associated with congenital heart and arterial diseases. These findings provide another aspect of the BS etiology associated with viral genome integrations within the human genome.

• 생명과학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.169-175
• /
• 2023

자외선으로 야기되는 피부조직의 손상에 대한 방어기전으로 멜라닌세포는 멜라닌 색소를 생산한다. 이러한 멜라닌 생성에는 tyrosinase 효소가 중추적인 역할을 수행한다. 그러나 과다한 멜라닌 생성은 피부조직에 주근깨와 검버섯 등의 과다 색소침착 병변을 일으킨다. 따라서 tyrosinase 발현이나 활성을 조절함으로써, 과도한 멜라닌 생성을 억제하는 물질을 발굴하는 것은 임상적인 의미가 있다. Catechin은 tyrosinase 발현을 저해함으로써 멜라닌 생성을 억제하는 화합물로 알려져 있다. 본 연구에서는 B16F10 마우스 흑색종 세포주와 버섯에서 추출된 tyrosinase를 사용하여, 참느릅나무의 줄기 껍질에서 추출 및 동정된 catechin 유도체 화합물(C5A, C7A, C7G, 및 C7X)의 멜라닌 생성 억제 효능을 검증하였다. 먼저, B16F10 세포주에서, 세포독성을 나타내지 않는 농도의 catechin 유도체 화합물 처리는, 모두α-MSH로 촉진된 멜라닌 생합성을 억제하는 효능을 보였다. Catechin 유도체 화합물의 이러한 효능은 멜라닌 생합성 저해제로 잘 알려진 kojic acid와 비슷한 수준이였다. 또한, C5A와 C7A는 버섯에서 추출된 tyrosinase의 효소 활성을 통계적으로 유의하게 억제하였다. 또한, 컴퓨터 분석을 통해 C5A와 C7A는 kojic acid와 유사한 수준으로 tyrosinase의 active site에 결합할 것으로 예측되었다. 이에 더하여, 4종류의 catechin 유도체 화합물 모두가 α-MSH 처리된 B16F10 세포주에서 tyrosinase 단백질 발현을 감소시켰다. 본 연구결과를 종합하면, 참느릅나무에서 추출/동정된 catechin 유도체 화합물은 멜라닌세포의 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하였다. 따라서, 본 연구결과는 이러한 catechin 유도체 화합물이 피부의 과다 색소침착 질환 제어를 위한 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다.