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생물전환 기법을 적용한 접시꽃 callus 추출물의 항염증 활성 (Anti-inflammatory effect of Althaea rosea L. Callus extract by applying biorenovation)

  • 구연수;박태진;김정환;김승영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.39-45
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    • 2023
  • Biorenovation은 미생물의 생체 촉매 대사를 통해 단일 화합물 또는 천연물을 생물 전환시켜 약리학적 효능을 증진시키고, 세포에 대한 독성을 완화시키는 기술이다. 접시꽃은 예로부터 한약으로 사용되어 왔으며, 항염증, 항암 등 다양한 생리학적 효능이 있다고 보고되고 있다. 또한, 본 연구에서 사용된 접시꽃캘러스는 손상부를 보호하기 위해 발달한 미분화 식물 조직으로, 항산화 및 미백 효과가 있는 것으로 보고되었지만 염증과 같은 다른 활성에 대한 연구는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 바이오리노베이션을 접시꽃 캘러스 추출물(ARBR)에 적용하여 RAW 264.7 대식세포에 대한 생물전환 추출물의 항염증 효능을 연구하였다. 그 결과 측정 농도(50, 100, 200 ㎍/mL)에서 세포에 대한 독성이 없었으며, 산화질소 생성 억제에 대한 효능이 기존 추출물에 비해 증진되었다. 또한, 프로스타글란딘 E2와 전염증성 사이토카인, 고리형 산소화 효소, 산화질소의 유도 합성효소의 생성을 농도 의존적으로 억제하는 경향을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 ARBR이 과도하게 발현된 염증반응을 조절하여 기능성 화장품과 의약품의 소재로서 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

회심 및 성화 중심의 교육 프로그램이 청소년의 영성에 미치는 영향 : A캠프를 중심으로 (The impact of conversion and sanctification-centered educational programs on youth spirituality : Focusing on Camp 'A')

  • 김민호
    • 기독교교육논총
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    • 제76권
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    • pp.237-258
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    • 2023
  • 연구 목적 : 청소년의 문제는 사회의 책임을 넘어 교회의 책임이기도 하다. 청소년의 영성을 향상시키고 관리하는 기독교 집중 교육프로그램에 대한 선행연구는 기획과 운영, 교회 및 가정과의 연계에 주안점을 두었으며 정성적 연구가 주를 이루었다. 이에 반해 청소년 영성 변화에 관한 정량적 연구는 찾아보기 어렵다. 특히 기독교의 신앙의 핵심인 회심과 성화가 영성에 미치는 영향을 탐색한 연구는 더욱 찾아보기 어렵다. 이에 본 연구는 회심과 성화를 중심으로 한 집중 교육프로그램이 청소년들의 영성에 어떠한 영향을 주는지 검증하고자 한다. 연구 내용 및 방법 : 연구의 목적을 달성하기 위해 회심과 성화, 영성의 주요 개념을 살피고 회심 및 성화 중심의 교육 프로그램의 사례로 'A'캠프의 교육목표를 탐색하였다. 그리고 캠프의 교육프로그램이 청소년 영성변화에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 2023년 여름에 진행한 캠프에서 사전사후 검사를 실시 하였다. 사전사후 검사는 이은철과 김민정이 개발한 영성수준 측정도구를 사용하였으며 1일차와 3일차에 사전사후 검사를 각각 실시 한후 최종 109개의 설문지를 회수하여 대응표본 t검정으로 분석하였다. 분석 결과 하나님과의 관계 t=-9.65, 전통적 신앙심 t=-6.22, 영성의 영향 t=-6.35, 종교활동 t=-8.32, 초월적인 힘의 경험 t=-8.67, 바르게 사는 것 t=-8.04으로 전영역에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 결론 및 제언 : 본 연구 결과에서 회심과 성화에 집중 했을 때, 청소년들의 영성의 수준이 전반적으로 향상되고, 특히 청소년들이 하나님을 체험하고, 성령의 임재를 통해서 바르게 살고자 다짐하는 것으로 확인되었다. 결과를 기반으로 통해 청소년을 위한 집중 교육프로그램의 방향을 논할 수 있을 것이다. 특별히 캠프를 통한 집중 교육의 방향성을 제시한 것은 매우 큰 시사점이라고 할 수 있다.

폐유육종증의 활동성 지표로서 IL-12의 효용성에 관한 연구 (The Value of Interleukin-12 as an Activity Marker of Pulmonary Sarcoidosis)

  • 김태형;전용감;심태선;임채만;이상도;고윤석;김우성;김원동;김동순
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제46권2호
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    • pp.215-228
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    • 1999
  • 배 경: 유육종증은 원인 모르게 비건락성 상피성 육아종이 전신에 발생하는 질환으로서 그 경과가 매우 다양하여 많은 환자들은 자연적으로 치유되기도 하나 일부 환자들은 계속 진행하여 호흡부전으로 사망하기도 하며 이러한 다른 결과가 초래되는 기전이나, 그 결과를 예측하는 지표는 아직 알려진 것이 없다. 유육종증은 병변내에서는 CD4+ T 임파구가 수적으로 증가할 뿐 아니라 그 작용이 과다하게 증가하며 이러한 병변내에서의 CD4+ T 임파구의 과다한 작용은 정확한 원인은 아직도 모르지만 이들이 oligoclonality를 가진 것으로 미루어 어떤 항원의 지속적인 자극에 기인할 것으로 추측하고 있다. 근래에 CD4+ T 임파구가 주로 IL-2 및 IFN-$\gamma$을 분비하고 지연성 과민 반응에 기여하는 Th1 세포와 IL-4, IL-5, IL-10을 분비하여 알레르기 반응에 관여하는 Th2 세포의 두 종류가 있다는 것이 밝혀졌고, 유육종증 병변 내 CD4+ T 임파구는 IL-2 및 IFN-$\gamma$를 분비하는 Th1 세포가 주인것으로 생각되고 있다. 또한 최근 미분화 T 세포들을 Th1 세포쪽으로 분화를 유도하는 데에 IL-12가 중요한 역할을 한다는 것이 알려졌으며, Mmoller등은 폐유유종증 환자에서 기관지폐포세척액(Bronchoalveolar lavage fluid : BALF) 내 IL-12가 증가한 것을 관찰하였다. 그러므로 폐유육종증의 병변의 계속적인 진행, 또는 자연치유 여부의 결정에 IL-12가 관여할 것을 추측할 수 있다. 이에 저자들은 IL-12가 유육종증의 활동성 지표로 사용될 수 있는지를 알아보기 위하여 본 연구를 시행하였다. 대 상: 조직학적으로 확진된 폐유육종증 환자 26명(남자: 10명, 여자: 16명, 연령: $38.7{\pm}10.6$세)과 정상 대조군 11명을 대상으로 진단 시 얻은 BALF 내 IL-12양과 BALF내 폐포대식세포 (Alveolar macrophage : AM)를 24 시간 배양 시 배양액 내로 분비되는 IL-12양을 ELISA 방법으로 측정 비교하였다. 폐유육종증 환자들중 12명이 임상적으로 비활동성이었고, 14명은 활동성이었다. 결 과: 폐유육종증 환자들의 BALF내 총세포수, AM 총수, 임파구백분율 및 총수, CD4/CD8 비가 대조군에 비해 유의하게 증가하였으나, 활동성 및 비활동성 환자군 사이에 유의한 차이는 없었다. BALF내 IL-12 농도는 폐유육종종 환자에서 $49.3{\pm}9.2$ pg/ml로 정상대조군의 $2.5{\pm}0.4$ pg/ml 보다 유의하게 (p<0.001) 높았고, 활동성 유육종증에서는 $70.3{\pm}14.8$ pg/ml로 비활동성 환자들의 $24.8{\pm}3.1$ pg/ml 보다 유의하게 높았다(p=0.001). BALF내의 IL-12 농도는 BALF내 AM백분율 (p<0.001), 임파구 백분율 (p<0.001) 및 임파구 총수 (p<0.001)와도 유의한 상관관계를 보였다. 또한 BALF내의 IL-12 농도는 최근에 유육종증의 활동성의 지표로 알려지고 있는 혈청 및 BALF내 sICAM-1 농도(각각 p<0.001, p=0.001), AM의 ICAM-1 발현도와도 (p<0.001) 유의한 상관관계를 보였다. AM에서의 IL-12분비량은 폐유육종증 환자들에서 $206.2{\pm}61.9$ pg/ml로 정상대조군의 $68.3{\pm}43.7$ pg/ml 보다 높았으며 (p<0.008), 활동성 및 비활동성 환자군간 유의한 차이는 없었다. 결 론: 이상의 결과로 BALF 내 IL-12 농도는 폐내 염증 세포의 침윤 정도를 반영하며, 유육종증의 활성도를 예측하는 지표로서 유용할 것으로 사료되었다.

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해수 중 용존 이산화탄소 농도 증가가 두토막눈썹참갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)의 세포내 에너지 할당에 미치는 영향 (Cellular Energy Allocation of a Marine Polychaete Species (Perinereis aibuhitensis) Exposed to Dissolving Carbon Dioxide in Seawater)

  • 문성대;이지혜;성찬경;최태섭;이규태;이정석;강성길
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-16
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    • 2013
  • 해수 중 용존 이산화탄소 농도 증가가 두토막눈썹참갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)의 세포내 에너지 할당(CEA, cellular energy allocation)에 미치는 영향을 알아보고자 0.39(대조구=390 ppmv), 3.03 (=3,030 ppmv), 10.3 (=10,300 ppmv), 그리고 30.1 (=30,100 ppmv) mM의 이산화탄소 농도를 갖는 해수에 청충을 7일간 노출하여 세포 에너지와 세포 전자전달체계(ETS, electro transport system) 활성을 분석하였다. 실험생물의 지질, 당질, 그리고 단백질 함량과 ETS로부터 에너지 소비율을 계산하여 CEA를 산출한 결과 이산화탄소 농도가 증가함에 따라 CEA가 감소하였다. 지질의 경우 이산화탄소 농도가 증가 할수록 지질함량도 증가하였으며, 당질은 이산화탄소 농도가 3.03 mM인 실험구에서 가장 낮고 10.3 mM인 실험구에서 일부 증가하였으나 가장 높은 농도에서는 다시 감소하는 경향을 보였다. 단백질은 이산화탄소 농도가 3.03 mM인 실험구에서는 영향이 없었지만, 10.3 mM 이상의 농도에서부터 유의한 수준의 CEA 감소가 나타났다. 에너지 소비율은 이산화탄소 최고 농도에서만 유의한 증가 현상이 나타났지만, CEA는 대조구와 비교해 3.03 mM의 실험구부터 감소하였다. 이산화탄소는 해수중 pH를 낮추어 시험생물에 스트레스를 증가시키고, 세포내 에너지 할당변화에 영향을 미친 것으로 판단된다. 해산 갯지렁이를 이용한 CEA 평가결과는 대기 중 이산화탄소의 증가 또는 이산화탄소 저감을 위해 추진되고 있는 해양 지중저장사업 과정에서 누출된 이산화탄소의 해양생태계 위해성을 예측하는 자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

미국 네브라스카의 관개된 옥수수 농업생태계의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환 (Radiation, Energy, and Entropy Exchange in an Irrigated-Maize Agroecosystem in Nebraska, USA)

  • 양현영;요하나 마리아 인드라와티;앤드류 수커;이지혜;이경도;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.26-46
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    • 2020
  • 이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.

청상방풍탕 열수 추출물의 피부재생, 주름개선, 미백, 보습 효과 및 세포독성 평가 (Skin Regeneration, Anti-wrinkle, Whitening and Moisturizing Effects of Cheongsangbangpung-tang Aqueous Extracts with Cytotoxicity)

  • 우창윤;김동철
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.49-70
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    • 2017
  • 목 적: 본 연구는 한의학에서 면포질환에 빈번히 사용하는 대표적인 복합처방인 청상방풍탕의 열수 추출물 동결건조물의 피부 노화 개선 효과 평가를 위하여 피부재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 각각 평가하였고, 기본적인 독성 평가의 일환으로 세포독성 또한 in vitro 방법으로 평가하였다. 방 법: 본 연구에서는 human normal fibroblast(CRL-2076) 세포 및 B16/F10 murine melanoma(CRL-6475) 세포에 대한 청상방풍탕 열수 추출 동결건조물(수율 18.71%)의 세포독성을 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium Bromide) 방법을 통해 평가하였고, B16/F10 melanoma cells의 melanin 생성 억제 정도 및 melanin 합성 필수 효소인 tyrosinase 활성 억제와 arbutin을 비교 평가하여 미백효과를 평가하였다. 또한 피부 재생 및 주름 개선 효과를 transforming growth factor(TGF)-${\beta}1$와 fibroblast의 collagen type I 합성능을 비교, phosphoramidon disodium salt(PP)와 세포외 기질의 분해에 관여하는 elastase활성 억제를 비교, oleanolic acid(OA)와 hyaluronidase, collagenase 및 matrix metalloproteinase(MMP)-1 활성 억제를 비교하여 각각 평가하였고, 마우스 피부 수분함량 변화를 관찰하여 보습효과를 평가하였다. 결 과: 본 실험의 결과, 청상방풍탕은 human normal fibroblast 세포 및 B16/F10 murine melanoma 세포에서 최고 농도인 500 mg/ml까지 유의한 세포독성이 나타나지 않았고, fibroblast의 collagen type I 합성을 증가시켰다. 또한 세포외기질 파괴와 연관된 것으로 알려진 hyaluronidase, elastase, collagenase 및 MMP-1 활성을 각각 억제하였고 melanin의 생성에 관여하는 tyrosinase의 활성 및 B16/F10 melanoma 세포의 melanin 생성을 농도 의존적으로 차단함이 관찰되었다. 이와 더불어 정상매체 대조군에 비해 청상방풍탕 경구 투여군이 투여 용량 의존적으로 마우스 피부 수분 함량을 유의성 있게 증가시켰다. 결 론: 이상의 결과에서, 청상방풍탕은 세포 독성 없이 피부재생, 주름개선, 미백 및 보습 효과를 나타남이 관찰되어 차후 피부 개선 소재로서 그 가치가 높을 것으로 판단되나 금후 개별 구성 약재 각각에 대한 효능 및 생리활성을 나타내는 화학성분의 검색과 더불어 다양한 방면으로 기전적인 연구와 피부 보호 효과에 대한 in vivo평가를 체계적으로 수행해야 할 것으로 판단된다.

결핵성 흉막염의 진단에서 결핵균 항원 자극에 의한 흉수 세포의 IFN-γ 분비 검사의 유용성 (The Utility of Pleural Fluid Cell IFN-γ Production Assay in the Diagnosis of Tuberculous Pleurisy)

  • 박재석;김윤섭;지영구;이계영;최주영;조성애;조상래
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제59권2호
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    • pp.186-192
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    • 2005
  • 연구배경 : 결핵균 항원자극에 의한 흉수 세포의 $IFN-{\gamma}$ 분비검사가 결핵성 흉막염과 다른 원인의 흉수의 감별진단에 유용한지 알아보고자 하였다. 방 법 : 39명의 결핵성 흉막염 환자와 비결핵성 흉수를 보인 26명의 환자(부폐렴성 흉수 13명, 암성 흉수 13명)들의 흉수세포를 분리하여 배양하면서 PPD와 PHA로 24시간 자극한 후 배양상층액의 $IFN-{\gamma}$ 농도를 ELISA 방법으로 측정하였다. 결 과 : 1) 결핵성 흉수의 ADA 활성도 및 $IFN-{\gamma}$ 농도는 비결핵성 흉수보다 높았다(p < 0.01). 2) PPD로 흉수세포들을 자극하였을 때 분비되는 $IFN-{\gamma}$ 농도는 결핵성 흉수($755,266{\pm}886,636pg/ml$)에서 비결핵성 흉수($3,509{\pm}6,980pg/ml$)보다 높았다(p<0.01). 결핵성 흉막염의 진단기준을 $IFN-{\gamma}$ 농도가 10,000 pg/ml 이상인 경우로 정의하였을 경우 민감도는 97.4%, 특이도는 92.3%였다. 3) PPD 자극에 의한 흉수세포의 $IFN-{\gamma}$ 분비를 PHA로 자극하였을 때의 $IFN-{\gamma}$ 분비에 대한 비로 비교하였을 때 결핵성 흉수($59{\pm}85$)에서 비결핵성 흉수($5{\pm}18$)보다 높았다(p<0.01). 결핵성 흉막염의 진단기준을 PPD/PHA 비가 5이상인 경우로 정의하였을 경우 민감도는 76.9%, 특이도는 92.3%였다. 결 론 : 결핵균 항원 자극에 의한 흉수세포 $IFN-{\gamma}$ 분비검사는 결핵성 흉막염의 진단에 이용될 수 있을 것이다.

비외상성 피질하 뇌혈관 질환 환자에서 인지기능, 정신행동 증상 및 일상 생활 기능간의 상관에 대한 연구 (A Study on Correlations Among Cognitive Functions, Neurobehavioral Symptoms and Daily Living Functions in Patients with Non-Traumatic Subcortical Cerebrovascular Disease)

  • 이영호;박영수;최홍;최영희;고대관;정영조;박병관;김수지;정숙희;고병희;송일병;박건우;이대희
    • 정신신체의학
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    • 제4권2호
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    • pp.170-181
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    • 1996
  • Objective : This study was tried to investigate the specific relationships among cognitve function, neurbehavioral symptoms, and daily living functions, as well as provide the guidline of more proper clinical approches for patients with subcortical cerebrovascular disease. Objects and Methods Subjects were 85 patients whose diagnosis was confirmed by brain CT or MRI and controls were 195 normal persons matched by educational level with the subjects. The cognitive functions were evaluated by BNA(Benton neuropsychiatric assessment), subjective neurobehavioral symptoms by SCL-90-R(Sympton Check List-90-Revised), objective neurobehavioral symptoms by NRS(Neurobehavioral Rating Scale), and daily living function symptoms by NRS(Neurobehavioral Rating Scale), and daily living function by GERRI(Geriatric Evaluation by Relative's Rating Instrument) and IADL(Instrumental Activities of Daily Living Scale). Results: 1) Subjects showed significantly lower cognitive functions than controls in all tests of BNA except Lt-Rt Orientation Test(p=0.09) and facial Recognition Test(p=0.186). 2) In subjective neurobehavioral symptoms, subjects showed significantly lower scores in all symptoms except anxiety(p=0.059), hostility(p=0.159), and phobic anxiety(p=0.849). But in objects neurobehavioral symptoms, subjects showed significantly higher in scores in psychoticism (p=0.000) and neuroticism(p=0.025) of NRS. 3) The score of social functioning of GERRI(p=0.000) and that of IADL(p=0.000) were significantly higher in subjects than in controls. 4) for correlation between cognitive and daily living functions, there were significant correlations between the scores of all items on BNA and the score of cognitive or social function of GERRI and the socre of MDL in corntrols, whereas in subjects, there were significant correlations only between the scores of BNA and the score of IADL. 5) for correlation between neuroehavioral symptoms and daily living functions, there were significant correlatons between the socre of subjective neurobehavioral symptoms and the scores of all subscales of GERRI and the score of MDL in controls. On the contrary, in subjects, there were significant correlations between the score of social function of GERRI and the score of objective neurobehavioral symptoms such as psychoticism, agitiation-hostility, and decrease d motivation-emotional withdrawl. Conclusion : Above results suggest that disturbances in specific function of brain may play a role as a predictor of impairments with specific daily living functions and also suggest that specific correlations among various functions may be useful as clinical parameters for setting of the treatment goal and for assessing the ongoing process in the treatment and rehavilitation of the patients with subcortical cerebrovascular disease.

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대기 누출 방사성물질 선원 위치 추적을 위한 3차원 궤적모델 개발 (Development of Three-Dimensional Trajectory Model for Detecting Source Region of the Radioactive Materials Released into the Atmosphere)

  • 서경석;박기현;민병일;김소라;양병모
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제41권1호
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    • pp.31-39
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    • 2016
  • 연구배경: 우리나라를 포함한 중국, 대만, 북한, 일본 등에서 원전, 재처리시설과 같은 원자력시설의 증가에 따라 주변국 핵활동 분석의 종합적 대책이 필요하다. 우리나라와 포괄적핵실험금지조약기구(Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, CTBTO)는 동북아시아 지역에서 핵종 탐지소를 운영 중으로, 핵종탐지 장비에서 특이 값 측정시 모니터링 자료의 분석과 더불어 배출원 탐색모델을 이용하여 핵종의 기원이 어디인지 추정하고 평가하는 것은 주변국 핵활동에 대한 감시 및 안전성 확보 측면에서 중요하다. 재료 및 방법: 주변국의 은밀한 핵활동 시 방사성핵종의 기원을 추정하기 위하여 3차원 전진/후진형 궤적모델을 개발하였다. 개발된 궤적모델은 궤적 미분방정식을 유한차분법을 이용한 방법으로 주어진 바람자료를 이용하여 방사성핵종의 방출지점으로부터 입자의 궤적을 순차적으로 찾아가는 전진형 모델과 시간 역산으로 방출기원을 추정하는 후진형 모델로 구성되었다. 결과 및 논의: 개발된 궤적모델의 검증을 위하여 체르노빌 사고 당시 측정된 농도자료를 이용하였다. 검증결과 관측지점의 농도가 높게 측정된 지점과 방출기원에서 가까운 지역으로부터 시간 역산의 방출지점을 추정한 결과의 정확도가 높았다. 3차원 궤적모델은 방출시간, 방출높이, 방출간격 등의 변수에 의해 계산결과가 달라지는 불확도를 내포하고 있는데, 이러한 궤적모델의 불확도를 최소화하기 위해 한국원자력연구원에서 개발한 대기확산모델(long-range accident dose assessment system, LADAS)를 이용하여 fields of regards (FOR) 기법에 의해 오염물 방출영역을 추정한바 신뢰성 있는 결과를 얻었다. 결론: 본 연구를 통하여 개발된 배출원 탐색모델은 주변국의 은밀한 핵활동 시 핵종 탐지장비와 연계하여 방사성핵종의 방출지역과 기원을 파악하여 우리나라의 핵종탐지 능력을 향상하고 핵활동 및 방사선 안전 분야에서 주도적 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다.

안전조치 사찰을 위한 휴대형 HPGe 검출기 시제품 성능평가 실험 (Performance Test of Portable Hand-Held HPGe Detector Prototype for Safeguard Inspection)

  • 곽성우;안길훈;박일진
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제39권1호
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    • pp.54-60
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    • 2014
  • IAEA는 핵물질 계량 관리 검사를 위해 다양한 방사선 검출기를 사용하고 있다. 주로 HPGe, NaI(Tl), CZT 등이 사용되며, 정확한 측정이 요구되는 검사에는 고분해능 HPGe 검출기 활용도가 높다. HPGe 검출기는 추가적인 냉각장치로 인하여 부피가 크고 무거우며, 사용하기 전에 충분히 냉각시켜야 하기 때문에 측정의 준비 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 가볍고 짧은 사용 전 냉각이 요구되는 휴대형 HPGe가 개발되었다. 본 논문은 개발된 휴대형 HPGe 검출기 시제품을 실제 IAEA 사찰 현장에 적용하여 얻은 성능평가 결과를 기술한다. 휴대형 HPGe로 얻은 방사선 스펙트럼은 핵물질 종류와 농축도에 따라 다른 특징을 보였고, 또한 $^{235}U$$^{238}U$의 붕괴 계열에서 방출되는 감마선 및 우라늄의 특성 x-선 차이도 확인할 수 있었다. 그리고 휴대형 HPGe 검출기 시제품으로 측정한 농축도는 핵물질 종류에 따라 실제값과 9 ~ 27%의 상대적 오차를 보였다. 휴대형이라는 소형 검출기의 한계 때문에 일부 핵물질은 IAEA에서 요구하는 정확도를 만족시키지 못하는 경우도 있었지만 향후 추가적인 연구의 수행으로 이러한 문제점은 해결 가능할 것으로 판단된다. 본 논문은 새로운 휴대형 HPGe 검출기를 안전조치에 적용한 사례와 측정한 스펙트럼을 농축도 분석 코드로 분석한 결과를 다룬다. 따라서 국내 원자력시설의 우라늄 농축도 검증을 위한 IAEA 안전조치 사찰 결과를 분석한 논문이 별로 발표되지 않은 상황에서, 본 논문은 안전조치 검사 결과 분석에도 유익할 것으로 판단된다. 개발된 방사선 검출기의 개선 사항도 함께 논의하였으므로 향후 관련 분야 방사선 검출기 개발에도 기여할 것으로 예상된다.