• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.302-310
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• 2023

Background: The most common type of dementia, Alzheimer's disease (AD), is marked by the formation of extracellular amyloid beta (Aβ) plaques. The impairments of axons and synapses appear in the process of Aβ plaques formation, and this damage could cause neurodegeneration. We previously reported that non-saponin fraction with rich polysaccharide (NFP) from Korean Red Ginseng (KRG) showed neuroprotective effects in AD. However, precise molecular mechanism of the therapeutic effects of NFP from KRG in AD still remains elusive. Methods: To investigate the therapeutic mechanisms of NFP from KRG on AD, we conducted proteomic analysis for frontal cortex from vehicle-treated wild-type, vehicle-treated 5XFAD mice, and NFP-treated 5XFAD mice by using nano-LC-ESI-MS/MS. Metabolic network analysis was additionally performed as the effects of NFP appeared to be associated with metabolism according to the proteome analysis. Results: Starting from 5,470 proteins, 2,636 proteins were selected for hierarchical clustering analysis, and finally 111 proteins were further selected for protein-protein interaction network analysis. A series of these analyses revealed that proteins associated with synapse and mitochondria might be linked to the therapeutic mechanism of NFP. Subsequent metabolic network analysis via genome-scale metabolic models that represent the three mouse groups showed that there were significant changes in metabolic fluxes of mitochondrial carnitine shuttle pathway and mitochondrial beta-oxidation of polyunsaturated fatty acids. Conclusion: Our results suggested that the therapeutic effects of NFP on AD were associated with synaptic- and mitochondrial-related pathways, and they provided targets for further rigorous studies on precise understanding of the molecular mechanism of NFP.

• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.284-292
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• 2018

멜라닌 농축 호르몬(melanin-concentrating hormone, MCH)은 17개의 아미노산으로 구성된 환형의 시상하부 펩티드로 색소 침착의 조절인자로서 연어에서 처음 분리되었다. 포유동물의 MCH는 19개의 아미노산으로 구성되어 있으며 섭식 및 에너지 항상성을 조절하는데 관여한다. 본 연구에서는 양식넙치의 다양한 조직에서 MCH 유전자의 발현 분포, 멜라닌 함유 세포의 집적, 포유동물 MCH 수용체와 양식넙치 MCH의 상호작용을 조사하였다. Real-time qPCR을 이용하여 뇌, 정소, 난소에서 MCH 유전자의 발현이 나타나는 것을 확인하였고, 수정 후 발달 단계에서도 MCH 유전자의 발현을 확인할 수 있었다. 합성된 연어 sMCH, 포유류 hMCH, 양식넙치 fMCH, dN-fMCH, dC-fMCH를 양식 넙치의 표피에 처리했을 때 다양한 농도에 따라 멜라닌 함유 세포의 집적이 다양하게 나타났다. 연어 sMCH, 포유류 hMCH에 비해 양식넙치 fMCH의 멜라닌 함유세포의 집적도가 36~99.85%로 비역가를 나타났으나 양식넙치 dN-fMCH, dC-fMCH를 처리한 경우 양식넙치 fMCH에 비해 높은 농도에서 집적이 나타나고 짧은 시간에 분산되었다. 또한, 인간 MCH 수용체와 쥐 MCH 수용체가 발현된 포유동물의 세포주에 양식넙치 fMCH를 처리하여 각 수용체와 결합하는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 어류에서 발현되는 MCH가 포유동물의 MCH와 유사한 구조를 가지고 있어 MCH 수용체에 대한 새로운 리간드로서 제공될 수 있으며, 향후 어류의 MCH 수용체에 확대 적용할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.93-93
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• 2016

Large scale integrated circuits (LSIs) has been improved by the shrinkage of the circuit dimensions. The smaller chip sizes and increase in circuit density require the miniaturization of the line-width and space between metal interconnections. Therefore, an extreme precise control of the critical dimension and pattern profile is necessary to fabricate next generation nano-electronics devices. The pattern profile control of plasma etching with an accuracy of sub-nanometer must be achieved. To realize the etching process which achieves the problem, understanding of the etching mechanism and precise control of the process based on the real-time monitoring of internal plasma parameters such as etching species density, surface temperature of substrate, etc. are very important. For instance, it is known that the etched profiles of organic low dielectric (low-k) films are sensitive to the substrate temperature and density ratio of H and N atoms in the H2/N2 plasma [1]. In this study, we introduced a feedback control of actual substrate temperature and radical density ratio monitored in real time. And then the dependence of etch rates and profiles of organic films have been evaluated based on the substrate temperatures. In this study, organic low-k films were etched by a dual frequency capacitively coupled plasma employing the mixture of H2/N2 gases. A 100-MHz power was supplied to an upper electrode for plasma generation. The Si substrate was electrostatically chucked to a lower electrode biased by supplying a 2-MHz power. To investigate the effects of H and N radical on the etching profile of organic low-k films, absolute H and N atom densities were measured by vacuum ultraviolet absorption spectroscopy [2]. Moreover, using the optical fiber-type low-coherence interferometer [3], substrate temperature has been measured in real time during etching process. From the measurement results, the temperature raised rapidly just after plasma ignition and was gradually saturated. The temporal change of substrate temperature is a crucial issue to control of surface reactions of reactive species. Therefore, by the intervals of on-off of the plasma discharge, the substrate temperature was maintained within ${\pm}1.5^{\circ}C$ from the set value. As a result, the temperatures were kept within $3^{\circ}C$ during the etching process. Then, we etched organic films with line-and-space pattern using this system. The cross-sections of the organic films etched for 50 s with the substrate temperatures at $20^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$ were observed by SEM. From the results, they were different in the sidewall profile. It suggests that the reactions on the sidewalls changed according to the substrate temperature. The precise substrate temperature control method with real-time temperature monitoring and intermittent plasma generation was suggested to contribute on realization of fine pattern etching.

• 한국식품과학회지
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• 제41권6호
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• pp.657-661
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• 2009

해조칼슘을 습식분쇄한 초미세액상칼슘을 분무건조하여 부형제 종류에 따른 분말칼슘의 품질특성을 알아보고자 gum arabic, cyclodextrin, Na-caseinate를 첨가하여 품질특성을 비교하였다. 분무건조한 초미세분말칼슘의 수분함량은 2% 내외의 안정한 분말을 얻을 수 있었고, 색도는 원료인 해조칼슘보다 L값은 높았으며, b값은 감소하는 것으로 나타났다. 입자크기는 당류의 부형제 첨가로 초미세 크기로 분쇄되는 것을 확인할 수 있었으며, gum arabic을 첨가하여 제조한 초미세액상칼슘을 분무건조한 분말이 식초와 pH에 대한 용해도에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 칼슘함량은 해조칼슘분말이 28%의 칼슘함량을 나타내었고, 부형제를 달리하여 제조한 초미세액상칼슘을 분무건조한 분말은 27% 내외로 비슷한 칼슘함량을 나타내어, 습식분쇄나 분무건조 공정에서 칼슘의 손실은 없는 것으로 나타났다. 흡습에 대한 안정성실험에서는 해조칼슘분말이 흡습에 안정하였으며, gum arabic을 첨가하여 분무건조한 분말이 흡습이 많이 발생하였다. 전자주사 현미경 관찰을 통하여 습식분쇄로 입자크기가 작아지는 것을 확인할 수 있었고, gum arabic을 사용하여 얻은 초미세칼슘분말이 단백질계나 사용하지 않았을 때보다 더 균일한 입자분포를 보였다. 따라서 습식분쇄한 초미세액상칼슘을 분말화하여 용해성등 품질특성이 개선됨을 확인하였으며 습식분쇄기술과 분무건조법을 식품가공기술로 활용할 수 있는 가능성을 확보하였다.

• 폴리머
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• 제29권2호
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• pp.190-197
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• 2005

유기화 점토인 도데실트리페닐포스포늄-몬모릴로나이트$(C_{12}PPh-MMT)$를 이용한 세가지 서로 다른 폴리에스테르 나노복합재료의 열적, 기계적 성질 및 모폴로지 등을 서로 비교하였다. 매트릭스 고분자로 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET)와 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)(PTT) 등을 사용하여 폴리에스테르 나노복합체 섬유를 만들었다. 각 나노복합체 섬유의 물성들은 첨가된 유기화 점토의 양과 연신 비에 따라 변하였다. 전자현미경으로 관찰된 섬유 중 점토의 일부는 나노크기로 잘 분산 되었으나 한편으로는 동시에 뭉쳐진 형태도 보였다. 본 연구로부터 소량의 유기화 점토의 첨가가 나노복합체 섬유의 열 안정성과 기계적 성질을 증가시키는데 크게 기여하였음을 알았고, $5\;wt\%$ 이하의 소량의 점토만으로도 순수한 매트릭스 고분자 섬유의 강도나 탄성률보다 더 높은 값을 보여주었다. 연신 비가 증가할수록 모든 고분자 복합체 섬유의 강도와 탄성률은 서서히 감소하였으나 PTT의 초기 탄성률은 연신 비에 무관하게 일정하였다.

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.271-281
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• 2014

점토광물의 물리화학적 특성에 대한 분자 또는 원자 스케일의 연구 중요성이 강조되고 있다. 그러나 실험만으로는 광물의 미시적 현상을 이해하기 어려운 경우가 많다. 특히 2:1 점토광물 팔면체에 존재하는 수산기(hydroxyl)가 금속 양이온 흡착과정에 큰 역할을 한다는 가정은 X-ray를 이용하는 실험만으로는 명확하게 테스트하기 어렵다. 이번 논문에서는 점토광물 내의 수산기 연구에 대한 전산광물학(computational mineralogy) 이용 가능성에 대하여 조사하였다. 점토광물의 기본구조인 팔면체 층만으로 구성된 광물, 1:1 구조를 갖는 광물, 2:1 구조를 갖는 광물 중 대표적인 이팔면체 및 삼팔면체 층상규산염 광물을 선별하여 구조최적화를 실시하였다. 분자역학적(molecular mechanics) 계산과 양자역학적(quantum mechanical) 계산 모두 실험값의 격자상수(lattice parameters)를 잘 재현할 수 있었다. 그러나, 사면체층과 팔면체의 구조적 뒤틀림(structural distortion) 등 광물 내부구조를 기존 실험결과와 비교했을 때, 양자역학적 계산결과가 분자역학적 방법을 이용한 결과 보다 더 낮은 오차를 보였다. 파이로필라이트(pyrophyllite) 수산기가 (001)면과 이루는 각은, 수산기의 H(proton)과 사면체의 Si 양이온 간의 척력으로 결정되는데, 양자역학적 방법은 약 $25-26^{\circ}$로 예측하였고, 분자역학적 방법은 약 $35^{\circ}$ 정도로 양자역학계산 결과와 무려 $10^{\circ}$의 큰 차이를 보였다. 전산광물학은 점토광물 구조연구에 신뢰성이 매우 높은 연구방법으로 양이온 흡착과정 중 수산기의 역할 규명에 사용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권1호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 수소화 와 전자빔 사진식각 공정을 이용하여 비가역적이며 안정화된 마이크로 크기의 강자성 구조체를 개발하였다. $Fe_XZr_{100-x}(x=65-85\%)$의 평균성분과 약 1 nm 정도의 성분변조주기를 가지며 총두께가 100 nm 정도인 성분변조(CM) 된 Fe-Zr 박막이 적층되었다. CM Fe-Zr 박막의 자성성질은 SQWID magnetometer, VSM, 그리고 B-H loop tracer로 측정하였다. 수소화 과정 후에 CM 박막은 유사한 균질의 합금 막 보다 모든 성분에서 더 큰 자기 모멘트를 나타내었고 $Fe_{80}Zr_{20}$ 성분에서 가장 큰 증가를 보였다. 수소화 된 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM 막은 상온에서 aging을 거친 후에 아주 큰 자기모멘트 증가를 보여 안정되고 비가역적이며 연자성 상태로 변화됨을 알 수 있었다. 전자빔 사진식각기술을 사용하여 원형의 윈도우를 $Fe_{80}Zr_{20}$ CM막 위에 형성한 후에 이 윈도우를 통하여 선택적인 수소화를 실행하였다. 사진식각기술을 통한 수소화는 $49\%$의 자기 모멘트를 증가 시켰다. 이 방법은 나노 크기의 구조에도 적용할 수 있다.

• Applied Microscopy
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• 제38권3호
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• pp.235-243
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• 2008

연 x-선 현미경은 '물의 창' 영역 ($2.3{\sim}4.4nm$)의 파장을 이용하여, 수십 nm의 분해능으로 세포를 파괴하지 않고 살아있는 상태에서 세포의 내부구조를 관찰할 수 있어 가시광선현미경과 전자현미경을 단점을 보완하는 특징을 갖는 세포 생물학 연구에 적합한 현미경이다. 그러나 기존 연 x-선 현미경은 광원으로 방사선 가속기를 이용하기 때문에 사용이 제한적이었다. 이에, 본 연구에서는 2.88nm의 연 x-선을 광원으로 사용하는 소형 연 x-선 현미경을 이용하여, 내포작용에 의해 금 나노입자를 포획한 HT1080과 MDA-MB 231 세포의 영상을 약 60nm 분해능으로 획득하였다. 금 나노입자의 세포에 대한 독성을 제거하기 위하여 폴리에틸렌 글리콜을 캡핑하였고, 2.88nm 파장의 연 x-선에 대하여 충분한 조영효과로 인하여 세포영상에서 뚜렷한 대조도를 나타내었다. 내포작용에 의해 액포에 포함되어 있는 다양한 크기의 금 나노입자 군집을 확인하였으며, 세포내부의 액포의 분포상태도 관찰할 수 있었다. 따라서 고분해능을 가진 소형 연 x-선 현미경을 이용하여 금 나노입자를 세포내의 미세기관이나 특정 단백질에 표지하면 연 x-선에 대한 조영효과의 증가에 의하여 더욱 유용한 정보를 획득할 수 있을 것으로 생각한다.

• 감성과학
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• 제13권1호
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• pp.235-242
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• 2010

최근 학제간 교류가 빈번해지고 그 경계마저도 무너지고 있는 추세에서 감성과학에 대한 연구범위는 그 어느 때보다도 넓어지고 있다. 과거 심리학, 환경디자인, 두뇌 신경학 중심의 학제연구를 넘어서 인류학, 사회학, 문화 역사학, 예술, 공학 등 모든 분야에 걸쳐 감성에 대한 관심이 높아지고, 또 이들 간의 견고한 학제연구의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 일차적으로 감성연구의 각 분과학문의 지평 확대를 위해 동물모델을 이용한 감성기법, 인공 후각센서와 뉴런 칩 기술의 적용가능, 감성과학을 이용한 인간 대사조절 등의 연구 가능성을 타진해 보고 향후 감성연구가 심리학이나 의학, 이공계학은 물론 철학, 역사 문화, 사회학 등의 전방위적 학제간 연구로 확장될 필요성을 제시한다. 동물 모델을 이용한 감성측정기법에서는 주로 감성의 근원지를 뇌로 규정하고 뇌신경을 자극했을 때 나타나는 현상 등을 모니터링하는 기법등을 소개한다. 인공후각센서와 뉴런칩에 관한 내용은 최근의 첨단 나노/마이크로 응용기술을 감성과학분야에 적용하려는 사례를 소개하는 것으로 반도체 공정으로 만든 칩위에 후각세포나 신경세포를 키우면서 전기적 신호를 읽는 신기술을 소개한다. 마지막으로 소리를 감성의 한 자극체로 보고 인간의 생리대사, 특히 비만 관리에 있어 감성과학을 응용한 사례를 자세히 보고한다.

• 폴리머
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• 제27권5호
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• pp.458-463
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• 2003

표면처리된 몬모릴로나이트 (montmorillonite, MMT)가 PP 나노복합재료의 열안정성에 미 치는 영향을 조사하였다. $Na^{+}$-MMT는 dodecylammonium chloride를 이용하여 유기적으포 개질하였다. 비표면적 ( $S_{BET}$), 평형확산압력 ($\pi$$_{e}$ ), 그리고 비극성 요소 (${\gamma}$ $s^{L}$)를 포함하는 표면 특성은 $N_2$ 흡착을 이용하는 BET 방법을 이용하여 고찰하였다. 또한, 나노복합재료의 열안정성은 시차주사열량계 (DSC)와 열중량 분석기 (TGA)를 통해 알아보았다. 실험 결과, 오존처리된 dodecylammonium chloride (DA-MK ( $O_3$))의 $\pi$$_{e}$ 과 ${\gamma}$ $s^{L}$는 1.7과 3.5 mJ/ $m^2$로 증가하였는데, 이는 미세기공이 증가하기 때문으로 판단된다. DSC 결과로부터, PP/DA-MK와 PP/DA-MK ( $O_3$)의 용융 온도와 결정화 온도는 순수한 PP보다 더 높았는데, 이러한 결과는 나노크기의 DA-MK가 PP 결정화를 위한 핵생성 효과를 유도하기 때문으로 판단된다. 또한, PP/DA-MK ( $O_3$) 나노복합재료의 열안정성은 64 kJ/mol 향상되었는데, 이는 PP 매트릭스 내 DA-MK ( $O_3$)의 분산성 향상에 기인하는 것으로 판단된다.단된다.다.