• Wind and Structures
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• 제34권1호
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• pp.127-136
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• 2022

In this work a multi-fidelity non-intrusive polynomial chaos (MF-NIPC) has been applied to a structural wind engineering problem in architectural design for the first time. In architectural design it is important to design structures that are safe in a range of wind directions and speeds. For this reason, the computational models used to design buildings and bridges must account for the uncertainties associated with the interaction between the structure and wind. In order to use the numerical simulations for the design, the numerical models must be validated by experi-mental data, and uncertainties contained in the experiments should also be taken into account. Uncertainty Quantifi-cation has been increasingly used for CFD simulations to consider such uncertainties. Typically, CFD simulations are computationally expensive, motivating the increased interest in multi-fidelity methods due to their ability to lev-erage limited data sets of high-fidelity data with evaluations of more computationally inexpensive models. Previous-ly, the multi-fidelity framework has been applied to CFD simulations for the purposes of optimization, rather than for the statistical assessment of candidate design. In this paper MF-NIPC method is applied to flow around a rectan-gular 5:1 cylinder, which has been thoroughly investigated for architectural design. The purpose of UQ is validation of numerical simulation results with experimental data, therefore the radius of curvature of the rectangular cylinder corners and the angle of attack are considered to be random variables, which are known to contain uncertainties when wind tunnel tests are carried out. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations are solved by a solver that employs the Finite Element Method (FEM) for two turbulence modeling approaches of the incompressible Navier-Stokes equations: Unsteady Reynolds Averaged Navier Stokes (URANS) and the Large Eddy simulation (LES). The results of the uncertainty analysis with CFD are compared to experimental data in terms of time-averaged pressure coefficients and bulk parameters. In addition, the accuracy and efficiency of the multi-fidelity framework is demonstrated through a comparison with the results of the high-fidelity model.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제31권3호
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• pp.350-358
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• 2023

Hand-foot-and-mouth disease (HFMD) is a viral infectious disease that occurs in children under 5 years of age. Its main causes are coxsackievirus (CV) and enterovirus (EV). Since there are no efficient therapeutics for HFMD, vaccines are effective in preventing the disease. To develop broad coverage against CV and EV, the development of a bivalent vaccine form is needed. The Mongolian gerbil is an efficient and suitable animal model of EV71 C4a and CVA16 infection used to investigate vaccine efficacy following direct immunization. In this study, Mongolian gerbils were immunized with a bivalent inactivated EV71 C4a and inactivated CVA16 vaccine to test their effectiveness against viral infection. Bivalent vaccine immunization resulted in increased Ag-specific IgG antibody production; specifically, EV71 C4a-specific IgG was increased with medium and high doses and CVA16-specific IgG was increased with all doses of immunization. When gene expression of T cell-biased cytokines was analysed, Th1, Th2, and Th17 responses were found to be highly activated in the high-dose immunization group. Moreover, bivalent vaccine immunization mitigated paralytic signs and increased the survival rate following lethal viral challenges. When the viral RNA content was determined from various organs, all three doses of bivalent vaccine immunization were found to significantly decrease viral amplification. Upon histologic examination, EV71 C4a and CVA16 induced tissue damage to the heart and muscle. However, bivalent vaccine immunization alleviated this in a dose-dependent manner. These results suggest that the bivalent inactivated EV71 C4a/CVA16 vaccine could be a safe and effective candidate HFMD vaccine.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.103-112
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• 2009

원자력발전소에서 센서의 주기적 교정은 안전운전을 위해 꼭 필요하다. 그러나 실제 드리프트가 발생하여 교정을 요하는 센서는 약 2% 미만이다. 또한, 센서의 작동 상태를 매 핵연료 주기마다 수행하는 것은 고장 혹은 드리프트가 발생한 센서를 최대 18개월까지 감지하지 못한 채 운전할 위험이 있다. 원전의 안전운전 및 불필요한 교정을 줄이기 위해 센서의 상시 교정 감시가 필요하다. 이를 위해 주성분 분석과 Support Vector Regression(SVR)을 이용한 PCSVR 알고리즘을 개발하였고, 고리원전 3호기의 출력증발 데이터를 이용하여 검증하였다. 주성분분석은 선형변환을 통한 입력공간의 축소 및 노이즈 제거 효과를 나타내며, AASVR은 해석학적 및 기계학적 모델로 모델링하기 힘든 복잡계를 쉽게 나타낼 수 있는 장점이 있다. SVR의 세가지 파라미터는 반응표면분석법에 의해 최적화하였다. 센서의 고장탐지를 위해 모델 출력의 잔차를 슈하르트 관리도, EWMA, CUSUM 및 일반화우도비검정(GLRT)을 통해 그 결과를 비교하였다. 미세한 드리프트에 대해 CUSUM과 GLRT가 우수한 결과를 보였다. 개발된 알고리즘은 수출형 원전 APR1000 설계시 적용가능 할 것으로 판단된다.

• Animal Bioscience
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• 제35권10호
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• pp.1489-1498
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• 2022

Objective: The objective of this study was to identify polymorphism in olfactomedin like 3 (OLFML3) gene, and association analysis with meat quality, carcass characteristics, retail meat cut, and fatty acid composition in sheep, and expression quantification of OLFML3 gene in phenotypically divergent sheep. Methods: A total of 328 rams at the age of 10 to 12 months with an average body weight of 26.13 kg were used. A novel polymorphism was identified using high-throughput sequencing in sheep and genotyping of OLFML3 polymorphism was performed using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Among 328 rams, 100 rams representing various sheep genotypes were used for association study and proc general linear model was used to analyse association between genotypes and phenotypic traits. Quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) was used for the expression analysis of OLFML3 mRNA in phenotypically divergent sheep population. Results: The findings revealed a novel polymorphism in the OLFML3 gene (g.90317673 C>T). The OLFML3 gene revealed three genotypes: CC, CT, and TT. The single nucleotide polymorphism (SNP) was found to be significantly (p<0.05) associated with meat quality traits such as tenderness and cooking loss; carcass characteristics such as carcass length; retail meat cut such as pelvic fat in leg, intramuscular fat in loin and tenderloin, muscle in flank and shank; fatty acids composition such as tridecanoic acid (C13:0), palmitoleic acid (C16:1), heptadecanoic acid (C17:0), ginkgolic acid (C17:1), linolenic acid (C18:3n3), arachidic acid (C20:0), eicosenoic acid (C20:1), arachidonic acid (C20:4n6), heneicosylic acid (C21:0), and nervonic acid (C24:1). The TT genotype was associated with higher level of meat quality, carcass characteristics, retail meat cut, and some fatty acids composition. However, the mRNA expression analysis was not different among genotypes. Conclusion: The OLFML3 gene could be a potential putative candidate for selecting higher quality sheep meat, carcass characteristics, retail meat cuts, and fatty acid composition in sheep.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.287-295
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• 2024

간세포암종은 전 세계적으로 암 관련 사망의 두 번째 주요 원인으로 새로운 치료 전략을 필요로 한다. 간세포암종 환자를 치료에 사용되는 화학요법제는 독성이 있고 심각한 부작용이 있는 것으로 알려졌다. 본 연구는 건강한 간세포에서 세포독성을 일으키지 않으면서 종양세포를 표적으로 하는 부작용을 감소시키는 항암제의 효능을 조사하였다. Berberine은 이소퀴놀린 알칼로이드의 식물 유래 화합물로 다양한 약리학적 특성으로 인해 암 치료의 잠재적 후보군으로 보고되고 있다. 간암 세포 생존율에 대한 berberine의 효과는 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide 분석을 사용하여 측정하였다. HCC 증식은 콜로니 형성 분석을 통해 실시하였다. 세포이동에 대한 berberine의 효과는 상처 치유 분석으로 실시하였다. Berberine은 HepG2 세포와 같은 간암 세포의 증식과 콜로니 형성 및 세포이동을 억제하였다. Berberine 처리는 Beclin-1 및 LC3-II 등의 자가포식 관련 유전자 발현과 단백질 발현을 증가시켰으며, Caspase-3 및 Caspase-9등의 세포자멸사의 mRNA 발현 및 활성을 증가시켰다. 또한, 세포유래 이종이식 동물실험에서 berberine 처리에 따른 종양의 크기와 무게가 감소함을 확인하였다. 본 연구 결과는 간세포암에 대한 베르베린의 효능을 조명하여 표적 및 맞춤형 치료의 기회를 제시할 수 있음을 시사한다.

• 한방재활의학과학회지
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• 제34권2호
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• pp.15-28
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• 2024

Objectives We used the D-galactose (D-gal) induced C2C12 myoblast senescence model to investigate whether ethanol extract of Perilla. fructescens leaves (EEPF) could delay cellular senescence and regulate related mechanisms. Methods C2C12 myogenic cells were cultured in an incubator under 37 ℃ and 5% CO₂ conditions. EEPF, dried perilla leaves were pulverized and extracted at 1:10 (v/v) at 50 ℃ for 4 hours. Cell counting kit-8 and western blot analysis was performed. Annexin V-FITC apoptosis detection kit and DAPI staining was applied. Catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px), total antioxidant capacity (T-AOC), superoxide dismutase (SOD), and malondialdehyde analysis kits were used. To measure the level of reactive oxygen species generation, staining and flow cytometry was used. To analyze the mitochondrial activity, membrane potential changes were measured using JC-1. 𝛽-gal activity was analyzed using SA-𝛽-gal staining solution, and DNA damage was analyzed by using 𝛾-H2AX. Quantikine ELISA kit was used to analyze inflammatory cytokine production. Results According to the results of this study, EEPF significantly alleviated the decrease in cell viability in C2C12 cells treated with D-gal and suppressed the decrease in the expression of proliferating cell nuclear antigen. EEPF also markedly blocked D-gal-induced C2C12 cell apoptosis and restored reduced activity of CAT, GSH-Px, T-AOC, SOD. In addition, EEPF suppressed the decrease in 𝛽-galactosidase activity, the induction of DNA damage and the increase in expression of senescence-associated secretory phenotype proteins such as p16, p53 and p21 in D-gal-treated C2C12 cells. Furthermore, EEPF significantly attenuated D-gal-induced production and expression of inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-6 and IL-18. Conclusions The results of this study indicate that EEPF can be used as a potential candidate for the prevention and treatment of muscle aging.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제51권4호
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• pp.340-356
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• 2018

본 연구는 생애주기 중 성인 대상 영양지수 (NQ for adults) 개발을 목표로 수행되었다. 성인의 식행동과 영양섭취 관련 문헌, 국민건강영양조사 자료, 식생활지침 및 국가 영양정책, 전문가 및 포커스 집단을 대상으로 심층면접을 통해 파일럿 조사용 체크리스트를 개발하였다. 성인 368명을 대상으로 1일의 식사섭취조사와 체크리스트 설문조사를 수행하고, 체크리스트 평가항목과 식사섭취조사결과인 영양섭취 수준 간의 상관관계가 높은 24개 항목을 전국단위 조사용 체크리스트로 선정하여 사용하였다. 전국단위 조사는 주민등록인구통계자료를 활용하여 기본 층화변수로 6개 권역을 설정하고 권역별로 성별, 연령군별 성인 인구수를 기준으로 비례 배분하여 총 1,053명을 대상으로 인터넷 조사를 수행하였다. 탐색적 요인분석을 실시하여 성인 영양지수 평가항목을 21개 항목, 4개 요인으로 분류하고, 구조방정식 모형을 이용해 평가항목의 구성타당도를 검증한 후 추정된 경로계수를 적용하여 가중치를 산출하였다. 성인 NQ를 위한 4개 요인과 가중치는 각각 균형 0.25, 다양 0.25, 절제 0.30, 식행동 0.20이었다. '균형' 영역에는 과일, 달걀, 콩이나 콩제품, 우유 또는 유제품, 견과류, 생선류 섭취 빈도 및 아침 식사 빈도 7개 항목이 포함되었고, '다양' 영역에는 채소 반찬, 물 섭취 빈도와 편식 수준 3개 항목이, '절제' 영역에는 패스트푸드, 라면류, 단음식 또는 달거나 기름진 빵, 가당음료 섭취 빈도, 야식, 외식이나 배달음식 섭취 빈도 6개 항목이, '식행동' 영역에는 영양성분표시 확인, 건강한 식습관 노력 정도, 건강 인지 수준, 30분 이상 운동한 빈도, 음식 먹기 전 손씻기 5개 항목이 포함되었다. 전국단위 조사대상자의 NQ 평균 점수는 53.2점 이었고, 영역별 점수는 균형 38.6점, 다양 55.9점, 절제 67.1점, 식행동 47.0점 이었다. NQ를 기준으로 58점 이상인 경우 '양호'로, 58점 미만인 경우는 '모니터링이 필요'한 것으로 판정하였다. 본 연구에서 개발된 성인 NQ는 21개 항목으로 구성된 체크리스트를 통해 NQ점수와 균형, 다양, 절제 및 식행동 영역의 점수 산출이 가능하며, 상대적인 NQ 등급 부여를 통해 식사의 질과 영양이 양호한 지를 평가할 수 있다. 또한 성인 NQ는 체계적인 영양관리, 만성질환 예방을 위한 교육사업 및 정부의 영양정책 효과 평가 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1168-1175
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• 2017

프로바이오틱스(probiotics)는 숙주에 이로운 작용을 하는 장내세균으로 주로 알려져 있으며 꾸준히 염증치료의 새로운 치료물질로 주목 받고 있다. 그러나 Lactobacillus나 Bifidobacterium과 같은 전형적인 프로바이오틱스는 장내에서 꾸준히 생존하기 어렵고 그로 인해 매개할 수 있는 다양한 효능이 줄어든다. 반면, Enterococcus는 다양한 물질을 분비하고 생물학적 활성을 지니고 있는 프로바이오틱스이긴 하나 동시에 기회감염균으로 항생제 내성능을 쉽게 획득할 수도 있어 사용을 자제할 것을 권고하고 있으며, Vancomycin 내성인자를 원래부터 가지고 있어서 이 인자의 발현과 함께 타 독성균주에 전달할 가능성이 있다. 그러나 본 연구에서는 이러한 Enterococcus의 추출물을 이용하여 항염증 물질을 확인해보고자 하였다. 특히, 호흡기계 질환인 천식의 치료효능을 보기 위해 human monocytic cell line인 THP-1 세포를 이용한 in vitro test와 천식 유발 BALB/c mice를 이용한 in vivo test를 시행하였다. 천식은 사이토카인과 IgE 등 세포 염증성 물질을 분비하고 호산구, 호중구, 호염기구, 비만세포, 단구, T 세포 등 다양한 염증 세포가 폐 부위로 침윤되는 복합적인 염증 질환으로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 우선 Enterococcus faecalis 에서 초음파 처리를 통해 균체성분을 분해한 다음 동결건조하여 추출물을 획득하였다. E. faecalis에서 추출한 추출물(Ef extract)을 PBS에 부유시킨 다음, 염증유발을 위해 ovalbumin (OVA)를 처리한 THP-1 세포에 처리한 결과, OVA에 의해 증가한 THP-1 세포의 생존율이 감소하였다. 또한 OVA에 의해 천식이 유발된 BALB/c mice에서 염증부위인 폐의 세척액을 채취하여 폐 조직 내 세포 변화를 관찰하였다. 그 결과, Ef extract에 의해 호산구와 호중구가 Ef extract 농도에 따라 점차 감소하였고 혈액 내에서도 Ef extract에 의해 호산구, 호중구, 호염기구가 감소하였다. 이는 Ef extract에 의해 염증세포로부터 IL-5의 분비를 억제하고 IgE의 양을 감소시켜 이와 관련된 염증세포의 침윤 및 증가를 억제한 것으로 사료된다. 이를 통해 Ef extract 가 천식 동물모델에서 항염증효과가 있음을 관찰하였지만 Ef extract의 구성 물질 분석 및 작용 메커니즘에 대한 추가연구를 통해 천식 치료물질로의 가능성을 규명할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.710-718
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• 2021

태반유래 중간엽줄기세포(PD-MSCs)는 재생의학에서 세포기반치료제로 잘 알려진 세포군이다. PD-MSCs의 손상된 부위로의 이동과 호밍 기능은 MSC 생착의 중요한 특성이다. miRNA는 최근 MSC의 증식, 생존 이동과 같은 중요한 기능을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 담관결찰(BDL) 쥐 모델에서 PD-MSCs 호밍에 관련된 miRNA 및 표적 유전자를 동정하는 것으로, 마이크로어레이 분석을 이용하여 PD-MSCs 호밍에 관여하는 유전자 표적 miRNA를 선별하였다. BDL 쥐모델에 PD-MSCs을 이식한 일주일 후 간 조직에서 PD-MSCs 생착여 부는 면역형광분석법과 qRT-PCR에 의한 인간 Alu유전자 발현으로 확인되었다. 저산소 및 정상조건(Hyp/Nor)에서 이동한 PD-MSC에 비하여, PD-MSCs 이식한 BDL군 간 조직에서 miRNAs 발현의 차이가 크게 나타났으며, PD-MSCs 호밍 관련 miRNA와 표적유전자를 검증하였다. miR199a-5p 및 miR-148a-3p에 대한 표적 유전자 인테그린 α4 (ITGA4)와 α5 (ITGA5)의 발현은 이식(Tx)그룹에서(p<0.05) 유의하게 상향 조절되었다. 또한 인테그린 β1 (ITGB1)과 β8 (ITGB8)의 발현은 miR-183-5p 및 miR-145-5p억제에 의하여 크게 증가되었다. 따라서 이러한 결과는 BDL에 의해 손상된 쥐간에서 PD-MSCs가 호밍효과을 위해 인테그린 그룹과 관련된 miRNA 발현 조절에 관여함을 나타내었다. 본 연구결과는 miRNA에 의한 인테그린 그룹 조절기능이 BDL에 의해 유도된 간섬유증 쥐모델에서 PD-MSCs의 치료효과에 기여할 수 있음을 시사한다.

• 경영정보학연구
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• 제16권3호
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• pp.161-177
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• 2014

기업신용등급은 금융시장의 신뢰를 구축하고 거래를 활성화하는데 있어 매우 중요한 요소로서, 오래 전부터 학계에서는 보다 정확한 기업신용등급 예측을 가능케 하는 다양한 모형들을 연구해 왔다. 구체적으로 다중판별분석(Multiple Discriminant Analysis, MDA)이나 다항 로지스틱 회귀분석(multinomial logistic regression analysis, MLOGIT)과 같은 통계기법을 비롯해, 인공신경망(Artificial Neural Networks, ANN), 사례기반추론(Case-based Reasoning, CBR), 그리고 다분류 문제해결을 위해 확장된 다분류 Support Vector Machines(Multiclass SVM)에 이르기까지 다양한 기법들이 학자들에 의해 적용되었는데, 최근의 연구결과들에 따르면 이 중에서도 다분류 SVM이 가장 우수한 예측성과를 보이고 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 다분류 SVM의 성능을 한 단계 더 개선하기 위한 대안으로 유전자 알고리즘(GA, Genetic Algorithm)을 활용한 최적화 모형을 제안한다. 구체적으로 본 연구의 제안모형은 유전자 알고리즘을 활용해 다분류 SVM에 적용되어야 할 최적의 커널 함수 파라미터값들과 최적의 입력변수 집합(feature subset)을 탐색하도록 설계되었다. 실제 데이터셋을 활용해 제안모형을 적용해 본 결과, MDA나 MLOGIT, CBR, ANN과 같은 기존 인공지능/데이터마이닝 기법들은 물론 지금까지 가장 우수한 예측성과를 보이는 것으로 알려져 있던 전통적인 다분류 SVM 보다도 제안모형이 더 우수한 예측성과를 보임을 확인할 수 있었다.