• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.62-62
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• 2010

인공관절은 노인성 질환이나 자가 면역질환, 신체적인 외상 등에 의한 관절의 손상 부위를 대체하기 위해 고안된 관절의 인공대용물로써 최근 인구의 고령화와 질병, 사고의 증가에 따라 그 수요가 급격히 증가하는 추세를 보이고 있다. 인공관절의 소재로는 현재 metal-on-polymer(MOP) 소재가 가장 많이 사용되고 있는데, metal 소재로서는 Co-Cr계 합금이, polymer 소재로서는 초고분자량 폴리에틸렌 (ultra high molecular weight polyethylene) 이 주로 사용되고 있다. MOP 소재의 경우 충격흡수의 장점이 있는 반면 wear debris에 의한 골용해로 인해 관절이 느슨해지는 문제점이 발생하여 재시술의 주요 원인이 되고 있다. 또한 metal 소재로 주로 사용되고 있는 Co-Cr계 합금의 경우 인공관절의 마모, 부식 현상에 의해 Co, Cr등이 체내에 용출되어 세포독성의 문제를 일으킬 수 있다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고체원소 이온주입 기술을 이용하여 316L stainless steel 기판에 niobium을 이온 주입 한 후 niobium nitride (NbN) 박막을 증착하여 counterpart 소재인 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 의 마모를 줄이는 실험을 진행하였다. Pin-on-disk tribometer를 통해 마모 테스트를 진행하여 NbN 박막의 내마모특성을 평가하였으며, 박막의 결정구조 및 화학적 특성을 평가하기 위해 XRD, AES 분석을 수행하였다. 또한 박막의 경도와 표면조도를 측정하기 위해 micro hardness tester, AFM을 이용하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1229-1235
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• 2015

3D 프린터를 이한 인공지지체 제작 기술은 손상된 골 조직 재생을 위해 개발되고 있다. 골 조직 재생에 적하기 위해 인공지지체는 생체적합성, 생분해성 그리고 적절한 기계적 특성을 지녀야 하며, 분한 양의 공극과 내부 연결성을 지닌 구조로 제작되어야 한다. 본 연구에서는 3 차원 이중 공극 인공지지체를 제작하기 위해서 열 해 적층법(fused deposition modeling, FDM) 기반의 폴리머 적층 시스템을 이하였다. 사된 재료는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)과 알긴산 나트륨(sodium alginate, SA)이다. 제작된 3 차원 형상의 인공지지체에 이중 공극을 갖기 위해 염 침출법을 이하였다. 완성된 인공지지체는 주사 전자 현미경과 X 선 검출 분광기(scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy, SEM-EDS)를 통해 관찰하였으며, MG-63 세포를 이하여 in-vitro 평가를 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-528
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• 2011

인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.141-152
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• 2001

1999년 여름동안 동해안의 7개 석호와, 내륙의 5개 인공호를 대상으로 autotrophic picoplankton (APP)의풍부도와 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 기여도를 평가하였다. 석호에서는 부영양화가 심한 호수에서 주로 나타나는 phycocyanin-rich APP가 우점한 반면 인공호에서는 주로 phycoerythrin-rich APP가 우점하였다. 동해안 석호에서 APP의 세포밀도와 생물량은 각각 $3.6{\times}10^3{\sim} 5.0{\times}10^6\;cells/ml$와 $1.0{\sim}1,385.0\;{\mu}gC/L$의 범위를 나타냈고 인공호에서는 각각 $3.8{\times}10^4{\sim}3.6{\times}10^5\;cells/ml$와 $15.3{\sim}128.2\;{\mu}gC/L$의 범위로 동해안석호에서 더 높은 APP의 풍부도를 나타냈다. 특히 경포호에서는 3회조사 모두 $10^6\;cells/ml$이상의 높은 세포밀도를 보였는데 이는 세계적으로 보고된 가장 높은 밀도 수준이다. 소양호에서 APP의 수직분포를 조사한 결과 수온약층에서 최대 세포밀도를 나타냈는데 이는 APP가 낮은 광도에서도 성장이 가능하며 심층의 높은 영양염류를 이용할 수 있었기 때문으로 사료된다. APP세포밀도는TN/TP비와 음의 상관관계,TP와는 양의 상관관계를 나타내어 APP의 풍부도가 호수의 부영양화와 함께 증가하는 경향을 나타내었다. 총 식물플랑크톤 생물량에 대한 APP의 기여도는 $0.1{\sim}85.0%$로 호수간의 큰 차이를 보였다. 본 연구결과는 지금까지 식물플랑크톤 연구에서 소외되어져 왔던 APP가 호수 생태계의 일차생산자로써 중요한 부분을 차지하고 있음을 보여주고 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제39권3호
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• pp.297-302
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• 2006

황점볼락, Sebastes oblangus의 인공종묘의 성분화 과정 및 성결정을 조사하기 위해 출산 직후부터 370일령까지 조사하였다. 출산 직후 난황기 자어(7.10-7.77 mm)에서 시원생식세 포와 생식융기는 분리된 채 중신관과 장간막 사이에 나타났고, 출산 후 5일령 전기자어(7.12-9.68 mm)에서는 서로 융합하였으며, 출산 후 45일령 후기자어(18.6-20.4 mm)까지는 미분화 생식소 상태였다. 출산 50일 치어(20.0-24.5 mm)에서 생식소 전단부에서 양쪽 끝의 체세포 조직이 분열 신장되어 난소의 분화가 시작되어 60일 치어(25.5-32.0 mm)에서 완전 한 난소강이 형성되었다. 출산 80일령 치어(37.3-47.2 mm)의 난소에서 난원세포가 감수분열을 개시하여 염색인기 난모세포(chromatin nucleolus oocyte) 로 발달하기 시작하였다. 이 후 일령이 증가하여 130일령(68.0-86.0 mm)에서 주변인기(perinucleolus stage)의 난모세포가 나타났으며, 출산 후 370일령(101.0-116.0 mm)에서 전난황형성기의 난모세포들이 출현하였다. 황점볼락 인공종묘의 성비 조사결과 난소분화 완료 후에 암컷만 나타나 출산후 100일까지 자연수온보다 높은 수온에 의해 전암컷화 된 것으로 추정된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.189.2-190
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• 2003

현재까지 미생물의 증식을 억제하는 보존제로는 인공합성품이 많이 알려져 이들이 주로 상업적으로 사용되고 있으나 그 안정성이 경우에 따라 문제되고 있으며 근래소비자의 건강 지향적 욕구가 증대됨에 따라 인공합성품의 기피현상이 두드러지고 있다. 따라서 이들 천연 항균물질의 개발과 이용은 인공 합성보존제의 대처라는 의미와 소비자기피현상을 유발시키지 않으면서 각종 가공식품의 저장성향상 및 저온 유통식품의 안정성확보라는 견지에서 그 중요성이 있다. 본 실험에서는 식품의 미생물 작용에 의한 변질의 저해 효과가 뛰어난 식물성천연항균제품(Botanical antimicrobial agents-Citrus product : 이하 BAAC라 칭함)에 천연보조제(Ginseng extract, Aloe, 매실추출물)를 첨가하여 Paper disk 법에 의한 항균성 검사를 실시한 결과 Ginseng extract를 첨가한 경우 생육저해환이 가장 크고 뚜렷하게 나타났다. 따라서 BAAC에 보조제(Ginseng extract)를 첨가하여 제조 된 천연 항균복합제재(이하 BAAG라 칭함)를 우유에는 각 농도별로 첨가하여 4$^{\circ}C$의 냉장상태와 2$0^{\circ}C$의 상온에서 저장하였고, 계란과 콩나물의 경우는 침지 처리한 후 꺼내어 상온에서 저장하면서 각각 주사전자현미경 관찰, 대장균수, 총균수의 변화, 외관상의 변화에 미치는 영향을 무처리 대조구와 비교하면서 조사하였다. 아울러, 계란의 경우는 조단백함량의 변화도 관찰하였다. 주사전자현미경 촬영사진의 결과 분석을 통하여 BAAG를 처리한 균체 세포는 세포막 및 세포벽 기능이 파괴되어 세포내용물이 균체외부로 유출되어 균체의 생육이 억제되며 성장을 저해 또는 사멸시키는 것으로 나타났다. 대장균수는 우유, 달걀 및 콩나물의 모든 처리구에서 BAAG의 첨가에 의해 성장이 억제되었으며 농도가 증가시킬수록 균증식 억제 효과가 뚜렷하였으며, 총균수도 압도적으로 낮은 간을 보여주었다. 달걀의 조단백함량의 변화는 BAAG를 처리하지 않은 무처리 대조구에 비하여 침지 처리한 경우가 조단백 변화가 크지 않았다. 즉, BAAG의 침지 처리한 경우, 저장기간 14일이 경과 한 후에 10%정도의 수준으로 감소한데 반하여, 무처리구인 대조구의 경우, 23%수준으로 감소 증도가 증가하였다. 외관상의 변화와 상품 가치를 측정한 결과는 달걀의 경우, 14일이 경과후에는 무처리 대조구에서 흰자위의 감소와 노른자위와의 경계가 뚜렷하지 못하여 상품으로서의 가치가 크게 떨어진 상태였다. 우유의 경우에는 4$^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$에 저장된 대조구에서는 각각 3일과 12일경과 후 강한 부패취와 아울러, 표피의 갈변정도가 심하되어 관능적으로 부패상태를 인지할 수 있었다. 콩나물의 경우도 저장3일 경과 후에 부패취와 함께 점질성 갈변물질이 생성되었다. 이와 같은 결과로 볼 때, BAAG의 처리는 BAAC의 경우보다 가격은 저렴하면서도 항균력은 우수한 천연 항균복합제재로써 농산물 식품원료에 적용하여 선도유지 기간을 연장할 수 있는 효과를 기대할 수 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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• pp.92-94
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• 2003

각질세포의 배양법이 개발 후 피부 결손 부위의 치료에 인체 각질세포를 배양하여 얻어진 표피를 이식하는 방법부터 세포부유물을 도포하는 방법들은 Trypsin 처리 과정을 거치면서배양된 세포의 부착능력을 가진 단백질이 손상되어 성공적인 피부 재생이 불가능하다. 본 실험에서는 이러한 효소처리의 단점을 보완하기 위해서 고분자 미립구에 세포를 효소처리 과정없이 동물실험을 한 결과 21일 후에는 대조군에 비해서 표피가 완벽하게 재생되었고 이식 후 세포의 부착면적을 늘리고 생착율을 높일 수 있었다. 이 연구에서 효소처리 없이 고분자 미립구에서 배양된 세포를 이용한 인공피부 재생이 효과적인 것을 보여주었다. 이러한 모델은 앞으로 화상이나 궤양으로 인한 피부 손실 부위 치료에 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1111-1117
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• 2012

이상적인 코 보형물은 환자가 원하는 모양을 그대로 재현하면서, 그 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 재료적 특성을 지녀야 한다. 현재 보편적으로 사용되고 있는 실리콘 코 보형물은 면역 반응이나 피부를 뚫고 돌출하는 문제점 등이 보고되고 있다. 이러한 부작용을 최소화하기 위해 본 연구에서는 조직공학 기술을 이용하여 새로운 코 성형술을 제안하고자 한다. 조직공학 기반의 코 성형술의 가능성을 확인하기 위해 코 보형물 형상의 인공지지체를 상용 CAD 소프트웨어와 자유형상제작 기술 중에 하나인 다축 적층 시스템을 이용하여 설계 및 제작하였다. 그리고 코 성형술 인공지지체로서의 사용이 적합한지 확인하기 위해 비중격 유래 연골 세포를 이용하여 세포 증식, 기능 실험을 수행하였다.

• 한국양식
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• 제14권2호
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• pp.52-65
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• 2002

비단가리비의 인공 종묘 생산을 목적으로 전라남도 신안군 대흑산도 주변에 서식하는 비단가리비를 대상으로 인공 종묘 생산을 위한 산란 유발, 수정란의 발생 과정, 유생 사육, 채묘 및 중간 육성 등 양식 생물학적 연구를 실시하였다. 어미의 각종 산란 유발 자극에 대한 반응은 Serotonin 주사, 온도 자극, 혼합 자극에서 반응율이 가장 높았으며, 자외선 조사 해수 자극은 수컷만 반응을 하였고 간출 자극은 반응이 없어 실효성이 없는 것으로 나타났다. 수정란의 크기는 $69.5{\mu}m$이었고, 수정 후 약 2시간에 2 세포기, 8시간 후에 8 세포기, 20시간 후에는 담륜자 유생으로 부화하였으며 40시간 후에는 D상 유생으로 되었다. 수온별 비단가리비 유생의 성장은 수온 $20^{\circ}C$에서 각장 $178.9{\mu}m$로 가장 좋았으며, 이 때의 생존율은 15.5%이었다. 그러나 수온 $15^{\circ}C$에서는 낮은 성장을 보여 각장 $135.9{\mu}m$로 성장하였으며, 생존율도 9.8%로 저조하였다. 수용 밀도별 사육 시험에서 $1m{\ell}$당 1개체와 5개체에서 성장 및 생존율이 양호하여 성장 및 생존율을 볼 때 적정 사육 밀도는 $1m{\ell}$당 5개체 이하로 나타났다. 먹이 생물 종류에 따른 유생의 성장을 알기 위하여 I, gal-baba, C, calcitrans, N, oculata를 단독 또는 혼합으로 공급하였을 때 실험 종료후 각장의 성장은 I, galbana+C. calcitrans+N. oculata구가 $194.2{\mu}$로 가장 좋았고 N. oculata구는 $162.2{\mu}m$로 가장 낮은 성장을 보였다. 생존율에서는 I. galbana+C. calcitransoculata구는 9.4%로 가장 낮은 생존율을 보였다. 채묘기별 유생의 부착률은 염화비닐판을 수평으로 놓은 것과 패각이 각각 3.43%와 3.17%로 가장 양호하였으나, 양파망과 염화비닐판을 수직으로 놓은 것은 각각 1.52%와 1.61%로 비교적 저조하였다. 수정 후 40일째부터 90일째까지 측정한 부착치패의 경과 일수에 따른 각장의 성장은 $SL=184.44e^{0.0335X}(r^2=0.9861)$의 회귀직선식으로서 나타났다. 중간육성 시험에서 수심별 성장을 분석한 결과, 비단가리비 치패는 저층보다 표층이 각장 5.92mm, 전중량 6.07g 정도 더 빨리 성장하였다.

• 대한수의학회지
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• 제33권2호
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• pp.217-225
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• 1993

조류 로타바이러스 감염 음성인 1일령, 7일령, 14일령 그리고 21일령된 칠면조에 조류 로타바이러스를 인공감염시킨 후 소장에서의 바이러스의 분포, 배출 그리고 소장의 흡수기능을 조사하였다. 1일령, 7일령 그리고 14일령의 칠면조는 조류 로타바이러스에 대한 혈중모체이행항체의 존재에도 불구하고 로타바이러스 감염에 민감하였다. 인공감염된 칠면조는 경미한 임상증상을 보였으며 십이지장, 공장 그리고 회장의 성숙된 용모상피세포에서 바이러스가 검색되었다. 병리조직학적인 소견으로서는 상피세포에 공포가 형성되었으며 호중구의 침윤이 관찰되었다. 조류 로타바이러스에 인공감염된 14일령 칠면조에서 감염후 1일과 3일에 D-xylose흡수기능은 대조군과 비교하였을 때 유의성이 인정되었다.