신경 분화 촉진과 특정 분자 검출을 위한 다기능성 복합 나노 입자 제조

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2014. 8. 장정식.최근, 나노 크기의 단일시스템 안에 다양한 요소들을 도입하는 연구가 생명과학 분야에서 많은 관심을 받고 있다. 기존의 물질이나 단일 요소로 구성된 나노 물질에 비해, 복합 나노 물질은 다양한 분야에서 매우 뛰어난 성능을 발휘하며 또한 다 기능성을 가지고 있다는 장점이 있다. 이에 나노 기술의 발전과 함께 복합 나노 물질을 제조하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 나노 입자는 이런 복합성을 가질 수 있는 가장 기본적인 구조이며, 또한 다른 나노 구조체에 비해 세포 내에 가장 많이 도입될 수 있는 형태이다. 하지만, 생명과학분야에 적합한 복합 나노 입자를 제조하는 연구에 관한 보고는 여전히 부족한 실정이다. 본 학위논문에서는 다 기능성을 가진 복합 나노 입자를 제조하여 세포 내 독성을 평가하여 보았으며, 또한 본 입자를 신경세포 분화 촉진과 특정 분자 검출에 응용 하였다. 본 학위논문은 실리카 기반, 피돗 기반, 그리고 폴리아크릴로니트릴 기반 복합 나노 입자, 이렇게 총 세 개의 부분으로 구성되어 있다. 세가지 종류의 실리카 기반 복합 나노 입자는 화학적 환원방법과 초음파 매개 에칭/재증착 방법을 통해 제조하였다. 다섯 가지 다른 종류의 산화금속(이산화세륨, 산화구리, 산화철, 이산화망간, 그리고 산화아연)이 도입된 실리카 나노 입자와 실리카/티타니아 중공 나노 입자는 각각 원소와 크기 의존적인 독성이 조사되었다. 그리고 바륨과 스트론튬이 도핑된 실리카/티타니아 중공 나노 입자는 신경 분화 촉진제로 응용하였으며, 더 나아가 신경성장인자의 전달체로 사용하였다. 신경성장인자가 도입된 스트론튬이 도핑된 실리카/티타니아 중공 나노 입자가 가장 뛰어난 분화 촉진 효과를 발휘하였다. 피돗 나노 입자는 에멀젼 상에서 산화중합을 통해 제조되었으며, 기판으로 이용되었다. 이산화망간을 피돗 나노 입자 표면에 산화환원 증착방법을 통해 도입하였으며, 제조된 본 복합 나노 입자는 신경세포 분화를 촉진시켰으며, 또한 살아있는 세포에서 방출되는 카테콜아민을 성공적으로 감지하였다. 아미딘이 도입된 폴리아크릴로니트릴 나노 입자는 초음파 매개 에멀젼 중합을 통해 제조되었으며, 피너방법을 통해 아미딘그룹으로 표면이 개질되었다. 생체친화성을 가지고 있는 형광 아미딘-폴리아크릴로니트릴 나노 입자는 살아있는 세포 안에 있는 구리 이온에 대해 높은 민감도와 선택성을 가지는 센서 개발에 있어 새로운 방향성을 제시하여 주었다. 또한, 금 나노 클러스터를 합성하여 본 아미딘-폴리아크릴로니트릴 나노 입자 표면에 도입하였으며, 이에 두 가지 형광을 동시에 발휘하는 복합 나노 입자가 제조 되었다. 이중 형광 성질은 특정 활성산소종에 대해 높은 선택성을 발휘하였으며, 또한 비례적인 감지를 위한 높은 민감도와 해상도를 제공하였다. 낮은 독성을 가지고 있는 금 나노 클러스터-아미딘-폴리아크릴로니트릴 복합 나노 입자는 생체 내에서 효과적으로 세포를 이미징하는 에이전트로 적용이 될 수 있으며, 동시에 특정 활성산소종을 감지하는 센서로도 적용 될 수 있다. 본 학위 논문에서는 복합 나노 입자를 제조하는 다양한 방법과 생명과학분야 응용 가능성에 관한 연구를 수행하였다. 본 학위논문에서 제조된 다 기능성 복합 나노 입자들은 신경분화 촉진제, 카테콜아민 센서, 그리고 형광 감지 탐침 같은 생명과학분야에 응용하였다. 본 입자들은 각각의 응용에 적합하고 최적의 성능을 낼 수 있도록 디자인되고 제조되었다. 이런 결과들은 다양한 다 기능성의 복합 나노 입자를 제조하고, 이들을 생명과학분야에 적용하는 것에 관한 정보들을 제공하게 될 것이다.In recent decades, to incorporate diverse components into a single nanoscale system have been a great deal of interest in biomedical fields. These hybrid nanomaterials provide multifunctionality and the extraordinarily enhanced performance than bulk sized material- or single component nanomaterial-based applications. Therefore, with advancing in nanotechnology, many efforts have been also paid to the fabrication of hybrid materials. Nanoparticle is the basic structure to achieve such hybridization. Additionally, nanoparticle is the most internalized structure in the cells compared to other nanostructures. However, there is still lack of literature about fabrication of hybrid nanoparticles for biomedical applications. The dissertation describes fabricating multifunctional hybrid nanoparticles, evaluating their cytotoxicity, and applying them into neuronal differentiation enhancer and specific molecule detection. This dissertation consists of three partssilica based, PEDOT based, and PAN based hybrid nanoparticles. Three types of silica based hybrid nanoparticles were suggested by chemical reduction method and sonication mediated etching/redeposition methods. Five different metal oxide (MOxCeO2, CuO, Fe2O3, MnO2, and ZnO) decorated SiO2 NP and HNPs were exhibited element- and size-dependent toxicity. The p-HNP, Ba-HNP, and Sr-HNPs were applied as neuronal differentiation enhancer, and further modified as encapsulating agent for nerve growth factor. Nerve growth factor encapsulating Sr-HNPs were exceptionally efficient for promoting neuronal differentiation. PEDOT nanoparticles were fabricated by oxidation polymerization in reverse microemulsion, and used as substrate. The MnO2 was decorated on the PEDOT nanoparticles by redox deposition, and the hybrid nanoparticles successfully enhanced the neuronal differentiation and detected the catecholamines released from the living cells. APAN nanoparticles were synthesized by sonication mediated emulsion polymerization and modified with amidine group by pinner method. The fluorescent APAN NPs with biocompatibility provide a new direction for the development of highly sensitive and selective sensors for intracellular Cu2+ in living cells. Then, AuNC were decorated on the APAN nanoparticles, which exhibits dual emission property. This fluorescence behavior was highly selective for hROS, and change in dual emission wavelengths results in the enhanced sensitivity and resolution for ratiometric detection. They could provide both efficient cell imaging agents as well as hROS detection probe in vitro with low toxicity. This dissertation provides the possibility of various approaches for the preparation of multifunctional hybrid nanoparticles and their biomedical applications. The hybrid nanoparticles presented in the dissertation could be applied into biomedical fields such as neuronal differentiation enhancer, catecholamine sensor, and fluorescence sensing probe. Each hybrid nanoparticle are deliberately designed and customized for superior performance in specific applications. This study may provide understanding of fabricating various hybrid nanoparticles with multifunctionality and application of hybrid nanoparticles to biomedical application.Table of Contents Abstract i List of Abbreviations iv List of Figures vii List of Tables xxiii Table of Contents xxiv 1. INTRODUCTION 1 1.1. Background 1 1.1.1. Nanomaterials 1 1.1.1.1. Synthesis of polymer nanoparticles 4 1.1.1.2. Synthesis of inorganic nanoparticles 7 1.1.1.3. Synthetic strategies of multifunctional hybrid nanoparticles 10 1.1.2. Hybrid nanoparticles for biomedical application 12 1.1.2.1. Cytotoxicity evaluation 12 1.1.2.2. Neuronal differentiation enhancer 16 1.1.2.3. Catecholamine detector 21 1.1.2.4. Fluorescent sensor 22 1.2. Objectives and Outlines 25 1.2.1. Objectives 25 1.2.2. Outlines 27 2. EXPERIMENTAL DETAILS 29 2.1. SiO2 based hybrid nanoparticles 29 2.1.1. Metal oxide decorated SiO2 nanoparticles 29 2.1.1.1. Fabrication of metal oxide decorated SiO2 nanoparticles 29 2.1.1.2. Cytotoxicity evaluation with element dependence 32 2.1.2. SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 35 2.1.2.1. Fabrication of SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 35 2.1.2.2. Cytotoxicity evaluation with size dependence 36 2.1.3. Ba/Sr doped SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 38 2.1.3.1. Fabrication of Ba/Sr doped SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 38 2.1.3.2. Application for neuronal differentiation 39 2.2. PEDOT based hybrid nanoparticles 42 2.2.1. MnO2 decorated PEDOT nanoparticles 42 2.2.1.1. Fabrication of MnO2 decorated PEDOT nanoparticles 42 2.2.1.2. Application for neuronal differentiation 44 2.2.1.3. Application for catecholamine detection 45 2.3. PAN based hybrid nanoparticles 46 2.3.1. Amidine-PAN nanoparticles 46 2.3.1.1. Fabrication of amidine-PAN nanoparticles 46 2.3.1.2. Application for intracellular Cu2+ detection 47 2.3.2. Au decorated amidine-PAN nanoparticles 49 2.3.2.1. Fabrication of Au decorated amidin-PAN nanoparticles 49 2.3.2.2. Application for intracellular highly reactive oxygen species detection 51 3. RESULTS AND DISCUSSION 53 3.1. SiO2 based hybrid nanoparticles 53 3.1.1. Metal oxide decorated SiO2 nanoparticles 53 3.1.1.1. Fabrication of metal oxide decorated SiO2 nanoparticles 53 3.1.1.2. Cytotoxicity evaluation with element dependence 59 3.1.2. SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 71 3.1.2.1. Fabrication of SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 71 3.1.2.2. Application for neuronal differentiation 75 3.1.3. Ba/Sr doped SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 87 3.1.3.1. Fabrication of Ba/Sr doped SiO2/TiO2 hollow nanoparticles 87 3.1.3.2. Application for neuronal differentiation 100 3.2. PEDOT based hybrid nanoparticles 116 3.2.1. MnO2 decorated PEDOT nanoparticles 116 3.2.1.1. Fabrication of MnO2 decorated PEDOT nanoparticles 116 3.2.1.2. Application for neuronal differentiation 126 3.2.1.3. Application for catecholamine detection 140 3.3. PAN based hybrid nanoparticles 149 3.3.1. Amidine-PAN nanoparticles 149 3.3.1.1. Fabrication of amidine-PAN nanoparticles 149 3.3.1.2. Application for intracellular Cu2+ detection 157 3.3.2. Au decorated amidine-PAN nanoparticles 161 3.3.2.1. Fabrication of Au decorated amidin-PAN nanoparticles 161 3.3.2.2. Application for intracellular highly reactive oxygen species detection 173 4. CONCLUSIONS 179 REFERENCES 185 국문초록 192Docto

The role of polycomb repressive complex 2 and effects of lobarstin in glioblastoma multiforme

Dept. of Biomedical Laboratory Science/박사Glioblastoma multiforme (GBM) is a grade IV primary malignant brain tumor. The elevated expression of polycomb repressive complex 2 (PRC2) proteins such as EZH2 and SUZ12 have been found in GBM and their expression levels often correlate with poor prognosis. In order to find anti-proliferative factors and to increase the potential of anti-cancer drug for glioblastoma treatment, I studied two diffetent approaches. First, I tested that PRC2 may play as master regulator in GBM. Second, I investigated the influence of co-treatment with lobarstin and TMZ on chemosesitivity of glioblastoma cells. Upon knock-down of PRC2, cell growth was attenuated and cells were accumulated at G1 phase of the cell cycle. Among several G1 regulators, the total and nuclear CDKN1B protein levels were drastically up-regulated by PRC2 depletion. Interestingly, the expression of SKP2, a component of the SCFSKP2 E3 ubiquitin ligase which is known to promote the degradation of CDKN1B protein degradation was significantly reduced under depleted expression of PRC2. Furthermore, PRC2-depletion led to down-regulation of MYC expression at both mRNA and protein levels. In agreement with the in vitro results, glioblastoma patients with elevated EZH2 expression showed high MYC expression but reduced CDKN1B expression. Temozolomide (TMZ) has been used as standard therapy for glioblastoma patients, however, this treatment does not improve the prognosis and survival of patients because of rapid DNA repair system. Upon transient PRC2-depletion, TMZ-induced cytotoxicity and the DNA damage were found to are extended. Interestingly, PRC2-depletion had no effect on MGMT expression, but the expressions of the base excision repair (BER) genes such as PARP1, XRCC1, and LIG3 were significantly decreased. In agreement with the in vitro results, glioblastoma patients with high EZH2 expression showed increased PARP1 expression level. In order to evaluate the possibility of developing combinatorial therapy for GBM, I tested the combination effect of lobarstin and TMZ on T98G cells. Co-treatment with lobarstin and TMZ resulted in enhanced cytotoxicity for GBM cells through repressing DNA-recovery. Expressions of DNA repair genes such as MGMT, PARP1 and LIG 3 were significantly reduced in lobarstin and TMZ co-treated cells. Taken together, these results showed that the PRC2-depletion enhances inhibitory effect on GBM growth and potentiates TMZ antitumor activity. In summary, the effects of PRC2 can be considered as a potential targets for developing a novel therapeutic approaches. Additionally, lobarstin can be used as a potential combination drugs with TMZ for efficient GBM therapy.ope

와편모류인 스크립시엘라 4종에 대한 종속영양성 포식자의 서로 다른 반응 및 종속영양성 미세편모류 카타블레페리스 자포니카와의 상호작용 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 자연과학대학 지구환경과학부, 2019. 2. 정해진.The dinoflagellate genus Scrippsiella is widely distributed and known to cause red tides. However, the nationwide distributions of Scrippsiella species in Korea have not been fully understood yet. Recently, four Scrippsiella species (S. acuminata, S. donghaiensis, S. lachrymosa, and S. masanensis) were isolated from the Korean coastal waters. To investigate nationwide distributions of these Scrippsiella species in Korean coastal waters, the species specific primers of each species were developed and then the abundance of each species in the 28 stations was measured using the quantitative real-time PCR method. These four Scrippsiella species had different temporal and spatial distributionsS. donghaiensis was usually observed at 18 stations in July 2016-2017 and S. lachrymosa was often found at 9 stations in March 2016-2017. S. masanensis was detected at 11 stations in January, March, July, October, and December in 2016 and March and July in 2017, while S. acuminata was rarely observed in the study period. To understand population dynamics of Scrippsiella species, mortality due to predation as well as growth should be determined. To investigate predation by heterotrophic protists on Scrippsiella species, interactions between four Scrippsiella species and common heterotrophic dinoflagellates and a ciliate were explored. All heterotrophic protists tested were able to feed on all four Scrippsiella species, however, the growth and ingestion rates of the heterotrophic dinoflagellates Oxyrrhis marina, Gyrodinium dominans, and Polykrikos kofoidii on one of four Scrippsiella species were clearly different from those on the other Scrippsiella species. Therefore, it may cause a selection of the bloom causative species among these 4 Scrippsiella species. Furthermore, differential responses by each predator to four Scrippsiella species may cause different ecological niches of both the predators and prey species. Recently, the heterotrophic nanoflagellate Katablepharis japonica has been revealed to feed on diverse red tide species and thus could be an effective grazer of red-tide organisms. However, if there are effective predators feeding on K. japonica, its grazing impact may be reduced. To investigate potential effective predators on K. japonica, feeding by diverse heterotrophic dinoflagellates and the naked ciliates on K. japonica was explored. None of heterotrophic protists fed on actively swimming K. japonica cells. To the contrary, K. japonica was able to feed on six heterotrophic protists. The results of this study suggest that predation impact by heterotrophic protists on K. japonica be negligible and thus grazing impact by K. japonica on populations of red tide species may not be reduced by mortality due to predation. Furthermore, to understand their population dynamics, I investigated the distribution and abundance of K. japonica in 2016-2017 using quantitative real-time PCR. Cells of K. japonica were widely distributed around Korean coastal waters and detected four seasons in the study period. This study provides a basis on understanding the interactions between common heterotrophic protists and 4 Scrippsiella species and also between common heterotrophic protists and the heterotrophic nanoflagellate K. japonica, which are able to feed on red-tide species.와편모류 속인 Scrippsiella는 독성은 없지만 적조를 발생시킨다고 알려져 있다. Scrippsiella속에서 가장 흔한 종인 S. acuminata는 한국의 남해안에서 때때로 적조를 발생시키기도 한다. 이들은 동중국 해에 종종 분포하는 것으로 알려져 있지만 주로 휴면포자(cyst)형태로 발견된다. 최근 한국연안 표층수에 운동성 형태(motile form)의 4종의 Scrippsiella (S. acuminata, S. donghaiensis, S. lachrymosa, S. masanensis) 가 종종 발견되며 우리나라 연안에도 다양한 Scrippsiella 종들이 흔히 존재하고 있다는 것을 알 수 있었다. 따라서 Scrippsiella 종들은 한국 연안의 침전물에 휴면포자(cyst)형태로 존재함으로서 적조를 발생시킬수 있는 잠재성을 가지고 있기 때문에 이들의 분포에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 각 종들의 종 특이적 프라이머를 제작하여 qPCR을 통해 한국연안에서 4종의 Scrippsiella분포를 파악하였다. 그 결과 네 종의 Scrippsiella는 우리나라 연안에 각각 다르게 분포하고 있으며, 다양한 수온과 염분 범위를 가지고 있었다. 그 중 S. donghaiensis는 7월, S. lachrymosa는 3월에 유독 많이 출현하여 계절성을 가지고 있는것으로 보이는 반면 S. masanensis는 실험 기간 중 2017년 10월을 제외한 모든 달에서 비교적 낮은 농도로 출현하였으며 S. acuminata는 다른 종들에 비해 비교적 드물게 나타났다. 이와 더불어 Scrippsiella종의 개체군 동태를 이해하기 위해서는 포식자들의 포식에 의한 사망률을 알아야한다. Scrippsiella종에 대한 종속영양 원생생물에 의한 포식을 연구하기 위해, 4종의 Scrippsiella와 해양환경에서 흔하게 존재하는 종속영양 와편모류와 섬모충 사이의 상호작용 연구를 진행하였다. 실험에 사용된 모든 종속영양 원생생물들은 4종의 Scrippsiella를 섭식할 수 있었으나, 4종의 Scrippsiella를 섭식한 Oxyrrhis marina, Polykrikos kofoidii, Gyrodinium dominans의 성장률과 섭식률은 종마다 매우 다른 것으로 나타났다. 따라서 이러한 선택적 섭식은 적조종을 먹이로 하는 포식자의 개체수를 줄임으로써 적조종의 증가를 야기할 수 있다. 게다가 포식자들에 의한 4종의 Scrippsiella에 대한 차별적인 반응은 포식자와 먹이종 모두 서로 다른 생태학적 지위를 야기할 수 있다. 최근 종속영양 미세편모류인 Katablepharis japonica는 다양한적조생물 종들을 섭식함에 따라 적조생물의 효과적인 포식자가 될 수도 있다고 밝혀졌다. 하지만, K. japonica를 잘 섭식하는 포식자들이 있다면 이들의 grazing impact는 감소할 수도 있다. K. japonica에 대한 잠재적인 포식자를 연구하기 위해 다양한 종속영양 와편모류와 섬모충에 의한 포식률을 연구하였다. 그 결과 활발하게 움직이는 K. japonica를 섭식하는 종속영양 원생생물은 없었다. 반면, K. japonica는 여섯종의 종속영양 원생생물을 섭식할 수 있었다. 이 연구결과에 따르면 K. japonica의 종속영양 원생생물에 의한 사망률은 무시해도 될 정도로 낮기때문에 K. japonica의 적조 생물 개체군 grazing impact는 포식에 의한 사망률에 의해 감소되지 않을 수 있음을 시사한다. 또한, K. japonica의 개체군역학을 이해하기 위해서, qPCR 정량분석을 통해 이들의 분포를 연구한 결과 K. japonica는 한국연안에 널리 분포하고 있으며 실험 기간동안 매 계절마다 출현하였다. 이는 K. japonica의 포식자에 의한 낮은 사망률과 적조 생물의 grazing impact로 우리나라 전 해역에서 상시 존재하고 있으며 다양한 환경요인에서도 생존할 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 연구에서는 다양한 생태계 먹이망(microbial loop)의 상호작용 중 식물성 플랑크톤의 주요한 속 중 하나인 독립영양 와편모류 Scrippsiella와 종속영양성 원생생물간의 상호작용, 그리고 공통된 적조생물을 섭식하는 종속영양성 원생생물과 종속영양성 미세편모류 Katablepharis japonica간의 상호작용을 연구하였다.Abstract ⅰ List of Tables ⅴ List of Figures ⅶ Chapter 1. Overall introduction 1 Chapter 2. Distribution of four Scrippsiella species in Korean coastal waters during 2016-2017 using quantitative real-time PCR 5 2.1. Introduction 5 2.2. Materials and Methods 7 2.3. Results 13 2.4. Discussion 29 Chapter 3. Differential interactions between four Scrippsiella species and common heterotrophic protists. 33 3.1. Introduction 33 3.2. Materials and Methods 36 3.3. Results 48 3.4. Discussion 62 Chapter 4. Interactions between the voracious heterotrophic nanoflagellate Katablepharis japonica and common heterotrophic protists and distribution of K. japonica 79 4.1. Introduction 79 4.2. Materials and Methods 83 4.3. Results 93 4.4. Discussion 106 Chapter 5. Conclusions 111 References 116 Abstract (Korean) 147Maste

알칼리 감량 가공한 PET포의 chitosan가공효과에 관한 연구

chitosan은 chitin으로부터 탈아세틸화에 의해 얻어지는 천연고분자 물질로서 여타 섬유가공제들과 비교할 때 안전성 측면에서 월등히 우수할 뿐만 아니라 인체 친화성이 높기 때문에 천연물을 이용하여 환경친화적 가공을 추구하고 있는 의류가공분야에서 활발히 응용되고 있다. 지금까지 chitosan은 면섬유에 주로 활용되어 왔는데 면포의 촉감을 개선하는 가공이나 의마가공, 또는 chtosan이 보여주고 있는 미생물에 대한 우수한 항균력이 인정되어 항균, 소취, 방취가공 등에 이용된 바 있다. 견섬유의 염색성 향상, 양모섬유의 촉감개선 등 그 응용이 주로 천연섬유 분야에 국한되어있으며 폴리에스터를 비롯한 합성섬유에 응용된 예는 찾아보기 어렵다. 의류용 합성섬유중 폴리에스테르 섬유는 고부가가치 창출을 가능케 하는 신합섬으로서 중요한 위치를 점하고 있기는 하나 대표적인 소수성 섬유로서 수분율이 매우 낮기 때문에 이를 해결하기 위한 여러 가지 방법들이 제시되고 있다. 본 연구에서는 chitosan을 폴리에스테르에 적용시켜 수분율을 상승시키려는 시도와 함께 정전기 발생정도의 변화와 촉감개선 효과를 연구하였다. chitosan을 폴리에스테르에 적용함에 있어 별도의 사전 가공처리가 이루어지지 않은 폴리에스테르 원포와 함께 알칼리 감량가공이 이루어진 폴리에스테르포에 대하여 동시에 chitosan 가공을 행하였다. 알칼리 가공포와 미가공포에서chitosan가공이 이루어졌을 때의 차이점을 면밀히 검토하였다. 알칼리 감량 가공포가 사용된 이유는 알칼리 감량가공에 의해서 폴리에스테르 섬유의 촉감이견과 유사해 진다는 점과 알칼리에 의한 가수분해 과정에서 폴리에스테르 분자내부에 다량 생성되는 친수성기인 -COOH기와 chitosan간의 화학적 결합가능성을 타진하기 위함이다. 알칼리 감량가공된 폴리에스테르포와 미가공포에 대하여 chitosan을 도포하고 후처리하는 방법은 아래에 제시되는 바와 같이 5종류로 한정하였다. 1) chitosan을 도포하고 자연건조 시키는 방법 2) chitosan 도포후 NaOH로 chitosan의 산성염 상태를 파괴하는 방법 3) chitosan 도포후 chitosan의 가교제인 epichlorohydrin으로 가교시키는 방법 4) chitosan 도포후 CH₃COONa를 촉매로하여 폴리에스테르에 chitosan을 화학적으로 결합 시키는 방법 5) chitosan 도포후 CH₃COONa와 구연산을 병용처리함으로써 가교가 이루어진 chitosan 가교제를 폴리에스테르에 화학적으로 결합시키는 방법 상기 제시된 5가지 방법은 서로 다른 chitosan 가공효과를 유발시켜 수분율과 정전기 발생정도가 광범위하게 변화한다는 사실을 발견하였다. 8cps chitosan을 도포하였을 때가 50cps chitosan이 사용되었을 때보다 수분율이 상승하지만 정전기 발생량은 동일한 정도로 저하된다. 50cps chitosan 도포에서 수분율이 거의 상승되지 않는 이유는 분자량이 큰 chitosan이 직물 표면에 도포됨으로써 물에 대한 반발력이 상승되기 때문으로 판단된다. 알칼리 감량 폴리에스테르의 chitosan 처리는 수분율을 상승시키지 않는 반면, 미감량 폴리에스테르의 chitosan 처리는 수분율을 상승시킨다. NaOH와 epichlorohydrin의처리는 알칼리 미감량포에서만 수분율을 상승시키고 정전기 발생을 감소시킨다. CH₃COONa와 구연산 혼합반응은 알칼리 감량, 미감량포 모두에서 수분율이 15%까지 상승되나 정전기 발생은 오히려 50% 정도 상승된다. 또한 위와 같은 방법으로 처리한 처리포를 Kawabata Evaluation System(KES)을 이용해 기계적, 물리적 변화를 측정하였고 이로부터 환산식에 의해 태값을 계산하였다. 알칼리 감량처리에 의하여 Koshi(Stiffness)와 Hari(Anti-drape Stiffness)가 감소되었고 Sinayaka(Flexib. With Soft Feeling)와 Shari(Crispness)는 증가되었다. chitosan처리에 의하여 Koshi와 Hari가 증가하였으며 특히 감량가공하지 않은 포에 chitosan처리와 후처리를 한 포에서 Hari가 증가하였고 Shinayaka는 chitosan처리에 의해 감소하였다. 알칼리 감량처리에 의해 EMT(extensibility)와 WT(압축에너지)가 상승하였고, B(굽힘강성)과 G(전단강성), To(두께), W(중량)과 SMD(Roughness)가 감소하였다. chitosan처리에 의하여 B와 G, To, W가 증가하였으며 특히 50cps의 chitosan 처리포가 8cps 처리포에 비해 To가 전반적으로 증가하였다. 이상으로부터 알칼리 감량가공과 chitosan처리 그리고 후처리의 도입여부에 의한 PET 직물의 수분율의 변화와 정전기 발생정도 그리고 태의 변화를 알 수 있었다. ; Chitosan is a natural biodegradable polymer derived from Chitin by a process called deacetylation. It has been widely studied and applied in the textile industry that pursuing an environmental affinity due to not only its excellent safety characteristic but also its affinity to human body. Up to present chitosan was applied only for natural fibers like cotton, silk and wool as a handle improvement finishment, vivid color, and anti-microbial finishment. Among synthetic fibers, polyester provides many advantages and plays an important role in adding value to textile industry; however, its poor moisture-absorption characteristic causes static electricity and contributes to discomfort. The purpose of this study is to investigate the changes in the amount of static electricity occurred and texture when PET is treated with chitosan. Specifically, this study compares the before and after effects of chitosan non-alkaline treated PET and PET treated with 4% concentration of NaOH in 70℃ for 5 hours (27% weight loss). Two chitosan solutions with viscosities of 8cps and 50cps, both with fixed pickup % of 90%, are evaluated. The study defines the methods of chitosan treatment, neutralization and cross-linking into alkaline PET and non-alkaline PET these following 5 different kinds of method. 1) Spontaneous drying after applying chitosan. 2) Neutralizing the state of acid chloride of chitosan with NaOH. 3) Cross-linking with epichlorohydrin after applying chitosan. 4) Chemical bonding with PET using CH₃COONa as a catalyst after applying chitosan. 5) Chemical bonding between chitosan and PET by treating with CH₃COONa mixed with citric acid after applying chitosan. The investigation process involved first applying the sample in alkaline washing - room drying - applying it in chitosan - room drying - then neutralizing or cross-linking or chemical bonding - washing - and room drying. Conclusively these 5 different methods result in completely different effects of chitosan and lead to a vast change of in the moisture rate and the amount of static electricity occurred. 8cps chitosan treated shows higher moisture rate than 50cps treated, but the amount of static electricity occurred is decreased in both by the same amount. Despite the fact that chitosan treatment on alkaline treated PET does not make any increase in moisture rate but it makes an increase on non-alkaline treated PET. Neutralizing with NaOH and cross-linking of epichlorohydrin makes an increase in moisture rate and decrease in the amount of static electricity occurred only treated on alkaline treated PET. CH₃COONa mixed with citric acid make an increase in moisture rate up to 15% but increase in the amount of static electricity occurred about 50% in both of alkaline and non-alkaline treated PET. The final mechanical and physical changes were measured using Kawabata Evaluation System (KES). The alkaline-treated PET sample exhibited decreases in Koshi (stiffness) and Hari (anti-drape stiffness). On the other hand, Shinayaka (Flexib. With Soft Feeling), Fukurami (Fullness and Softness), and Shari (Crispness) increased. Koshi and Hari increased and Shinayaka decreased when samples were treated with chitosan. Samples not treated with alkaline but treated with chitosan and either neutralized or cross-linked, in particular, exhibited increased Hari. The PET sample treated in alkaline displayed increased EMT (extensibility) and WT (compression energy), in addition to decreased B (bending rigidity), G (shear stiffness), To (thickness), W (weight), and SMD (surface roughness). Samples treated in chitosan exhibited increases in B, G, To, and W. To, in particular, displayed dramatic increases in those samples applied with 50cps in comparison to those applied with 8cps. In conclusion, this thesis demonstrates that the application of alkaline and chitosan and subsequent neutralization and cross-linking can provide significant change to the moisture rate, the amount of static electricity occurred and physical and mechanical properties of PET.논문개요 = vii I. 서론 = 1 II. 실험 = 5 1. 시료 및 시약 = 5 1.1. 시료 = 5 1.2. 시약 및 chitosan = 5 2. 실험방법 = 6 2.1. 알칼리 감량처리 = 6 2.2. chitosan 초산수용액의 제조 = 6 2.3. 폴리에스테르의 chitosan 초산 수용액 처리 = 7 2.4. chitosan이 도포된 PET 직물의 후처리 공정 = 7 2.4.1. NaOH 중화 = 7 2.4.2. epichlorohydrin에 의한 가교 처리 = 7 2.4.3. CH₃COONa 처리 = 7 2.4.4. CH₃COONa와 구연산 혼합에 의한 가교처리 = 8 3. 측정 및 분석 = 8 3.1. 수분율 측정 = 8 3.2. 마찰대전압 측정 = 8 3.3. KES(Kawabata Evaluation System)에 의한 측정 = 9 3.4. 태평가치 산출 = 9 3.5. 공기투과도 측정 = 9 III. 결과 및 고찰 = 10 1. 알칼리 감량처리에 의한 폴리에스테르 직물의 분석 = 10 1.1. 중량감소율 = 10 1.2. 공기투과도 = 10 2. chitosan으로 처리된 미감량처리 PET포와 감량처리 PET포의 수분율 변화와 정전기 발생 = 14 3. Kawabata Evaluation System에 의한 분석 = 22 3.1. Primary Hand Value의 계산 결과 = 23 3.1.1. Koshi = 23 3.1.2. Hari = 23 3.1.3. Shinayaka = 23 3.1.4. Fukurami = 24 3.1.5. Shari = 24 3.1.6. Kishimi = 25 3.2. Primary Hand Value와 KES parameter 간의 상관성 = 32 3.3. KES parameter의 변화 = 37 3.3.1. 인장특성 = 37 3.3.2. 굽힘특성 = 37 3.3.3. 전단특성 = 38 3.3.4. 두께 및 압축특성 = 38 3.3.5. 표면특성 = 39 IV. 결론 = 51 참고문헌 = 54 ABSTRACT = 5

정정렬제 춘향가 중 이별가를 중심으로

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 음악대학 음악과, 2021.8. 김경아.본 논문은 판소리 정정렬제 춘향가 중 이별가에 나타나는 ‘ㅡ’ 발음의 ‘ㅓ’ 발음으로의 음운변화 양상에 관한 연구이다. 시대별 음운변화 양상을 파악하기 위해 정정렬제 춘향가의 1세대 명창 정정렬, 2세대 명창 김여란, 3세대 명창 최승희의 창본을 비교하여 ‘ㅡ’ 발음의 ‘ㅓ’ 발음으로의 음운변화 빈도를 살펴보았으며, 시김새, 음절의 가창 길이 및 말붙임새, 인접 음운과의 관계를 통해 음운변화의 요인을 밝히고자 하였다. 정정렬, 김여란, 최승희의 춘향가 중 이별가 창본을 비교한 결과는 다음과 같다. 첫째, 세 창본 중 이별가 초앞에 나타나는 ‘ㅡ ⇒ ㅓ’ 음운변화는 정정렬 창본과 김여란 창본에서 비슷한 빈도로 나타났고 최승희 창본에서는 2배 이상 많이 나타났다. 둘째, 시김새 측면에서는 꺾는목, 퇴성, 떠는목, 다루치는목이 음운변화에 영향을 주었으며 그 중 꺾는목의 영향을 받아 변화한 빈도가 가장 많았다. 셋째, 음절의 가창 길이 및 말붙임새 측면에서는 한 음절을 길게 부르면서 소리를 힘주어 밀어내는 경우, 말붙임새의 길이가 장-단-장의 순서로 변화하는 경우, 일정하게 길게 부르다가 마지막 음절을 더 길게 부르는 경우, 그리고 2음절 사설의 말붙임새가 단-장으로 변화하는 경우에 음운변화가 나타났다. 넷째, 인접 음운을 살펴본 결과, ‘ㅡ’ 음절의 앞 음절 모음이 중모음 ‘ㅓ’와 같은 중모음이거나 고모음 ‘ㅡ’의 대척점에 있는 저모음인 경우 ‘ㅡ ⇒ ㅓ’ 음운변화가 나타났다. 또한 이어지는 받침이 있는 경우, 명사·대명사를 꾸며주는 조사로 사용된 경우에도 음운변화가 나타났다. 이와 같이 정정렬제 춘향가 1세대와 2세대에 많지 않았던 ‘ㅡ ⇒ ㅓ’ 음운변화가 3세대에서 2배 이상 많아진 것은 시대가 지나면서 시김새, 음절의 가창 길이 및 말붙임새, 인접 음운과 같은 음악적 요소와 언어적 요소들이 복합적으로 영향을 주었기 때문이다. 특히 이러한 음운변화는 판소리가 긴 시간 노래하는 성악 장르인 만큼 사설을 제한된 호흡 안에서 운용해야하는 특성과도 관련된다. 창자들이 경제적이고 효율적인 발성을 위해 발음의 편의성을 추구한 결과 입모양이 크게 변화하지 않는 방향으로 음운변화가 일어난 것이다. 또한, 가사 전달이 중요한 판소리에서 명사·대명사에 비해 조사는 발음이 달라져도 의미 전달에 큰 영향을 미치지 않기 때문에 조사에서 음운변화가 잦은 것도 확인할 수 있었다. 이와 같이 판소리에서 발음의 편의성을 추구하게 된 것은 판소리 완창 문화의 보편화에 따라 발성과 발음을 경제적으로 운용하는 것이 중요해졌기 때문이다. 따라서 정정렬제 춘향가 중 이별가의 ‘ㅡ ⇒ ㅓ’ 음운변화가 후세대에 이르러서 더 많이 나타나는 것은 가사 전달을 중요시하는 판소리의 특성, 오랜 시간 노래하기 위해 경제적이고 효율적인 발성과 발음을 찾는 특성 등이 반영되면서 변화되어온 것으로 볼 수 있다.This paper is a study on the patterns of phonological changes from ‘ㅡ’(eu) pronunciation to ‘ㅓ’(eo) pronunciation that appears in the song “Ibyeol-ga/Song of parting” of pansori “Jeong jeong-ryeol style Chunhyang-ga”. To understand the changes in phonemes of “Jeong jeong-ryeol style Chunhyang-ga” over time, I compared and analyzed the frequency of the phonological changes in the recordings of 1st generation master singer Jeong Jeong-ryeol, 2nd generation master singer Kim Yeo-ran, and 3rd generation master singer Choi Seung-hee. The followings are the results of comparitive analysis. First, the change from ‘ㅡ’ to ‘ㅓ’, which appears at the beginning of the three songs, was similar in frequency in the Jeong Jeong-ryeol’s and Kim Yeo-ran’s recordings, and more than doubled in Choi Seung-hee’s recording. Second, in terms of the sigimsae(ornamentation), kkeongneun-mok(flow down sound), toeseong(fall of sound), tteouneun-mok(vibration) and daruchineun-mok(decorative sound) affected the phonological change. Among them, the kkeongneun-mok induces the most changes. Third, in terms of the length and the pronunciation of a syllable, phonological changes appeared in the following four cases: i) the singer pushes a sound away while singing a syllable long, ii) the length of mal-butchimsae changes in the order of long, short, and long, iii) the case that the singer maintains the length of syllables consistently and then sings the last syllable longer, and iv) the length of mal-butchimsae of two syllable lyrics changes in the order of short, then long. Fourth, an investigation on the adjacent phonemes presents that there is a change from ‘ㅡ’ to ‘ㅓ’ if the vowel of the syllable preceding the ‘ㅡ’ syllable was a middle vowel such as ‘ㅓ’, or a low vowel at the opposite point of the high vowel ‘ㅡ’. In addition, the phonological change was also found when there is a subsequent final consonant or when the syllable is a proposition decorating nouns and pronouns. The number of changes in ‘ㅡ’ sounds, which were not much in the first and second generations of Chunhyang recording, more than doubled in the third generation owing to musical and linguistic factors such as tone, vocal length, voice, and adjacent phonemes. It is also worthy to note that pansori consists of long stretches of singing, so the pansori singers should efficiently use the limited amount of breath. Thus, while pursuing convenient pronunciation for economical and efficient vocalization, phonological changes occurred which helped limit drastic changes of mouth shape. In addition, the pronunciation changes are frequent in postpositions since the changes in the postpositions do not significantly affect the ability to deliver the meaning of lyrics. As the wanchang (full rendition) pansori performance was popularized, the ability to manage vocalization and pronunciation economically became important and therefore, the pansori singers further pursued more convenient pronunciation. In conclusion, the phonological changes from ‘ㅡ’ pronunciation to ‘ㅓ' pronunciation appeared more frequently in the recording of the later generation because the pansori singers needs to deliver the lyrics precisely and to find the economical and efficient pronunciation method for a long time performance at the same time.Ⅰ 서론 1 1. 문제제기 및 연구목적 1 2. 연구범위 및 연구방법 4 Ⅱ ‘ㅡ⇒ㅓ’ 음운변화의 시대별 양상 12 1. 1세대 정정렬 12 2. 2세대 김여란 18 3. 3세대 최승희 24 4. 소결 32 Ⅲ. ‘ㅡ ⇒ ㅓ’ 음운변화의 원인 분석 37 1. 시김새에 의한 변화 37 2. 음절의 가창 길이와 말붙임새에 의한 변화 45 3. 인접 음운에 의한 변화 54 4. 소결 60 Ⅳ. 결론 62 참고 문헌 65 Abstract 68 부록악보 71석

Optimization of composite adhesive pillar using machine learning

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과, 2021.2,[iii, 36 p. :]접착 기둥이 표면에서 분리될 때, 응력 특이점으로 인해 가장자리에서 초기 균열이 시작되어 빠르게 분리된다. 이때 상대적으로 연한 소재를 기둥의 끝에 추가하면 가장자리에서 발생하는 응력집중의 정도가 감소하게 되고 접착기둥의 성능이 향상된다. 추가되는 연한 소재로 이루어진 팁의 형태가 달라질 때, 성능이 다른 다양한 복합기둥이 생성된다. 본 학위논문에서는 유한요소해석을 통해 다양한 형태를 가진 복합접착기둥의 응력 특이점 및 전반적인 분리과정에서의 성능 점수를 계산하고 머신러닝 알고리즘을 이용하여 이를 예측하였다. 훈련된 머신러닝 모델을 바탕으로 유전 알고리즘과 역설계 방법을 이용하여 최적화된 복합접착기둥의 형태를 제안하였다.한국과학기술원 :기계공학과

Study on the characteristics of store customers using Wi-Fi log data

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 지식서비스공학대학원, 2016.8 ,[v, 44 p. :]최근 스마트폰의 보급화로 실내에서의 고객 위치정보 수집 및 이동 패턴 분석이 가능하여졌다. 특히 Wi-Fi센서를 이용하여 고객의 데이터를 수집한다면 자동으로 실시간 위치정보의 수집이 가능하며 고객 식별도 가능하다. 본 논문에서는 고객들이 매장 내에서 오래 머무른 곳을 Stay Point로 정의하여 고객들이 단순히 지나가는 구역과 관심이 많은 구역을 구분하여 분석하였으며 같이 매장을 방문한 고객들을 클러스터링하여 매장 이동패턴을 분석하였다. 코오롱 스포츠 문정점과 커스텀 멜로우 홍대점에서 8개월간 약 5,350,000개의 고객 위치 데이터를 수집하였으며 이 데이터를 바탕으로 방문 시점, 이벤트, 동행자 유무가 고객 행동에 미치는 영향과 신규 및 재방문 고객의 매장 방문 패턴의 차이를 분석하여 그 결과를 제시한다.한국과학기술원 :지식서비스공학대학원