• 제목/요약/키워드: Skin Depth

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Simulation Studies for Noninvasive Optical Measurements of Blood-Scattering Changes in a Skin Model with a Large Blood Vessel

  • Zephaniah, Phillips V;Paik, Seung-ho;Nam, Jungyong;Chang, Ki Young;Jung, Young-Jin;Choi, Youngwoon;Lee, Joonhyung;Kim, Beop Min
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권1호
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    • pp.46-53
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    • 2019
  • Monte Carlo simulations were performed for a three-dimensional tissue model with and without an embedded large vessel, to understand how varying vessel geometry affects surface light distribution. Vessel radius was varied from 1 to 5 mm, and vessel depth from 2 to 10 mm. A larger difference in surface fluence rate was observed when the vessel's radius increased. For vessel depth, the largest difference was seen at a depth of approximately 4 mm, corresponding to human wrist region. When the vessel was placed at depths greater than 8 mm, very little difference was observed. We also tested the feasibility of using two source-detector pairs, comprising two detectors distinctly spaced from a common source, to noninvasively measure blood-scattering changes in a large vessel. High sensitivity to blood-scattering changes was achieved by placing the near detector closer to the source and moving the far detector away from the source. However, at longer distances, increasing noise levels limited the sensitivity of the two-detector approach. Our results indicate that the approach using two source-detector pairs may have potential for quantitative measurement of scattering changes in the blood while targeting large vessels near the human wrist region.

적외선 라디오미터 관측 자료를 활용한 해양 피층 수온 산출 (Retrieval of Oceanic Skin Sea Surface Temperature using Infrared Sea Surface Temperature Autonomous Radiometer (ISAR) Radiance Measurements)

  • 김희영;박경애
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.617-629
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    • 2020
  • 기후변화와 지구환경변화에 중요한 역할을 하고 있는 해수면온도는 인공위성 적외선 센서가 관측하는 피층 수온과 측기들이 관측하는 표층 수온으로 나누어질 수 있다. 국외 여러 기관에서 보급되고 있는 해수면온도 관측 자료들은 각각 서로 다른 깊이의 수온을 나타내고 있어서 해양 피층과 표층 수온 사이의 관계를 이해하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 적외선 라디오미터를 해양조사선에 장착하기 위한 시스템을 설계하고 부착하고 운용하여 국내에서 처음으로 해양 피층 수온을 산출할 수 있는 관측 환경을 구축하였다. 선박 관측 전에 실험실에서 라디오미터 기기의 검보정을 실시하여 보정 계수를 산출하였다. 관측된 해수면에서 방출된 복사에너지와 하늘 복사에너지를 피층 수온으로 산출하는 일련의 과정을 적용하였다. 산출된 피층 해수면온도를 현장 관측 표층 수온자료와 비교하여 표층과 피층 수온 차이를 정량적으로 조사하고자 하였으며, Himawari-8 정지궤도 위성 해수면온도 자료와의 비교를 통해 해양 상층 연직구조의 특성을 이해하고자 하였다. 2020년 4월 21일부터 5월 6일까지 남해안의 장목항과 동해 남부를 관측한 해양 피층 수온은 전체적으로 표층 수온과 0.76℃ 정도의 차이를 보였다. 또한 이 두 수온 차이의 평균제곱근오차는 약 0.6℃에서 0.9℃까지의 일간변화를 가지고 있었으며, 하루 중 1-3시에 0.83-0.89℃로 가장 크게 나타났으며, 15시에 0.59℃로 최소의 차이를 가지고 있었다. 또한 편차도 0.47-0.75℃의 일간변화를 나타내었다. 해양 피층 관측 수온과 위성 해수면 온도 간 차이는 약 0.74℃의 평균제곱근오차, 0.37℃의 편차를 나타냈다. 본 연구의 분석을 통해 관측 수심에 따른 피층-표층 수온의 차이를 확인할 수 있었으며, 피층-표층 수온 차의 계절적 변화를 정량적으로 이해하고 또 변동 요인과의 관련성을 연구하기 위하여 연구조사선을 이용한 추가적인 연안 및 대양 관측이 지속적으로 진행되어야 함을 시사한다.

초임계 열처리된 무 성분을 이용한 상피세포성장인자(EGF) 유사소재 개발 및 광노화(주름개선) 효과 (Development of Anti-Aging Products (Anti-Wrinkle) like Epidermal Growth Factor(EGF) Materials using Supercritical Heat-Treated Extract Radish)

  • 김현경
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권3호
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    • pp.197-207
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    • 2018
  • 무의 껍질과 무청은 식용으로 사용하기도 하지만, 질기고 거친 식감으로 인하여 제거 후 부산물로서 폐기되거나 가축의 사료로 이용되는 실정이다. 본 연구는 초임계 열처리가공 무추출물이 UVB로 유도된 Hos:HRM-2 주름생쥐동물모델에서 항-광노화 주름개선 효능을 검증하고자 하였다. 초임계 열처리된 무 추출물을 7주령의 HRM-2 생쥐에 UVB 램프로 등피부에 조사하여 피부 노화를 유발하여 피부두께, 탄력, 그리고 주름생성 변화에 대하여 알아보고자 하였다. 초임계 열처리된 무추출물의 UVB 조사에 의한 HRM생쥐의 주름 측정 결과는 정상군에 비해 음성대조군의 주름의 깊이가 증가되는 것을 관측할 수 있었다. 반면 무 추출물의 처리군에서는 음성대조군에 비해 주름의 깊이가 감소되었다. 초임계 열처리된 무추출물의 UVB 조사에 의한 의한 주름관련 유전자 및 단백질의 발현에 미치는 영향에서는 음성대조군은 정상군에 비해 MMP-2 및 MMP-9 유전자의 발현이 현저하게 증가하였으나, 무 추출물의 처리에 의해 상기 유전자의 발현이 유의적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 유전자의 발현 정도는 무 추출물의 처리량에 의존적으로 감소하였다. 실험결과를 종합적으로 해석해 볼 때, 초임계 열처리된 무 추출물은 피부에 도포 시 뿐만 아니라 경구로 섭취시에도 피부 주름 개선에 효과가 있어, 건강기능식품 조성물로도 유용하게 사용될 수 있다. 특히 무는 오랫동안 복용 시에도 전혀 부작용을 나타내지 않는 안전한 식품으로 장기간 꾸준히 복용하는 것에 의해 피부 주름 및 탄력 개선 효과를 얻을 수 있다는 결론을 얻을수 있었다.

인간 피부에 삽입형 전극설계를 위한 생체임피던스 특성 (Characteristics of Bio-impedance for Implantable Electrode Design in Human Skin)

  • 김민수;조영창
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.9-16
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    • 2014
  • 전극 접촉저항은 생리학적 측정에 중대한 인자이며, 전기적 임피던스 측정을 수행할 때 정확성에 제한적 요인이 될 수 있다. 생체전기임피던스 값들은 인간피부에 삽입되는 전극을 이용하여 하부 조직의 도전율과 유전율에 의해서 계산할 수 있다. 본 연구에서는 피지, 각질층, 표피층, 진피, 피하조직 및 근육층의 인체 피부의 생리적 변화를 검출하는데 주안점을 두고 있으며, 피하조직에 삽입되는 전극의 최적설계를 위해 유한요소법을 사용하였다. 이를 위해 전극의 길이(50 mm, 70 mm), 재질(금), 모양(직사각형, 둥근사각, 육각기둥) 및 깊이(22.325 mm)에 따른 전극설계의 차이를 유한요소법을 통해 피하조직 층으로부터 얻어지는 정보를 바탕으로 기하학적으로 평가하였다. 생체임피던스 실험에서 전극모양과 인가전압에 따라서 피하조직에서 생체임피던스 차이가 가장 크게 나타남을 확인하였다. 본 연구의 모의실험은 피부의 전기적 임피던스 측정과 해석에 관한 물리적 현상뿐만 아니라 다른 형태의 전극 설계에 관한 특성들을 설명할 수 있을 것이다.

락툴로스 함유 듀올리고 섭취에 의한 피부개선 효과 (Skin Health Effect of DuOligo Intake Containing Lactulose)

  • 홍양희;정은영;서형주;한성희
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.367-375
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    • 2016
  • 본 연구에서는 락툴로스(lactulose) 51.67%와 갈락토올리고당(galactooligo saccharides) 15.8%로 이루어진 듀올리고(DuOligo)의 섭취를 통하여 피부개선 효능을 조사하였다. 40~60 대의 건강한 여성 37명을 대상으로 대조군(덱스트린)과 실험군(듀올리고군)으로 나누어 각각 8주 동안 섭취 후, 수분보유량, 경표피수 분손실량, 멜라닌지수, 홍반지수와 주름지수를 측정하였다. 그 결과, 듀올리고 섭취 8주 후의 수분 보유량은 대조군에 비하여 수분 보유량이 38.22% 유의적으로 증가하였다(p < 0.01). 대조군의 경피수분손실량은 8주후 $3.39g/h/m^2$로 감소한데 비하여 듀올리고군의 경피수분손실량은 8주후 $5.32g/h/m^2$ 감소하였다. 대조군의 멜라닌 지수는 시간에 따라 그 값이 유의적으로 증가하였으나, 듀올리고군의 멜라닌 지수는 시간에 따른 유의적 차이가 나타나지 않았다. 또한, 듀올리고군은 대조군에 비하여 주름의 총 넓이, 총 주름의 길이, 주름의 수 및 주름의 깊이가 확연하게 감소하였다(p < 0.05). 듀올리고의 피부개선 기능성 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.

계지복령환(桂枝茯苓丸)이 피부봉합 후 상처 치유에 미치는 영향 (The Effects of Gyejibokryeong-hwan (桂枝茯苓丸) for Wound Healing after Skin Suture)

  • 정훈;이은정;오민석
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.29-50
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    • 2016
  • Objectives There is few Korean medicinal studies about post-operation wound healing despite much effort for minimizing wound or post-op scar. The aim of this study is to evaluate the wound healing effect of Gyejibokryeong-hwan (Guizhifuling-wan, GBH) after skin suture. Methods < In vitro > We observed anti-oxidative and anti-inflammatory effect by using lipopolysaccharide (LPS)-treated RAW 264.7 cells. For anti-oxidation, we mesured the total amount of polyphenol, flavonoid, DPPH scavenging ability, ABTS scavenging ability and the value of ROS production, and for anti-inflammation, we mesured the amount of NO and pro-inflammatory cytokines ($TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6). < In vivo > Thirty SD rats were divided into five equal groups (n=6, one normal, two controls and two experimentals). All groups except normal group were made a scar (around $1{\times}4cm^2$) in the back by the depth of the fascia and then sutured by a thread and needle. Normal group rats received no treatment at all. Control group rats were fed distilled water, and positive control group rats were percutaneously applied terramycin once in 2 days. GBH 200 group rats were orally medicated GBH 200 mg/kg, and GBH 400 group rats were orally medicated GBH 400 mg/kg per day for two weeks. We analyzed the blood samples (WBC, neutrophil, lymphocyte, monocyte, eosinophil), and the serums (TIMP-1, MMP-2, MMP-2. $PGE_2$, $TGF-{\beta}$, VEGF), and examined the wounded skin tissue histopathologically. Results < in vitro > 1. DPPH and ABTS scavenging activity was increased concentration-dependantly, and ROS production was significantly increased in GBH treated cells ($100{\mu}g/ml$). Therefore in this study, Gyejibokryeong-hwan appears to have the anti-oxidative. 2. NO production was significantly reduced in GBH treated cells ($100{\mu}g/ml$), and $IL-1{\beta}$ production was significantly reduced in GBH treated cells ($1{\mu}g/ml$). But, $TNF-{\alpha}$ and IL-6 did not show uneffective action. Therefore in this study, Gyejibokryeong-hwan did not show any significant effect on anti-inflammatory process. < in vivo > 1. Monocyte and neutrophil was significantly increased in GBH (200, 400) groups. WBC, lymphocyte and eosinophil did not show significant change. 2. TIMP-1, MMP-2, VEGF were significantly increased in GBH 400 group, $PGE_2$ was significantly reduced in GBH 400 group. $TGF-{\beta}$ was significantly increased in GBH (200, 400) groups, and MMP-9 was increased concentration-dependantly in GBH groups, but there was no significance. 3. In histopathological examinations, collagen was significantly increased and keratin was significantly decreased in GBH (200, 400) groups. Conclusions According to in vitro experiment, GBH appears to have the anti-oxidative effect and in vivo experiment, GBH stimulate the wound healing process hematologically and histopathologically. In conclusion, the results suggest that GBH promotes wound healing after skin suture.

광자극발광선량계(OLSDs)를 이용한 직장암 방사선치료 환자의 피부선량 측정 (Measurement of Skin Dose for Rectal Cancer Patients in Radiotherapy using Optically Stimulated Luminescence Detectors (OSLDs))

  • 임인철;유윤식;이재승
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권2호
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    • pp.86-92
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 생체내선량측정에서 유용성을 재평가 받고 있는 광자극발광선량계(optically stimulated luminescence dosimeters. OSLDs)와 다이오드 검출기를 병행하여 직장암 방사선치료 환자의 피부선량을 측정하고 치료계획시스템 에서 계산 선량과 측정 선량을 비교하여 OSL 선량계의 임상적 유용성을 평가하고자 하였다. 각 OSL 선량계의 고유한 교정상수를 측정하고 10 명의 직장암 환자를 대상으로 3 부위를 설정하여 측정하였다. 기준 흡수선량 100 cGy에 대하여 OSL 선량계의 교정상수는 6 MV X-선의 경우 1.17, 10 MV X-선의 경우 1.28 이었다. 또한 직장암 환자들의 피부선량은 측정 부위별로 치료계획시스템에서 계산 선량과 비교하여 다이오드 검출기는 1.16 ~ 2.83%의 선량증가를 보였고 OSL 선량계는 1.36 ~ 2.17%의 선량증가를 보였다. 특히 피부면의 굴곡이 심한 회음부(perineum)에서 계산된 선량과 전달 선량간 차이가 증가되었으며 다이오드 검출기보다 OSL 선량계가 측정값의 변화가 상대적으로 작았다. 따라서 OSL 선량계는 기존에 사용하던 이온함 및 다이오드 검출기를 대신하여 방사선량학적 오차의 검증 및 생체내선량측정에서 임상적으로 적용이 가능하였으며 직장암 환자의 굴곡이 심한 회음부 주변의 선량 평가에 대한 연구가 계속되어야 할 것으로 판단된다.

바이컨티니어스 큐빅상 액정의 생성과 자기조직화 (Self Assembly and Formation of Bi-continuous Cubic Liquid Crystalline Phase)

  • 김인영;최화숙;이소라;최성호
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.478-485
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    • 2014
  • 이 연구는 경표피흡수를 위하여 큐빅액정의 자기조직체의 형성에 관한 것이다. 복수 수산기(-OH)를 가지는 친수부에 4개의 메칠 그룹을 가지는 양친매성지질인 diglyceryl phytylacetate (DGPA)를 합성하여 다양한 성능평가를 수행하였다. DGPA의 유화력은 1%의 적은 농도에서도 고 내상의 물을 함유하는 안정한 W/O water-in-oil)에멀젼이 유지되었다. DGPA, dimethicone (2CS), water의 3성분계의 특정영역에서, 안정한 큐빅상의 액정이 형성되었다. 3상 구조도 작성을 통하여 큐빅 액정영역, 헥사고날 영역, 물과 헥사고날이 혼제된 영역, 역미셀 영역을 확인하였고, SAXS (small angled x-ray scattering)분석을 통하여 그 구조를 증명하였다. 화장품의 응용으로, 큐보좀 (cubosome)에 10%의 마그네슘아스코르빌포스페이트, 5%의 피리독신트리헥사데카노에이트를 봉입하여 캡슐화하였다. 큐보좀의 occlusive 효과는 역미셀(reverse micelle)보다 1.7배 우수한 효과를 가졌다. 큐보좀을 분산제인 poloxamer를 사용하여 W/O 에멀젼을 만든 것으로부터 큐빅구조의 액정상으로 회복되는 것을 새롭게 발견하였다. 따라서, DGPA의 양친매성지질의 특성을 이용하여, 큐빅상의 액정을 형성하는 기재로써 화장품 산업과 의약품분야에서 경표피흡수제로써 응용이 가능할 것으로 기대된다.

경계요소해석을 이용한 와전류 센서의 특성 해석 (Analyse of characteristic of Eddy current sensor using Boundary Element Method)

  • 윤만식;최덕수;양규창;이향범;박승한
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.697-699
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    • 2002
  • In this paper, the characteristics analysis of the eddy current sensor by using boundary element method package is presented. For the boundary element analysis. Faraday, which is the commercial package of the integrated engineering software, is used. To observe the impedance characteristic of the eddy current senor with the sensor position and lift-off, the eddy current testing analysis is performed on the ferromagnetic plate with defect. Considering the skin depth of the ferromagnetic specimen, the 800(Hz) driving source is chosen. The result shows that electro motive force is reduced as the probe moves to near the defect and the lift-off of the probe increases.

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The Effects of Substrate, Metal-line, and Surface Material on the Performance of RFID Tag Antenna

  • Cho, Chi-Hyun;Choo, Ho-Sung;Park, Ik-Mo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권1호
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    • pp.47-52
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    • 2007
  • We investigated the effects of substrate, metal-line, and surface material on the performance of radio frequency identification(RFID) tag antenna using a tag antenna with a meander line radiator and T-matching network. The results showed that readability of the tag antenna with a thin high-loss substrate could be increased so that it was similar to that of a low-loss substrate if the substrate was very thin. The readability of the tag antenna decreased significantly when the metal line was thinner than the skin depth. The readability of the tag also decreased drastically when the tag was attached to high-permittivity high-loss target objects.