• 천문학회지
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• 제56권2호
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• pp.149-157
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• 2023

The propagation speed of a circumstellar pattern revealed in the plane of the sky is often assumed to represent the expansion speed of the wind matter ejected from a post-main-sequence star at the center. We point out that the often-adopted isotropic wind assumption and the binary hypothesis as the underlying origin for the circumstellar pattern in the shape of multilayered shells are, however, mutually incompatible. We revisit the hydrodynamic models for spiral-shell patterns induced by the orbital motion of a hypothesized binary, of which one star is losing mass at a high rate. The distributions of transverse wind velocities as a function of position angle in the plane of the sky are explored along viewing directions. The variation of the transverse wind velocity is as large as half the average wind velocity over the entire three dimensional domain in the simulated models investigated in this work. The directional dependence of the wind velocity is indicative of the overall morphology of the circumstellar material, implying that kinematic information is an important ingredient in modeling the snapshot monitoring (often in the optical and near-infrared) or the spectral imaging observations for molecular line emissions.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권3호
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• pp.213-219
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• 2024

Additive Manufacturing (AM) is a process that fabricates products by manufacturing materials according to a three-dimensional model. It has recently gained attention due to its environmental advantages, including reduced energy consumption and high material utilization rates. However, controlling defects such as melting issues and residual stress, which can occur during metal additive manufacturing, poses a challenge. The trial-and-error verification of these defects is both time-consuming and costly. Consequently, efforts have been made to develop phenomenological models that understand the influence of process variables on defects, and mechanical/ electrical/thermal properties of geometrically complex products. This paper introduces modeling techniques that can simulate the powder additive manufacturing process. The focus is on representative metal additive manufacturing processes such as Powder Bed Fusion (PBF), Direct Energy Deposition (DED), and Binder Jetting (BJ) method. To calculate thermal-stress history and the resulting deformations, modeling techniques based on Finite Element Method (FEM) are generally utilized. For simulating the movements and packing behavior of powders during powder classification, modeling techniques based on Discrete Element Method (DEM) are employed. Additionally, to simulate sintering and microstructural changes, techniques such as Monte Carlo (MC), Molecular Dynamics (MD), and Phase Field Modeling (PFM) are predominantly used.

• 한국지구과학회지
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• 제32권4호
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• pp.402-410
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• 2011

본 논문에서는 IRAS 07280-1829 적외선원과 이를 둘러싸고 있는 분자운에 대해 수행된 $^{12}CO$와 $^{13}CO$ 1-0 분자선 관측결과와 기존의 적외선 자료를 이용하여 이 적외선원의 생성환경에 관해 연구하였다. 관측자료로부터 얻어진 적외선원의 파장별 에너지분포의 기울기(${\alpha}$=1.16)와 복사온도(145 K), 그리고 광도(${\sim}2.9{\times}10^4L_{\odot}$)는 이 적외선 천체가 CLASS I형의 중량급원시성임을 의미한다. 이 적외선원방향에서 관측된 두 CO 분자선에서 보이는 넓은 속도 성분은 분자분출류의 존재를 암시한다. 적외선원을 감싸고 있으리라 짐작되는 분자운A에서 측정된 여기온도는 9-22 K, 질량은 약 ~180 $M_{\odot}$인 것으로 보아 이 분자운이 전형적인 적외선 암흑분자운(Infrared-dark clouds)의 물리적 특성을 가짐을 보았다. 이 분자운의 질량은 비리알 질량보다 10배 이상 작은 값으로 계산되었는데 이것은 여기에 어린 원시성이 이미 생성되고 있다는 관측사실에 모순된다. 이는 아마도 분자운A가 교란운동(turbulence) 혹은 강한 자기장에 의해 지배되는 환경 가운데에 중량급원시성 IRAS 07280-1829을 생성하고 있음을 의미하는 것 일수도 있는 것으로 해석하였다.

• 멤브레인
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• 제30권1호
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• pp.57-65
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• 2020

본 연구에서는 고분자 전해질막을 구성하고 있는 고분자 주쇄의 반복단위 개수를 변경해 가며 수화채널 모폴로지와 이온전도도의 변화를 비교하였고, 최종적으로 분자동역학 전산모사 수행 시에 적정한 고분자 모델을 선정하기 위한 기준을 제시하고자 하였다. 고분자 주쇄의 길이가 가장 짧은 모델에서 주쇄 및 술폰산기의 움직임이 커지는 것을 관찰할 수 있었지만, 수화채널 모폴로지는 특별한 상관관계를 발견할 수 없었다. 또한, 수화채널 모폴로지에 가장 큰 영향을 받는 수소이온 전달 능력의 특성 상, 수소이온 전도도에서도 고분자 주쇄의 길이와 큰 상관관계를 보이지는 않았다. 이러한 결과는 특히 바인더용 이오노머 제조에 대한 중요한 정보를 제공한다. 일반적으로 바인더용 이오노머의 경우 고분자 전해질막 소재를 저분자량으로 합성하여 사용하게 되는데, 이때 주쇄/술폰산기의 움직임이 향상되므로 촉매층을 잘 둘러싸는 역할을 할 수 있는 반면에, 수소이온 전달 능력 자체에 있어서는 특별한 변화가 없을 것을 예상할 수 있다. 결론적으로, 바인더용 이오노머 제조시에는 수소이온 전달 성능보다는 물성에 좀 더 초점을 맞추어 분자량 및 구조 설계가 필요할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.851-858
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• 2023

Unique cartilage matrix-associated protein (UCMA)은 γ-카르복실화(Gla) 잔기가 풍부한 간외 비타민 K 의존 단백질이다. UCMA는 조골세포 분화를 촉진하고 뼈 형성을 강화한다고 보고되고 있지만 고혈당 스트레스 하에서 조골세포에 미치는 영향에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 고혈당 조건하에서의 MC3T3-E1 조골세포에서 UCMA 효과를 조사하기 위해 MC3T3-E1 조골세포를 높은 포도당에 노출한 후 재조합 UCMA 단백질을 처리하였다. MC3T3-E1 세포에서 활성 산소종(ROS)의 생성은 고혈당 조건하에서 증가했으나 UCMA 단백질 처리 후 감소했음을 CellROX 및 MitoSOX 염색으로 확인하였다. 또한 고혈당 조건에서 UCMA 단백질을 함께 처리한 MC3T3-E1 세포에서 정량적 중합효소 연쇄반응 결과, 항산화 유전자인 nuclear factor erythroid 2-related factor 2 와 superoxide dismutase 1 발현이 증가하였다. 동일 조건하에서 UCMA 단백질 처리에 의해 heme oxygenase-1 발현 감소와 함께 세포질에서 핵으로의 전위가 감소되었고, 미토콘드리아 분열에 관여하는 dynamin-related protein 1 발현이 증가하였으며, AKT 신호 활성은 억제되었다. 종합적으로 UCMA는 고혈당에 노출된 조골세포에서 ROS 생성을 완화하고, 항산화 유전자 발현을 증가시키고, 미토콘드리아 역학에 영향을 미치며, AKT 신호를 조절하는 것으로 보인다. 본 연구는 UCMA의 세포 메커니즘에 대한 이해를 돕고, 대사 장애 관련한 골 합병증에 대한 새로운 치료제로서의 잠재적 사용 가능성을 제시하고 있다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.408-419
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• 2023

Background: Ginsenoside compound K (CK), the main active metabolite in Panax ginseng, has shown good safety and bioavailability in clinical trials and exerts neuroprotective effects in cerebral ischemic stroke. However, its potential role in the prevention of cerebral ischemia/reperfusion (I/R) injury remains unclear. Our study aimed to investigate the molecular mechanism of ginsenoside CK against cerebral I/R injury. Methods: We used a combination of in vitro and in vivo models, including oxygen and glucose deprivation/reperfusion induced PC12 cell model and middle cerebral artery occlusion/reperfusion induced rat model, to mimic I/R injury. Intracellular oxygen consumption and extracellular acidification rate were analyzed by Seahorse multifunctional energy metabolism system; ATP production was detected by luciferase method. The number and size of mitochondria were analyzed by transmission electron microscopy and MitoTracker probe combined with confocal laser microscopy. The potential mechanisms of ginsenoside CK on mitochondrial dynamics and bioenergy were evaluated by RNA interference, pharmacological antagonism combined with co-immunoprecipitation analysis and phenotypic analysis. Results: Ginsenoside CK pretreatment could attenuate mitochondrial translocation of DRP1, mitophagy, mitochondrial apoptosis, and neuronal bioenergy imbalance against cerebral I/R injury in both in vitro and in vivo models. Our data also confirmed that ginsenoside CK administration could reduce the binding affinity of Mul1 and Mfn2 to inhibit the ubiquitination and degradation of Mfn2, thereby elevating the protein level of Mfn2 in cerebral I/R injury. Conclusion: These data provide evidence that ginsenoside CK may be a promising therapeutic agent against cerebral I/R injury via Mul1/Mfn2 mediated mitochondrial dynamics and bioenergy.

• Molecules and Cells
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• 제43권10호
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• pp.870-879
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• 2020

Dendrites require precise and timely delivery of protein substrates to distal areas to ensure the correct morphology and function of neurons. Many of these protein substrates are supplied in the form of ribonucleoprotein (RNP) complex consisting of RNA-binding proteins (RBPs) and mRNAs, which are subsequently translated in distal dendritic areas. It remains elusive, however, whether key RBPs supply mRNA according to local demands individually or in a coordinated manner. In this study, we investigated how Drosophila sensory neurons respond to the dysregulation of a disease-associated RBP, Ataxin-2 (ATX2), which leads to dendritic defects. We found that ATX2 plays a crucial role in spacing dendritic branches for the optimal dendritic receptive fields in Drosophila class IV dendritic arborization (C4da) neurons, where both expression level and subcellular location of ATX2 contribute significantly to this effect. We showed that translational upregulation through the expression of eukaryotic translation initiation factor 4E (eIF4E) further enhanced the ATX2-induced dendritic phenotypes. Additionally, we found that the expression level of another disease-associated RBP, fragile X mental retardation protein (FMRP), decreased in both cell bodies and dendrites when neurons were faced with aberrant upregulation of ATX2. Finally, we revealed that the PAM2 motif of ATX2, which mediates its interaction with poly(A)-binding protein (PABP), is potentially necessary for the decrease of FMRP in certain neuronal stress conditions. Collectively, our data suggest that dysregulation of RBPs triggers a compensatory regulation of other functionally-overlapping RBPs to minimize RBP dysregulation-associated aberrations that hinder neuronal homeostasis in dendrites.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.36-36
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• 2017

Out of twenty common protein amino acids, there are many kinds of non protein amino acids (NPAAs) that exist as secondary metabolites and exert ecological functions in plants. Mimosine (Mim), one of those NPAAs derived from L. leucocephala acts as an iron chelator and reversely block mammalian cell cycle at G1/S phases. Cysteine (Cys) is decisive for protein and glutathione that acts as an indispensable sulfur grantor for methionine and many other sulfur-containing secondary products. Cys biosynthesis includes consecutive two steps using two enzymes-serine acetyl transferase (SAT) and O-acetylserine (thiol)lyase (OASTL) and appeared in plant cytosol, chloroplast, and mitochondria. In the first step, the acetylation of the ${\beta}$-hydroxyl of L-serine by acetyl-CoA in the existence of SAT and finally, OASTL triggers ${\alpha}$, ${\beta}$-elimination of acetate from OAS and bind $H_2S$ to catalyze the synthesis of Cys. Mimosine synthase, one of the isozymes of the OASTLs, is able to synthesize Mim with 3-hydroxy-4-pyridone (3H4P) instead of $H_2S$ for Cys in the last step. Thus, the aim of this study was to clone and characterize the cytosolic (Cy) OASTL gene from L. leucocephala, express the recombinant OASTL in Escherichia coli, purify it, do enzyme kinetic analysis, perform docking dynamics simulation analysis between the receptor and the ligands and compare its performance between Cys and Mim synthesis. Cy-OASTL was obtained through both directional degenerate primers corresponding to conserved amino acid region among plant Cys synthase family and the purified protein was 34.3KDa. After cleaving the GST-tag, Cy-OASTL was observed to form mimosine with 3H4P and OAS. The optimum Cys and Mim reaction pH and temperature were 7.5 and $40^{\circ}C$, and 8.0 and $35^{\circ}C$ respectively. Michaelis constant (Km) values of OAS from Cys were higher than the OAS from Mim. Inter fragment interaction energy (IFIE) of substrate OAS-Cy-OASTL complex model showed that Lys, Thr81, Thr77 and Gln150 demonstrated higher attraction force for Cys but 3H4P-mimosine synthase-OAS intermediate complex showed that Gly230, Tyr227, Ala231, Gly228 and Gly232 might provide higher attraction energy for the Mim. It may be concluded that Cy-OASTL demonstrates a dual role in biosynthesis both Cys and Mim and extending the knowledge on the biochemical regulatory mechanism of mimosine and cysteine.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.122-131
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• 2010

본 논문은 가상 생태계의 개념과 가상생태계를 구현하는데 중요하게 사용되어 질 수 있는 세 가지 수학적-물리학적 접근법을 응용 예와 함께 소개 하였다. 가상생태계란 개체기반 모델로써 인공생명체들이 가상 환경하에서 스스로 행동하면서 살아가는 것을 모사하는 컴퓨터 내에 구현된 생태계를 의미한다. 생물의 무리행동을 전산 모사하는 분자동역학모사 접근법과, 흰개미 영토를 전산 모사하는 확률적 격자모델 접근법, 그리고 생물막 성장을 전산 모사하는 규칙기반-세포자동자모델 접근법을 소개하였다. 실 생태계와의 유사성을 높이기 위해 가상생태계 모델은 많은 변수들을 사용하여야 하지만, 기술적인 측면에서 이러한 변수들을 모두 결정하기는 어렵다. 그러나 현재의 눈부신 컴퓨터 성능향상에 힘입어 많은 부분이 극복 되어 지고 있다. 특히, 가상생태계는 기후변화와 같은 환경재앙을 포함하여 많은 복잡한 생태학적 현상을 개체수준의 낮은 계층에서부터 생물집단 또는 외부 환경수준과 같은 높은 계층까지를 통합적으로 이해하는데 큰 도움을 줄수 있을 것이다. 마지막으로 논문에서는 높은 수준의 계층인 기후변화가 낮은 수준의 계층인 개체기반의 흰개미 생태계에 미치는 복잡한 문제를 어떻게 다룰 수 있는지에 대한 예를 들고 간략하게 논의하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.475-483
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• 2019

화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.