• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제16권6호
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• pp.405-411
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• 2012

The spontaneous axon regeneration of damaged neurons is limited after spinal cord injury (SCI). Recently, mesenchymal stem cell (MSC) transplantation was proposed as a potential approach for enhancing nerve regeneration that avoids the ethical issues associated with embryonic stem cell transplantation. As SCI is a complex pathological entity, the treatment of SCI requires a multipronged approach. The purpose of the present study was to investigate the functional recovery and therapeutic potential of human MSCs (hMSCs) and polymer in a spinal cord hemisection injury model. Rats were subjected to hemisection injuries and then divided into three groups. Two groups of rats underwent partial thoracic hemisection injury followed by implantation of either polymer only or polymer with hMSCs. Another hemisection-only group was used as a control. Behavioral, electrophysiological and immunohistochemical studies were performed on all rats. The functional recovery was significantly improved in the polymer with hMSC-transplanted group as compared with control at five weeks after transplantation. The results of electrophysiologic study demonstrated that the latency of somatosensory-evoked potentials (SSEPs) in the polymer with hMSC-transplanted group was significantly shorter than in the hemisection-only control group. In the results of immunohistochemical study, ${\beta}$-gal-positive cells were observed in the injured and adjacent sites after hMSC transplantation. Surviving hMSCs differentiated into various cell types such as neurons, astrocytes and oligodendrocytes. These data suggest that hMSC transplantation with polymer may play an important role in functional recovery and axonal regeneration after SCI, and may be a potential therapeutic strategy for SCI.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권11호
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• pp.846-850
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• 2009

최근 환경 모니터링, 스마트 빌딩, 의료 분야, 농업 분야 등에서 센서 네트워크가 널리 활용되고 있다. 센서 노드는 배터리로 동작한다. 넓은 지역에 배포된 센서 노드의 배터리를 주기적으로 교체하는 것은 불가능하기 때문에 에너지는 센서 네트워크에서 가장 중요한 자원이다. 따라서, 센서 데이터를 수집하는 동안 네트워크 수명을 연장시키기 위한 에너지 효율적인 메커니즘에 대한 연구는 필수적이다. 대표적인 연구로는 송수신하는 데이터의 크기를 줄이기 위한 데이터 압축 기법과 통신간 충돌을 방지하여 에너지 사용의 효율을 높이기 위한 MAC 프로토콜 기법이 있다. 기존 데이터 압축 기법은 센서 데이터의 공간 또는 시간적인 연관성을 이용하며, 기존 MAC 프로토콜은 TDMA, FDMA, CDMA 등의 방법을 통해 데이터의 충돌을 방지한다. 본 논문에서는 MAC 프로토콜 중 하나로 널리 사용되고 있는 TDMA 스케줄을 조정하여 송수신되는 센서 데이터의 크기를 줄이는 새로운 압축 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 데이터 전송 시점을 이용하여 센서의 측정값을 인코딩하여 데이터의 크기를 줄이고, 동적으로 시간 슬롯을 할당함으로써 발생되는 전송 지연을 줄인다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법의 성능 평가를 수행하였으며, 실험 결과, 기존 데이터 수집 기법에 비해 통신 비용이 약 52% 감소하였다.

• 한국노년학
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• 제25권2호
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• pp.73-93
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• 2005

본 연구는 현 한국 노년층 세대의 특성과 노년에 대한 제도적 대응의 한계에도 불구하고 노년층 내의 경제적 불평등이 유의미한 함의를 갖는지, 그리고 경제활동기의 경제적 지위획득과 연관된 요인들이 노년기의 경제적 지위유지를 설명하는 요인인지를 조사하였다. 특히 본 연구는 한국사회에서 노년에 대한 국가적 지원이 크게 부족한 상황에서 한국노인의 경제적 지위와 관련하여 가족이 어떠한 역할을 수행하는지를 조사하였다. 경로모형 분석결과는 경제활동기의 경제적 지위획득과 관련된 요인들이 여전히 노년기의 경제적 지위를 설명하는 유의미한 요인들임을 보여준다. 노년층 내부에 존재하는 경제적 불평등의 정도와 관련하여 포괄소득으로부터 계산된 지니지수와 타일지수는 현 노년층 내의 경제적 불평등이 높은 수준이며, 연령이 증가함에 따라 상승하는 경향을 보여준다. 하지만 포괄소득을 구성하는 두 하위유형 소득 - 시장형 소득과 가족형 소득 - 은 서로 상반된 경향을 보여준다. 시장에 기초한 소득의 경우 불평등 수준은 연령의 상승에 따라 급격히 상승하는데 반하여 가족에 기초한 소득의 경우 연령이 증가함에 따라 점증적으로 감소하는 경향을 보여준다. 세대간 경제적 지원의 역할과 관련하여 분석결과는 사회인구학적으로 불리한 속성을 보유한 노인들에게 가족에 기초한 세대간 경제적 도움제공은 노년기에 중요한 경제적 자원의 역할을 수행하고 있음을 시사한다. 마지막으로 본 분석결과를 기초로 한국사회에 있어서 세대간 경제적 지원의 잠재성과 현재성 사이의 전환에 대한 함의가 논의되었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권3호
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• pp.418-428
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• 2020

본 연구는 알츠하이머(Alzheimer's disease: AD) 형질전환 생쥐를 대상으로 저항성 운동(resistance exercise: RE)이 해마의 베타 아밀로이드(β-amyloid: Aβ) 단백질 대사, 신경세포사멸 및 인지기능에 미치는 영향을 확인하는데 목적이 있다. AD 비 형질전환 생쥐(non-transgenic: non-tg, n=14)와 형질전환 생쥐(transgenic: Tg, n=14)를 무선 배정하여 비 형질전환 생쥐 대조군 (non-tg-control: NTC, n=7), 비 형질전환 생쥐 저항성 운동군(non-tg-RE: NTRE, n=7), 형질전환 대조군(tg-control: TC, n=7) 및 형질전환 저항성 운동군(tg-RE: TRE, n=7)으로 구분하였다. RE는 특수 제작한 사다리 저항성 운동 기구를 사용하여 점진적으로 set 수를 증가시켜 총 8주간 실시하였다. 운동 후 인지기능 능력을 평가하기 위한 수중미로검사와 Aβ 단백질 대사, 신경세포사멸 지표 및 SIRT1/PGC-1α 단백질 발현 수준을 확인하였다. 수중미로검사 결과 거리와 시간 모두 TC 집단에서 유의하게 증가 되었지만 RE를 실시한 TRE 집단에서 거리와 시간이 감소 되어 인지능력이 개선된 것으로 확인되었다. 또한, TC 집단에서 증가된 Aβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소하는 것으로 나타났다. 신경세포사멸 관련 단백질인 Bcl-2/Bax ratio는 TC 집단에서 유의하게 감소되어 신경세포사멸이 증가 된 것으로 나타났지만 RE는 Bcl-2/Bax ratio을 증가시켜 신경세포사멸을 감소시킨 것으로 확인되었다. TC 집단에서 증가된 BACE1 및 ROCK1과 감소된 ADAM10과 RARβ 단백질 발현은 RE를 통해 감소되거나 증가 된 것으로 나타났고, SIRT1/PGC-1α 단백질 발현은 TC 집단에서 감소 되었지만 RE를 통해 증가 된 것으로 나타났다. 따라서 8주간의 RE는 AD의 병리학적 특징인 Aβ 단백질 발현을 감소시키고 관련 생성 기전들을 조절하여(SIRT1/PGC-1α 기전 활성, 아밀로이드 생성기전 억제, 비-아밀로이드 생성기전 활성) 신경세포사멸 억제시키고 결과적으로 인지기능을 개선 시킬 수 있는 효과적인 운동 방법이라고 생각된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제27권3호
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• pp.127-143
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• 2022

최근 클라우드 컴퓨팅 환경에서 해양수치모델 실험을 수행하는 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경은 대규모 자원이 필요한 해양수치모델을 구현하는데 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 정보처리 기술의 발달로 클라우드 컴퓨팅 시스템은 가상화와 원격 고속 네트워크, 직접 메모리 액세스와 같은 수치모델의 병렬처리에 필요한 다양한 기술과 환경을 제공한다. 이러한 새로운 기능은 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 해양수치모델링 실험을 용이하게 한다. 많은 과학자들과 엔지니어들은 해양수치모델 실험에 있어서 가까운 미래에 클라우드 컴퓨팅이 주류가 될 것으로 기대하고 있다. 해양수치모델링을 위한 클라우드 컴퓨팅의 처리성능 분석은 수치모델의 수행 시간과 리소스 활용량을 최소화하는 데 도움이 될 수 있으므로 최적의 시스템을 적용하는 데 필수적이다. 특히 모델 격자 내 다양한 변수들이 다차원 배열 구조로 되어 있기 때문에 대량의 입출력을 처리하는 해양수치모델의 구조는 캐시메모리의 효과가 크며, 대량의 자료가 이동하는 통신 특성으로 인해서 네트워크의 속도가 중요하다. 최근에 주요한 컴퓨팅환경으로 자리잡고 있는 클라우드 환경이 이러한 해양수치모델을 수행하기에 적합한지 실험을 통해서 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 상용 클라우드 시스템에서 해양수치모델로 대표적인 Regional Ocean Modeling System (ROMS)와 더불어 다른 해양모델의 클라우드 환경으로 전환에도 도움이 될 수 있게 병렬처리 시스템의 성능을 측정할 수 있는 표준 벤치마킹 소프트웨어 패키지인 High Performance Linpack을 활용하여 초당 부동소수점 연산횟수 처리능력과 및 STREAM 벤치마크를 활용하여 다중 노드들로 구성된 수치모델용 클러스터의 메모리처리성능을 평가하고 비교하였다. 이러한 평가내용은 클라우드 환경에서 해양수치모델을 어떻게 수행할 것인가에 대해 중요한 정보를 제공할 수 있다. 가상화 기반 상용 클라우드에서 얻은 실제 성능 자료와 구성 설정 분석을 통해 가상화 기반 클라우드 시스템에서 해양수치모델의 다양한 격자 크기에 대한 컴퓨터 리소스의 효율성을 평가했다. 본 연구를 통해서 캐시 계층과 용량이 큰 메모리를 사용하는 HPC 클러스터가 ROMS의 성능에 매우 중요하다는 것을 발견했다. 수치모델링의 실행 시간을 줄이기 위해 코어 수를 늘리는 것은 작은 격자 보다 큰 격자 모델에서 더 효과적이다. 이러한 처리 성능 분석 결과는 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 해양수치모델을 효율적으로 구축하는 데 중요한 자료로 이용될 것이다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권5호
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• pp.459-467
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• 2009

목적: ML-EM (The maximum likelihood-expectation maximization) 기법은 방출과 검출 과정에 대한 통계학적 모델에 기반한 재구성 알고리즘이다. ML-EM은 결과 영상의 정확성과 유용성에 있어 많은 이점이 있는 반면 반복적인 계산과 방대한 작업량 때문에 CPU(central processing unit)로 처리할 때 상당한 연산시간이 소요되었다. 본 연구에서는 GPU(graphic processing unit)의 병렬 처리 기술을 ML-EM 알고리즘에 적용하여 영상을 재구성하였다. 대상 및 방법: 엔비디아사(社)의 CUDA 기술을 이용하여 ML-EM 알고리즘의 투사 및 역투사 과정을 병렬화 전략을 구상하였으며 Geforce 9800 GTX+ 그래픽 카드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하여 기존의 단일 CPU기반 연산법과 비교하였다. 각 반복횟수마다 투사 및 역투사 과정에 걸리는 총 지연 시간과 퍼센트 오차(percent error)를 측정하였다. 총 지연 시간에는 RAM과 GPU 메모리 간의 데이터 전송 지연 시간도 포함하였다. 결과: 모든 반복횟수에 대해 CPU 기반 ML-EM 알고리즘보다 GPU 기반 알고리즘이 더 빠른 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 단일 CPU 및 GPU 기반 ML-EM의 32번 반복연산에 있어 각각 3.83초와 0.26초가 걸렸으며 GPU의 병렬연산의 경우 15배 정도의 개선된 성능을 보였다. 반복횟수가 1024까지 증가하였을 경우, CPU와 GPU 기반 알고리즘은 각각 18분과 8초의 연산시간이 걸렸다. GPU 기반 알고리즘이 약 135배 빠른 처리속도를 보였는데 이는 단일 CPU 계산이 특정 반복횟수 이후 나타나는 시간 지연에 따른 것이다. 결과적으로, GPU 기반 계산이 더 작은 편차와 빠른 속도를 보였다. 결론: ML-EM 알고리즘에 기초한 GPU기반 병렬 계산이 처리 속도와 안정성을 더 증진시킴을 확인하였으며 이를 활용해 다른 영상 재구성 알고리즘에도 적용시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제27권5호
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• pp.385-396
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• 2001

The purpose of this experiment was to examine the histological changes and the pattern of expression of proliferating cell nuclear antigen(PCNA) and type I collagen in the elongated bone affected by osteodistraction of the mandibular body in an adult canine model. Seven adult male mongrel dogs weighing over 20kg were used for this experiment. The author excluded 3 animals because they died before the planned time of sacrifice. The custom-made linear extraoral device and 4 bicortical fixation screws 2.3mm in diameter, 50mm in total length, 15mm in screw length were used in each animal. The distal part of the distractor produced a 0.75mm gap between proximal and distal bony segments every $360^{\circ}$ turn of the rotation rod of the device. The mandibular body of the right side from each animal was experimental side and the left side was left intact and served as control. At the experimental side, the mandibular body was osteotomized. After 5-day latency period, the segments were distracted with a rate of 1.1mm/day and a rhythm of two/day for ensuing 7 days. The animals were sacrificed at the 4th. 17th, and 32th day after the end of the distraction. The bony specimens were decalcified, embedded in paraffin, sectioned $5{\mu}m$ thick and stained with Masson trichrome and examined under the light microscope. The immunohistochemical examinations using anti-PCNA antibody and anti-type-I collagen antibody were performed to examine the pattern of the expression of PCNA and type I collagen, respectively. Results : 1. The mean increment of the distance between the proximal and distal screw-holding parts of the distractor was 6.8mm. The average elongation of the mandible in the experimental side was 5.3mm. The loss of elongation was 1.5mm in average. 2. New bone was already observed at the 4th. day after the end of distraction. But, bony union was not completed in the distraction gap at the 32th. day after the end of distraction by radiographic and microscopic examinations. 3. The expression rate of PCNA positive cells in the distraction gap had a tendency of decrease from 35.1-68.8% initially, to 49.1%, and finally to 17.6-27.2%. But at the final period, the tissue of the elongated gap still had the ability of cell proliferation. On the other hand, the expression of PCNA positive cells in the control side were negligible through the experimental period. 4. PCNA positive cells were observed primarily both at the central fibrous zone and at the region of just adjacent to CFZ which initiated new bone formation. 5. The expression pattern of the type I collagen was not zone-specific. They were observed diffusely throughout the elongation gap. 6. The predominant mechanism of new bone formation in the distraction gap was intramembranous. But, some of the regenerated bone was formed by endochondral ossification.

• 대한약리학회지
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• 제20권2호
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• pp.15-21
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• 1984

Clonidine으로 고혈압을 치료시 부작용으로 진정작용이 심하게 나타나며 이는 Clonidine이 중추 ${\alpha}_2$-수용체를 흥분시켜서 일으킨 결과임이 보고되었다. 본 실험에서는 부화 $1{\sim}2$일이 된 병아리에 ${\alpha}_2$-수용체 효현제들을 주사하여 정좌반사가 소실될 때까지의 시간 및 수련시간을 관찰하였으며, 그리고 guanabenz 유도 수면에 대한 ${\alpha}_1$- 및 ${\alpha}_2$-수용체 길항제 및 opiate수용체 길항제가 어떻게 관여하는 지를 검토하고 다음과 같이 요약하였다. 1) ${\alpha}_2$-수용체 효현제중 guanabenz, clonidine, guanfacine 및 B-HT 933은 용량에 의존해서 정좌반사소실까지의 잠복시간을 감소시켰다. 그러나 B-HT 920 및 oxymetazoline은 잠복시간을 경미하게 연장시켰다. 2) ${\alpha}_2$-수용체 효현제들은 용량에 비례해서 수면시간을 증가시켰고 이들의 강도는 guanabenz>clonidine>oxymetazoline${\geq}$B-HT 933${\geq}$B-HT 920> guanfacine의 순위이었다. 3) ${\alpha}_2$-수용체 길항제들은 양에 비례해서 guanabenz 유도 수면시간을 감소시켰으며 이들의 강도는 yohimbine>rauwolscine>piperoxan${\geq}$RX 781094의 순위 이었다. 4) Ethanol 및 hexobarbital유도 수면은 yohimbine에 의해 봉쇄되지 아니하였다. 5) Guanabenz유도 수면시간에 대해서 ${\alpha}_1$-수용체 효현제인 methoxamine 및 Phenylephrine은 영향이 없었으나, ${\alpha}_1$-수용체 결항제인 Prazosin은 증가시켰다. 그러나 corynanthine은 반대로 수면시간을 현저히 감소시켰다. 이상의 결과로 보아 중추 ${\alpha}_2$-수용체의 흥분으로 병아리의 수면이 야기되고, 중추 ${\alpha}_1$-수용체의 역할에 대하여는 명백하지 않으나 ${\alpha}_2$-수용체 효현제 및 길항제의 성질을 규명하는 동물모델로서 부화 I${\sim}$2일의 병아리가 크게 유용할 것으로 시사되는 바이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.376-383
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• 2022

이번 연구는 토마토잎곰팡이병 및 점무늬병에 대한 방제력을 개발하고, 온도와 잎의 결로시간에 따른 발생정도를 평가하기 위해 수행되었습니다. 첫 번째 병발생 예측 실험에서는 토마토묘에 Fulvia fulva, Stemphylium lycopersici 분생포자를 각각 1 × 10⁴ conidia·mL^-1로 접종시키고 10-25℃(F. fulva) 및 10-30℃(S. lycopersici)에서 0-18시간 동안 이슬생육상에 두었다. 살균제를 이용한 방제 연구에서는 잎곰팡이병 방제를 위하여 트리미다졸, 폴리옥신 B, 이미녹타딘 트리스(Belkut)를 처리하였으며 점무늬병 방제를 위하여서는 에트리디아졸 + 티오파네이트(가지란)과 삼염기 황산구리(세빈나)를 처리하였다. 엽결로시간이 9시간 이상에서 잎곰팡이와 점무니병이 발생하였으며 결로시간이 길어질수록 병발생률이 높았다. 잎곰팡이병의 발생률은 20℃와 15℃에서 더 높았고, 점무늬병은 25℃와 20℃에서 발병률이 증가하였다. 포자 접종 14일 후에 잎곰팡이병 및 점무늬병이 발생하였으며 잠복기는 14-15일로 추정되었다. 잎곰팡이 및 점무늬병 포자가 처리된 식물체에 접종 후 0시간부터 240시까지 살균제 처리를 한 결과 살균제 종류와 상관없이 일찍 약제를 처리한 식물체에서 방제가가 높았으며 150시간이 지난 처리에서는 방제가가 급격히 떨어졌다. 이번연구에서 개발된 병예측모델과 방제력은 토마토의 잎곰팡이병과 점무늬병을 적기에 방제하고 효과적으로 관리하는 데 도움이 될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제32권8호
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• pp.601-610
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• 2022

동애등에는 파리목(Diptera) 동애등에과(Stratiomyidae)에 속한다. 최근에 곤충 산업은 식품, 동물사료 및 환경개선 이점으로 주목받고 있다. 가바 및 멜라토닌은 수면 및 우울증 조절에 관여하며, 가바는 억제성 신경전달물질이며, 유산균에 의해 MSG가 가바로 생체전환되어 합성된다. 본 연구에서는 MSG를 동애등에에 급여하여 가바 생성이 증가된 동애등에 추출물을 사용하였다. 스트레스 및 불면증에 대한 작용은 코르티코스테론에 의해 유도된 ER 스트레스 및 만성 구속 스트레스(CRS)에 노출된 마우스 모델과 마우스에 펜토바르비탈(45 mg/kg)-유도 수면개선에 미치는 메커니즘에 대해 조사하여 확인하였다. 본 연구에서 MSG를 급여하지 않은 동애등에 추출물과 MSG를 급여한 동애등에 추출물을 HPLC-ELSD기기분석을 통해 GABA 피크를 확인한 결과, MSG를 급여한 동애등에 추출물에서만 GABA 피크가 나타남을 확인하였다. 또한, MSG를 급여한 동애등에 물 추출물 및 동애등에 70% 에탄올 추출물이 CORT에 의해 유도된 인산화된 ERK1/2 및 CREB의 하향 조절에 대해 보호함으로써 신경세포 보호 효과가 있을 확인하였다. 동애등에 물 추출물(300 mg/kg)은 CRS-노출된 마우스에서 혈청 코르티코스테론 수치를 유의적으로 감소시켰다. 더 나아가, 동애등에 물 추출물(100 및 300 mg/kg)는 혈청 멜라토닌 증가에 관여하여 펜토바르비탈(45 mg/kg)로 유도된 수면 행동에서 입면시간 감소 및 총 수면 시간을 증가시켰다. 결론적으로, 동애등에 물 추출물은 혈청 코르티코스테론 및 멜라토닌 수치를 조절함으로써 항스트레스 및 수면 향상 효과가 있는 것으로 사료된다.