• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.27-35
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• 2024

메탄, 프로판 등을 주성분으로 하는 연료가스는 폭발위험장소에서 사용될 수 있으며, 누출로 인한 공정조건의 영향으로 불균일한 혼합기를 형성할 수 있다. 균일한 혼합기를 대상으로 측정된 문헌 데이터를 이용한 화재 폭발 위험성 평가, 손상 예측은 가스 누출에 의한 실제 폭발 사고와 다른 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 가스 누출시 나타날 수 있는 농도 변화에 있어서 불균일성 혼합기의 폭발압력, 화염속도 등의 폭발특성을 조사하였다. 길이 0.82 m의 스테인리스 재질의 밀폐 배관에서 수행하였으며 컬러 초고속 카메라 및 압력 센서를 사용하여 관찰하였다. 또한 배관 내의 시간에 따른 농도차이 변화에 대해 회귀분석 모델을 사용하여 불균일 혼합물의 정량화 방법을 제안하였다. 본 연구의 농도 불균일성 조건에 있어서 메탄 폭발 시 전파화염은 불균일성 농도가 높아짐에 따라 화염 면적의 증가가 관찰되었고 이는 난류 화염의 주름진 화염 구조와 유사하였다. 메탄의 최대압력까지 걸리는 소요시간은 불균일성이 클수록 감소하였고, 폭발압력은 불균일성이 클수록 증가하였다. 농도가 불균일한 메탄의 K_G(폭연지수)의 범위는 1.30~1.58 [MPa·m/s]으로서 메탄의 농도가 균일성에서 불균일성로 변화하면서 17.7% 증가하였다.

• 산업융합연구
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• 제22권6호
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• pp.51-59
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• 2024

본 논문은 COVID-19와 같은 팬데믹 상황에서 소상공인에게 실질적으로 도움이 되는 정부 정책을 제언하는데 목적이 있다. 이를 위해 'COVID-19 소상공인 지원', 'COVID-19 감염병 대응체계에 따른 소상공인 영향', 'COVID-19 소상공인 경제정책' 키워드를 중심으로 뉴스 기사를 크롤링하여 텍스트 마이닝 분석의 키워드 빈도분석과 워드클라우드 분석을 수행하였고, LDA 토픽 모델링 분석을 통해 주요 이슈를 파악하였다. LDA 토픽 모델링을 수행한 결과 소상공인 지원 정책은 정부의 현금성 지원과 금융지원으로 토픽 레이블을 구성하였고, COVID-19 감염병 대응체계에 따른 소상공인 영향은 정부 주도의 방역체계와 개인 주도의 방역체계로 토픽 레이블을 구성하였으며, COVID-19 경제정책은 경제위기와 자생력을 갖추기 위한 소상공인 정책으로 토픽 레이블을 구성하였다. 구성한 토픽레이블을 중심으로 향후 팬데믹 상황에서 소상공인 피해 감면 정책과 소상공인이 시장경쟁력 제고 정책에 대해 파악할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.

• 대기
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• 제34권2호
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• pp.139-151
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• 2024

The Yeongdong region has suffered from severe snowstorms and the relevant damage such as traffic accidents on slippery roads, and the collapse of greenhouses and temporary buildings. While a lot of research on snowfall has been conducted, the detailed study of snow crystals' phase and habit through intensive observations and the relevant microphysical analysis is still lacking. Therefore, a snowflake camera, PARSIVEL, and intensive radiosonde soundings were utilized to investigate phase and habit changes in solid precipitation. Two remarkable episodes of phase and habit changes were selected such as 19 March 2022 and 15 February 2023. Both events occurred in the synoptic condition of the High in the north and the Low passing by the south, which was accompanied by rapid temperature cooling below 2.5 km. During the events of a short period between 3 to 6 hours, the temperature at 850 hPa decreased by about 4 to 6℃. This cooling led to a change in the main habit of snow particles from riming to aggregate, identified with both MASC and PARSIVEL. Meanwhile, the LDAPS model analyses do not successively represent the rapid cooling and short-term variations of solid precipitation, probably by virtue of overestimating low-level equivalent potential temperature during these periods. The underlying causes of these the low-level temperature variations within 6 hours, still remain unclear. It might be associated with mesoscale orographic phenomenon due to the mountains and East Sea effects, which certainly needs an intensive and comprehensive observation campaign.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권5호
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• pp.627-637
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• 2023

Background: Damage to the healthy intestinal epithelial layer and regulation of the intestinal immune system, closely interrelated, are considered pivotal parts of the curative treatment for inflammatory bowel disease (IBD). Plant-based diets and phytochemicals can support the immune microenvironment in the intestinal epithelial barrier for a balanced immune system by improving the intestinal microecological balance and may have therapeutic potential in colitis. However, there have been only a few reports on the therapeutic potential of plant-derived exosome-like nanoparticles (PENs) and the underlying mechanism in colitis. This study aimed to assess the therapeutic effect of PENs from Panax ginseng, ginseng-derived exosome-like nanoparticles (GENs), in a mouse model of IBD, with a focus on the intestinal immune microenvironment. Method: To evaluate the anti-inflammatory effect of GENs on acute colitis, we treated GENs in Caco2 and lipopolysaccharide (LPS) -induced RAW 264.7 macrophages and analyzed the gene expression of proinflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-6, and IL-10 by real-time PCR (RT-PCR). Furthermore, we further examined bacterial DNA from feces and determined the alteration of gut microbiota composition in DSS-induced colitis mice after administration of GENs through 16S rRNA gene sequencing analysis. Result: GENs with low toxicity showed a long-lasting intestinal retention effect for 48 h, which could lead to effective suppression of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 production through inhibition of NF-κB in DSS-induced colitis. As a result, it showed longer colon length and suppressed thickening of the colon wall in the mice treated with GENs. Due to the amelioration of the progression of DSS-induced colitis with GENs treatment, the prolonged survival rate was observed for 17 days compared to 9 days in the PBS-treated group. In the gut microbiota analysis, the ratio of Firmicutes/Bacteroidota was decreased, which means GENs have therapeutic effectiveness against IBD. Ingesting GENs would be expected to slow colitis progression, strengthen the gut microbiota, and maintain gut homeostasis by preventing bacterial dysbiosis. Conclusion: GENs have a therapeutic effect on colitis through modulation of the intestinal microbiota and immune microenvironment. GENs not only ameliorate the inflammation in the damaged intestine by downregulating pro-inflammatory cytokines but also help balance the microbiota on the intestinal barrier and thereby improve the digestive system.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.131-140
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• 2024

해양에서 사용되는 부이와 같은 항로표지는 항해 중인 선박들에게 정확한 정보를 제공하여 선박이 자신의 위치를 명확히 파악하고, 주변의 위험 지역을 표시하여 안전한 항로를 유지하는데 필수적인 역할을 한다. 하지만, 선박과의 충돌 사고로 인해 부이의 파손 및 복구에 막대한 비용이 소요된다. 이러한 사고를 예방하기 위해 현재 고가형 장비를 사용하기도 하지만 비용 부담 문제로 도입하기 쉽지 않다. 해당 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 임베디드 시스템을 활용한 해상 객체 검출 알고리즘 연구를 진행한다. 기존 연구에서는 수평선 검출을 위해 허프 변환을 사용하였지만, 연산량이 많아 실시간 처리가 어렵다는 한계가 존재한다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 이미지 분할을 진행한 후, Otsu 알고리즘을 최적화하여 수평선을 검출한다. 또한, 검출된 수평선을 기준으로 선박 충돌 위험성이 높은 구역을 위험 영역(Region of Interest, ROI)으로 설정한다. 위험 영역을 설정한 이후, 수평선 아래에 위치한 영역에서 해상 객체를 검출하고 해당 영역에 CNN(Convolutional Neural Network)모델을 활용하여 해당 객체의 선박 여부를 판별한다. 만약 선박으로 판별된 객체가 위험 영역에 존재하는 경우, 이를 위험 선박으로 간주한다. 제안하는 알고리즘은 항로표지 충돌 사고를 사전에 방지할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.251-258
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• 2024

이 논문은 포트 받침이 설치된 3경간 연속 콘크리트 거더교를 대상으로 받침의 노후화가 교량의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다. 포트 받침은 고정단 및 가동단의 강성을 반영해 교축방향, 교축직각방향, 수직방향의 탄성 스프링으로 모델링하였다. 포트 받침의 노후화를 고정단 받침의 수평강성 저하와 가동단 받침의 수평강성 증가로 나누어 받침의 노후화가 교량의 지진 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 수치해석으로부터 구한 고유진동수 값과 이 교량의 설계 고유진동수를 비교하여 해석 대상 3경간 연속 거더교의 유한요소모델이 타당함을 보였으며, 국내 도로교설계기준(한계상태설계법)의 설계응답스펙트럼에 부합하는 인공지진파를 이용해 받침 강성의 변화에 따른 교량 상부 및 받침의 지진응답을 계산하였다. 지진해석 결과, 받침의 노후화로 인해 고정단 받침의 수평강성이 감소할 경우 지진으로 인한 고정단 받침의 절대최대 상대변위가 증가하였다. 이는 받침을 지지하는 모르타르의 균열과 앵커 볼트의 탈락 가능성이 커짐을 의미한다. 받침의 노후화로 인해 가동단 받침의 수평강성이 증가하는 경우에는 지진으로 인한 고정단 받침의 절대최대 전단력이 감소하였다. 그러나 이 경우 가동단 바로 위 거더 단면에 추가의 휨인장응력이 발생할 수 있으며, 이러한 받침 성능의 변화로 인하여 지진 시 연속 콘크리트교에 예기치 못한 구조적 손상이 발생할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.295-300
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• 2024

본 논문에서는 일치 추적 분해를 활용한 샌드위치 복합재의 결함 탐지 및 정량화 방법을 소개한다. 샌드위치 복합재 시편을 제작하기 위해 핸드 레이-업 공법과 핫 프레스 공법을 활용하여 결함이 존재하는 시편과 없는 시편을 제작하였다. 결함의 위치와 정도를 파악하기 위해 플래시 서모그래피를 활용하여 확인하였다. 각각의 시편에서 데이터를 확보하기 위해 pitch-catch법을 활용한 초음파 전파 실험을 설정하였고, 샌드위치 복합재의 표면에 부착한 압전 센서를 통해 데이터를 확보하였다. 획득한 신호는 일치 추적 분해를 이용하여 추정 및 분해하고, 고속 푸리에 변환과 웨이블릿 변환 기반 노이즈 제거 방법과의 성능을 비교하였다. 노이즈를 제거한 신호는 각각 동일한 구조의 1-D CNN 모델에 훈련하여 성능을 비교하였다. 제안한 일치 추적 분해 기반 신호 노이즈 제거는 기존의 방법보다 높은 정확도, 안정성, 훈련 속도를 보였으며, 시간-주파수 영역에서 보다 직관적인 모드 분리를 확인하여 특성 추출을 통한 일치 추적 분해 기반 신호 전처리 및 딥러닝 모델 훈련의 가능성을 확장할 수 있음을 확인하였다.

• Experimental and Molecular Medicine
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• 제54권
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• pp.1236-1249
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• 2022

Acquired resistance to inhibitors of anaplastic lymphoma kinase (ALK) is a major clinical challenge for ALK fusion-positive non-small-cell lung cancer (NSCLC). In the absence of secondary ALK mutations, epigenetic reprogramming is one of the main mechanisms of drug resistance, as it leads to phenotype switching that occurs during the epithelial-to-mesenchymal transition (EMT). Although drug-induced epigenetic reprogramming is believed to alter the sensitivity of cancer cells to anticancer treatments, there is still much to learn about overcoming drug resistance. In this study, we used an in vitro model of ceritinib-resistant NSCLC and employed genome-wide DNA methylation analysis in combination with single-cell (sc) RNA-seq to identify cytidine deaminase (CDA), a pyrimidine salvage pathway enzyme, as a candidate drug target. CDA was hypomethylated and upregulated in ceritinib-resistant cells. CDA-overexpressing cells were rarely but definitively detected in the naïve cell population by scRNA-seq, and their abundance was increased in the acquired-resistance population. Knockdown of CDA had antiproliferative effects on resistant cells and reversed the EMT phenotype. Treatment with epigenome-related nucleosides such as 5-formyl-2'-deoxycytidine selectively ablated CDA-overexpressing resistant cells via accumulation of DNA damage. Collectively, our data suggest that targeting CDA metabolism using epigenome-related nucleosides represents a potential new therapeutic strategy for overcoming ALK inhibitor resistance in NSCLC.

• Molecular Medicine Reports
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• 제20권4호
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• pp.3709-3718
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• 2019

Chronic pancreatitis (CP) is characterized by recurrent pancreatic injury, resulting in inflammation and fibrosis. Currently, there are no drugs for the treatment of pancreatic fibrosis associated with CP. Piperine, a natural alkaloid found in black pepper, has been reported to show anti-inflammatory, anti-oxidative, and antitumor activities. Although piperine exhibits numerous properties in regards to the regulation of diverse diseases, the effects of piperine on CP have not been established. To investigate the effects of piperine on CP in vivo, we induced CP in mice through the repetitive administration of cerulein (50 ㎍/kg) six times at 1-h intervals, 5 times per week, for a total of 3 weeks. In the pre-treatment groups, piperine (1, 5, or 10 mg/kg) or corn oil were administrated orally at 1 h before the first cerulein injection, once a day, 5 times a week, for a total of 3 weeks. In the post-treatment groups, piperine (10 mg/kg) or corn oil was administered orally at 1 or 2 week after the first cerulein injection. Pancreases were collected for histological analysis. In addition, pancreatic stellate cells (PSCs) were isolated to examine the anti-fibrogenic effects and regulatory mechanisms of piperine. Piperine treatment significantly inhibited histological damage in the pancreas, increased the pancreatic acinar cell survival, reduced collagen deposition and reduced pro-inflammatory cytokines and chemokines. In addition, piperine treatment reduced the expression of fibrotic mediators, such as α-smooth muscle actin (α-SMA), collagen, and fibronectin 1 in the pancreas and PSCs. Moreover, piperine treatment reduced the production of transforming growth factor (TGF)-β in the pancreas and PSCs. Furthermore, piperine treatment inhibited TGF-β-induced pSMAD2/3 activation but not pSMAD1/5 in the PSCs. These findings suggest that piperine treatment ameliorates pancreatic fibrosis by inhibiting TGF-β/SMAD2/3 signaling during CP.

• International Journal of Stem Cells
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• 제15권3호
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• pp.311-323
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• 2022

Background and Objectives: Human mesenchymal stem cells (MSCs) are emerging as a treatment for atopic dermatitis (AD), a chronic inflammatory skin disorder that affects a large number of people across the world. Treatment of AD using human umbilical cord blood-derived MSCs (hUCB-MSCs) has recently been studied. However, the mechanism underlying their effect needs to be studied continuously. Thus, the objective of this study was to investigate the immunomodulatory effect of epidermal growth factor (EGF) secreted by hUCB-MSCs on AD. Methods and Results: To explore the mechanism involved in the therapeutic effect of MSCs for AD, a secretome array was performed using culture medium of hUCB-MSCs. Among the list of genes common for epithelium development and skin diseases, we focused on the function of EGF. To elucidate the effect of EGF secreted by hUCB-MSCs, EGF was downregulated in hUCB-MSCs using EGF-targeting small interfering RNA. These cells were then co-cultured with keratinocytes, Th2 cells, and mast cells. Depletion of EGF disrupted immunomodulatory effects of hUCB-MSCs on these AD-related inflammatory cells. In a Dermatophagoides farinae-induced AD mouse model, subcutaneous injection of hUCB-MSCs ameliorated gross scoring, histopathologic damage, and mast cell infiltration. It also significantly reduced levels of inflammatory cytokines including interleukin (IL)-4, tumor necrosis factor (TNF)-α, thymus and activation-regulated chemokine (TARC), and IL-22, as well as IgE levels. These therapeutic effects were significantly attenuated at all evaluation points in mice injected with EGF-depleted hUCB-MSCs. Conclusions: EGF secreted by hUCB-MSCs can improve AD by regulating inflammatory responses of keratinocytes, Th2 cells, and mast cells.