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3단계(段階) 분할기법(分割技法)에 의한 평면(平面)트러스 구조물(構造物)의 형상(形狀) 최적화(最適化)에 관한 연구(硏究) (Optimal Configuration of the Truss Structures by Using Decomposition Method of Three-Phases)

  • 이규원;송기범
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.39-55
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    • 1992
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 트러스구조물(構造物)의 효율적(效率的)인 형상최적화(形狀最適化)를 위해서 3단계분할최적화(段階分割最適化) 기법(技法)을 유도(誘導)하였다. 3단계분할최적화(段階分割最適化) 기법(技法)을 적용(適用)하기 위하여 제(第)1단계(段階)에서 설계변수(設計變數)로 목적함수(目的函數)는 구조물(構造物)이 에너지를 최대(最大)로 흡수(吸收)할 수 있도록 변형(變形)에너지를 택하였으며 제약조건식(制約條件式)으로는 허용응력(許容應力), 좌굴응력(挫屈應力), 변위제약(變位制約) 및 다(多) 재하조건(載荷條件)을 고려(考慮)하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 제(第) 2단계(段階)에서 설계변수(設計變數)는 부재단면적(部材斷面積)으로하여 목적함수(目的函數)는 구조물(構造物)의 중량(重量)이 최소(最小)가 되도록 중량함수(重量函數)를 택하였으며 제약조건식(制約條件式)으로는 제(第)1단계(段階)에서 얻은 최대변위(最大變位)를 대입(代入)한 평형조건식(平衡條件式) 및 다재하조건(多載荷條件)을 고려(考慮)하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 제(第) 3단계(段階)에서는 조정변수(調整變數)를 절점좌표(節點座標)로 하고 목적함수(目的函數)로는 중량함수(重量函數)로 하여 최적화(最適化) 문제(問題)를 형성(形成)하였다. 이와같이 형성(形成)된 제(第)1, 제(第)2단계(段階)의 최적화(最適化) 문제(問題)는 선형계획문제(線形計劃問題)로 된다. 따라서 3단계(段階) 분할최적화(分割最適化) 기법(技法)은 최적화(最適化) 과정(過程)이 간편(簡便)하고 구조해석(構造解析) 및 감도분석(感度分析)을 위한 기법(技法)을 적용(適用)할 필요(必要)가 없으므로 최적화(最適化) 과정중(過程中) 구조해석(構造解析) 및 감도분석(感度分析)에 요구(要求)되는 시간(時間)을 줄일 수 있는 효율적(效率的)인 기법(技法)이었다. 제(第) 3단계(段階)에서는 절점좌표(節點座標)를 설계변수(設計變數)로 하므로서 무제약최적화문제(無制約最適化問題)로 형성(形成)되므로 최적화과정(最適化過程)이 용이(容易)하다. 또한 본(本) 연구(硏究)는 각(各) 단계(段階)에 각각(各各) 다른 최적화기준(最適化基準)을 사용함으로써 수염속도(收斂速度)를 향상(向上)시키고 있다. 본(本) 연구(硏究)의 기법(技法)을 4종(種)으 트러스 구조물(構造物)에 적용(適用)한 결과 트러스 구조물(構造物)의 형태(形態), 제약조건식(制約條件式)에 구애받지 않고 효율적(效率的)으로 최적해(最適解)에 수염(收斂)함과 동시(同時)에 타(他)의 연구(硏究)와 거의 동일(同一)한 연구결과(硏究結果)를 얻었다.

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악성 기도 폐쇄에 대한 기관내 근접 조사 방사선치료의 단기 임상 경험 (Short-term Results of Endobronchial Brachytherapy for Malignant Airway Obstructions)

  • 안용찬;임도훈;최동락;김문경;김대용;허승재;김호중;정만표;권오정;이종헌
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.299-306
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    • 1996
  • 목적 : 주요 기도의 악성 종양으로 인한 호흡기 증상은 적절한 조치를 취하지 않을 경우 때로는 환자의 생명을 위협할 정도로 위급한 경우가 있으며 환자의 삶의 질을 저하시키는 주요 원인이 된다. 이러한 호흡기 증상의 완화를 위하여 적용한 기관지 내시경을 이용한 고선량율 기관내 근접 조사 방사선차료의 단기 임상 관찰 결과를 보고하고자 한다. 대상 및 방법 : 1994년 12월부터 1996년 3월까지 원발성 또는 전이성 폐암으로 인한 기도폐쇄 와 이로 인한 주요 호흡기 증상이 있는 25명의 환자들에 대하여 고선량율 기관내 근접 조사 방사선치료를 시술하였다. 원발 병소는 비소세포성 폐암이 21례 ($84\%$), 원발성 기관암이 3례($12\%$), 재발된 식도암이 1례였다. 20명의 환자들에 대하여는 외부 조사 방사선치료를 병행하였으며, 급성 기도 폐쇄로 위급한 증상을 호소하였던 6명의 환자에 대하여는 응급 기관내 Laser 소작술을 먼저 시행하였다. 기관내 근접 조사 방사선치료는 모든 환자에서 각 3회씩 시행하도록 예정하였으며 모두 70회의 치료를 시행하였다. 결과 : 기관내 근접 조사 방사선치료의 전후로 조사한 주요 호흡기 증상은 기침, 호흡곤란, 각혈, 폐쇄성 폐렴이 각각 $88\%$ (22/25), $96\%$ (22/23), $100\%$ (15/15), $100\%$ (9/9)에서 호전되었으며, 환자의 일반 활동도 (ECOG performance score)는 전체 환자의 $56\%$에서 호전되었고 악화된 경우는 없었다. 관찰 기간 동안 15명이 사망하였으며 치료 개시로부터 사망까지 기간의 중앙값은 4개월 (범위: 1개월$\~$17개월) 이었고 10명의 생존자들의 생존 기간의 중앙값은 9개월 (범위: 5개월$\~$19개월)이었다. 치료 후 1년 이상 생존한 환자는 5명이었으며 이들 모두에선 원발 병소의 완전 관해를 확인할 수 있었다. 사망자들은 모두 원발 및 전이 병소의 진행으로 인한 경우였다. 대량 각혈로 사망한 경우는 4명이었으며 이 중 3명은 응급 기관내 Laser 소작술을 선행하였던 경우였다. 결론 : 기관지 내시경을 이용한 기관내 근접 조사 방사선 치료는 기도의 악성 병변시 호흡기 증상 및 환자의 활동도를 호전시키는 데 매우 효과적인 치료 방법이다. 저자들의 관찰 경험을 바탕으로 하여 기관내 근접 조사 방사선치료는 근치적 방사선치료의 국소 추가 방사선 조사의 한 방법으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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동결액의 평형방법과 희석방법이 초자화 동결된 소 체외수정란의 생존성에 미치는 영향 (Effects of Equilibration and Dilution Methods on the Survival of Vitrified Bovine IVE Embryos)

  • 김정익;유재원;박춘근;양부근;정희태
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.313-321
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    • 1998
  • 본 연구는 소 체외성숙, 체외수정 유래 배반포의 초자화 등결 시 동해방지제의 평형방법과 응 해 후 동해방지제의 희석방법이 수정란의 생존성에 미치는 영향을 검토하고자 실시하였다. 초자화 동결액은 20% FBS(Gibco)가 첨가된 D-PBS에 20% glycerol, 20% ethylene glycol, 3/8 M sucrose, 3/8 M deftrose 가 함유된 GESD를 사용하였다. 동결 전 평형방법은 3단계 (El), 2단계 (E2), 1단계(E3)로, 응해 후 희석방법도 Dl(VS3+1/2 M sucrose, 1/2 M sucrose, 1/4 M sucrose), D2 (1/2 M sucrose, 1/4 M sucrose) 및 D3 (1/2 M sucrose)로 구분하였다. 초자화동결 및 융해 후 생존율 은 E1구에서 배반포가 50% (27/54), 확장배반포가 83.6% (46/55)로, E2구 (16.7 및 23.2%) 및 E3구 (0 및 3.7%)에 비하여 유의적으로 높았다(P〈0.01). 융해 후 72시간째 부화율은, E1구에서 배반포가 27.8% (15/54), 확장배반포가 67.3% (37/55)로 E2구(7.4% 및 12.5%) 및 E3구 (0% 및 0%)에 비하석 유의적으로 높았다(P〈0.01). 발육단계별 생존율 및 부화율은 E1구에서 확장배반포의 경우가 배반포에 비하여 유의적으로 (P〈0.01) 높았다. 희석방법에 따른 생존율은 D2구에서 배반포가 52.0% (26/50), 확장 배반포가 80.6% (50/62)로, D1구 (29.6% 및 48.3 %) 및 D3구 (47.2% 및 63.8%)에 비하여 유의적으로 높았다(P〈0.05). 한편, 응해 후 72시간째 부화율은, 배반포의 경우는 세 구간에 차이가 없었으나, 확장배반포의 경우는 D2구에서 61.3% (38/62)로, D1구 (34.5%)에 비하여 유의적으로 높았다(P〈0.01). 발육단계별 생존율은 D1 및 D2구에서, 부화율은 D2 및 D3구에서 확장배반포가 배반포에 비하여 유의적으로(P〈0.01) 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 초자화 동결된 소 수정란의 응해 후 생존성은 동결 전 평형방법 을 다단계로 나누어 실시하므로서 증진될 수 있으며, 응해 후 동해방지제의 희석방법은 동결 전평형에 비하여 생존율에 큰 영향을 미치지는 않으나, sucrose를 이용한 2단계 희석이 수정란의 생존성을 향상시키는 것으로 나타났다. 또한 발육 단계별 생존성에 있어서는 발육이 진전된 확장배 반포 시에 동결하는 것이 배반포기에 동결하는 것 보다 유리한 것으로 나타났다.

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CE-QUAL-W2를 이용한 충주호의 기후변화에 따른 탁수 및 부영양화 영향평가 (Evaluation of Future Turbidity Water and Eutrophication in Chungju Lake by Climate Change Using CE-QUAL-W2)

  • 안소라;하림;윤성완;김성준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권2호
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    • pp.145-159
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    • 2014
  • 본 연구에서는 충주댐을 대상으로 유역모델인 SWAT과 저수지모델인 CE-QUAL-W2를 연계 적용하여 기후변화에 따라 저수지로 유입되는 하천의 유량 및 탁수발생량을 모의하고, 저수지내의 탁수변화 및 부영양화 영향평가를 통한 저수지 수환경 변화를 전망하였다. 먼저 SWAT을 적용하여 강우시 저수지 유입하천의 유량 및 수질을 모의하여 모델의 재현성을 검토하였으며, 모형의 보정(2000~2005)과 검증(2006~2010) 결과 모델 예측값과 실측값이 적절하게 일치하는 것으로 나타났다. SWAT의 결과를 CE-QUAL-W2의 하천유량 및 유입수 수질경계조건 입력자료로 활용하고, 보정(2010년)과 검증(2008년)을 통하여 저수지 내 시간에 따른 물수지, 수온 변화, 부유물질(SS), T-N, T-P 및 부영양화(Chl-a) 양상 등을 분석하고 모델의 재현성을 검토하였다. 이후 기후변화 시나리오 적용에 따른 저수지 내수환경변화를 모의하기 위한 기후변화자료로 IPCC AR4 GCM(ECHO-G)을 고해상도지역 기후 시나리오로 개선시킨 RCM(MM5)의 A1B 시나리오를 다시 태풍사상을 고려한 인공신경망 기법에 의해 상세화하여 이용하였다. 기후변화 시나리오에 따른 기온증가의 영향으로 미래로 갈수록 상층수온은 증가하는 반면 심층수온은 감소하는 경향을 보였다. SS 최고유입농도는 평수년에 비해 풍수년에 17%, 갈수년에 0.2% 가량 증가하는 것으로 나타났다. 호소내 SS 10mg/L 이상 점유일수는 평수년에 비해 풍수년이 6일, 갈수년이 17일 증가하였고, 점유율 역시 풍수년에 24%, 갈수년에 26%가량 증가하는 것으로 분석되었다. 미래로 갈수록 기후변화가 충주댐 탁수장기화에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. Chl-a의 최고농도는 평수년에 비해 풍수년에 19%, 갈수년에 3% 가량 조류의 농도가 증가되는 것으로 나타나 조류의 영향이 커지는 것을 알 수 있었다.

새로운 날개단면을 이용한 KD-프로펠러 씨리즈 개발 (Development of KD- Propeller Series using a New Blade Section)

  • 이진태;김문찬;안종우;김호충
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.52-68
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    • 1991
  • 캐비테이션 특성이 우수하고 넓은 받음각에서 양력-향력비가 큰 새로운 날개단면(KH18 단면)을 사용하여 체계적인 방법으로 기하학적 형상을 변화시켜 설계된 새로운 계열 프로펠러의 개발을 시도하였다. 새로운 계열 프로펠러의 형상을 설계함에 있어 기존의 계열 프로펠러와는 달리 선택된 반류분포의 회전방향 평균 반류분포를 입력자료로 하여 반경방향 부하분포와 코오드 방향 부하분포를 동일하게 유지하면서 피치 및 캠버의 형상을 결정하였다. 또한 코오드 길이, 두께, 스큐 및 레이크 분포와 같은 형상은 최근 실적선 프로펠러의 형상 특성을 정형화하여 선택되었기 때문에 초기설계시 설계된 형상이 최종 설계 프로펠러의 형상과 크게 다르지 않을 것으로 생각되어 초기성능을 보다 정확하게 추정할 수 있게 하였다. 설계된 계열 프로펠러는 날개수 4개인 프로펠러를 대상으로 날개 전개면적비 4개($A_{E}/A_{O}$=0.3, 0.45, 0.6, 0.75)에 대하여 각 전개면적비에서 평균피치비를 5개(P/D=0.5, 0.65, 0.8, 0.95, 1.1)로 변화시켜 총 20개의 프로펠러로 구성되었으며 KD-프로펠러 씨리즈(KRISO-DAEWOO Propeller Series)라 명명하였다. 설계된 계열 프로펠러들에 대하여 단독특성시험, 캐비테이션 관찰시험, 변동압력 계측시험을 수행하였다. 프로펠러 단독특성 시험결과의 회귀해석결과로 부터 $B_{P}-\delta$ 곡선을 도출하여 초기설계 단계에서 최적 프로펠러 직경등을 쉽게 결정할 수 있게 하였다. 기준으로 선택된 반류분포(2700TEU 콘테이너선의 반류) 후류에서 프로펠러 추력계수 및 캐비테이션 수를 체계적으로 변화시킨 상태에서 캐비테이션 관찰시험 및 변동압력계측시험을 수행하였다. 양력면이론에 의한 비정상 프로펠러 성능해석에 의해 계산된 최대 국부양력계수 ($C^{max}_{l,0.8R}$)와 국부캐비테이션 수(${\sigma}_0=\frac{p-p_v}{\frac{1}{2}{\rho}V^2_{0.8R}}$)를 기준으로 캐비테이션 관찰시험 결과를 정리하여 KD-캐비테이션 챠트를 도출하였다. 기존의 캐비테이션 챠트는 균일류중의 시험 결과를 정리하여 작성되었으나 KD-캐비테이션 챠트는 반류분포중에서 시험된 프로펠러 관찰시험 결과로 부터 도출되었으므로 초기설계 단계에서 보다 정확한 캐비테이션 발생량 추정이 가능하리라 예상된다.

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입상 슬러지 반응조 내의 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX) 및 분자생태학적 특성 평가 (Anaerobic Ammonium Oxidation(ANAMMOX) in a Granular Sludge Reactor and its Bio-molecular Characterization)

  • 한지선;박현아;성은혜;김창균;윤조희;배영신
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1213-1221
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    • 2006
  • 본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.

Flowable 복합레진의 slumping 경향과 유변학적 성질 (SLUMPING TENDENCY AND RHEOLOGICAL PROPERTY OF FLOWABLE COMPOSITES)

  • 이인복;민선홍;김선영;조병훈;백승호
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제34권2호
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    • pp.130-136
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 flowable 복합레진의 조작성과 큰 연관이 있는 slumping 경향을 측정하는 방법을 제시하고 이와 관련이 있는 복합레진의 유변학적 특성을 고찰하였다. 5 종의 flowable 복합레진 (Aelitefil flow:AF, Filtek flow:FF, DenFil flow:DF, Tetric flow:TF and Revolution:RV)이 사용되었다. 주사기에 담긴 일정량의 복합레진을 일정 한 속도로 가압할 수 있는 장치를 이용하여 슬라이드글라스 위에 사출 한 후 $25^{\circ}C$의 실온에서 10 초 동안 slumping이 일어나도록 방치한 후 광중합 하였다. 복합레진의 slumping경향을 평가하기 위해 원뿔 형 혹은 동형으로 경화된 시편의 aspect ratio (밑면의 지름에 대한 높이의 비)를 구하였다. Slumping 경향과 복합레진의 유변학적 성질과의 관련성을 알아보기 위해 Rheometer를 사용하여 각진동수 ${\omega}=0.1-100$ rad/s의 범위에서 동적진동전단시험을 시행하여 복합레진의 복소점도를 구하였다. 복합레진의 slumping경향을 비교하기 위해 일원분산분석 및 Turkey's post test를 시행하였고 (${\alpha}<0.05$), 복소점도와 aspect ratio사이의 관련성을 알아보기 위해 회귀분석을 시행하였다 결과는 다음과 같다. 1. Slumping 후 aspect ratio를 측정하여 비교한 flowable 복합레진의 slumping 경향은 제품에 따라 큰 차이를 보였다(AF

Integrated Rotary Genetic Analysis Microsystem for Influenza A Virus Detection

  • Jung, Jae Hwan;Park, Byung Hyun;Choi, Seok Jin;Seo, Tae Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.88-89
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    • 2013
  • A variety of influenza A viruses from animal hosts are continuously prevalent throughout the world which cause human epidemics resulting millions of human infections and enormous industrial and economic damages. Thus, early diagnosis of such pathogen is of paramount importance for biomedical examination and public healthcare screening. To approach this issue, here we propose a fully integrated Rotary genetic analysis system, called Rotary Genetic Analyzer, for on-site detection of influenza A viruses with high speed. The Rotary Genetic Analyzer is made up of four parts including a disposable microchip, a servo motor for precise and high rate spinning of the chip, thermal blocks for temperature control, and a miniaturized optical fluorescence detector as shown Fig. 1. A thermal block made from duralumin is integrated with a film heater at the bottom and a resistance temperature detector (RTD) in the middle. For the efficient performance of RT-PCR, three thermal blocks are placed on the Rotary stage and the temperature of each block is corresponded to the thermal cycling, namely $95^{\circ}C$ (denature), $58^{\circ}C$ (annealing), and $72^{\circ}C$ (extension). Rotary RT-PCR was performed to amplify the target gene which was monitored by an optical fluorescent detector above the extension block. A disposable microdevice (10 cm diameter) consists of a solid-phase extraction based sample pretreatment unit, bead chamber, and 4 ${\mu}L$ of the PCR chamber as shown Fig. 2. The microchip is fabricated using a patterned polycarbonate (PC) sheet with 1 mm thickness and a PC film with 130 ${\mu}m$ thickness, which layers are thermally bonded at $138^{\circ}C$ using acetone vapour. Silicatreated microglass beads with 150~212 ${\mu}L$ diameter are introduced into the sample pretreatment chambers and held in place by weir structure for construction of solid-phase extraction system. Fig. 3 shows strobed images of sequential loading of three samples. Three samples were loaded into the reservoir simultaneously (Fig. 3A), then the influenza A H3N2 viral RNA sample was loaded at 5000 RPM for 10 sec (Fig. 3B). Washing buffer was followed at 5000 RPM for 5 min (Fig. 3C), and angular frequency was decreased to 100 RPM for siphon priming of PCR cocktail to the channel as shown in Figure 3D. Finally the PCR cocktail was loaded to the bead chamber at 2000 RPM for 10 sec, and then RPM was increased up to 5000 RPM for 1 min to obtain the as much as PCR cocktail containing the RNA template (Fig. 3E). In this system, the wastes from RNA samples and washing buffer were transported to the waste chamber, which is fully filled to the chamber with precise optimization. Then, the PCR cocktail was able to transport to the PCR chamber. Fig. 3F shows the final image of the sample pretreatment. PCR cocktail containing RNA template is successfully isolated from waste. To detect the influenza A H3N2 virus, the purified RNA with PCR cocktail in the PCR chamber was amplified by using performed the RNA capture on the proposed microdevice. The fluorescence images were described in Figure 4A at the 0, 40 cycles. The fluorescence signal (40 cycle) was drastically increased confirming the influenza A H3N2 virus. The real-time profiles were successfully obtained using the optical fluorescence detector as shown in Figure 4B. The Rotary PCR and off-chip PCR were compared with same amount of influenza A H3N2 virus. The Ct value of Rotary PCR was smaller than the off-chip PCR without contamination. The whole process of the sample pretreatment and RT-PCR could be accomplished in 30 min on the fully integrated Rotary Genetic Analyzer system. We have demonstrated a fully integrated and portable Rotary Genetic Analyzer for detection of the gene expression of influenza A virus, which has 'Sample-in-answer-out' capability including sample pretreatment, rotary amplification, and optical detection. Target gene amplification was real-time monitored using the integrated Rotary Genetic Analyzer system.

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Development of High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) Mediated AuNP-liposomal Nanomedicine and Evaluation with PET Imaging

  • Ji Yoon Kim;Un Chul Shin;Ji Yong Park;Ran Ji Yoo;Soeku Bae;Tae Hyeon Choi;Kyuwan Kim;Young Chan Ann;Jin Sil Kim;Yu Jin Shin;Hokyu Lee;Yong Jin Lee;Kyo Chul Lee;Suhng Wook Kim;Yun-Sang Lee
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • Liposomes as drug delivery system have proved useful carrier for various disease, including cancer. In addition, perfluorocarbon cored microbubbles are utilized in conjunction with high-intensity focused-ultrasound (HIFU) to enable simultaneous diagnosis and treatment. However, microbubbles generally exhibit lower drug loading efficiency, so the need for the development of a novel liposome-based drug delivery material that can efficiently load and deliver drugs to targeted areas via HIFU. This study aims to develop a liposome-based drug delivery material by introducing a substance that can burst liposomes using ultrasound energy and confirm the ability to target tumors using PET imaging. Liposomes (Lipo-DOX, Lipo-DOX-Au, Lipo-DOX-Au-RGD) were synthesized with gold nanoparticles using an avidin-biotin bond, and doxorubicin was mounted inside by pH gradient method. The size distribution was measured by DLS, and encapsulation efficiency of doxorubicin was analyzed by UV-vis spectrometer. The target specificity and cytotoxicity of liposomes were assessed in vitro by glioblastoma U87mg cells to HIFU treatment and analyzed using CCK-8 assay, and fluorescence microscopy at 6-hour intervals for up to 24 hours. For the in vivo study, U87mg model mouse were injected intravenously with 1.48 MBq of 64Cu-labeled Lipo-DOX-Au and Lipo-DOX-Au-RGD, and PET images were taken at 0, 2, 4, 8, and 24 hours. As a result, the size of liposomes was 108.3 ± 5.0 nm at Lipo-DOX-Au and 94.1 ± 12.2 nm at Lipo-DOX-Au-RGD, and it was observed that doxorubicin was mounted inside the liposome up to 52%. After 6 hours of HIFU treatment, the viability of U87mg cells treated with Lipo-DOX-Au decreased by around 20% compared to Lipo-DOX, and Lipo-DOX-Au-RGD had a higher uptake rate than Lipo-DOX. In vivo study using PET images, it was confirmed that 64Cu-Lipo-DOX-Au-RGD was taken up into the tumor immediately after injection and maintained for up to 4 hours. In this study, drugs released from liposomes-gold nanoparticles via ultrasound and RGD targeting were confirmed by non-invasive imaging. In cell-level experiments, HIFU treatment of gold nanoparticle-coupled liposomes significantly decreased tumor survival, while RGD-liposomes exhibited high tumor targeting and rapid release in vivo imaging. It is expected that the combination of these models with ultrasound is served as an effective drug delivery material with therapeutic outcomes.

일본 어류 양식업의 발전과정과 산지교체에 관한 연구 : 참돔양식업을 사례로 (A study on Development Process of Fish Aquaculture in Japan - Case by Seabream Aquaculture -)

  • 송정헌
    • 수산경영론집
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    • 제34권2호
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    • pp.75-90
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    • 2003
  • When we think of fundamental problems of the aquaculture industry, there are several strict conditions, and consequently the aquaculture industry is forced to change. Fish aquaculture has a structural supply surplus in production, aggravation of fishing grounds, stagnant low price due to recent recession, and drastic change of distribution circumstances. It is requested for us to initiate discussion on such issue as “how fish aquaculture establishes its status in the coastal fishery\ulcorner, will fish aquaculture grow in the future\ulcorner, and if so “how it will be restructured\ulcorner” The above issues can be observed in the mariculture of yellow tail, sea scallop and eel. But there have not been studied concerning seabream even though the production is over 30% of the total production of fish aquaculture in resent and it occupied an important status in the fish aquaculture. The objectives of this study is to forecast the future movement of sea bream aquaculture. The first goal of the study is to contribute to managerial and economic studies on the aquaculture industry. The second goal is to identify the factors influencing the competition between production areas and to identify the mechanisms involved. This study will examine the competitive power in individual producing area, its behavior, and its compulsory factors based on case study. Producing areas will be categorized according to following parameters : distance to market and availability of transportation, natural environment, the time of formation of producing areas (leaderㆍfollower), major production items, scale of business and producing areas, degree of organization in production and sales. As a factor in shaping the production area of sea bream aquaculture, natural conditions especially the water temperature is very important. Sea bream shows more active feeding and faster growth in areas located where the water temperature does not go below 13∼14$^{\circ}C$ during the winter. Also fish aquaculture is constrained by the transporting distance. Aquacultured yellowtail is a mass-produced and a mass-distributed item. It is sold a unit of cage and transported by ship. On the other hand, sea bream is sold in small amount in markets and transported by truck; so, the transportation cost is higher than yellow tail. Aquacultured sea bream has different product characteristics due to transport distance. We need to study live fish and fresh fish markets separately. Live fish was the original product form of aquacultured sea bream. Transportation of live fish has more constraints than the transportation of fresh fish. Death rate and distance are highly correlated. In addition, loading capacity of live fish is less than fresh fish. In the case of a 10 ton truck, live fish can only be loaded up to 1.5 tons. But, fresh fish which can be placed in a box can be loaded up to 5 to 6 tons. Because of this characteristics, live fish requires closer location to consumption area than fresh fish. In the consumption markets, the size of fresh fish is mainly 0.8 to 2kg.Live fish usually goes through auction, and quality is graded. Main purchaser comes from many small-sized restaurants, so a relatively small farmer and distributer can sell it. Aquacultured sea bream has been transacted as a fresh fish in GMS ,since 1993 when the price plummeted. Economies of scale works in case of fresh fish. The characteristics of fresh fish is as follows : As a large scale demander, General Merchandise Stores are the main purchasers of sea bream and the size of the fish is around 1.3kg. It mainly goes through negotiation. Aquacultured sea bream has been established as a representative food in General Merchandise Stores. GMS require stable and mass supply, consistent size, and low price. And Distribution of fresh fish is undertook by the large scale distributers, which can satisfy requirements of GMS. The market share in Tokyo Central Wholesale Market shows Mie Pref. is dominating in live fish. And Ehime Pref. is dominating in fresh fish. Ehime Pref. showed remarkable growth in 1990s. At present, the dealings of live fish is decreasing. However, the dealings of fresh fish is increasing in Tokyo Central Wholesale Market. The price of live fish is decreasing more than one of fresh fish. Even though Ehime Pref. has an ideal natural environment for sea bream aquaculture, its entry into sea bream aquaculture was late, because it was located at a further distance to consumers than the competing producing areas. However, Ehime Pref. became the number one producing areas through the sales of fresh fish in the 1990s. The production volume is almost 3 times the production volume of Mie Pref. which is the number two production area. More conversion from yellow tail aquaculture to sea bream aquaculture is taking place in Ehime Pref., because Kagosima Pref. has a better natural environment for yellow tail aquaculture. Transportation is worse than Mie Pref., but this region as a far-flung producing area makes up by increasing the business scale. Ehime Pref. increases the market share for fresh fish by creating demand from GMS. Ehime Pref. has developed market strategies such as a quick return at a small profit, a stable and mass supply and standardization in size. Ehime Pref. increases the market power by the capital of a large scale commission agent. Secondly Mie Pref. is close to markets and composed of small scale farmers. Mie Pref. switched to sea bream aquaculture early, because of the price decrease in aquacultured yellou tail and natural environmental problems. Mie Pref. had not changed until 1993 when the price of the sea bream plummeted. Because it had better natural environment and transportation. Mie Pref. has a suitable water temperature range required for sea bream aquaculture. However, the price of live sea bream continued to decline due to excessive production and economic recession. As a consequence, small scale farmers are faced with a market price below the average production cost in 1993. In such kind of situation, the small-sized and inefficient manager in Mie Pref. was obliged to withdraw from sea bream aquaculture. Kumamoto Pref. is located further from market sites and has an unsuitable nature environmental condition required for sea bream aquaculture. Although Kumamoto Pref. is trying to convert to the puffer fish aquaculture which requires different rearing techniques, aquaculture technique for puffer fish is not established yet.

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