• 제목/요약/키워드: novel materials

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Identification of Specific Gene Modules in Mouse Lung Tissue Exposed to Cigarette Smoke

  • Xing, Yong-Hua;Zhang, Jun-Ling;Lu, Lu;Li, De-Guan;Wang, Yue-Ying;Huang, Song;Li, Cheng-Cheng;Zhang, Zhu-Bo;Li, Jian-Guo;Xu, Guo-Shun;Meng, Ai-Min
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권10호
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    • pp.4251-4256
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    • 2015
  • Background: Exposure to cigarette may affect human health and increase risk of a wide range of diseases including pulmonary diseases, such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD), asthma, lung fibrosis and lung cancer. However, the molecular mechanisms of pathogenesis induced by cigarettes still remain obscure even with extensive studies. With systemic view, we attempted to identify the specific gene modules that might relate to injury caused by cigarette smoke and identify hub genes for potential therapeutic targets or biomarkers from specific gene modules. Materials and Methods: The dataset GSE18344 was downloaded from the Gene Expression Omnibus (GEO) and divided into mouse cigarette smoke exposure and control groups. Subsequently, weighted gene co-expression network analysis (WGCNA) was used to construct a gene co-expression network for each group and detected specific gene modules of cigarette smoke exposure by comparison. Results: A total of ten specific gene modules were identified only in the cigarette smoke exposure group but not in the control group. Seven hub genes were identified as well, including Fip1l1, Anp32a, Acsl4, Evl, Sdc1, Arap3 and Cd52. Conclusions: Specific gene modules may provide better understanding of molecular mechanisms, and hub genes are potential candidates of therapeutic targets that may possible improve development of novel treatment approaches.

한국산 어류 8종 추출물의 생리활성 (Biologicnl Activity of the Extracts of the Eight Korean Fish Species)

  • 배윤정;김찬희;김은정;고혜진;김인혜;박희연;윤호동;장영채;홍용기;박남규
    • 한국수산과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.445-454
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    • 2004
  • A search for contraction and relaxation responses on the smooth muscles, antimicrobial and antioxidant activity in different body parts of 4 freshwater fish and 4 marine fish were conducted. The four freshwater fish studied were Sarotherodon niloticus (tilapia), Channa arus (snake head), Cyprinus carpio (Israel carp) and Siluru osotus (catfish), and the four marine fish were Scyliorhinus torazame (tiger shark), Ateiepus japonicus (tadpole fish), Mugil cephalus (gray mullet) and Thamnaconus modestus (file fish). Frozen samples were extracted with distilled water containing $1{\%}$ acetic acid. Antimicrobial activity against Bacillus subtilis and Eschrrichia coli was detected in extracts from several tissues in all species tested. Relatively high antimicrobial activity could also be detected in the bile extracts from C. carpio, M. cephalus, and T. modestus. Contraction and relaxation responses on smooth muscles could be detected in all species tested, especially in the intestine extracts. Antioxidant activity was also detected in extracts from several tissues in all species tested, while in the extracts from S. osotus, excluding livers and spleens, no antioxidant activity was detected. Results from this study suggest that fish are a potential source for the discovery of novel bioactive materials.

Novel glutathione-containing dry-yeast extracts inhibit eosinophilia and mucus overproduction in a murine model of asthma

  • Kim, Yun-Ho;Choi1, Yean-Jung;Lee, Eun-Jung;Kang, Min-Kyung;Park, Sin-Hye;Kim, Dong Yeon;Oh, Hyeongjoo;Park, Sang-Jae;Kang, Young-Hee
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제11권6호
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    • pp.461-469
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    • 2017
  • BACKGROUND/OBSECTIVE: Airway inflammation by eosinophils, neutrophils and alveolar macrophages is a characteristic feature of asthma that leads to pathological subepithelial thickening and remodeling. Our previous study showed that oxidative stress in airways resulted in eosinophilia and epithelial apoptosis. The current study investigated whether glutathione-containing dry yeast extract (dry-YE) ameliorated eosinophilia, goblet cell hyperplasia and mucus overproduction. MATERIALS/METHOD: This study employed $2{\mu}g$/mL lipopolysaccharide (LPS)- or 20 ng/mL eotaxin-1-exposed human bronchial epithelial cells and ovalbumin (OVA)-challenged mice. Dry-YE employed in this study contained a significant amount of glutathione (140 mg in 100 g dry yeast). RESULTS: Human bronchial epithelial cell eotaxin-1 and mucin 5AC (MUC5AC) were markedly induced by the endotoxin LPS, which was dose-dependently attenuated by nontoxic dry-YE at 10-50 ${\mu}g$/mL. Moreover, dry-YE inhibited the MUC5AC induction enhanced by eotaxin-1, indicating that eotaxin-1-mediated eosinophilia may prompt the MUC5AC induction. Oral supplementation with 10-100 mg/kg dry-YE inhibited inflammatory cell accumulation in airway subepithelial regions with a reduction of lung tissue level of intracellular adhesion molecule-1. In addition, ${\geq}50$ mg/kg dry-YE diminished the lung tissue levels of eotaxin-1, eosinophil major basic protein and MUC5AC in OVA-exposed mice. Alcian blue/periodic acid schiff staining revealed that the dry-YE supplementation inhibited goblet cell hyperplasia and mucus overproduction in the trachea and bronchiolar airways of OVA-challenged mice. CONCLUSIONS: Oxidative stress may be involved in the induction of eotaxin-1 and MUC5AC by endotoxin episode and OVA challenge. Dry-YE effectively ameliorated oxidative stress-responsive epithelial eosinophilia and mucus-secreting goblet cell hyperplasia in cellular and murine models of asthma.

위상 배열 코일 영상에서의 밝기 비균등성을 projection에 기반하여 수정하는 방법 (A Projection-based Intensity Correction Method of Phased-Array Coil Images)

  • 윤성대;정준영;한예지;박현욱
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.36-42
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    • 2005
  • 목적 : 위상 배열(phased array) 코일의 sensitivity profile을 추정하는 알고리즘을 제시하고, 이로부터 위상 배열 코일 영상에서 나타나는 밝기 비균등성 문제를 해결하고자 한다. 대상 및 방법 : 코일의 sensitivity profile을 추정하기 위해, 우선 그 영상을 여러 각도에 대해 회전을 시켜가면서 projection 데이터를 얻는다. 영상의 해부학적인 구조, 즉 고주파 성분을 제거하기 위해, 앞에서 구한 projection 데이터에 적절한 curve fitting을 적용하여, projection profile을 부드럽게 변하는 곡선으로 만든다. Fitting된 projection profile에 filtered back projection 알고리즘을 적용하면, 원하는 코일의 sensitivity profile을 얻을 수 있다. 추정된 코일의 sensitivity profile 정보를 이용하여 획득한 위상 배열 코일 영상의 밝기를 균등화시킨다. 제안된 알고리즘은 각각, 8채널 및 4채널 위상 배열 코일을 사용하여 얻은 phantom과 사람 뇌 영상에 대해 적용해 봤다. 결과 : 알고리즘의 성능을 측정하기 위해, 본 알고리즘으로부터 얻어진 결과와 단순히 위상 배열코일 영상에 sum-of-square를 취하여 얻어진 결과의 밝기 균등성을 서로 비교해 보았다. 이때, 본 알고리즘으로부터 얻어진 영상의 밝기 균등성이 sum-of-square의 경우보다 더 높음을 확인할 수 있었다. 정량적으로는 밝기 변화량이 제안한 알고리즘에 의해 $13.1\%$에서 $6.1\%$로 감소되었다. 결론 : 제안한 알고리즘은 위상 배열 코일로부터 얻어진 영상의 밝기 비균등성을 효과적으로 보정할 수 있었다.

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새로운 폴리(티오우레탄)의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Novel Polythiourethanes)

  • 김경만;허영태;박인환;이범재
    • 폴리머
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    • 제27권5호
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    • pp.470-476
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    • 2003
  • 고굴절률을 갖는 플라스틱 재료를 얻기 위하여 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-머캅토메틸-1-에탄티올) (ESTT)을 1,2-에틸렌디설파닐비스(2-브로모메틸-1-에탄티올) (ESTB)과 티오우레아의 반응과 암모니아 용액으로 가수분해 반응을 해서 높은 수율로 새로이 합성하였고, $^1$H-NMR, $^{13}$C-NMR, FT-IR및 Mass Specooscopy 등에 의해 1.7 ppm에서 -SH, 28.4 ppm에서 -CH$_2$SH, 2540 $cm^{-1}$ /에서 -SH등의 관능기 구조를 확인하였다. 이어서, 폴리티오우레탄 (PTU)들은 디부틸틴 디라울레이트 존재하에서 ESTT와 4,4'-메틸렌비스(페놀이소시아네이트) (MDI), 톨릴렌 2,4-디이소시아네이트 (TDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), m-자일렌디이소시아네이트 (XDI) 및 1,6-디이소시아네이토헥산 (HMDI) 등을 일정한 틀에 넣고 주형중합을 하고, FT-IR로 N=C=O의 존재를 확인하였다. 이어서, PTU 수지들의 열적, 기계적 및 광학적 성질을 살펴보기 위하여 열주사분석 (DSC)과 열중량분석 (TGA), 경도 및 굴절률 측정 등을 행하여, PTU 시편들이 DSC상에서 융점이 없고 XRD상으로 무정형임을 관찰하였다. 또, 110 $^{\circ}C$ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 PTU 수지들은 86∼89 범위의 양호한 경도 (Shore D)를 나타냈으며, 방향족 고리를 함유하는 디이소시아네이트와 ESTT를 원료로 했던 PTU수지들의 내열성이 특별히 양호하였다. 무정형 PTU 수지들은 400∼600 m 범위의 UV-vis 광원에 의한 광투과율 들도 양호하게 나타났다. PTU 수지들은 1.60 이상의 굴절률을 보였으며, 황함량이 증가하면 굴절률도 점차 증가하는 것이 관찰되었다.

새로운 무기분리막 재료로서의 Kalsilite ($KAISiO_4$) 제조와 물성 (Preparation and Characterization of Kalsilite ($KAISiO_4$) as a Novel Inorganic Membrane Material)

  • 이용택;안효성
    • 멤브레인
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    • 제18권1호
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    • pp.103-107
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    • 2008
  • 분리막 공정은 에너지 절약형 분리공정으로 전통적인 증류 분리공정과 비교하여 높은 선택도를 나타내기 때문에 액상 혼합물 분리의 대체 공정으로서 주목받고 있다. 제올라이트 막을 비롯한 무기분리막은 유기분리막의 단점을 보완하고 혹독한 조업조건에서도 운전이 가능한 장점을 지니고 있다. 최근 기존의 제올라이트 분리막의 단점을 보완하고 더욱 향상된 분리성능을 위한 새로운 무기분리막 재료들이 연구되어지고 있다. Kalsilite는 Si/Al 비율이 1로써 기존의 4A 제올라이트와 같이 친수성을 나타낼 것으로 예상되며 세공의 크기가 4A보다 더 작은 0.36 nm로 분리막으로 제조 시 가스분리, 물/유기물 혼합물에서 물의 선택적 분리가 가능할 것이다. 본 연구에서는 Si : Al : K : $H_2O$ = 1 : 1 : 8 : 60의 원료 포성 비율을 사용하여 kalsilite 분말을 경제적으로 수열합성 할 수 있는 새로운 공정을 개발하였으며. 최적의 합성조건인 합성온도 $300^{\circ}C$, 합성시간 6시간으로 kalsilite를 합성할 수 있었다. XRD 분석을 통하여 kalsilite임을 확인하였으며 입도 분석 결과 평균입도는 $2.73{\mu}m$이었다. 증기흡착 결과 kalsilite는 유기물보다 물에 대한 흡착능력이 큰 친수성 알루미노실리케이트임을 알 수 있었다.

편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치의 피로수명 해석 (Fatigue Analysis for Electro-Mechanical Brake Caliper based on Eccentric Rotating Shaft)

  • 오혁근;백승구;전창성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.596-603
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    • 2020
  • 전기기계식 제동장치(EMB : Electro-Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 철도차량용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치에 대한 유한요소 모델링 및 내구 수명해석을 통하여 국내 기준에 부합하는 전기기계식 제동장치의 설계를 진행하였다. 이때 내구수명해석의 정확도를 향상하기 위하여 시제품에 사용되는 소재와 동일한 열처리 등을 거친 피로시험 시편을 3종을 제작하여 소재별로 피로시험을 진행하였다. 각각의 소재에 대한 피로시험 결과로부터 피로물성치(응력-수명 선도)를 획득하여 해석모델에 반영하였다. 피로해석 결과로부터 EMB 시제품의 설계가 국내 철도차량용 내구수명 조건인 상용최대 제동/완해 53 만회를 만족할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 내구시험을 완료하여 개발된 시제품의 내구성 특성을 입증할 계획이다.

Expectation Maximization (EM)과 Least Mean Square(LMS) algorithm을 이용하여 초음파 비파괴검사 신호의 분류를 하기 위한 새로운 접근법 (A novel approach to the classification of ultrasonic NDE signals using the Expectation Maximization(EM) and Least Mean Square(LMS) algorithms)

  • Daewon Kim
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.15-26
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    • 2003
  • 초음파 검사 방법은 여러 가지 물질들의 흠집이나 틈새, 그리고 티끌 등을 감지해내는데 널리 쓰이고 있다. 그 중 초음파 신호를 분석하는 절차는 전체의 신호처리 과정에서 아주 중요한 역할을 담당하고 있다. 많은 초음파 신호처리와 신호분류의 방법들이 제기 되었는데 그 중 가장 널리 쓰이는 방법은 신호들의 특징 공간상에서 그 특정의 성분들을 추출해내고 그 후 신경망 네트웍을 통한 분류 방법을 이용하여 초음파 신호들을 구별해 내는 방법이다. 이 논문은 기존의 신호 분류 체계와는 다른 대체 신호 분류법을 제시하고 있는데 이것은 최소 평균 제곱 (LMS) 알고리즘을 이용하여 핵 전력 발전소에서 쓰이는 증기 발생기 튜브로부터 감지되어진 초음파 비파괴 검사 신호 (ultrasonic nondestructive evaluation signal) 을 분류해내는데 쓰일 수가 있다 이 초음파 비파괴 검사 신호는 튜브내의 흠집이나 틈새로부터 감지되어진 신호일수도 있고 또는 튜브내의 침전물에 의해서 발생된 신호일 수도 있는데 이 두가지 신호는 매우 유사하기 때문에 반드시 분류를 해내어 침전물에 의한 신호일 경우는 무방하지만 흠집이나 갈라진 틈새에서 나오는 신호일 경우는 더 이상의 오염이나 사고 등을 방지하기 위해 수리 또는 교체 등의 후속 조치로 이어져야 한다. 이러한 절차를 밟기 위하여 증기 발생기 튜브의 내부에서의 초음파 센서로부터 증기 발생기 튜브 사이의 거리를 측정하는데 모델링 기법에 기반한 deconvolution 방법이 제시되었고 여기서 나온 결과가 정리, 분석되었다 이 방법은 space alternating generalized expectation maximization (SAGE) 알고리즘을 이차원 미분 파라미터인 Hessian의 사용으로 인하여 수렴 속도가 빠른 Newton-Raphson 알고리즘과 함께 병행 사용하여 초음파 신호의 초점 도달 시간과 그 크기를 측정하여 초점 도달 거리에 따라 두 종류의 신호를 분류, 차별화 하는 기법이다. 이 알고리즘을 이용한 접근법으로 얻어진 결과가 흠집이나 틈새로부터 나온 신호일 경우와 퇴적물에 의해 나온 신호일 경우로 정리, 분류되었고 적절한 분류 효과를 보인 결과가 이 논문에 제시되었다.

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집단지성과 클라우드 컴퓨팅을 활용한 도서관 정보시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Library Information System Using Collective Intelligence and Cloud Computing)

  • 민병원
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.49-61
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    • 2011
  • 도서관이 다양한 정보요구에 대응하기 위한 지식융합센터로서 정보서비스를 수행하기 위해서는 정보통신기술에 기반한 미래형 정보시스템의 구축이 필요하다. 즉, 스마트폰과 태블릿PC 등 휴대용 디바이스를 활용한 모바일 정보서비스 개발과 클라우드 컴퓨팅, SaaS, Annotation, Library2.0 개념을 적용한 정보시스템 구축이 요구된다. 본 논문에서는 집단지성과 클라우드 컴퓨팅을 활용하여 도서관 정보시스템을 구현한다. 본 논문에서 구현한 정보시스템은 서비스 측면에서 SaaS 기반의 클라우드 컴퓨팅 서비스 개념을 도입하여 도서관에서의 모바일 서비스 패러다임의 변화와 급증하는 전자 자료에 대응하기 위한 미래 정보서비스에 적응한다. 이러한 개념 모델의 장점은 자원 공유, 멀티테넌트 지원, Configuration, 메타데이타 지원등이며, 이러한 사용자 서비스는 소프트웨어 온-디멘드 방식으로 제공한다. 구현된 시스템의 성능을 시험하기 위하여 효율성 분석 및 TTA 인증시험을 실시하였다. 데이터 변화에 따른 시간효율성 측면에서 평균 응답시간은 0.629초로 매우 우수한 성능을 보였으며, SaaS 성숙도, 성능, 및 응용프로그램 기능 등 인증시험 항목에서 레벨-3 이상의 기준을 통과하였다.

히트블랑켓과 새롭게 개발된 가압장치를 이용해 수리한 복합재 적층판의 인장강도 연구 (Tensile Strength of Composite Laminate Repaired Using Heat-blanket and a Novel Pressurization System)

  • 채송수;이광은;안현수;최진호;권진회
    • Composites Research
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 히트블랑켓을 이용한 통상의 복합재 패치 수리의 경우, 진공백만을 이용하여 접착제에 압력을 가하게 된다. 그러나 본 연구에서는 진공백 위에 다시 공기압을 추가로 가할 수 있는 가압장치를 개발하였다. 개발된 가압장치의 성능을 검증하기 위해 탄소섬유 복합재 적층판을 스카프 패치로 수리하고 인장시험을 수행하여, 결함이 없는 온전한 구조물과의 강도를 비교하였다. 또한 비교를 위해 오토클레이브를 사용하여 패치를 접착한 동일한 형상의 시편에 대한 인장시험도 같이 수행하였다. 시험 결과 외부압력 없이 히트블랑켓과 진공만으로 수리한 시편, 개발된 가압장치로 1 기압을 추가로 가하여 수리한 시편, 그리고 오토클레이브에서 동일한 외부압력을 가하면서 수리한 시편의 인장강도 회복율은 각각 74.9, 81.0, 78.2%로 나타났다. 수분을 포화시킨 시편에 대한 인장강도 시험과 상온건조 인장 피로시험의 결과에서도, 개발된 가압장치를 이용해 1 기압 외부압력으로 제작한 시편은 오토클레이브로 제작한 시편과 동일한 수준 이상의 강도를 보이는 것을 확인하였다.