• Composites Research
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• 제29권3호
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• pp.117-124
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• 2016

본 연구에서는 스카프 패치로 수리한 복합재 단일겹침 체결부의 파손강도를 시험과 해석으로 연구하였다. 스카프 비, 모재의 적층패턴, 결함크기를 달리 하며 총 45개의 시편에 대한 시험을 수행하여 파손강도와 파손모드를 분석하였다. 다양한 형상의 시편에 대한 시험 결과, 한 경우를 제외하고는 수리 후의 체결부가 결함이 없는 체결부 강도 이상의 강도를 회복하며, 체결부 인자에 따른 특별한 차이는 나타나지 않는 것을 확인하였다. 파손강도가 낮게 나타난 한 경우에 대한 파손면 분석결과 모재의 표면층인 평직층의 표면처리가 충분치 않은 것이 원인인 것으로 판단되었다. 시험 결과의 분석을 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였는데, 유한요소해석에서도 고려한 체결부 인자가 상하부 모재와 패치, 접착층에서의 응력에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. 이는 단일겹침 체결부의 경우 외부 인장하중이 겹침영역을 통과하면서 상하부 모재로 분산되기 때문인 것으로 판단된다. 시험과 해석 결과 모재 중앙에 결함이 존재하는 단일겹침 체결부의 경우 절차에 따라 패치 접착이 이루어지고, 모재의 표면처리가 충분히 이루어진다면 수리를 통해 손상 전 강도를 회복할 수 있는 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제27권4호
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• pp.243-252
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• 2017

횡등방성 암석의 파괴거동은 등방성 암석의 경우와 큰 차이가 있으므로 횡등방성 암반에 건설되는 암반구조물의 정밀한 안정성 평가를 위해서는 횡등방 파괴함수의 개발이 필요하다. 이 연구에서는 17세기 천문학자 Cassini가 지구둘레를 도는 태양의 궤도를 모델링하기 위해 제안한 Cassini 난형(卵形)곡선을 기반으로 횡등방성 암석의 강도정수 분포함수를 제안하였다. 제안된 강도정수 분포함수는 횡등방성 암석시료에 대한 삼축압축시험을 통해 실험적으로 결정이 가능한 2개의 모델 파라미터로 정의된다. 제안된 강도정수 분포함수를 마찰각과 점착력의 공간분포함수로 채용하여 기존의 Mohr-Coulomb(M-C) 파괴함수를 3차원 횡등방성 M-C 파괴함수로 확장시켰다. 제안된 횡등방성 M-C 파괴함수의 적합성을 검증하기 위해 횡등방성 암석시료의 삼축압축시험 및 진삼축압축시험을 수치모사하였다. 수치실험을 통해 예측된 결과는 실제 실험실 시험에서 관찰되는 횡등방성 암석의 파괴거동과 부합하였다. 또한 진삼축압축시험 수치모사 결과는 암석강도의 중간주응력 의존성이 암석시료에 포함된 미시적 연약면의 공간분포 특성과 밀접한 관련이 있을 수 있음을 보여주었다.

• Toxicological Research
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• 제33권3호
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• pp.239-253
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• 2017

Neodymium is a future-oriented material due to its unique properties, and its use is increasing in various industrial fields worldwide. However, the toxicity caused by repeated exposure to this metal has not been studied in detail thus far. The present study was carried out to investigate the potential inhalation toxicity of nano-sized neodymium oxide ($Nd_2O_3$) following a 28-day repeated inhalation exposure in male Sprague-Dawley rats. Male rats were exposed to nano-sized $Nd_2O_3-containing$ aerosols via a nose-only inhalation system at doses of $0mg/m^3$, $0.5mg/m^3$, $2.5mg/m^3$, and $10mg/m^3$ for 6 hr/day, 5 days/week over a 28-day period, followed by a 28-day recovery period. During the experimental period, clinical signs, body weight, hematologic parameters, serum biochemical parameters, necropsy findings, organ weight, and histopathological findings were examined; neodymium distribution in the major organs and blood, bronchoalveolar lavage fluid (BALF), and oxidative stress in lung tissues were analyzed. Most of the neodymium was found to be deposited in lung tissues, showing a dose-dependent relationship. Infiltration of inflammatory cells and pulmonary alveolar proteinosis (PAP) were the main observations of lung histopathology. Infiltration of inflammatory cells was observed in the $2.5mg/m^3$ and higher dose treatment groups. PAP was observed in all treatment groups accompanied by an increase in lung weight, but was observed to a lesser extent in the $0.5mg/m^3$ treatment group. In BALF analysis, total cell counts, including macrophages and neutrophils, lactate dehydrogenase, albumin, interleukin-6, and tumor necrosis factor-alpha, increased significantly in all treatment groups. After a 4-week recovery period, these changes were generally reversed in the $0.5mg/m^3$ group, but were exacerbated in the $10mg/m^3$ group. The lowest-observed-adverse-effect concentration of nano-sized $Nd_2O_3$ was determined to be $0.5mg/m^3$, and the target organ was determined to be the lung, under the present experimental conditions in male rats.

• Toxicological Research
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• 제17권3호
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• pp.187-194
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• 2001

The oxidative stress causes the cell damage and death and thereby, stimulates membrane lipid peroxidation. In this study, the correlation between the lipid peroxidation product and the parameter of liver fibrosis (cirrhosis) was investigated in cholestasis induced rats. The Sprague-Dawley rats were divided into 3 groups (sham: sham operation, BDL/S-I and BDL/S-II : bile duct ligation/scission) and were observed for 2 or 4 weeks. After observation period, the organs were weighed and the ratio of organ weight/body weight was calculated. Sera and liver tissue were used for the measurement of malondealdehyde (MDA), parameter of clinical biochemistry, total collagen content and the staining. The ratio of organ weight/body weight in BDL/S-I and BDL/S-II was significantly increased compared to sham operated group. Serological parameters (Alanine transaminase, Aspartate transaminase, Alkaline phosphatase and Total bilirubin) in BDL/S-I and BDL/S-II group were significantly higher than those in sham operated group. Concentration of MDA in BDL/S-I (261%) and BDL/S-II(790%) was significantly increased compared to MDA in sham operated group. And the content of hydroxyproline (hyp) in BDL/S-I and BDL/S-II group was significantly increased 2~4 times than in sham operated group. The good correlations between hyp in liver tissue and MDA in sera of sham operated group and all operated group were found (r=0.825). The significantly higher value of MDA, hyp and serological parameters in BDL/S-I and BDL/S-II group suggests the stimulation of lipid peroxidation and chronic liver damage. Especially the activation of lipid peroxidation and the stimulation of liver fibrosis was stronger in BDL/S-II group than in BDL/S-I group. The stronger fibrosis, portal-portal septum formation, the more massive bile duct proliferation in portal triads and stroma, and hepatocytes swelling were observed in liver tissue of and BDL/S-II group compared to BDL/S-I group. Conclusively, a good correlation between MDA as a lipid peroxidation marker and hyp as a liver fibrotic parameter could be connected with the process of liver fibrosis. Moreover, cholestasis condition may cause jaundice, activation of lipid peroxidation, and collagen accumulation in liver. Additionally, optimal observation period of bile duct obstruction for the screening of antioxidant and antifibrotic effect in rats would be four weeks.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권2호
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• pp.138-148
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• 2013

Purpose: Determining an appropriate path is a top priority in order for a robot to maneuver in a dynamically efficient way especially in a pick-and-place task. In a non-standardized work environment, current robot arm executes its motion based on the kinematic displacements of joint variables, though resulting motion is not dynamically optimal. In this research we suggest analyzing and applying motion patterns of the human arm as an alternative to perform near optimum motion trajectory for arbitrary pick-and-place tasks. Methods: Since the motion of a human arm is very complicated and diverse, it was simplified into two links: one from the shoulder to the elbow, and the other from the elbow to the hand. Motion patterns were then divided into horizontal and vertical components and further analyzed using kinematic and dynamic methods. The kinematic analysis was performed based on the D-H parameters and the dynamic analysis was carried out to calculate various parameters such as velocity, acceleration, torque, and energy using the Newton-Euler equation of motion and Lagrange's equation. In an attempt to assess the efficacy of the analyzed human motion pattern it was compared to the virtual motion pattern created by the joint interpolation method. Results: To demonstrate the efficacy of the human arm motion mechanical and dynamical analyses were performed, followed by the comparison with the virtual robot motion path that was created by the joint interpolation method. Consequently, the human arm was observed to be in motion while the elbow was bent. In return this contributed to the increase of the manipulability and decrease of gravity and torque being exerted on the elbow. In addition, the energy required for the motion decreased. Such phenomenon was more apparent under vertical motion than horizontal motion patterns, and in shorter paths than in longer ones. Thus, one can minimize the abrasion of joints by lowering the stress applied to the bones, muscles, and joints. From the perspectives of energy and durability, the robot arm will be able to utilize its motor most effectively by adopting the motion pattern of human arm. Conclusions: By applying the motion pattern of human arm to the robot arm motion, increase in efficiency and durability is expected, which will eventually produce robots capable of moving in an energy-efficient manner.

• 자원환경지질
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• 제47권1호
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• pp.49-59
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• 2014

강우로 인해 유발되는 산사태는 강우침투로 인한 사면내 간극수압의 증가와 흙의 유효응력 및 전단강도의 감소로 인해 발생한다. 현재 광역적인 지역을 대상으로 산사태의 발생가능성을 분석하는데 주로 활용되고 있는 통계적 분석기법은 이러한 산사태 발생메커니즘을 고려할 수 없는 단점을 갖고 있다. 따라서 최근 들어 산사태의 발생메커니즘을 고려할 수 있는 물리적 사면모델이 산사태 취약성 분석을 수행하는데 많이 적용되고 있다. 그러나 사면 모델을 활용하는 기존의 연구는 강우의 침투로 발생하는 포화층 상부의 불포화층의 특성을 거의 고려하지 않고 포화층의 강도 특성만을 고려하여 분석을 수행하여 왔다. 따라서 본 연구에서는 포화층의 강도특성과 함께 불포화층의 강도 특성을 고려한 수정 전단강도 식을 활용하여 산사태 취약성 분석을 수행하고자 하였다. 또한 강우강도와 지반의 수리적 특성을 고려하여 지하수위 산정이 가능한 포화깊이비 계산식을 사면 모델과 결합하여 시간에 따른 지하수위 변화를 계산하고 이를 취약성 분석에 활용하였다. 본 연구에서는 실제 집중호우가 발생한 강원도 평창군 진부면 일대지역의 2006년 7월 14 ~ 16일의 강우강도를 이용하여 3일간의 안전율을 계산하여 산사태 취약성 분석을 수행하였으며 그 결과를 ROC 분석을 통해 실제 산사태 발생 위치와 비교하여 예측의 정확성을 분석하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권6호
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• pp.1640-1650
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• 2016

본 연구에서는 다양한 면역 유도제를 주사하여 갯지렁이의 면역을 유도시킨 후, 갯지렁이의 항균 펩타이드를 가장 많이 발현시킬 수 있는 최적의 면역 유도제를 선정하였으며, 선정된 면역 유도제로 면역을 유도한 갯지렁이를 분말화 하여 사료에 첨가하였을 때 양식 어류의 면역 활성을 증가시킬 수 있는지에 대한 여부를 조사하였다. 넙치와 조피볼락은 면역활성을 위한 갯지렁이 분말의 사료 첨가율이 서로 달랐으며, 넙치의 경우 0.1%의 사료 첨가율이 넙치의 라이소자임 활성, 혈청 내 코르티졸 농도뿐만 아니라 E. tarda에 대한 항병성에 가장 높은 효과를 보였다. 조피볼락은 0.5%의 사료 첨가율이 조피볼락의 라이소자임 활성을 증가시키고 혈청 내 코르티졸 농도를 감소시켰으며 S. iniae에 대한 항병성 또한 증가시켰다. 따라서 넙치와 조피볼락은 각각 면역 유도된 갯지렁이 분말이 0.1%와 0.5% 첨가된 사료를 급이하였을 때 면역 활성을 가장 많이 유도 할 수 있을 것으로 생각되지만, 반면 그 이상의 농도로 면역 유도된 갯지렁이 분말을 사료에 첨가하여 급이할 시 오히려 면역 활성에 부정적인 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각된다. 이번 연구에서는 주간 8 갯지렁이 분말 첨가 사료를 급이한 것에 대한 양식 어류의 면역 활성을 검증 하였으며, 추후 연구에서는 갯지렁이 첨가사료의 급이 기간을 고려한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.33-43
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• 2014

최근 들어 연약지반상에 구조물을 건설하는 경우가 증가하고 있으며, 사회기반 시설의 유지관리 및 건설 비용의 절감을 위해 사전압밀공법 및 연직배수공법과 같은 기존의 방법을 이용하여 지반 개량이 행해지고 있다. 이와 같이 연약점성토 지반상에 다양한 개량공법이 적용 될 때, 점성토의 낮은 투수계수로 인한 장기간에 걸친 압밀침하가 중요하게 된다. 압밀침하와 관련된 기존 연구결과에 따르면, 기존의 표준압밀시험의 재하기간은 압밀정수 산정에 최소한 10일 이상의 시간을 요하게 된다. 따라서 이 연구에서는 서남해안의 대표적인 연약지반으로 구성된 광양만 재성형 해성점토를 이용하여 표준압밀시험과, 일정변형률 압밀시험의 변형률 속도를 변화시킨 실험을 수행하였다. 실내시험결과를 통해 등변형률 속도에 따른 압축특성, 변형률-유효응력관계, 재하속도에 따른 간극수압 변화특성, 압밀정수와 등변형률 속도의 관계를 비교/분석하였다.

• 한국진공학회지
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• 제18권4호
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• pp.245-253
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• 2009

InAs/GaSb (8/8-ML) 응력초격자 (SLS)의 성장 변수를 최적화하기 위하여, 다양한 조건 및 모드에서 SLS 구조를 제작하여 고분해능 X선회절 (XRD) 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 성장온도, V/III 분자선 비율, 성장일시정지 (growth interruption, GI) 등의 변화를 통하여 SLS 계면층의 응력 변조를 유도하였고, XRD 0차 위성피크의 변위로서 응력의 변화를 고찰하였다. XRD 분석 결과로부터, SLS의 결정성과 응력의 변화를 유발하는 주요 변수는 각각 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율임을 보여 주었다. 압축변형을 가지고 있는 본 연구에서 제작한 SLS 시료는 V/III(Sb/Ga) 비율의 감소에 따라 인장변형으로 전환됨을 보여 주었으며, GI 모드 및 시간에 따라 응력이 민감하게 변함을 관측할 수 있었다. 본 연구 결과로부터, [InAs/GaSb]-SLS ([8/8]-ML)의 최적 성장온도와 V/III(Sb/Ga) 비율는 각각 $350^{\circ}C$와 20이고, 결정성을 극대화하고 응력완화를 감소시키기 위해서는 InAs 성장 직전 약 3초 동안의 GI방법이 유효함을 보였다.

• 대한예방한의학회지
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• 제15권1호
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• pp.49-69
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• 2011

Objective : The object of this study was to observe the effects of Lonicerae Flos (LF) aqueous extracts on lipopolysaccharide (LPS)-induced rat acute lung injury. Method : Five different dosages of LF extracts were orally administered once a day for 28 days before LPS treatments, and then all rats were sacrificed after 5 hour-treatment of LPS. Eight groups of 16 rats each were used in the present study. The following parameters caused by LPS treatment were observed ; body weights, lung weights, pulmonary transcapillary albumin transit, arterial gas parameters (pH, $PaO_2$ and $PaCO_2$) bronchoalveolar lavage fluid (BALF) protein lactate dehydrogenase (LDH), and proinflammatory cytokines tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) contents, total cell numbers, neutrophil and alveolar macrophage ratios, lung malondialdehyde (MDA), myeloperoxidase (MPO), proinflammatory cytokines TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ contents. In addition, the histopathologic changes were observed in the lung in terms of luminal surface of alveolus, thickness of alveolar septum, number of polymorphonuclear neutrophils. Result : As results of LPS-injection, dramatical increases in lung weights, pulmonary transcapillary albumin transit increases, increases in $PaCO_2$, decreases in pH of arterial blood and $PaO_2$, increases of BALF protein, LDH, TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ contents, total cells, neutrophil and alveolar macrophage ratios, TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ contents increases were detected with decreases in LSA and increases of alveolar septum and PMNs numbers, respectively as compared with intact control. These are means that acute lung injuries (resembling acute respiratory distress syndrome) are induced by treatment of LPS mediated by inflammatory responses, oxidative stress and related lipid peroxidation in the present study. However, these LPS-induced acute lung injuries were inhibited by 28 days continuous pretreatment of 250 and 500mg/kg of LF extracts. Because of lower three dosages of LF treated groups, 31.25 and 62.5 and 125mg/kg did not showed any favorable effects as compared with LPS control, the effective dosages of LF in LPS-induced acute lung injuries in the present study, is considered as about 125mg/kg. The effects of 250mg/kg of LF extracts showed almost similar effects with ${\alpha}$-lipoic acid 60mg/kg in preventing LPS-induced acute lung injuries. Conclusion : It seems that LF play a role in protecting the acute respiratory distress syndrome caused by LPS.