• Title/Summary/Keyword: Lateral response

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액상화 가능 지반의 진동 도중 및 후의 잔류 변형에 대한 정량적 예측을 위한 하이브리드 시뮬레이션 시스템 (Geotechnical Hybrid Simulation System for the Quantitative Prediction of the Residual Deformation in the Liquefiable Sand During and After Earthquake Motion)

  • 권영철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1C호
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    • pp.43-52
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    • 2006
  • 동적 지반 거동을 해석하기 위해 많은 모델들이 제안되어 사용되고 있지만 여전히 모델에 대한 이해와 합리적인 해석 파라미터의 평가는 매우 어려운 작업이다. 더욱이 지반 진동 해석에서 침투에 의해 추가적인 체적변화가 발생하는 경우에는 이를 설명할만한 적당한 모델이 아직까지 개발되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 공극수의 이동을 제어해 가면서 측방변위나 침하와 같이 액상화에 의해 일어나는 잔류변형을 정량적으로 산정할 수 있는 하이브리드 시뮬레이션 시스템을 개발하였다. 본 시스템은 초기 전단을 받는 약간 기울어진 지반에 대한 일차원 동적 문제가 주요한 해석 대상이 되며 지반은 운동방정식과 연속조건식의 지배를 받는다. 또한, 이 시스템에서는 요소시험체가 흙의 구성관계를 대신하게 되며, 대상 지반의 동적 응답을 직접 공시체로부터 도입하며 해석을 수행하므로 액상화라고 하는 재료의 강한 비선형성을 재현하기 위한 파라미터의 입력과정을 생략할 수 있게 된다. 본 논문에서는 시스템의 기본 개념을 비롯한 여러 가지 구성요소에 대해 설명하며 해석 예제를 통해 지반 진동 해석에 있어서 투수성이 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과로 진동 도중 및 그 이후의 거동에도 체적 변화 특성이 모래의 동적 거동해석에 중대한 영향을 미치고 있음을 보였다.

Mechanical properties of new stainless steel-aluminum alloy composite joint in tower structures

  • Yingying Zhang;Qiu Yu;Wei Song;Junhao Xu;Yushuai Zhao;Baorui Sun
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권5호
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    • pp.517-532
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    • 2023
  • Tower structures have been widely used in communication and transmission engineering. The failure of joints is the leading cause of structure failure, which make it play a crucial role in tower structure engineering. In this study, the aluminum alloy three tube tower structure is taken as the prototype, and the middle joint of the tower was selected as the research object. Three different stainless steel-aluminum alloy composite joints (SACJs), denoted by TA, TB and TC, were designed. Finite element (FE) modeling analysis was used to compare and determine the TC joint as the best solution. Detail requirements of fasteners in the TC stainless steel-aluminum alloy composite joint (TC-SACJ) were designed and verified. In order to systematically and comprehensively study the mechanical properties of TC-SACJ under multi-directional loading conditions, the full-scale experiments and FE simulation models were all performed for mechanical response analysis. The failure modes, load-carrying capacities, and axial load versus displacement/stain testing curves of all full-scale specimens under tension/compression loading conditions were obtained. The results show that the maximum vertical displacement of aluminum alloy tube is 26.9mm, and the maximum lateral displacement of TC-SACJs is 1.0 mm. In general, the TC-SACJs are in an elastic state under the design load, which meet the design requirements and has a good safety reserve. This work can provide references for the design and engineering application of aluminum alloy tower structures.

Experimental and numerical investigation on flexural response of reinforced rubberized concrete beams using waste tire rubber

  • Memduh Karalar;Hakan Ozturk;Yasin Onuralp Ozkilic
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권1호
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    • pp.43-57
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    • 2023
  • The impacts of waste tire rubber (WTR) on the bending conduct of reinforced concrete beams (RCBs) are investigated in visualization of experimental tests and 3D finite element model (FEM) using both ANSYS and SAP2000. Several WTR rates are used in total 4 various full scale RCBs to observe the impact of WTR rate on the rupture and bending conduct of RCBs. For this purpose, the volumetric ratios (Vf) of WTR were chosen to change to 0%, 2.5%, 5% and 7.5% in the whole concrete. In relation to experimental test consequences, bending and rupture behaviors of the RCBs are observed. The best performance among the beams was observed in the beams with 2.5% WTR. Furthermore, as stated by test consequences, it is noticed that while WTR rate in the RCBs is improved, max. bending in the RCBs rises. For test consequences, it is clearly recognized as WTR rate in the RCB mixture is improved from 0% to 2.5%, deformation value in the RCB remarkably rises from 3.89 cm to 7.69 cm. This consequence is markedly recognized that WTR rates have a favorable result on deformation values in the RCBs. Furthermore, experimental tests are compared to 3D FEM consequences via using ANSYS software. In the ANSYS, special element types are formed and nonlinear multilinear misses plasticity material model and bilinear misses plasticity material model are chosen for concrete and compression and tension elements. As a consequence, it is noticed that each WTR rates in the RCBs mixture have dissimilar bending and rupture impacts on the RCBs. Then, to observe the impacts of WTR rate on the constructions under near-fault ground motions, a reinforced-concrete building was modelled via using SAP2000 software using 3-D model of the construction to complete nonlinear static analysis. Beam, column, steel haunch elements are modeled as nonlinear frame elements. Consequently, the seismic impacts of WTR rate on the lateral motions of each floor are obviously investigated particularly. Considering reduction in weight of structure and capacity of the members with using waste tire rubber, 2.5% of WTR resulted in the best performance while the construction is subjected to near fault earthquakes. Moreover, it is noticeably recognized that WTR rate has opposing influences on the seismic displacement behavior of the RC constructions.

탈회냉동건조골에 대한 성견의 치수조직반응에 관한 연구 (A HISTOPATHOLOGIC STUDY ON THE PULPAL RESPONSE TO DEMINERALIZED FREEZE-DRIED BONE IN DOGS)

  • 정문용;이창섭;박주철;이상호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.318-332
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    • 2000
  • 탈회냉동건조골과 교원질을 치수치료제로서 이용할 수 있는지의 여부를 규명하기 위하여, 성견의 치아를 대상으로 치수절단술을 시행하여 치수조직의 염증반응, 재생성 상아질의 형성 등 치수조직반응을 평가하기 위하여 시행되었다. 체중 10kg 내외의 4마리의 성견 치아에 소독된 round bur을 이용하여 5급 와동을 형성한 후 치수절단술을 시행하였다. 대조군으로는 수산화칼슘으로 치수 복조을 시행하고 IRM으로 밀봉하였으며, 실험군으로는 교원질과 탈회냉동건조골을 이용하여 복조한 후 대조군에서와 같은 방법으로 밀봉하였다. 실험동물은 3일, 1주일, 2주일, 4주일 경과 후 관류 고정으로 희생되었으며, 조직표본을 제작한 후 광학현미경과 투과전자현미경으로 치수 조직 반응을 관찰 평가한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 모든 군에서 치수괴사 소견은 보이지 않았으며, 대조군과 실험 2군에서는 1주일 후부터 염증이 소실되었으나, 실험 1군에서는 2주까지 염증소견을 보이며 절단된 치수 측벽의 조상아세포들도 배열이 불규칙하였다. 2. 대조군에서는 2주부터 불완전한 상아질교가, 4주 경과 후에는 골양상아질과 완전한 상아질교가 관찰되었으며, 1군에서는 섬유성피막은 형성되었으나 조상아세포와 상아질교의 형성소견은 관찰되지 않았다. 2군의 경우 2주 경과 후 탈회냉동건조골 주위에 분화된 조상아세포들에 의해 형성된 상아전질과 재생성 상아질이 관찰되었으나 상아질교의 형성소견은 관찰되지 않았다. 3. 대조군과 2주군에서 1주일 경과 후에 크고 호염기성 핵을 갖는 세포들이 치수절단부 하방과 탈회냉동건조골 주위에 모여드는 양상을 보였는데, 이와 같은 현상은 대조군에 비해 2군에서 더욱 현저하였으며 시간이 경과될수록 규칙적으로 배열한 조상아세포와 재생성 상아질을 관찰할 수 있었다. 4. 대조군과 2군에서 조상아세포는 극성을 띤 핵, 조면내형질세망, 골지체, 분비과립 등을 포함하는 세포질과 유기기질을 분비하는 소견 등, 석회화가 이루어지는 초미세구조를 보였다. 이상의 결과를 종합하면 탈회냉동건조골은 치수의 미분화 간엽세포로부터 조상아세포의 분화를 유도하여 치수절단부위에 재생 상아질을 형성할 수 있는 것으로 사료된다.

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가토 신장기능에 미치는 측뇌실내 Yohimbine의 영향 (Influence of Intracerebroventricular Yohimbine on the Renal Function of the Rabbit)

  • 국영종;김경근;김세종
    • 대한약리학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.119-127
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    • 1985
  • 신장의 기능은 중추신경계 특히 교감신경계의 큰 영향을 받고 있으므로 ${\alpha}$-adrenoceptor의 길항제로 알려진 yohimbine을 가토의 측뇌실내로 (i.c.v.) 투여하여 신장 기능의 변동을 관찰하였다. Yohimbine 10 ${\mu}g/kg$ i.c.v. 로써 일관성인 Na 배설 증가와 함께 뇨량, 신혈류 및 사구체 여과율의 증가 경향을 볼 수 있었으나, 투여량을 증가시키면 그와 같은 작용은 소실되고 100 ${\mu}g/kg$ 과 300 ${\mu}g/kg$에 있어서는 신혈류 및 사구체 여과율의 심한 감소와 함께 현저한 항이뇨 작용과 Na 배설의 감소가 관찰 되었다. 이때 전신 혈압은 일과성으로 증가를 나타내었다. Reserpine 전처치 가토에 있어서는 100 ${\mu}g/kg$ i.c.v. yohimbine에 의한 항이뇨, Na 배설 감소작용, 신혈류 역학의 감퇴등이 소실되어 유의한 변동을 관찰할 수 없었다. 이때 전신 혈압의 상승도 소실 되었다. 일측 신장 신경을 제거하고 반대측 신장을 대조로 둔 표본에 있어서 yohimbine 100 ${\mu}g/kg$을 측뇌실내로 투여하면 대조신에서는 정상 가토에서와 같은 전형적인 항이뇨 작용이 나타났으나, 제신경(실험)신에 있어서는 신혈류 역학에는 변동이 없으나 Na 및 K 배설과 Cosm 및 뇨량의 유의한 증가를 나타냈다. 이때 신세뇨관에서의 Na 재흡수가 억제되었다. 전신 혈압의 변동은 정상 가토에서와 같이 일과성인 증가를 볼 수 있었다. 이상의 실험으로, 가토 측뇌실내 yohimbine은 신기능에 대하여 두 가지 상반되는 영향을 미치며, 첫째는 교감신경 긴장도의 증가로써 신혈류 및 사구체 여과율을 감소시켜 항이뇨 및 Na 배설 감소를 초래하는 작용과, 둘째는 신경 경로를 통하지 않고, 아마도 humoral factor를 통하여 신세뇨관에서 Na 재흡수를 억제하는 작용이 복합적으로 나타내는 것을 알 수 있었다.

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백서의 악정형적으로 확장된 봉합부에서 직류 전류 자극의 골형성 촉진에 관한 연구 (Stimulation of bone formation by direct electrical current in an orthopedically expanded suture in the rat)

  • Uysal, Tancan;Amasyali, Mihri;Olmez, Huseyin;Karslioglu, Yildirim;Gunhan, Omer
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.106-114
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    • 2010
  • 이 실험적 연구는 직류 전류 자극(direct electrical current stimulation, DECS)을 백서의 확장된 전상악골간 봉합에 가하였을 시 골 재생에 미치는 영향을 평가하기 위해 시행되었다. 60마리의 웅성 Wistar rats를 연구에 사용하였으며 대조군과 실험군의 2개의 군으로 나누었다. 상악 절치 사이에 30-gram의 힘을 발휘하는 helical-spring을 적용하여 상악골의 확장을 두 군 모두에서 시행하였다. 실험군에서는 상악골 측면부에 금속 스크류를 식립하였고 스크류에 전극을 연결하였다. 장치는 지속적으로 $10{\mu}A$의 전류를 흘러 보내도록 조절하였으며 전류는 확장기와 초기 유지기 동안 매일 점검하였다. 골 재생을 조직형태계측학적으로 평가하기 위해 신생골 면적(${\mu}m^2$), 골 둘레길이(${\mu}m$), feret's diameter (${\mu}m$) 와 신생골(%)을 계측하였다. 결과는 유의수준 p < 0.05에서 Kruskal-Wallis rank와 Mann-Whitney U tests를 이용하여 통계 분석하였다. 실험 결과 조사한 모든 조직형태계측적 수치들에서 통계적으로 유의한 차이가 양 군 사이에서 나타났다. 신생골 면적 (p = 0.002), 골 둘레길이 (p = 0.002), feret's diameter (p = 0.002)와 신생골 비율 (p = 0.002)의 모든 계측치가 실험군에서 대조군에 비해 높게 나타났다. 이런 결과는 DECS 군에서 골 형성이 더 양호함을 의미한다. 결론적으로 악정형적으로 확장시킨 전상악골 봉합부에 DECS를 적용하면 초기 유지 기간 중에 신생골 형성이 촉진된다고 할 수 있다.

해상풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 지반에 인입된 파일의 탄성지지보 모델 기반 수평 거동 해석 (An analysis of horizontal deformation of a pile in soil using a beam-on-spring model for the prediction of the eigenfrequency of the offshore wind turbine)

  • 유정수;백경민;김태룡
    • 한국음향학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.261-271
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    • 2016
  • 지반에 인입된 파일에 대한 거동 해석은 지반의 비선형 거동 특성으로 인해 일반적으로 유한요소에 기반한 수치적인 방법을 주로 이용한다. 그러나 수치 해석은 파일-지반 모델링 및 연산에 많은 노력과 시간을 요구하므로 파일의 제원과 지반 물성치가 확정되지 않은 초기 설계 단계에서는 활용에 많은 한계를 갖는다. 반면, 지반을 선형화한 이론해석의 경우 수치 해석에 비해 모델이 단순하고 연산 시간이 매우 짧으므로, 해석의 신뢰성이 확보된다면 지반-지지구조의 거동 특성을 초기에 예측하는데 유용할 것이다. 본 연구에서 대상으로 하는 풍력발전기의 경우, 초기 설계 단계에서 풍력터빈의 고유진동수 예측을 위한 동적 거동 해석이 요구되며, 이 때 지반에 인입된 풍력터빈의 지지구조는 탄성경계조건으로 단순화하여 동적 거동 해석에 반영할 수 있다. 이를 위해, 본 논문에서는 풍력터빈 지지구조의 선단부 탄성 계수를 도출하고자 지반에 인입된 파일에 대한 파일-지반 연성해석을 수행하였다. 해석 시 지반의 변형은 탄성범위 이내에 있다고 단순화하여 지반에 인입된 파일을 탄성지지된 보로 모델링하였다. 탄성지지보 모델을 이용해 파일 선단에 수평 하중 또는 모멘트가 작용할 때 발생하는 파일의 횡변형을 구하고, 이로부터 영향계수를 도출하였다. 풍력터빈의 지지구조에 대한 해석 예로써, 모노파일과 석션파일에 대해 파일 선단의 영향계수를 구하고, 이를 문헌의 결과와 비교함으로써 해석 결과의 신뢰도를 검증하였다. 또한 이 두 파일의 깊이에 따른 변형 및 선단부의 스프링 상수를 비교하여 지지구조의 강성 측면에서 모노파일과 석션파일의 특성을 살펴보았다.

$H_2^{15}O$ 양전자단층촬영술을 이용한 뇌기능 지도 작성(II): 작업 기억의 지도 작성 (Functional Brain Mapping Using $H_2^{15}O$ Positron Emission Tomography ( II ): Mapping of Human Working Memory)

  • 이재성;이동수;이상건;남현우;김석기;박광석;정재민;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.238-249
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    • 1998
  • 목적: PET을 이용하여 특정한 자극에 대한 국소 뇌혈류 변화를 영상화함으로써 비침습적으로 뇌의기능적 구조를 밝혀 낼 수 있다. 이 연구에서는 대조과제와 언어성 및 시각적 작업기억중추에 대한 활성화과제를 수행하면서 뇌혈류 PET을 시행하고 그 차이를 분석하여 작업기억에 관한 뇌기능지도를 구성하였다. 대상 및 방법: 정상인 6명에 대해서 각각 대조과제, 단어기억 언어성 작업기억 활성화과제, 그림기억 언어성 작업기억 활성화과제, 시각적 작업기억 활성화과제를 수행시키면서 뇌혈류 PET을 촬영하였다. 언어성 작업기억과제로서 단어 기억과제에서는 4개의 단어를 순차적으로 보여주고 1초 후 1개의 단어를 보여주어 동일한 단어가 4개의 단어 중에 있었으면 버튼을 누르게 하며 $H_2^{15}O$ PET을 촬영하였다. 두 번 째 언어성 작업기억과제인 그림 기억과제에서는 단어 대신에 특정 단어가 연상되는 사물의 그림을 보여 주었다. 시각적 작업기억과제로는 사람의 얼굴 사진을 보여 주고 같은 실험을 하였다. 의미 없는 기호를 보여 주면서 특정한 기호가 나오면 버튼을 누르게 함으로써 시각적 자극과 손가락운동으로 인한 뇌혈류 분포를 포함하게 하여 대조과제로 삼았다. SPM96소프트웨어를 이용하여 각 영상을 표준 지도 위에 공간적으로 정규화하고 활성화상태에서 뇌혈류가 의미 있게 증가된 영역을 찾아내기 위하여 각 화소의 방사능 계수에 대한 공분산분석을 하여 전체 계수 차이를 제거한 후 국소 계수 차이에 대한 귀무가설을 검증하여 각 화소의 Z 값에 대한 통계적 파라메터 영상(statistical parametric image)으로 뇌기능지도를 작성하였다. 결과: 단어를 이용한 언어성 작업기억에 대한 뇌기능지도에서는 왼쪽 브로카 영역와 전-운동영역, 왼쪽 소뇌, 오른쪽 대상회에서 뇌혈류가 증가하였다. 그림 기억과제 때에는 단어 기억과제에서 활성화된 각 부위에 더하여 왼쪽 위쪽 측두엽, 왼쪽 기저핵과 시상, 왼쪽 전-전두엽 등에서 뇌혈류가 증가하였다. 얼굴기억과제는 오른쪽 아래쪽 전두엽, 브로카 영역, 대상회, 위쪽 두정엽 등 주로 오른쪽 대뇌반구의 뇌혈류가 증가하였다. 세 가지 실험에 공통적으로 활성화된 영역을 찾기 위한 결합분석에는 왼쪽 전-운동영역, 소뇌와 기저핵, 오른쪽 대상회, 브로카 영역, 기저핵에서 뇌혈류가 증가하였다. 결론: 이상의 결과는 언어성 작업기억은 주로 왼쪽 대뇌반구의, 시각적 작업기억은 주로 오른쪽 대뇌반구의 활동에 의해서 주도되며 작업기억에 공통적인 활성화지역이 있다는 가설을 지지하였다. 전두엽이 작업기억에 중요한 역할을 한다고 생각한다.

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해양 생물 유래 독소의 나노 기술 기반 신속 진단법 개발 동향 (Trends in Rapid Detection Methods for Marine Organism-derived Toxins)

  • 박찬영;권소연;문선희;김민우;하상도;박종필;박태정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.291-303
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    • 2020
  • 해양 생물 유래 독소는 그 치명적인 유독성으로 인해 비단 인류의 건강 뿐만 아니라 양식, 어업, 해양 생태계 전반에 걸쳐 경제적 손실을 비롯한 부정적인 영향을 미친다. 하지만, 종래에 사용되던 해양 독소 검출법만으로는 이를 다 파악하여 위협을 미연에 방지하기에는 아직 부족한 실정이다. 본 논문에서는 해산물의 해양 독소 잔존 여부를 판별하기 위해 종래에 사용되었던 시험법들의 한계를 개선하고자 각종 나노 재료 및 신규 기술들이 도입된 신속 검출법들에 대해 조사했으며, 대표적인 연구 결과들을 선정하여 사용한 나노 입자 및 전략에 대해 서술하였다. 특히 이러한 생물 유래 독소의 검출 기술을 대중화시키고 상용화하기 위해서는, 이를 생성하는 생물군으로부터 독소를 추출하는 전처리 과정을 간소화하는 것이 매우 중요하다. 해당 문제를 해결하고자 다양한 연구에서 표적 독소와 특이적으로 결합하는 항체를 고정화한 자성 나노 입자 기반의 전처리법을 보고했으며, 더 나아가 자성 나노 입자의 촉매 특성까지 활용해 검출 감도를 높이는 다양한 연구들도 발표되었다. 또한, 기존 효소 기반의 비색법의 검출 한계를 낮추고 검출 시스템의 안정성을 높이기 위해 양자점과 같은 형광 나노 입자를 도입하는 보고들도 있었다. 이 외에도 압타머와 나노 입자 복합체 기반의 전기화학 측정법 및 신규 기술들을 사용하고자 하는 연구들도 보고되었다. 하지만 해양 환경의 변화에 따라 생성된 신종 독소에 대한 대처는 아직 미흡한 실정이므로, 해양 독소 유도체 또한 아울러 진단 가능한 검출 기술에 대한 후속 연구가 필요하다.