• 생체재료학회지
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• 제22권4호
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• pp.328-336
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• 2018

Background: Biogenic fabrication of silver nanoparticles from naturally occurring biomaterials provides an alternative, eco-friendly and cost-effective means of obtaining nanoparticles. It is a favourite pursuit of all scientists and has gained popularity because it prevents the environment from pollution. Our main objective to take up this project is to fabricate silver nanoparticles from lichen, Usnea longissima and explore their properties. In the present study, we report a benign method of biosynthesis of silver nanoparticles from aqueous-ethanolic extract of Usnea longissima and their characterization by ultraviolet-visible (UV-vis), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) analyses. Silver nanoparticles thus obtained were tested for antimicrobial activity against gram positive bacteria and gram negative bacteria. Results: Formation of silver nanoparticles was confirmed by the appearance of an absorption band at 400 nm in the UV-vis spectrum of the colloidal solution containing both the nanoparticles and U. longissima extract. Poly(ethylene glycol) coated silver nanoparticles showed additional absorption peaks at 424 and 450 nm. FTIR spectrum showed the involvement of amines, usnic acids, phenols, aldehydes and ketones in the reduction of silver ions to silver nanoparticles. Morphological studies showed three types of nanoparticles with an abundance of spherical shaped silver nanoparticles of 9.40-11.23 nm. Their average hydrodynamic diameter is 437.1 nm. Results of in vitro antibacterial activity of silver nanoparticles against Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Streptococcus pyrogenes, Streptococcus viridans, Corynebacterium xerosis, Corynebacterium diphtheriae (gram positive bacteria) and Escherichia coli, Klebsiella pneuomoniae and Pseudomonas aeruginosa (gram negative bacteria) showed that it was effective against tested bacterial strains. However, S. mutans, C. diphtheriae and P. aeruginosa were resistant to silver nanoparticles. Conclusion: Lichens are rarely exploited for the fabrication of silver nanoparticles. In the present work the lichen acts as reducing as well as capping agent. They can therefore, be used to synthesize metal nanoparticles and their size may be controlled by monitoring the concentration of extract and metal ions. Since they are antibacterial they may be used for the treatment of bacterial infections in man and animal. They can also be used in purification of water, in soaps and medicine. Their sustained release may be achieved by coating them with a suitable polymer. Silver nanoparticles fabricated from edible U. longissima are free from toxic chemicals and therefore they can be safely used in medicine and medical devices. These silver nanoparticles were stable for weeks therefore they can be stored for longer duration of time without decomposition.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제27권3호
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• pp.327-335
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• 2019

As the elderly population is increasing, Alzheimer's disease (AD) has become a global issue and many clinical trials have been conducted to evaluate treatments for AD. As these clinical trials have been conducted and have failed, the development of new theraphies for AD with fewer adverse effects remains a challenge. In this study, we examined the effects of Theracurmin on cognitive decline using 5XFAD mice, an AD mouse model. Theracurmin is more bioavailable form of curcumin, generated with submicron colloidal dispersion. Mice were treated with Theracurmin (100, 300 and 1,000 mg/kg) for 12 weeks and were subjected to the novel object recognition test and the Barnes maze test. Theracurmin-treated mice showed significant amelioration in recognition and spatial memories compared those of the vehicle-treated controls. In addition, the antioxidant activities of Theracurmin were investigated by measuring the superoxide dismutase (SOD) activity, malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH) levels. The increased MDA level and decreased SOD and GSH levels in the vehicle-treated 5XFAD mice were significantly reversed by the administration of Theracurmin. Moreover, we observed that Theracurmin administration elevated the expression levels of synaptic components, including synaptophysin and post synaptic density protein 95, and decreased the expression levels of ionized calcium-binding adapter molecule 1 (Iba-1), a marker of activated microglia. These results suggest that Theracurmin ameliorates cognitive function by increasing the expression of synaptic components and by preventing neuronal cell damage from oxidative stress or from the activation of microglia. Thus, Theracurmin would be useful for treating the cognitive dysfunctions observed in AD.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제11권1호
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• pp.7-15
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• 2019

PURPOSE. The aim of this study was to identify the effects of three aesthetic restorative materials on the wear between tooth and restoration by a pin-on-disk manner. MATERIALS AND METHODS. Six aesthetic restorative materials were used to prepare disk specimens for wear test, which were Lava Zirconia as zirconia group, Vintage MP and Cerabien ZR as veneering porcelain group, Gradia Direct microhybrid composite containing prepolymerized fillers, Filtek Z250 microhybrid composite containing zirconia glass and colloidal silica particles, and Filtek Z350 nanocomposite as composite resin group. Vertical loss of the worn cusp, change of the surface roughness of the restoration materials, and the surface topography were investigated after wear test under 9.8-N contact load. RESULTS. The porcelain groups (Vintage MP and Cerabien ZR) caused the largest vertical loss of teeth when compared with those of the composite resin and zirconia groups, and Filtek Z250 microhybrid composite results in the second-largest vertical loss of teeth. The surface of Filtek Z350 nanocomposite was deeply worn out, but visible wear on the surface of the zirconia and Gradia Direct microhybrid composite was not observed. When the zirconia surface was roughened by sand-blasting, vertical loss of teeth considerably increased when compared with that in the case of fine polished zirconia. CONCLUSION. It was identified that microhybrid composite resin containing a prepolymerized filler and zirconia with reduced surface roughness by polishing were the most desirable restorative materials among the tested materials to prevent the two-body wear between aesthetic restorative material and tooth.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.108-116
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• 2018

구리 용융흔(Melted bead) 미세조직(Microstructure)은 변형층(Deformed layer)과 원조직(Undeformed layer)으로 구분할 수 있다. 변형층이 존재하는 경우에는 측정오류가 발생되어 연마/미세연마(Grinding/Polishing)를 통하여 변형층을 제거하고 원조직을 관측하여야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 구리 용융흔의 미세조직 분석을 위한 연마/미세연마 절차(Process)를 제시하였다. 변형층 제거를 위해 연마재 종류/크기, 연마시간, 연마율의 상관성을 분석하였고 변형층의 두께를 $1{\mu}m$ 이하가 되도록 하였다. 연구결과, 실리콘카바이드 연마재 $15{\mu}m$ (SiC P1200) 2 min, $10{\mu}m$ (SiC P2400) 1 min, 다이아몬드 연마재 $6{\mu}m$ 8 min, $3{\mu}m$ 6 min, $1{\mu}m$ 10 min, $.25{\mu}m$ 8 min 실시하는 새로운 연마/미세연마 절차를 제시하였다. 또한 최종 단계에서 3 min 동안 콜로이달 실리카 $.04{\mu}m$로 화학적 미세연마를 실시함으로써 미세조직의 선명성을 증대시키는 방안도 제시하였다. 연마/미세연마 시간은 총 38 min이 소요되며, 기존에 제시된 시간, 절차보다 단순화 하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제16권4호
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• pp.397-410
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• 2018

아메리슘(Am)은 사용후핵연료의 장기 방사성 독성에 크게 영향을 주기 때문에 고준위 방사성 폐기물 처분의 장기 안전성 평가에 필수적으로 고려되어야 할 원소이다. 분광학적 방법을 이용한 일부 악티나이드 원소의 화학반응 연구가 활발히 진행되고 있는 반면, 아메리슘에 대한 연구는 아직까지 미비한 상황이다. 이 연구에서는 고순도의 시료를 필요로 하는 화학반응 연구를 위하여 $^{241}Am$ 시료를 정제한 후, 액체섬광계수기와 감마선 및 알파선 스펙트럼을 이용하여 정량과 정성분석을 하였다. 액체 광도파 모세관 셀을 이용한 고감도의 UV-Vis 흡수 분광학과 시간분해 레이저 형광 분광학을 이용하여 Am(III) 가수분해물과 옥살레이트(oxalate, Ox) 착물반응을 조사하였다. 산성조건에서 $Am^{3+}$은 503 nm에서 최대 흡수봉우리를 보이며, 몰흡광계수는 $424{\pm}8cm^{-1}{\cdot}M^{-1}$임을 확인하였다. 중성 이상의 pH 조건에서 형성되는 $Am(OH)_3(s)$ 콜로이드 입자에서는 506-507 nm 파장에서 최대 흡수봉우리가 관측되었다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$ 착물은 $Am^{3+}$에 비교하여 흡수 및 발광스펙트럼이 각각 4와 5 nm정도 장파장으로 이동하였고 몰흡광계수와 발광세기도 크게 증가하였다. ${Am(Ox)_3}^{3-}$의 발광수명은 23에서 56ns으로 증가하였고 이는 Am(III)의 내부권에 결합하고 있던 약 여섯 개의 물분자가 옥살레이트의 카르복실기로 치환되었음을 의미한다. 이 결과로부터 ${Am(Ox)_3}^{3-}$은 각 옥살레이트 리간드가 두 자리 결합(bidentate)을 하고 있다는 것을 제안하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권5호
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• pp.1322-1332
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• 2019

In this paper, we systematically investigated the influence of some selected ligands on the U-phosphate precipitation induced by soil bacteria. These organics are widely ranging from acetate, lactate, salicylate and citrate to oxalate. The results revealed that uranium could be biomineralized on bacteria as $UO_2HPO_4{\cdot}4H_2O$ or $(UO_2)_3(PO_4)_2{\cdot}4H_2O$. The influence of organic ligands on the biomineralization had clear-cut correlations with its complexation abilities to uranyl. It was clearly found that the U-phosphate biomineralization was affected noticeably by the strong ligands (oxalate and citrate). Further study discovered that when the organic ligands were uncompetitive with biotic $PO_4^{3-}$ for uranyl, the transformation of uranyl species from ${\beta}-UO_2(OH)_2$ colloidal particles to free $UO_2^{2+}$-ligands ions could facilitate the U-phosphate biomineralization. However, when the organic ligands competed with biotic $PO_4^{3-}$ for uranyl, the U-phosphate biomineralization were inhibited. Our results highlight the importance of complex interactions of strong organic ligands with uranyl during the bacterial precipitation of U-P compounds and thus for the mobilization and immobilization of radio-nuclides in the nature.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제36권
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• pp.267-297
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• 2003

The plain coarse pottery from the Unjeonri Bronze Age relic sites in the Cheonan, Korea were studied on the basis of clay mineralogy, geochemistry and archaegeological interpretations. For the research, the potteries are utilized at the analysis for 6 pieces of plain coarse potteries. Color of the these potteries are mainly light brown, partly shows the yellowish brown to reddish brown. The interior, surface and inside of the pottery appear as different colors in any cases. Original source materials making the Unjeonri potteries are used of mainly sandy clay soil with extreme coarse grained irregularly quartz and feldspar. The magnetic susceptibility of the Unjeonri pottery range from 0.20 to 1.20. And the Unjeonri soil's magnetic susceptibility agree almost with 0.20 to 1.30. In the same magnetization of soil and pottery, the results revealed that the Unjeonri soil and low material of pottery are same produced by identical source materials. The Unjeonri potteries and soil are very similar patterns with all characteristics of soil mineralogy, geochemical evolution trend. The result seems to be same relationships between the behavior and enrichment patterns on the basis of a compatible and a incompatible elements. Consequently, the Unjeonri potteries suggest that made the soil to be distributed in the circumstance of the relic sites as the raw material are high in a greater part. In the Unjeonri soil, the kaolinite is common occurred minerals. However, in the Unjeonri pottery, the kaolinite was not detected in all broken pieces. The kaolinite was presumed to destroy crystal structure during the firing processes of over $550^{\circ}C$. The quartz is phase transition from ${\alpha}$-quartz to ${\beta}$-quartz at $573^{\circ}C$, but the Unjeonri pottery did not investigated any phase transition evidences of quartz. The chorite was detected within the mostly potteries and soils. As the results, the Unjeonri potteries can be interpreted by not experiencing a firing temperature over $800^{\circ}C$. The colloidal and cementing materials between the quartz and low materials during the heating did not exist in the internal part of the potteries. An any secondary compounds by heating does not appear within the crack to happen during the dry of the pottery. The hyphae group are kept as it is with the root tissue of an organic matters to live in the swampy land. In the syntheses of all results, the general firing condition to bake and make the Unjeonri pottery is presumed from $550^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$. However, the firing condition making the Unjeonri pottery can be different firing temperature partially in one pottery. Even, the some part of the pottery does not take a direct influence on the fire.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.388-393
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• 2023

지도 학습 기반의 신경 망을 활용한 공학적 자료의 분석은 화학공학 공정 최적화, 미세 먼지 농도 추정, 열역학적 상평형 예측, 이동 현상 계의 물성 예측 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 신경 망의 지도 학습은 학습 자료를 요구하며, 주어진 학습 자료의 구성에 따라 학습 성능이 영향을 받는다. 빈번히 관찰되는 공학적 자료 중에는 DNA의 길이, 분석 물질의 농도 등과 같이 로그 간격으로 주어지는 자료들이 존재한다. 본 연구에서는 넓은 범위에 분포된 로그 간격의 학습 자료를 기계 학습으로 처리하는 경우, 사용 가능한 손실 함수들의 학습 성능을 정량적으로 평가하였으며, 적합한 학습 자료 구성 방식을 연구하였다. 이를 수행하고자, 100×100의 가상 이미지를 활용하여 기계 학습의 회귀 과업을 구성하였다. 4개의 손실 함수들에 대하여 (i) 오차 행렬, (ii) 최대 상대 오차, (iii) 평균 상대 오차로 정량적 평가하여, mape 혹은 msle가 본 연구에서 다룬 과업에 대해 최적의 손실 함수가 됨을 알아내었다. 또한, 학습 자료의 값이 넓은 범위에 걸쳐 분포하는 경우, 학습 자료의 구성을 로그 간격 등을 고려하여 균등 선별하는 방식이 높은 학습 성능을 보임을 밝혀내었다. 본 연구에서 다룬 회귀 과업은 DNA의 길이 예측, 생체 유래 분자 분석, 콜로이드 용액의 농도 추정 등의 공학적 과업에 적용 가능하며, 본 결과를 활용하여 기계 학습의 성능과 학습 효율의 증대를 기대할 수 있을 것이다.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권2호
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• pp.169-179
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• 2024

양자점 패터닝 기술은 최근 QLED, 센서, laser, 태양전지, 양자컴퓨터 등을 포함한 광전자 응용분야에서 많은 수요가 예상되고 있다. 최근 양자점 패터닝을 위한 다양한 기술이 등장했지만 여전히 실제 산업에 적용에는 힘든 실정이다. 1~100 ㎛에 걸친 다양한 패턴 크기를 구현할 수 있는 전사프린팅은 대면적화가 어렵고 공정과정 중 발생할 수 있는 양자점 필름의 불완전한 박리 문제로 인한 패터닝 수율 문제가 보고 되고 있다. 기존 반도체 공정을 활용할 수 있는 포토리소그래피를 활용한 양자점 패터닝은 초고해상도로 픽셀을 패터닝 할 수 있다는 장점이 있지만, 포토레지스트를 제거하기 위해 쓰이는 용매에 의해 양자점 패턴 자체가 손상될 수도 있고 오염되어 광 효율이 낮아질 수 있다는 우려가 있다. 포토레지스트를 사용하지 않고 양자점의 용해도를 활용한 직접 광경화 공정이 주목받았지만, 패터닝 과정 중 생기는 결함과 비방사성 재결합으로 인해 양자점의 발광 효율이 떨어진다는 단점이 있어 표면 처리 등의 연구가 더욱 요구된다. 잉크젯 프린팅은 대면적화가 쉽고 상대적으로 경제적이라는 장점이 있으나 패턴의 불균일성과 낮은 해상도의 단점이 있다. 다양한 양자점 패터닝 방법 기술개발을 통해 QLED 소자에만 국한되는 것이 아니라 태양전지, 양자 통신, 양자 컴퓨터 등에도 적용이 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권2호
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• pp.86-94
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• 1991

Soil Taxonomy에서는 화산회토(火山灰土)를 Inceptisols의 아목(亞目)인 Andepts로 분류(分類)하였는데, 1990년부터는 Andisols이라는 새로운 목(目)으로 분류(分類)하고 있다. Andisols의 중심개념(中心槪念)은 교질부분(膠質部分)이 Allophane과 같은 short-range-order 광물(鑛物)이거나 Al-유기복합체(有機複合體)가 주(主)가 되는 토양(土壤)이다. 따라서 Andisols 분류(分類)의 기준이 되는 Andic 특성(特性)을 규정(規定)하는데 선택적(選擇的) 추출방법(抽出方法)이 이용(利用)된다. 본(本) 연구(硏究)는 제주도(濟州道)의 한라산(漢拏山) 남사면(南斜面)에 Toposequence를 이루고 있는 10개 토양통(土壤統)과 제주도(濟州島)의 주요 토양군(土壤群)인 암갈색토(暗褐色土), 농암갈색토(濃暗褐色土), 흑색토(黑色土), 갈색삼림토(褐色森林土)를 대상으로 하여 Pyrophosphate, Dithionite-Citrate 및 Oxalate로 침출(浸出)되는 Al, Fe, Si 등을 분석하고 주요 토양(土壤)의 Allophane과 Ferrihydrite, Al-, Fe-유기복합체(有機複合體)등의 함량(含量)을 조사하여 Andic 특성(特性)을 고찰(考察)하였다. 1. Allophane과 Ferrihydrite와 같은 Short-range-order 광물(鑛物)이나 Al(Fe)-유기복합체(有機複合體)는 저지대(低地帶)에 분포(分布)한 암갈색토(暗褐色土)인 월평(月坪) 및 용흥통(龍興統)에서는 낮으나 그외 토양(土壤)에서는 높았다. 2. 저지대(低地帶)에 분포(分布)한 토양(土壤)을 제외하면 지대(地帶)가 높아질수록 Allophane 함량(含量)이 감소(減少)하고 Al-유기복합체(有機複合體) 함량(含量)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이며, 토심(土深)이 깊어질수록 Allophane 함량(含量)이 증가(增加)하고 Al-유기복합체(有機複合體) 함량(含量)이 낮아졌다. 3. 중산간지대(中山間地帶)에 분포(分布)한 오라(吾羅) 및 아라통(我羅統)과 분석구(噴石口)에 분포(分布)한 토양(土壤)인 노로(老路) 및 적악통(赤岳統)에서는 존토층(全土層)을 통하여 Allophane과 Ferrihydrite 함량(含量)이 높았다. 4. 지대(地帶)가 높아질수록 pH가 낮고 유기물(有機物) 함량(含量)이 높아짐에 따라 고지대(高地帶)에 분포(分布)한 흑색토(黑色土) 평대통(坪垈統)과 갈색산림토(褐色森林土)인 토산(兎山) 및 흑악통(黑岳統)의 A층(層)에서는 활성(活性) Al이 주(主)로 Al-유기복합체(有機複合體)의 구성분(構成分)으로 존재(存在)하기 때문에 Allophaned의 함량(含量)이 낮으나 토심(土深)이 Al-유기복합체(有機複合體)보다는 Allophane의 구성분(構成分)으로 존재(存在)하고 따라서 Allophane 함량(含量)이 높았다.