• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.42 no.6
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• pp.49-56
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• 2005

An electron microbeam system has been developed to investigate the biological effect of cells by irradiating cell-nuclei with low-energy and low-flux electrons. It is essential to discern the cell nucleus from its cytoplasm and the culture medium and to locateit exactly onto the beam exit. The irradiation speed at more than 10,000 cells per hour is another requisite for the observations on cellular response to have good statistics. Long-time labor with patience and high concentration is needed since the frames of $320{\times}240{\mu}m^2$ should be moved more than 500 times for irradiating more than 10,000 cells per an hour. This paper describes the electron microbeam system with a focus on the user interfaces concerning the process of automatically recognizing the cell nuclei and injecting electron beam into the target cell nuclei at the irradiation speed of more than 10,000 cell nuclei per hour.

• The Zoological Society Korea : Newsletter
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• v.16 no.1
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• pp.17-50
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• 1999

시상하부에 극히 적은 수로 존재하는 신경분비세포인 성선자극호르몬-방출호르몬(gonadotropin-releasing hormone; GnRH) 뉴런은인간을 포함한 포유동물의 생식과 발생 과정에 있어 중요한 역할을 담당하고 있다. GnRH 뉴런은 배아 발생과정 중에 후판에서 유래하여 시상하부의 여러 영역으로 이동하며, 생후와 사춘기를 거치면서 분화를 계속한다. GnRH 뉴런에서 합성, 분비되는 10개의 아미노산으로 이루어진 작은 신경호르몬인 GnRH는 맥동적으로 분비되어 뇌하수체 성선자극 세포막에 존재하는 GnRH 수용체와 결합한 후 일련의 신호전달과정을 거쳐 성선자극호르몬의 합성과 분비를 제어하게 된다. GnRH의 합성과 분비는 글루탐산, 노르에피네프린, GABA와 같은 각종 신경입력과 스테로이드 호르몬에 의한 액성 피드백 신호에 의해 조절되나 이들의 GnRH 유전자 발현에 미치는 영향은 최근에 연구되고 있는 실정이다. GnRH 뉴런의 분화와 발생에는 다양한 신경영양인자들이 영향을 미치나 그 분자생물학적 기작은 아직 밝혀져 있지 않다. 본 논단에서는 신경호르몬인 GnRH와 그 수용체에 관하여 최근 연구성과를 중심으로 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1813-1814
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• 2008

본 논문에서는 생물학적 운동 메카니즘을 유사하게 구현하기 위해 신경 진동자를 이용한 로봇 팔 제어 시스템을 제안한다. 인간 및 동물의 주기적인 자율 운동을 관장하는 Central Pattern Generator (CPG)를 수학적으로 모델링한 신경 진동자는 그 중요 특성의 하나인 entrainment 효과를 보여준다. 일반적으로 우리는 이 기능을 이용하여 미지의 외부 환경 변화와 같은 외란에 적절히 상호 작용할 수 있는 운동을 생성해 낼 수 있다. 이러한 결과를 보이기 위해, 각 관절에 가상의 신경 진동자 모델을 결합하였고 외부 환경의 변화나 외란의 감지를 위한 F/T센서를 팔의 말단에 부착하여 시스템을 구현하였다. 신경 진동자 모델을 결합한 2축 링크 로봇 팔 시스템(real time)은 주어진 목적운동을 (원 운동) 수행함과 동시에 미지의 외부 환경의 변화(임의의 벽)를 인지하여 적절한 모션을 생성하는 지를 살펴본다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.11 no.10
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• pp.837-842
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• 2005

The computational modeling and simulation of complex biological systems are indispensable for new knowledge extraction from huge experimental data and ever growing vast amount of information in systems biology. Moreover, gathering and sharing of the existing information and newly-generated knowledge can speed up this research process. In this regard, several modeling projects have been undertaken for quantitatively analyzing the biological systems via the internet. They include Virtual Cell, JWS and OBIYagns. We also develop an integrated web-based environment, which facilitate investigation of dynamic behavior of cellular systems.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.47.2-47.2
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• 2009

인체의 뼈와 같은 손상된 경조직을 치료 또는 대체하기위한 정형외과용 임플란트를 설계하는데 있어 뼈의 생체역학적 특성과 유사한 성질을 갖는 다공성 지지체에 대한 연구가 최근 관심을 끌고 있다. 다공성 지지체는 조직이 원활히 재생될 수 있어야 하며, 또한 주변 조직과도 생물학적인 고착이 잘 되도록 기공들이 상호 연결된 구조를 가져야 한다. 이와 같은 다공성 지지체용 소재를 제조하기 위하여 본 연구에서는 타이타늄 분말을 사용하여 3차원 적층조형공정으로 다공성 타이타늄 지지체를 제조하였다. 제조된 다공체의 물성 및 기계적 특성을 평가하기 위하여 압축시험과 변형해석을 수행하였으며, 아울러 제조된 지지체의 생체적합성 향상을 위하여 양극산화 공정 등의 표면처리를 수행하여 그에 대한 특성을 평가하였다. 분말야금 공정으로 제조된 지지체는 골조직의 성장에 적합한 약 $300\sim400{\mu}m$의 기공 크기를 갖도록 제어하였고, 기공도는 60~75%로 제어하였다. 아울러 다공성 타이타늄의 생체적합성을 부여하기 위하여 양극산화공정으로 지지체의 표면에 Ca 및 P을 포함하는 산화층을 형성시키는 표면처리를 수행하였다. 양극산화공정에 의하여 표면에 미세기공을 포함하는 산화층을 형성시킬 수 있었으나 이와 같은 표면구조는 조골세포의 부착과 영향에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11b
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• pp.274-276
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• 2005

본 논문에서는 단백질 상호작용 네트워크의 복잡성을 제어하고 생물학자가 자신이 설정한 조건을 만족시키는 환경에서 추가적인 다양한 제약 조건을 가하면서 원하는 상호작용 네트워크를 구성하고 조작할 수 있도록 지원하는 Constraints Based Dynamic Protein Interaction Network 이라는 새로운 개념의 단백질 상호작용 네트워크를 소개한다. 본 기법에서는 기존의 단백질 상호작용 네트워크에서 주로 사용하는 단백질 상호작용 정보뿐 아니라 단백질 상호작용에 영향을 미칠 수 있는 개개 단백질의 물리 화학적 특성 및 위치 정보와 상호작용의 환경 정보도 단백질 상호작용 네트워크 구성에 활용한다. 제안된 네트워크상에서 생물학자는 단백질 상호작용 네트워크 구성 조건을 변경하거나 얻어진 네트워크에 변경을 가하면서 점차 자신이 원하는 의미 일은 대사경로 모델을 찾거나, 제약조건의 다양한 조작을 통하여 생물학적 실험을 통하여 얻어진 대사모델의 유효성을 검증하는 것도 가능하다.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.38 no.2
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• pp.79-86
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• 2016

The purpose of this study is to efficiently improve biological sequencing batch reactor (SBR) system of high-concentrated nitrate nitrogen in reverse osmosis (RO) concentrates by total dissolved solids (TDS) regulation. Since a laboratory-scale SBR system had been operated, we had analyzed specific denitrification rate (SDNR) and specific oxygen uptake rate (SOUR) for microbial activity in according to various injection concentration of TDS. As a result, higher injection concentration of TDS decreased SDNR, and delayed denitrification within denitrification process. Moreover, the higher injection concentration of TDS was, the lower microbial activity was during operation of laboratory-scale SBR system. Therefore, the regulation of TDS injection concentration is necessary to improve efficiency of nitrate nitrogen in the biological SBR system, and treatment of calcium ion ($Ca^{2+}$) is also specifically focused to remove nitrate nitrogen. Moreover, analytical data of SDNR and SOUR can be the effective kinetic design parameters to application of biological treatment of RO concentrate by aerobic granular sludge (AGS).

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.7
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• pp.357-364
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• 2017

In this paper, we investigated the influence of flow and compressive strength on the mixing ratio and water-to-binder (W/B) ratio of magnesia - potassium phosphate composites for controlling the quality of the Magnesia-Potassium Phosphate Composites(Magnesia-Potassium Phosphate Composites, MPPC) as a matrix material for biological panels. MPPC was produced at 7 W/B ratios (30, 35, 40, 45, 50, 55 and 60 vol.%) and 4 P:M ratios (1:0.5, 1:1.0, 1:2.0 and 1:3.0). The experiment results confirmed that the flow and compressive strength of MPPC depend strongly on both P:M and W/B ratios. The flow of MPPC showed that as P: M was increased, the mixing did not occur due to the shortage of the compounding amount for the reaction, because of the large density difference between P and M. The compressive strength of MPPC showed a tendency to decrease with increasing P:Mratio but there was a contradictory result with no proportional change according to W/B ratio. These results indicate that the optimum compounding ratio exists for MPPC according to W/B ratio. These results will be used as the basis data for quality control of the fluidity and compressive strength of matrix materials in terms of material in biological panel design.

• Journal of Life Science
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• v.29 no.9
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• pp.1047-1054
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• 2019

Transposable elements (TEs) occupy approximately 45% of the human genome and can enter functional genes randomly. During evolutionary radiation, multiple copies of TEs are produced by duplication events. Those elements contribute to biodiversity and phylogenomics. Most of them are controlled by epigenetic regulation, such as methylation or acetylation. Every species contains their own specific mobile elements, and they are divided into DNA transposons and retrotransposons. Retrotransposons can be divided by the presence of a long terminal repeat (LTR). They show various biological functions, such as promoter, enhancer, exonization, rearrangement, and alternative splicing. Also, they are strongly implicated to genomic instability, causing various diseases. Therefore, they could be used as biomarkers for the diagnosis and prognosis of diseases such as cancers. Recently, it was found that TEs could produce miRNAs, which play roles in gene inhibition through mRNA cleavage or translational repression, binding seed regions of target genes. Studies of TE-derived miRNAs offer a potential for the expression of functional genes. Comparative analyses of different types of miRNAs in various species and tissues could be of interest in the fields of evolution and phylogeny. Those events allow us to understand the importance of TEs in relation to biological roles and various diseases.

• The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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• v.7 no.3
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• pp.181-194
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• 2002

Parasitism is a one-sided relationship between two organisms in which one benefits at the expense of the other. Parasitic dinoflagellates, particularly species of Amoebophrya, have long been thought to be a potential biological agent for controlling harmful algal bloom(HAB). Amoebophrya infections have been reported for over 40 species representing more than 24 dinoflagellate genera including a few toxic species. Parasitic dinoflagellates Amoebophrya spp. have a relatively simple life cycle consisting of an infective dispersal stage (dinospore), an intracellular growth stage(trophont), and an extracellular reproductive stage(vermiform). Biology of dinospores such as infectivity, survival, and ability to successfully infect host cells differs among dinoflagellate host-parasite systems. There are growing reports that Amoebophrya spp.(previously, collectively known as Amoebophrya ceratii) exhibit the strong host specificity and would be a species complex composed of several host-specific taxa, based on the marked differences in host-parasite biology, cross infection, and molecular genetic data. Dinoflagellates become reproductively incompetent and are eventually killed by the parasite once infected. During the infection cycle of the parasite, the infected host exhibits ecophysiologically different patterns from those of uninfected host in various ways. Photosynthetic performance in autotrophic dinoflagellates can be significantly altered following infection by parasitic dinoflagellate Amoebophrya, with the magnitude of the effects over the infection cycle of the parasite depending on the site of infection. Parasitism by the parasitic dinoflagellate Amoebophrya could have significant impacts on host behavior such as diel vertical migration. Parasitic dinoflagellates may not only stimulate rapid cycling of dissolved organic materials and/or trace metals but also would repackage the relatively large sized host biomass into a number of smaller dinospores, thereby leading to better retention of host's material and energy within the microbial loop. To better understand the roles of parasites in plankton ecology and harmful algal dynamics, further research on a variety of dinoflagellate host-parasite systems is needed.