• 한국지리정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.158-167
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• 2006

본 연구는 DMZ 및 민통선지역의 토지피복 변화양상을 생태학적 측면에서 파악해보는데 목적을 두고 있다. 한반도 허리를 가르는 대상형 지역인 DMZ에 대하여 남북간 왕래가 잦은 서부지역에 대하여 토지피복특성을 파악해 보았는데, 비접근지역인 연구지역 특성상 본 연구에서는 위성영상자료를 활용하여 토지피복의 현황 및 변화특성을 파악해 보았다. '80년대 중반(Landsat TM, '87.05.20) 및 2000년대 초반의 영상(Landsat ETM+, '02.06.06)을 활용함으로써 최근 15년 동안 토지피복이 어떻게 변화했는지 파악하였으며, 생태적 가치가 큰 DMZ 지역의 토지피복 분류정확도를 높이기 위하여, 선형분광혼합화소분석(linear spectral mixture analysis : LSMA)을 이용하였다. 이 분석법은 하나의 화소를 단일한 지표물로 가정하여 영상을 처리하는 기존의 기법과 달리, 각 화소의 토지피복의 혼합정도를 세분화 한 후 대상지의 토지피복 특성을 가장 잘 반영하는 순수한 화소값 별로 분할영상(fraction image)을 생성하였는데, 본 연구에서는 식생, 토양, 수문의 3가지 화소에 대한 분할영상을 생성하였다. 분석결과 토지피복 가운데 산림지역의 면적이 가장 많은 감소를 가져왔는데, 남한지역의 경우 산림의 $39.04km^2$가, 북한지역은 $52.37km^2$가 다른 토지피복으로 변화되었다. 농경지의 경우 북한은 농경지 면적의 $56.15km^2$가 나대지로 변화되었는데, 이는 남한에 비하여 농경지 관리가 소홀하여 나대지 상태로 방치되고 있음을 알 수 있다. 공간적인 측면에서 볼 때, 민통선지역의 경우 전반적으로 토지피복의 변화가 나타나고 있으며, DMZ 내부의 경우도 장단반도 주변지역, 파주시 및 북한 판문군지역의 경우 그 변화가 민통선지역과 비슷한 양상을 보이고 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제86권2호
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• pp.186-199
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• 1997

화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 우리나라 국토면적(國士面積)의 1/3에 해당(該當)한다. 이 논문은 우리나라 남부지역에 있는 전남 순천시 소재 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)의 풍화(風化) 과정(過程)과 1차광물(一次鑛物)이 2차광물(二次鑛物)인 점토광물(粘土鑛物)로 풍화변성(風化變成)하는 광정(過程)에 대하여 연구(硏究)하였다. 이 삼림토양(森林土壤)은 많은 양(量)의 푸오하(風化) 흑운모(黑雲母)와 같은 Ferromagnesian mineral을 함유하고 있으며 풍화(風化)가 잘된 토양(土壤)으로서 강산성(强酸性)이고 유기물(有機物)의 함량(含量)이 적으며 CEC 값이 낮다. 토양단면 Bt층에는 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 C층 보다 배(倍)나 많고 O층은 토층(土層)이 엷고 분해된 식물유휴(植物遺休)가 적으며 다공성(多孔性)으로서 Granic fabric이고 Moder humus의 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)을 가지고 있다. E층의 Related distribution pattern은 Enaulic이며 많은 양(量)의 미사(微砂)를 함유(含有)하고 있으나 모래량은 Bt, C층에 비하여 매우 적은 것이 특징(特徵)이다. Bt, C층에서 토양미세형태학적(土壤微細形態學的)인 특징(特徵)으로 볼 수 있는 공극(空隙)에서 Multilaminated clay coating과 Infilling을 볼 수 있으며 토양(土壤)의 색(色)을 붉게 해주는 Ferriargillan이 흑운모(黑雲母)로부터 분리(分離)되어 형성(形成)된다. Bt층에서 점토(粘土)의 함량이 높은 것은 점토(粘土)가 운반 집적된 것은 물론 풍화(風化) 원위치(原位置)에서 강력(彈力)한 풍화작용(風化作用) 결과(結果)에서 비롯된 것이다. 편광현미경과 SEM으로 관찰한 바 토양생성과정(土壤生成過程)중 아주 특이한 것은 흑운모(黑雲母)로부터 산화철(酸化鐵)의 형성(形成)이며, Tubular halloysite의 형성(形成)과 두가지 형태의 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)모델 (Wedge weathering과 Layer weathering)의 확인(確認)되었다. 흑운모(黑雲母) 풍화(風化)에서 2차광물(二次鑛物)인 산화철(酸化鐵)이 흑운모(黑雲母) 표면(表面)에 두껍게 입혀지는 것이 특징(特徵)이며 점토광물(粘土鑛物)의 TEM 관찰(觀察)로 밝혀진 바, synthetic hematite의 존재(存在)가 확인(確認)되었다. 점토(粘土)의 화확분석(化學分析)에서 많은 양의 Ca, Na의 유실(流失)을 확인(確認)할 수 있었으며 상당량(量)의 Fe와 Al 이온이 유리(遊離)되어 있음을 밝힐 수 있었다. 점토(粘土)의 XRD에 의하여 운모(雲母)가 Kaolinite, Vermiculite-kaolinite intergrade, Hematite, Gibbsite 등 점토광물(粘土鑛物)로 변성됨을 확인(確認)할 수 있었으며 한편 Halloysite는 다른 1차광물(一次鑛物)에서 풍화형성(風化形成)된다는 것을 알 수 있었다. 또 풍화(風化)가 되지 않은 약간의 Dioctahedral mica의 존재(存在)를 확인(確認)할 수 있었다. 모암(母岩)에 상당량(相當量)의 흑운모(黑雲母)를 함유(含有)하고 있으며 이 화강편마암질(花崗片麻巖質) 삼림토양(森林土壤)은 흑운모(黑雲母)의 풍화(風化)에 대한 특징(特徵)을 보여 주고 있다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권2호
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• pp.355-362
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• 2014

목 적 : 두경부 치료 시 환자의 고정을 위해 고정용 열성형가면(Thermoplastic mask, mask)을 사용한다. 치료 중 변동의 오차가 적은 정위적방사선수술에 사용되는 특수 제작된 마스크를 토모치료에 적용 했을 때 표면선량의 변화의 경향을 알아보고 유용성을 평가해보고자 한다. 대상 및 방법 : 일반적인 마스크(conventional mask, C-mask)와 정위적방사선수술 마스크(SRS mask, S-mask)를 이용하여 인체팬텀(rando phantom)을 동일한 중심선으로 고정한 후 모의 치료를 실시하였다. 획득한 영상은 치료계획시스템(treatment planning system, TPS)을 이용하여 안와부와 침샘부위를 치료 부위로 설정하여 각 각의 토모치료계획을 세웠다. 마스크의 특성에 따른 표면선량 측정을 위해 정위적방사선수술 마스크를 기준으로 치료부위에 주변에 위치한 두꺼운 부분과 얇은 부분을 관심영역으로 설정하여 마스크의 종류에 따른 동일한 위치의 표면 선량을 비교해보았다. 그리고 토모치료기를 이용하여 모의치료와 동일한 조건으로 인체팬텀을 위치시키고 치료계획에서 설정된 관심영역의 위치에 Gafchromic EBT3 필름을 팬텀 표면에 부착 하여 마스크를 착용한 후 치료 조사하였다. 선량 농도 분석 시스템(RIT)을 이용하여 조사된 필름의 표면선량을 측정하여 마스크의 종류에 따른 표면선량 변화의 양상을 비교해보았다. 결 과 : TPS에서 마스크의 종류에 의한 표면선량 변화는 안와에서 0.65~2.53 Gy, 타액선에서 0.85~1.84 Gy의 측정 변화값을 보여주었다. Gafchromic EBT3 필름을 이용한 표면선량 측정에서는 안와에서 -0.2~+3.46 Gy, 타액선에서 1.04~3.02 Gy의 측정 변화값을 보여 주었다. Smask를 적용하였을 때 C-mask를 기준으로 하였을 때 TPS에서 최대 4.26% Gafchromic EBT3 필름에서 최대 5.82%의 각 각의 표면선량 증가 경향을 나타내었다. 결 론 : S-mask의 사용으로 인한 표면선량은 무작위적으로 변하였으나 대체적으로 유효한 범위 안에 들어옴을 알 수 있었다. 본 연구에서는 표면선량의 변화값을 극대화 하기 위해 표면에 위치한 표적을 실험 하였으며 치료 표적이 심부에 위치할 경우와 치료 계획의 조건에 따라 표면 선량은 더 감소할 것으로 생각되어지며 이는 마스크에 따른 표면선량의 차이는 피부 부작용에 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다. 그리고 치료 중 또는 치료 간 위치변화 감소의 장점은 치료 표적이 작고 결정 장기가 밀접한 경우 S-mask의 두경부 치료 적용은 유용할 것으로 사료된다.

• 한국안광학회지
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• 제11권3호
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• pp.173-179
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• 2006

소프트콘택트렌즈의 착용시에 나타나는 순목 횟수의 변화를 알아보기 위하여 8종류의 소프트콘택트렌즈를 안질환을 가지고 있지 않는 12명에게 착용시켰다. 8종류의 소프트콘택트렌즈를 착용하고 15분 후의 평균 순목 횟수는 20.0회/분으로 나안의 순목 횟수 13.3회/분보다 통계적으로 유의성있게 증가하였다. 소프트콘택트렌즈 착용 8시간 후에는 24.3회/분으로 나안과 비교하여서는 11회/분, 착용 15분 후와 비교하여서는 4회/분이 증가하였다. 렌즈의 종류에 따른 순목 횟수의 차이가 적어 착용 15분 후의 순목 횟수가 모든 렌즈에서 18.1~20.9회/분의 범위에 있었으며, 착용 8시간 후의 순목 횟수도 22.9~24.9회/분이었다. 중심두께가 얇은 A 렌즈(0.6mm)를 착용시 나안 순목 횟수와 착용 15분 후 순목 횟수의 차이가 10.0~11.9회/분 범위에 있는 착용자가 16.7%로, A 렌즈에 비해 상대적으로 중심두께가 두꺼운 B 렌즈(0.17mm) 및 C 렌즈(0.14mm)보다 더 많았다. 따라서 순목 횟수의 변화는 중심두께만 얇아진다고 해서 감소되는 것은 아니고, 다른 요인들이 종합적으로 작용하여 개인차가 나타날 수 있다는 것을 알 수 있었다. 함수율과 중심두께가 다른 hilafilcon 재질의 B렌즈와 C렌즈의 경우, 8시간 착용으로 일어나는 순목 횟수의 증가 정도가 4.0회/분 이상인 착용자의 비가 각각 58.3% 및 41.7%로 차이가 있었다. 유사한 재질의 렌즈라도 함수율 및 중심두께의 차이에 의해 개인별 순목 횟수에 차이가 있을 수 있음을 알 수 있었다.

• 동국한의학연구소논문집
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• 제6권1호
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• pp.177-203
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• 1997

산욕기(産褥期) 감염(感染)이란 분만후(分娩後) 생식기(生殖器)의 세균(細菌)에 의한 감염(感染)을 의미(意味)하며, 산후(産後) 체온상승(體溫上昇)의 대부분(大部分)은 골반감염(骨盤感染)에 의한 것으로 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 중요(重要)한 지표(指標)가 된다. 한의학에서 산후발열(産後發熱)의 병인병기(病因病機)는 주로 사독감염(邪毒感染), 혈어(血瘀), 외감(外感), 혈허(血虛) 등으로 보았으며, 치료는 일반적(一般的)으로 산후질환(産後疾患)에는 허증(虛證)이 많아 발표공리(發表攻裏)를 과도(過度)하게 하지 않고, 기혈(氣血)과 영위(營衛)의 조화(調和)에 위주로 하나, 외감(外感)과 이실증(裏實證)을 소홀(疏忽)히 하면 안된다. 따라서 산후발열(産後發熱)을 야기(惹起)하는 각종(各種) 원인균(原因菌)에 대(對)한 객관적(客觀的)인 억제효과(抑制效果)의 검증(檢證)은 산후발열(産後發熱)의 치료율(治療率)을 높이는데 중요하다. 그 결과 산욕기감염을 유발하는 각종(各種) 세균(細菌)에 대(對)해 황연(黃連), 오매(烏梅), 오미자(五味子) 등의 수용성(水溶性) 졸출물(拙出物)이 항균활성(抗菌活性)이 상대적(相對的)으로 좋은 효과(效果)를 보였다. 따라서 산욕기(産褥期) 감염(感染)의 치료(治療)에 이들 한약재(韓藥材)를 이용하면 보다 효과적(效果的)일 것으로 생각된다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1991년도 추계학술발표회 논문집 지반공학에서의 컴퓨터 활용 COMPUTER UTILIZATION IN GEOTECHNICAL ENGINEERING
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• pp.87-102
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• 1991

영국 잉글랜드 지방의 Carsington Dam의 파괴원인은 설계시 발견되지 못한 댐 상류 사면 하부의 황색점토층의 존재와 이미 존재하던 전단변형에 기인한 것으로 보고되었다. 설계시 황색 점토층과 이미 존재하던 전단변형을 고려하지 않고 전통적인 원호파괴 양상으로 검토된 사면의 안전율은 1.4 이상으로 나타났다. 그러나 댐 파괴후 황색 점토층과 이미 존재하던 전단변형을 고려한 사면의 안전율은 약 1.0으로 보고되었다. 또한 파괴후 사면에 대한 유한 요소 해석결과로 부터 파괴 토괴의 절편에 작용하는 수평력은 수평에 대해서 약 10。아래로 작용하고 있음이 보고되었다. 본 고에서는 Bishop의 간편법과 Janbu 방법 및 Morgenstern-Price 방법을 이용하여 원호형 사면파괴양상과 특정 파괴면을 따라서 일어나는 쐐기형 파괴양상에 대하여 사면안정을 검토하였으며, 이미 존재하던 전단변형과 이에 따른 토괴의 연속적인 거동은 이미 주어진 지반 특성을 이용한 강도정수와 간극수압비에 의하여 고려하였다. 그 결과 확생 점토층을 무시하고 원호형 파괴 양상에 대하여 Bishop의 간편법에 의한 설계 시점에서의 안전율은 1.387로 나타났으며(STABL), 파괴 후의 지반자료를 이용하고, 황색점토층을 고려한 안전율을 Janbu 방법의 경우 1.012(STABL), 그리고 Morgenstern-Price 방법의 경우 0.969을 보여주었다(MALE). 또한 Cam-Clay Model을 이용한 유한 요소 해석용 프로그램을 이용하여 댐 제체의 거동을 검토하였다. 이때 댐 제체의 성토 작업 및 압밀진행에 따른 간극수압변화와, 파괴시 혹은 파괴에 임박한 상태에서의 제체의 거동은 적절하게 가정된 지반의 응력-변형률 관계와 간극수압특성에 의하여 고려되었다. 그 결과 응력 및 변위가 심하게 발생하는 지역은 황색 점토층이었으며 이로부터 황색 점토층에서 부터 파괴면이 생성되어 다른 지역으로 전파되었음을 유추할 수 있었다.form trap with 2.88[eV] deep of injected space charge from the chathode in the crystaline regions. The origin of ${\alpha}$$_2$ peak was regarded as the detrapping process of ions trapped with 0.9[eV] deep originated from impurity-ion remained in the specimen during production process of the material, in the crystalline regions. The origin of ${\beta}$ peak was concluded to be due to the depolarization process of "C=0"dipole with the activation energy of 0.75[eV] in the amorphous regions. The origin of ${\gamma}$ peak was responsible to the process combined with the depolarization of "CH$_3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음을 알았다.재발이 나타난 3례의 환자를 제외한 9례 (75%)에서는 현재까지 재발소견을 보이지 않고 있다. 이러한 결과는 다른 보고자들과 유사한 결과를 보이고 있지만 아직까지 증례가 많지 않기 때문에 생존율을 얻기에는 미흡

• 한국전통조경학회지
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• 제37권4호
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• pp.1-10
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• 2019

본 연구는 과거 전통조경공간의 설계 및 시공과 오늘날 이를 유지 계승하기 위한 문화재수리 및 정비 등의 시공방법을 임원경제지 섬용지와 문화재수리 표준시방서를 토대로 서술방식, 전통조경 분야 관련 공정 추출, 시공방법을 상호 비교하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 임원경제지 섬용지와 문화재수리 표준시방서의 서술방식 및 전통조경 분야 관련 공정을 살펴본 결과 임원경제지 섬용지는 생활공간 전반의 시공방법을 집대성한 백과사전서로 구성요소별 시공방법의 사용처, 효과, 장·단점을 서술하고 구체적인 수치를 제시하여 전통조경공간 시공의 제도의 보급을 목적으로 삼았다. 문화재수리 표준시방서는 문화재 수리의 공정 전반을 제시하였으며, 문화재 수리 현장에서 참고할 수 있는 일종의 지침서 역할을 하고 있다. 이중 기초공사, 지붕공사, 조경공사, 담장공사 등이 전통조경분야에 적용될 수 있는 주요 항목으로 도출되었다. 둘째, 전통조경공간 시공방법을 기초공사와 지붕공사, 조경공사, 담장공사 등의 공정으로 구분하여 분석해보면, 기초공사는 지반을 다지는 과정을 반복하는 방식이다. 지붕공사 중 기와지붕 조성은 서까래 위에 산자를 설치하고 기와를 쌓았으며, 초가지붕은 볏짚을 여러 다발로 묶어 차례로 지붕을 덮었다. 석판지붕은 기와 대신 얇고 넓은 돌을 사용하였으며, 너와지붕은 나무판자를, 굴피지붕은 건조시킨 굴피를 여러 겹으로 깔아 조성하였다. 조경공사는 주로 잡석다짐을 통한 포장기법과 여러 단을 조성하고 상부에 석물이나 화초나 관목 등을 식재하는 화계 시공이 주를 이루고 있고 담장공사는 쌓는 재료에 따라 흙을 다져 쌓은 토담, 돌과 진흙을 사용한 돌담, 기와로 무늬를 만든 영롱담, 널판을 벽면으로 사용하는 판장 시공 등이 도출되었다. 셋째, 임원경제지 섬용지와 문화재수리 표준시방서의 시공방법을 비교해보면, 임원경제지 섬용지는 전통공간의 신규 조성을 위한 시공방법의 표준화에 중점을 두고, 문화재수리 표준시방서는 문화재 수리 현장의 다양성을 고려한 전반적인 시공 절차를 제공하여 시공의 범위 설정에 차이가 있다. 또한 과거 전통조경공간은 일상거주공간이었으나 오늘날에는 문화재로 지정된 곳으로서 기 구축된 시설의 유지관리 공정이 이루어지며, 관람환경 조성을 위한 시공방법이 추가되었다. 전통지식의 계승 차원에서 과거의 시공방식은 오늘날 문화재 수리에도 일정 부분 유사한 방법들이 확인되며, 일부 소재나 배합방식, 후대 추가된 시설의 구분, 효율적인 시공방식의 도입 등 전통기술을 재구성한 사례도 확인되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제9권4호
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• pp.95-104
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• 2006

본 연구의 목적은 서부지역 비무장지대(DMZ) 및 주변지역인 민통지역의 생태적 보전가치를 파악해 보며, 적정한 생태보전권역을 조사해보는데 있다. 군사분계선을 중심으로 남북 각각 10km 지역에 대해 500m 폭원의 지역에 대하여 변환식생지수(transformed vegetation index: TVI)를 이용하여 평균 식생활력도 값을 계산한 후, 거리에 따른 식생활력도 변화 양상을 파악해보았다. 또한 이렇게 분석된 결과가 로지스틱 곡선을 그릴 것으로 가정하고, 이를 이용하여 식생지수-거리함수식을 유도하여 식생활력도의 변화지역인 전이지대(ecotone)의 폭원을 분석하였으며, 식생지수값 및 전이지대 폭원을 고려하여 생태축으로서의 DMZ 및 완충지역의 적정 보전폭원을 제시해보았다. 분석결과, 첫째, 서부지역 DMZ 및 민통지역 전 지역의 TVI 분석결과 남한측이 높게 나타났으며, 남측의 경우 감소하던 TVI 값이 남한측 민통선을 지나면서 그 값의 변화가 거의 없는 것으로 나타났으며, 북한측의 경우 DMZ 내부에서부터 식생지수값이 감소하는 것으로 나타났다. TVI값을 비교해 보아도 남한측은 최소값 207.16에 최대값 221.92에 이르지만, 북한측은 최소값이 188.35에 최대값이 215.32로 나타나고 있어, 북한측의 식생활력도값이 보다 낮게 나타나고 있음을 알 수 있다. 셋째, TVI-거리함수의 예측회귀식을 이용하여 계산해본 결과, 서부DMZ 남한지역의 경우 핵심보전지역과 완충지역(전이지대)을 포함하는 생태보전 폭원은 7,651m에 이르며, 서부DMZ 북한지역의 경우, 생태적으로 보전해야할 지역의 폭원은 6,855m으로 계산되었다. 하지만 TVI값의 분포가 서로 다르며, 북한측 TVI 식생활력도가 불규칙한 로지스틱 곡선을 그리고 있어, 남한과 북한을 비교하여 분석하기는 어려움을 따른다. 하지만 서부DMZ 북한지역의 경우 DMZ 내부에서 이미 TVI값이 점차적으로 감소하고 있어, 북한측의 경우 DMZ내부라고 하더라고 많은 간섭이 이루어지고 있음을 유추해볼 수 있다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권3호
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• pp.193-214
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• 2004

Objective : The purpose of this study is to investigate the mechanism and effect of moxibustion with ginger objectively, to be used as the quantitative data through the measurement of temperature, and to grasp the thermodynamic characteristics of moxibustion with ginger. Methods : We have selected the indirect moxibustion with ginger among many indirect moxibustions. We produced a slice of ginger to a thickness of 3, 4, 5mm and the moxa cone having a diameter of 8mm, a height of 10mm for making a comparative study of characteristics of moxa cone according to change the density. We have made a comparative study of the thermodynamic characteristics of moxibustion with ginger with or without holes. We measured combustion times and calculated temperatures, temperature gradients in each period during a combustion of moxa. Results : 1. We found out it was not significantly influenced by the existence of the punched holes in a slice of ginger because the punched holes grow smaller immediately. 2. The duration of the preheating period became longer according to thickness of a slice of ginger and was not directly proportional to the density of moxa cone. The duration of the preheating period was extremely short when it burned a 100mg moxa cone. That was influenced by the density of moxa cone. 3. The duration of the heating period became longer according to thickness of a slice of ginger likewise the preheating period bacause the density of moxa cone had effected on the combustion characteristics. The duration of the heating period was extremely long when it burned a 100mg moxa cone. On the other hand the maximum temperature in the heating period was appeared that the combustion with a thin slice of ginger was highest and measured that the large density of moxa cone was higher. But the maximum temperature in the heating period was about $37.8^{\circ}C{\sim}44.2^{\circ}C$respectively lower in others. 4. The duration of the retaining period was some doubling shorter than that of the heating period that is concerned the shape of moxa cone. The temperature measured the close of a retaining period was $36.6^{\circ}C{\sim}41.8^{\circ}C$, that was considerably lower temperature. 5. The mean ascending temperature velocity and the mean descending temperature velocity were $0.042{\sim}0.073^{\circ}C/sec$, $-0.027{\sim}-0.064^{\circ}C/sec$ respectively. Then, the ascending temperature velocity was some faster than the ascending temperature velocity. Conclusions : The quantitative standard for obtaining the effective heating stimulation is that if the slice of ginger made a hole in it, we had to use the needle above 1.5mm diameter. The recommended size of a slice ginger is the 14mm diameter and the 2~3mm thickness. The moxa cone is formed the conical shape that the base diameter was 8mm, the height was 10mm, the density was $600mg/cm^2$.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제16권16호
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• pp.7179-7188
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• 2015

Cancer is a major health obstacle around the world, with hepatocellular carcinoma (HCC) and colorectal cancer (CRC) as major causes of morbidity and mortality. Nowadays, there isgrowing interest in the therapeutic use of natural products for HCC and CRC, owing to the anticancer activity of their bioactive constituents. Boswellia serrata oleo gum resin has long been used in Ayurvedic and traditional Chinese medicine to alleviate a variety of health problems such as inflammatory and arthritic diseases. The current study aimed to identify and explore the in vitro anticancer effect of B. Serrata bioactive constituents on HepG2 and HCT 116 cell lines. Phytochemical analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS). Oleo-gum-resin of B. Serrata was then successively extracted with petroleum ether (extract 1) and methanol (extract 2). Gas-liquid chromatography (GLC) analysis of the lipoidal matter was also performed. In addition, a methanol extract of B. Serrata oleo gum resin was phytochemically studied using column chromatography (CC) and thin layer chromatography (TLC) to obtain four fractions (I, II, III and IV). Sephadex columns were used to isolate ${\beta}$-boswellic acid and identification of the pure compound was done using UV, mass spectra, $^1H$ NMR and $^{13}C$ NMR analysis. Total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo-gum resin were subsequently applied to HCC cells (HepG2 cell line) and CRC cells (HCT 116 cell line) to assess their cytotoxic effects. GLC analysis of the lipoidal matter resulted in identification of tricosane (75.32%) as a major compound with the presence of cholesterol, stigmasterol and ${\beta}$-sitosterol. Twenty two fatty acids were identified of which saturated fatty acids represented 25.6% and unsaturated fatty acids 74.4% of the total saponifiable fraction. GC/MS analysis of three chromatographic fractions (I,II and III) of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of pent-2-ene-1,4-dione, 2-methyl- levulinic acid methyl ester, 3,5- dimethyl- 1-hexane, methyl-1-methylpentadecanoate, 1,1- dimethoxy cyclohexane, 1-methoxy-4-(1-propenyl)benzene and 17a-hydroxy-17a-cyano, preg-4-en-3-one. GC/MS analysis of volatile oils of B. Serrata oleo gum resin revealed the presence of sabinene (19.11%), terpinen-4-ol (14.64%) and terpinyl acetate (13.01%) as major constituents. The anti-cancer effect of two extracts (1 and 2) and four fractions (I, II, III and IV) as well as volatile oils of B. Serrata oleo gum resin on HepG2 and HCT 116 cell lines was investigated using SRB assay. Regarding HepG2 cell line, extracts 1 and 2 elicited the most pronounced cytotoxic activity with $IC_{50}$ values equal 1.58 and $5.82{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to doxorubicin with an $IC_{50}$ equal $4.68{\mu}g/mL$ at 48 h. With respect to HCT 116 cells, extracts 1 and 2 exhibited the most obvious cytotoxic effect; with $IC_{50}$ values equal 0.12 and $6.59{\mu}g/mL$ at 48 h, respectively which were comparable to 5-fluorouracil with an $IC_{50}$ equal $3.43{\mu}g/mL$ at 48 h. In conclusion, total extracts, fractions and volatile oils of B. Serrata oleo gum resin proved their usefulness as cytotoxic mediators against HepG2 and HCT 116 cell lines with different potentiality (extracts > fractions > volatile oil). In the two studied cell lines the cytotoxic acivity of each of extract 1 and 2 was comparable to doxorubicin and 5-fluorouracil, respectively. Extensive in vivo research is warranted to explore the precise molecular mechanisms of these bioactive natural products in cytotoxicity against HCC and CRC cells.