• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제28권4호
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• pp.207-217
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• 2017

For effective patient treatment in proton therapy, it is therefore important to accurately measure the beam range. For measuring beam range, various researchers determine the beam range by measuring the prompt gammas generated during nuclear reactions of protons with materials. However, the accuracy of the beam range determination can be lowered in heterogeneous phantoms, because of the differences with respect to the prompt gamma production depending on the properties of the material. In this research, to improve the beam range determination in a heterogeneous phantom, we derived a formula to correct the prompt-gamma distribution using the ratio of the prompt gamma production, stopping power, and density obtained for each material. Then, the prompt-gamma distributions were acquired by a multi-slit prompt-gamma camera on various kinds of heterogeneous phantoms using a Geant4 Monte Carlo simulation, and the deduced formula was applied to the prompt-gamma distributions. For the case involving the phantom having bone-equivalent material in the soft tissue-equivalent material, it was confirmed that compared to the actual range, the determined ranges were relatively accurate both before and after correction. In the case of a phantom having the lung-equivalent material in the soft tissue-equivalent material, although the maximum error before correction was 18.7 mm, the difference was very large. However, when the correction method was applied, the accuracy was significantly improved by a maximum error of 4.1 mm. Moreover, for a phantom that was constructed based on CT data, after applying the calibration method, the beam range could be generally determined within an error of 2.5 mm. Simulation results confirmed the potential to determine the beam range with high accuracy in heterogeneous phantoms by applying the proposed correction method. In future, these methods will be verified by performing experiments using a therapeutic proton beam.

• 분석과학
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• 제6권5호
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• pp.417-424
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• 1993

5,7-디클로로-8-히드록시퀴놀리놀(Hdcq)과 2-메르캅토피리미딘(Hmpd)를 포함하는 8-배위 테트라키스 몰리브데늄(IV) 착물을 합성하였다. $Mo(mpd)_4$, $Mo(dcq)(mpd)_3$, $Mo(dcq)_2(mpd)_2$, $Mo(dcq)_3(mpd)$와 $Mo(dcq)_4$ 착물들을 TLC plate에서 분리하였다. 이 착물들의 특성을 $^1H-nmr$ 스펙트럼과 자외선-가시광선 스펙트럼으로 조사하였다. 리간드의 질소원자에 대한 ${\alpha}$위치 양성자의 화학적 이동값은 낮은 장으로 이동되었으며, $Mo(dcq)(mpd)_3$와 $Mo(dcq)_3(mpd)$는 같은 위치의 양성자가 2:1의 상대적 세기로 나타났고 $Mo(dcq)_2(mpd)_2$는 거의 같은 세기였다. 이들 착물의 입체화학을 nmr 스펙트럼과 Orgel 규칙으로 고찰했다. 이 착물들의 전자전이 스펙트럼은 세기(${\varepsilon}$>10,000~25,000)와 낮은 에너지($16,600{\sim}19,800cm^{-1}$) 흡수띠를 관찰하여 이를 전하이동 흡수띠로 해석하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권2호
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• pp.143-148
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• 2016

본 연구에서는 MRS 정량적 분석 중 jMRUI AMARES방법의 관찰자의 의존적 원인 요소를 숙련자와 비숙련자의 측정을 통하여 파악하고 하였다. 실험용 10주령 수컷 쥐의 간 부분을 3T MRI 장치를 활용하여 point resolved spectroscopy 펄스시퀀스를 이용하여 자기공명분광 데이터를 획득하였다. 획득된 데이터는 기준 값으로 사용하기 위해서 LCModel software 이용하여 1.3 ppm의 메틸렌 양성자와 4.7 ppm의 물 분자 양성자의 정량 비를 계산하였다. 7명의 비숙련 관찰자는 jMRUI AMARES 방법으로 총 지질을 1, 2주 간격으로 측정한 후 측정된 값을 SPSS를 이용하여 interclass correlation coefficient를 시행하였다. 관찰자 사이 간 측정치의 일관성의 신뢰도 분석을 표현한 크논바 알파 계수는 0.1 미만으로 나타났다. 1주차 데이터 값과 2주차 데이터 값의 평균값은 $0.096{\pm}0.038$로 LCModel의 분석 값보다 0.048로 50% 높게 관찰되었다. jMRUI AMARES분석 방법이 LCModel과 동일한 결과를 얻기 위해서는 정확한 대사물질의 개요를 숙지하고 획득된 그래프의 형태를 잘 파악하여 잔존 대사물질를 최소화 하여야 한다.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.358-366
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• 2017

연료전지용 전해질막의 성능에 있어서 가장 중요한 요소는 수소이온이 전해질막 내부에 형성된 수화채널을 따라서 얼마나 빨리 전달될 수 있느냐이다. 여기에는 수화채널의 모폴로지 및 수소이온의 확산도 등이 매우 중요한 요소가 되는데, 이를 규명하기 위하여 다양한 분자동역학 전산모사 연구가 진행되고 있다. 분자동역학 계산에 있어서 각 원자의 움직임 및 상호작용을 미리 변수화 시켜 놓은 force-field는 필수 요소 중 하나로서, 본 연구에서는 이러한 force-field의 종류가 전해질막 전산모사에 미치는 영향을 분석하기 위하여, 다양한 force-field를 이용하여 연료전지용 전해질막의 수소이온 확산도를 계산하였다. 이 과정에서 non-bonding interaction을 결정하는 전하 값이 수화채널 모폴로지 형성에 매우 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌으며, COMPASS force-field가 가장 정확한 수소이온 확산도 값을 얻음으로써 연료전지용 전해질막의 전산모사에 있어서 가장 적절한 force-field일 것으로 판단된다. 이러한 force-field의 적절한 선정은 최종 분자 구조 뿐만 아니라 수소이온 확산도에도 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었으며, 연료전지용 전해질막 전산모사 수행 시에는 이러한 부분을 충분히 감안하여 force-field를 선택하여야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제39권5호
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• pp.421-426
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• 1995

2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 ethylene glycol dimethacrylate(EDGMA)로부터 수용액중에서 친수성 3차원 메타아크릴레이트 고분자 망상의 수화겔을 제조하여 NMR 분석법에 의해 그 친수성 메타아크릴레이트와 물 사이의 상호작용에 대하여 연구하였다. 적은 양의 물을 함유하고 있는 수화겔의 스핀-격자 이완시간$(T_1)$을 측정한 결과 물 양성자 주위의 다른 두 환경에 따른 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 나타났다. Poly(2-hydrocyethyl methacrylate)[p(HEMA)]-$(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{1b}$가 각각 $16.4{\times}10^{-3}\; sec$와 $58.2{\times}10^{-3}\;sec$이고, 가교된 EGDMA-p(HEMA)- $(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 각각 $13.2{\times}10^{-3}\; sec$와 $23.1{\times}10^{-3}\; sec$이었다. 또한 수화겔들에 대해 스핀-스핀 이완시간$(T_2)$를 측정한 결과 $p(HEMA)-(H_2O)_n$ 및 가교된 $EDGMA-p(HEMA)-(H_2O)_n$의 계에 $(T_2)$값은 물 함량이 증가함에 따라 증가하였다. $(T_2)$값들은 $(T_1)$의 값들보다 약 10배 작게 나타나고 스핀이완원리와 일치하였다.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.425-429
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• 1997

윤활유 첨가제 중간체인 polyisobutenylsuccinic anhydride(PIBSA)를 polyisobutylene(PIB)과 maleic anhydride(MA)을 이용하여 합성하였다. PIB-a와 MA의 결합반응은 각각의 이중결합사이의 반응을 통하여 이루어지는데 반응조건에 따른 결합도를 측정하였다. 용매를 사용하지 않고 $190^{\circ}C$로 12시간 반응한 경우는 결합도가 0.98을 보였으며 같은 온도에서 벤질알코올 용매를 사용한 경우는 0.21, 그리고 루이스 산촉매인 $AlCl_3$ 및 $SnCl_4$, $Et_2AlCl$, $TiCl_4$을 사용한 경우는 0.03~0.20을 보였다. 또한 PIB의 종류에 따라 결합도의 차이를 보였다. MA의 결합도는 PIB에 ${\alpha}$-올레핀(ego)형이 많이 포함될 수록 증가함을 확인하였다. PIB과 MA가 결합된 PIBSA의 구조는 FT IR과 $^1H$ NMR을 통하여 결정하였다. 결합된 MA의 anhyhide IR 흡수대가 1782 및 $1855cm^{-1}$에서 강하게 나타나며, 1639 및 $897cm^{-1}$에서 보인 PIB의 이중결합의 흡수대가 사라진 것으로부터 알 수 있다. $^1H$ NMR을 통하여 결합된 MA를 확인하는 것은 상대적으로 anhydride peak의 양이 적어 거의 불가능하지만, 확대된 5.5~2.5영역에서 PIB과 다른 peak를 확인할 수 있다. 제조한 PIBSA와 diaminoethane를 반응시키어 윤활유첨가제인 polyisobutenylsuccimide(PIBSI)을 제조하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.179-183
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• 2015

In this study, we propose a catalyst structure including enzyme and metal nano rod for glucose sensing. In the catalyst structure, glucose oxidase (GOx) and gold nano rod (GNR) are alternatingly immobilized on the surface of carbon nanotube (CNT), while poly(ethyleneimine) (PEI) is inserted in between the GOx and GNR to fortify their bonding and give them opposite polarization ($[GOx/GNR]_nPEI/CNT$). To investigate the impact of $[GOx/GNR]_nPEI/CNT$ on glucose sensing, some electrochemical measurements are carried out. Initially, their optimal layer is determined by using cyclic voltammogram and as a result of that, it is proved that $[GOx/GNR/PEI]_2/CNT$ is the best layer. Its glucose sensitivity is $13.315{\mu}AmM^{-1}cm^{-2}$. When it comes to the redox reaction mechanism of flavin adenine dinucleotide (FAD) within $[GOx/GNR/PEI]_2/CNT$, (i) oxygen plays a mediator role in moving electrons and protons generated by glucose oxidation reaction to those for the reduction reaction of FAD and (ii) glucose does not affect the redox reaction of FAD. It is also recognized that the $[GOx/GNR/PEI]_3/CNT$ is limited to the surface reaction and the reaction is quasi-reversible.

• 한국수산과학회지
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• 제14권2호
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• pp.103-115
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• 1981

해수에서 납 산화피막전극들의 특성과 DBNA의 음극반응성을 조사하기 위해 constant current-poten-tial 방법으로 실현하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1). 대체로 인산 수용액에서 만들어진 산화피막전극에 의한 양성자의 제1단계 환원반응은 DBNA에 의하여 크게 억제되었다. 그러나 $30^{\circ}C$, 0.5M NaCl 수용액과 $6\%_{\circ}$해수에서 DBNA의 첨가 유무에는 관계없이 제2단계의 환원반응이 일어났다. 2). 0.5M NaCl수용액에 DBNA를 첨가했을 때 수산 수용액에서 만들어진 산화피막에 의한 음극반응은 일어나지 않았다. 이 현상은 억제제 DBNA가 수산에서 만들어진 산화피막과 결합하여 완전 절연체를 형성하였기 때문이다. 3). 0.5M NaCl수용액과 $6\%_{\circ}$해수에 DBNA를 첨가하여 인산수용액에서 만들어진 산화피막전극으로 음극반응을 시키면 $(\partial\triangle\;E_{H^+}/\partial T)_{i=const}$의 값은 가가$-0.006\;V/^{\circ}C$와 $-0.005\;V/^{\circ}C$로서 거의 같았지만, $(\partial E_o/\partial T)_{i=o}$의 값은 각각 $0.002\;V/^{\circ}C$와 $-0.002\;V/^{\circ}C$로서 대조적인 현상을 나타내었다. 4). 일련의 관계식을 유도하여 몇 가지 상수 및 열역학적 값을 구하였든 바, 0.5M NaCl 수용액, $6\%_{\circ}$해수 및 $6\%_{\circ}$해수에 60mM DBNA를 첨가한 수용액에서 산화피막전극에 의한 양성자의 환원 반응성을 설명한 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제27권6호
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• pp.708-725
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• 2017

전리방사선은 물질과 상호작용하여 원자내의 중성자나 양성자, 궤도전자를 충분히 제거시킬 수 있는 에너지이다. 이와 같은 전리방사선은 DNA이나 세포질 소기관과 세포질의 방사선 분해 생성물을 통해 직접적, 간접적으로 상호작용하여 분자구조를 변화시키는 산화적 대사를 일으킨다. 이러한 전리 현상은 분자수준에서 조직을 손상시키고, 세포 기능을 파괴할 수 있다. 따라서, 전리방사선에 의해 유도된 이온채널과 수송 변형이 보고되고 있다. 이러한 현상이 항상성을 유지하기 위한 생화학적 과정을 무너뜨리면, 유도된 생물학적 변화가 지속되고 후대로 영향을 미친다. 또한, 전리방사선의 영향으로 형성된 활성산소는 세포연접을 통해 인접세포로 퍼져 나갈 수 있다. 방사선량, 선량률, 선질에 따라 이러한 메커니즘이 충분히 방어할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 총설에서는 방사선생물학의 개념을 뒷받침하는 전리방사선의 세포수준에서 생물학적 효과에 대한 보고서를 간략히 알아보았다. 전리방사선의 생물학적 효과를 잘 이해하면 방사선을 잘 이용할 수 있고, 방사선피폭으로부터 더 나은 방호를 할 수 있을 것이다.

• 핵의학기술
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• 제17권2호
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• pp.10-14
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• 2013

Purpose: Due to developed simultaneous PET/MRI, it has become possible to obtain more anatomical image information better than conventional PET/CT. By the way, in the PET/CT, the linear absorption coefficient is measured by X-ray directly. However in case of PET/MRI, the value is not measured from MRI images directly, but is calculated by dividing as 4 segmentation ${\mu}-map$. Therefore, in this paper, we will evaluate the SUV's difference of attenuation correction PET images from PET/MRI and PET/CT. Materials and Methods: Biograph mCT40 (Siemens, Germany), Biograph mMR were used as a PET/CT, PET/MRI scanner. For a phantom study, we used a solid type $^{68}Ge$ source, and a liquid type $^{18}F$ uniformity phantom. By using VIBE-DIXON sequence of PET/MRI, human anatomical structure was divided into air-lung-fat-soft tissue for attenuation correction coefficient. In case of PET/CT, the hounsfield unit of CT was used. By setting the ROI at five places of each PET phantom images that is corrected attenuation, the maximum SUV was measured, evaluated %diff about PET/CT vs. PET/MRI. In clinical study, the 18 patients who underwent simultaneous PET/CT and PET/MRI was selected and set the ROI at background, lung, liver, brain, muscle, fat, bone from the each attenuation correction PET images, and then evaluated, compared by measuring the maximum SUV. Results: For solid $^{68}Ge$ source, SUV from PET/MRI is measured lower 88.55% compared to PET/CT. In case of liquid $^{18}F$ uniform phantom, SUV of PET/MRI as compared to PET/CT is measured low 70.17%. If the clinical study, the background SUV of PET/MRI is same with PET/CT's and the one of lung was higher 2.51%. However, it is measured lower about 32.50, 40.35, 23.92, 13.92, 5.00% at liver, brain, muscle, fat, femoral head. Conclusion: In the case of a CT image, because there is a linear relationship between 511 keV ${\gamma}-ray$ and linear absorption coefficient of X-ray, it is possible to correct directly the attenuation of 511 keV ${\gamma}-ray$ by creating a ${\mu}$map from the CT image. However, in the case of the MRI, because the MRI signal has no relationship at all with linear absorption coefficient of ${\gamma}-ray$, the anatomical structure of the human body is divided into four segmentations to correct the attenuation of ${\gamma}-rays$. Even a number of protons in a bone is too low to make MRI signal and to localize segmentation of ${\mu}-map$. Therefore, to develope a proper sequence for measuring more accurate attenuation coefficient is indeed necessary in the future PET/MRI.