• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.493-493
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• 2014

The manufacturing cost of thin-film photovoltics can potentially be lowered by minimizing the amount of a semiconductor material used to fabricate devices. Thin-film solar cells are typically only a few micrometers thick, whereas crystalline silicon (c-Si) wafer solar cells are $180{\sim}300\mu}m$ thick. As such, thin-film layers do not fully absorb incident light and their energy conversion efficiency is lower compared with that of c-Si wafer solar cells. Therefore, effective light trapping is required to realize commercially viable thin-film cells, particularly for indirect-band-gap semiconductors such as c-Si. An emerging method for light trapping in thin film solar cells is the use of metallic nanostructures that support surface plasmons. Plasmon-enhanced light absorption is shown to increase the cell photocurrent in many types of solar cells, specifically, in c-Si thin-film solar cells and in poly-Si thin film solar cell. By proper engineering of these structures, light can be concentrated and coupled into a thin semiconductor layer to increase light absorption. In many cases, silver (Ag) nanoparticles (NP) are formed either on the front surface or on the rear surface on the cells. In case of poly-Si thin film solar cells, Ag NPs are formed on the rear surface of the cells due to longer wavelengths are not perfectly absorbed in the active layer on the first path. In our cells, shorter wavelengths typically 300~500 nm are also not effectively absorbed. For this reason, a new concept of plasmonic nanostructure which is NPs formed both the front - and the rear - surface is worth testing. In this simulation Al NPs were located onto glass because Al has much lower parasitic absorption than other metal NPs. In case of Ag NP, it features parasitic absorption in the optical frequency range. On the other hand, Al NP, which is non-resonant metal NP, is characterized with a higher density of conduction electrons, resulting in highly negative dielectric permittivity. It makes them more suitable for the forward scattering configuration. In addition to this, Ag NP is located on the rear surface of the cell. Ag NPs showed good performance enhancement when they are located on the rear surface of our cells. In this simulation, Al NPs are located on glass and Ag NP is located on the rear Si surface. The structure for the simulation is shown in figure 1. Figure 2 shows FDTD-simulated absorption graphs of the proposed and reference structures. In the simulation, the front of the cell has Al NPs with 70 nm radius and 12.5% coverage; and the rear of the cell has Ag NPs with 157 nm in radius and 41.5% coverage. Such a structure shows better light absorption in 300~550 nm than that of the reference cell without any NPs and the structure with Ag NP on rear only. Therefore, it can be expected that enhanced light absorption of the structure with Al NP on front at 300~550 nm can contribute to the photocurrent enhancement.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.100-110
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• 1994

본 연구에서는 효율적인 광원과 광도파로간의 결합방법으로서 많은 연구가 진행중인 monolithic laser-waveguide coupler 특성해석에 beam propagation method를 도입하여 기존의 방법과 비교검토 한 결과 타당성을 입증할 수 있었으며, 또한 결합효율을 향상시키기 위하여 taper 구조를 가진 monlithic laser-waveguide coupler를 제시하였다. monolithic laser-waveguide coupler는 능동소자인 laser의 특성과 수동소자인 waveguide의 특성을 동시에 가지고 있으므로 고려하여야할 요소가 매우 많고, 또 각 요소들의 변화에 따라 결합기의 성능이 크게 좌우되므로 그 특성 연구가 많은 어려움이 있었다. 때문에 본 연구에서는 방향성 결합기를 사용한 모델을 해석하는 방법으로 기존의 coupled mode 이론을 사용할 수도 있겠으나, 본 연구에서와 같이 많은 변수를 가지는 경우의 해석에는 적용하기 어렵다는 단점 때문에 beam propagation method를 사용한 해석을 시도하였다. 또한 해석에 있어서 가장 기본이 되는 초기전개의 계산에서도 종래의 연구에서와 달리 근사식을 이용해 전계를 계산하지 않고, 주어진 구조에 대하여 직접 finite difference method를 적용하여 초기전계를 구하였다. 이러한 새로운 시도들이 가지는 잇점을 방법과 비교하여 알아 보았으며, 새로운 방법의 적용을 통하여 보다 많은 변수를 고려하여 monolithic laser-waveguide coupler의 특성을 연구할 수 있었다. 이러한 과정을 통하여 결합기의 특성을 파악하고 그 결과로 monolothic laser-waveguide coupler의 특성중 가장 중요한 결합특성을 향상 시키기 위해서 taper영역을 가지는 monolothic laser-waveguide coupler를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 구조에 대하여 특성을 조사해본 결과 79%정도의 좋은 결합효율을 얻을 수 있었다.

• 대한한의학방제학회지
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• 제24권2호
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• pp.80-99
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• 2016

Objectives : Instrumental chemical analysis was utilized to investigate the effect of Add-Omit-Saenghyeoryunbu-eum(AO-SHU) on diabetic treatment. One of the most exciting, yet also controversial, arguments is the safety and biological mechanisms of the natural medicine on human body. Therefore, the aim of this study is to provide a better understanding on bioactive chemical components, hazards of heavy metal contamination and biological mechanism of the diabetic medicine composed of 12 different natural herbs. Methods : To study bioactive compound and metallic component in the diabetic medicine in detail, LC-MS/MS (Liquid Chromatography-Mass/Mass), GC (Gas Chromatography) and ICP (Inductively Coupled Plasma) were utilized to characterize the extract of the diabetic medicine and the result was compared with 18 marker substances selected from literature survey. In addition, in vitro assay experiments including GPR 119 activity and human DGAT-1 inhibition, and OGTT (Oral Glucose Tolerance Test) were performed to verify the effectiveness of this medicine on diabetic treatment. Results : Out of 18 marker substances, 9 bioactive compounds were identified from LC-MS/MS analysis which include Citruline, Catalpol, Berberine, Ginsenoside Rb1, Ginsenoside Rg1, Oleanolic acid, β-Sitosterol, Mangiferin, and Schizandrin. ICP study on 245 residual pesticides revealed that 239 species were not detected but 6 species, Dimethomorph, Trifloxystrobin, Pyraclostrobin, Isoprocarb, Carbaryl and Flubendiamide, while the amounts are trace levels, below permitted concentrations. The biological activity was observed in vitro assay and Oral Glucose Tolerance Test(OGTT), which are consistent with a preliminary clinical test result, a drop in blood sugar level after taking this herbal medicine. Conclusions : Instrumental chemical analysis using LC-MS/MS, GC, and ICP was conducted successfully to identify bioactive compounds in AO-SHU for the treatment of diabetes, finding 9 bioactive compounds. Furthermore, in vitro assay experiments and OGTT show that AO-SHU has its biological activities, which imply that it can be a candidate for the future diabetes remedy.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권2호
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• pp.132-138
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• 2006

혈전성 질환을 예방 및 치료할 수 있는 트롬빈 직접 저해제 개발은 전 세계적으로 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 안전성이 확보된 식용 및 약용식물로부터 트롬빈 직접저해제를 탐색하였으며, 그 결과 메밀 종자의 메탄올 추출물 및 주정 추출물에서 강력한 트롬빈 저해활성을 확인하였다. 메탄올 추출물의 순차적 유기 용매 분획 결과 부탄올 및 에틸아세테이트 분획물에서 가장 우수한 트롬빈 저해활성을 나타내었다. 특히 주정 추출물의 부탄올 분획의 경우 $312.5{\mu}g/mL$의 낮은 농도에서도 $2,000\%$이상의 트롬빈 저해 활성을 나타내어, 아스피린보다 매우 효율적으로 혈전 생성을 억제함을 확인하였다. 활성성분은 30 KD 이상의 고분자 비단백질 성분임을 확인하였으며, 산 및 열처리에 의해 급격한 활성 감소가 나타나, 활성 물질의 효율적인 이용을 위해서는 메밀 종자의 비열, 비산 처리공정이 필요하리라 추측되었다. 또한 활성 분획물은 ICR 마우스를 이용한 폐색전 실험, 전뇌 허혈성 실험 및 치사유발실험에서 아스피린보다 우수한 혈전성 마비 억제, 혼수방지 및 치사억제 활성을 보여, 혈행 개선제 및 항혈전제로 개발 가능함을 제시하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권10호
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• pp.1450-1457
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• 2015

톳은 여러 생리활성이 알려져 있는 해조류로 본 연구에서는 톳의 활용 가능성을 확장시키기 위하여 유산균의 종류를 달리하여 발효한 톳을 시료로 하고 추출물 단계에서 항염증 효과를 비교하였다. 유산균인 Weissella sp. SH-1과 Lactobacillus casei를 접종하여 발효시킨 톳 추출물은 무접종군에 비하여 높은 NO 억제 활성을 나타내었으며, 유산균간의 비교에서는 Weissella sp. SH-1 접종군보다 L. casei 접종군에서 NO 생성 억제 효과가 높게 나타났다. 중요 염증 유발인자인 iNOS, COX-2 및 IL-6의 발현을 비교한 결과 Weissella sp. SH-1 접종군에 의한 iNOS 억제능이 높았으며 COX-2, IL-6 발현은 L. casei 접종군에 의해 효과적으로 억제되었다. 유산균에 의한 염증 유발인자 억제능에 대한 MAPK 신호 전달 경로를 알아본 결과 ERK, p38, JNK의 인산화에 의해 항염증 활성이 나타나는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 유산균 Weissella sp. SH-1과 L. casei를 이용한 발효는 염증 억제에 효과가 있는 유효성분의 추출을 증진시킬 수 있음을 간접적으로 확인할 수 있었다. 향후 본 연구 결과를 바탕으로 유산균 Weissella sp. SH-1과 L. casei를 이용한 발효방법을 활용하여 기능성 식품소재 및 제품 개발에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제5권1호
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• pp.19-24
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• 2018

하천에 유입된 오염물질은 다양한 환경 조건에 의하여 수체 및 퇴적물의 상호작용에 따라 수체의 수질에 영향을 미친다. 특히 최근 수체의 수리학적 체류시간이 상대적으로 긴 정체수역 내에서는 퇴적물의 축적량이 증가하고 있어 퇴적물과 수체 내에서의 물질적 거동특성 파악은 중요한 수질적 관점 요소이다. 본 연구에서는 하천 내 pH, 이온종류 및 농도, 퇴적물의 점토함량에 따라 불소의 거동이 어떻게 변화하는지 검토하기 위하여 경기도에 위치한 중소하천을 대상으로 조건별 실험을 실시하였다. pH에 따른 흡착 및 용출특성 실험결과, pH가 높을수록 불소의 흡착량이 감소하였고, 용출되는 불소량은 증가하는 경향을 나타냈다. 이온농도 및 종류에 따른 흡착 및 용출특성 실험결과, $Cl^-$, $SO{_4}^{2-}$ 이온은 불소의 흡착능에 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, 불소와의 활발한 이온경쟁효과를 지닌 $OH^-$와의 반응에서는 흡착량이 줄고, 용출량이 늘었음을 알 수 있었다. 퇴적물의 성분에 따른 흡착 및 용출특성 실험 결과 상대적으로 입경이 작은 Silt와 Clay 성분이 많이 포함된 시료에서 불소의 흡착량이 많고 용출되는 불소량이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 이는 수체의 환경조건이 퇴적물 내 불소의 흡착 및 용출에 크게 영향을 미치기 때문에, 퇴적물 내 불소를 적절하게 관리하기 위해서는 수체의 환경조건에 대한 이해가 선행되어야 한다는 것을 의미한다.

• Applied Microscopy
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• 제19권2호
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• pp.119-137
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• 1989

Turtle bladder의 상피조직(上皮組織)과 세포막(細胞膜) 투과성(透過性)을 분석하기 위하여 동결절단법(凍結切斷法)을 적용(適用)하여 전자현미경(電子顯微鏡) 관찰을 하였으며 그 결과 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 방광상피(膀胱上皮)의 3가지 주요세포형(主要細胞形)은 granular-cell, ${\alpha}$ 및 ${\beta}$형(形)의 CA-rich cell로서 구분된다. 2. 과립성세포(顆粒性細胞)의 주요기능(主要機能)은 $Na^+$ 재흡수(再吸收)이며, 두 단계(段階)의 수송과정(輸送過程)으로 설명되며 정단세포막(頂端細胞膜)을 통한 $Na^+$의 세포내(細胞內) 확산이동(擴散移動)과 그후 기저막(基底膜)에 위치한 $Na^{+}\;-K^{+}$ 펌프에 의한 능동수송과정(能動輸送過程)이다. 3. ${\alpha}$ 및 ${\beta}$형(形) CA-rich cell은 $Na^+$ 수송(輸送)에 관여하지 않으며, ${\alpha}$형(形)의 CA-cell은 정단세포막(頂端細胞膜)의 proton펌프를 이용하여 proton 분필(分泌)에 관여한다. 또한 ${\beta}$형(形)의 CA-cell는 정단세포막(頂端細胞膜)을 통한 $HCO_{3}^-$ 분필수송(分泌輸送)의 기능을 가지고 있다. 4. 동결절단법(凍結切斷法)의 적용하에 세포막표면(細胞膜表面)의 특성(特性)을 관찰한 바, ${\alpha}$형(形)의 CA-cell의 정단세포막(頂端細胞膜)은 proton펌프를 함유하는 것으로 보이는 intramembrane particle이 다수 관찰되고 있으며, ${\beta}$형(形) CA-cell은 기저세포막(基底細胞膜)에서 이와같은 intramembrane particle이 나타나고 있다. 5. 상술(上述)한 두 type의 CA-cell에서 수송특성(輸送特性)의 차이는 proton 및 $HCO_{3}^-$ 분필수송(分泌輸送)이 서로 반대의 방향으로 일어나는 것으로 사료된다.

• Applied Microscopy
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• 제31권2호
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• pp.207-214
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• 2001

Salsola callina 엽육조직의 $C_4$ Kranz구조내 세포유형의 발달 및 미세구조 분화특성을 연구하였다. 선형의 다육질성 잎은 표피, 광합성 염육조직, 수분저장조직, 유관속으로 이루어져 있으며, 두 층의 엽육조직은 변형된 Salsoloid Kranz구조를 나타내었다. 내부의 엽육조직층은 전형적인 $C_4$ 구조의 Kranz 유관속초세포의 특성을 보이고, 외부의 엽육세포층은 Kranz 엽육세포의 특성을 보였다. 세포소기관들은 유관속초 세포에서는 구심적으로 배열하였고 엽육세포에서는 세포벽 주위를 따라 분포하였다. 또한 이들 세포유형 사이에는 엽록체 이형현상이 뚜렷하여 유관속초세포의 엽록체는 전분입자가 잘 발달하고 그라나가 거의 형성되어 있지 않았다. 반면, 외부엽육세포의 엽록체에는 그라나와 proteinbody들이 잘 발달되어 있었다. 유관속초세포의 세포벽은 비후되어 있으나 엽육세포의 경우에는 얇고, 특히 이들 두 세포층은 복잡한 구조를 지니는 원형질연락사로 연결되어 있었다. 이러한 구조들은 $C_4$ 광합성과정에서 생성되는 물질이 유관속초세포와 엽육세포 간에 원활하게 수송되고 이동됨을 암시한다. 본 연구에서 밝혀진 Salsola 식물의 미세구조는 $C_4$ 식물의 NADP-ME유형의 구조적 특성과 거의 일치하는 것이며, 구조적 이형현상을 보이는 유관속초와 엽육세포 간의 특성은 엽육조직 분화시 $C_4$ 기능과 밀접하게 연계하여 적응한 결과로 나타난 현상으로 추정된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제17권1호
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• pp.70-78
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• 2009

Coptis japonica (C. japonica) is a perennial medicinal plant that has anti-inflammatory activity. C. japonica contains numerous biologically active alkaloids including berberine, palmatine, epi-berberine, and coptisine. The most well-known anti-inflammatory principal in C. japonica is berberine. For example, berberine has been implicated in the inhibition of iNOS induction by cytokines in microglial cells. However, the efficacies of other alkaloids components on microglial activation were not investigated yet. In this study, we investigated the effects of three alkaloids (palmatine, epi-berberine and coptisine) from C. japonica on lipopolysaccharide (LPS)-induced microglial activation. BV2 microglial cells were immunostimulated with LPS and then the production of several inflammatory mediators such as nitric oxide (NO), reactive oxygen species (ROS) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were examined as well as the phosphorylation status of Erk1/2 mitogen activated protein kinase (MAPK). Palmatine and to a lesser extent epi-berberine and coptisine, significantly reduced the release of NO, which was mediated by the inhibition of LPS-stimulated mRNA and protein induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) from BV2 microglia. In addition to NO, palmatine inhibited MMP-9 enzymatic activity and mRNA induction by LPS. Palmatine also inhibited the increase in the LPS-induced MMP-9 promoter activity determined by MMP-9 promoter luciferase reporter assay. LPS stimulation increased Erk1/2 phosphorylation in BV2 cells and these alkaloids inhibited the LPS-induced phosphorylation of Erk1/2. The anti-inflammatory effect of palmatine in LPS-stimulated microglia may suggest the potential use of the alkaloids in the modulation of neuroinflammatory responses, which might be important in the pathophysiological events of several neurological diseases including Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), Parkinson's disease (PD) and stroke.

• Natural Product Sciences
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• 제11권2호
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• pp.67-74
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• 2005

The ethanolic extracts of the leaves and bulbs of Allium victorialis var. platyphyllum (Liliaceae) collected from Daegwallyoung (D) and Ullung Island (U) in Korea were obtained using three different extracting methods. The first extracts, DL-1 DB-1, UL-1 and UB-1, were obtained from leaves (L) and bulbs (B) dried at $90^{\circ}C$, respectively, and the second extracts, DL-2, DB-2, UL-2 and UB-2, were obtained by extracting the leaves and bulbs of fresh plant parts. The third extracts DL-3, DB-3, UL-3 and UB-3 were obtained by incubating leaves and bulbs at $36^{\circ}C$. The six extracts obtained from A. victorialis var. platyphyllum at Daegwanllyoung (cultivated site) were orally administered to examine for a possible antihepatotoxic effect in $CCl_4-induced$ rats. DL-1 exhibited the most pronounced effect. The extracts inhibited serum ALT, AST, SDH, ${\gamma}-GT$, ALP and LDH activities elevated by $CCl_4$ injection and attenuated decreased glutathione S-transferase, glutatione reductase and ${\gamma}-glutamylcysteine$ synthetase activities and a decreased hepatic glutathione. However, the extracts obtained from Ullung Is. (native site) were less active than the extracts from Daegwallyoung, suggesting that A. victorialis var. platyphyllum from the cultivated site is more useful for functional food than of native site. These results also suggest that the antihepatotoxic effect is due to a higher content of hepatic glutathione. Gas chromatography of the twelve extracts showed significantly different sulfides, disulfides or trisulfides contents belonging to volatile sulfur substances (VSS). Nine components were identified on the basis of their mass spectra, namely, dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, diallyl disulfide, dipropyl disulfide, allyl methyl sulfide, allyl methyl trisulfide, 2-vinyl-4H-1,3-dithiin, 3,4-dihydro-3-vinyl-1,2-dithiin, and allithiamine. Extract DL-1 had the highest VSS content. Dried plant materials contained larger amounts of the VSSs than other extracts, and the leaves contained larger amount than the bulbs. These results suggest that heat treatment increases the antiheaptotoxic ability of A. victorialis var. platyphyllum by increasing the proportion of VSSs.