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Induction of Phase I, II and III Drug Metabolism/Transport by Xenobiotics

  • Xu Chang Jiang;Li Christina YongTao;Kong AhNg Tony
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제28권3호
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    • pp.249-268
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    • 2005
  • Drug metabolizing enzymes (DMEs) play central roles in the metabolism, elimination and detoxification of xenobiotics and drugs introduced into the human body. Most of the tissues and organs in our body are well equipped with diverse and various DMEs including phase I, phase II metabolizing enzymes and phase III transporters, which are present in abundance either at the basal unstimulated level, and/or are inducible at elevated level after exposure to xenobiotics. Recently, many important advances have been made in the mechanisms that regulate the expression of these drug metabolism genes. Various nuclear receptors including the aryl hydrocarbon receptor (AhR), orphan nuclear receptors, and nuclear factor-erythoroid 2 p45-related factor 2 (Nrf2) have been shown to be the key mediators of drug-induced changes in phase I, phase II metabolizing enzymes as well as phase III transporters involved in efflux mechanisms. For instance, the expression of CYP1 genes can be induced by AhR, which dimerizes with the AhR nuclear translocator (Arnt) , in response to many polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs). Similarly, the steroid family of orphan nuclear receptors, the constitutive androstane receptor (CAR) and pregnane X receptor (PXR), both heterodimerize with the ret-inoid X receptor (RXR), are shown to transcriptionally activate the promoters of CYP2B and CYP3A gene expression by xenobiotics such as phenobarbital-like compounds (CAR) and dexamethasone and rifampin-type of agents (PXR). The peroxisome proliferator activated receptor (PPAR), which is one of the first characterized members of the nuclear hormone receptor, also dimerizes with RXR and has been shown to be activated by lipid lowering agent fib rate-type of compounds leading to transcriptional activation of the promoters on CYP4A gene. CYP7A was recognized as the first target gene of the liver X receptor (LXR), in which the elimination of cholesterol depends on CYP7A. Farnesoid X receptor (FXR) was identified as a bile acid receptor, and its activation results in the inhibition of hepatic acid biosynthesis and increased transport of bile acids from intestinal lumen to the liver, and CYP7A is one of its target genes. The transcriptional activation by these receptors upon binding to the promoters located at the 5-flanking region of these GYP genes generally leads to the induction of their mRNA gene expression. The physiological and the pharmacological implications of common partner of RXR for CAR, PXR, PPAR, LXR and FXR receptors largely remain unknown and are under intense investigations. For the phase II DMEs, phase II gene inducers such as the phenolic compounds butylated hydroxyanisol (BHA), tert-butylhydroquinone (tBHQ), green tea polyphenol (GTP), (-)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and the isothiocyanates (PEITC, sul­foraphane) generally appear to be electrophiles. They generally possess electrophilic-medi­ated stress response, resulting in the activation of bZIP transcription factors Nrf2 which dimerizes with Mafs and binds to the antioxidant/electrophile response element (ARE/EpRE) promoter, which is located in many phase II DMEs as well as many cellular defensive enzymes such as heme oxygenase-1 (HO-1), with the subsequent induction of the expression of these genes. Phase III transporters, for example, P-glycoprotein (P-gp), multidrug resistance-associated proteins (MRPs), and organic anion transporting polypeptide 2 (OATP2) are expressed in many tissues such as the liver, intestine, kidney, and brain, and play crucial roles in drug absorption, distribution, and excretion. The orphan nuclear receptors PXR and GAR have been shown to be involved in the regulation of these transporters. Along with phase I and phase II enzyme induction, pretreatment with several kinds of inducers has been shown to alter the expression of phase III transporters, and alter the excretion of xenobiotics, which implies that phase III transporters may also be similarly regulated in a coordinated fashion, and provides an important mean to protect the body from xenobiotics insults. It appears that in general, exposure to phase I, phase II and phase III gene inducers may trigger cellular 'stress' response leading to the increase in their gene expression, which ultimately enhance the elimination and clearance of these xenobiotics and/or other 'cellular stresses' including harmful reactive intermediates such as reactive oxygen species (ROS), so that the body will remove the 'stress' expeditiously. Consequently, this homeostatic response of the body plays a central role in the protection of the body against 'environmental' insults such as those elicited by exposure to xenobiotics.

Platelet Activating Factor에 의한 대식세포의 활성화에 있어서 칼슘과 Protein Kinase C의 역할 (Role of Calcium and Protein Kinase C in Platelet Activating Factor-induced Activation of Peritoneal Macrophages)

  • 이정수;김영준;신용규;이광수
    • 대한약리학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.107-120
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    • 1993
  • 입자 또는 용해성 자극 물질들은 칼슘 이동의 변화와 protein kinase C의 활성화를 초래하여 식 세포의 반응을 자극하는 것으로 추정하고 있다. 이에 비해서 protein kinase C가 활성화되면 호중구에서 agonist에 의한 세포 칼슘 농도의 증가가 억제된다고 보고하고 있다. PAF는 peritoneal macrophage에서 세포내 칼슘 농도를 용량에 따라 증가시켰으며 칼슘의 유출이 동반되었다. PAF에 의한 세포내 칼슘 농도의 증가는 TMB-8, verapamil과 TTX의 영향을 받지 않았다. TEA는 PAF에 의한 세포내 칼슘 이동을 자극하였으며 세포내 칼슘 농도의 감소를 지연시켰다. 5mM EGTA는 거의 완전히 PAF에 의한 세포내 칼슘 이동을 억제하였다. PAF의 첨가 후에 세포막 투과성은 반응 5분까지 현저하게 증가하였으며 이후 느리게 증가하였다. PAF에 의한 LDH 유리는 EGTA와 TMB-8에 의하여 약간 감소하였다. PAF에 의하여 자극된 superoxide 생성은 EGTA, TMB-8과 verapamil에 의하여 억제되었으나 TTX와 TEA의 영향은 받지 않았다. PAF에 의한 세포내 칼슘 농도의 증가, 세포막 투과성의 증가와 superoxide 생성은 IQSP, chlorpromazine과 propranolol에 의하여 억제되었다. PAF에 의한 LDH 유리는 chlorpromazine에 의하여 유의하게 그리고 propranolol에 의하여 다소 적게 억제되었다. PMA 전처리 후에 macrophage에서 세포내 칼슘 농도의 상승과 LDH 유리에 대한 PAF의 자극 효과는 유의하게 감소되었다. 이상의 결과로 부터 PAF는 세포내 칼슘 농도를 증가시키고 protein kinase C를 활성화시킴에 의하여 마우스 peritoneal macrophage에 자극 작용을 나타낼 것으로 시사된다. Protein kinase C를 미리 활성화시키면 macrophage 반응에 대한 PAF의 자극 작용은 억제될 것으로 추정된다.

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식이중의 동물성 및 식물성단백질의 종류와 배합비율에 따른 흰쥐 (Rat)와 흰생쥐 (Mouse)의 성장과 혈액성분에 관한 비교연구 (Comparative Studies of the Combined Dietary Animal and Vegetable Proteins on Growing and Blood Compositions the Weanling Rats and Mice)

  • 선영실;이성우;한인규
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.273-283
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    • 1983
  • 흰쥐와 흰생쥐 암 수 각 30마리씩에 대한 실험개시기와 종료후의 결과로서 나타난 식이에 대한 사양실험, 대사실험, 혈액성분분석 실시 결과는 다음과 같다. 1. 증체량은 흰쥐 암 수 모두 동물성단백질 배합비율이 높아질수록 증가했다. 흰생쥐는 숫생쥐가 C식이에서 최대를, E식이에서 최저를 나타냈으나 암생쥐는 반대였다. 2. 식이효율은 흰쥐 암 수 모두 동물성 단백질 배합비율이 높아질수록 증가했으며 암쥐보다 숫쥐에서 높았다. 흰생쥐는 숫생쥐가 증체량과 같은 경향이었으나 암생쥐는 일정경향이 없었다. 암생쥐보다 숫생쥐의 식이효율이 높았다. 3. 단백질효율은 흰쥐 암 수 모두 동물성단백질 배합비율이 높아질수록 증가했다. 흰생쥐는 숫생쥐의 증체량, 식이효율은 같은 경향이나 암생쥐는 일정한 경향이 없었다. 4. 질소보유율은 흰쥐 암 수 모두 단백질수준이 같을때 섭취질소량에 비례함을 보였다. 흰생쥐는 숫생쥐가 동물성 배합비율이 높아질때 증가하였다. 암생쥐는 일정한 경향이 없었다. 질소축적율은 흰생쥐에서 높게 나타나 체내 단백질이용이 흰쥐보다 높음을 알 수 있었다. 5. 혈청성분에서는 혈청 총단백질량은 흰쥐 암 수 모두 차이가 없으나 동물성단백질 배합비율이높아질수록 증가하는 경향이었다. 흰생쥐는 암 수 모두 일정한 경향이 없었다. 혈청요소질소량은 흰쥐의 경우 암 수 모두 식물성단백질 배합비율이 높아질수록 증가했다. 흰생쥐는 알정한 경향이 없었다. 혈청콜레스테롤량은 흰쥐 암 수 모두 단백질배합비율에 관계없이 일정한 경향이 없었다. 흰생쥐는 숫생쥐가 식물성단백질 배합비율이 높아질수록 증가했으나 암생쥐는 일정한 경향이 없었다. 6. 위의 결과로 실험식이중의 동물성단백질 배합비율이 높은 A, B식이에서 흰쥐는 증체량, 사료효율, 단백질효율이 좋았다. 흰생쥐는 숫생쥐가 C식이, 암생쥐가 E식이에서 높게 나타났다. 이는 생쥐의 증체량이 이유에서부터 성숙기까지 큰 차이가 없다는 것과 흰쥐와는 다른 단백질수준이 요구된다고 생각된다.

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Influence of Ginseng Saponins on the Isolated Aortic Contractile Response of the Spontaneously Hypertensive Rat

  • Lim, Dong-Yoon;Cha, Dong-Seok
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제26권4호
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    • pp.178-186
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    • 2002
  • 본 연구에서는 인삼사포닌 성분 즉, 총인삼사포닌(GTS), panaxadiol-type saponin(PDS) 및 panaxatriol-type saponin(PTS)이 정상 혈압쥐(NR) 및 자연발증 고혈압쥐(SHR)의 대동맥편에서 혈관수축약물의 수축반응에 대한 영향을 관찰하고자 시도하였으며, 얻어진 연구결과는 다음과 같다. Phenylephrine(아드레날린성 $\alpha$$_{-1}$-수용체 효능약)과 고농도 칼륨(막탈분극약)은 NR및 SHR의 대동맥편에서 각각 현저한 혈관수축반응을 나타내었다. 이들의 수축반응은 SHR보다 NR에서 현저하게 나타났다. NR에서 고농도 칼륨(5.6$\times$$10^{-2}$ M)에 의한 혈관수축반응은 GTS(300 $\mu$g/ml), PDS(300 $\mu$g/ml) 및 PTS(300 $\mu$g/ml)의 존재 하에서 각각 별다른 영향을 받지 않았다. 반면에, phenylephrine($10^{-6}$ M)에 의한 혈관수축반응은 현저하게 억제되었다. SHR에서 고농도 칼륨(5.6$\times$$10^{-2}$ M)에 의한 혈관수축반응은 GTS(300 $\mu$g/ml), PDS(300 $\mu$g/ml) 및 PTS(300 $\mu$g/ml)의 존재하에서 각각 별다른 영향을 받지 않았으나 고농도의 PTS(600 $\mu$g/ml)의 전처치에 의해서 유의하게 억제되었다. Phenylephrine($10^{-6}$ M)에 의한 혈관수축반응은 PTS의 전처치에 의해서 용량 의존적(150-600 $\mu$g/ml)으로 유의하게 억제되었으나 GTS(300 $\mu$g/ml)나 PDS(300 $\mu$g/ml)의 존재 하에서는 별다른 영향을 받지 않았다. 이상과 같은 실험 결과를 종합하여 보면, 인삼사포닌 성분은 흰쥐 적출 대동맥편에서 아드레날린성 $\alpha$$_{-1}$-아드레날린 수용체 차단작용과 일부 미지의 기전에 의해서 혈관이완작용을 일으키며, 이러한 인삼사포닌 성분에 대한 반응에서 NR과 SHR간에 혈관 평활근의 감수성의 차이가 있는 것으로 생각된다. 또한 인삼사포닌 성분 중 PTS가 혈관이완작용에 대한 효력이 가장 큰 것으로 사료된다.

소아 ${\cdot}$ 청소년 및 성인 우울신경증 환자에 대한 Paroxetine의 항우울 및 항불안 효과 검증 : 위약과의 이중맹 교차 비교실험 (A DOUBLE BLIND CROSS-OVER COMPARISON OF ANTIDEPRESSANT AND ANTIANXIETY EFFECTS OF PAROXETINE AND PLACEBO IN CHILD-ADOLESCENT AND ADULT DEPRESSIVE NEUROSIS)

  • 김승태;홍경수
    • Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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    • 제5권1호
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    • pp.83-92
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    • 1994
  • 본 연구의 목적은, 선택적 serotonin 재흡수 차단제(selective serotonin re-uptake inhibitors : SSRI)로서 불안증상을 동반한 비정신병적 우울증에 효과적인 치료제로 알려지고 있는 paroxetine의 항우울 및 항불안 효과를 검증하고, 성별 및 연령별로 효과의 차이를 파악하는 것이다. 이를 위해 8~55세 사이의 우울신경증 환자 232명을 대상으로 paroxetine과 위약을 이중맹 교차방식으로 투여한 후, 우울 및 불안 증상의 호전도를 Hamilton Depression Scale(HDS)과 Hamilton Anxeity Scale(HAS)로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) HDS로 측정된 우울증상에 대해, 성별 및 연령별로 구분된 8개 대상군에서 모두 paroxetine이 위약에 비해 통계적으로 유의하게 높은 호전 효과를 보였다. 2) HAS로 측정된 불안증상에 대해서도, 성별 및 연령별로 구분된 8개 대상군에서 모두 paroxetine이 위약에 비해 통계적으로 유의하게 높은 호전 효과를 보였다. 3) 위약과 비교시, paroxetine의 항우울 효과는 소아 ${\cdot}$ 청소년 여자 환자군에서 가장 두드러졌고, 항불안 효과는 남 ${\cdot}$ 녀 소아 환자군과 35세 이하의 성인 여자 환자군에서 가장 높은 경향을 보였다. 4) 부작용으로는, 전체 232례 중 3례에서 paroxetine 투여 후 경미한 소화불량 및 복통증상을 나타내었으나, 3례 모두 약물의 감량이나 투여중단 없이 회복이 가능했다. 이상의 결과에서 paroxetine은 소아 ${\cdot}$ 청소년 및 성인 우울신경증 환자에서 2주 이내에 위약보다 유의하게 우수한 항우울 및 항불안 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. 향후 보다 장기간의 치료실험을 통하여 이러한 효과의 장기간 지속성에 대한 검증이 필요한 것이다.

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Li2O-LiCl 용융염에서의 다공성 양극 슈라우드를 이용한1kg 우라늄산화물의 전해환원 (Electrolytic Reduction of 1 kg-UO2 in Li2O-LiCl Molten Salt using Porous Anode Shroud)

  • 최은영;이정;전민구;이상권;김성욱;전상채;이주호;허진목
    • 전기화학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.121-129
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    • 2015
  • 사용후핵연료 재활용을 위한 파이로프로세싱의 전해환원 공정에서는 $Li_2O-LiCl$ 용융염을 전해질로 사용하며 금속산화물 형태의 사용후핵연료를 음극, 백금을 양극으로 사용하여 금속전환체를 제조한다. 따라서, 음극에서는 금속산화물이 금속으로 전환되는 환원반응으로 인해 산소 이온이 생성되고, 양극에서는 그 산소이온이 산소 가스가 되는 산화반응이 발생한다. $650^{\circ}C$의 운전 온도에서 발생하는 양극의 산소 가스로 인한 금속 재질 장치의 부식을 막기 위해 양극을 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 사용해 산소 가스를 포집하여 전해질로의 확산을 막는 동시에 장치 외부로 배출되도록 한다. 기존에는 슈라우드 자체의 부식과 산소 가스의 염 내 확산을 방지하기 위하여 세라믹을 사용하였으나 비다공성 재질로 인해 산소 이온의 백금 표면으로의 이동 경로를 제한하여 공정의 속도를 좌우하는 전류 크기를 낮춘다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 스테인레스 스틸 mesh로 구성된 다공성 슈라우드의 사용이 수 그램 규모 실험을 통해 제안된 바 있다. 본 연구에서는 킬로그램 규모의 우라늄산화물 전해환원 운전을 통해 다공성 슈라우드의 안정성을 확인 하고자 하였다. 음극의 우라늄산화물로는 크기 1~4 mm, 밀도 $10.30{\sim}10.41g/cm^3$의 파쇄 펠렛 1 kg이 사용되었으며, 백금 전극과 다공성 슈라우드가 포함된 양극 모듈을 사용하였다. 전해환원 종료후 음극에서 우라늄 금속이 성공적으로 얻어졌으며, 백금 양극 및 다공성 슈라우드도 손상 없이 안정하게 사용되었다. $650^{\circ}C$에서의 LiCl의 점도와 동일한 물과 에틸렌글리콜의 혼합물에서 산소 가스를 주입하여 확인 결과 산소 버블이 다공성 슈라우드 외부로 유출되는 것은 관찰되지 않았다.

TGF- ${\beta}$ 첨가가 한우 난포란의 체외성숙에 미치는 영향 (Effect of TGF-${\beta}$ Supplementation on In Vitro Maturation of Hanwoo COCs (Cumulus Oocytes Complexes))

  • 최선호;이혜현;연성흠;한만희;김현종;조상래;우제석;백광수;류일선;손동수
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제8권2호
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    • pp.119-122
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    • 2004
  • 소 체외성숙시 난포란에 영향을 주는 과립막세포와 난자의 핵성숙을 촉진하는 물질이 확인되지 않은 혈청내의 물질 뿐만 아니라 호르몬이나 생리활성인자 등에 의해 촉진됨이 밝혀졌다. 이에 따라 체외성숙 및 체외발달에 사용되는 배양액의 조성도 복합배양액에서 단순배양액으로 전환을 시도하고 있으며, 체내의 조건에 보다 더 접근하고자 하는 시도들이 수행되고있다. 본 연구는 한우 난포란의 체외성숙율 및 체외수정 후 배발달율을 향상시키기 위하여 TGF-${\beta}$의 첨가가 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 한우 난포란의 체외성숙시 TGF-${\beta}$ 0.1, 1. 10ng/ml를 첨가하였을 때 24시간에 MetaphaseⅡ 도달율은 95.8%, 95.8%, 100%를 나타내었으며, 농도간의 유의적인 차이는 없었다. TGF-${\beta}$로 체외성숙된 난포란을 체외수정 후 TGF-${\beta}$가 체외성숙 배양액을 동일하게 체외발달을 유도하였으나, 0~0.8%의 배반포율을 보였으며, TGF-${\beta}$로 체외성숙된 난포란을 체외수정 후 TCM 199_10% FBS, 0.8% BSA, 0.1% PVA에 배양한 결과 12.4%, 12.8%, 8.5%의 배반포 발달율을 보였고, 무혈청 배양액인 IVMD, IVD에 배양한 결과 38.4%, 34.8%의 배반포 발달율을 보였으며, 유의적인 차이를 나타냈다(P<0.005). 결론적으로 TGF-${\beta}$는 한우 난포란의 체외성숙시 상당히 유용한 물질이나, 체외발달에는 만족할 수 없어, 이외의 생리활성 인자들간의 상호관계에 대하여 더 많은 요구가 요구된다.

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간척지 토양에서 퇴비처리가 벼의 생산 및 품질개선에 미치는 영향 (Impact of Compost Application on Improvement of Rice Productivity and Quality in Reclaimed Soil)

  • 문영훈;권영립;안병구;김대향;한성수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.808-813
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    • 2011
  • 벼 재배시 농가에서 화학비료 사용량을 절감하기 위해 토양검정에 의한 양분관리 방법을 수립하고자 하였다. 그 결과 처리간에 수확기 토양의 EC, 유효규산, 치환성 Ca은 감소하였고, pH, 유기물함량, 치환성 K와 Mg은 변화가 없었다. 수확기 토양미생물은 시비전에 비해 호기성균, Bacilus sp. 사상균은 증가하였고, 퇴비 50%를 사용한 처리에서 호기성세균이 다량분포하고 있었다. 표준시비구와 퇴비를 50% 사용하였을 경우에는 잎의 N, P, K 함량은 비슷하였다. 벼 생육상황과 엽록소함량은 무비구를 제외한 모든 처리구에서 비슷한 수준을 보였다. 수량은 검정시비량 50%+퇴비 50% 처리구가 가장 많았고, 무비구에서 가장 적었으며, 처리별로 비교해보면 검정시비량 50%+퇴비 50%구> 표준시비구>검정시비량70%+퇴비 30%구>검정시비구>무비구 순이었다. 쌀의 아밀로오스 함량은 17.2~17.8%로서 비슷하였고, 단백질 함량은 5.9%~6.8%로 화학비료 사용량이 적을수록 낮았고, 기계적인 식 미치는 높게 나타났다. 따라서 친환경 쌀 생산을 위하여 화학비료 표준시비량을 검정시비량 50%에 퇴비 50%를 사용하는 것이 기준수확량을 유지함과 동시에 식미 향상효과가 있어 축분퇴비의 시비기술 측면에서 개선 또는 재검토 되어야 한다.

VERO system을 이용한 정위적 체부 방사선치료(SBRT)의 정확성 평가 (Assessment on Accuracy of Stereotactic Body Radiation therapy (SBRT) using VERO)

  • 이위용;김현진;윤나리;홍효지;김홍일;백승완
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.17-24
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    • 2019
  • 목 적: 본 연구는 정위적체부방사선치료(Stereotactic Body Radiation Therapy, SBRT)용으로 개발된 선형가속기 VERO치료 시, 동중심점(Isocenter) 일치성과 점선량(Point dose)의 정확성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2018년 6월부터 12월까지 본원에서 시행한 SBRT 중 무작위로 선정한 10건의 치료계획으로 분석하였다. 선형가속기의 출력 안정성을 평가하기 위해 출력검출기 PTW-LinaCheck로 출력균일성(Output constancy)을 측정하였다. Laser와 kV imaging, MV beam의 기하학적 Isocenter의 정확성을 Isocenter Phantom(Tofu Phantom, Brain Lab)을 이용해 측정하고 평가하였다. 계획선량과 치료선량의 정확성 평가는 아크릴 팬텀($30{\times}30{\times}20cm$), 이온챔버 CC-01(IBA Dosimetry)와 Electrometer(IBA Dosimetry)를 이용해 선량을 측정하여 비교 및 분석하였다. 결 과: VERO의 출력균일성을 측정한 결과 0.66 %로 계산되었다. 기하학적 Isocenter 정확성은 Phantom 내부 Ball Isocenter의 오차 값을 분석한 결과 X축 방향에서는 최대 0.4 mm, 최소 0.0 mm로 평균값 0.28 mm였고, Y축 방향에서는 최대 -0.4 mm, 최소 0.0 mm로 평균값 -0.24 mm의 결과값을 얻었다. 치료계획선량과 실제측정선량을 비교 및 분석한 결과 치료계획선량과 실제측정선량의 오차는 최대 0.97 %, 최소 0.08%로 측정되었다. 결 론: 장비의 출력선량 평균은 0.66 %로 권고기준 ${\pm}3%$에 충족하고 매우 균일하게 출력되었다. 기하학적 Isocenter 정확성 평가에서 권고기준 ${\pm}1mm$ 이내로 환자 자세의 재현성이 매우 우수하다고 생각된다. 치료계획선량과 실제측정선량의 차이는 평균 0.52 %로 권고기준 3 % 이내로 충족하여 예측한 선량을 얻을 수 있음을 확인하였다. 이 실험들을 통해 VERO장비가 SBRT에 적합하고 우수한 치료 효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

한중 목조건축 도리 결합방식 변천(變遷)에 관한 비교연구 (A Comparative Study on the Transition of Purlin Coupling Method of Korean and Chinese Ancient Wooden Constructions)

  • 차주환
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제47권4호
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    • pp.22-47
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    • 2014
  • 본 연구는 한중 고건축 내부 가구(架構) 중 소슬재의 위치와 도리와 보의 결합 형태를 분석하여 동아시아 목조구조 체계 원리를 이해하기 위한 기초적인 연구이다. 동아시아 국가인 한국과 중국의 고대 목조건축은 서까래와 도리, 그리고 보를 결합하여 건물의 윗부분을 구성하고 기둥과 결합하여 건물의 기본 골격을 형성하는 구조를 가지고 있어 목조 구조 체계의 원리가 크게 다르지 않다. 다만, 세부적인 기법상의 차이가 지역성과 시대성, 국가성을 띠고 있다. 중국건축 내부 가구 중 도리와 보의 결합 형태와 차수(叉手), 탁각(托脚)의 지지점 위치가 시대에 따라 차이점을 보이고, 역사적으로 다양한 왕조에 따라 세부 수법이 다른 것으로 보인다. 15세기 이후 건축에서는 차수와 탁각이 없어지는 현상을 보이며 특히, 탁각은 명대 관식건축에서는 완전히 없어졌으며 주된 이유는 도리와 보의 결합 방식의 차이가 크게 작용한 것으로 볼 수 있다. 15세기 이전에는 도리와 보가 서로 떨어져 결합되고 있었으나, 15세기 이후는 도리와 보가 서로 결합하고 보의 단면적이 비약적으로 커져 도리 좌굴을 방지하는 수법이 발달한 것으로 보인다. 탁각의 경우 당 오대 시기에는 탁각의 상부 위치를 봤을 때 도리와 직접적인 결합은 없으며, 도리의 좌굴을 방지하는 부재보다 내부 가구의 안전성을 유지하는 부재라고 볼 수 있다. 송대 이후 원대까지도 송 "영조법식"의 기록과 다른 건축물이 많은 것으로 보아 탁각의 적용 여부는 지역, 혹은 장인의 수법에 따라 다양하게 나타난 것으로 보인다. 원대 이전 우진각 지붕의 측면 도리 부근과 팔작 지붕 합각 아래 구조에서도 탁각이 있는 것 보아 종단면과 횡단면에서 모두 볼 수 있는 부재이며, 지지점의 위치를 보아 도리를 직접 지지하는 부재라기 보다 우진각 지붕의 측면 구조나 팔작 지붕의 측면 합각 구조의 안전성에 기여하는 부재로 보인다. 한국건축 중 고려시대에 반 'ㅅ'자형 소슬재(중국명: 탁각[托脚])가 유행하지 않은 이유는 도리의 좌굴을 방지하는 기법(도리 받침재)이 널리 유행하여 반 'ㅅ'자형 소슬재를 사용하지 않아도 도리가 안정적으로 유지하는 방법을 선호한 것으로 볼 수 있다. 이 시기의 도리는 도리+장혀+도리 받침재+보의 구성을 보여 도리가 직접 보와 결구되지 않는 특징이 있으며, 조선시대 이후 도리가 보의 단면적의 범위에 속해 도리가 좌굴 되는 현상을 방지한 것으로 보인다. 이는 15세기 이후 중국건축에서도 같은 모습을 보이며, 15세기 이후 도리 좌굴에 대한 세부 기법이 한중 양국의 지역성과 국가성을 뛰어 넘어 보편성을 가진 예라 생각된다. 조선중 후기 건축에서 지붕부의 하중을 줄여 주는 방법인 덧걸이 수법이나 덧서까래 사용은 도리에서 보로 전달되는 하중을 줄여주어 도리 좌굴을 감소시켜 주는 효과가 있으며, 이는 조선시대에 건물을 영조하는 장인들의 도리 좌굴을 방지하는 또 다른 기술이라 할 수 있다. 한중 고건축 도리와 보의 결합 구조와 소슬재의 연구는 고려시대 이전 건축을 복원, 설계하는 연구에 기초적인 연구를 제공할 수 있을 것으로 보인다.