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붕소-중성자 포획치료를 위한 미세 속중성자 선량 특성 연구 (Dosimetry of the Low Fluence Fast Neutron Beams for Boron Neutron Capture Therapy)

  • 이동한;지영훈;이동훈;박현주;이석;이경후;서소희;김미숙;조철구;류성렬;유형준;곽호신;이창훈
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.66-73
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    • 2001
  • 목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.

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필발(Piper longum Linn.)로부터 전립선암 세포사멸물질 pipernonaline의 분리 및 동정 (Purification and Identification of Apoptosis Modulator Pipernonaline from Piper longum Linn. against Prostate Cancer Cells)

  • 김광연;김윤진;이완;유선녕;조효진;이선이;이한승;손재학;오현철;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.671-675
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    • 2009
  • Prostate cancer has been a critical health problem due to an increase of prostate cancer-related deaths worldwide. Also, a frequent treatment option for prostate cancer is androgen ablation, but this treatment has a limited scope, especially for hormone-refractory cancer. There is an urgent need for the identification of alternative therapeutic strategies for prostate cancer. Previously, over one hundred species of dried-plant methanol extracts were tested for inhibitory effects on proliferation. One of them, Piper longum Linn. was selected based on its potent anti-proliferation effect. The dried root of P. longum Linn. was extracted with 100% methanol for 2-3 days and its extract was fractionated using chloroform. The chloroform layer was then subjected to column chromatography on silica gel, reverse phase-18 (RP-18) and Sephadex LH-20, in turn. Finally, the pure compound was obtained and identified as pipernonaline by NMR spectroscopic and physico-chemical analysis. In this study, anti-proliferation and cell cycle arrest effects of pipernonaline on human prostate cancer PC-3 cells were investigated using the MTT and PI staining, respectively. Our findings suggest that pipernonaline represents a dose-dependent growth inhibition pattern on PC-3 cells and, moreover, its growth inhibition is associated with sub-G1 and G0/G1 cell cycle accumulation in PC-3 cells. Also, these results provide an anticancer candidate for human prostate cancer.

철근콘크리트 교각의 소요연성도에 따른 심부구속철근량 산정식 수정 (Modified Equation for Ductility Demand Based Confining Reinforcement Amount of RC Bridge Columns)

  • 이재훈;손혁수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.169-178
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    • 2009
  • 현행 도로교설계기준의 철근콘크리트 교각 심부구속 횡방향철근량 산정식은 중심축력을 받는 기둥에서 콘크리트 피복이 탈락된 후 콘크리트 심부만으로 저항하는 축강도가 콘크리트 피복이 탈락되기 이전의 축강도 이상이 되기 위하여 필요한 횡구속 철근비로서 콘크리트 압축강도, 횡방향철근 항복강도 및 단면적비율을 주요변수로 고려하고 있다. 이들 변수 중 피복두께에 따라 달라지는 전체단면적과 심부단면적의 단면적비율은 압축파괴 영역에서의 강도발현 측면을 고려한 변수이므로 교각과 같이 작용축력이 상대적으로 낮아 축력보다는 모멘트에 의해서 지배되는 인장파괴 영역의 연성거동 측면에서는 단면적비율이 미치는 영향은 크지 않다. 그러나 설계기준의 횡방향철근량 산정식 자체가 교각의 내진거동에 중요한 요소인 연성능력을 직접적으로 고려한 식이 아니기 때문에 단면크기가 상대적으로 작은 경우 또는 내구성 등의 확보 차원에서 콘크리트 피복두께가 증가하여 단면적비율이 과도하게 커지는 경우에는 교각의 시공성 및 경제성이 저하될 정도로 많은 횡방향철근량이 요구되는 문제점을 야기한다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트 피복두께가 심부구속 횡방향철근량 산정식에 미치는 영향을 비교, 분석하고 보다 합리적인 내진설계를 위한 심부구속 횡방향철근량 산정식을 수정 제안하였으며 국내 외에서 수행된 실험 결과를 바탕으로 제안식의 안전율 및 타당성을 검증하였다.

관개수(灌漑水)에 의한 시비양분(施肥養分)의 토양중(土壤中) 이동(移動)에 관(關)한 연구(硏究) 1. 관수량(灌水量)에 따른 양분(養分) 이동(移動) (Movement of Applied Nutrients Through Soils By Irrigation 1. Movement of nutrients to the amount of water applied)

  • 유관식;유순호;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.102-108
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    • 1991
  • 나지상태(裸地狀態)에서 관수량(灌水量)에 따른 양분(養分)의 수직이동(垂直移動) 양상(樣相)을 구명하기 위하여 본량사양토(本良砂壤土)(Typic Udifluvents)의 작토층(作土層)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 microplot(지름 20cm, 길이 85cm)시험(試驗)을 수행하였다. 시비량(施肥量)를 기준으로 하여 각(各) 성분(成分)이 (각(各) 토층(土層)으로 이동(移動)된 양(量))/(시비량(施肥量))${\times}$(시비지점에서 각(各) 토층(土層) 중심점까지의 거리)의 화(和)를 평균(平均) 이동(移動)거리라 했을때, 평균이동(平均移動)거리는 관수량(灌水量)과 수직적(直線的)인 관계가 있었다. 1 pore volume(piston front 10cm)물의 이동(移動)에 대한 각(各) 성분(成分)의 평균(平均) 이동(移動)거리는(cm)는 Cl, 7.52>무기태(無機態) N, 6.03>K, 3.50>Mg, 2.69>Ca, 1.19>유효인산(有效燐酸), 0.29순이었다. 여러 성분중(成分中) Cl이 가장 활발하게 하향이동(下向移動)되어 물의 piston front 이동(移動)거리의 75%가 되었고, 인산(燐酸)은 거의 이동(移動)되지 않아 물의 piston front 이동(移動)거리의 3%에 불과하였다. 양분이동(養分移動)의 결과 토양 pH는 관수량(灌水量)이 많아질수록 표층(表層)에서 낮아지고 심층(深層)에서 높아지는 경향인데 토양(土壤)깊이별 pH변화는 치환성(置換性) Ca과 Mg보다는 $NH_4-N$의 함량변화와 같은 경향을 보였다.

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독활(Aralia cordata Thunb) 추출물의 Nitric Oxide Synthesis 저해효과 (Inhibitory Effects of Aralia cordata Thunb Extracts on Nitric Oxide Synthesis in RAW 264.7 Macrophage Cells)

  • 강창호;구자룡;소재성
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.621-627
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    • 2012
  • 항염증효과가 있는 기능성 식품 및 의약품 소재의 개발을 위하여 천연 식물 자원으로부터 NOS 저해 활성 물질을 분리하고 그 이화학적인 특성에 대해 알아보기 위해 항염증 효과가 있다고 알려져 있는 58가지의 생약재에서 NO 저해효과를 확인해 본 결과 독활에서 80% 이상의 높은 저해활성을 가진 것을 알 수 있었다. 독활 생약재 에탄올 추출물에서 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, water 순으로 용매 분획을 실시한 후 NO 생성 저해 활성을 측정한 결과, chloroform 분획에서 가장 높은 저해 활성을 보여 최종 분리 시료로 선정하였으며, open column chromatography(silica gel, $C_{18}$)를 이용하여 최종적인 활성 물질(AC8-MV)을 분리할 수 있었다. 분리한 활성 물질(AC8-MV)의 순도를 확인하기 위하여 analytical HPLC와 LC-ESI-mass spectrum를 분석한 결과 순수한 단일 물질로 분리 되었음을 확인할 수 있었으며, 차후 nuclear magnetic resonance spectrometer(NMR)를 통해 구조분석을 실시할 것이다. 또한 AC8-MV와 NO저해효과가 유의적으로 차이가 없던 AC8-MVI 활성물질에 대한 순도 및 구조분석을 연구할 것이다. 이를 통해 독활로부터 분리한 활성물질(AC8-MV)이 NO inhibitor 로서 일반 항염증 약물 및 기능성 식품 소재로 실용화될 수 있는 가능성을 시사하였다.

Radiographic and Clinical Outcomes Following Pedicle Subtraction Osteotomy : Minimum 2-Year Follow-Up Data

  • Choi, Ho Yong;Hyun, Seung-Jae;Kim, Ki-Jeong;Jahng, Tae-Ahn;Kim, Hyun-Jib
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제63권1호
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    • pp.99-107
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    • 2020
  • Objective : The purpose of this study was to report the results of pedicle subtraction osteotomy (PSO) for fixed sagittal imbalance with a minimum 2-year follow-up. Besides, authors evaluated the effect of adjunctive multi-level posterior column osteotomy (PCO) on achievement of additional lumbar lordosis (LL) during PSO. Methods : A total of 31 consecutive patients undergoing PSO for fixed sagittal imbalance were enrolled and analyzed. Correction angle of osteotomized vertebra (PSO angle) and other radiographic parameters including pelvic incidence (PI), thoracic kyphosis, LL, and sagittal vertical axis (SVA) were evaluated. Clinical outcomes and surgical complications were also assessed. Results : The mean age was 66.0±9.3 years with a mean follow-up period of 33.2±10.5 months. The mean number of fused segments was 9.6±3.5. The mean operative time and surgical bleeding were 475.9±160.5 minutes and 1406.1±932.1 mL, respectively. The preoperative SRS-22 score was 2.3±0.7 and improved to 3.2±0.8 at the final follow-up. The mean PI was 54.5±9.5°. LL was changed from 7.0±28.9° to -50.2±13.2°. The PSO angle was 33.7±13.5° (15.6±20.1° preoperatively, -16.1±19.4° postoperatively). The difference of correction angle of LL (57.3°) was greater about 23.6° than which of PSO angle (33.7°). SVA was improved from 189.5±93.0 mm, preoperatively to 12.4±40.8 mm, postoperatively. There occurred six, eight, and 14 cases of complications at intraoperative, early (<2 weeks) postoperative, and late (≥2 weeks) postoperative period, respectively. Additional operations were needed in nine patients due to the complications. Conclusion : PSO could provide satisfactory results for patients with fixed sagittal imbalance regarding clinical and radiographic outcomes. Additional correction of LL could be achieved with conduction of adjunctive multi-level PCOs during PSO.

유한요소해석에 의한 고강도 강재를 사용한 각형 콘크리트 충전 강관 기둥의 설계인자 분석 (Parametric Study on design Variables of Rectangular Concrete Filled Tubular Columns with High-Strength Steel)

  • 최현기;배백일;최윤철;최창식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.10-21
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    • 2015
  • 합성구조의 안전성의 보장을 위해 대부분의 설계기준은 경험적 사실을 기반으로 강재의 설계기준항복강도의 상한선을 제시하고 있다. 그러나 세장비가 큰 콘크리트충전강관기둥과 같이 탄성 좌굴하중에 영향을 받는 부재의 경우 설계강도를 크게 낮게 평가함에 따라 비경제적 설계가 수행될 경우가 발생한다. 따라서 세장한 기둥의 경제적 설계를 위해 현행 설계기준에서 제시하고 있는 강재의 설계기준항복강도 이상의 항복강도를 보유한 강재가 사용될 경우 설계기준의 안전성에 대한 평가를 수행하였다. 다양한 경우에서의 높은 설계기준항복강도의 적용성 평가를 위하여 유한요소해석을 사용한 변수분석을 계획하였으며, 680MPa 급의 항복강도를 보유한 강재가 적용된 세장한 직사각형 콘크리트 충전 강관기둥의 실험을 수행하여 유한요소해석 모델의 적합성 평가와 고강도 강재의 적용성 평가를 수행하였다. 변수분석에 적용된 변수는 강재의 항복강도, 콘크리트의 설계기준압축강도, 강재의 두께와 세장비로 구성되었다. 각 변수들은 KBC 2009에 의한 강도와 비교되었다. 54개의 모델에 대한 변수분석 결과와 기 수행 연구결과들을 통해 세장한 직사각형 콘크리트 충전 강관기둥은 KBC에서 제안하고 있는 강재항복강도의 제한을 초과할 경우에도 안전하게 설계될 수 있는 것으로 나타났다.

RC기둥의 내진성능평가를 위한 재료비선형 상사법칙 (Similitude Law on Material Non-linearity for Seismic Performance Evaluation of RC Columns)

  • 이도근;조재열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.409-417
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    • 2010
  • 지진에 의한 사회기반 구조물의 손상은 대형참사를 유발할 가능성이 크므로, 적절한 내진성능평가가 이루어져야한다. 특히 지진하중 하에서 구조물의 거동은 상부 하중을 지탱하는 기둥의 거동에 지배되므로 기둥에 대한 해석 및 실험을 통한 내진성능평가는 가장 핵심적인 요소이다. 현재 내진성능평가 실험의 일환으로 준정적실험, 유사동적실험, 진동대실험 등이 대표적으로 수행되고 있으며 이러한 실험을 수행 시 시험체의 크기, 실험장비 성능의 한계, 경제적인 이유 등으로 원형 구조물을 대신하여 축소모형을 통해 실험을 수행하고 있다. 이러한 축소모형실험을 위해서는 적절한 상사법칙을 적용해야 하는데, 현재 일반적으로 적용되고 있는 상사법칙은 탄성범위 내에서 유도가 되어 있기 때문에 지진하중하 구조물의 비탄성 거동을 예측하는데 무리가 있다. 또한 마이크로콘크리트를 사용한 축소모형에 대해서는 필연적으로 재료특성에 있어서 원형재료와 축소모형재료 사이에 왜곡이 발생하여 결과의 신뢰성에 영향을 주게된다. 따라서 이 연구에서는 재료의 왜곡과 비탄성 거동을 고려하여 새로운 상사법칙을 제시하였다.

Bacillus속이 생산하는 Cyclodextrin Glucanotransferase에 의한 Stevioside로의 당전이반응 (Transglucosylation to Stevioside by Cyclodextrin Glucanotransferase from Bacillus sp.)

  • 천성숙;조영제
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권1호
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    • pp.41-48
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    • 2004
  • Cyclodextrin glucanotransferase(CGTase)를 생성하는 Bacillus sp. 균주를 토양으로부터 분리하였으며, CGTase 생성을 위하여 0.1% albumin, 2% $NH_4Cl$, 2% soluble starch, 0.2% $NH_2PO_4$를 효소생산배지에 첨가하여 $37^{\circ}C$에서 72시간 배양 시 최대의 활성을 나타내었다. Sephadex G-100과 G-150을 사용한 gel filtration과 DEAE-cellulose를 이용한 이온 교환 크로마토그래피로 9.72배 정제하였으며, specific activity는 528.02 unit/mg이었다. CGTase의 효소학적 특성은 최적 pH, 최적 온도는 pH 8.0과 $80^{\circ}C$였으며, pH $8.0{\sim}11.0$$60{\sim}80^{\circ}C$에서 안정하였다. 금속이온 중 $Pb^{2+},\;Hg^{2+}$$Zn^{2+}$에서 효소활성이 억제되었다. CGTase의 첨가 효소량을 $20.5{\sim}410$ unit 까지 변화시키며 stevioside로의 당전이능을 조사한 결과 20.5 unit 및 41 unit 처리 시 당전이율은 74.9%와 75,7%로 높게 나타났으며, 205 unit 처리시에는 당전이율은 68.7%로 비슷하였으나 갈변화가 진행되었다. 효소의 농도를 높여 410 unit를 처리했을 때 당전이율은 57.9%로 더욱 떨어졌으며 역시 갈변화가 진행되어 제품의 물성을 나쁘게 하였고, 당전이 산물 중 pentaglycoside와 hexaglycoside가 검출되지 않아 필요이상의 효소사용량은 오히려 당전이 반응에 역효과가 나타났다.

철근 기계적 정착장치의 설계 고려사항과 인발특성 (Design Considerations and Pull-Out Behavior of Mechanical Anchor of Reinforcement)

  • 천성철;김대영
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.593-601
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    • 2001
  • 철근콘크리트구조에서 철근의 인장력이 발휘되기 위해서는 적절한 정착길이 또는 갈고리가 필요하다. 그런데, 접합부와 같이 배근이 집중되는 곳이나 대구경 고강도철근이 필요한 경우 정착을 위한 정착길이나 갈고리의 제작 및 배근작업이 어려우며 콘크리트의 충진성도 저하될 수 있다. 또한 갈고리부분의 과도한 응력집중으로 국부적인 지압파괴나 slip이 발생될 우려도 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안으로 정착판을 철근 단부에 부착한 기계적 정착공법이 제안되고 있다. 본 연구는 기계적 정착공법의 기초가 되는 정착장치의 요구성능과 정착설계법을 고찰하고 인발실험를 통해 정착장치의 앵커기능을 확인하고자 한다 인발실험 결과, 본 연구에서 설계된 정착장치는 앵커로써의 기능을 적절히 발휘하여 기존 CCD 이론식과 매우 근접한 내력을 발휘하였다 철근항복내력 이상의 정착내력을 지니는 경우, 항복하중까지 콘크리트에 아무런 손상이 발생되지 않았으며, 정착판 후미에서 콘크리트와의 상대변위는 0.2mm이하로 콘크리트에 손상을 유발시키지 않을 것으로 판단되었다. 따라서, 본 연구의 설계과정으로 제작된 기계적 정착장치를 통해 콘크리트에 유해한 손상 없이 필요한 정착내력을 확보할 수 있다. 그러나, 철근간 간격이 좁아 파괴면이 중첩되는 경우에는 정착내력이 크게 저하되어, 순수한 콘크리트 내력만으로 기계적 정착설계가 이루어지는 경우 상당한 매립깊이가 요구된다. 따라서, 실제 구조물의 정착설계를 위해서는 인접부재와의 골조거동(frame action)에 따른 구속효과와 전단보강근의 영향을 고려할 필요가 있다. 이에 대한 추가적인 연구가 필요하다.