• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권4호
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• pp.433-441
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• 2013

본 연구에서는 Endlicheria anomala (Nees) Mez 메탄올 추출물(EAME)의 항산화, 항염증 및 미백 생리활성을 in vitro assay 및 cell culture model system을 이용하여 분석하였다. EAME의 항산화능을 분석한 결과 DPPH, $H_2O_2$로 유도한 ROS, LPS로 유도한 NO 등 다양한 산화적 스트레스원을 효과적으로 소거하였다. 대표적인 항산화 효소들로 천연물에 의한 항산화능 활성에 의해 주로 발현이 유도되는 세효소인 HO-1, TrxR1, NQO1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과 시료 처리 농도의 증가에 따라 세 효소 및 Nrf2의 발현이 유의적으로 증가됨을 보였다. 또한 EAME는 in vitro DOPA oxidation을 강하게 저해하여 tyrosinase inhibitor로서 작용할 가능성을 시사하였고 이에 B16F10 melanocyte를 이용하여 미백 효능을 분석한 결과 유의적인 melanin 생성억제능 및 tyrosinase 효소 활성 억제능을 보였으며 이는 tyrosinase, TRP-1, TRP-2 등 melanin 생성의 핵심 작용 효소들의 단백질 발현 저해를 통해 일어나는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 EAME가 높은 항산화능과 항염증 활성, 그리고 미백 활성을 보유함을 처음으로 밝혔으며 향후 기능성 식품 및 피부 미용 소재로서유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권10호
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• pp.1516-1524
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• 2020

Climate change is expected to affect not only availability and quality of water, the valuable resource of human life on Earth, but also ultimately public health issue. A six-year monitoring (total 20 times) of Escherichia coli O157, Salmonella enterica, Legionella pneumophila, Shigella sonnei, Campylobacter jejuni, and Vibrio cholerae was conducted at five raw water sampling sites including two lakes, Hyundo region (Geum River) and two locations near Water Intake Plants of Han River (Guui region) and Nakdong River (Moolgeum region). A total 100 samples of 40 L water were tested. Most of the targeted bacteria were found in 77% of the samples and at least one of the target bacteria was detected (65%). Among all the detected bacteria, E. coli O157 were the most prevalent with a detection frequency of 22%, while S. sonnei was the least prevalent with a detection frequency of 2%. Nearly all the bacteria (except for S. sonnei) were present in samples from Lake Soyang, Lake Juam, and the Moolgeum region in Nakdong River, while C. jejuni was detected in those from the Guui region in Han River. During the six-year sampling period, individual targeted noxious bacteria in water samples exhibited seasonal patterns in their occurrence that were different from the indicator bacteria levels in the water samples. The fact that they were detected in the five Korea's representative water environments make it necessary to establish the chemical and biological analysis for noxious bacteria and sophisticated management systems in response to climate change.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권6호
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• pp.271-280
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• 2017

본 논문에서는 자동차의 안전운전을 위해서 운전자의 생체정보를 수집하여 운전자의 상태에 따라 운전자에게 적절한 경보를 하거나, 직접 자동자를 제어할 수 있는 기반 시스템을 제시하였다. 기존의 운전자 얼굴정보를 촬영하여 정보를 획득하거나, 운전자의 시트나 스티어링 휠에 센서를 장착하여 생제정보를 획득하는 방식이 부정확하거나 단속적인 정보만을 얻을 수 있는데 비하여, 본 논문에서 제시한 웨어러블 장치는 의료장비 수준의 정확도를 얻을 수 있었으며, 지속적으로 높은 정확도의 생체신호를 얻을 수 있었다. 개발된 웨어러블 장치에는 심박, 피부전도도, 피부온도를 측정할 수 있는 센서를 장착하였으며, 자동차에서 발생되는 각종 잡음을 제거할 수 있는 필터 기술을 적용하였고, 가속도센서와 자이로 센서를 장착하여 측정 오차를 제거하는 기술을 적용하였다. 수집된 생체신호를 바탕으로 운전자의 상태를 판별할 수 있는 기준을 제시하였고, 공인인증기관에 의뢰하여 의료수준 정도의 정확성이 있음을 검증하였다. 실험실 시험과 실차 시험을 통하여 개발된 장치가 운전자의 상태를 측정할 수 있는 장치로 활용될 수 있음을 검증하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-45
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• 2016

강우유출수 오염물 제거를 위한 침투시설에서 모래필터가 널리 적용된다. 공극폐색, 즉 필터 여재에 부유물이 침전되면 침투능이 저하되어 침투시설의 기능과 수명이 단축된다. 침투시설의 효과적인 설계 및 유지관리를 위해 모래필터 내의 물리적, 화학적, 생물학적 폐색 특성을 알아야 한다. 이 논문에서는 여재 깊이 변화에 따른 모래필터의 물리적 폐색 특성변화를 검토하였다. 연직방향, 변수위 침투조건에서 시행한 실험실 컬럼 침투실험으로부터 이들 특성변화를 관찰하였다. 실험결과, 폐색현상의 결과로서 필터의 여재 깊이가 증가할수록 부유물 제거효율이 증가하지만, 필터의 성능유지 기간은 감소하는 현상을 보였다. 모든 여재 깊이 조건에서 여재 깊이의 상부 15%에서 100~250 μm의 부유물이 침전되면서 폐색현상이 발현하는 조기폐색이 발생했다. 결과에 근거하여 침투시설의 첫번째 유지관리 시침투능 확보를 위해 여재깊이의 상부 15%를 긁어내는 방법을 제안할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제27권2호
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• pp.75-85
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• 2012

Although, microbial arsenic mobilization by dissimilatory arsenate-reducing bacteria (DARB) and the practical use to the removal technology of arsenic from contaminated soil are expected, most previous research mainly has been focused on the geochemical circulation of arsenic. Therefore, in this review we summarized the previously reported DARB to grasp the characteristic for bioremediation of arsenic. Evidence of microbial growth on arsenate is presented based on isolate analyses, after which a summary of the physiology of the following arsenate-respiring bacteria is provided: Chrysiogenes arsenatis strain BAL-$1^T$, Sulfurospirillum barnesii, Desulfotomaculum strain Ben-RB, Desulfotomaculum auripigmentum strains OREX-4, GFAJ-1, Bacillus sp., Desulfitobacterium hafniense DCB-$2^T$, strain SES-3, Citrobacter sp. (TSA-1 and NC-1), Sulfurospirillum arsenophilum sp. nov., Shewanella sp., Chrysiogenes arsenatis BAL-$1^T$, Deferribacter desulfuricans. Among the DARB, Citrobacter sp. NC-1 is superior to other dissimilatory arsenate-reducing bacteria with respect to arsenate reduction, particularly at high concentrations as high as 60 mM. A gram-negative anaerobic bacterium, Citrobacter sp. NC-1, which was isolated from arsenic contaminated soil, can grow on glucose as an electron donor and arsenate as an electron acceptor. Strain NC-1 rapidly reduced arsenate at 5 mM to arsenite with concomitant cell growth, indicating that arsenate can act as the terminal electron acceptor for anaerobic respiration (dissimilatory arsenate reduction). To characterize the reductase systems in strain NC-1, arsenate and nitrate reduction activities were investigated with washed-cell suspensions and crude cell extracts from cells grown on arsenate or nitrate. These reductase activities were induced individually by the two electron acceptors. Tungstate, which is a typical inhibitory antagonist of molybdenum containing dissimilatory reductases, strongly inhibited the reduction of arsenate and nitrate in anaerobic growth cultures. These results suggest that strain NC-1 catalyzes the reduction of arsenate and nitrate by distinct terminal reductases containing a molybdenum cofactor. This may be advantageous during bioremediation processes where both contaminants are present. Moreover, a brief explanation of arsenic extraction from a model soil artificially contaminated with As (V) using a novel DARB (Citrobacter sp. NC-1) is given in this article. We conclude with a discussion of the importance of microbial arsenate reduction in the environment. The successful application and use of DARB should facilitate the effective bioremediation of arsenic contaminated sites.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.23-31
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• 1987

유기물(有機物)을 제거(除去)키 위한 토양처리(土壤處理) system에 있어서 특히 급속토양삼투법(急速土壤渗透法)은 다른 토양처리방법(土壤處理方法)에 비(比)해 기온(氣溫) 변화(變化)에 대한 제한(制限)을 덜 받고 수지면적(數地面積)을 적게 요구(要求)하는 것으로 알려져 있다. 따라서 급속토양처리(急速土壤處理)에 대한 본(本) 연구(硏究)에서는 유기물(有機物) 제거율(除去率)과 침투율(浸透率), 생물학적(生物學的) 산소흡수(酸素吸收)에 따른 용존산소(溶存酸素)의 변화(變化), 그리고 pH 등을 사토(砂土)를 채운 실험통(實驗筒)을 이용(利用)하여 규명코자 했으며 또한 단위면적당(單位面積當) COD 제거량(除去量) 및 TKN으로부터의 질산화율(窒酸化率) 등을 구(求)하였다. 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 사시(砂尸)이 1m 이상(以上)인 경우 침투율(浸透率)이 15~20cm/day 이하(以下)에서는 COD제거(除去)가 90% 이상(以上)으로 안정(安定)하게 유지되며 지하수위(地下水位)까지의 깊이를 고려(考慮)하면 침투오염물(浸透汚染物)로 인(因)한 오염(汚染)영향은 매우 작다고 본다. 2) 단위면적당(單位面積當) COD 제거량(除去量)은 적절(適切)한 운영하(運營下)에서 10~14g/day를 쉽게 기대할 수 있고 기질분해(基質分解)는 대부분(大部分) media표층(表層)에서 이루어지는 것으로 판단된다. 3) 일반적(一般的)으로 TKN의 $NO_3{^-}$-N으로의 전환(轉換)은 상당한 체류시간(滯留時間)이 주어진다면 COD제거율(除去率)에 비례(比例)한다고 본다.

• Molecules and Cells
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• 제38권7호
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• pp.643-650
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• 2015

The use of conditioned medium from mesenchymal stem cells may be a feasible approach for regeneration of bone defects through secretion of various components of mesenchymal stem cells such as cytokines, chemokines, and growth factors. Mesenchymal stem cells secrete and accumulate multiple factors in conditioned medium under specific physiological conditions. In this study, we investigated whether the conditioned medium collected under hypoxic condition could effectively influence bone regeneration through enhanced migration and adhesion of endogenous mesenchymal stem cells. Cell migration and adhesion abilities were increased through overexpression of intercellular adhesion molecule-1 in hypoxic conditioned medium treated group. Intercellular adhesion molecule-1 was upregulated by microRNA-221 in mesenchymal stem cells because microRNAs are key regulators of various biological functions via gene expression. To investigate the effects in vivo, evaluation of bone regeneration by computed tomography and histological assays revealed that osteogenesis was enhanced in the hypoxic conditioned medium group relative to the other groups. These results suggest that behavioral changes of endogenous mesenchymal stem cells through microRNA-221 targeted-intercellular adhesion molecule-1 expression under hypoxic conditions may be a potential treatment for patients with bone defects.

• 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.

• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.613-619
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• 2018

본 연구에서는 유입 슬러지에 다양한 전처리 방법과 고액분리장치를 이용한 유출수의 잉여슬러지를 농축 후 내부반송을 적용하여, 중온혐기-고온호기 혼합 슬러지 처리 공정의 슬러지 소화효율과 메탄가스 생성량에 미치는 영향을 비교 검증하였다. 실험실 규모의 혼합 소화공정장치를 제작하여 서로 다른 유입 슬러지 전처리방법을 적용하여 5단계로 실험을 진행하였다. 1단계에서는 열-알칼리처리 전처리를 하여 슬러지를 공급하였고, 2, 3, 4단계에서는 유출수로부터 농축된 잉여슬러지의 내부반송과 각각 열-알칼리처리, 열처리, 알칼리 처리(7일)를 거친 유입 슬러지를 공급하였다. 마지막 5단계에서는 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였다. 실험 결과, 1단계에서 4단계까지 진행되는 동안 Volatile Suspended Solid (VSS) 제거율은 유입 슬러지 전처리와 내부반송을 적용하는 경우 크게 증가하였으며, 메탄생성량 또한 2단계에서 슬러지 내부반송과 열-알칼리처리 전처리 적용의 경우 285 mL/L/day까지 크게 증가하였다. 한편, 5단계에서 전처리를 하지 않은 슬러지를 공급하였을 경우 VSS 제거율과 메탄 생성량이 크게 감소하였다. 결론적으로, 유입 슬러지의 열-알칼리처리 전처리와 유출수의 농축 잉여슬러지의 내부반송을 통해 복합 슬러지 처리 공정의 슬러지 제거 효율과 메탄생성량을 크게 증가시킬 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권2호
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• pp.40-46
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• 2011

본 논문은 출입통제시스템이나 사용자인증이 필요한 통제시스템 등에 적용될 수 있는 신경 진동자(Neural Oscillators)를 이용한 실시간 얼굴검출 및 추적에 필요한 새로운 알고리즘을 제안한다. 신경 진동자(Neural Oscillators)는 생물학적 뉴런의 동작원리를 모방한 것으로서 뉴런의 활성과 비활성의 주기적인 반복동작 특성을 모델링 한 인공신경모델이다. 본 논문에서 제안한 시스템은 크게 두 단계의 처리과정을 가진다. 첫 번째 단계는 얼굴검출 과정인데, 우선 비용이 저렴한 Webcam을 이용하여 실시간 전달되는 RGB24bit 컬러 영상을 획득, LEGION(Locally Excitatory Globally Inhibitory) 알고리즘을 이용하여 분할과정을 거쳐 얼굴영역을 검출한다. 두 번째 단계는 검출된 얼굴영역에서 이웃뉴런들로부터 연결강도가 가장 큰 리더뉴런(Max Leader Neuron)을 찾아 얼굴을 추적하는 방법으로 스케일 문제해결 과 안정된 새로운 얼굴 추적 방법을 제안한다.