• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.503-511
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• 1998

본 연구에서는 동적충격하중 하에서 다양한 tibial component system의 하중전달현상 및 발생 가능한 실패기전을 관찰하기 위해 서로 다른 tibial component들에 대한 수치해석을 통한 응력분포를 관찰하고 또한 접합 상태에 따른 임플란트 시스템이 받는 영향을 비교 분석하였다. 따라서, 해석에 고려되는 모델은 정상 경골과 현재 가장 많이 적용되는 시스템인 시멘트형과 무시멘트형 metal-backed tibial component, 폴리에틸렌으로 된 시멘트형 tibial component, 그리고 골과 slew사이의 비접합상태를 가정한 metal-backed tibial component을 포함한다. 해석 결과 metal-backed tibial component의 stem 끝 부분에서는 시멘트형이 무시멘트형 보다 약간 더 놀은 최대 응력을 보였다. 반면, 폴리에틸렌으로 된 tibial component의 경우 stem 글 부분에서의 최대 응력은 metal-backed tibial component에 비해 차 반 정도로 줄었고, 전체적으로 정상 경골에 유사한 응답 특성을 보여주었다. 골과 stem 사이의 비접합을 가정한 경우 금속 tray 밑 부된에서의 응력은 완전히 접합된 경우 보다 3배 더 높았고, stem 끝부분에서는 시간에 따른 불안정한 응력이 관찰되어 이 현상은 임플란트 해리현상과 불완전한 골접합을 가중시키는 원인으로 사료된다. 따라서, 수직충격하중을 고려한 경우 골에 안정하게 고정되는 폴리에틸렌 tibial component가 가장 바람직하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권5호
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• pp.475-479
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• 2012

본 논문은 고차가지구조 폴리머인 AEO3000 를 이용한 UV 광경화 성형 공정을 제안하고자 한다. 이는 기존의 바이오칩 제작에 사용되는 PDMS 보다 경도가 높아 금속 전극 형성이 용이하고 제작 공정이 빠르다는 장점을 갖는다. AEO3000 을 이용하여 본 연구에서는 4 개의 소자를 전기적 유체적으로 연결할 수 있는 전기유체 통합벤치를 제작하고 미소유체 혼합소자와 세포분리소자를 연결, 본 소재와 공정이 바이오칩에 적용될 수 있음을 검증하였다. 전기 유체적 특성 분석 결과 전기적 접촉 저항은 $0.75{\pm}0.44{\Omega}$으로 충분히 작은 값을 보였으며, 유체 접속의 압력 저하는 8.3kPa로 기존의 튜브 연결 방법 대비 39.3% 개선된 값을 보였다. 통합벤치에 접속된 소자에 활성 및 비활성 효모를 주입하여 순차적인 혼합 및 재분리를 성공적으로 구현함으로써 본 소자에 적용된 AEO3000 및 UV 광경화 공정이 생체시료의 처리에 적용될 수 있음을 실험적으로 검증하였다. 이는 바이오 의료 분야에 적용 가능한 생체 친화적 소재의 고속 생산에 응용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.68-77
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• 2024

다양한 원인에 의하여 발생하는 미세먼지(particulate matter, PM)는 강력한 환경 오염 물질로 대두되고 있다. PM은 서로 다른 구성과 크기의 고체 입자와 액체 방울로 구성되며, 유해 화학 성분에는 원소 및 유기 탄소, 유기 화합물, 생물학적 화합물 및 금속이 포함된다. 급성 및 만성 PM 노출 시 생체 내 생리학적 시스템에 의하여 유입되고 축적되어 세포내 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지질 축적 및 세포 주기 정지와 함께 세포 구조 변화를 촉진한다. 궁극적으로 이러한 세포 반응은 노화의 주요 특성을 발달시키는 원인으로 작용하며, 세포 노화와 관련된 자가포식 플럭스 및 리소좀 기능 장애를 향상시킨다. 선행 연구에서 PM과 사망률 증가 또는 수명 감소 사이의 긍정적인 연관성을 강조했지만, 노화에 대한 PM의 직접적인 증거는 여전히 제한적이다. 이 총설에서는 관찰 연구뿐만 아니라 노화 진행 및 연령 관련 질병 발병에 대한 PM의 시험관 내 및 생체 내 증거를 평가하였다. 이러한 평가는 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지방 축적, 자가포식을 포함하여 PM 노출과 노화 사이의 연관성을 강화하는 연령 관련 세포 변화를 기반으로 한다. 이러한 자료는 PM에 따른 기본적인 세포 반응의 이해를 토대로 PM으로 인한 노화에 대한 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.143-143
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• 2003

최근 생활수준 및 생활환경의 향상에 힘입어 청결 및 쾌적을 추구하는 것이 사회적 현상으로 나타나고 있다. 요즘처럼 현대화된 시대에 '왜 항균제가 필요한 것일까' 라는 자연스러운 의문이 발생하게 되지만 현실은 항균제를 이용한 다양한 항균제품, 항균가전제품, 항균가공 내ㆍ건자재 및 항상 신선한 선도를 유지할 수 있는 제품 등이 호황을 누리고 있는 것이 현실이며 그 시장 규모는 3,000억원을 상회하고 있다. 이러한 항균 가공제품이 호평을 받는 사회적 배경은 우리를 둘러싼 주변 삶의 경제환경 신장에 따른 쾌적성 추구와 밀접한 관련이 있을 것이다. 이처럼 항균기능이 부여된 제품이 호평을 받고 있음에도 불구하고 국내에서는 항균제품의 주 기능 역할을 하는 항균제에 대한 개발은 초기단계로 국내 시장에서 많은 연구가 이루어지고 있는 실정이다. 국내의 경우, 유기 항균제의 사용이 전체 사용량의 80%를 차지하고 있고, 제올라이트나 인산염을 무기 담체로 항균성 금속 이온(Ag, Zn)을 물리적으로 결합시킨 무기 항균제가 개발된 것이 최근의 기술 수준이다. 이러한 유기 항균제는 미생물의 번식을 억제 또는 사멸시키기 위한 것이지만, 생체의 피부 세포에도 영향을 줄 수 있는 피부 자극원의 하나로 그 사용이 점차로 제한되고 있다. 무기 항균제는 안정성이나 항균력에서는 유기항균제 보다는 뛰어나지만 가격(경제성)이나 색(Color), 사용성 (Application)측면에서는 여러 가지 문제를 나타내고 있다. 귀금속이므로 가격이 고가이며, 금속고유의 색으로 회귀하려는 플라즈몬 효과에 의해 색(Color)의 조절이 불가능, 분말형태이므로 지류에 첨가시키는 방법 등이 큰 문제로 부각되고 있다. 이 러한 문제점을 해결할 수 있는 기술이 나노기술이다 나노기술(Nano-Technology)은 물질을 분자, 원자단위에서 규명하고 제어하는 기술로서 원자, 분자를 적절히 결합시킴으로서 기존 물질의 변형, 개조는 물론 신물질의 창출을 가능케 하는 기술이다. 나노기술은 여러분야로 세분화되지만 그중 산업화에 가장 접목이 용이한 기술이 나노입자(Nano-Particle)제어 기술이며, 나노입자는 통상적으로 입자크기가 수 nm에서 100nm이하 크기의 넓은 표면적을 가진 콜로이드 상의 불균일 분산입자를 말한다. 나노입자(Nano-Particle)는 기존의 입자($\mu\textrm{m}$)보다 물리적 및 광학적 성질이 우수하고 그 자체의 기능면에서도 탁월하기 때문에 국내외의 여러 산업에서도 기존제품의 품질 향상 및 기능성부여, 기존 공정의 개선 및 생산 원단위 절감 등 경제적, 생산적인 측면을 고려하여 적합한 나노입자를 채택, 적용하고자 하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 이에 천연 항생제로 알려진 Ag, 즉 항균 및 탈취, 전기적 기능이 우수한 은(silver, Ag)을 나노(nm) 입자희 제조하고 이와 더불어 이산화티탄(TiO2) 복합 분체를 제조하여 제조된 나노 입자 및 복합 분체를 사용함으로써 환경 친화적이며 다양한 용도로 활용 가능한 소재 개발에 연구 내용을 두고 있다. 본 연구를 통한 기대 효과로서 환경성 측면에서는 환경 친화적인 나노 입자의 제조로 기능성 나노 입자에 친 환경성을 부여하여 유기계 항균제 대체 효과를 발현하고 이를 제품에 적용함으로써 다양한 기능을 가진 신소재 제조에 있다. 또한 경제적인 측면에서도 고부가 가치의 제품 개발에 따른 새로운 수요 창출과 수익률 향상, 기존의 기능성 안료를 나노(nano)화하여 나노 입자를 제조, 기존의 기능성 안료에 대한 비용 절감 효과등을 유도 할 수 있다. 역시 기술적인 측면에서도 특수소재 개발에 있어 최적의 나노 입자 제어기술 개발 및 나노입자를 기능성 소재로 사용하여 새로운 제품의 제조와 고압 기상 분사기술의 최적화에 의한 기능성 나노 입자 제조 기술을 확립하고 2차 오염 발생원인 유기계 항균제를 무기계 항균제로 대체할 수 있다. 이와 더불어 안료의 형상 균일화 기술을 확보하여 가격 경쟁력 및 부가가치 향상을 기대할 수 있다.

• 한국환경보건학회지
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• 제18권2호
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• pp.135-145
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• 1992

This study was carried out to find out some characteristic responses of biological samples under the exposure of trace metals with the considering of Sex, age, residence period and smoking. Blood, Urine and Hair were collected from 116 dwellers in the vicinity of a smelting factory. Cd, Cu, Pb and Zn concentrations were determined by flame atomic absorption spectrophotometry and the following results were found important. 1) The concentrations of trace metals in the blood were 0.010+ 0.003 $\mu$g/ml in Cd, 0.82+ 0.11 $\mu$g/ml in Cu, 0.23_+ 0.13 $\mu$g/ml in Pb and 5.78_+ 1.43 $\mu$g/ml in Zn, those in the urine were 1.7_+ 1.7 $\mu$g/l in Cd, 16.5_+ 16.0 $\mu$g/l in Cu, 24.6_+ 23.0 $\mu$g/l in Pb and 367.7_+ 283.4 $\mu$g/l in Zn, and those in the hair were 0.52_+ 0.56 $\mu$g/g in Cd, 11.00_+4.01 $\mu$g/g in Cu, 8.53_+ 7.05 $\mu$g/g in Pb and 383.23_+ 110.56 $\mu$g/g in Zn. 2) In sex, the concentrations of Zn in the blood and urine of male were higher than those of female, however, the concentrations of Cd and Zn in the hair of female were higher than those of male. 3) The concentrations of Cd, Pb and Zn in the urine showed an increasing trend by age. 4) While the concentration of Cd in the urine increased, the concentration of Pb in the hair decreased by residential period in all the samples. 5) The concentrations of Cd and Zn in the blood and that of Zn in the urine of smoking group were higher than those of non-smoking group. The concentration of Pb in the blood of smoking group and those of Cd, Pb and Zn in the urine of non-smoking group showed increasing the trend by age. The concentrations of Cd and Zn in the urine of non-smoking group, the concentration of Zn in the hair of smoking group showed increasing trend by residential period, however, the concentrations of Pb in the blood and hair and that of Zn in the hair showed decreasing trend by residential period. 6) When the correlations of the concentrations between Zn (main smelting metal) and other metals were analyzed, Zn in the blood was significantly correlated with Cu, Pb and Zn in the urine (positively) and Zn in the urine was significantly correlated with Zn in the blood, Cd, Cu and Pb in the urine, and Pb in the hair (positively). Zn in the hair was significantly correlated with Cd in the urine and Cu in the hair (positively). 7) Consequently, it was useful to note that samples of urine showed higher sensitivity under the metal exposure than those of blood and hair in individual sampling. In addition, as trace metals showed higher accumulation in the hair of the groups, sampling of hair was more highly recommended than those of urine and blood in group sampling.

• 대한치과보철학회지
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• 제51권1호
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• pp.47-51
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• 2013

골유착성 임플란트의 등장으로 결손치의 수복이 가능하게 되어 전통적인 고정성 또는 가철성 국소의치가 임플란트로 대체되어가고 있는 추세이다. 특히 젊은 환자의 경우 보철물의 수명과 함께 심미적인 결과를 고려해야 한다. 임플란트는 장기간의 성공적인 치료 결과와 함께 기능적인 회복을 이룰 수 있으나, 치은 퇴축으로 인한 변연부 노출, 치간 유두 상실로 인한 비심미적인 연조직, 금속 지대주, 상부 도재관의 투명도 감소 등은 임플란트 수복 시 정상적인 저작 기능 회복은 이룰 수 있으나 심미적으로는 불리한 결과를 보일 수 있다. 최근 CAD/CAM technology를 이용한 지르코니아는 충분한 강도와 파절 저항성을 가져 정상적인 저작 기능이 가능하고, 뛰어난 굴곡강도로 고정성 보철물, 가철성 의치 보철물에 다양하게 응용되며, 생체 적합성이 뛰어나고, 색조 재현성에서도 금속에 비해 심미적인 결과를 보이며 전치부와 구치부의 보철 치료에 이용되고 있다. 그리고 pressed ceramic technique을 이용한 전부 도재 보철 수복은 기존의 전통적인 도재 축성 과정보다 우수한 파절 저항성을 보인다. Pressed ceramic technique 은 상부의 도재 축성 과정이 왁스업을 통해 용융, 주조 되어 최종 보철물의 형태를 왁스업 단계에서 조절할 수 있는 장점이 있다. 임플란트를 포함한 본 증례의 보철 수복은 임시 보철물의 치경부 형태를 조절하여 심미적인 연조직을 재현하고자 하였고, 임시 보철물의 형태를 왁스업으로 복제하여 원하는 형태의 최종 보철물을 제작하였다. 본 증례에서는 임플란트 치료에 있어서 지르코니아와 pressed ceramic technique을 적용하여 기능적이고 심미적으로 양호한 결과를 얻었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권2호
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• pp.200-205
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• 2016

본 연구에서는 최근 많은 분야에서 응용되고 있는 형광물질인 양자점을 생명고분자인 키토산과 반응시켜 얻은 나노입자와 금속성 골드 나노입자, 그리고 실버 나노입자로 외부를 코팅하여 나노약물 전달체를 얻을 수 있었다. 키토산은 생체고분자로써 무독성이며 인체적합성 고분자이다. 양자점은 2~10 nm의 크기를 가지는 반도체성 나노입자이다. 양자점은 생명분자나 생명단백질의 비슷한 크기를 갖으며, 그 크기에 따라 알맞은 가시광선 영역의 빛을 발산할 수 있도록 조절 가능하므로, 세포 바이오 마킹, 약물전달체 등에 효과적으로 쓰일 수 있다. 따라서 키토산 나노입자 말단의 아민기와 양자점의 카르복실기가 아미드결합을 형성하여 반응하게 조절하였다. 양자점의 독성을 완화시키기 위해 코팅재료로 사용된 금속성 나노입자 중 골드나노입자는 약 5~10 nm의 크기를 가지고 있고, 인체에 무해하고 음전하를 띄어서 양전하를 띈 고분자와 쉽게 복합체를 형성할 수 있는 장점이 있다. 향균성으로 잘 알려진 실버나노입자는 약 5 nm의 크기를 가지고 있고, 은 나노입자로 코팅을 하면 미생물 감염을 미리 방지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서 만들어진 QDs-키토산-골드 & QDs-키토산-실버 나노쉘의 입자크기는 약 100 nm의 크기를 갖었으며, 목적하는 바 형광특성을 잘 보여주고 있었다. 이러한 입자들은 정전기적 상호작용에 의하여 각각 골드나노입자와 실버나노입자로 코팅되어 나노 약물전달체로 완성할 수 있었다.

• 한국동물위생학회지
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• 제43권3호
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• pp.129-137
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• 2020

In this study, we applied biodegradable drug delivery carries (BDDC) for food-and-mouth (FMD) vaccination. After FMD vaccination using BDDC, we estimated the percentage inhibition (PI) of antibody, decomposed patterns, and histopathologic features of BDDC. PI of antibody was higher than 50 at two weeks after injection and sustained positive PI until 10 weeks after injection. BBDC injection group showed significantly an increased pattern of blood monocyte at two and three weeks after injection. According to the Micro CT, micro-cracks were observed at two weeks after injection and the morphology of BDDC was lost at four weeks after injection. For histopathological examination, acute inflammation with neutrophil infiltration and micro-metallic residues were observed around BDDC until four weeks after injection and inflammatory responses gradually decreased at 10 weeks. Based on our experiment, BDDC is considered as an alternative way to vaccine injection for veterinary applications. Our study can be used as basic data for the drug delivery system using biodegradable metals in the future.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.209.1-209.1
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• 2016

우리에게 잘 알려져 있지 않은 강장동물 히드라는 뛰어난 세포 분열 능력을 가지고 있다. 출아(무성생식)를 하면서도 환경에 따라 유성생식을 하기도 하는 몇 안 되는 생물 중 하나인 히드라는 재생능력이 강하여 몸의 200분의 1만 잘려도 재생을 할 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 히드라의 재생능력을 높은 에너지인 플라즈마에 노출시켜 보았다. 플라즈마는 열, 빛, 화학 활성종, 이온, 전자를 발생하며 이 중 열 및 화학적 자극을 중심으로 관찰하였다. 생물이 수용할 수 있는 열에너지를 넘게 받는다면 그 성질이 변하는 점을 이용해 액체 방전소스를 이용하여 플라즈마의 열적인 효과를 주었고, DBD소스로는 약 염기를 띠는 라디칼(활성종)용액을 배양액으로 만들어 히드라에게 배양시켜 히드라의 생장능력 변화를 알아보았다. 생장능력의 변화는 히드라의 개체 수를 통해 관찰하였다. 플라즈마를 발생시키는 소스는 다양하며 그 중 이번 실험에서는 액체 방전 소스와 DBD를 이용하였다. 액체방전 소스는 누전을 막기 위해 세라믹 관에 금속선을 넣어 고전압을 인가하여 방전하였고, DBD(Dielectric Barrier Discharge의 약어)는 유전체 장벽을 이용하여 기체를 방전시키는 방식이다. DBD는 주로 살균 용도로 연구 중이며, DBD는 주변 기체들을 반응시켜 라디칼을 상당히 만들어 낼 수가 있다. 한편, 생물학에서 주목 받고 있는 히드라는 200분의 1만 잘려도 재생이 되는 재생능력을 갖고 있다. 히드라의 이러한 생장 및 재생속도는 생체모방 기술로도 주목을 받고 있다. 이번 실험은 최근 연구되고 있는 플라즈마의 효과를 히드라에 적용한 것으로 플라즈마의 간접적인 영향이 히드라에 어떠한 영향을 줄 것인지 알아보았다. 간접적인 영향으로는 크게 열적인 요인과 화학적인 요인으로 나누어 관찰하였다. 실험을 통해 히드라의 변화를 알아보고 그 결과가 실용가능한지를 알아보고자 한다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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• pp.203-208
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• 2004

현재 대도시에는 자동차 배기가스, 공장의 매연, 담배연기 등으로 양(+)이온이 많은 오염된 공기 환경을 이루고 있는 바, 양(+)이온이 많은 오염된 공기는 두통, 초조, 현기증 등 불쾌한 부정기적인 호소를 유발할 뿐만 아니라, 인체 조직의 세포를 산화, 자율 신경을 자극시키고 혈액순환 작용을 악화시켜는 등 각종 질병을 유발하고 노화를 촉진시키게 되는 문제점이 있다. 이에 빛을 방사하는 조명기구로부터 인체에 매우 유익한 음(-)이온과 원적외선도 방사시켜서 혈액순환촉진, 인체 조직 활성화, 신진대사촉진, 체내 노폐물, 유해금속 배출 둥 인체에 매우 유익한 생체효과를 미치는 기능성 반사판을 사용함으로써 오염된 양(+)이온으로부터 산화된 체질을 환원시키며, 기분을 상쾌하게 하고, 자연 치유력을 높이며, 세포가 활성화되어 피로회복이 쉽게 되고, 호흡기능을 높이는 등 보다 활력적인 인체 건강을 유지하고 질병의 예방 및 치유를 도모하는 다기능<음(-)이온 & 원적외선>반사판 조명기구를 개발하고, 그의 생물학적 효능을 검증하는 실험을 실시하였다.