• Title/Summary/Keyword: 상대조절력

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Effect of DC bias on structure of hydrogenated amorphous silicon and microcrystalline silicon

  • 이윤정;주성재;임승현;윤의준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.84-84
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    • 2000
  • 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)과 미세결정질 실리콘 ($\mu$c-Si:H)은 저온.건식 공정인 PECVD로 값싼 유리 기판을 사용하여 넓은 면적에 증착이 가능하다는 큰 장점으로 인해 광전소자(photovoltaic device)와 박막 트랜지스터(TFTs)등에 폭넓게 응용되어 왔으며 최근에는 nm 크기의 실리콘 결정(nc-Si)에서 가시광선 영역의 발광 현상이 발견됨에 따라 광소자로서의 특성을 제어하기 위해서는 성장 조건과 공정 변수에 따른 구조 변화에 대한 연구가 선행되어야 한다. 본 연구에서는 UHV-ECR-PECVD 법을 이용하여 H2로 희석된 SiH4로부터 a-Si:H과 $\mu$c-Si:H를 증착하였다. 그림 1은 SiH4 20sccm/H2 50sccm/25$0^{\circ}C$에서 기판의 DC bias를 변화시키면서 박막을 증착시킬 때 나타나는 박막의 구조 변화를 raman spectrum의 To phonon peak의 위치와 반가폭의 변화로 나타낸 것이다. 비정질 실리콘 박막은 DC bias를 증가시킴에 따라 무질서도가 증가하다가 어떤 critical DC bias에서 최대치를 이룬후 다시 질서도가 증가한다. 이온의 충격력에 의해 박막내에 응력이 축적되면 박막의 에너지 상태가 높아지고 이 축적된 응력이 ordering에 대한 에너지 장벽을 넘을 수 있을 만큼 커지게 되면 응력이 풀리면서 ordering이 가능해지는 것으로 생각된다. 그림 2는 수소 결합 형태의 변화이다. 박막의 무질서도가 증가할 경우 알려진 바와 같이 2000cm-1근처의 peak은 감소하고 2100cm-1 부근이 peak이 증가하는 현상을 보였다. 본 논문에서는 여러 공정 변수, 특히 DC bias에 따르는 박막의 구조 변화와 다른 성장 조건(온도, 유량비)이 critical DC bias나 결정화, 결정성 등에 미치는 영향에 대한 분석결과를 보고하고자 한다.등을 이용하여 광학적 밴드갭, 광흡수 계수, Tauc Plot, 그리고 파장대별 빛의 투과도의 변화를 분석하였으며 각 변수가 변화함에 따라 광학적 밴드갭의 변화를 정량적으로 조사함으로써 분자결합상태와 밴드갭과 광 흡수 계수간의상관관계를 규명하였고, 각 변수에 따른 표면의 조도를 확인하였다. 비정질 Si1-xCx 박막을 증착하여 특성을 분석한 결과 성장된 박막의 성장률은 Carbonfid의 증가에 따라 다른 성장특성을 보였고, Silcne(SiH4) 가스량의 감소와 함께 박막의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다. 이것은 quinua 대체량 증가에 따른 반죽의 안정성이 저하되어 버린 것으로 생각되어진다. 더욱이 lipase를 첨가하면 반죽이 분화하는 경향이 보여졌지만 첨가량 75ppm에 있어서 상당히 비용적의 증대가 보였다. 이것은 lipase의 가수분해에 의해

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The Effect of Soil Amended with β-glucan under Drought Stress in Ipomoea batatas L. (𝛽-glucan 토양혼합에 따른 고구마의 가뭄피해 저감 효과 )

  • Jung-Ho Shin;Hyun-Sung Kim;Gwan-Ju Seong;Won Park;Sung-Ju Ahn
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.10 no.3
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    • pp.64-72
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    • 2023
  • Biopolymer is a versatile material used in food processing, medicine, construction, and soil reinforcement. 𝛽-glucan is one of the biopolymers that improves the soil water content and ion adsorption in a drought or toxic metal contaminated land for plant survival. We analyzed drought stress damage reduction in sweet potatoes (Ipomoea batatas L. cv. Sodammi) by measuring the growth and major protein expression and activity under 𝛽-glucan soil amendment. The result showed that sweet potato leaf length and width were not affected by drought stress for 14 days, but sweet potatoes grown in 𝛽-glucan-amended soil showed an effect in preventing wilting caused by drought in phenotypic changes. Under drought stress, sweet potato leaves did not show any changes in electrolyte leakage, but the relative water content was higher in sweet potatoes grown in 𝛽-glucan-amended soil than in normal soil. 𝛽-glucan soil amendment increased the expression of plasma membrane (PM) H+-ATPase, but it decreased the aquaporin PIP2 (plasma membrane intrinsic protein 2) in sweet potatoes under drought stress. Moreover, water maintenance affected the PM H+-ATPase activity, which contributed to tolerance under drought stress. These results indicate that 𝛽-glucan soil amendment improves the soil water content during drought and affects the water supply in sweet potatoes. Consequently, 𝛽-glucan is a potential material for maintaining soil water contents, and analysis of the major PM proteins is one of the indicators for evaluating the biopolymer effect on plant survival under drought stress.

하계 전기, 전자연합학술회의 및 산학협동 심포지엄 초록

  • 대한전기학회
    • 전기의세계
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    • v.27 no.5
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    • pp.33-54
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    • 1978
  • (차례) 1.산학협동심포지업 (1)우리나라에서의 연구개발과 산학협동 (2)산학협동과 산업계의 역할 (3)산학협동의 현황과 진로 2.학술회의A (1)전력게통의 계층구조와 협조원리에 관한 연구 (2)2중층괴상회전자 유도전동기의 이론해석 (3)초고주파가열장치에 사용하는 철공진변압기의 해석적 설계 (4)한국전기기시험연구소 대전력단락 시험설비설계 (5)직류전동기제어를 위한 Thyristor Chopper정류회로에 관한 연구 (6)선로의 개폐정보를 포함하는 전력계통의 상태추정 (7)단일신경세포에 대한 ITEM 신호 특성 3.학술회의B (1)MMM-1 Computer System의 설계 및 제작 (2)Adaptive Delta Modulation System의 성능비교 연구 (3)6GHZ FMD마이크로파 무선전송장치의 개발 (4)적선도에 의한 회로망함수의 결정 (5)동맥혈압의 해석과 그의 전기적 유사모델 (6)피부감각의 정보전달 특성에 관하여 (7)선형직접회로의 공정설계 및 그 특성 조성 (8)DH L.D의 전기적포화현상에 관한 이론적 해석 (9)Potocoupler를 이용한 Isolator 4.학술회의C (1)Al-Al$_{2}$O$_{3}$ -Al박막구조의 전기적 특성 (2)이종금속에 샌드위치된 고분자물질의 단락전조 (3)유전체가 일부체워진 직 6면체의 캐비티의 다중모오드 해석 (4)반도체 가스 검지소자의 제조 및 그의 전기적 특성 (5)실리콘 산화공정에 대한 실험적 고찰 (6)진공증착법에 의한 InSb 박막제도에서 열처리효과 (7)(Ba$_{1}$-xBix) Tio$_{3}$ PTC thermistor의 첨가량의 최적건안 (8)금속박막증착시 두께조절 5.특별강연회 (1)일본에 있어서의 절력계통공학연구 (2)Linear Motor의 최근개발동향량도 높았다. valine과 leucine 및 aspartic acid, glycine과 glutamic acid, leucine과 aspartic acid 간에는 고도의 정상관, glycine과 serine, valine과 phenylalanine, threonine과 proline, phenylalanine과 arginine, methionine과 glutamic acid, histidine과 lysine 간에는 유의 정상관, 그리고 isoleucine과 lysine 간에는 유의한 부상관이 있었다. 4. lysine 함량은 단백질 함량과 정산곤, isoleucine 함량은 단빅질 함량과 부상관을 보였으며, alanine, valine, leucine 함량은 지방함량과 각각 유의한 정산관을 보였다. 5. 대두 단백질은 7.5% acrylamide gel 전기영동에 의해 품종에 따라 12~16개의 구성분으로 분리되었으며, 이들중 주구성분들은 상대이동도가 0.06(a), 0.14(b). 0.24(d) 이었고, 구성분 b의 함량이 품종간에 가장 변이가 컸으며, 구성분 b는 그밖의 주요 구성분들의 함량과 부의 상관이 있었고, 구성분 a는 단백질 함량과 정상관이 있었다. 6. 종실단백질 구성분들의 조합 특성 면에서 공시 86품종은 11개 유형군으로 분류되었으며, 우리나라와 일본품종은 미국품종에 비해 단백질구성분 조성이 훨씬 다양하였다. 7. 이동도가 매우 빠른 단백질 구성분 o(Rm 0.77) p(Rm 0.81)를 모두 갖고 있는 품종은 3품종, 모두 갖고 있지 않은 품종은 1품종이었고, 나머지 82품종은 o나 p중 한 구성분을 갖고 있었으며 그 분포율은 30 : 65 이었는데 미국계 품종은 우리나라 품종에 비해 구성분 o를 간고 있는 비율이 현저히 적었다. 8. 대두 종실은 개화후 22일까지 완만히, 그 이후 20~30일간 급속히

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Development of Greenhouse Cooling and Heating Load Calculation Program Based on Mobile (모바일 기반 온실 냉난방 부하 산정 프로그램 개발)

  • Moon, Jong Pil;Bang, Ji Woong;Hwang, Jeongsu;Jang, Jae Kyung;Yun, Sung Wook
    • Journal of Bio-Environment Control
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    • v.30 no.4
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    • pp.419-428
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    • 2021
  • In order to develope a mobile-based greenhouse energy calculation program, firstly, the overall thermal transmittance of 10 types of major covers and 16 types of insulation materials were measured. In addition, to estimate the overall thermal transmittance when the cover and insulation materials were installed in double or triple layers, 24 combinations of double installations and 59 combinations of triple installations were measured using the hotbox. Also, the overall thermal transmittance value for a single material and the thermal resistance value were used to calculate the overall thermal transmittance value at the time of multi-layer installation of covering and insulating materials, and the linear regression equation was derived to correct the error with the measured values. As a result of developing the model for estimating thermal transmittance when installing multiple layers of coverings and insulating materials based on the value of overall thermal transmittance of a single-material, the model evaluation index was 0.90 (good when it is 0.5 or more), indicating that the estimated value was very close to the actual value. In addition, as a result of the on-site test, it was evaluated that the estimated heat saving rate was smaller than the actual value with a relative error of 2%. Based on these results, a mobile-based greenhouse energy calculation program was developed that was implemented as an HTML5 standard web-based mobile web application and was designed to work with various mobile device and PC browsers with N-Screen support. It had functions to provides the overall thermal transmittance(heating load coefficient) for each combination of greenhouse coverings and thermal insulation materials and to evaluate the energy consumption during a specific period of the target greenhouse. It was estimated that an energy-saving greenhouse design would be possible with the optimal selection of coverings and insulation materials according to the region and shape of the greenhouse.

Performance Features of Pansori Drummer from a viewpoint of the Relationship with Singer (창자와의 관계에서 본 판소리 고수의 공연학)

  • Song, Mikyoung
    • (The) Research of the performance art and culture
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    • no.23
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    • pp.63-103
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    • 2011
  • This paper inquires closely into the background of pansori gosu(drummer) and his social position based on documents and oral materials and the performance features of gosu in the entire process of pansori performance, 'preparation', 'performance' and 'aftermath', focused on the relationship between the changja(singer)-gosu. In the past, some gosus were ex-tightrope performers. Their social position and working conditions were better than that of the ex-tightrope performers but were worse than that of the pansori singer. After 1910's, people formed some special sense about the gosu due to the change of the space for pansori performances and the technological advances on the media, and gosu's conditions improved. The theory of pansori drum gradually began to be established well. The function and the role of gosu in the whole process of pansori performance may be summarized as follows. To begin with, the training with various and a lot of singers is required in the 'preparation'. Rehearsals are divided into individual practices and joint practices, and the latter can be controlled by the level of the capacity of gosu and the degree of the experience between chanja-gosu. Next, bobiwi(flattering drumming) and chuimsae(encouraging remarks) are important in tbe 'process'. The gosu has to share the speed of one jangdan(rhythmic patterns) and the accent of the sori and adjust his enery. Besides, he has to acknowledge the naedeureum(beginning sign) and reply with changja's singing. In formal performances, working in harmony with changja and gosu and their joint experiences are necessary for the gosu; in pansori contests, giving chanja a stability; in contests for gosu, drumming skill, position, chuimsae; in small performances and new adaptation of pansori, cheap fees and positive response of the transformational play or ad-lib; in lecturer concerts, reacting quickly to rapidly changing situations. Chuimsae is way which gosus and audiences express their feeling together, however, its context and sound are different. Finally, 'aftermath' is a process the pair of chamgja and gosu mutually evaluates about performance or audiences estimate that.

황금배 동녹 방지용 및 갈색배 방균.방충처리용 봉지 개발

  • 류정용;여성국;신종호;송봉근;한점화
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.148-149
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    • 2000
  • 황금배는 1967년에 신고에 이십세기를 교배하여 1977년 1차선발과 1982년 2차선발을 거 쳐 1984년 최종선발, 명명한 품종으로, 당도가 높고 육질이 부드러워서 최근 몇년 사이에 캐 나다, 미국, 호주, 그리고 유럽 지역에서의 수요가 급증하고 있는 수출전망이 매우 밝은 품 종 중의 하나이다(92년 재배면적 lOha 수출량 5. 8M/T, 95년 재배면적 150ha 수출량 2 200.6M/T), 황금배는 비교적 대과이고 과형은 원형에 가까운 편원형으로서 사과 골든처럼 과피가 황금색이고 과육은 연황백색으로 투명하며 보기에 극히 미려한 특징이 있다. 아울러 육질이 유연치밀하고 과즙이 극히 많으며 당도가 높아 13$^{\circ}$ Bx이상, 15도 Bx까지 측정되는 둥 감산이 적화되어 맛이 극히 우수하다. 그러나 이러한 황금배는 동녹, 흑반병 등 병충해로 인한 상품가치의 하락으로 현재 수요를 충족시키지 못하고 있는 실정이다. 1 16세기부터 씌워진 과실봉지는 초기 병해충을 방지할 목적만으로 사용되어 왔지만, 현 재는 방균과 방충의 효과와 함께 자연현상의 최적화를 위한 차광성, 발수성, 투기성을 조절 하며 과실의 외관까지 영향을 미치는 바, 과실봉지의 기능성 부여를 위해서는 고도의 기술 력이 요구되고 있다 하겠다. 상기한 배에 방균방충처리된 과설봉지를 씌워서 재배하면 농 약 살포횟수를 줄이고 배에 농약이 직접 묻지 않아 배의 농약오염을 예방할 수 있으며, 봉 지 안으로의 해충이나 균의 침투를 원천적으로 봉쇄할 수 있다. 그러나 기존의 황금배용 봉 지는 비록 기타 병충해 피해를 방지하는 효과는 있었으나, 동녹을 억제하는 효력이 다소 미 흡하였다. 과피의 비정상적인 코르크화로 인해 발생하는 동녹은 과피의 물리적 할렬과 생리적 장 해에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다(永澤 1940). 과실이 비대해짐에 따라 과피의 기공 (과점)이 할렬하면서 코르크화가 진행되는데 그 발생정도나 시기는 배의 품종에 따라 다르 나 일반적으로 코르크화는 기상조건, 특히 습도와 밀접한 관련이 있다고 알려져 있다 황금 배의 재배에 봉지를 적용하면 일반적으로 과피의 코르크화가 억제되는데 그러한 이유는 다 음과 같이 설명할 수 있다. 과실은 하루를 주기로 하여 수축과 팽창을 반복하면서 비대화하 는데 이러한 현상은 과실 내의 수분 조건에 따르는 것으로, 봉지재배의 경우 무대재배보다 단기간에 변화되는 습도의 범위가 좁아 급변을 방지하기에 과점의 할렬이 완화될 수 있다. 즉, 봉지를 씌웅으로서 봉지 내의 대기 환경이 외기보다 안정적으로 유지되고 직사광선이나 농약 및 마찰로부터 과실을 보호해 주기에 동녹이 어느 정도 방지될 수 있는 것이다. 그러나 기존의 황금배봉지는 동녹의 정도를 완화시킬 뿐 완전히 방지할 수 없었으며, 봉지를 적 용한 재배조건에서의 동녹발생 기구를 정확히 이해하지 못했었기에 효과적으로 봉지의 기능 을 개선하는 것이 불가능하였다. 과설의 미려도는 과실의 맛과 함께 그 가치를 결정짓는 중요한 물성으로서 우리나라 황 금배 재배환경과 특성에 알맞은 배봉지의 제작이 선결될 때, 배 품질의 향상, 안정된 공급이 가능하게 될 것이며 아울러 농가의 수업증대와 수출 경쟁력 강화가 이루어질 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 측면에서 황금배 재배농가가 당면한 동녹발생의 문제점을 신속한 해결 을 위한 새로운 기능성 국산 황금배 봉지의 개발이 절실히 요구되고 있다. 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 과실봉지의 종류간에 동녹발생 정도 가 상이한 점에 예의 주시하여 다양한 봉지의 적용실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 황금배의 동녹 발생 정도는 배봉지의 발수성과 투기 및 투습도에 의해 크게 영향받는다. 상기한 바와 같이 과점의 코르크화로 인해 동녹이 발생된다고 할 때, 봉지 내의 습기 및 웅결수의 양은 황금배의 동녹에 중대한 영향을 미친다. 태양광이 내려찍는 낮 시간동안 황 금배는 증산작용을 하며 습기를 배출하는데 봉지 내의 온도가 높은 낮 시간 동안 수분이 습기로 존재하지만 기온이 급격히 떨어지는 일몰 이후에는 상대습도가 높아짐에 따라 결로 현상으로 인해 응결수가 된다. 이때 응결수와 접촉한 과피는 건조한 상태보다 세균의 침입 이 용이할 뿐만 아니라 기공(과점)의 호홉에 지장이 초래됨에 따라 과점의 할렬이 더욱 조 장되어 코르크화를 유발하고 결과적으로 동녹이 발생한다고 판단된다. 따라서 만일에 봉지 의 투기, 투습도가 양호하여 봉지 내의 과다한 수분이 충분히 배출될 수 있었다면, 수분의 응결을 피하고 동녹을 완화시킬 수 있을 것이라 판단되었다.

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홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • Jo, Jae-Yeol
    • Food preservation and processing industry
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    • v.8 no.2
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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Effects of mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ on collagenase and TIMP-1 expression in human periodontal ligament fibroblasts (기계적 자극과 interleukin-$1{\beta}$가 치주인대 섬유아세포의 collagenase와 TIMP-1의 발현에 미치는 영향)

  • Kim, Myung-Lip;Bae, Chang
    • The korean journal of orthodontics
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    • v.28 no.1 s.66
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    • pp.165-174
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    • 1998
  • The turnover of collagen is controlled by the balance between collagen synthesis and degradation. The production of collagenase (matrix metalloproteinase-1) and its inhibitor, tissue inhibitor of matrix metallopmteinase-1 (TIMP-1) are one of the substances which regulate this balance. The periodontal ligament fibroblast plays an important role in collagen metabolism during orthodontic treatment and is believed to be an origin of the osteoblast in the alveolar bone. The collagenase secreted by the periodontal ligament fibroblast and the osteoblast initiates the bone resorption by removing the osteoid layer in the alveloar bone. The interleukin-$1{\beta}$ is secreted by the macrophage during orthodontic treatment. The present study was undertaken to assess the effect of mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ on the expression of collagenase and TIMP-1 in the periodontal ligament fibroblasts using reverse transcription polymerase chain reaction and immunohistochemical staining. The periodontal ligament fibroblasts were stitched by placing the $Petriperm dish^{\circledR}$ dish on the top of spheroidal convex watch glass ($5\%$ surface increase) and tented with interleukin-$1{\beta}$ (1.0 ng/ml), or treated with both of them. Treatment with mechanical stress and/or interleukin-$1{\beta}$ resulted in increased collagenase mRNA expression. The mechanical stress treated group (1.61, 1.62, 1.37 fold increase), the interleukin-$1{\beta}$, tented group (1.68, 1.60, 3.78 fold increase), the mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ treated group (1.89, 1.72, 5.48 fold increase) induced increases in collagenase mRNA compared with the control group after 2, 4, 8 hours respectively. But TIMP-1 mRNA expressions at experimental groups were decreased after 2, 4 hours and increased after 8 hours. The mechanical stress treated group (0.16, 0.49 fold decrease and 3.77 fold increase), the interleukin-$1{\beta}$ treated group (0.15,0.44 fold decrease and 4.46 fold increase), the mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ tented group (0.15, 0.69 fold decrease and 4.81 fold increase) induced changes in TIMP-1 mRNA compared with the control group after 2, 4, 8 hours, respectively. Immunohistochemical stain showed that increased collagenase and TIMP-1 staining of the mechanical stress tented group, the interleukin-$1{\beta}$ treated group, and the mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ treated group compared with that of the control group after 8 hours. These findings suggest that mechanical stress and interleukin-$1{\beta}$ regulate expression of collagenase and TIMP-1.

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