• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.154-160
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• 2019

Background: Compound K (CK) is an active metabolite of ginseng saponin, ginsenoside Rb1, that has been shown to have ameliorative properties in various diseases. However, its role in inflammation and the underlying mechanisms are poorly understood. In this report, the antiinflammatory role of CK was investigated in macrophage-like cells. Methods: The CK-mediated antiinflammatory mechanism was explored in RAW264.7 and HEK293 cells that were activated by lipopolysaccharide (LPS) or exhibited overexpression of known activation proteins. The mRNA levels of inflammatory genes and the activation levels of target proteins were identified by quantitative and semiquantitative reverse transcription polymerase chain reaction and Western blot analysis. Results: CK significantly inhibited the mRNA expression of inducible nitric oxide synthase and tumor necrosis factor-${\alpha}$ and morphological changes in LPS-activated RAW264.7 cells under noncytotoxic concentrations. CK downregulated the phosphorylation of AKT1, but not AKT2, in LPS-activated RAW264.7 cells. Similarly, CK reduced the AKT1 overexpression-induced expression of aldehyde oxidase 1, interleukin-$1{\beta}$, interferon-${\beta}$, and tumor necrosis factor-${\alpha}$ in a dose-dependent manner. Conclusion: Our results suggest that CK plays an antiinflammatory role during macrophage-mediated inflammatory actions by specifically targeting the AKT1-mediated signaling pathway.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권2호
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• pp.354-360
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• 2021

Background: Protopanaxatriol (PPT) is a secondary intestinal metabolite of ginsenoside in ginseng. Although the effects of PPT have been reported in various diseases including cancer, diabetes and inflammatory diseases, the skin protective effects of PPT are poorly understood. Methods: HaCaT cells were treated with PPT in a dose-dependent manner. mRNA and protein levels which related to skin barrier and hydration were detected compared with retinol. Luciferase assay was performed to explore the relative signaling pathway. Western blot was conducted to confirm these pathways and excavated further signals. Results: PPT enhanced the expression of filaggrin (FLG), transglutaminase (TGM)-1, claudin, occludin and hyaluronic acid synthase (HAS) -1, -2 and -3. The mRNA expression levels of FLG, TGM-1, HAS-1 and HAS-2 were suppressed under NF-κB inhibition. PPT significantly augmented NF-κB-luc activity and upregulated Src/AKT/NF-κB signaling. In addition, PPT also increased phosphorylation of the mitogen-activated protein kinases (MAPKs) ERK, JNK and p38 and upstream MAPK activators (MEK and MKK). Furthermore, transcriptional activity of AP-1 and CREB, which are downstream signaling targets of MAPK, was enhanced by PPT. Conclusion: PPT improves skin barrier function and hydration through Src/AKT/NF-κB and MAPK signaling. Therefore, PPT may be a valuable component for cosmetics or treating skin disorders.

• 한국광학회지
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• 제34권1호
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• pp.13-21
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• 2023

입사하는 빛에 대한 수용각이 큰 인공 겹눈 구조를 제작하기 위해 마이크로 렌즈 어레이의 높이에 따라 곡면형 겹눈 구조체가 갖는 수용각과 이미징 특성을 분석하였다. 마이크로 렌즈의 반지름에 대한 높이인 h/r값을 조절함으로써 보다 큰 입사각을 갖는 빔이 마이크로 렌즈 어레이로 들어올 때도 여전히 빔을 포커싱하고 이미지를 맺을 수 있는 렌즈의 구조를 확인하였다. h/r값이 0.22에서 0.37로 증가할 때 겹눈 구조체의 수용각은 28.70°에서 49.02°로 증가하여 70.8%의 증가폭을 얻어낼 수 있었다. 뿐만 아니라 글자 F를 이미징한 결과, h/r값이 0.37일 때 메인 렌즈의 중심으로부터 23번째에 위치한 마이크로 렌즈에서도 글자가 선명하게 관찰되어 56.35°의 입사각을 갖는 빔에 대해서도 마이크로 렌즈 어레이가 이미지를 맺을 수 있음을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제24권3호
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• pp.105-111
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• 2023

최근 귀금속 산업을 포함한 다양한 산업 분야에 있어, 생물 부착 억제를 위한 코팅 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히, 패션 주얼리와 같이 피부에 밀착하여 접촉하는 악세사리나 귀걸이, 그리고 피어싱의 경우, 금속 표면의 오염으로 인하여 접촉 부위를 자극하거나 이상 반응을 유도할 수 있다. 이에 본 연구에서는 폴리에틸렌글라이콜 양 말단에 홍합의 접착 물질로 보고된 카테콜기를 도입하여 접착성 폴리에틸렌글라이콜을 합성하고, 이를 구리와 아연의 합금인 황동 표면에 코팅하여 생물 부착 억제 효과를 관찰하였다. 접착성 폴리에틸렌글라이콜이 코팅된 황동 표면은 우수한 세포 생존율을 나타낼 뿐 아니라, 단백질이나 세포의 부착을 억제하는 효과를 나타냈다. 그러므로 귀금속 산업 분야에 있어서 접착성 폴리에틸렌글라이콜을 이용한 다양한 응용이 기대된다.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권9호
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• pp.652-665
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• 2014

생물학 도메인은 약어 표현이 빈번하며, 실제로 문서에서 중요한 의미를 지니는 개체명들이 약어로 표현되는 경우가 많다. 본 연구에서는 토픽과 링크 정보를 이용하여 약어 중의성을 해결하고 동일한 의미를 가지는 다양한 형태의 약어 원형들(variant forms)에 대한 그룹핑을 시도한다. 이를 위하여 LDA(latent Dirichlet allocation) 기반 의미적 의존 링크 토픽 모델(semantic dependency topic model)을 제안한다. 해당 모델은 생성 모델(generative model)의 일종으로 문서 집합의 각 문서에 등장하는 단어들은 문서에서 발생하는 토픽 분포와 토픽 당 단어 분포에 의해 생성되어 있는 것으로 가정하고, 관측 가능한 문서 집합의 단어들로부터 문서에 내재된 숨어있는 토픽 구조를 추론하여 단어 생성과 토픽 파라미터를 연결시킨다. 본 연구에서는 토픽 정보 외에 단어들 사이에 존재하는 의미적 의존성(semantic dependency)을 링크로 정의하고, 단어 간에 존재하는 링크 정보, 특히 원형과 문장에서 공기하는 단어들 사이의 링크를 파라미터화하여 중의성 해결에 이용하였다. 결과적으로 주어진 문서에 등장하는 약어에 대해 가장 가능성 있는 원형은 해당 모델을 이용하여 추론된 단어-토픽, 문서-토픽, 단어-링크 확률에 의해서 결정된다. 제안하는 모델은 MEDLINE 초록으로부터 Entrez 인터페이스를 이용해 22개의 약어 집합과 186개의 가능한 약어 원형을 이용하여 질의를 생성하고, 이를 이용해 검색된 문서들을 대상으로 학습과 테스트에 이용하였다. 실험은, 주어진 문서에 등장하는 해당 약어에 대한 원형이 무엇인지 예측하는 방식으로 98.3%의 정확률의 높은 성능을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.25-33
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• 2019

본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제42권3호
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• pp.389-399
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• 2018

Background: The antioxidant effects of Panax ginseng have been reported in several articles; however, little is known about the antimelanogenesis effect, skin-protective effect, and cellular mechanism of Panax ginseng, especially of P. ginseng calyx. To understand how an ethanol extract of P. ginseng berry calyx (Pg-C-EE) exerts skin-protective effects, we studied its activities in activated melanocytes and reactive oxygen species (ROS)-induced keratinocytes. Methods: To confirm the antimelanogenesis effect of Pg-C-EE, we analyzed melanin synthesis and secretion and messenger RNA and protein expression levels of related genes. Ultraviolet B (UVB) and hydrogen peroxide ($H_2O_2$) were used to induce cell damage by ROS generation. To examine whether this damage is inhibited by Pg-C-EE, we performed cell viability assays and gene expression and transcriptional activation analyses. Results: Pg-C-EE inhibited melanin synthesis and secretion by blocking activator protein 1 regulatory enzymes such as p38, extracellular signal-regulated kinases (ERKs), and cyclic adenosine mono-phosphate response element-binding protein. Pg-C-EE also suppressed ROS generation induced by $H_2O_2$ and UVB. Treatment with Pg-C-EE decreased the expression of matrix metalloproteinases, mitogen-activated protein kinases, and hyaluronidases and increased the cell survival rate. Conclusion: These results suggest that Pg-C-EE may have antimelanogenesis properties and skin-protective properties through regulation of activator protein 1 and cyclic adenosine monophosphate response element-binding protein signaling. Pg-C-EE may be used as a skin-improving agent, with moisture retention and whitening effects.

• Journal of Ginseng Research
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• 제41권1호
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• pp.43-51
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• 2017

Background: BIOGF1K, a compound K-rich fraction prepared from the root of Panax ginseng, is widely used for cosmetic purposes in Korea. We investigated the functional mechanisms of the anti-inflammatory and antioxidative activities of BIOGF1K by discovering target enzymes through various molecular studies. Methods: We explored the inhibitory mechanisms of BIOGF1K using lipopolysaccharide-mediated inflammatory responses, reporter gene assays involving overexpression of toll-like receptor adaptor molecules, and immunoblotting analysis. We used the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) assay to measure the antioxidative activity. We cotransfected adaptor molecules, including the myeloid differentiation primary response gene 88 (MyD88) and Toll/interleukin-receptor domain containing adaptor molecule-inducing interferon-${\beta}$ (TRIF), to measure the activation of nuclear factor (NF)-${\kappa}B$ and interferon regulatory factor 3 (IRF3). Results: BIOGF1K suppressed lipopolysaccharide-triggered NO release in macrophages as well as DPPH-induced electron-donating activity. It also blocked lipopolysaccharide-induced mRNA levels of interferon-${\beta}$ and inducible nitric oxide synthase. Moreover, BIOGF1K diminished the translocation and activation of IRF3 and NF-${\kappa}B$ (p50 and p65). This extract inhibited the upregulation of NF-${\kappa}B$-linked luciferase activity provoked by phorbal-12-myristate-13 acetate as well as MyD88, TRIF, and inhibitor of ${\kappa}B$ ($I{\kappa}B{\alpha}$) kinase ($IKK{\beta}$), and IRF3-mediated luciferase activity induced by TRIF and TANK-binding kinase 1 (TBK1). Finally, BIOGF1K downregulated the NF-${\kappa}B$ pathway by blocking $IKK{\beta}$ and the IRF3 pathway by inhibiting TBK1, according to reporter gene assays, immunoblotting analysis, and an AKT/$IKK{\beta}$/TBK1 overexpression strategy. Conclusion: Overall, our data suggest that the suppression of $IKK{\beta}$ and TBK1, which mediate transcriptional regulation of NF-${\kappa}B$ and IRF3, respectively, may contribute to the broad-spectrum inhibitory activity of BIOGF1K.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권9호
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• pp.712-722
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• 2018

본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.385-391
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• 2022

본 논문에서는 경사 하강법 기반의 경로 생성(GBPP)과 입자 군집 최적화(PSO)를 결합하여 3차원 공간에서 금지구역, 지형정보, 고정익 특성 등을 고려한 경로 생성 알고리즘을 제안한다. 기존의 GBPP 방법의 경우 빠르게 경로 생성이 가능하지만 초기 경로에 따라 지역적 최적 값에 빠져 안전하지 않은 경로가 생성될 수 있다. 유전 알고리즘(GA)과 PSO 등 생물학에서 영감을 받은 군집 지능 알고리즘들의 경우 다양한 경로들을 샘플링하여 지역적 최적 값 문제를 해결할 수 있다. 다만 무인기와 경로점 개수가 증가하여 최적 변수가 증가할 경우 군집 개수를 늘려야 하고 계산 시간이 크게 증가한다. 두 알고리즘 단점을 보완하고자 본 연구에서는 GBPP 입력 값인 초기경로를 수평, 수직 방향에 대한 변위 두 가지 변수로 정의하고 이를 PSO 변수로 정의하여 계층적 경로 최적화 알고리즘 HPSO를 제안한다. 제안한 알고리즘은 통용되는 비행 제어 컴퓨터(FCC)의 software-in-the-loop simulation(SILS)을 사용하여 고정익 무인기에 대한 사용 가능성을 검증하였다.