• 제목/요약/키워드: Bio-analysis

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특성화고 화공계열의 교육과정에 대한 실태 분석 (Analysis on the Curriculum of Chemical Engineering Field in Specialized Vocational High School)

  • 이규녀;이광복;김소연;한수경;이영우
    • 대한공업교육학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.72-91
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    • 2015
  • 이 연구는 특성화고 화공계열의 교육과정에 대한 실태를 조사 분석하고 화공계열의 정체성 확립을 통한 활성화를 위하여 교육과정의 개선방안을 모색하고자 한다. 연구 방법은 화공계열 학교(과) 대상의 실태 조사를 실시하고, 교육과정 및 학과명, 그리고 취득 자격증의 상호간에 적합성을 내용분석 하였다. 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 화공계열이 화공의 정체성을 유지하며 산업 현장의 변화를 수용하기 위해서는 화공에서 파생된 응용화학공업, 나노화학공업, 환경화공, 에너지환경화공, 융합신소재화공, 세라믹화공, 생명화공, 식품생명화공 등 응용학문의 학과를 개설하고, 학과별 교육목표에 따른 교육과정을 편성 운영해야 한다. 둘째, 화공계열의 기준학과별로 관련 자격증을 다양화하고, 취업 가능성 제고에 따른 학교수준의 교육과정 개선을 위하여 산업수요와 직업의 변화를 고려한 인력 양성 목표와 인재상을 명확하게 수립해야 한다. 셋째, 화공계열 교육과정의 질적 제고를 위해서는 중등 직업교육이 '알기만 하는 교육(지식)'에서 '할 줄 아는 교육(능력)'으로 변화하는 패러다임에 발맞추어 '화공 산업체 - 화공 직업교육 - 화공 자격'이 일체화된 교육과정이 필요하다.

하천복원용 콘크리트 소재가 무당개구리 (Bombina orientalis) 배아에 미치는 영향 (Effects of Concrete Materials for the Stream Restoration on Bombina orientalis Embryos)

  • 박찬진;안홍규;계명찬;이태형
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제2권2호
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    • pp.147-153
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    • 2015
  • 독성 소재를 활용하여 하천생태복원 사업을 추진할 경우, 수생 생물이 직접적으로 독성물질에 노출되어 다양한 생물학적 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 하천사업에 활용되는 콘크리트 소재의 독성을 분석하기 위해 한국산 무당개구리(Bombina orientalis)배아를 이용하여 생존율과 기형발생률 측면에서 발생독성 분석을 수행하였다. 콘크리트 바인더들의 독성을 평가한 결과, 무당개구리 배아의 생존율은 대조군 (control), 식물성 폴리우레탄(P1), 우레탄(P2), 시멘트(C) 실험군에서 각각 100%, 94-95%, 66-89%, 0%로 나타났다. 기형발생률은 대조군, P1, P2, C 실험군에서 각각 10.5%, 5.3-10.5%, 26.3-27.8%, 35.7%로 나타났다. 시멘트의 독성이 가장 강하게 나타났으며, 상대적으로 식물성 폴리우레탄의 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 또한, 충분한 양생시간을 가짐으로써 용출되는 독성물질이 저감되는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로서 시멘트와 폴리우레탄은 양서류의 초기발생을 저해하는 것이 확인되었다. 본 연구는 하천복원을 위한 소재의 선택에 있어 생물학적 안전성을 검토하는 것이 매우 중요하며, 친환경 소재 및 친환경 공정 선택의 중요성을 보여준다.

장수만 식물플랑크톤 군집의 시.공간적 분포 특성 (Spatio-temporal Distribution of Phytoplankton Community in the Jangsu Bay and Adjoining Sea of South Sea, Korea)

  • 윤양호
    • 환경생물
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    • 제32권1호
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    • pp.75-87
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    • 2014
  • 한국 남해안의 중앙부에 위치하는 장수만의 식물플랑크톤 군집의 시 공간적 분포특성과 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위한 현장 조사를 2006년 봄부터 겨울까지 계절별로 장수만과 인근해역을 대상으로 하는 31개의 정점의 표 저층 해수를 대상으로 실시하였다. 장수만에서 출현이 확인된 식물플랑크톤은 47속 83종으로 규조류가 65.1%, 와편모조류가 30.1%를 차지하였고, 유해성 조류도 3종 출현하였다. 세포밀도로 표시한 식물플랑크톤 현존량은 봄 3.1 $cells{\cdot}mL^{-1}$에서 겨울 521.0 $cells{\cdot}mL^{-1}$의 범위로 겨울과 여름에 높고, 봄과 가을에 낮았다. 현존량은 정점 평균으로 표층에서 봄 7.6 $cells{\cdot}mL^{-1}$, 여름 68.0 $cells{\cdot}mL^{-1}$, 가을 8.1 $cells{\cdot}mL^{-1}$, 그리고 겨울은 220.2 $cells{\cdot}mL^{-1}$를 나타내었다. 표층에서 우점종은 봄에 Chaetoceros affinis, Paralia sulcata, Bacillaria paxillifera, 여름에 Chaetoceros didymus, Ch. affinis, Octactis octonaria, 가을에 Skeletonema costatum 유사종과 B. paxillifera이 10% 이상의 우점률을 나타내었고, 겨울은 S. costatum 유사종에 의해 극우점 되었다. 주성분분석에 의한 장수만의 생물해양학적 특성은 봄과 여름의 수온 상승기에는 봇돌바다 등 개방해역에서 유입되는 해수 영향으로 높은 생물생산을 유지하고 있고, 가을과 겨울의 수온 하강기에는 생물량은 수심의 얕은 천해해역에서 높고, 현존량은 수로부에서 높은 밀도를 나타내었다. 특히 겨울은 해수 혼합의 원활한 천해해역에 높은 식물플랑크톤 생산을 나타내었다.

Analysis of the PTO Torque of a Transplanter by Planting Condition

  • Kim, Wan Soo;Chung, Sun Ok;Choi, Chang Hyun;Cho, Jong Seung;Choi, Dug Soon;Kim, Young Joo;Lee, Sang Dae;Hong, Soon Jung;Kim, Yong Joo;Koo, Seung Mo
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제41권4호
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    • pp.313-318
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    • 2016
  • Purpose: This study measured and analyzed the PTO (power take off) torque of a transplanter according to the planting conditions during field operation. Methods: A torque measurement system was constructed with torque sensors to measure the torque of a PTO shaft, a measurement device to acquire sensor signals, and a power controller to provide power for a laptop computer. The field operation was conducted at four planting distances (26, 35, 43, and 80 cm) and two planting depths using the transplanter on a field with similar soil conditions. One-way ANOVA with planting distance and Duncan's multiple range test at a significance level of 0.05 were used to analyze the PTO torque. The torque ratio was calculated based on the minimum torque using the average PTO torque measured under each planting condition. Results: The average torques on the PTO shaft for planting distances of 26, 35, 43, and 80 cm at a low planting depth were 11.05, 9.07, 7.04, and 3.75 Nm, respectively; the same for planting distances of 26, 35, 43, and 80 cm at a middle planting depth were 12.20, 9.86, 7.94, and 4.32 Nm, respectively. When the planting distance decreased by 43, 35, and 26 cm, the torque ratio at a low planting depth increased by 88, 142, and 195%, respectively. When the planting distance decreased by 43, 35, and 26 cm, the torque ratio at the middle planting depth increased by 84, 128, and 182%, respectively. Conclusions: PTO torque fluctuated by planting distance and depth. Moreover, the PTO torque increased for short planting distances. Therefore, farmers should determine the planting conditions of the transplanter by considering the load and durability of the machine. The results of this study provide useful information pertaining to the optimum PTO design of the transplanter considering the field load.

겹 날개를 사용하는 곤충 모방 비행체의 날개 형상에 대한 파라메트릭 연구 (Parametric Study on Wing Design of Insect-mimicking Aerial Vehicle with Biplane Configuration)

  • 박희태;김동민;모혜민;김남수;이병주;김인래;김승균;이재하;최종수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.712-722
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    • 2018
  • 본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.

Anti-inflammatory activity of a sulfated polysaccharide isolated from an enzymatic digest of brown seaweed Sargassum horneri in RAW 264.7 cells

  • Sanjeewa, Kalu Kapuge Asanka;Fernando, Ilekkuttige Priyan Shanura;Kim, Eun-A;Ahn, Ginnae;Jee, Youngheun;Jeon, You-Jin
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제11권1호
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    • pp.3-10
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    • 2017
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Sargassum horneri is an edible brown alga that grows in the subtidal zone as an annual species along the coasts of South Korea, China, and Japan. Recently, an extreme amount of S. horneri moved into the coasts of Jeju Island from the east coast of China, which made huge economic and environmental loss to the Jeju Island. Thus, utilization of this biomass becomes a big issue with the local authorities. Therefore, the present study was performed to evaluate the anti-inflammatory potential of crude polysaccharides (CPs) extracted from S. horneri China strain in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW 264.7 cells. MATERIALS/METHODS: CPs were precipitated from S. horneri digests prepared by enzyme assistant extraction using four food-grade enzymes (AMG, Celluclast, Viscozyme, and Alcalase). The production levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines, including tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ and interleukin (IL)-$1{\beta}$ were measured by Griess assay and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The levels of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2), nuclear factor (NF)-${\kappa}B$, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) were measured by using western blot. The IR spectrums of the CPs were recorded using a fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) spectrometer. RESULTS: The polysaccharides from the Celluclast enzyme digest (CCP) showed the highest inhibition of NO production in LPS-stimulated RAW 264.7 cells ($IC_{50}$ value: $95.7{\mu}g/mL$). Also, CCP dose-dependently down-regulated the protein expression levels of iNOS and COX-2 as well as the production of inflammatory cytokines, including TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$, compared to the only LPS-treated cells. In addition, CCP inhibited the activation of NF-${\kappa}B$ p50 and p65 and the phosphorylation of MAPKs, including p38 and extracellular signal-regulated kinase, in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. Furthermore, FT-IR analysis showed that the FT-IR spectrum of CCP is similar to that of commercial fucoidan. CONCLUSIONS: Our results suggest that CCP has anti-inflammatory activities and is a potential candidate for the formulation of a functional food ingredient or/and drug to treat inflammatory diseases.

인체 부착용 방사패턴 재구성 안테나의 SNR 및 BER 성능 분석 (Performance analysis of SNR and BER for radiation pattern reconfigurable antenna)

  • 이창민;정창원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4125-4130
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    • 2015
  • 본 논문은 생체신호 (체온, 혈압, 맥박 등)를 측정하는 웨어러블 (Wearable) 디바이스에 장착된 인체 부착용 방사패턴 재구성 안테나의 통신성능 비교에 관한 논문이다. 제안된 안테나의 동작주파수는 블루투스 (Bluetooth) 통신 대역의 2.4 - 2.5 GHz 이며, 안테나의 최대이득은 1.96 dBi 이다. 제안된 안테나는 두 개의 RF 스위치 (PIN diode)를 이용하여 서로 반대방향의 빔을 생성하여 전자기파 신호를 효율적으로 송수신 한다. 또한 제안된 안테나는 탑 로딩(Top Loading)을 이용 세 가지의 각도 변경 ($30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $150^{\circ}$)을 통해 각 방사패턴의 지향성 변화를 조사 하였다. 본 논문에서는 방사패턴 재구성 안테나를 통해 전파 간섭이 없는 전자파 차페실의 이상적인 전파환경과 실제 전파간섭이 존재 (Universal Software Radio Peripheral, USRP)하는 스마트 하우스 내에서 웨어러블 디바이스 안테나의 신호대 집음비 (Signal-to-Noise Ratio, SNR) 및 비트 에러율 (Bit Error Rate, BER) 성능 측정을 진행하였다. 두 경우의 측정 비교 시 SNR은 평균적으로 5 dB의 성능저하를 보이며, BER은 최대 10배 증가하여 수신 에러율 (Error rate of receiving signal)이 높아지는 것을 확인하였으며, 본 논문에서 측정한 SNR과 BER의 측정 결과로 전자파기기의 방해전파로 인한 성능저하를 수치상으로 예측 하였다.

스마트폰의 CMOS 영상센서를 이용한 광용적맥파 측정방법 개발 (Development of a Photoplethysmographic method using a CMOS image sensor for Smartphone)

  • 김호철;정원식;이권희;남기창
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4021-4030
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    • 2015
  • 맥파는 심전도와 같이 자율신경계를 통해 생리적 반응을 측정하는 신호이지만, 손가락에 센서 하나만 부착시키면 되기 때문에 상대적으로 신호의 측정이 간편하다는 장점을 가지고 있어 u-Healthcare 분야에서의 활용이 용이하다. 따라서 본 연구의 목적은 스마트폰 카메라의 CMOS 영상 센서를 활용하여 맥파를 비침습적으로 측정하는 방법 중의 하나인 광용적맥파를 획득하고 이로부터 스트레스 여부를 판단하는 휴대형 시스템을 개발하여 u-Healthcare 분야에서의 활용 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해 광용적맥파를 별도의 센서에 의한 측정이 아닌 스마트폰 카메라에서 획득되는 영상 데이터를 활용하여 광용적맥파를 획득한 후 분석하였다. 또한 확보된 광용적맥파 영상신호 데이터를 이용하여 심박변이도와 스트레스 지수를 별도의 호스트 장비 없이 스마트폰만을 이용해 사용자에게 제공 하였다. 또한 부가적으로 스마트폰에 부착가능한 별도의 하드웨어 디바이스를 개발함으로써 획득된 데이터의 신뢰도 및 정확성을 향상시켰다. 실험결과를 통해 스마트폰의 카메라 영상을 활용하여 광용적맥파 신호를 통한 심박수 측정과 스트레스의 정도를 분석하기 위한 스트레스 지수 추출이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 상용화된 제품 또는 정형화된 센서가 아닌 스마트폰의 카메라를 이용하기 때문에 상용화된 외부 센서에 의한 광용적맥파 신호보다는 해상도가 떨어지는 단점이 있음에도 불구하고 결과 데이터의 신뢰도 향상을 위한 별도의 추가외부 장치 개발 및 여러 가지 최적화 알고리즘을 통해 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있어 u-Healthcare 장비로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

모바일 헬스케어를 위한 MAC 프로토콜 설계에 관한 연구 (A Study on MAC Protocol Design for Mobile Healthcare)

  • 정필성;김현규;조양현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.323-335
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    • 2015
  • 모바일 헬스케어란 정보 통신 기술과 바이오 기술을 융합한 신개념 의료서비스로서 시간과 공간에 구애받지 않고 언제 어디서나 건강과 생활을 관리하여 건강한 삶을 유지시키기 위한 건강관리 서비스이다. 모바일 헬스케어를 위해서는 생체신호 계측 관련 기술인 WBAN(Wireless Body Area Network)과 모바일 장치를 이용한 데이터 분석 및 모니터링 기술이 필수적이다. 모바일 헬스케어 환경에서는 이용자의 모바일 장치를 중심으로 구성된 WBAN이 이동 중에 다른 WBAN을 만나게 되면 하나의 매체에 두 개의 WBAN이 동작하는 결과가 된다. 두 개 이상의 WBAN이 충돌하게 되면 노드들이 서로 부여 받은 슬롯에 보내는 데이터 프레임들의 충돌이 발생하며 이는 전송실패와 더불어 데이터 재전송으로 인한 불필요한 에너지 소모를 가져오게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 다음과 같이 모바일 헬스케어를 지원하는 MAC 프로토콜 요소기술을 제안하였다. 첫째, 제안하는 슈퍼프레임은 노드가 할당된 슬롯에서 데이터 전송을 보장받는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 경쟁 구간과 CSMA/CA 알고리즘을 통해 데이터를 전송하는 경쟁 구간을 가진다. 둘째, 제안하는 MAC 프로토콜을 기반으로 하는 WBAN의 충돌을 감지하고 네트워크를 병합하는 알고리즘을 제안하였다. 이동성을 가지는 WBAN이 다른 WBAN과 충돌하게 되면 네트워크를 재구성하여 노드가 전송하는 데이터 프레임 충돌을 줄이도록 하였다. 제안하는 슈퍼프레임 구조와 네트워크 병합 알고리즘의 성능평가를 위해서 OMNeT++ 네트워크 시뮬레이션 프레임워크 기반의 Castalia를 사용하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을 때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 성공률과 에너지 효율이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

임상검체에서 Candida spp.에 대한 분리빈도 (Isolation Frequency of Candida species from Clinical Specimens)

  • 신현성;박연보;신두식
    • 한국균학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.146-151
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    • 2010
  • 검체는 2005년 1월1일부터 2009년 12월31일까지 C 병원 진단 검사의학과에 의뢰된 환자의 임상검체 총 366,661예로부터 총 167,955 미생물이 분리되었고 이 중 6,517주의 Candida spp. 분리균을 자동화기기로 동정한 것을 후향적으로 처리 하였다. 배양균주는 smooth하고, 크림색이며, 약간 mucoid하고, 혼탁한 집락을 0.45% salin에 McFarland No 1.6-2.0되게 탁도를 맞춘 후 반응시약이 들어 있는 ID-YST card에 접종하여, VITEK II(bioMerieux Duham NC, USA)의 자동화기기에 넣어 동정하였고, 그 결과는 다음과 같다. Candida spp.의 분리율은 2005년도에 비하여 2009년이 1.9배 증가하였다. 분리빈도가 높은 Candida spp.는 C. albicans 56.4%, C. tropicalis 17.7%, C. glabrata 10.7%, C. parapsilosis 9.5%였고, Candida spp가 10%이상 분리된 검체는 객담 30.1%, 무작위소변 25.0%, 혈액 15.8%, 카테타소변 13.5%였으며, 7%이상 분리된 부서는 호흡기내과 20.5%, 신장내과 11.0%, 감염내과 10.4%, 응급의학과 10.0%, 혈액종양내과 9.6%, 외과 7.5%, 소화기내과 7.4%였다. Candida spp가 증가된 달은 7월이 10.6%였고, 가장 낮게 분리된 달은 2월이 6.1%였다. Candida spp.가 증가된 연령군은 70세 이상 군이 40.1%였고, 가장 낮게 분리된 연령군은 10대가 1.3%였고, 0-49세군(1.3-7.5%)대 50세 이상 군(16.7-40.1%)의 비교에서는 1 : 4.7로 50세 이상 군이 월등히 높았다.