• Molecules and Cells
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• 제25권3호
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• pp.385-389
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• 2008

Septins are a family of filament-forming GTP-binding proteins involved in a variety of cellular process such as cytokinesis, exocytosis, and membrane dynamics. Here we report the biochemical and immunocytochemical characterization of a recently identified mammalian septin, SEPT12. SEPT12 binds GTP in vitro, and a mutation (Gly56 to Asn) in the GTP-binding motif abolished binding. Immunocytochemical analysis revealed that wild-type SEPT12 formed filamentous structures when transiently expressed in Hela cells whereas $SEPT12^{G56A}$ generated large aggregates. In addition, wild-type SEPT12 failed to form filaments when coexpressed with $SEPT12^{G56A}$. We also observed that GTP-binding by SEPT12 is required for interaction with SEPT11 but not with itself.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권6호
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• pp.754-762
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• 2012

Colbricon Superiore and Inferiore are two small adjacent high-mountain lakes located in the Paneveggio Natural Park (Italy) that offer the rare opportunity to study two iso-ecologic water environments differing only by area and volume in a ratio of 2:1 and 3:1, respectively. We took advantage of this setting to investigate phytoplankton dynamics, compare variability and productivity differences between the two basins, and assess size-dependent issues. The phytoplankton group of the Dinophyceae was chosen as the indicator organisms of ecological perturbation owing to their high sensitivity to environmental variations, as well as their acknowledged nature of versatile proxy to report global climatic changes. The study was conducted for over 10 years with fortnightly samplings. Results indicated that (a) the Dinophyceae communities in the smaller lake were significantly more resistant to changes exerted by the fluctuation of lakewater transparency and pH; and (b) the smaller lake sustained a consistently higher production with an average Dinophyceae density 1.73 fold higher than that of the larger lake. The coefficients of variation show that the chemical parameters in the smaller lake display higher time-related fluctuation while being spatially homogeneous and that such conditions correlate with a higher stability of the Dinophyceae assemblage. The use of this setting is also proposed as a model to test relationships between ecosystem production and physical stability.

• 한국세라믹학회지
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• 제54권6호
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• pp.506-510
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• 2017

One of the characteristics of polycrystalline graphene that determines its material properties is grain size. Mechanical properties such as Young's modulus, yield strain and tensile strength depend on the grain size and show a reverse Hall-Petch effect at small grain size limit for some properties under certain conditions. While there is agreement on the grain size effect for Young's modulus and yield strain, certain MD simulations have led to disagreement for tensile strength. Song et al. showed a decreasing behavior for tensile strength, that is, a pseudo Hall-Petch effect for the small grain size domain up to 5 nm. On the other hand, Sha et al. showed an increasing behavior, a reverse Hall-Petch effect, for grain size domain up to 10 nm. Mortazavi et al. also showed results similar to those of Sha et al. We suspect that the main difference of these two inconsistent results is due to the different modeling. The modeling of polycrystalline graphene with regular size and (hexagonal) shape shows the pseudo Hall-Petch effect, while the modeling with random size and shape shows the reverse Hall-Petch effect. Therefore, this study is conducted to confirm that different modeling is the main reason for the different behavior of tensile strength of the polycrystalline structures. We conducted MD simulations with models derived from the Voronoi tessellation for two types of grain size distributions. One type is grains of relatively similar sizes; the other is grains of random sizes. We found that the pseudo Hall-Petch effect and the reverse Hall-Petch effect of tensile strength were consistently shown for the two different models. We suspect that this result comes from the different crack paths, which are related to the grain patterns in the models.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.577-582
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• 2016

본 논문에서는 나노입자가 삽입된 고분자 복합재에서 형성되는 계면 상의 정량적인 열탄성 물성을 계산과학적 접근으로 제시하였다. 균질해법이 적용된 유한요소모델과, 미시역학법에 의한 3상 복합재의 열탄성 이론, 그리고 분자동역학 전산모사법이 본 연구에 모두 적용되었고, 이를 유기적으로 연계한 멀티스케일 모델을 수립하였다. 특히, 제시한 유한요소모델과 분자동역학 기반의 나노복합재 모델로부터 각각의 인장하중에 따른 계면의 변형에너지 밀도를 도출, 이를 직접 비교하는 과정이 본 멀티스케일 해석 과정에 포함되었다. 이로써 주어진 온도 조건에 따른 나노입자 주변의 계면 상에 대한 탄성계수와 그 두께를 물리적 엄밀해로써 정량 도출할 수 있다. 이렇게 얻은 고분자 나노복합재의 연속체모델은 다시 미시역학 모델과 연계함으로써, 최종적으로는 광범위한 온도 조건에 의한 재료의 열탄성 거동 및 유리전이거동이 계면 상의 두께와 기계적 물성에 미치는 영향에 대해 분석, 평가하였다.

• BMB Reports
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• 제48권10호
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• pp.583-588
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• 2015

Microtubule actin crosslinking factor 1 (MACF1), a widely expressed cytoskeletal linker, plays important roles in various cells by regulating cytoskeleton dynamics. However, its role in osteoblastic cells is not well understood. Based on our previous findings that the association of MACF1 with F-actin and microtubules in osteoblast-like cells was altered under magnetic force conditions, here, by adopting a stable MACF1-knockdown MC3T3-E1 osteoblastic cell line, we found that MACF1 knockdown induced large cells with a binuclear/multinuclear structure. Further, immunofluorescence staining showed disorganization of F-actin and microtubules in MACF1-knockdown cells. Cell counting revealed significant decrease of cell proliferation and cell cycle analysis showed an S phase cell cycle arrest in MACF1-knockdown cells. Moreover and interestingly, MACF1 knockdown showed a potential effect on cellular MTT reduction activity and mitochondrial content, suggesting an impact on cellular metabolic activity. These results together indicate an important role of MACF1 in regulating osteoblastic cell morphology and function.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.301-305
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• 2012

본 연구에서는 GaN 나노와이어의 인장, 압축, 하중 제거 전산모사를 분자동역학 방법을 통하여 수행하였고, 평형 분자동역학 방법인 Green-Kubo 방법을 이용하여 각각의 변형된 구조의 나노와이어의 열전도율을 구하였다. 단면의 형상이 육각형이고, 길이 방향이 [0001] 격자 방향으로 형성된 나노와이어에 인장 하중이 작용하게 되면 나노와이어의 원자 구조는 초기의 wurtzite 구조에서 정방정계 구조로 변형된다. 초기 상태에 압축 하중이 작용하는 경우에는 상변이 현상은 나타나지 않는다. 압축에서 인장으로 변형률이 증가함에 따라 나노와이어의 열전도율은 감소하는 경향을 나타낸다. 이 같은 열전도율의 변화는 변형률에 따른 포논의 감쇠시간 감소에 의한 것이다. 인장에 의해 변형된 정방정계 구조의 나노와이어에서 인장 하중을 제거하는 경우에는 초기의 wurtzite 구조로의 역상변이 현상이 나타나고, 이와 같은 역상변이 과정에 wurtzite 구조와 정방정계 구조가 동시에 나타나는 중간 단계가 존재한다. 중간 단계의 열전도율은 같은 변형률에서 wurtzite 구조일 때보다 낮은 특성을 갖는다. 내부 원자 구조에 따른 열전도율의 차이는 구조적 변형에 의한 포논의 군속도 변화에 따른 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.175-180
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• 2010

본 논문에서는 고전적인 분자 동역학 시뮬레이션을 통해서 다양한 길이를 가진 이중벽 탄소나노 튜브로 만들어진 초고주파 나노 기계 공진기의 주파수 변동 특성을 분석한다. 분석의 목적은 이중벽 탄소나노 튜브 벽의 길이에 따라 변동하는 공진기의 주파수 분석이다. 실험 결과, 주파수 변동이 여러 가지 외벽 길이 값 L10에 대해서는 내벽/외벽 길이 비율 L5/L10의 함수로 최대 주파수로 정규화된 공진 주파수가 Pearson VII 함수에 잘 맞고, 여러 가지 내벽 길이 값에 대해서는 외벽/내벽 길이 비율의 함수로 최대 주파수로 정규화된 공진 주파수가 Gauss 분산 함수에 잘 맞는 것을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.168-168
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• 2000

Yamada 등의 덩어리 증착에 관한 연구 이후 낮은 기판 온도에서 결정성이 뛰어난 금속박막성장(thin film growth)을 얻을 수 있는 방법으로 최근 덩어리 증착(cluster depositon) 방법에 관하여 많은 연구들이 진행되어 덩어리 충돌이 원자 충돌인 경우와 큰 차이를 보이는 결과를 얻었으며, 덩어리 증착시 기판 내부에 점결함(point defect)이 발생되지 않는다는 중요한 결과를 얻었다. 금속 덩어리를 사용한 금속박막성장은 높은 박막성장속도와 뛰어난 구조 재배열 효과를 얻을 수 있으며 기판의 격자 손상을 감소시키기 때문에 향후 나노미터 소자 개발에 응용성이 클 것으로 예상된다. 그러나 금속 덩어리와 금속 표면사이의 상호작용에서 발생되는 기본적인 역학(mechanism)은 분명하게 알려져 있지 않다. 지금까지 알루미늄 덩어리의 원자구조와 특성에 관한 연구는 수행되어졌지만 (4,5), 알루미늄 덩어리 증착에 관한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 13~177개로 이루어진 큰 알루미늄 덩어리들의 증착에 관하여 Md(molecular dynamics) 방법을 사용하여 연구하였다. MD 시뮬레이션을 사용하여 덩어리 증착시 기판 표면과의 충돌 초기에 나타나는 덩어리 내부 원자들의 상관충돌효과(correlated collisions effect)에 의하여 덩어리 크기에 따른 증착현상과 여러 물리적 현상들을 관찰하였다. 덩어리 총 에너지가 증가할수록 기판의 최고 온도는 증가하며, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과가 커지기 때문에 덩어리의 총 에너지에 다른 최고 증가 비율은 적어졌다. 시간에 따른 비정렬 원자수(disordered atom number) 비교를 통하여 덩어리가 클수록 구조 재배열이 더 잘 이루어진다는 것을 알 수 있었고, 원자당 에너지가 클수록 덩어리 원자들이 기판 내부로 더 깊이 들어갔고, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과로 인하여 덩어리 원자들이 기판 내부로 더 깊이 들어가는 것을 알 수 있었고, 덩어리 크기가 클수록 상관충돌효과는 커지고 더욱 부드러운 증착이 이루어졌으며, 무엇보다도 덩어리 증착시 표면에서 구조 재배열이 잘 이루어지는 특징을 살펴볼 수 있었다. 이러한 알루미늄 덩어리를 생성하여 증착할 수 있을 경우, 뛰어난 재배열 효과를 이용하여 품질이 향상된 반도체 소자를 제조할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.358-358
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• 2010

Ion beam bombardment at low energy forms nanosize patterns such as ripples, dots or wrinkles on the surface of polymers in ambient temperature and pressure. It has been known that the ion beam can alter the polymer surface that induces skins stiffer or the density higher by higher compressive stress or strain energies associated with chain scissions and crosslinks of the polymer. Atomic scale structure evolution in polymers is essential to understand a stress generation mechanism during the ion beam bombardment, which governs the nanoscale surface structure evolution. In this work, Molecular Dynamics (MD) simulations are employed to characterize the phenomenon occurred in bombardment between the ion beam and polymers that forms nanosize patterns. We investigate the structure evolution of Low Density Polyethylene (LDPE) at 300 K as the polymer is bombarded with Argon ions having various kinetic energies ranging from 100 eV to 1 KeV with 50 eV intervals having the fluence of $1.45\;{\times}\;1014 #/cm2$. These simulations use the Reactive Force Field (ReaxFF), which can mimic chemical covalent bonds and includes van der Waals potentials for describing the intermolecular interactions. The results show the details of the structural evolution of LDPE by the low energy Ar ion bombardment. Analyses through kinetic and potential energy, number of crosslinks and chain scissions, level of local densification and motions of atoms support that the residual strain energies on the surface is strongly associated with the number of crosslinks or scissored chains. Also, we could find an optimal Ar ion beam energy to make crosslinks well.

• 한국해양바이오학회지
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• 제5권4호
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• pp.40-45
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• 2011

Microalgae are one of the major, sustaining components of ecosystem processes and are responsible for biogeochemical reactions that drive our climate changes. Despite this, many marine microalgae are poorly described and little is known of their abundance and distribution along the coastal areas of Sooyoung Bay, Busan, South Korea. The present study has been conducted from November, 2011 to August, 2009 with the objective to provide an overview of the taxonomy diversity and abundance of microalgae along the coastal areas of the Sooyoung Bay. Water samples were collected from different sites, which were located by using a GPS tracker. Chlorophyll fluorescence of the water samples were measured by using ToxY-PAM dual-channel yield analyzer. The chlorophyll fluorescence values were relatively higher during the spring and summer and even in the region near to the sea port. Similarly the abundance of microalgae was higher near the port but diversity index had lower values. The temperature and pH values were same at all the sites. However, only the temperature varied during the sampling period, with higher values during summer and lower in winter. From the preliminary results, the following class of microalgae were found; Bacillariophyceae, Dinophyceae, Silicoflagellate and Cryptophyceae. With a future ongoing work, microalgae are being isolated to establish single cell culture and for identification using light microscopic observations, photography and molecular approaches.