• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권1호
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• pp.8-19
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• 2008

목적 : 본 연구에서는 인체 뇌 대사물질에 대하여 2D MR 기술인 correlation spectroscopy (COSY) 와 nuclear Overhauser effect/enhancement spectroscopy (NOESY)를 직접 적용하고, 데이터를 획득하여 인체 뇌대사물질들간의 스칼라 짝지움 (coupling)과 쌍극자 (dipolar) 상호작용- NOE에 대한 분석을 통하여 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 획득하고자 하였다. 대상 및 방법 : 모든 2-D (dimensional) MR 실험 (즉, COSY와 NOESY)은 z축 능동차폐 펄스경사자장, 삼중공명 동결탐침기가 장착된 Bruker Avance 500 (11.8 T) 장비에서 298 K에 수행되었다. MRS상에서 뇌 대사물질과 유사하도록만든 희석액을 만들었고, 최종 MRS 샘플은 10% $D_2O$를 이용하였다. 2-D 스펙트라는 2048 복합 (complex) 데이터 포인트로서 총 320개 의 free induction decay (FID)를 평균화 (averaging)하였고, $H_2O$에서 얻어진 스펙트라는 8012 Hz 였다. 반복지연 (repetition delay) 시간은 2초, 각각의 FID는 4개의 평균화를 선택하였다. 얻어진 2D-COSY, 2D-NOESY 데이터는 Top Spin 2.0 소프트웨어에서 후 처리기법 (post-processing)에 의해 분석되었다. 분석 대상 대사물질은 N-acetyl aspartate (NAA), creatine (Cr), choline (Cho), glutamine (Gln), glutamate (Glu), myo-inositol (Ins), lactate (Lac)로서 총 7 가지 화학물로서 주요 목표 피크로 정했다. 결과 : 인체 뇌 대사물질에 대한 대칭형태의 2D-COSY와 2D-NOESY 스펙트럼을 획득하였고, COSY 스펙트럼상에서는 오직 1.0-4.5 ppm 사이에서만 교차피크들이 생성된 반면 NOESY 스펙트럼상에서는 1.0-4.5 ppm 외에도 7.9 ppm에서 공명 교차피크를 발견할 수 있었다. COSY 스펙트럼을 통하여 lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤의 COSY 크로스피크가 발견되었고, NAA에서 메틸렌 프로톤들간과 메틸렌 프로톤과 NH프로톤의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. NOESY 스펙트럼을 통하여 NAA 분자내 NH 프로톤과 메틸 (-CH3) 프로톤과의 NOESY 크로스피크가 발견되었고, lactate에서 메틸 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Cr에서 메틸 프로톤과 메틸렌 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Glu에서 메틸렌 프로톤 들간과 또한 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Gln에서 메틸렌 프로톤과 CH 프로톤과의 크로스피크가 발견되었고, Ins에서 CH 프로톤 들간의 크로스피크가 발견되었다. 결론 : 본 연구에서는 in vitro 상태의 인체 뇌 대사물질에 2D-COSY와 2D-NOESY 기술을 직접 적용하고, 결합연결관계 및 공간연결관계에 대한 정보를 성공적으로 획득하여 분석하여 보았다. 본 연구 결과물은 향후 인체 내 in vivo 2D-COSY를 이용한 뇌 대사물질 연구에 매우 유용하리라 사료된다.

• 한국과학교육학회지
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• 제37권2호
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• pp.253-262
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• 2017

본 연구에서는 중등 전자기 수업에서 사용하는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식과 활용 실태를 조사하고 시각적 표상 활용과 관련해서 교사가 겪는 어려움을 파악하고자 하였다. 조사는 온라인 설문 방식으로 진행되었으며 과학교사 121명이 참여하였다. 연구 결과에 따르면, 교사들은 전자기 수업에서 시각적 표상 활용의 중요성에 대해 전반적으로 동의하였으나, 시각적 표상을 주로 과학 지식의 전달 도구로만 인식하는 경향이 있었다. 실제 수업에서 활용하는 방식은 주로 인터넷을 검색을 바탕으로 컴퓨터를 활용해 제시하는 방법을 가장 많이 사용하였다. 구체적으로 전자기 수업에서 널리 활용되는 세 가지 시각적 표상(검전기의 정전기 유도, 전류 주변의 자기장, 전동기의 구조와 원리)에 대해 활용 방식을 조사한 결과, 학생 중심 활용보다 교사 중심 활용이 두 배 가량 많았고, 시각적 표상의 '해석', '구성', '적용', '평가'와 관련해서는 '교사의 구성'이 가장 빈번한 것으로 나타났다. 이러한 교사 중심의 시각적 표상 활용 실태는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 제한적 인식과 밀접하게 연관되어 있는 것으로 보인다. 또한 주어진 세 가지 시각적 표상 활용과 관련된 교사의 어려움은 크게 '교사 자신', '학생', '표상 자체의 특성', '자료 부족이나 수업환경'에 기인한 것으로 범주화되었다. 시각적 표상의 연구와 개발에 있어서 이러한 요인들이 적극 고려되어야 하며 과학 수업에서 시각적 표상을 효과적으로 활용하기 위해서는 시각적 표상의 역할에 대한 교사의 인식이 확장되도록 하고, 교사의 표상 활용 능력을 증진시키는 것이 필요하다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.487-495
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• 2017

무전극 램프의 열특성은 램프의 설계와 성능을 결정하는 주요 요소 중 하나이다. 커플러는 열에 의해 임피던스 특성이 변화하며 그 사용온도가 보통 약 $150^{\circ}C$ 이내이다. 본 연구에서는 지금까지 논외였던 $150^{\circ}C$ 이상의 온도에 커플러가 노출되었을 때의 현상에 대해 관찰하였다. 벌브의 안쪽 내관과 커플러와의 이격거리가 다른 두 종류의 커플러 A와 커플러 B에 대해 방열 조건과 열 차단 조건을 달리하여 전기적 특성, 열적 특성, 광학적 특성과의 연계성 및 열화 특성 등을 분석하였다. 우선 시스템의 임피던스를 구하여 이를 통한 전기적 특성을 분석하는 기준으로 삼았다. 두 종류의 커플러의 직경차는 1mm이며, 실험 결과에서 커플러의 직경이 1mm 작아서 발생하는 자계강도의 손실을 상쇄할 수 있는 조건을 찾을 수 있었다. 따라서 이러한 결과를 토대로 커플러가 약 $200^{\circ}C$의 고온에 노출될 때, 이에 대응하는 효율적인 설계 방안을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.303-308
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• 2019

65세 남자환자에서 전신마취하 관절경 어깨 수술후 갑자기 발생한 사지 마비 증례를 보고하고자 한다. 환자는 술 후 급격한 사지 마비 증상을 보였으며 마취 관리상 특별한 문제는 없었다. 환자의 수술시 자세와 관련하여 마취 유도시에 기관삽관을 위한 과도한 경추 신전은 시행되지 않았으며 수술중 자세에서도 경추부의 과도한 회전이나 신전 또한 진행되지 않았다. 그러나 수술이 종료된 후 근이완의 완전한 회복과 의식 및 자발호흡은 확인되었으나 사지 마비 증상 및 배뇨장애 증상을 보였다. 신속히 시행한 경추부 자기공명 영상에서 경추간판에 의한 척수 신경 압박 소견 보이는 척추성 경추증 증상을 보였다. 환자는 21일간의 고농도 스테로이드 정주 요법을 포함한 보존적 치료 후에 감각 및 운동신경의 완전한 회복을 보이고 다른 신경학적 이상 소견은 보이지 않은 채로 퇴원하였다. 외상과 관련 없이 사지 마비로 나타나는 수술후 척추성 경추증의 발생은 흔하지 않다. 본 증례를 통해 수술후 발생한 비외상성 척추성 경추증 발생에 대해 타 증례 보고와 비교 분석하여 고찰해 보고자 한다. 임상 의사는 60세 이상의 노년층에서의 수술후 사지 마비에 대해 척추성 경추증의 원인 기여에 대해서도 고려하기를 권고한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.907-914
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• 2018

무선충전은 전선 없이 전자기기를 충전할 수 있다는 사용자의 편의적인 측면에 장점이 커 활발히 연구개발되고 널리 보급되었다. 하지만 무선충전패드에서 수신기의 중심이 어긋날 경우에 충전이 되지 않아 수신기의 중심을 잘 맞춰야 한다는 점은 사용자의 편의성이라는 무선충전의 효용성을 크게 저감시킨다. 본 논문은 이러한 무선충전의 한계를 극복하고자 수신기의 위치 자유도를 향상시키기 위한 코일 설계를 진행하였다. Tx 코일이 Rx 코일과 사이즈가 비슷할 때보다 외경 크기가 클 때 중심에서 효율은 다소 저하되었지만, 중심이 어긋날 경우의 효율이 개선되어 Rx 코일의 위치 자유도가 향상됨을 알 수 있었다. 이 때, Tx 코일에 내측 코일이 추가로 구성된 이중코일 구조를 제안하여 효율을 추가적으로 향상시킬 수 있었다. 자유도 개선 결과를 시뮬레이션과 측정을 통해 효율을 확인하였고, 경향성이 일치함을 볼 수 있었다. 측정 결과, 105~210 kHz 동작 주파수에서 송수신 코일의 전송거리 3 mm, 오정렬 15 mm일 때, 수신 코일에 전류가 1A 흐를 때 기준으로 기존 Tx 코일의 전송 효율은 37 %, 외경 크기를 키운 코일의 효율은 45 %, 내측 코일을 추가한 이중 코일은 47 %로 효율이 향상되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권7호
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• pp.574-585
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• 2023

노인들에서 근감소증은 의료-간호비용 증가의 주요 원인 중 하나가 되고 있다. 한국에서는 근감소증 예방 대책이 일반적으로 특정 질병이 없는 노인들을 대상으로 하지만, 요양원-요양병원에서 집단 거주하는 노인들의 근감소증 대책도 필요하다. 근감소증은 운동량 감소, 단백질 및 영양분(미네랄, 비타민 포함) 섭취 감소, 테스토스테론 및 성장호르몬 변화, 염증 등의 원인으로 발생한다. 분자 생물학적인 정확한 병태생리 기전의 이해가 요구된다. 근감소증은 골다공증, 낙상으로 인한 골절, 치매, 당뇨병, 심혈관 질환 등의 증상을 연결될 수 있다. 비타민 B 패밀리(B1-3, B5-7, B9 및 B12) 결핍을 근감소증 유발의 연구 대상으로 선택한 이유는 다음과 같다. 이는 비타민 B가 에너지 및 단백질 대사에 직접 관여하여 정상적인 신경 기능 유지에 필수적이다. 비타민 B 결핍은 신경-근육 질환, 신경성 질환으로 나타날 수 있으며, 노인성 근감소증과 병행하는 경우가 많다. 노인들은 적정치 이하의 비타민 B 패밀리 섭취, 흡수 장애 및 무식증 문제 등을 겪을 가능성이 높다. 초고령화 사회에서 elderly가 자립적으로 일상생활을 할 수 있는 'health lifetime'을 유지하는 것은 개인의 행복추구와 사회경제적 부담을 줄일수 있는 최고의 목표이다. 본 연구는 근감소증과 관련하여 노인들의 근육량 감소 및 근육 기능 저하를 조절하는 수용성 비타민 B 패밀리의 최신 정보를 제공한다. 또한, 비타민 B 패밀리를 통한 마이오카인에 의한 근감소증의 조절 가능성도 소개한다.

• 한국임상수의학회지
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• 제27권5호
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• pp.546-552
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• 2010

대부분 척수손상 모델에서의 척수 손상 정도 평가는 자기공명 영상 등을 통한 유발 후 평가를 실시하고 있으며, 유발 전 평가를 위해 풍선 카테타에 주입된 공기 양을 기준한 예가 있으나 종 특이성과 개체 차이를 고려하지 못하는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복한 척수손상 기준모델을 제시하기 위해 본 실험을 실시하였다. 방사선 평가를 통해 요추 1 번 척수강 높이가 8 mm로 측정된 임상적으로 건강한 비글견 8 마리를 풍선카테타의 직경과 척수 압박시간을 기준으로 4개 군 (4 mm/3 시간, 4 mm/6 시간, 4 mm/12 시간 그리고 6 mm/3 시간)으로 구분하였다. 손상 정도는 행동 관찰, 자기공명영상 해석, 체성감각유발전위평가 그리고 병리조직검사를 실시하여 평가하였다. 실험결과, 행동평가와 체성감각유발전위평가는 단지 손상 유발 여부만 지시할 뿐 정도 평가에는 유용하지 못하였다. 자기공명영상 평가에서 척수손상 부위는 단시간반전회복영상과 T2강조영상에서 불균질한 고신호강도 영역으로 관찰되었다. 고신호강도 영역은 삽입된 풍선 직경과 압박시간 증가에 따라 보다 확장되어 관찰되었으며, 이러한 소견은 공포화 등의 손상부위 증가와 카스파제-3 및 PARP 면역반응 세포의 수적 증가로 나타난 병리조직검사 결과와 일치하였다. 이러한 결과로 미루어 정형화된 척수손상 모델 유발을 위한 척수강 직경과 풍선카테타 직경 그리고 압박시간의 변수 이용과 손상 정도 평가를 위해 자기공명영상은 매우 유용할 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.86-92
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• 2022

최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권3호
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• pp.224-231
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• 2005

현장 물리탐사 수행 시 상용화된 장비로는 탐사 대상 매질의 물성, 대상체의 크기, 모양 등의 탐사목적 및 현장여건에 의해 탐사가 불가능 하거나 탐사 목적에 맞는 분해능을 얻지 못하는 경우를 종종 만나게 된다. 이러한 다양한 현장 조건 및 탐사 목적에 효과적으로 적용할 수 있는 다목적 물리탐사 측정 시스템을 개발하였다. 이 다목적 측정 시스템은 PXI를 기반으로 하며 A/D 변환기 또는 GPIB 인터페이스를 이용한 측정 장치를 통해 신호를 측정하게 되며 확장성이 커 다양한 문제에 적용이 가능하다. 구성된 측정 시스템을 이용하여 시추공 레이다 탐사 시스템과 시추공 초음파 탐사 시스템, 전자기적 잡음 측정 시스템을 구축하였다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 네트워크 분석기를 GPIB를 통해 제어하고 현장 조건에 따라 임의로 안테나의 길이 조절이 가능한 스텝 주파수 레이다 탐사 시스템이며, 시추공 초음파 탐사 시스템은 압전 송수신기 센서, 고출력 송신기와 A/D 변환기로 구성되어 시추공 내에서 초음파를 이용하여 착맥된 지하공동의 범위를 측정하기 위해 구성된 시스템이며, 전자기적 잡음 측정 시스템은 3개의 자기장 센서와 2개의 전기장 센서 그리고 A/D 변환기로 구성되며 임의로 측정시간과 샘플링 주파수의 조절이 가능하고 임의의 시간에 예약 측정이 가능한 시스템이다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 상용 시스템으로 불가능했던 지하공동의 넓이와 지장물을 찾는 탐사에서 효과적인 결과를 보여주었으며, 시추공 초음파 탐사 시스템도 지하공동의 넓이를 측정하는 실험에서 가능성을 확인할 수 있었다. 한편 전자기적 잡음 측정 시스템을 이용하여 도심지 내 전자기적 잡음특성을 파악할 수 있었으며, 이를 변형하여 전기비저항 탐사 시 사용되는 다양한 케이블에 대한 케이블 내의 전자기적 유도 현상 및 그에 따른 신호 왜곡을 규명하는 실험에 적용하여 시스템의 확장성을 확인하였다.