• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.300-307
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• 2022

매우 짧은 펄스 폭의 X선 자유전자 레이저(XFEL)를 이용한 시간 분해능 연속 펨토초 결정학(time-resolved serial femtosecond crystallography, TR-SFX)기법에서 반응 물질과 생체분자 결정 샘플간의 혼합률(mixing rate)과 결정 샘플과 X선 레이저 간의 충돌률(hit rate)은 생체분자의 시분해 구조 변화에 대한 정확한 이미지 획득 및 효율적인 샘플소비와 같은 TR-SFX의 분석 성능을 결정짓는 핵심인자이다. 본 연구에서는 극초단 내 일어나는 생체분자의 시분해 구조 변화 해석을 위해 초고속 믹싱 기능을 가짐과 동시에 공압 기반의 주문형 액적 젯팅이 가능한 두 가지 다른 방식의 샘플 전달시스템을 고안하였다. 한 방식은 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 고속 충돌에 유발된 관성 믹싱을 기반으로 하고 있으며, 다른 방식은 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅을 기반으로 하고 있다. 먼저, 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 충돌에 대한 동적 거동 및 액적 내부 관성 유동에 대한 믹싱에 대한 실험 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 다음으로 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅 시스템의 성능을 유사한 방법을 통해 평가하였다. 본 연구에서 개발한 샘플 전달시스템은 질환을 유발하는 특정 단백질들의 기작을 규명하거나, 항체 의약품과 신약 후보 물질 탐색하는 데 있어 필수적인 3차원 생체 분자 구조분석 연구에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 대한예방의학회:학술대회논문집
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• 대한예방의학회 1994년도 교수 연수회(역학)
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• pp.169-179
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• 1994

B-mode ultrasound is being used to assess carotid atherosclerosis in epidemiological studies and clinical trials. Recently the interpretation of measurements made from ultrasound images has been questioned. This study examines the anatomical correlates of B-mode ultrasound of carotid arteries in vitro and in situ in cadavers. Twenty-seven segments of human carotid artery were collected at autopsy. pressure perfusion fixed in buffered 2.5% gluteraldehyde and 4% paraformaldehyde and imaged using an ATL UM-8 (10 MHz single crystal mechanical probe). Each artery was then frozen, sectioned and stained with van Gieson or elastin van Gieson. The thickness of the intima. media and adventitia were measured 'to an accuracy of 0.01 mm from histological sections using a calibrated eye graticule on a light microscope. Shrinkage artifact induced by histological preparation was determined to be 7.8%. Digitised ultra sound images of the artery wall were analysed off-line. The distance from the leading edge of the first interface ($LE_{1}$) to the leading edge of the second interface ($LE_2$) was measured using a dedicated programme. $LE_{1}$-$LE_{2}$ measurements were correlated against histological measurements corrected for shrinkage. Mean values for the far wall were: ultra sound $LE_{1}$-$LE_{2}$ (0.97 mm, S.D. 0.26), total wall thickness (1.05 mm, S.D. 0.37), adventitia (0.35 mm, S.D. 0.16), media (0.61 mm, S.D. 0.18). intima (0.09 mm, S.D. 0.13). Ultrasound measurements corresponded best with total wall thickness, rather than elastin or the intima-media complex. Excision of part of the intima plus media or removal of the adventitia resulted in a corresponding decrease in the $LE_{1}$-$LE_{2}$ distance of the B-mode image. Furthermore. increased wall thickness due to intimal atherosclerotic thickening correlated well with $LE_{1}$-$LE_{2}$ distance of the B-mode images. B-mode images obtained from the carotid arteries in situ in four cadavers also corresponded best with total wall thickness measured from histological sections and not with the thickness of the intima plus media. In conclusion, the $LE_{1}$-$LE_{2}$ distance measured on B-mode images of the carotid artery best represents total wall thickness of intima plus media plus adventitia and not intima plus media alone.

• 대한핵의학회지
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• 제34권1호
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• pp.82-93
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• 2000

목적: 이 논문에서는 본 연구진이 개발한 소형 감마카메라 시스템에서 사용한 NaI(Tl)섬광결정-위치민감형 광전자증배관 검출기와 각 전자회로에서의 입 출력 신호특성을 조사하고, 시스템 개발을 위해 각 전자회로에서 결정한 변수들에 대하여 고찰하고자 한다. 대상 및 방법: 크기가 $60{\times}60{\times}6mm^3$인 NaI(Tl) 섬광결정을 위치민감형 광전자증배관에 접합하고, 저항 회로와 전치증폭기, 여러 가지 전자회로, 아날로그-디지털 변환기 그리고 개인용 컴퓨터를 이용하여 소형 감마카메라 시스템을 개발하였다. 섬광결정에서 검출된 신호들을 위치민감형 광전자증배관을 통하여 증폭한 후, 전하분할방법으로 34개의 교차된 양극채널 신호를 4개($X^+,\;X^-,\;Y^+,\;Y^-$) 위치신호로 출력시켰다. 출력된 신호를 전치증폭기와 층폭기를 사용하여 증폭 정형하였으며, 핵기기 모듈(nuclear instrument modules, NIMs)을 이용하여 위치신호와 트리거 신호를 처리하였고, 각 단계에서 신호특성을 분석 고찰하였다. 이 신호들을 아날로그-디지털 변환기와 앵거로직을 사용하여 처리한 후, 일반 개인용 컴퓨터에서 그래픽 프로그램을 이용하여 감마카메라 영상을 구현하였다. 결과: 연구에서 분석 고찰한 신호특성을 그림을 통하여 나타내었으며, 이러한 신호처리를 이용하여 개발한 감마카메라는 약 $8{\times}10^3$ counts/sec/${\mu}Ci$의 계수율을 보였다. 140 keV에 대하여 18% FWHM의 에너지 분해능과 X, Y 방향으로 각각 2.2, 2.3 mm FWHM의 내인성 위치 분해능을 나타내었다. 또한 평행구멍형 조준기를 장착한 상태에서 유방모형에 위치한 $2{\sim}7mm$ 직경의 방사능 분포를 정확하게 영상화할 수 있었다. 결론: 이 연구에서 개발한 소형 감마카메라 시스템을 구성하고 있는 각 전자회로에서 결정한 매개변수와 신호특성 고찰결과를 나타내었다. 이 신호처리 시스템 분석을 통하여 감마선 검출을 이용한 영상표현 기술을 확보할 수 있었으며, 소형 감마카메라 개발을 위한 간단한 신호처리 방법을 고안하여 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.174-175
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• 2012

(In, Ga) N-based III-nitride semiconductor materials have been viewed as the most promising materials for the applications of blue and green light emitting devices such as light-emitting diodes (LEDs) and laser diodes. Although the InGaN alloy can have wide range of visible wavelength by changing the In composition, it is very hard to grow high quality epilayers of In-rich InGaN because of the thermal instability as well as the large lattice and thermal mismatches. In order to avoid phase separation of InGaN, various kinds of structures of InGaN have been studied. If high-quality In-rich InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structures are available, it is expected to achieve highly efficient phosphor-free white LEDs. In this study, we proposed a novel InGaN double hetero-structure grown on GaN nano-pyramids to generate broad-band red-color emission with high quantum efficiency. In this work, we systematically studied the optical properties of the InGaN pyramid structures. The nano-sized hexagonal pyramid structures were grown on the n-type GaN template by metalorganic chemical vapor deposition. SiNx mask was formed on the n-type GaN template with uniformly patterned circle pattern by laser holography. GaN pyramid structures were selectively grown on the opening area of mask by lateral over-growth followed by growth of InGaN/GaN double hetero-structure. The bird's eye-view scanning electron microscope (SEM) image shows that uniform hexagonal pyramid structures are well arranged. We showed that the pyramid structures have high crystal quality and the thickness of InGaN is varied along the height of pyramids via transmission electron microscope. Because the InGaN/GaN double hetero-structure was grown on the nano-pyramid GaN and on the planar GaN, simultaneously, we investigated the comparative study of the optical properties. Photoluminescence (PL) spectra of nano-pyramid sample and planar sample measured at 10 K. Although the growth condition were exactly the same for two samples, the nano-pyramid sample have much lower energy emission centered at 615 nm, compared to 438 nm for planar sample. Moreover, nano-pyramid sample shows broad-band spectrum, which is originate from structural properties of nano-pyramid structure. To study thermal activation energy and potential fluctuation, we measured PL with changing temperature from 10 K to 300 K. We also measured PL with changing the excitation power from 48 ${\mu}W$ to 48 mW. We can discriminate the origin of the broad-band spectra from the defect-related yellow luminescence of GaN by carrying out PL excitation experiments. The nano-pyramid structure provided highly efficient broad-band red-color emission for the future applications of phosphor-free white LEDs.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권4호
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• pp.216-224
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• 2009

$^{99m}Tc$은 핵의학 영상 획득 물리적 특성이 우수하지만 유기화 작용이 일어나지 않아 갑상선 호르몬의 합성능력이 없는 결절을 진단하는데 제한을 받는다. 이와는 달리 $^{131}I$은 유기화 작용으로 인하여 갑상선의 기능을 평가하는데 활용됨은 물론 높은 에너지의 베타선과 감마선을 방출함으로써 암의 치료에도 널리 사용되고 있는 방사선 핵종이다. 그러나 $^{131}I$은 단일에너지의 감마선을 방출하는 $^{99m}Tc$ 등과는 달리, 다양한 에너지의 감마선을 방출함으로써 핵의학 영상의 정량화가 어려운 단점이 있으며, 특히 고에너지 영역의 감마선에 의한 격벽투과와 산란선은 핵의학 진단영상에 악영향을 미치게 되는 단점이 있다. 본 연구에서는 팬텀 내에서 선원의 위치 변화에 따른 산란의 영향을 알아보기 위해 GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) 시뮬레이션 도구로 dual-head 감마카메라(ECAM), PMMA 팬텀(RADICAL, USA), 점선원 0.1 mCi를 사용하여 모사하였다. 팬텀 내에서 $^{131}I$ 점선원을 X축, Y축으로 위치를 변화시키며 영상을 획득하였다. 또 산란 매질의 유무에 따른 영향을 확인하기 위해 같은 위치에서 점선원이 팬텀 안에 있을 때와 공기 중에 있을 때를 비교 하였다. 저에너지 선원과 비교를 위해 같은 방법으로 $^{99m}Tc$으로도 시뮬레이션 하였다. 또한 시뮬레이션과 똑같은 환경에서 측정 실험을 통해 시뮬레이션의 타당성을 검증 하였다. 이 연구에서는 한 팬텀 내에서도 위치 변화에 따라 산란의 영향이 달라진다는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 이러한 분포 변화는 시뮬레이션과 측정 실험 모두에서 동일한 경향을 나타내었으므로 시뮬레이션이 타당함을 확인할 수 있었다. 시뮬레이션을 이용하면 X축, Y축 위치 변화만 아닌 다양한 경우에 대해서도 위치 변화에 따른 산란 영향의 예상이 가능할 것이며 나아가 산란 보정 연구의 기초 자료로 사용될 것이라 생각한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권10호
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• pp.1492-1503
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• 2015

다양한 방법으로 냉 해동된 양파의 이화학적 및 영양학적 특성을 관찰하였다. 냉동은 자연대류냉동($0.5^{\circ}C/min$), 강제 송풍냉동($3.9^{\circ}C/min$), 극저온냉동($14.9^{\circ}C/min$) 순으로 급격히 빠르게 냉동되며 상변이 구간이 매우 단축되었다. 냉 해동에 따른 pH와 수분 함량의 변화는 유의적인 차이를 보였으나 그 영향은 미미한 것으로 사료된다. 냉 해동 처리가 양파의 황색도에 가장 영향을 많이 미치고 다음으로 명도 변화에 영향을 주었으며, 급속냉동을 한 경우 양파의 명도를 전반적으로 어둡게 하는 경향을 보였다. 특히 황색도는 냉동방법에 의한 변화가 더 두드러짐을 알 수 있다. 해동 감량은 모든 냉동방법에서 초음파해동과 유수해동 처리구가 유의적으로 낮은 경향을 보였고 이에 따라 강도도 높게 나타나는 경향을 보였다. 보수력은 극저온냉동을 하였을 때 유수 및 초음파 해동 시 보수력이 유의적으로 높은 값을 보이며 효과적임을 알 수 있었다. 현미경을 통한 조직 관찰의 결과 강제 송풍냉동과 극저온냉동 시 얼음결정이 작게 생성됨을 관찰하였다. 영양학적 품질 변화를 관찰한 결과 비타민 C는 생시료에 비해 데치기 후 시료 및 냉 해동 후 시료의 함량이 감소함을 보였으며, 강제송풍냉동 및 초음파해동에서 높은 값을 나타내었다. 유리당 및 유기산의 함량은 데침 처리 후 감소하였으며, 초음파해동 시 가장 손실이 적었다. 전반적인 결과로 볼 때 강제송풍냉동이 효과적인 것으로 사료되며 초음파해동이 효과적인 것으로 사료된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제48권4호
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• pp.467-475
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• 2021

이 연구의 목적은 silver diamine fluoride(SDF)를 도포할 때 불화나트륨(sodium fluoride, NaF) 바니쉬와 요오드화 칼륨(potassium iodide, KI)이 SDF의 재광화 효과에 미치는 영향을 유치의 법랑질 인공 우식 병소에서 미세경도의 변화를 통해 측정하고, 도포 전과 후의 표면 형태를 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM)을 통해 관찰하여 비교하는 것이다. 발치된 유구치의 인접면에 법랑질 인공 우식병소를 형성하고 비커스 미세경도를 측정한 후, 4개의 군으로 나누어 I군에는 SDF, II군에는 SDF와 NaF 바니쉬, III군에는 SDF와 KI, 그리고 IV군에는 증류수를 처리하였다. 8일 간 pH cycling을 시행한 후 비커스 미세경도를 다시 한번 측정하여 미세경도의 변화량을 계산하였다. 또한 치아 연마 후, 인공 우식 유발 후, 그리고 pH cycling 이후 각 군에 대하여 각각 2개의 시편을 이용하여 SEM를 촬영하여 표면의 형태를 관찰하였다. 연구결과 미세경도는 III군에서 가장 크게 증가했다. I군과 II군 모두 미세경도의 증가를 보였으나 두 군 사이에는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다. IV군에서도 미세경도의 증가를 보였으나 그 변화 정도는 가장 적게 나타났다. SEM 관찰 결과 I, II, III군이 우식 유발 직후나 IV군과 비교하여 표면이 더 균일해지고 불규칙성이 감소된 양상을 보였으며, III군에서 무정형의 피막 형태의 침착이 나타났다. 이러한 결과를 종합해 보면 SDF만을 도포한 군과 SDF와 NaF, SDF와 KI를 함께 도포한 경우 모두 표면 형태가 균일해지고 미세경도가 증가하였으며 이와 같은 결과를 기반으로 구강 내의 환경에서도 재광화 효과를 가질 수 있을 것으로 사료되었다. 또한 이 연구의 제한된 조건 하에서 NaF 바니쉬를 사용하였을 때에는 SDF의 재광화 효과를 증가시키지 못했으며, SDF와 KI를 함께 도포한 경우 SDF의 재광화가 효과가 증가되는 결과를 보였으나 추후 실제 구강 내에서의 다양한 상황을 고려한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권3호
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• pp.259-267
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• 2004

목적: 전신용 PET에 대한 표준 성능 평가 방법으로 NEMA NU2-2001이 확립되어 제안되었다. 따라서 새로이 설치되는 PET 스캐너뿐 아니라 기존에 사용 중인 스캐너에 대한 성능 평가가 이 표준 방법에 따라서 새로이 이루어 져야 한다. 이 연구에서는 NEMA NU2-2001 방법을 이용하여 CTI ECAT EXACT 47 PET 스캐너의 공간해상도, 민감도, 산란분획, NECR 등을 측정하였다. 대상 및 방법: 공간해상도를 평가하기 위하여 축 방향 시야의 정 가운데와 축 방향 시야 길이의 1/4을 벗어난 횡단면에 F-10을 채운 유리관(내경 1.1 mm)을 횡단면의 중심에서 1, 10 cm 떨어진 지점에 축 방향과 평행하게 위치시킨 후 PET 영상을 얻었다. 민감도를 측정하기 위하여 폴리에틸렌 및 알루미늄 관에 F-18을 채운 후 불응시간 손실이 1%를 넘지 않는 것을 확인한 후 영상을 획득하였다. 산란분획 및 최적 영상 획득 조건을 얻기 위하여 NECR을 NEMA 산란 팬텀을 이용하여 측정하였다. 결과: FBP재구성 방법(화소 크기: $0.515{\times}0.515mm^2$)으로 영상을 재 구성했을 때 스캐너의 중심에서 1cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축방향 공간 분해능은 0.62, 0.66 cm (FBP, 2D와 3D), 0.67, 0.69 cm (FBP, 2D와 3D)이었고 중심에서 10 cm 벗어난 지점에서 축방향, 횡축반경방향, 횡축접선방향 공간 분해능은 0.72, 0.68 mm (FBP, 2D와 3D), 0.63, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D), 0.72, 0.66 mm (FBP, 2D와 3D)이었다. 민감도는 스캐너의 횡축방향 708.6 (2D), 2931.3 (3D) counts/sec/MBq, 횡축방향 중심에서 10cm 벗어난 지점에서 728.7 (2D), 3398.2 (3D) counts/sec/MBq 이었다. 산란 분획은 0.19 (2D), 0.49 (3D)이었고 최고 참 계수율과 NECR은 2차원 영상 획득 모드에서 40.1 kBq/mL 일 때 64.0 kcps, 40.1 kBq/mL 일 때 49.6 kcps, 3차원 영상 획득 모드에서 4.76 kBq/mL 일 때 53.7 kcps, 4.47 kBq/mL 일 때 26.4 kcps이었다. 결론: 이 실험에서 NEMA NU2-2001로 측정한 PET스캐너의 물리적 특성은 PET스캐너에 대한 객관적 평가 및 최적화 된 영상 획득과 분석에 유용할 것이다.