• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권3호
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• pp.1061-1070
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• 2023

Over the last few years, lead-free inorganic metal perovskites have gained impressive ground in empowering satellites in space exploration owing to their material stability and performance evolution under extreme space environments. The present work has examined the versatility of eight such perovskites as space radiation shielding materials by computing their photon, charged particles and neutron interaction parameters. Photon interaction parameters were calculated for a wide energy range using PAGEX software. The ranges of heavy charged particles (H, He, C, N, O, Ne, Mg, Si and Fe ions) in these perovskites were estimated using SRIM software in the energy range 1 keV-10 GeV, and that of electrons was computed using ESTAR NIST software in the energy range 0.01 MeV-1 GeV. Further, the macroscopic fast neutron removal cross-sections were also calculated to estimate the neutron shielding efficiencies. The examined shielding parameters of the perovskites varied depending on the radiation type and energy. Among the selected perovskites, Cs₂TiI₆ and Ba₂AgIO₆ displayed superior photon attenuation properties. A 3.5 cm thick Ba₂AgIO₆-based shield could reduce the incident radiation intensity to half its initial value, a thickness even lesser than that of Pb-glass. Besides, CsSnBr₃ and La_0.8Ca_0.2Ni_0.5Ti_0.5O₃ displayed the highest and lowest range values, respectively, for all heavy charged particles. Ba₂AgIO₆ showed electron stopping power (on par with Kovar) better than that of other examined materials. Interestingly, La_0.8Ca_0.2Ni_0.5Ti_0.5O₃ demonstrated neutron removal cross-section values greater than that of standard neutron shielding materials - aluminium and polyethylene. On the whole, the present study not only demonstrates the employment prospects of eco-friendly perovskites for shielding space radiations but also suggests future prospects for research in this direction.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.30-30
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• 2020

본 연구에서는 여름철에 농업용수(벼농사용)로서 집중적으로 지하수를 사용하는 지역에서 시기별 지하수 사용에 따른 지하수 수질변화를 평가하기 위해 수행되었다. 연구지역은 충남 홍성군 양곡리와 신곡리 일부를 포함하는 면적 2.83 ㎢(283.3 ha)에 해당하는 지역이다. 연구지역 지하수 수질의 공간적 분포 및 시간적 변화 특성 평가를 위하여 2019년 2회(7월, 10월)에 걸쳐 지하수 관정(21개소)에 대하여 조사 및 분석을 수행하였다. 지하수 샘플은 현장에서 온도(T), pH, 용존산소(DO) 및 전기전도도(EC), 산화환원전위(Eh) 등을 측정하였고, 실험실에서 주요 양이온 및 미량원소(Ca, Mg, Na, K, Si, Sr), 음이온(F, Cl, Br, NO₂, NO₃, PO₄, SO₄), 알칼리도, 용존 유기탄소(DOC)와 용존 유기물(DOM) 등을 분석하였다. 지하수 수질조사 결과, 전체의 14~15개소(67~71%)가 Ca-HCO₃ 유형으로 분류되었으며, 다음으로는 Ca-Cl 유형이 4~5개소(19~24%)가 관찰되었다. 얕은 심도의 관정에서 상대적으로 심도가 깊은 관정보다 대부분 성분(TDS, Ca, Mg, Na, K, Cl, SO₄, HCO₃, DOC)에서 높은 농도를 나타내었다. 지하수의 수질자료를 이용하여 다변량통계분석법인 주성분분석(PCA: Principal Components Analysis)과 계층적 군집분석(HCA: Hierachical Cluster Anlaysis)를 수행한 결과, 초기 3개 주요 고유성분(eigenvalue)는 PC1 54.0%, PC2 14.2%, PC3 12.3%로 전체 분산의 88.3%를 설명할 수 있었다. PC1은 Ca, Mg, Na, K, Cl, SO₄, DOC가 주요한 영향 인자였으며 PC2는 HCO₃, NO₃, DO에 영향 받음을 확인하였다. 계층적 군집분석 결과, 연구지역 지하수는 Na-Cl 유형의 C-3 관정을 제외하고는 크게 두 그룹으로 구분되어 졌다. 다변량통계분석의 결과에서도 수리지화학, 동위원소, 용존유기물 등의 특성에서 나타나는 것과 유사한 연구지역의 수질특성을 확인할 수 있었다. 연구지역은 차시기 동안 수질변화는 일부 관정을 제외하고는 유의할 만한 수준으로 관찰되지는 않았고, 지하수 사용에 따른 지하수위 회복도 빠르게 진행되고 있는 것으로 나타났다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.575-576
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• 2020

본 논문은 근래에 식용곤충 식품에 대한 수요 및 국민적 관심이 증가하여 관련 산업이 급격히 성장하고 있는 가운데, 건강기능성 효과가 널리 알려진 흰점박이꽃무지 유충의 안정적인 생산량 확보를 위한 스마트 사육사를 제작하고 그 성능을 평가한 결과이다. 사육사는 L6m×W3m×H2.8m 크기로 제작하였으며, 안정적인 사육환경을 위하여 사육실과 공조실을 분리하여 설계하였다. 공시재료는 생후 15일이 경과된 흰점박이꽃 무지 유충 1령이며, 스마트 사육사 내 사육환경은 온도 25±2℃, 습도 65±5%로 제어하였다. 사육조사는 매주 1회, 유충의 체중, 길이, 두께를 측정하였으며, 스마트 사육사의 성능평가를 위해 일반 사육농가(전북 소재)와 비교·분석하였다. 사육 4주 후 조사 결과, 스마트 사육사에서 사육한 유충의 체중과 길이는 각각 평균 1.97g/마리와 3.75cm로, 일반농가의 1.58g/마리와 3.55cm에 비해 비교적 높은 것으로 나타났다. 하지만, 두께의 경우 2주 차까지 일반농가에서 대체로 높은 것으로 나타났으며, 이후 3~4주 차에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 본 연구를 통해 개발한 흰점박이꽃무지 유충 스마트 사육사는 일반농가와 비교해 사육이 비교적 빠르고 생산량을 더 많이 확보할 수 있는 시스템으로 농가소득 증대에 유용할 것으로 판단되며, 장소 및 시간에 상관없이 생육환경 제어가 가능하여 개발된 시제품의 보급 확대가 필요하다.

• 한국재료학회지
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• 제33권11호
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• pp.465-474
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• 2023

The effects of La³⁺ substitution for Sr²⁺-site on the crystal structure and the dielectric properties of (Ba_0.7Sr_0.3-3x/2La_x) (Ti_0.9Zr_0.1)O₃ (BSLTZ) (0.005 ≤ x ≤ 0.02) ceramics were investigated. The structural characteristics of the BSLTZ ceramics were quantitatively evaluated using the Rietveld refinement method from X-ray diffraction (XRD) data. For the specimens sintered at 1,550 ℃ for 6 h, a single phase with a perovskite structure and homogeneous microstructure were observed for the entire range of compositions. With increasing La³⁺ substitution (x), the unit cell volume decreased because the ionic size of La³⁺ (1.36 Å) ions is smaller than that of Sr²⁺ (1.44 Å) ions. With increasing La³⁺ substitution (x), the tetragonal phase fraction increased due to the A-site cation size mismatch effect. Dielectric constant (ε_r) increased with the La³⁺ substitution (x) due to the increase in tetragonality (c/a) and the average B-site bond valence of the ABO₃ perovskite. The BSLTZ ceramics showed a higher dielectric loss due to the smaller grain size than that of (Ba_0.7Sr_0.3)(Ti_0.9Zr_0.1)O₃ ceramics. BSLTZ (x = 0.02) ceramics met the X7R specification proposed by the Electronic Industries Association (EIA).

• 한국환경보건학회지
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• 제49권5호
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• pp.251-261
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• 2023

Background: This paper deals with the study of natural radioactivity in rocks from Ogun State in Southwestern Nigeria. The aim is to determine radiation emissions from rocks in order to estimate radiation hazard indices. Objectives: The following objectives were targeted: 1. To determine radiation emissions from each type of rocks; 2. To estimate radiation hazard indices based on the rocks; 3. To correlate the activity concentrations of radionuclides with major oxides. Methods: The samples were analyzed using a NaI (Tl) gamma ray spectrometric detector and PerkinElmer AAnalyst 400 AAS spectrometer. Results: The activity of ⁴⁰K, ²²⁶Ra, and ²³²Th were found in order of decreasing magnitude from pegmatite>granite>migmatite. In contrast, lower concentrations were found in shale, phosphate, clay stone, sandstone and limestone. The mean absorbed doses were 125±23 nGyh^-1 (migmatite), 74±13 nGy/h (granite), 72±13 nGyh^-1 (pegmatite), 64±09 nGyh^-1 (quartzite), 45±16 nGyh^-1 (shale), 41±09 nGyh^-1 (limestone), 41±11 nGyh^-1 (clay stone), 24±03 nGyh^-1 (phosphate), and 21±10 nGyh^-1 (sandstone). The outdoor effective dose rates in all rock samples were slightly higher than the world average dose value of 0.34 mSvy^-1. The percentage composition of SiO₂ in the rock samples was above 50 wt% except for in the limestone, shale and phosphate. Al₂O₃ ranged from 4.10~21.24 wt%, Fe₂O₃ from 0.39~7.5 wt%, and CaO from 0.09-46.6 wt%. In addition, Na₂O and K₂O were present in at least 5 wt%. Other major oxides, including TiO₂, P₂O₅, K₂O, MnO, MgO and Na₂O were depleted. Conclusions: The findings suggest that Ogun State may be described as a region with elevated background radiation. It is recommended that houses should be constructed with good cross ventilation and residences should use home radiation monitoring instruments to monitor radon emanating from walls.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권2호
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• pp.202-210
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• 2024

Background: Panax ginseng Meyer polysaccharides exhibit various biological functions, like antagonizing galectin-3-mediated cell adhesion and migration. Galectin-8 (Gal-8), with its linker-joined N- and C-terminal carbohydrate recognition domains (CRDs), is also crucial to these biological processes, and thus plays a role in various pathological disorders. Yet the effect of ginseng-derived polysaccharides in modulating Gal-8 function has remained unclear. Methods: P. ginseng-derived pectin was chromatographically isolated and enzymatically digested to obtain a series of polysaccharides. Biolayer Interferometry (BLI) quantified their binding affinity to Gal-8, and their inhibitory effects on Gal-8 was assessed by hemagglutination, cell migration and T-cell apoptosis. Results: Our ginseng-derived pectin polysaccharides consist mostly of rhamnogalacturonan-I (RG-I) and homogalacturonan (HG). BLI shows that Gal-8 binding rests primarily in RG-I and its β-1,4-galactan side chains, with sub-micromolar K_D values. Both N- and C-terminal Gal-8 CRDs bind RG-I, with binding correlated with Gal-8-mediated function. Conclusion: P. ginseng RG-I pectin β-1,4-galactan side chains are crucial to binding Gal-8 and antagonizing its function. This study enhances our understanding of galectin-sugar interactions, information that may be used in the development of pharmaceutical agents targeting Gal-8.

• 핵의학기술
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• 제27권2호
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• pp.111-127
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• 2023

Purpose: Gallium-68 (⁶⁸Ga) is increasingly used in nuclear medicine imaging for various conditions such as lymphoma and neuroendocrine tumors by labeling tracers like Prostate Specific Membrane Antigen (PSMA) and DOTA-TOC. However, compared to Fluorine-18 (¹⁸F) used in conventional nuclear medicine imaging, ⁶⁸Ga has lower spatial resolution and relatively higher Signal to Background Ratio (SBR). Therefore, this study aimed to investigate the optimized parameters and reconstruction methods for PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer through model-based image evaluation. Materials and Methods: Based on clinical images of ⁶⁸Ga-PSMA PET/CT, a NEMA/IEC 2008 PET phantom model was prepared with a Hot vs Background (H/B) ratio of 10:1. Images were acquired for 9 minutes in list mode using DMIDR (GE, Milwaukee WI, USA). Subsequently, reconstructions were performed for 1 to 8 minutes using OS-EM (Ordered Subset Expectation Maximization) + TOF (Time of Flight) + Sharp IR (VPFX-S), and BSREM (Block Sequential Regularized Expectation Maximization) + TOF + Sharp IR (QCFX-S-400), followed by comparative evaluation. Based on the previous experimental results, images were reconstructed for BSREM + TOF + Sharp IR / 2 minutes (QCFX-S-2min) with varying β-strength values from 100 to 700. The image quality was evaluated using AMIDE (freeware, Ver.1.0.1) and Advanced Workstation (GE, USA). Results: Images reconstructed with QCFX-S-400 showed relatively higher values for SNR (Signal to Noise Ratio), CNR (Contrast to Noise Ratio), count, RC (Recovery Coefficient), and SUV (Standardized Uptake Value) compared to VPFX-S. SNR, CNR, and SUV exhibited the highest values at 2 minutes/bed acquisition time. RC showed the highest values for a 10 mm sphere at 2 minutes/bed acquisition time. For small spheres of 10 mm and 13 mm, an inverse relationship between β-strength increase and count was observed. SNR and CNR peaked at β-strength 400 and then decreased, while SUV and RC exhibited a normal distribution based on sphere size for β-strength values of 400 and above. Conclusion: Based on the experiments, PET/CT imaging using the ⁶⁸Ga radiotracer yielded the most favorable quantitative and qualitative results with a 2 minutes/bed acquisition time and BSREM reconstruction, particularly when applying β-strength 400. The application of BSREM can enhance accurate quantification and image quality in ⁶⁸Ga PET/CT imaging, and an optimization process tailored to each institution's imaging objectives appears necessary.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권1호
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• pp.1-18
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: Endoplasmic reticulum (ER) stress in adipose tissue causes an inflammatory response and leads to metabolic diseases. However, the association between vitamin D and adipose ER stress remains poorly understood. In this study, we investigated whether 1,25-dihydroxyvitamin D₃ (1,25(OH)₂D₃) alleviates ER stress in adipocytes. MATERIALS/METHODS: 3T3-L1 cells were treated with different concentrations (i.e., 10-100 nM) of 1,25(OH)₂D₃ after or during differentiation (i.e., on day 0-7, 3-7, or 7). They were then incubated with thapsigargin (TG, 500 nM) for an additional 24 h to induce ER stress. Next, we measured the mRNA and protein levels of genes involved in unfold protein response (UPR) and adipogenesis using real-time polymerase chain reaction and western blotting and quantified the secreted protein levels of pro-inflammatory cytokines. Finally, the mRNA levels of UPR pathway genes were measured in adipocytes transfected with siRNA-targeting Vdr. RESULTS: Treatment with 1,25(OH)₂D₃ during various stages of adipocyte differentiation significantly inhibited ER stress induced by TG. In fully differentiated 3T3-L1 adipocytes, 1,25(OH)₂D₃ treatment suppressed mRNA levels of Ddit3, sXbp1, and Atf4 and decreased the secretion of monocyte chemoattractant protein-1, interleukin-6, and tumor necrosis factor-α. However, downregulation of the mRNA levels of Ddit3, sXbp1, and Atf4 following 1,25(OH)₂D₃ administration was not observed in Vdr-knockdown adipocytes. In addition, exposure of 3T3-L1 preadipocytes to 1,25(OH)₂D₃ inhibited transcription of Ddit3, sXbp1, Atf4, Bip, and Atf6 and reduced the p-alpha subunit of translation initiation factor 2 (eIF2α)/eIF2α and p-protein kinase RNA-like ER kinase (PERK)/PERK protein ratios. Furthermore, 1,25(OH)₂D₃ treatment before adipocyte differentiation reduced adipogenesis and the mRNA levels of adipogenic genes. CONCLUSIONS: Our data suggest that 1,25(OH)₂D₃ prevents TG-induced ER stress and inflammatory responses in mature adipocytes by downregulating UPR signaling via binding with Vdr. In addition, the inhibition of adipogenesis by vitamin D may contribute to the reduction of ER stress in adipocytes.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권1호
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• pp.71-79
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• 2003

연구배경 : 원인 미상의 미만성 폐침윤이 있는 경우, 기관지폐포세척술(bronchoalveolar lavage; BAL)이 진단에 유용하나, 심한 저산소혈증이 있는 환자에서는 수기 중 저산소혈증의 악화에 대한 우려로 BAL을 시행하지 못하거나 기관내삽관 후 시행하는 경우가 많다. 이에 저자들은 심한 저산소혈증 환자에서 BAL 시행 시 안면마스크를 통한 지속성 기도양압(continuous positive airway pressure; CPAP)을 시행하여, 이 방법의 유용성 및 안정성을 평가하기 위해서 본 연구를 시행하였다. 방법 : 2001년 1월 2000년 8월까지 삼성서울병원에 입원한 환자 중, 진단적 BAL이 필요하면서 심한 저산소혈증(안면마스크로 산소 10 L/min 공급 시 $PaO_2/F_IO_2\;ratio{\leq}200$)이 있는 환자들을 대상으로 하였다. 기존의 인공호흡기와 안면마스크를 이용하여 흡입산소분율 1.0로 CPAP $5{\sim}6cmH_2O$를 BAL 시행 10분 전부터 BAL 종료 30분 후까지 적용하였다. 기관지내시경은 T-튜브를 통해 구강으로 삽입하여 통상적인 방법으로 BAL을 시행하였다. 수기 전, 직후, 수기 후 30분, 90분과 24시간에 여러 생리학적 지표와 가스교환지표들을 측정하였다. 결과 : (1) 총 7명(남:여=4:3)의 환자를 대상으로 하였으며 연령 중앙값은 56세였다. (2) CPAP 적용 전 $PaO_2$는 $78{\pm}16mmHg$였으며 CPAP 적용 후 $269{\pm}116mmHg$으로 유의하게 증가하였으며(p=0.018) BAL시행 후와 30분 후 $PaO_2$의 유의한 감소는 관찰되지 않았다. 수기 중 $SpO_2$가 90% 미만으로 감소한 환자는 한 명도 없었다. (3) 수기 직후 $PaCO_2$의 유의한 증가, pH의 유의한 감소가 관찰되었으나 수기 후 30분만에 회복되었다. (5) 시행 중 출혈, 기흉, 감염, 혈역학적 합병증은 발생하지 않았으며, 세명의 환자(43%)에서 수기와 무관하게 기저 질환의 진행으로 기관내삽관을 필요로 하였다. 결론 : 심한 저산소혈증 환자에서 안면마스크를 이용한 CPAP을 적용하여 BAL을 시행하면, 수기 시 저산소혈증의 위험 없이 안전하게 검사를 시행할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권3호
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• pp.327-343
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• 2013

이 연구는 환경부 지정 생태 경관보전지역인 왕피천 유역의 저서성 대형무척추동물 군집분석 및 생물학적 수질평가를 실시하기 위한 것으로 2012년 6월에서 9월까지 총 2회에 걸쳐 현장조사를 수행하였다. 조사대상 지점은 왕피천 유역의 핵심 및 완충구역을 중심으로 상류에서 하류에 걸친 총 11개 지점(본류 5개 지점, 지류 6개 지점)에 해당된다. 조사결과 총 5문 7강 15목 74과 155종이 확인되었으며, 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과 우점도지수(DI)는 평균 0.22로 낮게 나타났으며, 평균 종다양도지수(H')는 4.24로 매우 높게 분석되었다. 그리고 조사된 섭식기능군을 이용하여 생태경관보전지역 지정 전과 후의 서식지 유형별 유사도를 분석한 결과, 생태경관보전지역 지정 이후에 지류 94.51%, 본류 93.19%의 높은 유사도 지수 값을 보였다. 이러한 결과로 왕피천 유역에 다양한 종과 많은 개체수가 서식하고 있으며, 생태경관보전지역 지정 이후에 하천생태계의 기능적인 면 역시 잘 유지되고 있음을 유추할 수 있었다. 또한 청정한 하천에서 높은 값을 보이는 EPT 지수값 역시 62.9%로 높게 분석되었다. 그리고 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)와 한국오수생물지수(KSI)를 이용한 연구지역의 환경상태 및 생물학적 수질을 평가한 결과, 저서성 대형무척추동물 생태점수는 평균 208.2로 매우 높게 나타나 '최우선보호수역'으로 판정되었으며, 한국오수생물지수는 평균 0.32로 생물학적 수질등급 'I등급'으로 평가되었다.