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심한 골격성 III급 부정교합을 가진 성인 두개안면골격의 특성 (CHARACTERISTICS OF CRANIOFACIAL STRUCTURES IN SEVERE ADULT CLASS III MALOCCLUSION)

  • 박창진;이기수
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.219-229
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    • 1998
  • 심한 골격성 III급 부정교합을 가진 성인환자는 많은 경우 심미성증진과 기능증진을 위해 악교정수술과 교정치료를 병행하여 치료하게 된다. 이러한 경우 진단과 치료계획 수립시 중요한 의미를 가지는 경조직 및 연조직 측모윤곽선의 형태를 정상교합자와 비교 분석하고, 두개악안면구조의 특성을 파악하여 부조화의 소재를 규명하고자 이 연구가 시행되었다. 골격성 III급 부정교합으로 진단된 환자 중 ANB각의 차이가 -2이하인 18세 이상의 성인남녀 환자 112명의 측모두부 규격 엑스선 사진을 연구자료로 이용하였으며 평균연령은 23.1세였다. 대조군으로는 성인 정상교합자 50명의 측모 두부 규격 엑스선 사진을 대상으로 하였으며 남, 녀 각 25명씩이었다. 전후방기준으로는 Nasion perpendicular to FH line을 사용하였으며, 수평 기준선으로는 FH line을 사용하였다. 이 연구에서 정상교합자와 비교한 심한 III급 부정교합자 안면골격의 특징을 다음과 같다. 1. 나지온점에서 프랑크프르트 수평선에 내린 수선을 기준선으로 III급 부정교합자의 경조직 측모 윤곽을 평가하였을 때, III급 부정교합자의 전두부, 상악의 전방돌출도는 정상과 유사하였으나, 하악은 정상에 비하여 심하게 돌출되어 있었다. 2. III급 부정교합자의 연조직 측모윤곽은 오목하였다. III급 부정교합자의 연조직 두께는 전두부에서는 정상과 차이가 없었으나, 상순은 두껍고 비상순각은 작았으며, 하순과 하순구부위의 연조직은 얇고 하순의 외번도는 작았다. 3. III급 부정교합자의 두개저(전방두개저의 길이, 후방두개저의 길이 및 안상각)는 정상에 비하여 작았다. 4. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 중안면부(안와하연점)의 전후관계는 정상과 유사하였으나,중안면부의 길이는 짧았다. 5. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 상악의 전후방관계는 정상과 유사하였으나 상악골의 길이는 짧았다. 6. III급 부정교합자에서 두개저에 대한 하악의 전후관계는 전방돌출되어 있었으며, 하악지 및 하악체 길이는 크고, 하악각이 크며, 이부각(Chin angle)이 작았다. 7. III급 부정교합자의 상악 절치는 전방경사되어 있었으며, 하악 절치는 설측경사되어 있었다.

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고로쇠 수피 초고압 추출물의 항암활성 증진 (Enhancement of Anticancer Activity of Acer mono by High Pressure Extraction Process)

  • 정명훈;김승섭;하지혜;김영;이학주;강하영;박성진;이현용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.1243-1252
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    • 2009
  • 본 연구에서는 초고압 공정을 통하여 기존의 일반 열수추출공정과 비교함으로써 초고압 공정에 의한 항산화 활성 증진 및 항암활성 증진 효과를 확인하였다. 기존의 추출공정과 비교하여 높은 압력 하에서 추출수율이 증가한 것은 시료의 세포막이 비가역적으로 분해되어 막 투과성이 증가되어 물질 이동이 용이하게 되어 용매가 세포 안으로 들어가 보다 많은 성분이 세포 밖으로 쉽게 용출되어 나오는 결과라고 추정된다. DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, 네 가지의 추출물 중 15분간 초고압 처리한 추출물의 활성이 1.0 mg/mL의 농도에서 94.56%로 가장 높은 활성을 보였고, 또한 BHA의 93.24%보다 높은 활성을 보였다. SOD 유사활성 결과를 살펴보면 15분간 초고압 처리를 한 추출물의 활성이 모든 농도에서 대조군으로 비교한 BHA의 활성보다 높았고, 열수추출의 활성보다 높은 결과를 나타내었다. 인간의 정상 폐 세포인 HEL299를 이용한 세포 독성은 초음파 공정을 15분간 처리한 추출물 1.0 mg/mL의 농도에서 20.12%로, 일반 열수 추출물의 24.53%보다 낮은 세포독성을 나타내어 초고압 공정을 통한 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 인간 정상 신장 세포인 HEK293을 이용한 세포 독성실험에서도 1.0 mg/mL의 농도에서 초고압 처리를 15분 동안 한 추출물이 23.54%를 나타내어 일반 열수 추출물보다 약 3% 낮은 독성을 보였다. 암세포 억제활성 측정은 AGS, A549, MCF-7, Hep3B, Caco-2의 세포를 이용하여 실험을 하였다. 위의 4가지 암세포에서 1.0 mg/mL의 농도에서 70% 이상의 높은 암세포 억제 활성을 보였고, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적사멸도는 1.0 mg/mL의 농도에서 4 정도로 나타났으며, 초고압 공정에 의한 추출물의 사멸도가 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 기존의 일반 열수 추출에 비해 초고압 공정을 통한 추출물의 수율향상 및 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었는데, 이는 초고압에 의한 고로쇠 수피 표면조직의 파괴와 성분 변화로 인한 유용물질 및 신물질의 대량 용출과 함께 독성물질이 파괴되거나 변성되어 나타난 결과라고 생각 된다. 또한 항산화 활성 및 항암활성 증진효과를 확인할 수 있었는데 이를 통해 고로쇠나무의 항산화제 및 항암 신소재로의 가능성을 확인할 수 있었다. 더 나아가 초고압 공정에 의해 용출된 성분의 분리 및 성분 분석에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

닭의 산란연령에 따른 자궁내막조직의 변화 및 난각 관련 유전자의 발현양상 (Histological Change of Uterus Endometrium and Expression of the Eggshell-related Genes according to Hen Age)

  • 박지애;조은정;박정연;손시환
    • 한국가금학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.19-28
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    • 2017
  • 계란의 난각은 닭의 자궁에서 형성되는 복잡하고 고도화된 다층 석회화 구조이다. 본 연구는 닭의 산란연령에 따른 자궁내막조직의 변화 양상과 난각 형성에 관여하는 주요 유전자들의 발현 양상을 고찰하였다. 난각 형성과 관련하여 난각 단백질과 관련한 OCX-32, OCX-36, OC-17, OC-116 유전자와 난각 이온과 관련한 CALB1, SPP1, SCNN1G, ATP2A2, CA2, CALM1 유전자를 분석대상으로 하였다. 자궁내막조직의 현미경적 관찰 결과, 연령이 증가함에 따라, 자궁 섬모상피세포의 탈락 및 세포의 위축과 섬유화 진행양상이 심화되었다. 그러나 연령 증가에 따른 혈중 이온성분의 농도차이는 없었다. 자궁내막 상피세포의 텔로미어 함량 분석 결과, 산란연령이 증가함에 따라 텔로미어 함유율이 감소됨을 확인하였다. 대부분의 난각 형성 관련 유전자의 발현량은 산란연령에 따라 유의한 변화를 나타내었다. 일부 난각 단백질 관련 유전자의 발현량은 산란연령이 증가함에 따라 증가양상을 보였으나, 이들 유전자들 간의 상호 관련성은 유의한 관계를 보이지 않았다. 난각 형성 이온 관련 유전자인 ATP2A2, SCNN1G, CA2, CALM1 유전자 간에는 상호 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 난각 단백질 관련 OCX-32 및 OCX-36 유전자는 대부분의 이온 관련 유전자들과 높은 정의 상관을 보였다. 따라서 OCX-32, OCX-36, CALB-1, ATP2A2, SCNN1G, CA2 및 CALM1유전자들이 난각 형성에 상호 협력하거나 또는 독립적으로 작용한다. 결론적으로 산란연령이 증가함에 따라 자궁내막세포의 손상이 일어나지만, 그럼에도 불구하고 정상적인 난각을 형성할 수 있는 이유는 난각 단백질 및 난각 형성 이온 관련 일부 유전자들이 발현을 조절하여 난각 형성의 항상성 유지하기 때문인 것으로 사료된다.

MnO2 조촉매가 코팅된 GaN 광전극의 광전기화학적 특성 (MnO2 co-catalyst effect on Photoelectrochemical Properties of GaN Photoelectrode)

  • 김하성;배효정;강성주;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.113-117
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    • 2016
  • 수소를 생산하는 방법 중 하나로, 광전기화학적(photoelectrochemical; PEC) 물 분해 시스템은 높은 이론적 효율을 가진 친환경적이고 경제적인 방법이다. 광전극으로서 질화갈륨(gallium nitride; GaN)은 내화학성이 좋고 밴드갭이 물의 산화환원준위($V_{redox}=1.23$ V vs. SHE)를 포함하여 외부 전압 없이 수소를 생산할 수 있는 시스템을 구축할 수 있다. 그러나 이때 발생하는 높은 산소 발생 과전압은 시스템의 반응 효율을 저하시킨다. 산소 발생 과전압을 줄이기 위한 방법으로 광전극에 조촉매를 이용하는 방법이 많이 알려져 있다. 본 연구에서는 GaN 광전극에 입자 형태의 이산화망간(manganese dioxide; $MnO_2$)을 조촉매로 도입하여 PEC 시스템의 특성을 분석하고자 한다. $MnO_2$가 광전극에 잘 형성되었는지를 확인하기 위하여 표면분석을 수행하였고, potentiostat(PARSTAT4000)을 이용해 PEC 특성을 분석해 평가하였다. $MnO_2$가 코팅됨에 따라 flat-band potential($V_{fb}$)과 onset voltage($V_{onset}$)가 각각 음의 방향으로 0.195 V, 0.116 V 이동하는 것이 확인되었다. 광전류밀도 값에 대해서도 $MnO_2$ 코팅 샘플이 더 높게 나타나며, 시간에 따른 광전류의 저하도 개선되었다. 이로부터 $MnO_2$이 조촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, PEC 시스템 전반에 걸쳐 효율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

비만환자(肥滿患者) 20명(名)에 대(對)한 임상적(臨床的) 연구(硏究) (The study examined characteristics of 20 patients who visitied Kongju)

  • 박태균;이병렬
    • 혜화의학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.137-149
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    • 2002
  • Dong-Eui-Bo-Gham Oriental medicine clinic on the purpose of losing their weight, from March 1, 2001 to March 1, 2002. The characteristics studied were gender, average weight, average height, distribution of body fat rate, base body metabolism rate, distribution of bmi, purpose of losing weight, treatment history, cause of gaining weight, clinical symptoms, distribution of Sahsang constitution, and change of body constituent. The conclusions drawn from this study were: 1. Among patients who came to the clinic for weight loss, there were 16 females (80%), and 4 males (20%). The ratio of gener was 1 to 4 (male to female) The distribution of their ages were 1 in one's teens (5%), 6 in their 20s (30%), 7 in their 30s (35%), and 6 in their 40s (30%). 2. The average weight of the patients was 72.155kg, and their average height was 163.2 cm. 3. The body fat rates of patients were distributed as: 2 were below 25 (10%), 3 were 25 to 30 (15%), 8 were 30 to 35 (40%), 5 were 35 to 40 (25%), and 2 were 40 to 45 (10%). 4. The base body metabolism rates of the patients were distributed as: 1 was below 1000Kcal (5%), 6 were 1100 to 1200Kcal (30%), 5 were 1200 to 1300Kcal (25%), 6 were 1300 to 1400Kcal (30%), and 2 were 1400 to 1500Kcal (10%). 5. The distribution of the patients bmi was: 4 were below 20 (20%), 5 were 20 to 25 (5%), 11 were 25 to 30 (55%), and 4 were 30 to 35 (20%). 6. The patients visited the clinic to lose their weight for the follwoing purposes: 5 were related to health concerns (25%), and 15 were to imprve their physical apprearnce (75%). Among patients who wanted to lose their weight becase of health concerns, 4 were married (20%) and 1 was single (5%). Among patiens who wanted to lose their weight to improve their physical appearance, 6 were married (30%) and 9 were single (45%). 7. As for the past treatment methods, physical exercises were most frequently used (19 patiens, 43%). 14 tried diet (32%), 8 used food substitues (19%), 1 was treated through Western medicine, and 1 was not related to any of these (2%). 8. Main reasons for weight gains were: 12 were related to overeating (40%), 10 were stress (33%), and 8 were lack of physical exercise (27%). 9. Physical symptoms included: 15 were fatigue (29%), 14 were constipation (26%), 13 were body swelling (25%), 3 were headache (5%), menstruation pain (4%), one was stomach upset (2%), 2 were related to physical structure, and 2 were related to other (4%). 10. As for the distribution of Sahsang constitution, 10 were Taeum (50%), 9 were Sohyang (45%), and 1 was Sohum (5%). 11. The average muscle weight was 44.87kg, average abdomen fat rate was 0.8999, and average base body metabolism rate was1369.2Kcal. 12. For the 5-week period, The body fat rate changes were 35.93 1.56% to 30.40 1.98% for A group, and 34.27 1.19% to 31.73 1.38% for B group. The abomen fat rate changes were 0.90 0.02% to 0.86 0.03 for A group, and 0.89 0.02% to 0.83 0.02% for B group. The body fat weight changes were 26.92 2.04kg to 20.74 1.98kg for A group, and 27.86 3.37kg to 24.58 3.02kg for B group. The body weight chages were 72.36 3.18kg to 64.54 2.55kg for A group, and 72.48 3.14kg to 67.74 3.11kg for B group. The muscle rate changes were 43.86 1.63kg to 43.10 1.76kg for A group, and 42.72 1.22kg to 41.60 1.86kg for B group. Overall, A group was superior to B group. 13. After being treated for obesity, 13 patients used exercise treatment (65%), 5 continued to receive obesity treatment (25%), and 2 used diet (10%). Based on these results, we could conclude that the importande of setting a criterion of obesity and weight control have changed according to changes in social and cultural values, and that treatment of obesity through Oriental medicine and research should keep up with changes in esthetic and psychological values.

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향나무추출물의 광손상으로부터 피부세포 보호와 자극완화 효과에 대한 연구 (Protection of UV-derived Skin Cell Damage and Anti-irritation Effect of Juniperus chinensis Xylem Extract)

  • 김진화;박성민;심관섭;이범천;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.63-71
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    • 2004
  • 태양광선과 산소는 피부세포에 자유라디칼(free radical)과 활성산소종(Reactive oxygen species, ROS)을 생성시켜 DNA의 손상과 세포막 지질의 과산화를 유발한다. 또한 콜라겐과 같은 세포 외 기질을 파괴하는데 관여하는 효소(matrix metallo-proteinhse, MMPs)의 발현에 영향을 주어, 결합조직을 손상시키며, 피부 염증을 유발시켜 조직을 파괴하고 노화를 가속화시킨다. 본 연구는 자외선과 SLS에 의한 피부손상에 대한 향나무추물물의 피부 보호 효과에 대한 것이다. 실험 결과 프리라디칼 및 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 효과가 우수하게 나타났으며, 피부 콜라겐과 같은 메트릭스를 분해하는 효소인 MMP-1의 활성 및 발현 저해 효과는 섬유아세포에서 UVA 조사에 의한 실험에서 우수하게 나타났으며, 피부세포 배양액에 대해 zymography를 실시하여 활성이 감소됨을 확인하였다. 피부 각질형성세포에서 자외선에 의해 유도된 염증관련 사이토카인인 인터루킨 6의 발현량 실험에서도 무처리군에 비해 향나무추출물이 인터루킨 6를 30% 정도 저해효과가 나타났으며, 염증반응 중 cyclooxygenase (COX)에 의한 경로에서 생성되는 프로스타글란딘 E$_2$의 생성량도 감소시켰다. 사람 피부에서 SLS (0.5%)첩포로 유발된 자극성 피부염의 항염증 효과 평가 시 SLS에 의해 유발되는 자극정도가 피검자의 피부상태에 따라 다양하게 나타났으며, 향나무추출물 함유 에멀젼 제품 도포 실험에서는 피부 홍반 완화 효과와 피부장벽 회복 효과가 우수하게 나타났다. 따라서 향나무추출물은 자외선 조사 및 SLS에 의한 피부손상에 대한 보호 효과를 가진 화장품에서 우수한 소재로 적용될 수 있다. 녹두추출물을 화장품에 사용하였을 경우 우수한 항자극 효과를 보임을 확인하였다.완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다. mg/l)치 농도가 높을지라도 이것이 낮은 cinnamic acid와 protocatechuic acid에서 현저한 억제현상을 보였다. 서양등골나물 임상의 토양보다 서양등골나물이 분포하지 않는 토양의 중금속 함량이 전반적으로 높았다. 특히 Al, Fe 및 Mn의 함량이 높았으며 이들 중금속은 total phenolic compound 함량이 높은 잎에 대부분이 축적되었다." separating himself from the real world. Thirdly, The nature of "Gang-Ho" is 'absence of worldly desire' and 'cordiality' that one could be deserved his diligency becoming a part of the harmonious idealistic living place. Fourthly, on the character of story teller. Originally he is a incomer of "Gang-Ho" from real world. so that reason, he is showing dualism not to deny the loyalty oath to his king, while he intends to satisfy with the life in "Gang- Ho" separating himself from real world. As

흰쥐 부분 간 절제 후 재생 중인 간 조직의 구조와 metallothionein 분포 (Structure and Metallothionein Expression during Rat Liver Regeneration Induced by Partial Hepatectomy)

  • 문승훈;정진주;이용문;신길상;김완종
    • Applied Microscopy
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    • 제38권3호
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    • pp.175-183
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    • 2008
  • 흰쥐 간의 약 70%정도를 외과적으로 제거한 후, 시간 경과에 따라 간세포들의 증식과 간조직의 재구성 과정에서 나타나는 변화를 관찰하였고, 세포분열과 연관되어 있는 것으로 알려져 있는 metallothionein (MT)의 발현양상 및 세포내 분포 위치를 알아보고자 하였다. 간 절제 후 광학현미경 관찰 결과, 초기부터 소엽의 중심 정맥 주변 세포판이 붕괴되고 군집이 형성되는 모습이 관찰되었으며 간 절제 후 1일째 이미 세포들의 증식이 뚜렷이 증가하여 있는 모습을 관찰할 수 있었다. 이후 활발한 세포분열이 계속되어 재생이 이루어지게 되며 남아 있던 간조직은 약 7일이 경과하면 원 상태의 수준으로 회복되고, 재구성이 완료되는 것으로 조사되었다. 투과전자현미경을 이용하여 증식중인 간세포들의 미세구조 변화를 관찰하였던 결과, 간 절제 후 3시간 경과한 흰쥐 간세포들에서 핵/세포질 비가 비교적 높게 나타났고, 미토콘드리아의 수가 증가하였으며, 유리리보솜이나 폴리솜들의 분포도 증가된 것을 관찰할 수 있었다. 간 절제 후 24시간 전후 실험군에서는 세포질내 지방방울이 극단적으로 증가된 것이 확인되었으며 간 세포들 사이의 세포연접이 사라지거나 약화된 모습을 나타내었다. 7일째 실험군에서는 세포간 연접장치나 세포내 핵과 소기관들의 분포, 담세관의 미세구조 등이 정상대조군과 유사하게 나타났다. MT의 발현 및 위치를 알아보기 위한 면역조직화학결과 정상대조군 간세포에서는 MT에 대한 양성반응이 세포질과 핵에서 약하게 관찰되었으나, 간 절제 후 3시간이 경과한 실험군에서부터 MT에 대한 양성반응이 증가하기 시작하였으며, 일부 세포들에서는 핵에서도 더욱 뚜렷하였다. 시간 경과에 따라 핵에서의 양성반응은 지속되다가 3일이 경과한 실험군에서부터 핵과 세포질에서의 반응이 약하게 나타나며, 7일이 경과한 실험군에서는 정상대조군과 같은 미약한 반응을 나타냈다. 결론적으로, 부분 간 절제 후 재생과정은 간소엽의 체제가 붕괴되고 세포 증식이 이루어지며, 조직의 재구성과정을 거치는 것으로 요약될 수 있다. 또한 MT 단백질은 간세포들의 세포분열에 연관이 있는 것으로 판단된다.

감마선을 이용한 고기능성 히알루론산/연어추출물 제형개발 (Development of High-Functional Hyaluronic Acid/Salmon Extract Formulation Using Gamma-Ray)

  • 권동건;심재구;하만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.9-16
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    • 2018
  • 음주 후 숙취는 사람에 따라 증상과 정도가 상이 하지만 일반적으로 갈증, 피로감, 두통, 전신권태, 위장장애, 구토, 설사, 비타민 결핍 등이 나타난다. 이러한 숙취현상은 간세포와 체내에 축적된 알코올 및 알코올에 함유되어 있는 발효 부산물인 에틸아세테이트, 아세트알데히드 등의 전구물질들의 작용에 의해 발생한다. 이에 숙취현상을 해소하기 위한 연구로 연어 추출물 중 정액 또는 정소 추출물인 핵산-당-인산으로 이루어진 고분자이며 다당체인 Polydeoxyribonucleotide(PDRN)과 동일한 Origin, 동일 구조를 가지며 PDRN에 비해 가격이 저렴한 수용성 연어 추출물 분말을 사용하였다. 그리고 D-Glucuronic acid와 N-Acetyl glucosamine으로 구성된 고분자 다당체로 뛰어난 생체 적합성, 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 대한 부분에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 히알루론산(Hyaluronic acid)을 감마선으로 조사하여 사용하였다. 연어추출물 분말과 히알루론산 등을 이용하여 조성물을 제조한 후 체내 에탄올, 아세트알데히드 감소량, 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도를 측정하여 알코올 분해효과를 평가하였고, 피부 수분 증발량과 피부 수분량을 조사하여 피부개선을 평가하고 항산화 및 피부보습효과를 제공하는지 여부를 판단하였다. 이에 에탄올은 연어추출물을 첨가하였을 때가 무첨가에 비해 5배에서 7배의 감소량을 보였고 아세트알데히드 3배에서 5배 이상의 감소량을 보였다. 또한 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도의 변화에서는 무첨가 대조군에 비해 급격한 저하 변화를 보여 알코올 분해효과가 있음을 확인하여 숙취해소 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 히알루론산 원료를 첨가하여 사용하였을 때 피부 수분함유량이 높았으며, 피부 수분 증발량이 감소됨이 확인되었다. 이에 고분자 다당체인 히알루론산은 뛰어난 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 것으로 사료되어 연어추출물 분말과 히알루론산을 주원료로 하는 조성물이 음주 후 나타나는 숙취현상에 효과가 있다고 할 수 있다.

CMOS 공정 기반의 X-대역 위상 배열 시스템용 다기능 집적 회로 설계 (Design of CMOS Multifunction ICs for X-band Phased Array Systems)

  • 구본현;홍성철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권12호
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    • pp.6-13
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    • 2009
  • X-대역의 위상 배열 시스템에 응용 가능한 전력 증폭기, 6-bit 위상 변위기, 6-bit 디지털 감쇠기 및 SPDT 송수신 스위치를 각각 설계 및 측정하였다. 모든 회로는 CMOS 0.18 um 공정을 사용하여 구현되었다. 전력 증폭기는 2-단 차동 및 cascode 구조를 가지며, 20 dBm 의 P1dB, 19%의 PAE 의 성능을 8-11 GHz 주파수 대역에서 보였다. 6-bit 위상 변위기는 Embedded switched filter 구조를 가지며, 스위치용 nMOS 트랜지스터 및 마이크로스트립 선로로 인덕턴스를 구현하였다. $360^{\circ}$ 위상 제어가 가능하며 위상 해상도는 $5.6^{\circ}$ 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS phase 및 amplitude 오차는 $5^{\circ}$ 및 0.8 dB 이하이며, 삽입손실은 약 $-15.7\;{\pm}\;1,1\;dB$ 이다. 6-bit 디지털 감쇠기는 저항 네트워크와 스위치가 결합된 Embedded switched Pi-및 T-구조이며, 위상 배열 시스템에서 요구하는 낮은 통과 위상 변동 특성을 가지는 구조가 적용되었다. 최대 감쇠는 31.5 dB 이며 진폭 해상도는 0.5 dB 이다. 8-11 GHz 주파수 대역에서 RMS amplitude 및 phase 오차는 0.4 dB 및 $2^{\circ}$ 이하이며, 삽입손실은 약 $-10.5\;{\pm}\;0.8\;dB$ 이다. SPDT 송수신 스위치는 series 및 shunt nMOS 트랜지스터의 쌍으로 구성되었으며 회로의 면적을 최소화하기 위해 1개의 수동 인덕터만으로 SPDT 기능을 구현하였다. 삽입손실은 약 -1.5 dB, 반사손실은 -15 dB 이하이며, 송수신 격리 특성은 -30 dB 이하이다. 각각의 칩 면적은 $1.28\;mm^2$, $1.9mm^2$, $0.34\;mm^2$, $0.02mm^2$ 이다.

Fate of Heavy Metals in Activated Sludge: Sorption of Heavy Metal ions by Nocardia amarae

  • Kim, Dong-wook
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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    • pp.2-4
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    • 1998
  • Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.

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