구강 편평상피세포암종에서 C/EBP Homologous protein을 통한 자가포식과 세포사멸을 유도하는 생강추출물 및 생리활성물질의 항암 효능에 관한 연구

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 치과대학 치의과학과, 2022. 8. 조성대.Background: Rhizomes of Zingiber officinale (Z. officinale) display anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-ulcer, and anti-tumor properties. I examined the effects of an ethanol extract of Z. officinale rhizomes (ZOE) against human oral squamous cell carcinoma (OSCC) in vitro and identified the components responsible for its pharmacological activity. Methods: I performed a Cell Counting Kit-8, soft agar, and trypan blue exclusion assays to examine the growth inhibitory effect of ZOE in human OSCC cell lines. ZOE-induced apoptosis in human OSCC cell lines was determined by DAPI staining, measurement of the sub-G1 population, annexin V/PI double staining, and western blot analysis. I measured the effect of ZOE on autophagy and autophagic flux by microscopic analysis. High-performance liquid chromatography (HPLC) analysis was used to identify the active components of ZOE. Results: ZOE exhibited an anti-proliferative effect on human OSCC cells and induced apoptosis as evidenced by increased cleaved PARP levels and apoptotic cells by fluorescence staining and flow cytometric analysis. ZOE treatment also induced LC3-II conversion, increased formation of autophagosomes or autolysosomes, and accumulation of endogenous LC3 puncta. However, ZOE disrupted autophagic flux by blocking lysosomal acidification, which was similar to that of chloroquine, a late autophagy inhibitor. Furthermore, ZOE simultaneously induced autophagy initiation and apoptosis induction through the accumulation of C/EBP homologous protein (CHOP), an endoplasmic reticulum (ER) stress marker protein. An HPLC analysis of ZOE revealed that 1-dehydro-6-gingerdione and 8-shogaol were the active components, which were sufficient to induce autophagy initiation and apoptosis induction by enhancing CHOP expression. Conclusion: The results suggest that ZOE and its two active components target CHOP, initiate autophagy and apoptosis, and may be useful therapeutics against human OSCC.1. 목적: 생강추출물 및 주요 생리활성물질은 여러 암종에서 다양한 매커니즘을 통해 항암 효능을 보이는 것으로 알려져 있다. 하지만 구강 편평상피세포암종에서 이들의 항암 효능에 대한 연구는 현재까지 미미한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 구강 편평상피세포암종 세포주에서 자가포식 (autophagy) 및 세포사멸 (apoptosis)을 유도하는 생강추출물과 주요 생리활성물질인 1-dehydro-6-gingerdione 및 8-shogaol의 항암 효능에 대해 조사하였다. 2. 재료 및 방법: 구강 편평상피세포암종에서 생강추출물 및 생리활성물질의 세포사멸에 대한 효능은 cleaved PARP 단백질의 검출, DAPI 염색, sub-G1 분석 또는 Annexin V/PI double staining을 통해 평가되었다. 생강추출물 및 생리활성물질의 자가포식에 대한 효능은 LC3-Ⅱ 단백질의 검출, 투과전자현미경 관찰, acidic vesicular organelle 또는 LC3 puncta 형성을 관찰함으로써 평가되었다. 또한, 생강추출물의 자가포식 유동 (autophagic flux)에 대한 효능은 자가포식 억제제인 클로로퀸 (Chloroquine)을 병용투여 한 후, LC3-Ⅱ 단백질 검출, LC3 puncta 형성 및 mCherry-GFP-LC3 형광벡터를 사용함으로써 증명되었다. 소포체 스트레스 (ER stress)는 C/EBP Homologous protein (CHOP)의 검출을 통해 확인되었다. 생강추출물의 생리활성물질은 gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS)를 통해 확인 및 분리되었다. 3. 결과 및 고찰: 생강추출물과 주요 생리활성물질인 1-dehydro-6-gingerdione 및 8-shogaol은 구강 편평상피세포암종 세포주에서 세포증식을 억제하였다. 생강추출물은 cleaved PARP 단백질의 발현을 증가시키고, 핵 응축과 DNA 분절을 유도, sub-G1 population 및 Annexin V-stained population을 증가시키는 것을 통해서 세포사멸이 유도되었음을 확인하였다. 또한 생강추출물은 LC3-II 단백질의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, 이중 막 구조를 가진 자가식포 (autophagosome)의 형성, acidic vesicular organelle 및 LC3 puncta 형성을 증가시킴으로써 자가포식을 유도하였으며, 이는 자가포식 유동 억제가 관련되어 있음을 확인하였다. 구강 편평상피세포암종에서 생강추출물의 자가포식 및 세포사멸에 대한 효능은 소포체 스트레스 관련 단백질인 CHOP의 증가를 통해 초래됨을 확인하였다. Gas chromatography/mass spectrometry를 통해 생강추출물의 주요 생리활성물질인 1-dehydro-6-gingerdione 및 8-shogoal을 분리하였고, 이 주요 생리활성물질이 CHOP의 발현을 증가시킴으로써 자가포식 및 세포사멸을 유도할 수 있는 생강추출물의 항암 효능에 기여하는 유효 성분일 가능성이 있음을 확인하였다.Abstract in English 1 1. Introduction 5 2. Materials & Methods 8 3. Results & Figures 21 4. Discussion 54 5. Conclusion 58 6. References 59 Abstract in Korean 64석

수소 액화 공정에서 LNG 활용에 따른 전력 사용량 분석

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2023. 2. 윤용태.기후변화 위기에 대응하여 수소경제사회를 구축함에 있어서 수소의 효율적인 저장과 운송을 위하여 수소액화 플랜트 건설에 대한 관심이 커지고 있다. 그러나 수소액화 플랜트에서 수소 액화 비용은 수소 경제 사회 구축에 어려움을 준다. 이를 해결하기 위한 여러 방안 중 하나로 수소예냉 단계에서 그리고 수소 예냉 후 질소 재 액화 단계에서 각각 액화천연가스의 냉열에너지를 사용하여 수소액화 비용을 낮추는 방법이 있다. 특히, 우리나라는 발전과 난방 등을 위하여 연간 33 Mtons의 액화천연가스를 사용하고 있으며, 그중 기화과정에서 0.85 Mtoe의 냉열 에너지가 의미 없이 바다로 버려지고 있다. 본 연구는 실제 상용화 된 대형 플랜트인 30 TPD급 수소액화 플랜트의 수소예냉 단계에서 액체질소만을 사용하는 경우와 액체질소와 액화천연가스의 냉열에너지를 동시에 사용한 두 경우를 소개하고, 두 경우의 수소예냉에 세가지 사이클 (클로드, 린데햄슨, 듀얼프레셔 린데햄슨 사이클)을 적용한 질소 재액화 사이클에 대하여 비교 분석하였다. 추가적으로 총 여섯 가지 경우에 대하여 경제성 분석을 하였다. 사이클에 사용된 액체질소와 액화천연가스의 냉열에너지의 총 사용량을 분석한 결과 수소 예냉에 액체질소와 액화천연가스의 냉열에너지를 동시에 사용하고 린데 햄슨 사이클을 적용 경우와 수소 예냉에 액체질소와 액화천연가스의 냉열에너지를 동시에 사용하고 듀얼 프레셔 린데 햄슨 사이클을 적용한 경우가 액화천연가스의 냉열에너지를 최대한으로 활용했고, 액체질소의 사용량이 가장 적었다. 시스템 전체의 소비 동력 측면에서는 수소 예냉에 액체질소와 액화천연가스의 냉열에너지를 동시에 사용하고 듀얼 프레셔 린데 햄슨 사이클을 적용한 경우가 2109.46 kW로 가장 낮았으며 연간 전력 요금은 1.57 MUSD (85 ¢/kW)으로 계산 되었다. 결론적으로 액화천연가스의 냉열을 활용함에 있어서 액체질소와 함께 수소를 예냉하고, 이때 발생된 기체질소의 재액화 과정에서도 액화천연가스의 냉열에너지를 이용하여 기체질소를 예냉하는 방법이 수소예냉에 액체질소만을 사용한 후 기체질소 재액화에 클로드 사이클을 적용한 경우 보다 66% 소비동력이 낮았다.In response to the climate change crisis, realizing hydrogen economy society that has a higher interest in constructing hydrogen liquefaction plants for efficient storage and transportation is emerging. However, the higher liquefaction cost of hydrogen is a barrier to realizing a hydrogen economy society. Among several methods to resolve the drawback of hydrogen liquefaction, adopting cold energy of liquefied natural gas (LNG) in the hydrogen precooling process and nitrogen re-liquefaction process after the hydrogen precooling is one of the approaches to reducing the cost of hydrogen liquefaction. The Republic of Korea demanded an LNG quantity of 33 Mtons in 2020, driven by power generation, heating, and in the vaporization process, 0.85 Mtoe of cold energy of LNG was meaninglessly dissipated into the sea. This study introduced the 30 TPD large-scaled hydrogen liquefaction plant-based hydrogen precooling that uses nitrogen only and hydrogen precooling that uses not only nitrogen but also cold energy of LNG and analyzed the three types of nitrogen re-liquefaction cycle (Claude, Linde-Hampson, Dual-pressure Linde-Hampson cycle) that applied first two hydrogen precooling. In addition, economic analysis was conducted based on a total of six case studies. Analysis of total usage of liquid nitrogen and cold energy of LNG shows that the case with hydrogen precooling using not only nitrogen but also cold energy of LNG and application of Linde-Hampson cycle for nitrogen re-liquefaction and the case with hydrogen precooling using not only nitrogen but also cold energy of LNG and application of Dual-pressure Linde-Hampson cycle for nitrogen re-liquefaction maximize the utilization of cold energy of LNG and minimize the liquid nitrogen usage. In terms of net power consumption, the latter case shows the lowest power consumption at 2109.46 kW, and its annual electrical cost was calculated as 1.57 MUSD (85 ¢/kW). In conclusion, in the utilization of cold energy of LNG, the case with hydrogen precooling using not only nitrogen but also cold energy of LNG and application of Dual-pressure Linde-Hampson cycle for nitrogen re-liquefaction has 66% lower net power consumption compared to the case with hydrogen precooling using nitrogen and the application of Claude cycle for nitrogen re-liquefaction.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Necessity and background 1 1.1.1 Characteristic of hydrogen 1 1.1.2 Current state of liquid hydrogen liquefaction plant worldwide 4 1.1.3 Current state of liquid hydrogen liquefaction plant in the republic of Korea 6 1.1.4 Current state of LNG utilization 6 1.2 Literal review 7 1.3 Objectives 8 Chapter 2. Case Overview 9 Chapter 3. Methodology 15 2.1 Aspen HYSYS simulation 15 2.2 Conditions and assumptions in HYSYS 16 Chapter 4. Simulation Results 17 4.1 Hydrogenprecooling 17 4.1.1 Hydrogen precooling with LN2 only 17 4.1.2 Hydrogen precooling with LN2 and LNG 18 4.2 Claude cycle for nitrogen re-liquefaction 19 4.2.1 Case (1): Hydrogen precooling with LN2 + Claude cycle 19 4.2.2 Case (2): Hydrogen precooling with LN2 and LNG + Claude cycle 22 4.3 Linde-Hampson cycle for nitrogen re-liquefaction 24 4.3.1 Case (3): Hydrogen precooling with LN2 + Linde-Hampson cycle + N2 precooling with LNG 24 4.3.2 Case (4): Hydrogen precooling with LN2 and LNG + Linde-Hampson cycle + N2 precooling with LNG 26 4.4 Dual-pressureLinde-Hampsoncyclefornitrogenre-liquefaction 28 4.4.1 Case (5): Hydrogen precooling with LN2 + Dual-Pressure Linde-Hampson cycle + N2 precooling with LNG 28 4.4.2 Case (6): Hydrogen precooling with LN2 and LNG + Dual-Pressure Linde-Hampson cycle + N2 precooling with LNG 30 Chapter 5. Discussion 33 Chapter 6. Conclusions 37 References 38 Appendix 42 Abstract in Korean 48 Acknowledgement 50석

'탑승자'의 관점의 시간, 위치 기반 차량 클러스터 UI 디자인 프레임 제안 연구

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :미술대학 디자인학부 디자인전공,2019. 8. 정의철.One important design issue is the examination of how the user interface (UI) supports the new user role in future mobility. However, there are few design studies on the passengers cognitive needs and behavior in Autonomous Vehicles (AVs) based on empirical data. There is no doubt that autonomous mobility technologies are growing. The technology is already aiding the driving experience, and it will change the mobility culture and the transition of driver into passenger. This study is based on the premise that future AV is capable of performing all driving tasks. It proposes a set of passenger-centered automotive cluster UI designs for future mobility employing two factors: time and path. A set of empirical data is provided to understand the passengers perspective. In this study, a solid set of empirical data on the cognitive needs of passengers is collected. Human cognitive characteristics and driving tasks are investigated from various viewpoints to understand the passengers iii perspective. The cognitive relationship in the driving environment is analyzed through a literature review on situation awareness (SA) and structuring of the data flow framework. The framework is further explored by connecting the technological role transformation to the passenger. To construct the empirical database on the passenger, three sets of user tests and in-depth interviews were undertaken. The user tests were designed employing the Wizard of Oz method, and the results were summarized using descriptive and exploratory analysis. Based on these insights, a set of UI designs from the perspective of the passenger was proposed, and usability tests were conducted to verify its effectiveness and usability. The results of the tests demonstrate that a major percentage of the information request was related to time (current time and duration) and path (vehicle location and surroundings). Based on the data, a UI framework was built. Two usage scenarios were designed, time-full and time-less, for better in-situation comprehension. Time- and path-based UI were proposed to flow with the scenarios. A usability test was conducted, and a passengers cognitive framework was defined. There are two aspects to this study: the data flow frameworks of the driver/passenger, and the UI design proposal. Situational precision from the perspective of the driver was analyzed to understand the relationship between the user, the vehicle and the road conditions. Further, the cognitive framework of the passenger was proposed based on the data. This study provides a solid understanding of drivers emerging needs when they are relieved of the cognitive burden of driving tasks. The UI features for AV are introduced based on the empirical data and research related to the provision of better situation awareness, focusing on time and location. This study contributes to the extant literature by observing the iv perspective of passengers in Autonomous vehicles based on a qualitative study. The proposed UI design will be further explored as a communication method between the system and the passive user in future mobility.사용자 인터페이스가 (UI) 미래 이동성에서 새로운 사용자 역할을 지지하는 디자인 도출은 미래 이동성 분야에서 중요한 디자인 이슈이다. 그러나 사용자 실험에 근거하여 자율주행차량 (AV) 의 탑승자인지 욕구와 행동에 대한 디자인 연구는 미미하다. 자율주행이 기술의 발전과 그 영역은 점차 넓어지고 있다. 해당 기술은 이미 운전 환경에 적용되고 있으며, 이로 인해 미래 이동문화에서 사용자의 역할은 '운전자'에서 '탑승자'로 변화한다. 본 연구는 미래 자율주행차량이 모든 운전 상황에 대처할 수 있다는 것을 전제로 한다. 사용자 실험을 통해 탑승자의 관점에 대한 분석을 진행하였고, 이를 기반으로 미래 모빌리티 환경에 적용될 사용자 인터페이스를 제안한다. 제안된 디자인은 운전자 중심의 상황인지에서 벗어나 탑승자 중심 인지 정보 요소를 분석하였고, 시간과 경로 두 가지 요소를 강조한 UI 를 제안한다. 본 연구에서 탑승자의 인지 정보 요구에 대한 실험적 데이터를 수집하였다. 탑승자의 관점을 이해하기 위해 다양한 관점에서 인간의 인지적 특성 및 운전 태스크를 관찰하였고, 상황인지 (SA) 에 관한 문헌 연구와 데이터 프레임워크 구조화를 통해 운전 환경에서 발생하는 인지적 요소 관계를 분석하였다. 제안된 프레임워크는 기술 변화에 따라 운전자가 탑승자로 변화되었을 때 운전 환경에서의 데이터 관계 변화를 시각적으로 구조화하여 심층적으로 탐구되었다. 탑승자의 인지 니즈 대한 실험적 데이터베이스를 수집하기 위해 총 3 세트의 유저 테스트와 심층 인터뷰가 수반되었다. 유저 테스트는 Wizard of Oz 방법을 사용하여 설계되었으며 실험 결과는 질적 연구방법론의 분석 방법을 통해 분석되었다. 실험을 통해 얻은 인사이트를 바탕으로 탑승자 관점에서 UI 디자인을 제안하고 사용성 테스트를 통해 효율성과 유용성을 5 점 리 커트 스케일로써 검증하였다. 실험 결과에 따르면 탑승자가 요청한 인지 정보는 시간 (현재 시각 및 기간)과 경로 (차량 위치 및 주변 환경)에 집중된 것을 관찰할 수 있었다. 이와 같은 데이터를 기반으로 UI 프레임워크를 구성하였다. 상황 속의 사용례를 제시하기 위하여도 가지 time-full 과 time-less 의 사용 시나리오를 구축하고, 제안된 시나리오에 따라 시간과 위치에 기반한 UI 를 제안하였다. 제안된 UI 에 대한 사용성 테스트를 진행하였고, 탑승자 관점에서의 운전상황 인지 워크 프레임을 완성하였다. 본 연구의 가치는 두 가지로 정리될 수 있다. 하나는 운전자 / 탑승자의 데이터 플로우 프레임워크를 제안하였다는 것과 두 번째는 탑승자의 관점을 지지하는 UI 디자인 제안에 있다. 운전자의 관점에서의 운전 상황을 분석하여 사용자, 차량, 그리고 도로 상태 간의 관계를 시각화하였고, 이는 탑승자인지 플로우 프레임워크를 제안하는데 기조적인 틀로써 사용되었다. 본 연구는 운전 태스크를 수행하는 데에 필요했던 인지 부담에서 벗어났을 때의 운전자가 필요로 하는 복합적인 니즈에 대해 관찰하고 미래 모빌리티 환경에 적합한 UI 의 디자인 요소에 대한 연구논문이다. 미래 자율주행차량 안의 사용자 인터페이스가 갖추어야 하는 요소를 실험적 데이터에 근거하여 제시하며, 시간과 루트를 강조하여 향상된 상황 인지를 제공하는 방법에 대한 심도있는 관찰을 기록한다. 본 연구는 질적 연구에 기초한 자율 차량의 탑승자 관점을 관찰함으로써 기존 자율주행이 디자인 연구에 기여할 것이다. 제안된 UI 디자인 미래 이동 성안에서 시스템과 탑승자 간의 커뮤니케이션 방법에 대한 연구로써 그 의의가 있다.ABSTRACT ...................................................................................................................... II CHAPTER 1. INTRODUCTION......................................................................................... １ 1.1. BACKGROUND ..............................................................................................................１ 1.2. PURPOSE .....................................................................................................................７ 1.3. RESEARCH QUESTION.....................................................................................................８ CHAPTER 2. LITERATURE REVIEW ..............................................................................１１ 2.1. SITATION AWARENESS (SA) ........................................................................................１１ 2.2. HUMAN INFORMATION PROCESSING MODEL..................................................................１５ 2.3. DRIVING SITUATION AWARENESS AND PERSPECTIVE.........................................................２０ 2.4. DRIVING TASK AND SENSORY INTERACTION ....................................................................２２ CHAPTER 3. COGNITIVE NEEDS IN AUTONOMOUS.....................................................２７ 3.1. DRIVING BEHAVIOR TRANSFORMATION AND CLUSTER UI..................................................２７ 3.2. COGNITIVE FRAMEWORK TRANSFORMATION ..................................................................３３ CHAPTER 4. USER TESTS ............................................................................................３６ 4.1. WIZARD OF OZ PROTOTYPING .....................................................................................３８ 4.2. PILOT TEST 1............................................................................................................４０ 4.2.1. Experiment Design & Laboratory Setting.................................................４０ 4.2.2. Persona Scenario & Task Design ..............................................................４２ 4.2.3. Preparation of Driving situation...............................................................４５ 4.2.4. Procedure.................................................................................................４７ 4.2.5. Data Analysis & Insight............................................................................４８ 4.3. PILOT TEST 2............................................................................................................５１ 4.3.1. Amendment: Experiment Design & Laboratory Setting ...........................５２ 4.3.2. Amendment: Task Scenario & Command Cue..........................................５４ 4.3.3. Amendment: Perform Role and preparation of driving situation ............５７ 4.3.4. Amendment: Procedure ...........................................................................５９ 4.3.5. Data Analysis & Insight............................................................................６２ 4.4. MAIN TEST ..............................................................................................................６５ 4.4.1. Experiment Design & Laboratory setting .................................................６６ 4.4.2. Task Design ..............................................................................................６９ 4.4.3. Procedure.................................................................................................７１ 4.4.4. Result Analysis & Insight..........................................................................７４ CHAPTER 5. UI CONCEPT DEVELOPMENT...................................................................８１ 5.1. UI DESIGN METHOD..................................................................................................８１ 5.2. DESIGN PROPOSAL ....................................................................................................８４ 5.3. USER SCENARIOS ......................................................................................................８６ 5.3.1 Scenario 1. Time-less: Late for a morning meeting..................................８６ 5.3.2 Scenario 2.Time-full: Leisure driving on weekends ..................................９３ CHAPTER 6. USABILITY TEST ......................................................................................９８ 6.1. USABILITY TEST GUIDE ...............................................................................................９８ 6.2. ASSESSMENT USABILITY TEST ..................................................................................１００ 6.2.1 Test planning........................................................................................１００ 6.2.2 Laboratory setting................................................................................１０２ 6.2.3 Test conduct and debriefing.................................................................１０６ 6.3. RESULT ANALYSIS ..................................................................................................１０６ CHAPTER 7. CONCLUSION......................................................................................１０７ APPENDIX 1...........................................................................................................１１０ APPENDIX 2...........................................................................................................１１１ APPENDIX 3...........................................................................................................１１３ APPENDIX 4...........................................................................................................１２１ APPENDIX 5...........................................................................................................１２４ APPENDIX 6...........................................................................................................１２８ APPENDIX 7...........................................................................................................１３３ BIBLIOGRAPHY ......................................................................................................１３６ 국문 초록 ............................................................................................................１４３Maste

곤충병원성 곰팡이 유래 지방질 효소 유전자의 발현과 특성 구명에 대한 비교 연구

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 농업생명과학대학 응용생물화학부, 2022.2. 제연호.Lipase (triacylglycerol acyl hydrolase, EC 3.1.1.3)의 ester결합을 가수분해하여 glycerol과 fatty acid의 생성을 촉진하는 효소로서, 동물과 식물, 미생물 등 생물계 전반에 널리 분포되어 있다. 산업적으로 응용되고 있는 많은 효소들 가운데 지방질을 지방산과 monoglyceride 로 분해시키는 lipase가 차지하는 역할은 매우 중요하며, 급속히 성장하고 있는 생물 산업에서 주목 받고 있는 효소 중 하나이다. 곤충병원성 곰팡이인 동충하초 유래 lipase에서 lipase의 가장 큰 특징 중 하나인 위치 특이성이 triacylglycerol의 1(3)번 위치에 특이적으로 작용하는 것으로 판명되면서 많은 연구가 요구되었다. 따라서 본 연구를 통하여 곤충병원성 곰팡이로부터 lipase를 분리하여 그 특성을 규명하고, baculovirus expression system을 이용하여 대량발현 할 수 있는 조건을 구축하고자 하였다. 국내에서 분리한 곤충 병원성 곰팡이 중 lipase 활성이 가장 높은 균주를 선발하였다. 선발한 균주의 lipase와 위치특이성이 있다고 알려진 동충하초 유래 lipase를 베큘로바이러스 발현 벡터계 (baculovirus expression vector system)를 이용하여 재조합 베큘로바이러스를 만들었다. 비분비단백질과 분비단백질로 각각 베큘로바이러스를 발현시켰다. lipase활성을 비교한 결과 분비단백질 형태일 때 활성이 더 높았다. 곰팡이 배양액, 비분비단백질 그리고 분비단백질 3가지의 조건으로 lipase 활성을 측정을 해보았는데 모든 결과값에서 동충하초 유래 lipase보다 Beauveria bassiana JEF-351 균주 유래 lipase의 활성이 높게 측정되는 것으로 보아 Beauveria bassiana JEF-351 균주 유래 lipase가 매우 유용하게 이용이 될 수 있는 효소인 것으로 판단되었다.Lipase (triacylglycerol acylhydrolase; EC 3.1.1.3) is a class of enzymes that catalyze the hydrolysis of triacylglycerol and/or esterification between glycerol and fatty acid. It is widely distributed throughout the living world, including animals, plants, and microorganisms. Among many industrially applied enzymes, the role of lipase that converts fats into fatty acids and monoglycerides is very important, and it is one of the enzymes attracting attention in the rapidly growing biological industry. Lipase derived from an entomopathogenic fungi, Cordyceps militaris, was found to act specifically at position 1(3) of triacylglycerol. In this study, characteristics of lipases isolated from entomopathogenic fungi were investigated and conditions for mass expression using the baculovirus expression system were established. Among the entomopathogenic fungi isolated in Korea, Beauveria bassiana JEF-351 strain, which showed the highest enzyme activity, was selected. Lipase genes of the selected strain (BBL351) and Cordyceps militaris (CML), which is known to have stereospecificity, were introduced into the genome of Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcMNPV), respectively, to express corresponding genes using the baculovirus expression system. Recombinant lipases were expressed as non-secreted protein and secreted protein, respectively. In both BBL351 and CML, their enzyme activity was higher when they expressed as secreted protein form, demonstrating that post-translational modification such as glycosylation is crucial for their activity. In addition, the enzyme activity of BBL351 was higher than that of the CML, suggesting that the lipase derived from the B. bassiana JEF-351 strain could be useful as biocatalyst in the biotechnological applications.ABSTRACT i TABLE OF CONTENTS ⅱi LIST OF TABLES vi LIST OF FIGURES ⅴⅰi INTRODUCTION 1 LITERATURE REVIEW 3 1. Lipase 3 2. Entomopathogenic fungi 4 3. Baculovirus expression vector system 5 METERIAL AND METHODS 7 1. Entomopathogenic fungi (EPF) 7 2. Preparation of lipase from EPF culture broth of entomopathogenic fungi 9 3. Bacterial strains and transformation 10 4. Insect cells and baculoviruses 10 5. RNA and reverse transcription PCR (RT-PCR) 10 6. DNA synthesis 11 7. Construction of baculovirus donor vectors 11 8. in vitro transposition 18 9. Transfection 24 10. Infection of cells with baculoviruses 24 11. Extraction of viral DNA 25 12. Purification of non-secretory recombinant protein 25 13. Precipitation of secretory recombinant protein using ammonium sulfate 25 14. Lipase activity assay 26 RESULTS 27 1. Lipase genes from entomopathogenic fungi 27 2. Cloning and sequencing of lipase genes from EPF strains 27 3. Expression of lipase genes in the baculovirus expression system 33 3.1 Construction of the recombinant bacmid bEasyBac 33 3.2 Purification of the non-secretory recombinant baculovirus 33 4. Confirmation of enzyme activity through lipase assay 45 4.1 Non-secretory protein 45 4.2 Secretory protein 45 DISCUSSION 50 LITERATURE CITED 53 ABSTRACT IN KOREAN 59 LIST OF TABLES Table 1. List of entomopathogenic fungal strains used in this study. 8 Table 2. Primers used for construction of baculovirus donor vectors containing non-secretory lipase genes 15 Table 3. Primers used for construction of baculovirus donor vectors containing His-tagged form of lipase genes from entomopathogenic fungi 16 Table 4. Oligonucleotides used for construction of baculovirus donor vectors containing His-tagged form of lipase genes from entomopathogenic fungi 21 LIST OF FIGURES Fig. 1. Liquid and solid culture conditions of selected entomopathogenic fungi 9 Fig. 2. Construction map of the vectors harboring BBL344 and BBL351 genes 12 Fig. 3. Construction map of the vector harboring IFL gene 13 Fig. 4. Construction map of baculovirus donor vectors expressing non-secretory form of BBL344 and BBL351 genes under the control of polyhedron promoter 14 Fig. 5. Construction map of baculovirus donor vectors expressing N-terminally His-tagged lipase genes under the control of polyhedron promoter 19 Fig. 6. Construction map of baculovirus donor vectors expressing C-terminally His-tagged lipase genes under the control of polyhedron promoter 20 Fig. 7. Construction map of baculovirus donor vectors expressing secretory form of CML and BBL351 genes with native signal peptides under the control of polyhedron promoter 22 Fig. 8. Construction map of baculovirus donor vectors expressing secretory form of CML and BBL351 genes with melittin signal peptides under the control of polyhedron promoter 23 Fig. 9. Detection of lipase derived from insect pathogenic fungi in NCBI. 28 Fig. 10. A phylogenetic tree displaying the relationship of lipase genes 29 Fig. 11. Lipase assay of EPF strains 30 Fig. 12. RT-PCR of lipase 31 Fig. 13. Confirmation of the internal structure of the transfer vector, pGEM-T BBL344 and pGEM-T BBL351 by restriction endonuclease digestion pattern 32 Fig. 14. Amino acid sequence analysis of lipases from EPF strains. 34 Fig. 15. Confirmation of EPF lipase genes into baculovirus donor vector by restriction endonuclease digestion pattern 36 Fig. 16. Sf9 cells were infected with recombinant baculovirus 38 Fig. 17. Confirmation genome structure of recombinant baculoviruses expressing lipase genes under the control of polyhedrin promoters by RT-PCR using specific primer sets 40 Fig. 18. Transcription of lipase genes from recombinant baculoviruses expressing lipase genes under the control of polyhedrin promoters by PCR using specific primer sets 42 Fig. 19. Expression of lipases protein by recombinant baculoviruses 44 Fig. 20. Gel electrophoresis of HisPurTM Ni-NTA Spin Column purification of Hislipase genes 46 Fig. 21. Expression of non-secretory protein in insect cells infected with recombinant baculoviruses 47 Fig. 22. Expression of secretory protein in insect cells infected with recombinant baculoviruses 48석

High-Fidelity Multiphase Computations Inside Cryogenic Tank With The Injection Of Pressurant And Varying Acceleration

본 연구는 교육과학기술부의 우주핵심기술개발사업 (NRF-2014M1A3A3A02034856)의 지원을 받아 이루어졌으며 이에 감사드립니다.OAIID:RECH_ACHV_DSTSH_NO:A201616780RECH_ACHV_FG:RR00200003ADJUST_YN:EMP_ID:A001138CITE_RATE:FILENAME:가압제_주입_및_가속도_변화에_따른_극저온_탱크_내부_유동의_고정밀_··.pdfDEPT_NM:기계항공공학부EMAIL:[email protected]_YN:FILEURL:https://srnd.snu.ac.kr/eXrepEIR/fws/file/29959775-cd41-4987-a546-4608ab08b5c5/linkCONFIRM:

Changes in Tinnitus After Middle Ear Implant Surgery: Comparisons With the Cochlear Implant

OBJECTIVES: Tinnitus is a very common symptom in patients with hearing loss. Several studies have confirmed that hearing restoration using hearing aids or cochlear implants (CIs) has a suppressive effect on tinnitus in users. The aim of this study was to analyze the effect of other hearing restoration devices, specifically the middle ear implant (MEI), on changes in tinnitus severity. DESIGN: From 2012 to October 2014, 11 adults with tinnitus and hearing loss underwent MEI surgery. Pure-tone audiometry, tinnitus handicap inventory (THI), and visual analog scale scores for loudness, awareness, and annoyance and psychosocial instruments were measured before, immediately after, and 6 months after surgery. Changes in hearing thresholds and THI scores were analyzed and compared with those of 16 CI recipients. RESULTS: In both MEI and CI groups, significant improvements in tinnitus were found after the surgery. The THI scores improved in 91% of patients in the MEI group and in 56% of those in the CI group. Visual analog scale scores and psychosocial scale scores also decreased after surgery, but there were no statistical differences between the groups. CONCLUSIONS: The results indicate that the MEI may be as beneficial as the CI in relieving tinnitus in subjects with unilateral tinnitus accompanying hearing loss. Furthermore, this improvement may manifest as hearing restoration or habituation rather than a direct electrical nerve stimulation, which was previously considered as the main mechanism underlying tinnitus suppression by auditory implants.ope

Development of Unsteady Preconditioned Multi-Phase Roem and Ausmpw+ Schemes

본 논문은 2015년도 미래창조과학부의 재원으로 NSL사업(NRF-2014M1A3A3A02034856)과 민ㆍ군협력 기술사업(Civil-Military Technology Cooperation Program)의 지원을 받아 작성되었습니다.OAIID:RECH_ACHV_DSTSH_NO:420160000004648010RECH_ACHV_FG:RR00200003ADJUST_YN:EMP_ID:A001138CITE_RATE:FILENAME:비정상_예조건화_기법을_적용한_다상유동_RoeMAUSMPW+_수치기법··.pdfDEPT_NM:기계항공공학부EMAIL:[email protected]_YN:FILEURL:https://srnd.snu.ac.kr/eXrepEIR/fws/file/696b8222-7074-43e7-8294-9499eb9c0b74/linkCONFIRM:

Changes in Do-not-resuscitate consent and medical costs before and after Severance-hospital-case: a single center study

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 보건대학원 보건학과, 2018. 2. 이태진.목적: 2009년 소위 을 통해 환자의 의지에 따른 연명 치료의 중단이 법적으로 허용될 수 있는 토대가 마련되었고, 환자 및 보호자, 의료진의 존엄사에 대한 인식의 변화가 발생했을 것으로 예상할 수 있다. 본 연구에서는 연명의료결정법 시행 전, 해당 법이 도입된 결정적인 계기였던 전후 의향서 작성 건수, 시점을 비교하여 해당 사건이 환자, 보호자 및 의료진의 존엄사에 대한 인식에 미친 영향을 가늠하고자 한다. 또한 의향서 작성과 관련된 요인을 밝히며, 의향서 작성 시점에 따른 의료비의 차이를 분석한다. 이를 통해 이 의향서 작성에 미친 영향 및 보건경제학적 효과를 평가할 수 있으며, 나아가 올바른 연명의료결정법 시행을 위해 제언하고자 한다. 방법: 후향적 의무기록 연구를 통하여, 전후 3년 동안(2006년 5월 21일~2012년 5월 21일) 서울대학교병원 내과 병동에서 사망한 입원 환자를 대상으로, 전후 의향서 작성 건수, 시점, 의료비의 변화를 분석하였다. 결과: 연구 대상자는 4191명이었으며, 그 중 의향서를 작성한 환자는 총 2946명이었다. 전에 비해서 사건 후 집단에서 통계적으로 유의하게 의향서 작성 건수가 증가하였고(교차비 3.34, 95% 신뢰구간 2.90-3.84, 유의확률 <0.001), 의향서 작성 시점과 총 평균 의료비 및 사망 전 2주간 평균 의료비는 유의한 변화가 없었다. 결론: 본 연구에서는 전후 의향서 건수는 증가했지만, 작성 시점의 변화가 없었고, 의료비가 감소하지 않았다는 것을 밝혔다. 연명의료법 시행 이후 의향서 작성 건수의 증가가 예상되나, 불필요한 연명치료와 이로 인한 의료비 증가를 막기 위해서 의료공급자 및 일반 국민을 대상으로 법의 내용을 적극적으로 홍보하고, 의료공급자, 환자 및 보호자의 의식 개선이 반드시 필요하다.제1장. 서론 1 제2장. 연구 방법 6 제3장. 결과 11 제4장. 고찰 30 제5장. 결론 38 참고문헌 39 영문 초록 45Maste

Effects of shoe conditions on biomechanics of recreational runners

Eliud Kipchoge, became the first athlete to run a marathon under two hours in 2019. Although the team of rotating pacemakers contributed to this achievement, the vast majority of people paid attention to Kipchoge’s shoes, the prototype of Alphafly (NIKE). These shoes were designed to enhance the performance of runners; they were equipped with air springs, midsole that maximizes energy return, and carbon plates with high bending stiffness. The Alphafly shoes have also become extremely popular among the recreational runners who are interested in the enhancement of their performance. However, there is a dearth of biomechanical studies exploring any possible effect of such performance boosting shoes on the risk of injury during running. This study aims to quantify the effect of distinct shoe structures on biomechanics of runners, and address the probable effect of the resulting biomechanics on the incidence of representative musculoskeletal damage due to running. Five adult males in 20-30s participated in the study; they ran at 3.3m/s for 10 minutes on an instrumented treadmill, wearing three different pairs of shoes: 1) Alphyfly (AF); 2) conventional running shoes, UltraBoost20 by Adidas (CON); and 3) SORTIEMAGIC RP5 by Asics, which features minimal cushioning and lightweight (MIN). The mechanical properties of each shoe structure was quantified using standard methods. During the running experiment, metabolic variables (oxygen consumption, energy expenditure, and respiratory exchange ratio), and kinematic data (foot strike angle; angle of the ankle, knee, hip at touch down (TD) and toe off (TO); and angle range during stance phase) were collected. The recorded kinematics and the ground reaction force obtained from the instrumented treadmill were used to perform inverse analysis and estimate biomechanical variables (reaction force and moment at the ankle, knee, and hip; and muscle force output at the calf and thigh). Metabolic variables did not show statistically significant differences depending on shoe conditions. In contrast, the significant effect of shoe conditions on the kinematic patterns was clear. Under CON condition, the runners showed the largest footstrike angle (p<0.01). The angle at TD and TO, and angle range of the ankle, knee and hip were all significantly affected by shoe conditions (p<0.05). These results indicate that a runner may almost immediately adopt different running patterns depending on the properties of the shoes regardless of his/her own running pattern. The inverse analysis suggested that the shoe-induced change in the running kinematics, in turn, has significant effects on the mechanical load to various joints and muscles. Under MIN condition, runners adopted forefoot strike patterns, which required significantly higher reaction force at the ankle (p<0.01), significantly larger force output from the calf posterior muscles (Gastrocnemius, Soleus) (p<0.01), and significantly larger stress to achilles tendon (p<0.01). These results indicate that MIN condition tends to increase the risk of ankle sprain, achilles tendinitis, or shin splint. Under CON condition, runners adopted rearfoot strike patterns, which required significantly larger force at the knee and hip in the frontal plane (p<0.01) and significantly larger muscle force from the peroneus longus and tibialis anterior (p<0.01). These results indicate that CON condition tends to jeopardize lateral stability, and increase the risk of illiotibial band syndrome or pain of peroneals. The AF condition induced significantly higher shear force and compressive force in the knee joint on the sagittal plane (p<0.01), putting runners at higher risk of knee femur syndrome, shin splint or stress fractures. In conclusion, shoes with distinct properties can alter runner’s running kinematics regardless of their habitual running pattern, and each of the induced running kinematics has its own vulnerability. Therefore, recreational runners need to consider weak parts of their body and the different biomechanical effects of shoes to select proper shoes for running.최근 ‘마라톤 2시간의 벽을 깬 킵초게 신발’로 화제가 되었던 새로운 특성의 레이싱화(Alphafly NIKE, 이하 AF)는 전족부 에어 스프링, 에너지 반환을 최대화한 중창과 굽힘 강성이 높은 카본 플레이트 등 철저히 주행 퍼포먼스에 초점을 맞추어 설계되었다. 최근 일반인들도 스포츠 퍼포먼스에 관심이 높아지면서 해당 신발은 크게 인기를 끌었으나 안정성 보다는 퍼포먼스에 초점을 맞춘 레이싱화들이 어떤 부상 위험성을 가질 수 있는지에 대한 생체역학적 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 각 신발 구조가 주행 시 생체역학 변인들에 미치는 영향을 분석하고, 이러한 역학적 변인의 변화를 주행에서 발생하는 대표적인 근골격계 손상들의 특징과 연관시켜 신발 구조에 따른 부상 위험성을 도출하고자 했다. 이를 위해 20-30 대 성인 남성 5 명을 대상으로 AF와 일반적인 쿠션 러닝화(UltraBoost20 Adidas, 이하 CON), 최소한의 쿠셔닝 기능과 경량 소재가 특징인 미니멀 레이싱화(SORTIEMAGIC RP5 Asics, 이하 MIN)를 각각 신고 지면 반력 트레드밀 위에서 3.3 m/s의 속도로 10 분간 주행하는 실험을 실시하였다. 주행 시 각 신발에 따른 에너지 대사 변인(분당 산소 섭취량, 에너지 소모량, 호흡 교환률), 주행 패턴(지면과 발의 착지 각도와 발목, 무릎, 엉덩 관절의 착지, 이지 시 각도와 변위)을 측정하였고 근골격 모델링 및 역동역학 분석을 통해 주행 실험 시 측정한 운동학적 변인을 이용하여 생체역학적 변인(발목, 무릎, 엉덩 관절의 반발력과 모멘트, 허벅지와 종아리 전/후면 근육이 출력하는 힘)들을 도출하였다. 또한 각 신발의 구조와 물리적 특성을 표준화된 방법을 이용하여 정량화하였다. 실험 및 분석 결과, 장거리 주행의 퍼포먼스를 나타내는 지표인 에너지 대사 변인에 대해서는 신발 조건에 따라 통계적으로 유의한 차이를 확인할 수 없었으나 주행 패턴에서는 신발 조건에 따른 차이를 확인하였다. 착지각은 CON에서 가장 크게 나타났고(p<0.01) 엉덩, 무릎, 발목 세 하지 관절의 착지와 이지시의 각도와 전체 움직임에서 신발 조건에 따라 통계적으로 유의한 차이가 존재했다(p<0.05). 이는 주자가 본인의 평소 주행 패턴과 상관없이 신발에 따라서 즉각적인 주행 패턴의 변화를 보일 수 있음을 의미한다. 신발 조건에 따른 이러한 주행 패턴의 변화가 각기 다른 관절 및 근육 부하를 야기함을 역동역학 분석을 통해 확인하였다. 착지 시 FFS (Forefoot strike) 패턴을 야기한 MIN 조건의 경우 발목 관절에 유의하게 큰 반발력이 가해졌고(p<0.01), 종아리 후면 가자미근, 비복근에서 유의하게 큰 힘의 출력이 요구되며(p<0.01) 아킬레스건에서 양쪽 방향으로의 부하도 크게 발생하였다(p<0.01). 이는 미니멀 레이싱화 착용 주행 시 발목과 정강이 관련 부상에 유의해야 함을 의미한다. 착지 시 RFS (Rearfoot strike) 패턴을 보인 CON 조건에서는 상대적으로 무릎 및 엉덩 관절에서 큰 반발력과 모멘트 값이 나타났다. 특히 관상면에서 큰 부하가 야기되었고(p<0.01) 장비골근과 전경골근에서 유의하게 큰 힘이 요구되었다(p<0.01). 이는 쿠션 러닝화 착용 주행 시 측면 안정성 확보를 위해많은 부하를 담당하는 장경인대 및 장비골근 관련 부상에 유의해야 함을 제시한다. AF 조건에서는 시상면에서 무릎 관절의 반발력, 압축력이 유의하게 커졌다(p<0.01). 이는 AF와 같이 전방 추진에 특화된 신발을 신을 경우 슬개대퇴 증후군과 정강이 통증, 피로 골절 등에 유념해야 함을 의미한다. 결론적으로 신발의 뚜렷한 특징들에 따라 주자의 평소 주행 패턴과 상관없이 주행 시의 운동역학적 변인들을 변화시킬 수 있으며, 각각의 유도된 운동역학적 특성들은 저마다 부상과 연관될 수 있는 취약점을 가지고 있다. 따라서 주자들은 그들의 약점을 파악하고, 주행 시 각 신발의 생체역학적 특성을 고려해서 적절한 신발을 선택해야 한다.I. 서 론 1 1. 연구의 배경 1 2. 연구의 내용 5 3. 연구 가설 5 II. 이론적 배경 6 1. 달리기의 역학 6 2. 부상의 역학 8 2.1 손상기전 8 2.2 인체에 가해지는 부하 9 2.3 달리기와 관련된 부상 10 3. 인체 모델링 시뮬레이션 13 3.1 동역학 해석 방법 13 3.2 AnyBody Modeling System (AMS) 16 3.3 검증 사례 18 4. 신발의 해부학(ANATOMY) 19 4.1 겉창(outsole) 19 4.2 중창(midsole) 20 4.3 안창(Innersole) 21 4.4 갑피(upper) 22 4.5 신골(Last) 22 5. 신발의 물성 24 5.1 신발 무게 24 5.2 중창 소재 25 5.3 굽 두께와 오프셋 26 5.4 세로 굽힘 강성(Longitudinal bending stiffness, LBS)과 카본 플레이트(Carbon plate) 27 III. 연구방법 30 1. 연구 대상 30 2. 실험 도구 31 2.1 측정 장비 31 2.2 AnyBody Modeling System (AMS) 36 2.3 연구에 사용된 신발과 구조적 특성 39 3. 실험 절차 43 4. 자료 분석 방법 46 4.1 실험 데이터 처리 46 4.2 스트라이크 패턴 측정 48 4.3 에너지 대사 변인 50 5 . 통계 분석 50 IV. 연구결과 51 1. 에너지 대사 변인 51 2. 주행 패턴 52 3. 관절에 가해지는 반발력, 반발모멘트 57 3.1 시상면 (sagittal plane) 57 3.2 관상면 (frontal plane) 62 3.3 수평면(horizontal plane) 65 3.4 회전축 (rotation axis) 67 4. 근육이 내는 힘 71 4.1 종아리 근육 71 4.2 허벅지 근육 73 V. 논의 75 VI. 결론 및 제언 79 참고문헌 81 ABSTRACT 90석

Development of skin phantom mimicking mechanical properties of the skin

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 기계공학부, 2022. 8. 김호영.사람의 피부는 얕은 층의 상피인 표피, 그 아래의 진피, 그리고 피하조직으로 구성되어 있으며 각각 물리적 특성이 다르다. 그중 피부의 탄력에 주된 요인이 되는 구성 성분은 진피에 위치한 콜라겐과 엘라스틴이다. 콜라겐은 진피 내에서 피부를 구조적으로 지탱해 주는 역할을 하며 엘라스틴은 변형된 피부가 원래 상태로 돌아오게 하는 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 히알루론산은 진피 내에서 프로테오글리칸과 부착하여 프로테오글리칸 집합체를 이루고 있으며, 수분 결합 특성을 가지고 있기 때문에 피부 보습 역할을 한다. 사람 피부는 노화가 진행됨에 따라 콜라겐과 엘라스틴 섬유조직이 경화되고 불용성이 된다. 또한, 히알루론산의 양이 감소하기 때문에 피부의 탄력은 노화 진행에 따라 줄어든다. 피부의 특성을 반영한 피부 팬텀을 개발하는 연구가 다양한 관점에서 이루어지고 있다. 피부의 광학적 특성, 음향학적 특성, 표면적 특성, 기계적 특성 등 여러 특성을 모사하는 목적으로 개발되는 피부 팬텀들이 존재한다. 본 연구에서는 피부의 탄력을 측정할 수 있는 기반을 마련하기 위해 탄력과 관계된 기계적 특성을 모사하는 피부 팬텀을 개발하였다. 제작한 피부 팬텀은 다층 구조로 각 층의 기계적 특성을 반영하고 있으며, 진피 팬텀은 다공성 구조를 가지고 있다. 또한 본 연구에서 개발한 피부 팬텀은 실제 피부의 점탄성 특징을 모사하고 있다. 본 연구에서는 우선 피하지방 팬텀을 제작하고, 피부의 탄력과 깊은 연관성이 있는 진피의 팬텀을 제작한 다음, 그 위에 표피 팬텀을 제작하여 결합하는 방법으로 다층 구조의 피부 팬텀을 제작하였다. 피부의 표피와 피하지방은 탄성 물질에 해당하므로 각 층과 같은 탄성 계수를 가지는 실리콘을 사용하여 팬텀을 제작하였다. 표피 팬텀의 경우 실제 피부의 표피가 매우 얇기 때문에 두께를 실제 피부와 같게 맞추기 위해 스핀 코터를 사용하여 얇게 제작하였다. 사람의 진피는 점탄성 물질로 알려져 있기 때문에 진피 팬텀 또한 점탄성을 가지도록 제작하였다. 진피 내 탄력 섬유가 하는 역할을 모사하기 위해 하이드로젤을 동결건조하였으며, 동결건조하는 조건을 바꾸어가며 실제 피부와 같은 공극의 크기를 갖도록 제작하였다. 동결건조한 하이드로젤 안에 액체를 주입하여 완성된 진피 팬텀이 점탄성을 갖도록 하였다. 사람 피부의 탄력을 측정하는 접촉형 기술로는 다음의 네 가지 대표적인 기술이 있다. 첫 번째는 힘을 주었을 때 해당 변위를 측정하는 방법이고 두 번째는 전극을 사용하여 저항을 측정하는 방법이며, 세 번째는 음압을 주어 변위를 측정하는 방법이고 마지막으로 이미터가 분 파동을 리시버가 분석하는 방법이다. 그중 본 연구에서는 첫 번째 기술을 사용하였으며 구형 프로브로 응력 완화 시험을 진행하여 점탄성을 분석하였다. 팬텀으로 실험하기 전 돈피로 실험을 한 결과 피부는 두 개의 지수적 감쇠 함수의 합으로 나타낼 수 있어야 함을 확인하였고, 제작한 팬텀 또한 돈피 측정 결과와 잘 맞는 것을 확인하였다. 피부 팬텀의 제작 과정의 단계별로 제작 조건에 따라 응력 완화 시험 결과가 달라지며 본 연구에서 이를 분석하였다. 젤라틴 농도가 증가할수록 일반화된 맥스웰 모델에서 탄성에 해당하는 계수들이 증가한다. 팬텀 내 액체의 점성이 증가하면 시상수들이 증가한다. 이 결과들을 활용하여 본 연구에서 개발한 피부 팬텀은 실제 피부의 탄력과 관련이 있는 요소들의 변화를 반영할 수 있다. 피부 팬텀의 개발은 신뢰성 있는 탄력 측정 기기 개발의 밑바탕이 된다. 기존의 탄력 측정 기기와는 다르게 콜라겐, 엘라스틴 등 피부의 탄력에 영향을 주는 요소들을 구분하여 측정할 수 있다면 이는 피부의 탄력을 측정하는 방법을 새롭게 표준화할 수 있는 기틀이 될 것이다. 향후에는 이를 기반으로 고객에게 피부 분석 결과를 바탕으로 피부 고민에 대한 맞춤 해결 방안을 제시할 수 있을 것이다.The skin consists of three layers: epidermis, dermis, and subcutaneous fat, each with different physical properties. Research about the skin phantom that reflects these skin characteristics is being conducted from various perspectives. There are skin various phantoms each stimulating properties such as acoustic properties, surface properties, optical properties, and mechanical properties of the skin. In this study, among those properties, skin phantom that mimic mechanical properties of each layer of the skin is developed. Skin phantom developed in this study has a multi-layered structure, and the dermis phantom has porous structure. In addition, it stimulates the viscoelastic properties of real skin. The development of skin phantom will become the basis for the development skin elasticity measurement device in the future. Unlike conventional elasticity measuring devices, factors that affect skin elasticity, such as collagen and elastin, can be measured separately, and this would lead a new way to measure the elasticity of the skin. In the future, this result and development of skin phantom will provide customized solutions to skin problems to customers based on skin analysis.제 1 장 서 론 1 제 1 절 피부의 구조 1 제 2 절 피부의 노화 2 제 2 장 피부 팬텀의 제작 3 제 1 절 표피와 피하지방 팬텀의 제작 3 제 2 절 진피 팬텀의 제작 9 제 3 절 피부 팬텀의 제작 14 제 3 장 피부의 기계적 특성의 측정 16 제 1 절 피부의 탄력 측정 16 제 2 절 압흔 시험 18 제 3 절 응력 완화 시험 20 제 4 절 피부 팬텀의 기계적 특성 26 제 4 장 피부의 탄력 요소 분석 28 제 1 절 진피 팬텀 구성 물질 함량에 따른 탄력 분석 28 제 2 절 진피 팬텀 내부 액체에 따른 탄력 분석 30 제 5 장 결 론 32 참고문헌 33 Abstract 35 표 목차 [표 1] 희석제를 첨가한 폴리머와 첨가하지 않은 폴리머의 영률 6 그림 목차 [그림 1] 폴리머 종류별 인장 시험 결과 5 [그림 2] 표피 팬텀 폴리머의 인장 시험 결과 7 [그림 3] 스핀 코팅 시간에 따른 표피 팬텀 폴리머의 두께 8 [그림 4] 동결건조 후 진피 팬텀의 현미경 사진 11 [그림 5] (a) -10oC에서 동결 (b) -40oC에서 동결한 젤라틴 하이드로젤의 SEM 사진 12 [그림 6] 진피 팬텀 제작 과정 13 [그림 7] 피부 팬텀 결합 과정 및 제작한 피부 팬텀 15 [그림 8] 프로브 모양 별 PDMS 압흔 실험 결과와 Hertz 접촉 이론과의 비교 19 [그림 9] 돈피의 응력 완화 시험 결과 22 [그림 10] Generalized Maxwell 모델 23 [그림 11] 돈피의 응력 완화 시험 결과 24 [그림 12] 돈피 응력 완화 시험 결과와 피팅 결과 25 [그림 13] 피부 팬텀 응력 완화 시험 결과와 피팅 결과 27 [그림 14] 젤라틴 농도에 따른 탄력 관련 변수들 29 [그림 15] 첨가 액체의 점성에 따른 시상수 변화 31석