• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권5호
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• pp.218-223
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• 2006

We examined the effects of ${\beta}$-glucan-reinforced PLGA film and scaffold on HDFs (human dermal fibroblast) attachment and proliferation. The PLGA films were prepared by simple solvent-casting method. The prepared films were grafted with $(1{\to}3)(1{\to}6)-{\beta}-glucan$ in various ratios after plasma treatment on surface. The surface of the film was characterized by contact angle measurement, scanning electron microscope (SEM), and Fourier-transform infrared spectrophotometer (FT-IR). The amount of $(1{\to}3)(1{\to}6)-{\beta}-glucan$ in the prepared film was indirectly determined by phenol-sulfuric acid method. The HDFs (Human dermal fibroblasts) were used to evaluate the cell attachment and proliferation on PLGA specimens before and after plasma/${\beta}-glucan$ treatment. The result showed that the plasma treated groups exhibited more mont of ${\beta}-glucan$ might be grafted than the non plasma treated groups. Cell attachment was significantly enhanced in the plasma/${\beta}-glucan$ grafted group after 4 hours incubation (p<0.05) due to the improved hydrophilicity and cytoactivity effect of the ${\beta}-glucan$. The cell proliferation of plasma/${\beta}-glucan$ (2mg/ml) grafted group was the highest rate among the groups (p<0.05).

• 대한금속재료학회지
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• 제48권12호
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• pp.1097-1102
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• 2010

Silver coated copper powders were prepared by a chemical reduction method with controlling the deposition process variables such as the feeding rate of the silver ionic solution and concentration of the reductants at room temperature. The characteristics of the products were evaluated by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffractometer (XRD), atomic absorption spectrophotometer (AA) and a 4 probe resistivity measurement system. The optimum condition of the preparation of Ag coated Cu powders was at 0.05 M of potassium sodium tartrate and 2 ml/min of the feeding rate of the silver ionic solution. Our method successfully produced dense, uniform, and well-dispersed Ag coated Cu powder of $2{\sim}2.5{\mu}m$ witha silver layer of 100~200 nm. Additionally, we found that thespecific resistivity of the 30 wt.% Ag coated Cu powder was similar to that of pure silver, so that the composite powder could be used as an alternative electromagnetic shielding material for silver.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.198-198
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• 2019

2011년 동일본 지역에서 발생한 지진으로 인하여 후쿠시마 다이이치에 위치한 원자력 발전소에서 다양한 방사성 물질들이 바다, 하천 그리고 대기와 같은 자연환경 속으로 유출되었다. 방사성 세슘(Cesuim, $Cs^{137}$)은 다양한 방사성 물질들 가운데 반감기(Half-life)가 30.17년으로 가장 긴 물질이다. 방사성 세슘이 환경 생태계로 한번 유출될 경우 긴 반감기과 널리 퍼지는 성질로 인하여 오랜 시간동안 넓은 지역에 막심한 피해를 초래하므로 효과적인 처리방법을 통해 안전하게 처리하는 것이 아주 중요하다. 세슘을 제거하기 위하여 물리적, 화학적, 생물학적 등 다양한 방법들을 통해 연구를 진행하고 있으며, 특히 세슘을 제거하는 아주 효과적인 방법 중 하나인 프러시안 블루(Prussian Blue, PB) 흡착제를 적용하는 방법이 많이 주목받고 있다. 그러나 프러시안 블루는 미세한 분말입자로서 수처리에 사용하게 되면 처리 후 발생되는 슬러지들을 수중으로 부터 분리하기 어려운 한계점을 가지고 있다. 최근 연구에서는 프러시안 블루의 적용 한계점를 극복하기 위하여 자성체(Magnetic substance)를 물리적 지지체로 이용하여 외부 자기장을 통해 수중으로 분리하는 방법들이 연구되고 있다. 자성체란 외부 자기장이 주어지게 되면 입자들 표면에 자성력을 띄는 물질들을 말한다. 본 연구에서는 자성체 종류들 가운데 가장 높은 자성력을 지닌 강자성체(Ferromagnetic Substance)를 물리적 지지체로 하여 산화과정, 실란과정, 합성과정을 거쳐 강자성체 입자의 표면에 프러시안 블루를 합성한 새로운 형태에 합성체를 제조하고, 제조된 합성체를 이용하여 수중에 존재하는 세슘 제거 능력을 평가하였다. 제조된 합성체의 물리적 특성을 분석하기 위하여 SEM, XRD를 이용하여 합성체 입자의 표면 분석을 진행하였다. 합성체의 세슘 제거 능력을 평가하기 위하여 임의 제조된 0.5mg/L의 세슘 농도를 가진 원수 100ml에 제조된 새로운 형태의 합성체 1g을 투입한 뒤 1분간의 반응시간 동안 반응한 이후 잔류 세슘을 측정한 결과 수중의 존재하는 세슘에 대해 99.9%의 세슘 제거율을 기록하였다. 자가분리(Magnetic Seperate)의 원리를 이용하여 수중으로부터 회수율을 측정한 결과, 99%의 합성체 회수율을 얻었다. 실험결과를 통해 외부자기장이 주어지게 되면 수중으로부터 합성체를 대부분 분리하여 회수할 수 있다고 판단된다. 본 연구를 통해 개발된 새로운 형태의 합성체는 수중의 세슘 처리 공정에서 사용자가 직접 접촉하지 않고 세슘제거 및 외부자기장을 통해 수중으로부터 분리가 가능한 합성체라고 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제19권6호
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• pp.37-48
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• 2014

Lab scale rhizofiltration by using four plants was performed to investigate the uranium removal efficiency from groundwater. Lettuce (Lactuca sativa L.), Chinese cabbage (Brassica campestris L.), radish sprouts (Raphanus sativus L.) and buttercup (Oenanthe javanica) were cultivated during 3 weeks in the phytotron. Glass jar ($12cm{\times}12cm{\times}8cm$ for each), containing 350 ml of the artificially uranium contaminated solution was used for 72 hours of the rhizofiltration. In experiments with different initial uranium concentration ($18.00{\mu}g/L$, $31.00{\mu}g/L$, $84.00{\mu}g/L$ and $116.00{\mu}g/L$) in solution, more than 70% of the initial uranium were removed by using lettuce, Chinese cabbage and radish sprouts and the residual uranium concentration in solution maintained lower than USEPA water tolerance limit ($30{\mu}g/L$). From the rhizofiltration experiments at various pH conditions, the highest uranium removal for all four plants was acquired at pH 3 in solution. Rhizofiltration experiments testing two field samples of groundwaters having high uranium concentrations ($86.00{\mu}g/L$ and $173.00{\mu}g/L$) were duplicated and more than 83% of the initial uranium were removed from the groundwater within 72 hours of rhizofiltration by using radish sprouts, which, suggests that the rhizofiltration can be a useful process to remediate uranium contaminated groundwater in the field. After the rhizofiltration experiment, the SEM and EDS analyses for the root surface of the radish sprouts were conducted, suggesting that the main mechanism of the rhizofiltration for the removal of uranium from groundwater would be surface precipitation on the root surface of the plant.

• Advances in nano research
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• 제10권1호
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• pp.59-69
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• 2021

Electrospinning is a cost-effective and versatile method for producing submicron fibers. Although this method is relatively simple, at the theoretical level the interactions between process parameters and their influence on the fiber morphology are not yet fully understood. In this paper, the aim was finding optimal electrospinning parameters in order to obtain the smallest fiber diameter by using Taguchi's methodology. The nanofibers produced by electrospinning a solution of Thermoplastic Polyurethane (TPU) in Dimethylformamide (DMF). Polymer concentration and process parameters were considered as the effective factors. Taguchi's L9 orthogonal design (4 parameters, 3 levels) was applied to the experiential design. Optimal electrospinning conditions were determined using the signal-to-noise (S/N) ratio with Minitab 17 software. The morphology of the nanofibers was studied by a Scanning Electron Microscope (SEM). Thereafter, a tensile tester machine was used to assess mechanical properties of nanofibrous scaffolds. The analysis of DoE experiments showed that TPU concentration was the most significant parameter. An optimum combination to reach smallest diameters was yielded at 12 wt% polymer concentration, 16 kV of the supply voltage, 0.1 ml/h feed rate and 15 cm tip-to-distance. An empirical model was extracted and verified using confirmation test. The average diameter of nanofibers at the optimum conditions was in the range of 242.10 to 257.92 nm at a confidence level 95% which was in close agreement with the predicted value by the Taguchi technique. Also, the mechanical properties increased with decreasing fibers diameter. This study demonstrated Taguchi method was successfully applied to the optimization of electrospinning conditions for TPU nanofibers and the presented scaffold can mimic the structure of Extracellular Matrix (ECM).

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제87권3호
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• pp.221-229
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• 2023

Urbanization and industrialization have significantly increased the amount of solid waste produced in recent decades, posing considerable disposal problems and environmental burdens. The practice of waste utilization in concrete has gained popularity among construction practitioners and researchers for the efficient use of resources and the transition to the circular economy in construction. This study employed Lytag aggregate, an environmentally friendly pulverized fuel ash-based lightweight aggregate, as a substitute for natural coarse aggregate. At the same time, fly ash, an industrial by-product, was used as a partial substitute for cement. Concrete mix M20 was experimented with using fly ash and Lytag lightweight aggregate. The percentages of fly ash that make up the replacements were 5%, 10%, 15%, 20%, and 25%. The Compressive Strength (CS), Split Tensile Strength (STS), and deflection were discovered at these percentages after 56 days of testing. The concrete cube, cylinder, and beam specimens were examined in the explorations, as mentioned earlier. The results indicate that a 10% substitution of cement with fly ash and a replacement of coarse aggregate with Lytag lightweight aggregate produced concrete that performed well in terms of mechanical properties and deflection. The cementitious composites have varying characteristics as the environment changes. Therefore, understanding their mechanical properties are crucial for safety reasons. CS, STS, and deflection are the essential property of concrete. Machine learning (ML) approaches have been necessary to predict the CS of concrete. The Artificial Fish Swarm Optimization (AFSO), Particle Swarm Optimization (PSO), and Harmony Search (HS) algorithms were investigated for the prediction of outcomes. This work deftly explains the tremendous AFSO technique, which achieves the precise ideal values of the weights in the model to crown the mathematical modeling technique. This has been proved by the minimum, maximum, and sample median, and the first and third quartiles were used as the basis for a boxplot through the standardized method of showing the dataset. It graphically displays the quantitative value distribution of a field. The correlation matrix and confidence interval were represented graphically using the corrupt method.

• Korean Journal of Radiology
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• 제2권2호
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• pp.75-79
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• 2001

Objective: To evaluate the biodurability of the covering material in retrievable metallic stents covered with polycarbonate polyurethane. Materials and Methods: Using a peristaltic pump at a constant rate of 1ml/min, bile was recirculated from a reservoir through a long tube containing four stents. Each of these was removed from the system every two weeks and a radial tensile strength test and scanning electron microscopy (SEM) were performed. Each stent, removed at 2, 4, 6 and 8 weeks, was compared with a control stent not exposed to bile juice. Results: Gross examination showed that stents were intact at 2 weeks, but at 4, 6 and 8 weeks cracks were observed. The size of these increased gradually in accordance with the duration of exposure, and at 8 weeks several large holes in the polyurethane membrane were evident. With regard to radial tensile strength, extension and peak load at break were 84.47% and 10.030 N/mm, 54.90% and 6.769 N/mm, 16.55% and 2.452 N/mm, 11.21% and 1.373 N/mm at 0, 2, 4 and 6 weeks, respectively. Scanning electron microscopy at 2 weeks revealed intermittent pitting and cracking, and examination at 4, 6 and 8 weeks showed that the size of these defects was gradually increasing. Conclusion: When the polyurethane membrane was exposed to bile, biodegradation was first observed at week two and increased gradually according to the duration of exposure.

• KSBB Journal
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• 제21권1호
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• pp.72-78
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• 2006

9종류의 버섯 균사체를 희석 감귤농축액과 일반 합성배지에서 각각 배양한 배양물을 에탄올 추출하고 여과하여 동결건조 후, 얻어진 버섯균사체 배양 추출물에 대한 항균활성과 항산화 활성을 조사하였다. 일반합성배지 균사체 배양 추출물에서의 항균활성은 Sparassic crispa > Coriolus versicolor > Phellinus linteus > Agaricus blazei > Hericicum eninacium 순으로 높은 활성이 관찰되었으며, 반면 감귤농축액 첨가배지에서의 버섯균사체 배양 추출물의 항균활성은 일반 합성배지에서와 거의 유사한 결과를 얻을 수 있었는데, 전체적인 항균활성을 비교해 보았을 때, 항균활성이 조금 증가한 양상의 결과를 얻을 수 있었다. DPPH 전자공여능을 이용한 항산화 활성 실험에서는 전 실험 처리구에서 농도가 높아질수록 항산화력이 증가하였으며, 특히 Sparassic crispa 균사체 배양추출물인 경우에 1 mg/ml의 낮은 농도에서도 80%에 가까운 radical 소거 활성을 보였으며, 모든 실험구에서 5 mg/ml 이상의 농도에서는 40% 이상의 라디컬 소거활성능이 관찰되었다. Superoxide radical 소거능 역시 Sparassic crispa 균사 배양 추출물에서 70% 이상의 높은 효소활성을 보였다. 또한 Hericicum erinacium, Lentinus edodes, lnonotus obliquns, Sparassic crispa, Phellinus linteus 배양 추출물은 합성항산화제인 BHA보다도 높은 효소활성이 관찰되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 기존 항생제와 합성항산화제를 대체할 수 있는 천연항산화제의 개발가능성을 확인할 수 있었다. 또한 천연배지로 사용된 감귤농축액을 이용하여 세균의 배양에 충분히 이용될 수 있음을 확인하였으며, 값비싼 일반 합성배지를 대처 할 천연물질로의 가능성을 확인하였다.y, 32 Gy선량에서는 낮은 활성을 보였으면 반면에 8 Gy와 64 Gy의 선량에서는 더 높은 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 Y선 조사가 종자의 혈전용해 활성을 향상시킬 가능성이 있을 것으로 생각된다. 이상의 모든 결과로 볼 때 율무의 추출 효소는 chymotrypsin-like serine protease에 속하는 혈전용해효소임을 확인할 수 있었다.smotic control group(A/B 25)에선 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 후기당화합물이 첨가된 경우에 SEM상 분리된 세포사이이음(intercellular junction)과 융합된 미세융모를 관찰할 수 있었다. BSA의 투과성은 일 주 배양 후 A30 dish에서만 일 주 배양 후 B5 dish에 비해 19% 증가하는 소견을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다(P>0.05). 결론 : 사구체 상피세포의 HSPG 형성의 감소에 고농도의 당과 후기당화합물은 서로 부가적인 역할을 하고 후기당화합물이 더 큰 역할을 함을 알 수 있다. HSPG 감소 소견과 더불어 SEM상 장기간 고혈당을 유지하면 사구체 여과기전에서 size-selective와 charge-selective 장벽에 결함을 유발할 수 있으며 당뇨병에서의 단백뇨의 기전 중 하나로 생각된다. MAR 값은 군간 유의적이지는 않으나 과체중군(0.76)이 정상체중(0.73) 또는 저체중군(0.73)에 비해 높은 값은 보여주었다. 9. 철분은 과체중군(1.67)이 저체중(0.80) 또는 정상 체중군(0.82)에 비해 영양 질적 지수(INQ)가 높았으며(p<0.0335), 비타민 $B_1$은 정상 체중군이 유의적으로 가장 높은 영양 질적 지수를 보여주었다(p<0.0452). 이상의 결과로 볼 때 대학생들은 과체중보다는 저체중의 비율이 높았으므로 적정 체중 유지와 더불어 잘못된 식습관과 식이 섭취를 하고 있었다. 이에 대한 인식과

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.555-564
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• 2010

유류 및 중금속 오염 토양으로부터 분리한 토착 미생물인 Bacillus sp, B1 사균(dead biomass)과 polysulfone + DMF(N,N-dimethylformamide) 용액을 혼합하여 제조한 비드(지름 2mm 이하)형 미생물 담체를 이용하여 중급속 오염 지하수를 정화하는 배치실험을 실시하였으며, 담체에 흡착된 중금속의 특성과 구조를 분석하여 미생물 담체에 의한 중금속 제거 기작을 규명하였다. 담체 내 Bacillus sp. B1 사균 비율을 달리하여 제조한 담체들을 이용하여 오염수로부터 납 제거효율을 규명함으로써 미생물 담체 제조에 사용되는 최적의 사균 농도(%)를 결정하였으며, 오염수에 대하여 첨가하는 미생물 담체의 농도변화에 따른 중금속 제거효율을 규명하는 실험을 실시하여 최적의 중금속 제거효율을 가지는 오염수 내 담체 첨가량(농도; g/L)을 결정하였다. 담체 내 사균 농도가 0%(유기중합체로만 형성)와 1%인 경우 제조된 담체의 납 제거효율이 3% 미만으로 polysulfone + DMF 만으로 이루어진 담체는 중금속 제거효과가 거의 없으며, 담체 내 미생물 기질 부분에 의해 대부분의 중금속이 제거되는 것으로 나타났다. 실험 결과 미생물 담체 비용과 제거효율을 고려하면 사균 5%를 혼합하여 제조한 미생물 담체를 2g/50mL 농도로 오염수에 주입하는 것이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 담체와 오염수의 반응(흡착)시간에 따른 납과 구리의 제거 반응 실험 결과 두 시간 이내에 평형상태에 도달하여, 현장에서 다량의 중금속 오염 지하수를 짧은 시간(수 시간 이내)에 처리할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체의 중금속 제거효율은 넓은 pH 범위에서 높게 나타났으며, 특히 pH 2-3인 경우 제거효율이 최대로 나타나 pH가 낮은 침출수, 산성폐수의 중금속 처리에도 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 오염수의 중금속(Pb, Cu, Cd) 초기 농도변화에 따른 미생물 담체의 제거율 실험 결과 납, 구리, 카드뮴의 경우 10mg/L 이하의 농도를 가지는 오염수에서 80% 이상의 제거 효율을 나타내어, 대부분의 국내 오염 지하수의 중금속 농도가 이보다 낮은 것을 감안할 때 본 실험에서 사용된 조건을 적용하여 미생물 담체를 이용하는 경우 다량의 중금속 오염 지하수를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다. 미생물 담체를 이용한 납 제거 배치 실험 전/후 미생물 담체(bead)의 내/외부 구조를 SEM/EDS 및 TEM으로 분석한 결과 담체 내/외부 모두 다양한 크기의 다공질로 형성되어 있었으며, 외부 표면뿐 아니라 내부 면까지 납이 다량 흡착되어있는 것으로 나타나 본 실험에서 제조한 미생물 담체가 외부 표면 흡착에만 제한되었던 기존의 polysulfone 담체보다 중금속 제거 능력이 뛰어난 것으로 밝혀졌다. 미생물 담체에 형성된 납의 구조를 분석한 결과 담체의 주된 중금속 제거기작은 담체 내/외부 표면(특히 사균 기질과 polysulfone 물질 경계부)에 의한 다양한 형태의 흡착이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권5호
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• pp.707-717
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• 2018

Leukocytes are reportedly the first line of the innate immune defense and essential for the control of common bacterial infections. Therefore, in this work, the antibacterial activity of crocodile leukocyte extract against Propionibacterium acnes was evaluated, and we also characterized the related activity of skin infection. The leukocyte extract showed the minimum inhibitory concentration to be $100{\mu}g/ml$ to P. acnes. SEM imaging demonstrated that the leukocyte extract adversely affected P. acnes cell permeability in a concentration-dependent manner. Furthermore, the crocodile leukocyte extract could significantly reduce proinflammatory markers and decrease inflammatory signs in infected mouse ears. The crude leukocyte extract was further purified using FPLC and RP-HPLC. The resulting fraction F5 was indicated as the anti-acne peptide-containing fraction. The molecular mass of the peptide contained in F5 was calculated to be 4,790.5 Da. N-Terminal sequencing revealed the amino acid sequence as GPEPVPAIYQ, which displays similarities to immunoglobulin A and leucine-rich repeat neuronal protein. This is the first reported amino acid sequence of a crocodile leukocyte extract that possesses anti-acne activity. To attempt to use it in a prototype cosmetic, an anti-acne gel containing crude crocodile leukocyte extract was formulated, resulting in seven gel formulations (G1, G2, G3, G4, G5, G6, and G7). The formulations G5, G6, and G7 exhibited 2-fold higher anti-acne activity than G1-G4. Investigation of accelerating stability studies of anti-acne gel formulations G5, G6, and G7 demonstrated that a low storage temperature ($4^{\circ}C$) is suitable for maintaining the physical properties and biological activity of the anti-acne gel products.