• 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.

• 대한소아치과학회지
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• 제50권1호
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• pp.89-103
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• 2023

이 연구의 목적은 Greulich-Pyle (GP)방법을 기반으로 한 인공지능 프로그램을 이용해 골령을 측정하고 경추골 성숙도(Cervical vertebral maturation, CVM)와 중지 중절골 성숙도(Middle phalanx of the third finger, MP3) 각 단계에 해당하는 골령을 파악하는 것이다. 연구는 2013년부터 2021년까지 경희대학교와 부산대학교 치과병원 소아치과에 내원한 총 3,118명을 대상으로 하였다. CVM은 Baccetti 분류에 따라 5단계로 나누었고, MP3는 Hägg와 Taranger 의 방법에 따라 5단계로 나누었다. 골령은 GP 방법 기반의 인공지능 프로그램을 통해 평가하였다. 최대 성장기의 CVM 단계는 II, III로 CVM II의 평균 골령은 남자 11.00 ± 1.81세, 여자 10.00 ± 1.49세였고, III는 남자 13.00 ± 1.46세, 여자 12.00 ± 1.44세였다(p < 0.0001). MP3 최대 성장기는 G 단계로 평균 골령은 남자 13.14 ± 1.07세, 여자 11.40 ± 1.09세였다(p < 0.0001). 인공지능을 통한 골령 평가는 임상적 활용 가치가 있으며 신속하고 정확한 진단이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.489-495
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• 2023

방사선 방어시설은 진단용 방사선 발생장치가 설치되어 있는 장소에 구축되어 환자, 방사선 작업 종사자 등의 피폭을 방지한다. 본 연구에서는 이러한 방사선 방어시설의 주 재료인 납에 대해 최대관전압별 차폐 두께의 경향성을 몬테칼로 시뮬레이션과 실측을 통해 비교 검증하고자 한다. 몬테칼로 시뮬레이션 코드 중 Monte Carlo N-Particle 6를 활용하였으며 해당 시뮬레이션 상에 모사한 납 차폐 구조도는 선원과 납 시트 사이의 거리는 100 cm, 조사야 크기는 10 × 10 cm²이며 관전압은 80, 100, 120, 140 kVp로 설정하였다. 각 관전압별 에너지 스펙트럼을 산출하여 시뮬레이션에 적용하였다. 80, 100, 120, 140 kVp별 각각 50, 70, 90, 95% 차폐율을 보이는 납 두께를 산출하였다. 80 kVp에서 각 차폐율에 해당하는 두께는 각각 0.03, 0.08, 0.2 1, 0.33 mm이며, 100 kVp에서는 0.05, 0.12, 0.30, 0.50 mm, 120 kVp에서는 0.06, 0.14, 0.38, 0.56 mm, 140 kV p에서는 0.08, 0.16, 0.42, 0.61 mm로 나타났다. 산출된 납 두께에 대해 실측을 진행하였으며 사용된 방사선 발생장치는 GE Healthcare 사의 Discovery XR 656이며 선량계측기의 경우 IBA 사의 MagicMax이다. 실측결과 80 kVp에서 각 두께별 차폐율은 43.56, 70.33, 89.85, 93.05%였으며 100 kVp에서는 52.49, 72.26, 86.31, 92.17%, 120 kVp에서는 48.26, 71.18, 87.30, 91.56%, 140 kVp에서는 50.45, 68.75, 89.95, 91.65%.로 나타났다. 시뮬레이션과 실측을 비교한 결과 두 값의 차이가 평균 약 3% 이내로 작은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 몬테칼로 시뮬레이션의 신뢰성을 검증함과 동시에 향후 방사선 방어시설의 구축에 있어 기초 데이터로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 현장농수산연구지
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• 제7권1호
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• pp.118-130
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• 2005

본 연구는 버섯을 키우는 배지에 무기셀레늄을 배지 kg당 2 mg을 첨가하여 셀레늄강화팽이버섯을 생산하고, 인체 또는 가축의 셀레늄 급원으로서 버섯과 폐배지 각각의 셀레늄함량 및 조성 그리고 버섯내에서 일어나는 셀레늄축적 대사를 조사하였다. 무처리버섯과 셀레늄처리버섯의 총 셀레늄 함량은 셀레늄처리버섯이 건조 g당 4.51 ㎍의 셀레늄을 나타내어 셀레늄 무처리 버섯의 0.23 ㎍에 비하여 약 20 배정도 증가하였다(P<0.0001). 그리고 유기셀레늄 비율은 셀레늄처리버섯에서 72.30%를 나타내었고, 무처리 버섯은 무기셀레늄이 검출되지 않아, 총 셀레늄 중 유기셀레늄의 비율이 100%로 평가되었다(P<0.0001). 폐배지 내 셀레늄함량은 셀레늄처리버섯 폐배지에서 건조 g당 5.04 ㎍으로 나타났고, 무처리 폐배지에서는 0.08 ㎍으로 유의하게 낮았다(P<0.0001). 셀레늄처리버섯 폐배지의 유기셀레늄 비율은 65.67%로 높게 나타나, 폐배지 내 존재하는 상당량의 셀레늄이 버섯균사에 의해 첨가된 무기셀레늄이 유기셀레늄으로 전환되었다. 버섯배지의 살균으로 셀레늄 손실율은 약 18%로 나타났고, 버섯 체내 셀레늄 외관상 및 순수 축적율은 각각 14.81 및 10.14%였고, 외관상 축적율에 의해 계산된 셀레늄의 4.67%가 버섯체내 대사에 의해 공기 중으로 휘발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 배지 내 무기셀레늄의 첨가는 버섯 내 셀레늄함량을 증가시켰고, 인체 내 유용한 유기셀레늄이 다량 존재하였으며, 폐배지에서도 상당량의 유기셀레늄이 존재하여 가축의 셀레늄공급원으로 충분한 가치가 있을 것으로 생각된다. 그리고 배지 내 셀레늄은 살균으로 인하여 상당량의 셀레늄이 손실되었고, 버섯체내 축적된 셀레늄은 대사과정에 의해 공기 중으로 휘발되는 것으로 나타나 상기의 폐배지를 가축에 사용 시 고려하여야 할 사항이다.

• 현장농수산연구지
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• 제25권1호
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• pp.5-13
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• 2023

본 연구는 고창 자연마당 조성 사업지를 대상으로 자연마당 이용자들의 중요도와 만족도를 분석하여 향후 자연마당 조성사업 추진 시 이용자의 만족도를 높이기 위해 중점적으로 고려해야 하는 항목을 파악하고자 수행하였다. 6개 분야 20개 항목을 중심으로 고창 자연마당 이용자들의 중요도·만족도 분석 결과, 전체 항목에 대한 중요도 평균이 만족도 평균보다 높게 나타났다. 즉 전반적으로 중요하게 생각한 만큼 만족하지 못한 것으로 분석되어 향후 항목별로 만족도를 높일 수 있는 효과적인 방안에 대한 연구가 필요하다고 판단된다. 고창 자연마당 이용자들은 '청결 및 위생'을 가장 중요하게 생각하고 있으며 토지이용 및 동선 분야도 중요하게 생각하고 있는 것으로 나타났다. 특히 '수원(水源)의 수량(水量)', '습지 면적'과 같은 수환경의 양적 측면은 중요도가 낮게 나타났으나 질적 측면인 '수질'은 상대적으로 높게 나타났다. 또한 도시민에게 생태휴식공간으로 제공하는 자연마당 조성사업의 취지를 고려해 본다면 '환경교육 프로그램 제공'과 '환경정보 제공' 항목이 중요하지만, 실제 이용자들은 그 중요성을 인식하고 있지 못하는 것으로 나타났다. 중요도·만족도 분석 결과, '수질', '식생의 생육', '시설물의 관리' 항목이 높은 중요도와 낮은 만족도를 보여 신속히 개선되어야 하는 것으로 나타났다. 3개 항목 모두 유지관리와 관련성이 있어 자연마당 조성 후 유지관리에 중점적으로 노력을 기울이는 것은 물론 이러한 항목들의 유지관리를 고려한 계획 및 설계가 반드시 이루어져야 한다. 따라서 고창 자연마당의 이용자 만족도를 높이기 위해서는 '청결 및 위생', '수질', '식생의 생육', '시설물의 관리' 등 유지관리를 계획 및 설계 단계부터 면밀히 반영해야 하며 조성사업 이후에도 세심한 주의를 기울여야 한다. 이와 더불어 '접근성', '공간 배치 및 이용 효율성', '동선의 편리성' 등 이용자들의 이용 편의성을 높이는 데에도 중점을 기울려야 한다. 그리고 자연마당 조성사업을 비롯한 생태복원사업을 추진할 때 지역주민들에게 사업 목적 및 취지에 대한 적극적 홍보가 뒷받침되어 도시 내 생물다양성의 중요성에 대한 주민의 인식 증진도 같이 이루어져야 한다고 판단된다. 본 연구 결과는 자연마당 조성사업을 비롯하여 도시생태축 복원사업 등 다양한 생태복원 사업의 계획 및 설계, 시공, 유지관리 분야에 도입 및 적용할 수 있다. 그러나 본 연구가 고창 자연마당 조성사업에 한정하여 수행하였기 때문에 생태복원 사업으로 일반화하기에는 한계가 있다. 따라서 연구 결과가 생태복원 현장에 적용하기 위해 향후 다른 생태복원사업을 대상으로 중요도·만족도에 관한 추가 연구가 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.231-238
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• 2023

자율주행을 위한 센서들이 인지할 수 있는 공간적 영역은 한계가 존재하기 때문에, 안전하고 효율적인 자율주행을 위해 LDM (Local Dynamic Map)과 같은 디지털 도로·교통정보의 보완적 활용을 제안하고 있다. 비록 자율주행 차량의 센서들로부터 수집되는 정보량에 비해 이러한 도로·교통정보의 양은 상대적으로 미미할 수 있지만, 자율주행 자동차(Autonomous Vehicle, AV)의 효율적 정보처리를 위해 도로·교통 정보의 효율적 관리는 불가피하다. 본 연구는 LDM 기반 정적 도로·교통정보의 활성화 구간(electronic horizon 혹은 e-horizon)의 확장에 따른 자율주행 차량의 정보 이용과 정보처리 시간의 효율성을 분석하고자 하였다. 분석을 위해 미시적 시뮬레이션 모델인 VISSIM과 VISSIMCOM을 적용하였다. 시뮬레이션을 위해 이질적 교통류(연속류, 단속류)는 물론 다양한 도로 기하구조가 포함된 부산광역시 주요 구들을 포함한 약 9 km × 13 km 영역을 선정하였다. 또한, 자율주행 차량에서 활용되는 LDM 정보는 ISO 22726-1 기반으로 구축된 자율주행 전용 정밀 지도(High-definition Map, HDM)를 참고하였다. 분석 결과, e-horizon 영역이 증가함에 따라 단속류 도로에서 짧은 링크들이 집중적으로 인식되고 링크 길이의 합이 증가하는 반면, 연속류 도로에서는 인식되는 링크의 개수는 상대적으로 적지만 소수의 긴 링크들이 인식됨에 따라 링크 길이의 합이 크게 나타나고 있다. 따라서, 본 연구는 저속의 단속류 도로에서는 12개 링크를 기준으로, 그리고 고속의 연속류 도로에서는 링크 길이의 합 10 km를 기준으로 HDM 데이터의 수집, 가공, 처리를 위한 e-horizon의 영역은 각각 600 m와 700 m가 가장 적절한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.302-311
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• 2023

본 연구는 천연 목재방부제로서 피마자유(castor oil, CSO)의 적용 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 CSO를 감가압법으로 국내외 목재수종에 주입한 후, 주입능, 용탈성, 내후성 등을 조사하였다. CSO 주입능은 수종별 해부학적 구조의 차이로 인하여 솔송, 잎갈, 단풍, 신갈나무 순으로 측정되었으나, 모든 수종에서 목재 내로 효과적으로 주입되었다. 용탈성의 경우, 잎갈나무를 제외하고 주입능이 높은 수종에서 용탈되는 양이 많았다. CSO의 점도 저하를 위한 에탄올의 첨가는 주입능 및 용탈성에 부정적인 영향을 미쳤다. 중량감소율을 이용하여 조사한 CSO-주입/용탈 시편의 목재부후균에 대한 내후성은 대조구와 비교하여 대부분의 처리목에서 매우 우수하였다. 특히 갈색부후균인 Fomitopsis palustris에 대하여 CSO만으로 구성된 약액(CSO-2)을 처리한 대부분의 처리목에서 부후가 발생하지 않거나, 매우 낮은 중량감소율를 보였다. 이는 주입된 CSO가 용탈과정에서 목재 내에 잔류하여 발생한 결과로서 X-ray microscope 관찰을 통하여 CSO의 잔류를 확인할 수 있었다. 한편 CSO-2를 주입한 후, 2주간 염수에 용탈시킨 스트립 형태의 시편은 모든 절삭방향에서 길이 변화가 거의 일어나지 않았다. 또한 CSO-2 주입/용탈 시편을 야외에 2주간 노출시킨 후, 측정한 중량증가율과 길이팽윤율도 대조구 시편과 비교하여 매우 낮아 내수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 따라서 CSO는 목재부후균의 생장 억제뿐만 아니라 치수안정 효과까지 제공함으로서 다양한 실내외 환경에서 천연 목재방부제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.195-210
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• 2023

국내 대하천은 2010년 대규모 정비사업 이후 자연적 안정화를 위한 추가 재퇴적 및 침식이 진행 중에 있어 정밀 하상 모니터링이 요구되고 있다. 초분광수심법은 저수심의 고해상도 하천 수심측정 측면에서 종래의 접촉식 수심측정 기법을 대체하거나 보완할 수 있는 방법으로 각광을 받기 시작하였다. 본 연구는 초분광수심법에서 대표적인 최적밴드비기법을 소개하고 국내 대하천인 낙동강과 황강 합류부에서 평수기 전형적인 탁도조건에서 초분광수심법을 적용하여 수심맵을 산정하여 국내 하천으로의 적용성을 평가하였다. 이를 위해 수심영역별 최적밴드비기법으로 도출되는 상관도와 평균제곱근오차를 적용하여 최대측정가능수심을 산정하였고 최대추정가능수심 이상은 관계식 구축 시와 수심맵 산정 시 제외시켰다. 그리고 수심과 최적밴드비 관계(d-X)에 비선형성을 검토하여 적용하였다. 국내 대하천인 낙동강-황강 합류부에 적용한 결과는 다음과 같다. 첫째, 초분광수심법은 주로 저수심부에서 정밀한 수심맵을 효율적으로 산정할 수 있음을 보여주었고 최대측정가능수심은 통상적 탁도에서 낙동강의 경우 2.5 m로 나타났고, 탁도가 높은 지류의 경우 1.25 m로 나타났다. 둘째, 최대측정가능수심은 초분광수심법 하상 도출 시 다양한 시나리오의 배제수심을 고려하여 산정 및 적용되어야 하고, 이때 최적밴드비기법 적용 시 평균제곱근오차가 기존의 상관도 방식에 비해 최대측정가능수심 산정에 우수하였다. 셋째, 황강 합류부의 탁도가 높아 측정가능수심이 인근 낙동강에 비해 절반으로 낮아져 초분광수심법은 탁도가 높은 환경일 경우 한계가 있음을 확인하였다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.526-535
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• 2021

공간 샘플링은 공간모델링 연구에 활용되어 샘플링 비용을 줄이면서 모델링의 효율성을 높이는 역할을 한다. 농업분야에서는 기후변화 영향을 예측하고 평가하기 위한 고해상도 공간자료 기반 모델링에 대한 연구 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 공간 샘플링의 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 국내 농지 공간샘플링 연구를 통해 농업분야 기후변화연구의 공간자료 활용의 효율성을 제고하고자 하였다. 본 연구는 층화랜덤샘플링을 기반으로 하였으며, 1 km 해상도의 농지 공간격자자료 모집단(11,386개 격자)에 대해서 RCP 시나리오별(RCP 4.5/8.5) 연대별(2030/2050/2080년대) 공간샘플링을 설계하였다. 국내 농지는 기상 및 토양 특성에 따라 계층화 되었으며, 샘플링 효율 극대화를 위해 최적 층화 및 샘플 배정 최적화를 수행하였다. 최적화는 작물수량, 온실가스 배출량, 해충 분포 확률을 포함하는 16개 목표 변수에 대해 주어진 정밀도 제한 내에서 샘플 수를 최소화하는 방향으로 진행되었다. 샘플링의 정밀도와 정확도 평가는 각각 변동계수(CV)와 상대적 편향을 기반으로 하였다. 국내 농지 공간격자 모집단 계층화 및 샘플 배정 및 샘플 수 최적화 결과, 전체 농지는 5~21개 계층, 46~69개 샘플 수 수준에서 최적화되었다. 본 연구결과물들은 국내 농업시스템 대표 공간격자로써 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 기후변화 영향예측 공간모델링 연구들에 활용되어 샘플링 비용 및 계산 시간을 줄이면서도 모델의 효율성을 높이는 데에 기여할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.419-429
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• 2023

본 연구의 목적은 미래 기후변화에 따른 담수호의 종합적 수자원 관리를 위하여, 이수-치수-수질을 모두 고려한 평가지표를 설정하고, 로버스트 의사결정 기법을 활용하여 담수호 관리수위 별 변화를 분석하고 평가하는데 있다. 기후변화에 따른 유입량 변화와 이에 따른 호소 수문, 수질 변화를 모의하기 위해 유역-호소 연계모델을 활용하였다. 관리수위는 -1.7 El.m부터 0.3 El.m 까지 5개의 대안을 설정하고 ACCESS-CM2 a Global Climate Model의 SSP1, 2, 3, 5 시나리오에 따른 변화를 평가하였다. 로버스트 의사결정을 위해 기간신뢰도 기반 이수-치수-수질 지표를 성과지표로 산정하고, 후회도를 결정지표로 최소의 최대후회도를 가지는 대안을 산정하고자 하였다. 대안 별 평가 결과 -1.2 El. m가 최적 관리수위로 산정되었다. 관리수위를 높게 설정할수록 치수적 실패에 낮게 설정할수록 이수적 실패에 가까워지는 것으로 나타났으며, SSP5 시나리오에서 가장 많은 실패가 발생하였다. 수질 부문에서는 관리수위를 상승시킬수록 저수지 체적 증가로 수질 변화가 적게 나타났으며, 낮출수록 수질 변화가 크게 나타났다. 하지만 현재 담수호의 수질 상태가 좋지 않아 관리수위를 상승시켜 수질 변화가 적었을 때 실패가 더 자주 발생하였다.