• 한국재료학회지
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• 제34권6호
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• pp.283-290
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• 2024

The aggressive scaling of dynamic random-access memory capacitors has increased the need to maintain high capacitance despite the limited physical thickness of electrodes and dielectrics. This makes it essential to use high-k dielectric materials. TiO₂ has a large dielectric constant, ranging from 30~75 in the anatase phase to 90~170 in rutile phase. However, it has significant leakage current due to low energy barriers for electron conduction, which is a critical drawback. Suppressing the leakage current while scaling to achieve an equivalent oxide thickness (EOT) below 0.5 nm is necessary to control the influence of interlayers on capacitor performance. For this, Pt and Ru, with their high work function, can be used instead of a conventional TiN substrate to increase the Schottky barrier height. Additionally, forming rutile-TiO₂ on RuO₂ with excellent lattice compatibility by epitaxial growth can minimize leakage current. Furthermore, plasma-enhanced atomic layer deposition (PEALD) can be used to deposit a uniform thin film with high density and low defects at low temperatures, to reduce the impact of interfacial reactions on electrical properties at high temperatures. In this study, TiO₂ was deposited using PEALD, using substrates of Pt and Ru treated with rapid thermal annealing at 500 and 600 ℃, to compare structural, chemical, and electrical characteristics with reference to a TiN substrate. As a result, leakage current was suppressed to around 10^-6 A/cm² at 1 V, and an EOT at the 0.5 nm level was achieved.

• Applied Microscopy
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• 제34권4호
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• pp.231-239
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• 2004

뇌에서 혈액뇌장벽을 형성하는 내피세포는 치밀이음부를 통해 뇌의 항상성을 유지하고 있다. 치밀이음부의 단백질 중의 하나인 occludin은 뇌혈관장벽(BBB)의 기능을 유지하는 중요한 단백질로 인식되고 있다. 본 실험에서는 소의 뇌에서 배양된 BBB 내피세포에서 활성산소종의 하나인 $H_2O_2$에 의해 일어나는 occludin 단백질의 변화를 관찰하였다. $H_2O_2$에 의해 TEER가 감소하는 것은 occludin의 재분포에 의한 것이었다. 세포독성은 4시간내에서는 1mM $H_2O_2$ 이하에서는 나타나지 않았다. Confocal laser microscope으로 관찰한 결과, $H_2O_2$에 의해 occludin은 치밀이음부에서 중간중간이 사라져 감소해 있었고, 이러한 양상은 $H_2O_2$의 용량과 노출시간에 비례하였다. 그러나 Western blot 결과, occludin의 총량은 증가하였다. 투과전자현미경 관찰을 통해 $H_2O_2$가 세포사이의 결합의 구조에 뚜렷한 변화를 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 이를 통해 $H_2O_2$에 의한 BBB 기능소실은 occludin이 치밀이음부에서 부분적으로 사라지는 것에 의하지만, 세포는 기능손상을 복구하기위한 방편으로 이 단백질의 생산을 더욱 증가시키는 것으로 생각된다.

• 공업화학
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• 제26권4호
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• pp.495-504
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• 2015

본 연구에서는 충진층 플라즈마 반응기의 특성 및 에틸렌을 분해하는데 있어서 플라즈마 반응기의 직렬 및 병렬 배열에 따른 영향에 대해 조사하였다. 플라즈마 방전 개시 전의 반응기 유효 커패시턴스는 ${\gamma}$-알루미나 펠릿이 충진된 경우가 충진되지 않은 경우보다 컸으나, 일단 플라즈마 방전이 개시되고 나면 ${\gamma}$-알루미나 충진 여부와 관계없이 유효 커패시턴스가 유사하였다. 플라즈마 상태에서 생성되는 전자의 에너지는 전기장세기에 크게 의존하며, 0~20%(v/v) 범위의 산소농도(질소 : 80~100% (v/v))에서는 기체조성에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 플라즈마 상태에서 생성되는 여러 활성 성분들 중 바닥상태의 산소원자 및 오존이 산화 반응에 주로 관여하며, 전기장세기가 높아질수록 산소원자가 상대적으로 감소하는 대신 질소원자의 분율이 급격히 증가한다. 플라즈마 공정에서 전압, 방전 전력, 기체 유량, 체류시간 등 반응기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 파라미터들이 있지만, 모든 파라미터들이 비에너지밀도 하나로 통합될 수 있음을 확인하였으며, 직렬 및 병렬로 연결된 반응기의 성능도 비에너지밀도만의 함수로 간주할 수 있으므로 반응기 설계 과정이 크게 단순화될 수 있다. 비에너지밀도의 함수로 나타낸 반응속도상수를 이용하여 계산한 결과도 실험데이터를 잘 예측할 수 있었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제25권2호
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• pp.267-278
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• 1995

Human polymorphonuclear leukocytes(PMN) are the most numerous host cell in periodontal pockets and their presumed role is to form a protective barrier between the bacteria and periodontal tissues. Microbial component LPS activates macrophages to produce $IL-1{\beta}$, $MIP-1{\alpha}$, $-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$ and IL-6, etc. These cytokines have autocrine function to the macrophages, and paracrine function to other cell such as PMN and affect them to produce some biological functions. In the present study, human PMN were tested for the expression of $IL-1{\beta}$ and $MIP-1{\alpha}$ mRNA. Also we performed the receptor binding assay and in vitro assay for the antimicrobial action of HL-60 cell to determine whether HL-60 can replace the peripheral PMN in analyzing the biological functions. PMN were stimulated with $IL-1{\beta}$, TPA, $MIP-1{\alpha}$, LPS, IL-2 and total cytoplasmic RNA were extracted for the northern blot analysis. In order to determine the induction kinetics of $IL-1{\beta}$ or $MIP-1{\alpha}$ mRNA expression, cells were stimulated for 0,1,2,3 hours. We found peak expression of $IL-1{\beta}$ mRNA after 1hr of induction with $IL-1{\beta}$, LPS and after 2hr of induction with TPA. $MIP-l{\alpha}$ also induced but a scarce $IL-l{\beta}$ message from PMN. In contrast to the $IL-l{\beta}$ mRNA expression, $MIP-1{\alpha}$ were not induced from PMN in any culture conditions. Receptors for $MIP-1{\alpha}$ were identified on dibutyryl cyclic AMP(dbcAMP)-treated HL-60 as well as peripheral PMN. dbcAMP treatment significantly enhanced antimicrobial action of undifferentiated HL-60 cell. MIP-1 further increased enhancing effect of dbcAMP. $IL-1{\beta}$, to a lesser extent, also increased dbcAMP-induced enhancing effect of antimicrobial action of HL-60 cell.

• 한국산림과학회지
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• 제107권1호
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• pp.59-70
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• 2018

본 연구는 도시생활권의 특성을 고려한 재해예방용 사방댐을 개발하고, 현장에서의 활용성을 검토하기 위하여 안정성 및 기능성을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다. 필러와 바닥스크린을 활용한 토석류 방재댐과 수제를 활용한 토석류 제어댐 등 복합형 사방댐 2종을 개발하였고, 각 구조물의 정적(활동, 전도, 지지) 및 동적(부재력) 안정성을 검토하였다. 그 결과, 각 검토항목별로 충격력에 대한 안정성에 미달하는 경우도 일부 나타났으나, 대부분 항목에서 기준 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 사방댐을 토대로 축소모형을 제작하여 수로실험을 실시한 결과, 사방댐을 설치하지 않은 대조구에 비교하여 유하물의 퇴적범위와 퇴적속도를 감소시켰고, 포착율은 평균적으로 3.5배 증가하는 것으로 나타났다. 추후 수행될 다양한 조건에서의 수로실험 결과를 바탕으로 개발된 도시생활권형 사방댐의 기능을 보다 정량적으로 구체화 할 수 있다면, 이를 도시생활권에 활용하여 산지토사재해 피해를 효과적으로 저감할 수 있을 것으로 기대되었다.

• Molecules and Cells
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• 제40권2호
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• pp.133-142
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• 2017

Previous studies have shown that bone marrow mesenchymal stromal cell (MSC) transplantation significantly improves the recovery of neurological function in a rat model of intracerebral hemorrhage. Potential repair mechanisms involve anti-inflammation, anti-apoptosis and angiogenesis. However, few studies have focused on the effects of MSCs on inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression and subsequent peroxynitrite formation after hypertensive intracerebral hemorrhage (HICH). In this study, MSCs were transplanted intracerebrally into rats 6 hours after HICH. The modified neurological severity score and the modified limb placing test were used to measure behavioral outcomes. Blood-brain barrier disruption and neuronal loss were measured by zonula occludens-1 (ZO-1) and neuronal nucleus (NeuN) expression, respectively. Concomitant edema formation was evaluated by H&E staining and brain water content. The effect of MSCs treatment on neuroinflammation was analyzed by immunohistochemical analysis or polymerase chain reaction of CD68, Iba1, iNOS expression and subsequent peroxynitrite formation, and by an enzyme-linked immunosorbent assay of pro-inflammatory factors (IL-$1{\beta}$ and TNF-${\alpha}$). The MSCs-treated HICH group showed better performance on behavioral scores and lower brain water content compared to controls. Moreover, the MSC injection increased NeuN and ZO-1 expression measured by immunochemistry/immunofluorescence. Furthermore, MSCs reduced not only levels of CD68, Iba1 and pro-inflammatory factors, but it also inhibited iNOS expression and peroxynitrite formation in perihematomal regions. The results suggest that intracerebral administration of MSCs accelerates neurological function recovery in HICH rats. This may result from the ability of MSCs to suppress inflammation, at least in part, by inhibiting iNOS expression and subsequent peroxynitrite formation.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.141-147
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• 2018

본 연구는 포도수확 후 버려지는 가지를 이용한 포도전정가지 추출물(Grape Pruning Stem Extracts, GPSE)에 함유된 polyphenol류 중 항산화, 항염증, 항암 등의 효과가 있다고 알려진 rutin, procyanidin B3, quercetin, kaempferol의 함량을 분석하고, UVB로 유도된 HR-1 mice의 손상된 피부에 대한 교원섬유, 탄력섬유 파괴억제 효과를 측정하여 기능성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하고자 하였다. 포도전정가지에서 polyphenol 성분을 80% EtOH로 추출하고 여과하여 농축한 후, 동결건조하여 $-20^{\circ}C$에 보관하면서 사용하였다. GPSE의 유효성분 함량은 HPLC를 사용하여 분석하였다. 피부손상을 유도하기 위해 UVB를 HR-1 hairless mice에 조사하였고, 손상된 피부에 교원섬유 파괴억제 효과를 보기 위해 Masson's trichrome stain, 탄력섬유 파괴 억제 효과를 보기 위해 Verhoeff's elastic fiber stain, MMP-9 단백 발현을 보기 위해 면역조직화학적 염색을 실시하였다. 본 연구에 사용된 포도전정가지 시료 53 kg에서 EtOH 분획 추출물 2.34 kg을 추출하여 4.42%의 수율 결과를 얻었다. 유효성분 분석결과, procyanidin B3, 0.28 mg/g, rutin 12.81 mg/g, quercetin 0.51 mg/g 및 kaempferol 8.24 mg/g로 나타났다. GPSE와 serum base를 혼합 도포한 그룹에서 UVB에 의한 교원섬유와 탄력섬유를 분해하는 MMP-9 단백발현 결과, 대조군 대비 평균 약 90% 감소 억제하는 효과를 볼 수 있었다. 교원섬유 파괴억제 효과는 모든 농도에서 평균 24%의 억제율과, GPSE와 serum base의 혼합물 농도 2,000 mg/kg 에서 43%로 가장 우수한 교원섬유 파괴억제효과가 나타났으며, 탄력섬유파괴 억제 효과는 모든 농도에서 평균 12%의 억제율과 GPSE와 serum base의 혼합물 농도 1,000 mg/kg에서 35%로 가장 우수한 탄력섬유 파괴 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 이 결과는 GPSE가 진피층의 세포 외 기질에 UVB 조사에 의해 파괴되는 교원섬유, 탄력섬유의 파괴를 억제하는 작용을 한다는 것을 알 수 있었다. 이상의 결과로 포도전정가지로부터 rutin, kaempferol, quercetin, procyanidin B3 등의 폴리페놀성 화합물이 화장품 기초 원료인 serum base에 함유토록 제조된 GPSE 는 교원섬유 파괴 억제, 탄력섬유파괴 억제효과 및 피부손상 기능개선 효과의 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구의 의의는 지역포도농가에서 수확 후 버려지는 포도전정가지에서 폴리페놀류와 같은 유효성분을 확보하여 화장품 원료로서의 활용 가치가 높을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제42권4호
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• pp.403-412
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• 2016

밀착연접(tight junction, TJ)은 인접하는 표피 세포 사이를 서로 연결 및 접합하여 전해질과 수분의 이동을 조절할 뿐만 아니라 세포 내 신호를 전달하고 세포분열을 조절하는 등 다양한 기능을 갖고 있는 것으로 알려졌다. 또한 최근 연구에 따르면 TJ 관련 단백질들의 비정상적 발현은 암 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되었으며, TJ 구성 단백질의 발현 조절은 피부 장벽 강화 및 보습 조절과 연관된 것으로 알려졌다. 본 연구에서는 세포 장벽 조절을 통해 피부 보습 조절에 관여하는 새로운 화장품 소재를 발굴하기 위해 여러가지 소재들에 대한 스크리닝을 수행하였다. 이 중 인공 감미료 소재로 널리 사용되는 스테비올 및 당 유도체(스테비오사이드)의 미백 및 주름 개선 등의 효능에 대한 기존 보고에 따라, 이들에 의한 TJ 조절 메커니즘을 확인하기 위해 다양한 세포 활성 기능 시험을 수행하였다. MTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium, inner salt)를 이용한 실험을 통하여 스테비올은 human keratinocyte cell line인 HaCaT 세포에 $250{\mu}M$ 까지 독성을 나타내지 않음을 확인하였다. Quantitative real-time PCR을 이용한 TJ 관련 단백질들의 mRNA 발현 변화를 통하여 스테비올에 의한 TJ 조절 기능을 확인하였다. 그 결과, 스테비올은 TJ 관련 단백질 중 특이적으로 claudin 8을 대조군 대비 30% 수준까지 감소시키는 것을 관찰하였다. 또한, 세포이동에 의한 영향을 관찰한 결과 스테비올 처리에 의해 세포이동이 현저히 저해되는 것을 확인하였다. 마지막으로 세포 장벽의 투과성 변화를 관찰하기 위해 표피세포 피부저항(transepithelial electric resistance, TEER) 분석 결과 스테비올에 의한 세포투과성(cell permeability) 또한 증가되는 것을 관찰하였다. 이에 반해, 스테비올 유도체(스테비오사이드, 리바우디오사이드)에서는 $1000{\mu}M$까지 세포 독성이 거의 나타나지 않을 뿐만 아니라 claudin 8 발현 억제 및 세포이동 저해현상도 관찰되지 않았다. 스테비올은 HaCaT 세포의 세포 독성, claudin 8 발현 억제, 그리고 세포 이동의 저해효과를 보이는 반면 스테비올 당 유도체인 스테비오사이드, 리바우디오사이드는 세포 독성 및 세포이동에 영향이 없는 것으로 나타난 본 연구 결과들은 스테비올 당 유도체가 향후 화장품 원료로써 스테비올보다 적합한 소재임을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권2호
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• pp.195-201
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• 2014

생체수는 링거액, 인공관절액, 세포 배양 등 다양한 분야에서 연구되어 왔다. 이는 생체수가 체온을 조절하는데 결정적인 역할을 하고, 생체 내 다양한 대사 과정에서 용매로 사용되며, 삼투압이나 능동적 섭취를 통한 혈액 또는 림프액을 통해 세포에서 세포로 전달되는 미네랄, 에너지원, 호르몬, 시그널과 약물의 전달 물질로 이용되기 때문이다. 세포외 지질과 자연보습성분(natural moisturizing factor, NMF)을 함유하는 각질층은 외부의 수분을 끌어들여 내부 수화에 이용하며, 이러한 과정들은 피부 장벽 기능과의 연관성이 높다. 본 연구에서는 피부 장벽 기능을 강화하는 아미노산, 펩타이드, 단당류를 포함한 생체모사수(Cell Bio Fluid SyncTM)를 인체 피부에 처리하여 세포활성을 관찰하고, 생체 모사수를 함유한 제품을 피부에 도포하여 인체피부 개선 효과를 연구 하였다. 피부 세포 활성을 보기 위해 각질세포인 HaCaT 세포를 이용하였고, 에너지 고갈상태로 만들기 위해 3시간 동안 PBS에 전 처리한 후 이후 세포 배양액인 DMEM 및 등장액인 PBS, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)에 각각 3시간 처리하였다. 이후 MTT assay와 이미지 분석을 수행하였다. 인체의 피부 개선 효능을 위한 임상 연구에 21명의 여성이 참여하였다. 생체 모사수를 함유한 제품을 1주일간 안면에 도포하였고, 수분량, 피부결, 밝기 그리고 피부 균일도를 측정하였다. 모든 측정은 피험자가 세안 후 항온항습조건($22{\pm}2^{\circ}C$, $50{\pm}5%$)에서 20분 간 대기하고 수행하였다. 모든 데이터는 SPSS ver. 21을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 생체 모사수(Cell Bio Fluid $Sync^{TM}$)가 세포 활성을 높이고 인체의 피부에서 수분, 거칠기, 밝기, 균일도, 투명도 등의 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.185-195
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• 2012

나노 크기 매킨나와이트(FeS)는 높은 환원력, 흡착성, 그리고 비표면적을 지니고 있어, 염소유기물의 분해와 중금속 및 비금속의 제거에 유용하다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 콜로이드 안정성(colloid stability)의 변화로 지하수 흐름에 따라 쉽게 확산되거나, 입자집적(particle aggregation)에 의해 대수층의 공극을 막을 수 있다. 따라서 투과반응벽(permeable reactive barrier)에 적용하기 위해서 적절한 공학적 변형이 필요하다. 본 연구에서는 코팅법을 적용해 나노크기 매킨나와이트를 변형시킴으로써 본래의 반응성을 유지하고 또한 경제적인 투과반응벽의 설치에 활용하고자 한다. 이를 위해 화학적 처리를 하지 않은 규사(non-treated silica sand, NTS)와 화학적 처리에 의해 불순물이 제거된 규사(chemically treated silica sand, CTS)를 사용해 매킨나와이트를 코팅시켰다. 두 규사 모두 약 pH 5.4에서 매킨나와이트가 최대로 코팅되었으며, 이 pH는 (1) 매킨나와이트의 용해도, (2) 규사 및 매킨나와이트의 표면전하(surface charge)에 의해 영향받았다. 최적 pH에서 NTS와 CTS에 의한 코팅량은 각각 0.101 mmol FeS/g, 0.043 mmol FeS/g으로, NTS 표면에 존재하는 산화철 등의 불순물에 의해 매킨나와이트의 코팅이 현저히 증가했다. 한편 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 규사 2종과 최적 pH에서 코팅된 규사 2종을 이용해 아비산염(arsenite)의 흡착실험을 실시했다. pH 7에서 코팅되지 않은 NTS와 코팅된 NTS에 의한 아비산염의 상대적 제거율은 아비산염의 초기 농도에 따라 달라졌다. 낮은 농도에서 코팅되지 않은 NTS가 높은 아비산염의 제거율을 보였으나, 높은 농도에서는 코팅된 NTS가 상대적으로 높은 제거율을 보였다. 이런 차이는 아비산염은 낮은 농도에서 규사 표면에 존재하는 산화물과의 표면배위결합(surface complexation)에 의해 제거되었고, 높은 농도에서 코팅된 매킨나와이트와 반응해 황화비소(arsenic sulfides)로 침전되었기 때문이다. pH 7에서 코팅된 NTS에 비교해 코팅된 CTS는 현저히 낮은 아비산염 제거율을 보였는데, 이는 CTS의 상대적으로 낮은 매킨나와이트 코팅량에 기인했다. 따라서 코팅된 NTS는 코팅된 CTS보다 아비산염의 제거를 위한 투과반응벽의 설치에 더 적합한 물질이며, 특히 아비산염의 오염도가 심한 지하수의 복원에 유용하게 적용될 수 있다.