• 제목/요약/키워드: Bio-medical Engineering

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전통주 제조용 발효제의 특성 및 진균류의 분리 (Characteristics of Traditional Wine-Koji and Isolation of Fungi)

  • 정승찬;유미정;조윤경;이종수
    • 자연과학논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.73-82
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    • 2003
  • 고부가가치를 지닌 전통 민속주를 개발하기 위하여 먼저 시중에서 구입한 전통주 발효제의 미생물 분포를 조사한 결과, 세균이 가장 많았고($1.3\times10^7$ CFU/g-Koji), 효모와 곰팡이는 비슷하게 분포하였다. 또한 발효제의 amylase 활성은 120.0 Unit/g 이었고, protease 활성은 36.6 Unit/g 이었다. 전통주 발효제로부터 최종 6균주의 효모들이 분리되었고 Hansenula alni (No 1), Hansenula canadensis (No 2), Hansenula silvicola (No.3), Hansenula califrnica (No 4), Hansenula beijerinckii (No 9), Hansenula saturnus var. sturnus (No11) 등으로 동정되었으며 Saccharomyces 속균은 분리되지 않았다. 전통주 발효제로부터 14균주의 곰팡이를 순수분리하여 동정한 결과 1-41번 균주들은 Rhizopus sp.으로 추정되었고, 나머지 46번, 53번과 64번 균주들은 모두 Aspergillus sp.로 추정되었다. 이 균주들 가운데 Rhizopus sp. 균들은 a-amylase 활성이 없었고 오직 Aspergillus sp. (46번 균주)만이 a-amylase 활성이 5 Unit 이었으며 Rhizopus sp.인 8번 균주의 protease 활성이 45.2 Unit으로 가장 높았다.

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근권 환경부 측정장치를 이용한 지역별 관수제어 모델링 연구 (A Study on Modeling of Watering Control status by Regions Using the Measurement Device of the Ministry of Root Environment)

  • 정진형;조재현;김승훈;최안렬;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.168-174
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    • 2021
  • 세계 농업 생산성 보고서에 따르면 현재 농업의 연평균 성장률은 1.63% 수준으로 2050년까지 증가하는 세계 인구 약 100억 명을 지원하기 위한 성장률 1.73% 보다 낮은 수준이며 이는 세계 농업의 생산성은 2050년까지 세계 인구의 식량, 사료, 바이오에너지 수요를 지속적으로 충족시킬 수 있을 만큼 증가하지 않고 있으며 미래의 식량난을 예고하고 있다. 본 연구는 농작물의 생산비용 감소, 생산량 증대, 품질 향상 등을 목적으로 국내 농가의 근권 환경 데이터 수집 후 데이터 분석을 통해 지역별 관수 제어 모델을 만들고 해당 지역에서 농사를 시작하는 농부들에게 조언을 줄 수 있는 모델을 제시하는 것을 목적으로 진행되었다. 본 연구에서 제시하는 관수제어 모델링은 시간의 흐름 및 기후에 따른 근권 환경 변화로 인한 배지무게·급액량·배액량의 변화를 그래프 모형으로 나타내는 것을 의미한다. 관수제어 모델링을 위해 근권 환경부 측정 장치를 통해 충정남도 논산, 부여, 예산 지역의 3~6월 근권환경 데이터 및 배지무게·급액량·배액량의 변화에 대한 데이터를 수집했으며 수집된 데이터를 통해 관수제어 모델도출을 위한 매개변수 설정하고 매개변수를 통해 시간의 흐름에 따른 무게·급액량·배액량의 변화를 확인 할 수 있는 관수제어 모델을 도출했다.

지역별 관수제어 모델링 및 지역별 기후 특성과의 연관성에 관한 연구 (Regional irrigation control modeling and regional climate characteristics Research on the correlation)

  • 정진형;조재현;김승훈;최안렬;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.184-192
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    • 2021
  • 농촌의 인구 감소, 고령화에 따른 노동력 부족과 기후변화 심화에 따른 다양한 리스크 확대 등 국내 농업은 현실적 문제를 마주하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 스마트 농업 기술을 발전시키고 있다. 스마트 농업 기술 발전에 있어서 관수제어는 최적의 생장환경 조성에 중요한 역할을 하며 환경보호 차원에서도 중요한 이슈이다. 본 논문은 농작물의 품질 향상, 생산 비용 감소 및 생산량 증가 등을 목적으로 국내 파프리카 농가 지역의 근권 환경 데이터를 수집하고 이를 분석하여 관수제어 모델링을 제시하는 연구에 대한 내용이다. 본 논문에서 제시하는 관수제어 모델링은 지역별 기후적 특징으로 인한 배지무게, 급액, 배액의 변화를 그래프로 제시하는 것이다. 그래프 도출을 위해 데이터 수집 및 분석을 통해 매개변수를 정했으며, 제시한 관수제어 모델링 방법을 수집한 근권 환경 데이터에 적용하여 6개의 지역(강원도, 충남, 전북, 전남, 경북, 경남)의 관수제어 매개변수를 구하고 이를 통해 그래프를 도출했다. 이후 관수제어 모델링 방법의 유효성 검증을 위해 도출된 매개변수를 분석하여 기후적 특징(평균 온도 및 강수량)과 연관시켜보는 연구를 진행했다.

3D 바이오 프린팅 기술 현황과 응용 (Status and Prospect of 3D Bio-Printing Technology)

  • 김성호;여기백;박민규;박종순;기미란;백승필
    • KSBB Journal
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    • 제30권6호
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    • pp.268-274
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    • 2015
  • 3D printing technology has been used in various fields such as materials science, manufacturing, education, and medical field. A number of research are underway to improve the 3D printing technology. Recently, the use of 3D printing technology for fabricating an artificial tissue, organ and bone through the laminating of cell and biocompatible material has been introduced and this could make the conformity with the desired shape or pattern for producing human entire organs for transplantation. This special printing technique is known as "3D Bio-Printing", which has potential in biomedical application including patient-customized organ out-put. In this paper, we describe the current 3D bio-printing technology, and bio-materials used in it and present it's practical applications.

Soft Particle의 강성 측정을 위한 단순한 구조의 유연 물질 센서의 개발 (Design and Implementation of Flexible Sensor to Measure Mechanical Stiffness of Soft Particles)

  • 인용석;양민호;구자춘
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.133-139
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    • 2016
  • Increasing interest of human health, building bio-database (Bio DB) has been become a hot issue in life science. Consequently, Single Cell Analysis (SCA) which can explain biodiversity of lives has been a significant factor for building Bio DB. In numerous studies from these analyses, they have been showed that mechanical properties of cells can serve explanation of biological heterogeneity and criterion of disease states. Therefore, measuring mechanical properties of cells have great potential to be used in bio-medical applications. However, traditionally, many researchers have undergone difficult and time consuming work because handling small sized cells usually requires high-skilled technique. Thus, this paper shows robotized stiffness measurement technique using fixed ended beam sensor, precision motorized stage and substrate which have wall structure.

생명고분자 키토산의 나노입자를 이용한 약물전달 효과 (Drug Delivery Effect Using Biopolymer Chitosan Nanoparticles)

  • 이도헌;이상화;유인상;박권필;강익중
    • 공업화학
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    • 제16권6호
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    • pp.790-793
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    • 2005
  • 최근 인간의 생명 연장과 건강 등에 관심이 많아지면서 약학 및 의학계는 생체 내에서 보다 안정적이며 효과를 나타낼 수 있는 약물 전달 시스템의 개발에 많은 힘을 기울이고 있는 실정이다. 수많은 생화학 연구자들은 키토산이 인체에 거부반응이 없으며 약물과 백신의 전달을 효율적이고 안전하게 흡착능력을 향상시킨다는 것을 밝혀 왔다. 또한 그것은 생분해성, 생체 친화적이라는 장점 때문에 약물 방출 조절에 적당하다고 알려져 있다. 본 연구에서는 생명고분자인 키토산의 나노입자를 제조하여 농도, pH, 최적 온도에서 약물 전달 조절을 in vivo 조건에서 수행하였다. 인슐린을 담지한 키토산 나노입자는 당뇨성 쥐의 혈당을 효과적으로 낮춰 줄 수 있음을 알 수 있었다.

표준 프로토콜 기반의 산소포화도 계측기(SPo2) 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Pulse Oximeter based on Standard Protocol)

  • 강성인;박윤아;오암석;전재환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.751-753
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    • 2011
  • 산소포화도 계측기는 파장대가 다른 두 개의 광원을 사용하여 신체 일부분에 빛을 투과시켜 나타나는 두 신호를 측정하여 측정된 신호로부터 산소포화도를 구하게 되며, 이러한 광학적 방법은 혈액내의 산소가 빛을 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문이다. 혈중 산소포화도는 제 5의 생체신호라 불릴 정도로 현대 의학에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 하지만 기존의 산소포화도 계측기는 사용자가 산소포화도를 보는 용도로서 사용하였고, 통신을 사용한 모니터링 기능이 부족하였다. 본 논문에서는 기존의 산소포화도 계측기에 블루투스 기능을 활용하여 외부의 Gateway와의 통신을 위해 의료기기 표준화 프로토콜인 IEEE11073-10404를 내장한 산소포화도 계측기를 설계하였다.

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색채 환경 기반의 인체 반응 정보 측정 시스템 (A Measurement System for Color Environment-based Human Body Reaction)

  • 김지언;정창원;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.59-65
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    • 2016
  • 색채 환경에 따라 인지반응의 상관관계를 분석한 결과가 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 특히, 의학 분야에서 색채 환경기반 생체신호를 수집하여 환자 상태의 파악과 치료 그리고 뇌활동의 규명에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 색채조명 또는 LED를 이용한 색채 환경을 구축하여 다양한 실험을 진행하고 있으나 다른 광원에 노출 되어 심리적인 영향을 주는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 시스템은 HMD(Head-Mounted-Display)를 이용하여 피험자에게 완벽한 색채 환경조건을 제공하고자 한다. 그리고 인체반응정도 측정을 위해 기억력-주의력 테스트하는 동안 BMS(Bio-Medical-System)으로 생체정보를 수집하여 색채별 인체반응정도 측정뿐만 아니라 심리적인 변화에 대한 상관관계를 확인할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 통하여 수집하는 생체정보는 심전도(ECG), 호흡(Respiration), 산소포화도(SpO2), 임피던스(Bio-Impedance), 혈압(Blood-Pressure) 이며 데이터베이스에 저장한다. 이와함께, 인체의 인지반응을 측정하기위해 기억력-주의력 테스트는 앱으로 구현하여 색채 조건별 인지반응 정보를 측정하고 결과를 확인 할 수 있다. 제안한 시스템을 통하여 수집된 인체반응정보를 활용하여 생리학적 정보의 정량화하는 연구를 진행할 수 있으며, 색채 환경과 생리학적 정보의 상관관계를 분석하여 의학적 진단 및 치료에 응용이 될 것으로 기대한다. 향후 연구로 구축한 시스템을 통해 수집된 데이터를 분석 및 시각화 기능을 추가하고, 치매 질환의 예측 및 치료를 위한 시스템으로 확장하여 재활프로그램으로서의 유효성을 평가하고자 한다.

척추경 고정 나사 시스템을 이용한 척추 유합 시술의 생체역학적 분석 모델 연구 (A Study of Biomechanical Simulation Model for Spinal Fusion using Spinal Fixation System)

  • 김성민;양인철;강호철
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.137-144
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    • 2010
  • In general, spinal fusion surgery takes pressure off the pain induced nerves, by restoring the alignment of the spine. Therefore spinal fixation system is used to maintain the alignment of spine. In this study, a biomechanical study was performed comparing the SROM(Spinal Range Of Motion) of three types of system such as Rigid, Dynesys, and Fused system to analyze the behavior of spinal fixation system inserted in vertebra. Dynesys system, a flexible posterior stabilization system that provides an alternative to fusion, is designed to preserve inter-segmental kinematics and alleviate loading at the facet joints. In this study, SROM of inter-vertebra with spinal fixation system installed in the virtual vertebra from L4 to S1 is estimated. To compare with spinal fixation system, a simulation was performed by BRG. LifeMOD 2005.5.0 was used to create the human virtual model of spinal fixation system. Through this, each SROM of flexion, extension, lateral bending, and axial rotation of human virtual model was measured. The result demonstrates that the movement of Dynesys system was similar to normal condition through allowing the movement of lumbar.

Flexible biosensors based on field-effect transistors and multi-electrode arrays: a review

  • Kim, Ju-Hwan;Park, Je-Won;Han, Dong-Jun;Park, Dong-Wook
    • Journal of Semiconductor Engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.88-98
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    • 2020
  • As biosensors are widely used in the medical field, flexible devices compatible with live animals have aroused great interest. Especially, significant research has been carried out to develop implantable or skin-attachable devices for real-time bio-signal sensing. From the device point of view, various biosensor types such as field-effect transistors (FETs) and multi-electrode arrays (MEAs) have been reported as diverse sensing strategies. In particular, the flexible FETs and MEAs allow semiconductor engineering to expand its application, which had been impossible with stiff devices and materials. This review summarizes the state-of-the-art research on flexible FET and MEA biosensors focusing on their materials, structures, sensing targets, and methods.