• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.549-558
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• 2012

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 최적설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽(Noise barrier)을 고려한다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽 사이의 음파 투과를 모사하였다. 결정의 위상과 형상변화를 묘사하기 위해서 레벨셋 방법(level set method)을 사용하였다. 레벨셋 방법에서는 초기 영역을 고정시킨 상태에서, 레벨셋으로 표현되는 임시적 경계(implicit moving boundary)를 변화시킴으로써 복잡한 형상을 다룰 수 있다. 몇몇 수치적 예제를 통해, 제시된 방법의 적용성을 검증하였다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.789-794
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• 2012

생체적합성 및 생분해성의 장점을 지닌 PLGA는 우수한 기계적 성질과 분해속도를 조절할 수 있는 장점을 가지고 있지만 소수성으로 인해 세포의 초기부착률이 낮고, 지지체 내부에 영양액의 공급이 원활하지 않다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하고자 탈미네랄화된 골분(DBP, demineralized bone particle) 젤을 PLGA 지지체에 함침시켰다. 다양한 형태의 지지체 압축강도를 측정한 결과 PLGA/DBP 지지체가 연골과 비슷한 강도를 가지고 있었으며, 이를 바탕으로 DBP젤을 함침시킨 PLGA/DBP젤 지지체를 제작하였다. 연골세포를 파종하여 in vivo 실험을 진행하였고 조직화 정도를 확인하기 위해 H&E, Safranin-O, Alcian blue, Collagen type I 및 Collagen type II 염색을 실시하였다. 그 결과 DBP를 함침시킨 PLGA 지지체에서 GAG, Collagen type I 및 Collagen type II의 높은 발현과 조직화를 보여 연골조직으로 대체할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.27-34
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• 2011

본 논문에서는 멀티미디어 콘텐츠 보호에 대한 반공모 코드를 위한 동적 멀티미디어 핑거프린팅 코드를 설계하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 반공모 코드(ACC: Anti-Collusion Code)를 위한 멀티미디어 핑거프린팅 코드는 BIBD(Balanced Incomplete Block Design)의 접속행렬을 보수행렬로 변환하여 k를 k+1로 증대시키는 수리적 방법으로 설계되었다. 그리고 보수행렬의 코드벡터를 사용자에게 핑거프린팅 코드로 부여하고, 콘텐츠에 삽입하였다. 제안된 알고리즘에서는 사용자가 구매하는 콘텐츠로부터 특징점을 추출하고, 이를 기반으로 동적으로 핑거프린팅 코드를 설계할 수 있도록 BIBD의 v와 k+1 조건을 만족하는 반공모 코드의 후보성 코드를 코드북(Codebook)에 구축하고 ${\lambda}+1$ 조건을 만족하는 행렬(이하, Rhee행렬이라 함.)을 생성한다. 실험을 통하여 콘텐츠의 특징점 기반으로 생성된 Rhee행렬의 코드벡터는 v비트의 유의수준 ($1-{\alpha}$)에서 신뢰구간에 k가 존재하며, Rhee행렬의 각 행과 행, 열과 열 사이의 유클리디안 거리가 BIBD 기반의 보수행렬과 그래프 기반의 보수행렬과 같은 k값이 산출되었다. 더욱이 Rhee행렬의 첫 행과 첫 열은 생성과정에서 초기 점화벡터로 콘텐츠 포렌식 마크 정보가 되며, 이와 관계가 있는 나머지 코드벡터들과의 관계성이 코드북에 기록되어 있기 때문에, 공모된 코드를 추적할 때 원 핑거프린팅 코드의 상관관계 계수를 구할 필요 없이 코드북의 탐색으로 공모자를 추적이 용이하다. 따라서 본 논문에서 생성된 Rhee행렬은 수리적으로 생성된 BIBD 기반의 행렬보다 ACC로서 강인성과 충실도가 우수하다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제13권2호
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• pp.113-122
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• 2015

원자로의 해체 과정에서 발생되는 방사성 폐기물 내 존재하는 ⁵⁵Fe, ⁶³Ni은 폐기물의 처리방법을 결정하는 데 있어 기초적인 지표로 활용되는 중요한 핵종이다. 하지만 두 핵종은 낮은 방사선량으로 인해 다른 핵종들과의 분리가 필수적이며 또한 시료 매질에서 완전히 추출할 수 있는 전처리가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는 다양한 매질의 원자로 해체 폐기물에 대한 전처리방법의 적용성을 평가하기 위해 NIST SRM 5종 (1646a, 1944, 8704, 2709a, 1633c)에 대하여 왕수, 불산, 과염소산을 각각 이용하는 습식산화법과 alkali-fusion 전처리법에 따른 Iron와 Nickel의 회수율을 비교하였다. 실험 결과 alkali-fusion 방법은 다양한 매질의 인증표준물질에 대해 Iron 95.3∼98.3%, Nickle 86.6∼88.1%의 분석 정확도와 2% 이하의 정밀도를 나타냄으로서 해체폐기물 중 ⁵⁵Fe, ⁶³Ni, 분석에 가장 최적화된 전처리법으로 판단된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.304-312
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• 2008

Walsh 코드나 Golay 코드와 같은 직교 코드는 동기가 맞지 않은 경우 상호상관 값이 커질 수 있으므로 CDMA 시스템의 역방향 링크와 같이 사용자간 동기가 맞지 않는 경우 직교성이 손상되어 사용자간 간섭이 발생하기 때문에 사용자 구별용으로 거의 사용되지 않는다. Wysocki는 기존의 Walsh-Hadamard 행렬에 직교변환 행렬을 곱함으로써 생성된 코드들이 직교성을 유지하면서 코드간 상호상관 값이 커지지 않도록 할 수 있음을 보였다. Soberly와 Wysocki는 Golay 코드에 대해서 유사한 상호상관 함수의 제어방식을 제안하였다. 이것은 적절한 직교변환을 사용하면 Walsh 코드나 Golay 코드의 상호상관 값을 감소시킬 수 있고, 따라서 CDMA 역방향 링크에서 사용자 구별용으로 사용될 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 비동기 CDMA 링크의 성능에 영향을 주는 코드간의 상호상관 관련 파라미터들을 알아보고, 직교변환에 의해 이들 파라미터들이 어떻게 변화되는지 분석하였다. Walsh 코드와 Golay 코드에 대한 직교변환 행렬을 설계함에 있어 수정된 Walsh 또는 Golay 코드의 직교성을 유지하면서 결과 코드의 비주기 상호상관 피크치의 최대값($ACC_{max}$) 또는 비주기 상호상관의 제곱평균($R_{cc}$)을 최소화하도록 하였다. 직교변환에 의해 생성된 코드집합을 사용한 CDMA 시스템에 대하여 사용자간 동기가 맞지 않은 경우에 대해 비트오율 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하여 성능을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.940-948
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• 2006

형광측정법은 자연유기물질을 간편하고 신속하게 분석함으로써 타 분석법에 비해 현장에서 실시간으로 수질관리에 활용할 수 있는 월등한 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 표준자연유기물질, 호소수 및 하천수 등 다양한 시료의 형광지표($F_{450}/F_{500}$), synchronous 스펙트럼, 형광 EEM(excitation-emission matrix)을 조사하고 시료 간 상호비교를 통해 자체생성/외부생성 유기물, 단백질계, 펄빅산계, 휴믹산계, 육질성 휴믹산계 형광특성 영역을 구분하였다. 또한 각 영역간의 형광세기 비를 이용하여 다양한 유기물 성분의 상대적인 분포를 파악하였다. 각 시료에서 얻어진 형광특성 및 형광세기 비는 시료의 수질 특징에서 예상되는 결과와 잘 일치하였다. 자연유기물의 생성지가 육지성일수록 외부생성 유기물 및 육질성 휴믹산계 형광특징이 더 크게 나타났고 하수 처리수의 영향을 받거나 조류 및 미생물 활동이 활발한 지점에서는 단백질계 형광특성이 뚜렷하게 나타났다. 특히, synchronous 형광스펙트럼이나 형광 EEM에서 얻어지는 단백질계/육질성 휴믹산계 형광세기 비는 도심지 하천의 경우 하수종말처리장 방류수 영향을 평가하는 지표로, 또한 호수의 경우 조류 및 미생물 활동 정도를 예측하는 지시자로서 사용될 수 있음을 보여 주었다. 본 연구는 현장시료를 사용한 자연유기물질 형광분석법 및 그 해석에 대한 기초자료를 제시하였으며 이 연구결과는 향후 유기물 성분분포 파악이 필요한 수질관리 분야에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.360-365
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• 2006

대규모 산업공정을 위한 효소 고정화 담체로서 나노세공 실리카의 상용화 가능성을 조사하였다. 정량반응 시스템을 이용하여 1차 입자의 생성조건을 변화시킴으로써 여러 세공크기를 갖는 나노세공 실리카를 만들었으며, 비표면적, 세공 용적, 공극 크기 등의 물성 제어를 하였다. 실리카와 효소 사이의 원활한 공유결합을 유도하기 위해, 실리카의 표면을 알데하이드기로 개질하였으며, Lucifer yellow라는 형광 dye를 이용하여 표면 개질을 확인하였다. 실리카 위에 목적 효소인 트립신을 각 조건에 따라 고정화 시킨 결과 충분한 고정화를 위해서는 50 nm 정도의 공극 크기가 필요함을 알았고, 표면 차이에 따른 고정화 차이를 통해 고정화에 있어 표면개질의 중요성을 볼 수 있었다. 또 재사용 시 고정화된 트립신의 활성 변화를 관찰, 활성이 90%까지 유지되는 동안 10회 이상의 반복 사용이 가능함을 확인하였다. 이를 통하여 고정화 효소 시스템의 산업적 이용을 위한 가능성을 확인하였다. 실리카의 상용화 가능성을 평가하기 위하여 현재 상용화 되고 있는 지지체와 유사한 조건에서 실험 후 결과를 비교해 본 결과 나노세공 실리카의 효소 고정화용 지지체로서의 상용화 가능성을 발견할 수 있었다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제33권3호
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• pp.233-240
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• 2011

Purpose: To apply a computer assisted navigation system to orthognathic surgery, a simple and efficient measuring algorithm calculation based on affine transformation was designed. A method of improving accuracy and reducing errors in orthognathic surgery by use of an optical tracking camera was studied. Methods: A total of 5 points on one surgical splint were measured and tracked by the Polaris $Vicra^{(R)}$ (Northern Digital Inc Co., Ontario, Canada) optical tracking system in two cases. The first case was to apply the transformation matrix at pre- and postoperative situations, and the second case was to apply an affine transformation only after the postoperative situation. In each situation, the predictive measuring value was changed to the final measuring value via an affine transformation algorithm and the expected coordinates calculated from the model were compared with those of the patient in the operation room. Results: The mean measuring error was $1.027{\pm}0.587$ using the affine transformation at pre- and postoperative situations and the average value after the postoperative situation was $0.928{\pm}0.549$. The farther a coordinate region was from the reference coordinates which constitutes the transform matrixes, the bigger the measuring error was found which was calculated from an affine transformation algorithm. Conclusion: Most difference errors were brought from mainly measuring process and lack of reproducibility, the affine transformation algorithm formula from postoperative measuring values by using of optic tracking system between those of model surgery and those of patient surgery can be selected as minimizing the difference error. To reduce coordinate calculation errors, minimum transformation matrices must be used and reference points which determine an affine transformation must be close to the area where coordinates are measured and calculated, as well as the reference points need to be scattered.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제28권4호
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• pp.577-604
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• 1998

chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권9호
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• pp.1469-1475
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• 2004

피부는 외부의 물리적 화학적 자극으로부터 신체를 보호하는 중요한 역할을 하며 노화에 따른 조직의 형태학적인 변화를 쉽게 관찰할 수 있는 기관이다. 동결건조한 배추김치, 갓김치, 부추김치를 식이에 10%씩 첨가하여 hairless mouse에 16주간 섭취시켜 피부조직에 미치는 영향을 살펴보았다. 노화가 진행됨에 따라 표피의 두께는 감소하며 본 실험에서 대조군에 비해 김치섭취군에서 유의적으로 두꺼운 것으로 나타났다. 피부 각질화에 관여하는 cytokeratin은 대조군에 비해 갓, 배추, 부추김치군의 순으로 낮았는데 전자현미경적 소견으로도 대조군에서 각질층은 중간원섬유들이 치밀하게 분포된 매우 두꺼운 각질층이 보인 반면 갓김치, 배추김치, 부추김치군은 얇은 각질층으로 배열되어 있었다. 상피기저막의 type Ⅳ 콜라겐은 갓김치섭취군에서 현저하게 증가되어 갓김치 성분들이 피부의 기저막의 노화를 억제한 것으로 사료된다. 콜라겐 함량은 노화에 따라 감소하며 대조군에서 콜라겐의 합성에 관여하는 fibroblast의 RER 발달은 뚜렷하지 않았으나 갓김치군, 배추김치군에서는 RER의 발달이 현저하여 새로운 콜라겐 생성이 활발히 이루어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보아 많은 생리활성물질 및 항산화물질이 함유되어진 김치의 섭취는 피부노화를 방지할 수 있을것으로 기대되며 특히 갓김치의 효과가 우수한 것으로 나타났다.