• Radiation Oncology Journal
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• 제31권2호
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• pp.57-65
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• 2013

Beta-lapachone (${\beta}$-Lap; 3,4-dihydro-2, 2-dimethyl-2H-naphthol[1, 2-b]pyran-5,6-dione) is a novel anti-cancer drug under phase I/II clinical trials. ${\beta}$-Lap has been demonstrated to cause apoptotic and necrotic death in a variety of human cancer cells in vitro and in vivo. The mechanisms underlying the ${\beta}$-Lap toxicity against cancer cells has been controversial. The most recent view is that ${\beta}$-Lap, which is a quinone compound, undergoes two-electron reduction to hydroquinone form utilizing NAD(P)H or NADH as electron source. This two-electron reduction of ${\beta}$-Lap is mediated by NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NQO1), which is known to mediate the reduction of many quinone compounds. The hydroquinone forms of ${\beta}$-Lap then spontaneously oxidizes back to the original oxidized ${\beta}$-Lap, creating futile cycling between the oxidized and reduced forms of ${\beta}$-Lap. It is proposed that the futile recycling between oxidized and reduced forms of ${\beta}$-Lap leads to two distinct cell death pathways. First one is that the two-electron reduced ${\beta}$-Lap is converted first to one-electron reduced ${\beta}$-Lap, i.e., semiquinone ${\beta}$-Lap $(SQ)^{{\cdot}-}$ causing production of reactive oxygen species (ROS), which then causes apoptotic cell death. The second mechanism is that severe depletion of NAD(P)H and NADH as a result of futile cycling between the quinone and hydroquinone forms of ${\beta}$-Lap causes severe disturbance in cellular metabolism leading to apoptosis and necrosis. The relative importance of the aforementioned two mechanisms, i.e., generation of ROS or depletion of NAD(P)H/NADH, may vary depending on cell type and environment. Importantly, the NQO1 level in cancer cells has been found to be higher than that in normal cells indicating that ${\beta}$-Lap may be preferentially toxic to cancer cells relative to non-cancer cells. The cellular level of NQO1 has been found to be significantly increased by divergent physical and chemical stresses including ionizing radiation. Recent reports clearly demonstrated that ${\beta}$-Lap and ionizing radiation kill cancer cells in a synergistic manner. Indications are that irradiation of cancer cells causes long-lasting elevation of NQO1, thereby sensitizing the cells to ${\beta}$-Lap. In addition, ${\beta}$-Lap has been shown to inhibit the repair of sublethal radiation damage. Treating experimental tumors growing in the legs of mice with irradiation and intraperitoneal injection of ${\beta}$-Lap suppressed the growth of the tumors in a manner more than additive. Collectively, ${\beta}$-Lap is a potentially useful anti-cancer drug, particularly in combination with radiotherapy.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.35-45
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• 2016

인간의 생체리듬 조절에 관여하는 멜라토닌 호르몬은 빛의 특정 단파장 비율에 따라 민감하게 반응한다. 단파장 비율이 고정된 기존 조명 빛은 재실자 생체리듬 교란 및 수면장애 현상을 초래한다. 특히 교대근무자의 경우, 일정치 않은 근무시간과 항시 동일한 빛 환경으로 인해 생활패턴이 불규칙적으로 변화하여 집중력 저하로 사고 발생의 위험도가 높아지거나 퇴근 이후 숙면을 취하지 못하는 등 건강한 일상생활을 유지하는 데 부정적 영향을 초래한다. 본 논문에서는 교대근무자를 대상으로 근무 또는 퇴근 시점에 따라 각성 및 수면에 적합한 조명 빛을 손쉽게 계측 및 제어할 수 있는 스마트폰 기반의 파장 제어 가능한 LED 조명시스템을 제안한다. 먼저, LED 조명을 대상으로 조광제어비율에 따라 변화하는 조명 빛 특성을 스마트폰에 내장된 컬러센서 및 외부에 연동된 소형 스펙트로미터(Mini-Spectrometer)를 통해 계측한 후 데이터베이스에 저장하고, 저장된 광 특성 데이터를 기반으로 계측 모듈과 조명제어모듈을 구현한다. 교대근무자를 대상으로 시스템 처리 절차에 따라 '근무' 시간대에는 각성이 필요한 시점으로 파악하여 작업유형에 따라 분류한 목표조도를 고려하여 단파장 비율이 최대치인 제어비율로 서비스하고, '퇴근' 무렵에는 자연스럽게 수면 상태에 진입할 수 있도록 단파장 비율이 최소치인 제어비율로 조명 빛을 가변화한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권5호
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• pp.511-518
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• 1998

세기관지의 구조와 이상유무의 신속 정확한 측정을 위해 세계적으로 활발히 연구되고 있는 에어로졸볼러스기법을 확립하기 위하여, 호흡과정 중 흡기에 공급된 입자펄스가 호흡의 진행에 따라 인체기관지내에서 대류분산된 결과로 호기중 입자농도의 증가된 분포폭을 측정하는 장치를 개발하고 이를 이용한 검증실험을 수행하였다. 개발된 장치는 인체에 무해한 sebacic acid를 이용하여 평균입경이 1 $\mu$m이고 기하표준편차가 1.2정도인 임자를 $10^{9}$개/cc 정도의 고농도로 발생하고, 솔레노이드밸브를 이용하여 호흡중의 원하는 시점에 정확히 짧은 펄스형태로 입자를 공급하며, 레이저광산란을 이용하여 흡기와 호기중의 입자농도의 시간변화를 측정한다. 흡기중의 농도분포는 매우 매끈한 분포를 보임으로써 발생장치와 측정장치의 정강작동은 잘 검증되었다. 농도의 시간변화 측정치로부터 계산된 분산도를 1차원 대류확산방정식 이론치 및 외국에서 보고된 실험결과와 비교한 격과, 입자도달깊이에 따른 분산도의 변화에 대한 정성적인 실험결과는 이론치와 상당히 잘 일치하고 기존의 결과보다도 견과의 산포가 개선되었다. 다만 아직도 산포가 상당히 남아있어 개선의 여지를 가지고 있으며, 외국 결과와의 분산도의 타이는 신체조건의 타이 등으로 파악되었다. 산포도의 개선을 위해서는 호흡시에, 특히 최고농도점 부근에서, 호흡유량이 일정하게 유지되어야만 불규칙 이차파형의 형성을 방지하여 측정결과의 해석에 오차를 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국조경학회지
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• 제43권6호
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• pp.109-126
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• 2015

본 연구는 백사실계곡 생태 경관보전지역의 생물다양성 확보와 건강한 생태계 유지에 필요한 정밀 자료를 구축하고, 보전지역 특성에 맞는 생태적 관리계획을 제시하고자 하였다. 연구기간은 2010년 4월부터 2013년 5월까지이다. 백사실계곡은 최근 시민들의 이용 증가와 외래식물 식재 및 확산이 되고 있어 생태계 교란이 가속화 되고 있다. 주요 연구내용은 보호지역 관리시스템 고찰, 유역권 차원의 생태적 관리 필요성 고찰, 관리계획 수립 체계 설정, 사례 대상지 현황조사 및 분석, 위협요인 도출, SWOT 분석을 통한 목표 설정, 관리 전략, 관리계획 수립이었다. 현황조사 항목은 자연기반 환경, 동 식물 현황, 이용 환경으로 구분하여 파악하였다. 백사실계곡 생태 경관보전지역의 생태적 관리계획의 목표는 양서류의 안정적인 산란 및 서식을 위한 유역권 관리, 까막딱다구리의 영구적 서식 유도를 위한 산림 식생 보전 및 복원, 대경목 느티나무 군락 경관 보전을 위한 기반 환경 관리, 보호생물의 안정적 서식을 위한 이용자 관리로 설정하였다. 세부 관리계획 내용으로 보전 계획은 상류부 점 비점오염원 관리, 자생식물 생육환경 확보, 안전한 양서류 서식처 확보, 주요 야생조류 서식지 확보를 제시하였고, 복원 계획은 인공림의 자연림 복원, 자생초본 및 외래초본 관리, 훼손된 숲길 복원을 제시하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제7권1호
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• pp.35-48
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• 1993

본 연구는 과중한 이용압력과 대기오염 및 산성우에 의한 만성적 피해로 날로 훼손되어 가는 북한산국립공원을 대상으로 기왕에 조사된 기초자료(박 등, 1987)와 비교하여 천이의 발달상태를 알아보고자 하였다. 북한산국립공원 26군데의 조사구를 선정하여 식물군집구조조사를 실시한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 식물군집구조분석을 위해 TWINSPAN에 의한classification 및 ordination기법중 RA, DCA, CCA를 적용하여 분석한 결과 북한산 국립공원은 해발고에 따라 4개의 군집으로 분리되었다. 분리된 각각의 군집은 아까시나무-참나무류군집, 혼효림군집, 졸참나무군집, 신갈나무군집이었다. 추정되는 천이계열은 해발고 500m이상의 교목상층에서 소나무$\longrightarrow$신갈나무, 해발고 500m이하 교목상층에서 아까시나무$\longrightarrow$상수리나무, 신갈나무, 산벚나무, 팥배나무$\longrightarrow$졸참나무 순이었으며, 교목하층과 관목층에서는 산초나무, 참싸리나무$\longrightarrow$개옻나무, 진달래, 철쭉$\longrightarrow$당단풍 순이었다. 2. 1987년도의 식물군집구조조사와 비교하여 천이가 진행된 자료는 얻을 수 없었고, 인간의 간섭과 대기오염 등에 의해 천이가 진행되지 못하는 것으로 추측되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권4호
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• pp.472-483
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• 2014

도시림 개선을 위한 노력은 꾸준하게 진행되어 왔으나 사회적인 욕구를 제대로 반영하였는지에 대한 평가가 없어 향후 지속적인 개선 및 관리의 방향을 제안하기는 어려운 상태이다. 사회환경과 생물환경이 어우러진 도시림을 효율적으로 개선하기 위해서는 양적 증대 뿐만아니라 생물의 분포 및 서식, 인간의 이용성을 평가할 수 있는 연결성, 건전성, 접근성 등 질적인 측면을 동시에 고려할 수 있는 생태적 건전성에 대한 평가지표의 필요성에 따라 연구를 진행하였다. 연구는 생태적 건전성 평가시 중요한 항목에 대한 상대적 중요도 평가, 문헌고찰을 통한 세부 지표 선정, 타당성 검토의 체계를 갖는다. 결과적으로 도시림은 자연림과는 다른 기능이 존재한다는 전제로, 도시림 평가는 고유의 기능인 생태성 뿐만아니라 인간의 간섭을 고려할 수 있는 사회성, 관리성이 충분하게 고려되어야 하나 중요도에 대한 설문조사 결과 생태성이 다른 가치에 우선하는 것으로 나타났다. 이에 생태적 건전성을 평가할 수 있는 세부지표를 선정하였는데, 식생관련 지표로는 희귀성, 훼손잠재성, 자연성, 면적, 다양성, 발생기간, 야생조류관련 지표로는 숲 발달정도, 면적을 추출하여 분산분석을 실시한 결과 안정성, 자연성, 다양성, 잠재성, 서식가능성이 평가지표로 선정되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제76권3호
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• pp.206-217
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• 1987

서울의 남산자연공원(南山自然公園)의 식물군집구조(植物群集構造)를 분석하기 위하여 30개의 조사구(調査區)를 선정, 각 조사구에 $10{\times}10m$의 방형구(方形區) 5개씩을 설치 조사하였고, 또한 1978년과 1986년의 8년간의 식생군집변천(植生群集變遷)을 조사하기 위하여 17개 지점에 $5{\times}50m$의 "트란섹트"를 설치, 조사하였다. 남산(南山)의 현존식생(現存植生)의 비율은 아까시나무군집(群集) 29.39%, 신갈나무군집(群集) 21.25%, 소나무군집(群集) 17.58%이었다. 신갈나무림은 북사면(北斜面), 아까시나무림은 도로(道路) 등 시가지(市街地)와의 경계부(境界部), 소나무림은 동(東) 남사면(南斜面)에 주로 분포(分布)하였다. 녹지자연도(綠地自然度) 8, 7, 6의 비율은 각각 43.2, 7.8, 30.8%이었다. 남산삼림(南山森林)에서 소나무개체군(個體群)은 신갈나무, 팥배나무, 아까시나무, 산벚나무 등의 활엽수와의 경쟁에서 도태 되어 가고 있으며, 천이계열분석(遷移系列分析)에서도 소나무림은 신갈나무림으로 천이(遷移)가 진행되고 있었다. 지난 8년간의 식생구조(植生構造)의 변화(變化)는 종다양도(種多樣度)와 균재도(均在度)는 증가하였고, 우점도(優占度)는 감소(減少)하여, 하층(下層)의 종구성(種構成)이 다양(多樣)하여졌다. Raunkiaer 빈도계급(頻度階級)에서는 1986년이 1978년보다 A, E 급(級)이 증가하고, B 급(級)이 감소하여 남산(南山)의 식생(植生)은 동질화(同質化)되어 가고 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제45권3호
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• pp.30-40
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• 2017

본 연구의 목적은 자연 마을비보숲의 사례를 통해서 비보숲의 식생구조 변화를 고찰하고자 하는 데 있다. 한국에서 가장 많은 마을비보숲이 진안지역에 잔존하고 있어서, 마을비보숲의 변화를 모니터링하기 위하여 진안지역에서 자연적으로 관리되고 있는 서촌 마을비보숲을 통해 살펴보았다. 본 연구를 통해 천주교 신자들이 피신하기 위해 1800년대 형성된 마을인 서촌 마을은 마을을 조성하면서 피신을 위해 숲의 다른 부분들은 개간하고, 개발하면서도 수구부분의 자연림의 잔존에서 출발하여 마을 비보숲을 보전하여 왔다는 것을 알 수 있었다. 모니터링을 위한 식생 조사는 2002년과 2007년에 이어 2016년에 이루어졌다. 현장조사를 통해 브라운 블랑케의 방형구법에 의한 우점도와 군도를 측정하였다. 본 연구에서는 현장 조사 자료를 분석하여 종다양성, 종구성, 층위구조의 변화를 모니터링 하였다. 연구결과, 인간의 간섭이 줄어들면서 마을비보숲의 구조와 기능이 개선된 것을 확인할 수 있었다. 그리고 자연 천이를 통해 다층구조가 더 안정되고, 종다양성이 더 증가하고, 종구성의 질이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한한의학회지
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• 제27권3호
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• pp.51-62
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• 2006

Objective: Although chronic non-bacterial prostatitis is a common disease, it is very difficult to treat effectively. Lygodium japonicum has traditionally been used in treatment of urinary tract inflammation and voiding disturbance. In this study, we investigated the therapeutic effects and action mechanism of Lygodium japonicum in the rat model of non-bacterial prostatitis induced by castration and testosterone treatment. Methods: Five-month-old rats were treated with $17\beta-estradiol$ after castration for induction of experimental non-bacterial prostatitis, which is similar to human chronic prostatitis in histopathological profiles. Lygodium japonicum and testosterone were administered as an experimental specimen and a positive control, respectively. The prostates were evaluated by histopathological parameters including the epithelial score and epithelio-stromal ratio for glandular damage, proliferating cell nuclear antigen (PCNA) labeling index for cyto-proliferation and a TUNEL (deoxyuridine triphosphate biotin nick end-labeling) assay for cell apoptosis. Results: While prostates of control rats revealed severe acinar gland atrophy and stromal proliferation, the rats treated with Lygodium japonicum showed a lesser range of tissue damage. Epithelial score was improved in Lygodium japonicum than that of the control (P<0.05). The epithelio-stromal ratio was lower in Lygodium japonicum when compared to that of the control (P<0.05). Although there was no difference in PCNA and TUNEL positive cells of the glandular epithelia, we found an decreased number of PCNA positive cell and concurrent increase of TUNEL positive cells in the stroma of Lygodium japonicum treated rats (P<0.01). Conclusions: These findings suggest that Lygodium japonicum may protect the glandular epithelial cells and also inhibit stromal proliferation in association with suppression of cyto-proliferation and stimulation of apoptosis. We concluded that Lygodium japonicum may be a useful remedy agent for treating the chronic non-bacterial prostatitis.