• 대한간호
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• 제32권5호
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• pp.66-77
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• 1994

The purpose of this study was to develop a new nursing unit which can meet changing health care needs, enhance patients' satisfaction and nurses' job satisfaction, and finally guarantee quality nursing care with present manpower. For this, one medical unit was selected as a unit for quality care. And one medical unit which is similar in staffing and patients' characteristics was selected as a control unit. To assess present problems and identify the remedies to the problems a hospital-wide survey and a workshop were performed. According to the survey results, educational programs and improvement of the facilities and equipment supply system, managereal support for interdepartmental cooperation and intensification of bed-side nursing care were adopted as main principles for operating model unit, This model unit was operated for 3 months from Sep. 1, 1992 to Nov. 30, 1992. To evaluate the effectiveness of the model unit, derect/indirect nursing care hours, patients' satisfaction to nursing care, nurses' job satisfaction, and quality care index were measured. Direct/indirect nursing care hours were compared with that of the control unit, and patients' and nurses' satisfaction and quality care index were measured before and after operating model unit and compared with each other. The results of the study were as follows; 1. In the model unit mean direct nursing care hours per cach shift was 146.88 minutes and indirect nursing care hours was 354.72 minutes. The ratio of the direct nursing care hour to indirect nursing hour was 29.6 ; 70.4 and that of the control unit was 26.9 : 73.1. Direct nursing care hour in model unit was longer than that of the control unit. But, the difference was not significant. In subcategories of direct nursing care, the time spent in mobility and exercise, conservation of body temperature, hygiene, and communication and health education were longer than that of the con" trol unit. 2. Indirect nursing care hour in model unit was shorter than that of the control unit. But, the difference was not significant. In subcategories of indirect nursing care, the time spent in drug management and ward arrangement was shorter than that of the control unit. 3. Patients' satisfaction to nursing care was increased significantly after operating the model unit (T=-3.48, P=-0.002) and satisfaction to subcategories of physical comfort measure, psychological cate, and unit management components were significantly higher than before. 4. In the model unit, nurses' total job satisfaction was increased significantly after operating the model unit(Z=2.1004, P=.0357) and satisfaction to subcategory of satisfaction to administration was significantly higher than before (Z=-2.0732, P=.0382). 5. After operating the model unit, quality care index was increased from 89 to 93. With this results, it can be summarized that all the measures tried for quality care, such as educational programs, managereal support for interdepartmental cooperation, and improvement of the equipment and facility provision resulted in partial increase in direct nursing care hours, nurses satisfaction to their job and patients' satisfaction to nursing care. In can be postulated that managereal support and motivation without proper staff supplementation is not enough for increasing direct nursing care hours. And for the enhancement of the level in clinical nursing, and staff supplement must be considered sincerely and the measures for reducing indirect nursing care hours, such as computerization of nursing care activities, improvement of facilities and equipment and facilities supply system, must be instituted in addition.

• 대한약침학회지
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• 제7권3호
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• pp.5-25
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• 2004

Objectives : To observe changes in the serum proteins before and after intravenous injection of wild ginseng herbal acupuncture. Methods : Blood was collected before and after the administration of wild ginseng herbal acupuncture and only the serum was centrifuged. Then differences in the spots on the scanned image after running 2-Dimensionl electrophoresis were located and conducted mass analysis and protein identification. Results : Following results were obtained from the comparative analysis of serum proteins before and after the administration of wild ginseng herbal acupuncture. 1. 28 spots were identified before and after the administration. 2. In confirming manifestation degree, spots with more than two-times increase were 204, 803, 1505, 2205, 3105, 7104, 9001 spots, with more than one-time increase were 1101, 1302, 2013, 3009, 3010, 4002, 4009, 6706, 7103, 8006, 8101, and spots with decrease were 205, 801, 3205, 5202, 6105. 3. After conducting protein identification, proteins 205, 804, 1302, 4009, 6105, 6106 are unidentified yet, and 1101 is unnamed protein. Protein 204 is identified as complement receptor CR2-C3d, 801 as YAP1 protein, 803 as antitrypsin polymer, 1505 as PRO0684, 2013 and 3010 as proapolipoprotein, 2205 as USP48, 2403 as vitamin D binding protein, 3009 as complement component 4A preprotein, 3105 as immunoglobulin lambda chain, 3205 as transthyretin, 4002 as Ras-related protein Ral-A, 4204 as beta actin, 5202 and 7104 as apolipoprotein L1, 6704 as alpha 2 macroglobulin precursor, 7103 as complement component 3 precursor, 8006 as testis-specific protein Y, 8101 as Transferrin, 9001 as(Alpha-Oxy, Beta-(C112g)deoxy) T-State Human Hemoglobin, and 9003 as human hemoglobin. 4. Immune protein CR2-C3d, which acts against microbes and pathogenic organisms, and Antitrypsin(803), which is secreted with inflammatory response in the lungs, were increased by more than 200% after the administration of herbal acupuncture. 5. Immunoglobulin lambda chain(3105), Alpha-Oxy, Beta-(C112g)deoxy T-State Human Hemoglobin(9001), and human hemoglobin(9003) were increased by more than two-times after the administration of herbal acupuncture. 6. Proapolipoprotein(2013, 3010) and apolipoprotein(7104), key components of the HDL-cholesterol which plays an important role in preventing arteriosclerosis, were increased after the administration of herbal acupuncture. 7. Vitamin D binding protein(DBP, 2403), protecting the lung at the time of inflammatory response, was increased after the administration of herbal acupuncture. 8. Transthyretin(TTR, 3205), which is the main protein causing familial aimyloid polyneuropathy(FAP), was decreased after the administration of herbal acupuncture. 9. Ras-related protein Ral-A(4002) that controls phospholipid metabolism, cytoskeletal formation, and membrane traffic, was increased after the administration of herbal acupuncture. 10. Testis-specific protein Y(8006), which takes part in determination of the gender, was increased by more than two-times after the administration of herbal acupuncture. 11. Transferrin(8101), T-State Human Hemoblobin(9001), and Human Hemoblobin(9003) which balances the iron level in the body, were increased after the administration of herbal acupuncture. Conousion : Above results support the notion that intravenous injection of cultivated wild ginseng herbal acupuncture induce changes in serum proteins and this research can be a pioneer work in finding biomarkers.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과학회 2002년도 제54회 춘계심포지움 - 우유와 국민건강
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• pp.59-60
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• 2002

Edible films such as wax coatings, sugar and chocolate covers, and sausage casings, have been used in food applications for years$^{(1)}$ However, interest in edible films and biodegradable polymers has been renewed due to concerns about the environment, a need to reduce the quantity of disposable packaging, and demand by the consumer for higher quality food products. Edible films can function as secondary packaging materials to enhance food quality and reduce the amount of traditional packaging needed. For example, edible films can serve to enhance food quality by acting as moisture and gas barriers, thus, providing protection to a food product after the primary packaging is opened. Edible films are not meant to replace synthetic packaging materials; instead, they provide the potential as food packagings where traditional synthetic or biodegradable plastics cannot function. For instance, edible films can be used as convenient soluble pouches containing single-servings for products such as instant noodles and soup/seasoning combination. In the food industry, they can be used as ingredient delivery systems for delivering pre-measured ingredients during processing. Edible films also can provide the food processors with a variety of new opportunities for product development and processing. Depends on materials of edible films, they also can be sources of nutritional supplements. Especially, whey proteins have excellent amino acid balance while some edible films resources lack adequate amount of certain amino acids, for example, soy protein is low in methionine and wheat flour is low in lysine$^{(2)}$. Whey proteins have a surplus of the essential amino acid lysine, threonine, methionine and isoleucine. Thus, the idea of using whey protein-based films to individually pack cereal products, which often deficient in these amino acids, become very attractive$^{(3)}$. Whey is a by-product of cheese manufacturing and much of annual production is not utilized$^{(4)}$. Development of edible films from whey protein is one of the ways to recover whey from dairy industry waste. Whey proteins as raw materials of film production can be obtained at inexpensive cost. I hypothesize that it is possible to make whey protein-based edible films with improved moisture barrier properties without significantly altering other properties by producing whey protein/lipid emulsion films and these films will be suitable far food applications. The fellowing are the specific otjectives of this research: 1. Develop whey protein/lipid emulsion edible films and determine their microstructures, barrier (moisture and oxygen) and mechanical (tensile strength and elongation) properties. 2. Study the nature of interactions involved in the formation and stability of the films. 3. Investigate thermal properties, heat sealability, and sealing properties of the films. 4. Demonstrate suitability of their application in foods as packaging materials. Methodologies were developed to produce edible films from whey protein isolate (WPI) and concentrate (WPC), and film-forming procedure was optimized. Lipids, butter fat (BF) and candelilla wax (CW), were added into film-forming solutions to produce whey protein/lipid emulsion edible films. Significant reduction in water vapor and oxygen permeabilities of the films could be achieved upon addition of BF and CW. Mechanical properties were also influenced by the lipid type. Microstructures of the films accounted for the differences in their barrier and mechanical properties. Studies with bond-dissociating agents indicated that disulfide and hydrogen bonds, cooperatively, were the primary forces involved in the formation and stability of whey protein/lipid emulsion films. Contribution of hydrophobic interactions was secondary. Thermal properties of the films were studied using differential scanning calorimetry, and the results were used to optimize heat-sealing conditions for the films. Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) was used to study the nature of the interfacial interaction of sealed films. All films were heat sealable and showed good seal strengths while the plasticizer type influenced optimum heat-sealing temperatures of the films, 130$^{\circ}$C for sorbitol-plasticized WPI films and 110$^{\circ}$C for glycerol-plasticized WPI films. ESCA spectra showed that the main interactions responsible for the heat-sealed joint of whey protein-based edible films were hydrogen bonds and covalent bonds involving C-0-H and N-C components. Finally, solubility in water, moisture contents, moisture sorption isotherms and sensory attributes (using a trained sensory panel) of the films were determined. Solubility was influenced primarily by the plasticizer in the films, and the higher the plasticizer content, the greater was the solubility of the films in water. Moisture contents of the films showed a strong relationship with moisture sorption isotherm properties of the films. Lower moisture content of the films resulted in lower equilibrium moisture contents at all aw levels. Sensory evaluation of the films revealed that no distinctive odor existed in WPI films. All films tested showed slight sweetness and adhesiveness. Films with lipids were scored as being opaque while films without lipids were scored to be clear. Whey protein/lipid emulsion edible films may be suitable for packaging of powder mix and should be suitable for packaging of non-hygroscopic foods$^{(5,6,7,8,)}$.

• 감성과학
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• 제21권2호
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• pp.101-112
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• 2018

본 연구는 교통사고 예방과 사후 처리를 위한 차량용 블랙박스 디자인 개발로 블랙박스 시장 성장에 따른 기업의 대내외 블랙박스 디자인 경쟁력을 높이기 위해 진행되었다. 과거 블랙박스 시장은 꾸준히 증가하는 소비자 수요를 맞추기 위해 무분별하게 상품을 양산했었다. 수많은 종류의 차량용 블랙박스는 현재 사후관리, 품질, 디자인 등 소비자 요구를 잘 반영한 제품만이 생존하고 있다. IT 및 사회관계망의 발전으로 정보와 공유, 소비의 사이클이 빨라지면서 소비자의 다양한 요구가 발생하고 있는 상황이다. 따라서 급변하는 소비자의 니즈를 효과적으로 조사할 수 있는 새로운 디자인 방법이 필요하다고 생각한다. 새로운 소비자 니즈 조사방법으로 사례연구 및 전문가의 집단지성 방법론을 활용하여 빠르고 효과적인 소비자 요구를 도출할 수 있었다. 본 연구는 사례 연구에서 베스트셀러 블랙박스를 조사하여 디자인의 흐름을 파악하고, 차량에 장착되는 제품이라는 특수성을 고려하여 블랙박스 최적의 거치 구간을 조사했다. 이후, 블랙박스 디자인 전문가 집단의 담론을 통해 디자인의 지향점을 찾고, 블랙박스를 사용하면서 발생한 문제점을 논의하는 과정과 소비자 요구 조사 과정을 거처 블랙박스 개발에 반영했다. 집단지성 분석을 통해 새로운 거치 방식을 제안한 선도형 블랙박스(A type) 타입과 사전조사 분석을 반영한 양산 개선형 블랙박스(B type) 타입으로 나누어 디자인을 제안했다. 선도형 블랙박스는 차량과 일체형으로 디자인을 구현하고자 접착식 거치 방식이 아닌 룸미러 경첩(hinge)를 감싼 후 나사로 체결하는 구조로 구현하였다. 그 결과 차량과 일체화된 형상을 구현할 수 있었고, 집단지성 분석으로 조사된 문제점인 거치대 접착식 블랙박스의 탈 거 문제를 해결할 수 있었다. 양산 개선형 블랙박스는 사전 트렌드 조사를 통해 도출된 스타일 및 재질을 차량과 같은 방식으로 구현했으며 SD카드 탈거시 본체 전원을 자동으로 끌 수 있도록 슬라이드 구조를 채택하여 소비자 요구를 반영 하였다. 이처럼 본 연구는 트렌드 분석과 집단지성 방법을 통해 진화되는 소비자의 니즈를 발견하고 두 가지 분석에 의해 도출된 블랙박스를 비교할 수 있다. Ideation, Modeling, Rendering, Mock-up을 통해 양산을 구현하는 디자인 전 과정을 다루고 있다. 디자인 방법과 구현을 통해 기업의 블랙박스 디자인 경쟁력 강화에 기여하고자 했다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권6호
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• pp.676-684
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• 2017

생활 식습관의 변화와 비만은 성인성 대사질환 증가를 급속히 증가시켜왔고, 이에 따라 간내 지방축적으로 야기된 간염질환인 NAFLD의 유병률도 ~33%의 수준으로 높게 나타나고 있어 간경변증, 간세포암종을 포함한 간손상의 진행을 심각하게 고려해야 할 시점이다. 특히 알코올섭취와 관계없이 비만과 연계된 인슐린 저항성 간조직에서 지방간염과 간경화를 시작으로 간손상이 지속적으로 일어난다는 점에서 비교적 가벼운 간소견을 보이는 NAFLD라 할지라도 적극적인 치료의 대상으로 해야 한다. 본 연구에서 $\text\tiny{D}$-GalN/LPS로 유도된 급성간독성의 지표들(ALT, AST, ALP 및 LDH)이 SGBE 투여 시 유의한 수준으로 감소되어 효과적인 간 보호 효과가 입증되었으며 세포수준에서 NAFLD에서 높게 나타나는 염증성 사이토카인($TNF{\alpha}$, IL-6)의 발현이 현격히 억제되어 비만과 인슐린저항성으로 인한 간 내 지방의 침착으로 유발되는 NAFLD의 염증반응 조절이 예상된다. 특히 간 조직 H&E 염색 및 주요장기 비교분석에서 SGBE 투여 시 간 손상의 특징이 최소화 또는 정상소견을 나타냈을 뿐 아니라 주요장기(간, 비장, 신장 및 위)도 간 손상의 특징을 나타내지 않아 안전하게 사용할 수 있는 NAFLD 소재로 사용이 가능할 것으로 생각된다. 이와 같은 SGBE의 효능은 신호전달 단백질인 p38의 제어를 통해 NAFLD 유발 및 악화의 주된 cytokine인 $TNF{\alpha}$의 생성을 억제한 결과로 생각되며, 이는 SGBE에 포함된 linoleic acid 및 SGBE에 독특하게 높게 나타나는 ginsenoside Re 및 Rd가 주된 역할을 한 것으로 판단된다. 본 연구결과는 SGBE가 효과적인 간 보호 효능을 가지며 특히 비만과 인슐린저항성 질환(2형 당뇨 등)과 상관관계가 깊은 NAFLD에 유용한 보조치료법이 가능함을 제시하고 있어 간기능개선 및 보호 소재로서 개발이 기대된다.

• 지능정보연구
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• 제18권4호
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• pp.97-116
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• 2012

개념적 모델링(conceptual modeling)은 정보시스템 개발에 있어서 중요한 역할을 수행한다. 그럼에도 불구하고 이를 성공적으로 수행하기 위해 어떠한 방법을 채택해야 하고 그 결과를 어떻게 평가해야 할 것인지에 대한 이론적 성과는 충분하지 않다. 부분과 전체에 대한 개념적 모델링을 평가하기 위해 온톨로지 이론을 도입한 최근의 연구, "Representing Part-Whole Relations in Conceptual Modeling : An Empirical Evaluation"(Shanks et al., 2008)은 개념적 모델링 평가에 실험법을 도입했다는 긍정적인 측면에도 불구하고 비판에 직면했다. 또한 이에 대한 반대 의견이 제시되면서 개념적 모델링을 연구하거나 실무에 활용하려는 사람들에게 혼란을 초래하고 있다. 본 연구는 Bunge-Wand-Weber 온톨로지의 이론적 배경과 성과를 검토하고 논쟁에서 제외된 부분과 전체에 관한 이론적 논의를 추가하여 과연 Shanks et al.의 연구에 대한 비판이 타당한 것인지 살펴본다. 이들 연구에 대한 비판이 주로 실험적 방법의 오류를 지적한 것과 비교하여 본 연구는 Shanks et al.의 연구가 번지(Bunge) 온톨로지를 잘못 활용하고 있으며, 패러다임의 문제라는 지적은 그 근거가 확실하지 않으며, 부분과 전체에 관한 연구개념의 타당성을 확보하지 않았음을 밝혔다. 본 논문을 통해 우리는 Shanks et al.의 연구는 실증적 타당성에 대한 문제뿐만 아니라 기존의 온톨로지 개념들을 적절히 활용하지 않았고 결과적으로 부분-전체에 관한 개념적 모델링 이론에 기여하기보다는 서로 다른 모델링 패턴 간의 단순한 비교에 그쳤다는 점을 주장한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권1호
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• pp.9-18
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• 2013

야콘을 다양한 기능성 식품 소재로 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 유전자원 4계통을 대상으로 단백질, 회분, 탄수화물, 식이섬유, 비타민, 프락토올리고당 등의 영양 성분 및 기능성 성분을 분석하였다. 분석 결과 야콘은 열량 46~56 kcal로 칼로리가 낮았다. 일반성분은 수분함량이 85.9~86.8%, 지방 0.1~0.2%, 회분 0.2~0.3%, 단백질 0.5~0.7% 및 탄수화물 12.2~13.1% 함유하였으며 총 식이섬유 함량은 1.05~1.14%였다. 야콘은 요오드-녹말반응을 조사한 결과, 색소반응이나 침전 반응이 일어나지 않아 전분이 없었다. 그러나 야콘은 프락토올리고당이 9.6~11.1%로 많이 함유되어 야콘의 고형물은 전분 대신 프락토올리고당 형태로 저장되는 것으로 나타났다. 유리당은 말토스가 가장 많았고, 다음으로 수크로스, 글루코스, 프럭토스 순으로 검출되었다. 무기질을 분석한 결과, 칼륨 함량이 141~176 mg/100 g으로 가장 많았으며, 마그네슘이 8.2~10.6 mg/100 g였고 다음으로 칼슘 순으로 검출되었고 나트륨은 미량으로 나타났다. 구성 아미노산의 총 함량은 생체 100 g을 기준으로 404.0~581.8 mg으로 총 17종의 아미노산이 검출되었다. 단맛의 주요 성분인 글루탐산이 94.0~182.3 mg/100 g로 가장 많았으며 아스파틱산, 아르기닌, 알라닌 순으로 많이 포함되어 있었다. 총 아미노산에 대한 필수 아미노산의 비율은 24.8~33.6%로 나타났다. 분석 결과, 비타민으로는 카로틴 0.001~0.024 mg, 티아민(비타민 $B_1$) 0.03~0.11 mg, 리보플라빈(비타민 $B_2$) 0.02~0.03 mg, 니아신(비타민 $B_3$) 0.3~0.4 mg, 아스코르브산(비타민 C) 14.1~20.6 mg이 들어있었다. 야콘 유전자원 수집계통별 영양성분을 분석한 결과, HYL2는 무기질이 풍부하고, HYL3는 식이섬유와 비타민이 풍부한 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.219-225
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• 2013

본 연구에서는 계면활성제에 의한 수계 세정제의 문제점을 해결하고자 친환경적이고 계면활성제가 없는 수계세정제 개발연구를 진행하였다. 이를 위하여 전자 부품 세정대상의 주 오염물인 플럭스(flux)에 대해 용해력이 있고 수용성인 propylene glycol과 propylene glycol alkyl ether계 용제를 주성분으로 하고 여기에 여러 첨가제를 가하여 수계 surfactant-free 세정제 S-1, S-2를 배합하였고, 이들 개발세정제와 비교대상의 수계 surfactant-free 수입 세정제의 물성을 측정하여 세정성능을 예측하고 오염물인 플럭스와 솔더(flux and solder) 대하여 중량법을 이용한 초음파 세정성 평가를 진행하였다. 물성 측정 결과 비교대상 세정제인 수입세정제 V는 본 연구에서 개발한 배합세정제 S-1과 S-2의 세정제와 전반적으로 비슷한 결과 값을 가짐을 확인할 수 있었다. 비교대상 세정제 V와 배합세정제 모두 원액을 희석함에 따라 pH가 저하되다가 다시 상승하는 것이 관찰되었으며 습윤지수값은 세정능력에는 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다. 다양한 초음파 주파수(28, 45, 100 kHz)를 사용한 세정성 평가 실험 결과에서 솔더(solder)의 세정은 주파수 45 kHz에서 세정 성능이 가장 좋게 나타났고 플럭스(flux)의 세정 성능 결과는 실험 대상의 모든 세정제가 주파수 28 kHz에서 세정 성능이 가장 좋게 나타났다. 희석하지 않은 원액세정제의 플럭스 및 솔더(flux and solder) 세정의 경우 배합세정제 S-1, S-2 모두 수입세정제 V보다 빠른 세정력을 보여주었다. 그러나 수입세정제 V의 권장 사용농도인 25%에서는 수입 세정제 V가 배합세정제 보다 초기 세정효율이 좋음이 확인되었다. 따라서 본 실험결과를 가지고 판단할 때, 본 연구에서 개발한 배합세정제 S-1, S-2는 충분히 산업현장의 플럭스 및 솔더(flux and solder) 세정에 적용이 가능할 것으로 판단되어진다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권4호
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• pp.511-517
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• 2010

본 연구는 농촌지역 주민들의 대사증후군 예방을 위한 영양 사업에 기초 자료를 제공하고자 안동시 읍면 지역 농촌의 45세 이상 주민을 대상으로 신체특성 및 건강관련 생활습관이 대사증후군 발생에 미치는 영향을 다항로지스틱회귀모델을 사용하여 분석하였다. 분석 대상자 1,431명 중 대사증후군 유병율은 38.2%(남자 23.5%, 여자 46.9%)로 남자에 비해 여자의 유병율이 유의적으로 높게 나타났는데 이는 폐경기 이후 여성에서의 대사증후군 비율이 증가하는 것과 관계가 있다고 할 수 있다. 대사증후군 위험인자 중 유병율이 가장 높은 요인은 혈압이었고, 다음은 낮은 HDL-콜레스테롤, 복부비만, 높은 혈당, 높은 혈중 중성지방 순으로 나타나 이 지역 주민의 대사증후군 유병율을 낮추기 위해서는 혈압을 내리고 HDL-콜레스테롤을 높이며 복부비만을 감소시킬 수 있는 방안을 모색할 필요가 있다고 생각된다. 한편, 대사증후군 위험인자를 한 개 이상 가진 사람은 94.7%, 두 개이상은 68.9%로 나타났다. 대사증후군 발생위험요인과 위험도를 분석한 결과 대사증후군 발생 위험도는 남자에 비해 여자가 2.953배 높았다. 체지방율의 경우 정상체중에 비해 비만에서 남녀 각각 5.786배와 13.498배 대사증후군의 위험이 높았으며, 체질량지수로는 정상체중에 비해 비만에서 남녀 각각 3.782배, 13.301배, 고도비만에서는 21.516배, 21.482배 대사증후군의 위험도가 높았다. 건강관련 습관인 흡연, 음주, 운동, 농사활동 시간은 대사증후군 발생위험요인으로 나타나지 않았다. 이상의 결과로부터, 안동 농촌지역 주민들의 대사증후군 유병율을 낮추기 위해서는 혈압과 폐경 여성들의 복부비만에 대한 철저한 관리가 필요한 것으로 생각된다. 아울러 건강관련 습관인 흡연, 음주, 운동 등이 대사증후군 발생에 미치는 영향에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.179-200
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• 1996

The intrinsic instabilities of fluid flow occurred in the melt of the Czochralski crystal growth system Czochralski method, asymmetric flow patterns and temperature profiles in the melt have been studied by many researchers. The idea that the non-symmetric structure of the growing equipment is responsible for the asymmetric profiles is usually accepted at the first time. However further researches revealed that some intrinsic instabilities not related to the non-symmetric equipment structure in the melt could also appear. Ristorcelli had pointed out that there are many possible causes of instabilities in the melt. The instabilities appears because of the coupling effects of fluid flow and temperature profiles in the melt. Among the instabilities, the B nard type instabilities with no or low crucible rotation rates are analyzed by the visualizing experiments using X-ray radiography and the 3-D numerical simulation in this study. The velocity profiles in the Silicon melt at different crucible rotation rates were measured using X-ray radiography method using tungsten tracers in the melt. The results showed that there exits two types of fluid flow mode. One is axisymmetric flow, the other is asymmetric flow. In the axisymmetric flow, the trajectory of the tracers show torus pattern. However, more exact measurement of the axisymmetrc case shows that this flow field has small non-axisymmetric components of the velocity. When fluid flow is asymmetric, the tracers show random motion from the fixed view point. On the other hand, when the observer rotates to the same velocity of the crucible, the trajectory of the tracer show a rotating motion, the center of the motion is not same the center of the melt. The temperature of a point in the melt were measured using thermocouples with different rotating rates. Measured temperatures oscillated. Such kind of oscillations are also measured by the other researchers. The behavior of temperature oscillations were quite different between at low rotations and at high rotations. Above experimental results means that the fluid flow and temperature profiles in the melt is not symmetric, and then the mode of the asymmetric is changed when rotation rates are changed. To compare with these experimental results, the fluid flow and temperature profiles at no rotation and 8 rpm of crucible rotation rates on the same size of crucible is calculated using a 3-dimensional numerical simulation. A finite different method is adopted for this simulation. 50×30×30 grids are used. The numerical simulation also showed that the velocity and flow profiles are changed when rotation rates change. Futhermore, the flow patterns and temperature profiles of both cases are not axisymmetric even though axisymmetric boundary conditions are used. Several cells appear at no rotation. The cells are formed by the unstable vertical temperature profiles (upper region is colder than lower part) beneath the free surface of the melt. When the temperature profile is combined with density difference (Rayleigh-B nard instability) or surface tension difference (Marangoni-B nard instability) on temperature, cell structures are naturally formed. Both sources of instabilities are coupled to the cell structures in the melt of the Czochralski process. With high rotation rates, the shape of the fluid field is changed to another type of asymmetric profile. Because of the velocity profile, isothermal lines on the plane vertical to the centerline change to elliptic. When the velocity profiles are plotted at the rotating view point, two vortices appear at the both sides of centerline. These vortices seem to be the main reason of the tracer behavior shown in the asymmetric velocity experiment. This profile is quite similar to the profiles created by the baroclinic instability on the rotating annulus. The temperature profiles obtained from the numerical calculations and Fourier transforms of it are quite similar to the results of the experiment. bove esults intend that at least two types of intrinsic instabilities can occur in the melt of Czochralski growing systems. Because the instabilities cause temperature fluctuations in the melt and near the crystal-melt interface, some defects may be generated by them. When the crucible size becomes large, the intensity of the instabilities should increase. Therefore, to produce large single crystals with good quality, the behavior of the intrinsic instabilities in the melt as well as the effects of the instabilities on the defects in the ingot should be studied. As one of the cause of the defects in the large diameter Silicon single crystal grown by the