• Ocean Systems Engineering
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• 제14권1호
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• pp.53-72
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• 2024

The interaction of the blade of surface-piercing propellers (SPPs) with the water/air surface is a physical phenomenon that is difficult to model mathematically, so that such propellers are usually designed using empirical approaches. In this paper, a newly developed mechanism for measuring the torque of SPPs in an open water circuit is presented. The mechanism includes a single-component load cell and a deformable torque sensor to detect the forces exerted on the propeller. Deformations in the sensor elements lead to changes in the strain gauge resistance, which are converted into voltage using a Wheatstone bridge. The amplified signal is then recorded by a 16-channel data recording system. The mechanism is calibrated using a 6-DoF calibration system and a Box-Behnken design, achieving 99% accuracy through multivariate regression and ANOVA. Finally, the results of performance tests on a 4-blade propeller were presented in the form of changes in the torque coefficient as a function of feed rate. The results show that the new mechanism is 8% more accurate than conventional empirical methods.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.573-580
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• 2024

Recently, the special alloy, for instance, such as Monel and Inconel, is used for valves, bolt/nuts, and fittings in semiconductor facility, FCEV(fuel cell electric vehicle) and hydrogen gas station, to reduce the hydrogen embrittlement. Even though the Monel material has high cost, it is recommended to use for the cases of ultra high pressure, ultra high leak-proof and so on. The purpose of this study is to investigate the characteristics of Monel material within elastic limit through the comparative analysis when Monel material is extruded or drawn. As the results, the deformation of Monel material was increased as the number of pass was increased, further, the deformation of Monel material by drawing was larger than that by extrusion. In the safety factor, the case that load is less than 420kN, the plastic deformation due to drawing could be happened faster than that due to extrusion. However, the case of more than 420kN, it showed that the plastic deformation for extrusion and drawing was almost similar.

• IMMUNE NETWORK
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• 제21권1호
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• pp.3.1-3.16
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• 2021

Coronavirus disease 2019 caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has been spreading worldwide since its outbreak in December 2019, and World Health Organization declared it as a pandemic on March 11, 2020. SARS-CoV-2 is highly contagious and is transmitted through airway epithelial cells as the first gateway. SARS-CoV-2 is detected by nasopharyngeal or oropharyngeal swab samples, and the viral load is significantly high in the upper respiratory tract. The host cellular receptors in airway epithelial cells, including angiotensin-converting enzyme 2 and transmembrane serine protease 2, have been identified by single-cell RNA sequencing or immunostaining. The expression levels of these molecules vary by type, function, and location of airway epithelial cells, such as ciliated cells, secretory cells, olfactory epithelial cells, and alveolar epithelial cells, as well as differ from host to host depending on age, sex, or comorbid diseases. Infected airway epithelial cells by SARS-CoV-2 in ex vivo experiments produce chemokines and cytokines to recruit inflammatory cells to target organs. Same as other viral infections, IFN signaling is a critical pathway for host defense. Various studies are underway to confirm the pathophysiological mechanisms of SARS-CoV-2 infection. Herein, we review cellular entry, host-viral interactions, immune responses to SARS-CoV-2 in airway epithelial cells. We also discuss therapeutic options related to epithelial immune reactions to SARS-CoV-2.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제17권2호
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• pp.119-124
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• 1983

The in vivo and in vitro buffer capacities of true plasma and tissue buffer capaciies were compared on dogs. Intracellular pH was determined on skeletal muscle by a modification of the method of Schloerb and Grantham using $C^{14}$ DMO. The in vivo curve for plasma or extracellular fluid has a much lower slope than the in vitro curve. The in vivo slope of skeletal muscle in the dog is approximately 20 sl. The slope for skeletal muscle in vivo falls between the in vitro and in vivo slopes of true plasma. It appears that intracellular hydrogen ion varies linearly with extracellular hydrogen ion when $CO_2$ tension is changed. Both hydrogen ion gradient and Hi/He ratio vary in skeletal muscle, with an increase in $CO_2$ tension. Infusion of 0.3N HCl gave two distinct patterns, the $H_i-H_e$ gradient decreased; and it would appear that very little hydrogen ion as such penetrated to the inside of the cells during the time of observation. Although lactic acid presumably enters the cell and the same of larger load was given as was used for hydrochloric acid, only very mild intracellular acidosis resulted, ostensibly due to metabolism of this substrate. Gluconic acid produced a more severe acidosis, both intracellularly and extracellularly, but with both of these acids the hydrogen ion gradient decreased and the $H_i/H_e$ ratio also decreased. The experiments on the dogs with hemorrhagic shock the hydrogen ion increase producing the acidosis originates inside the cells. Even so, the hydrogen ion gradient increased only very slightly in the acute experiments. This may suggest that even over short intervals of time skeletal muscle cells have a capacity to pump out hydrogen ions at a rate which maintains approximately the normal $H_i/H_e$ gradient when the source of the hydrogen ion is in the interior of the cell.

• 방사성폐기물학회지
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• 제4권1호
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• pp.17-24
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• 2006

한국원자력연구소에서는 현재 사용후핵연료의 효율적인 관리를 위한 차세대관리 종합공정 (ACP)의 실증용 핫셀을 건설중에 있다. 본 논문에서는 핫셀 내부의 리어도어(rear door)와 만나는 부분에 설치될 작업대(working table)의 구조적 안전성을 유한요소 해석을 통해 평가하였다. 이 부분의 작업대는 물품들의 반출입을 위해 개폐식으로 설계되었기 때문에 다른 작업대에 비해 지지 부위가 적으므로 구조적 안전성 평가가 반드시 필요하다. 핫셀을 가동할 때 작업대 위에 공정 장치들을 반입하거나 핫셀 크레인을 사용해 적재하게 되므로, 안전성 평가를 위해 정적 구조 해석과 동적 구조 해석들 함께 수행하였다. 해석 결과를 통해 두 경우 모두에 대해 개폐형 작업대가 구조적으로 충분히 안전함을 확인할 수 있었다. 또한 50 cm 낙하 충돌의 경우에도 작업대의 파손이나 붕괴가 일어나지 않고 안전성이 유지되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.232-241
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• 2017

본 논문에서는 대형화되고 기업화되어가고 있는 국내 축산농가를 위한 AGV와 스크류컨베이어 기반의 자동 소사료 공급시스템에 대해 소개한다. 제안된 자동 소사료 공급시스템은 최상단에 펠렛형 혼합 사료가 적재되는 호퍼부, 호퍼부에서 펠렛형 혼합사료를 배출부로 이송시키는 스크류컨베이어를 장착한 이송부, 벨트컨베이어로 구성된 배출부 및 시스템 이동을 위한 전자 유도선 주행방식의 AGV로 구성되어있다. 적재된 사료 무게는 이송부의 하부에 위치한 로드셀에 의해 측정된다. 개별 우사 셀에 설치되는 RFID TAG에 미리 저장된 사료 배출정보를 시스템이 읽어 정해진 양만큼의 사료를 시스템이 주행하면서 배출하게된다. 공급 배출 테스트시스템을 제작하여 사료의 공급 능력을 결정짓는 사료 이송부의 스크류 외경, 스크류 샤프트 외경, 스크류 피치 간격 등을 포함하는 스크류컨베이어 설계인자 도출을 하였으며 도출된 설계인자들을 최종 공급시스템 제작 시에 적용하였다. 사료 급이시스템을 제어하기 위해 DSP기반의 주제어기 및 공급시나리오에 따른 급이알고리듬도 함께 개발되었다. 실험을 통해 국내 우사에 사료공급조건을 만족시키기 위해 설정된 목표인 5 m의 거리를 0.1 m/sec의 속도로 주행하면서 7 마리가 수용되는 한 개의 우사에 필요한 총 21 kg의 사료를 초당 420 g으로 균일하게 공급이 가능함을 확인하여 개발된 축우용 무인사료공급시스템이 규격화된 국내 축산농가에 적용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제48권6호
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• pp.459-467
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• 2015

본 연구는 maltodextrin cyclodextrin에 의해 형성된 고분자 미셀에 나노캡슐화 시킨 리코펜과 일반 리코펜을 LPS로 염증을 유도시킨 RAW 264.7 대식세포주에 다양한 농도 (0~20)로 처리하여 염증매개 사이토카인 유전자 발현과 단백질 생성, 염증매개 효소인 iNOS, COX-2 mRNA 유전자 발현에 미치는 영향을 비교하였다. 나노캡슐화된 리코펜은 염증세포의 증식억제, 염증매개 사이토카인, 세포침식등의 염증으로 진행되는 데 관여하는 IL-6, IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$ 등의 사이토카인과 iNOS, COX-2 유전자 발현을 일반리코펜에 비해 효과적으로 억제하고 사이토카인 단백질 생성억제를 통해 염증억제 효과를 증진시키는 것이 관찰되었다. 따라서 지용성으로 생체이용성이 낮은 생리활성물질의 건강증진효과를 개선시키기 위해 나노캡슐화는 좋은 모델이 될 수 있을 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제59권4호
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• pp.190-195
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• 2016

Purpose: Severe aplastic anemia (SAA), a fatal disease, requires multiple transfusion, immunosuppressive therapy, and finally, hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) as the definitive treatment. We hypothesized that iron overloading associated with multiple transfusions and HSCT-related complications may adversely affect cardiac function. Left ventricular (LV) function was assessed in children after HSCT for SAA. Methods: Forty-six consecutive patients with a median age of 9.8 years (range, 1.5-18 years), who received HSCT for SAA and who underwent comprehensive echocardiography before and after HSCT, were included in this study. The data of LV functional parameters obtained using conventional echocardiography, tissue Doppler imaging (TDI), and speckle-tracking echocardiography (STE) were collected from pre- and post-HSCT echocardiography. These data were compared to those of 40 age-matched normal controls. Results: In patients, the LV ejection fraction, shortening fraction, end-diastolic dimension, mitral early diastolic E velocity, TDI mitral septal E' velocity, and STE LV longitudinal systolic strain rate (SSR) decreased significantly after HSCT. Compared to normal controls, patients had significantly lower post-HSCT early diastolic E velocity and E/A ratio. On STE, patients had significantly decreased LV deformational parameters including LV longitudinal systolic strain (SS), SSR, and diastolic SR (DSR), and circumferential SS and DSR. Serum ferritin levels showed weak but significant correlations (P<0.05) with LV longitudinal SS and SSR and circumferential SS and DSR. Conclusion: Subclinical LV dysfunction is evident in patients after HSCT for SAA, and was associated with increased iron load. Serial monitoring of cardiac function is mandatory in this population.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.144-149
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• 2018

인공부화기 내에 종란이 입란하여 18일간 발생기를 거쳐 발육기로 이란을 한다. 발생기 동안 계태아 무게 손실은 곧 기실형성과 상관되며 적당한 기실 형성은 곧 건강한 초생추와 입란 대비 부화율과도 연결된다. 그러나 국내 부화장의 부화기에는 현재 무게를 측정하는 장치 없이 부화실장과 관계자의 경험과 발육기로 이란시 표준 무게 측정으로 결과적 측면을 습득하는 것이 현실이다. 그로 인하여 부화 중 조기 폐사, 약추, 병약한 초생추 발생이 빈번한 실정이다. 종란 중량 감소를 모니터링하는 것은 발육장치기 안에서의 무게 변화에 따른 병아리 품질과 부화율 성과를 얻는 데에 절대적으로 중요하다. 종란의 크기와 난각질, 노계 군에 따라 수분 손실은 각기 다르다. 발육기 안에서 무게 변화를 실시간 측정하고 그에 따른 환기 변화를 최적화하여 부화율의 증가를 기대할 수 있으며 부화 시 전체 무게의 10~13% 감소를 컨트롤할 수 있는 실시간 측정 시스템의 개발 필요성이 대두된다. 본 연구를 통한 시스템은 기존의 입란과 이란시 직접적으로 일회성을 체크하는 방식으로 발육 기간 내에는 계태아 수분 증발 측정 제어가 불가능하여 부화율에 영향을 못 미치는 시스템과 달리 아두이노 스케치 보드에 로드셀 4개를 병렬로 연결하고 실시간으로 휴대폰, 컴퓨터를 연결하기 위해 Hyper-terminal 프로그램을 이용하여 AT-command 명령어를 활용하여 정상적으로 연동하였다. 블루투스의 통신속도는 15200으로 설정하여 아두이노와 Hyper-terminal 프로그램의 통신 속도를 맞춰주었다. 실시간 모니터링을 하여 인공부화기 내의 계태아 무게의 변화를 육안으로 확인할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 이와 같은 방법으로 종란의 부화율 상승 및 건강상태의 향상을 목표로 하였으며 실시간 모니터링으로 인하여 사용자의 편의성을 확대하고자 하였다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.65-79
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• 2019

본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.