MIS成果에 관한 評價方法 硏究

신재훈 高麗大學校 1988 국내석사

인격적 구원의 영으로서 요한, 누가, 바울의 성령론 연구

신재훈 순복음대학원대학교 2016 국내박사

조선 전기 遷陵의 과정과 정치적 성격

신재훈 건국대학교 대학원 2011 국내석사

This paper is aim for that clarify 'Moving The Royal Tombs' ceremony's procedure and aspect in the early Chosun. So this paper will consider correlation between the ceremony and political condition. 'Moving The Royal Tombs' is a ceremony of moving 'The Royal tombs'. This is a special ceremony of the Chosun dynasty. Main cause of this ceremony is pointed out as Feng Shui's controversies. But a national policy of the Chosun dynasty was Confucianism, so that is a question which Feng Shui's controversies was being cause of 'Moving The Royal Tombs'. Surely, the Feng Shui's influence was more than a little in the early Chosun's funeral rites. Nevertheless, 'Moving The Royal Tombs' is a huge matter which are inevitable mobilization of materials and people. So that political condition of those days can be the cause of 'Moving The Royal Tombs'. In fact, the first case in the Chosun dynasty, 'Moving the Jeongneung' is come from King Taejong and Queen Sindeok's ill-fated relationship. It is improved by the former view. Consequently above all this research would look into the ceremony's procedure and scale. To achieve this, researched that is to related record of 'Moving The Royal Tombs' in the early Chosun, Annals of the Joseon Dynasty and Uigwe. As a result, I realized that ceremony of 'Moving The Royal Tombs' have a subsistent procedure and characteristic. Especially, it's procedure and scale is just as big as first funeral rites. Therefore 'Moving The Royal Tombs' is a very important ceremony that is not just caused by Feng Shui's controversies. Actually, this ceremony and political condition's implication came to the surface more and more. Especially, it is interesting that the period was valued by the royal authority was weaked. There are four case for this. Moving the Yeong Mausoleum·Sorung·Huineung·Jeongneung were these cases. Moving the Yeong Mausoleum was performed by Feng Shui's controversies at the age of king Yejong. And the then political group gained force. King Yejong's early days in office, the prime minister of the day Han Myeong-hoe submit a proposal to move the Yeong Mausoleum to solve the political unrest. Yeoju, Han Myeong-hoe's hometown was selected by the Yeong Mausoleum's new burial site that attest to prior opinion. At the age of king Jungjong, these case was the beginning of the change of political world. Especially King Jungjong's lately in office, the best power holder Kim An-Ro who committed an unreasonable demand and private intervention was expelled by King Jungjong. Hereby 'Moving The Royal Tombs' settled down strengthening royal authority part of staying safe. King Myeongjong was also Queen Munjeong(second queen)'s son, because of he was too young to rule the kingdom, he wanted to restore the royal power by reshuffle the ceremony. Originally 'Moving the Jeongneung' was due to Queen Munjeong·Yoon Won-hyeong's interest. But Myeongjong tried to show off his powerful authority through its ceremony. As a result, It is also possible that 'Moving The Royal Tombs' in the early Chosun has been accomplished by the Feng Shui's controversies and political condition. And this ceremony is a sensitive issue that was related with the royal family. Because of it is became a ceremony those the royal authority were exercised. If it should be go on with tendency in the lately Chosun's study, this research will be sufficient to distinct result. 조선 전기 遷陵의 과정과 정치적 성격 이 연구는 조선전기 遷陵의 사례분석을 통해 그 의식의 절차와 양상을 밝히고, 정치적 정황과의 관련성을 살펴보는 것을 그 목적으로 삼았다. 遷陵은 왕릉을 옮기는 것으로, 조선시대에만 나타나는 특수한 의식이다. 遷陵의 주요 원인은 풍수적 논란이 주로 지적되어 왔다. 하지만 유교를 國是로 천명한 조선 왕조가 풍수적 논란을 원인으로 대규모의 인력과 물자가 동원되는 遷陵을 시행한 것은 쉽지 않았을 것이란 의문점이 남는다. 물론 조선전기의 喪葬의식 중 葬地選定에 있어 풍수지리의 영향력은 적지 않았다. 그러나 遷陵이 대규모의 인력과 물자동원이 불가피한 사안이므로 遷陵 당시의 정치적 정황이 주요하게 작용했을 가능성이 크다. 실제 조선의 첫 遷陵사례인 貞陵 遷陵이 태종과 신덕왕후의 정치적 악연에서 기인한 것은 이를 입증한다. 그래서 먼저 遷陵의식의 절차와 규모를 알아볼 필요가 있다. 이를 위해 조선전기 遷陵사례의 기록과 『[宣祖穆陵] 천봉도감의궤』을 통해 遷陵의 과정과 규모를 구체적으로 고찰하였다. 그 결과 遷陵의식은 나름의 뚜렷한 절차와 특성을 갖고 있음을 알 수 있었다. 특히 遷陵의 규모와 양상은 初葬의 그것 못지않았다. 결국 遷陵의식의 절차, 큰 규모 등을 감안할 때 遷陵은 풍수적 논란으로만 진행시킬 수 없는 중대 사안이었다. 실제 정치적 상황과 遷陵의 연관성은 시기가 흐를수록 더욱 표면화되었다. 특히 왕권이 약했다고 평가되는 시기에 그 시행이 주로 이뤄진 사실은 흥미롭다. 예종 대 시행된 英陵의 遷陵과 중종대에 시행된 昭陵․禧陵의 遷陵, 명종대의 靖陵의 遷陵은 모두 여기에 해당된다. 예종대에 진행된 英陵의 遷陵은 풍수적 논란을 바탕으로 진행되었다. 하지만 遷陵 당시의 정치적 상황은 그 추진력을 더했다. 예종의 집권 초기 한명회 등이 불안한 정국을 해결하기 위해 논란이 많았던 英陵의 遷陵을 제기하고 새로운 葬地로 자신의 연고지인 여주를 선택하게 한 사실은 이를 뒷받침한다. 중종대에는 정치적으로 민감한 사안인 昭陵과 禧陵 遷陵이 이뤄져 정계재편의 계기가 되기도 했다. 특히 중종 후반대 최고의 권력가였던 김안로는 禧陵 遷陵 과정에서 무리한 청원과 사적인 개입을 자행하다가 중종에 의해 전격 축출 당했다. 이로써 遷陵은 왕실의 위상을 지키는 왕권 강화의 한 방편으로 자리 잡았다. 명종 역시 제2계비인 문정왕후의 소생이면서 약관의 나이로 즉위한 탓에 약화된 왕권 회복의 기회를 노렸고 靖陵 遷陵을 단행함으로써 왕권강화의지를 천명했다. 靖陵의 遷陵은 본래 문정왕후․보우․윤원형 등의 이해관계에 기인한 것이었으나 명종은 靖陵의 遷陵을 통해 자신의 왕권을 과시하는 방편으로 삼았다. 결과적으로 조선전기 遷陵은 풍수적 논란을 등에 업고 강력한 정치집단의 추진력이 더해지면 가능한 의식이었다. 아울러 遷陵은 기본적으로 왕실과 관련된 민감한 사안이었기 때문에 점차 왕권이 행사되는 중요한 행사로 자리 잡게 되었다. 이러한 사실은 조선 후기의 경향과 결합하여 연구된다면 보다 뚜렷한 성과를 낼 수 있을 것으로 기대된다.

전기분해를 통한 폐수 중 질소화합물의 제거

신재훈 연세대학교 대학원 2019 국내석사

In this study, the nitrogen compounds in wastewater were removed by using an electrolysis device. The operation conditions were investigated by electrolysis of synthetic wastewater. First, nitrate synthetic wastewater was electrolyzed with various cathodes and an anode of Pt-Ti. The effect of chloride ions(Cl-) was also investigated. The reduction of nitrate nitrogen, the production of free chlorine, and the removal of ammonia nitrogen were compared. Secondly, the ammonia nitrogen synthetic wastewater was electrolyzed and the removal efficient of ammonia nitrogen was compared by varying the concentration of chloride ion (Cl-) and different pH conditions. Thirdly, synthetic wastewater containing nitrate and ammonia nitrogen, which is similar to real food wastewater concentration, was electrolyzed. Changes in pH, NO3-N, NH3-N and TN were evaluated by electrolysis of food waste wastewater with different initial pH. The nitrate synthetic wastewater was electrolyzed using Pt-Ti as the anode and Cu, Zn, Fe, Brass, SUS, Al, and Ni as the cathodes in order to evaluate the performance of each type of cathode. Cu, Zn, Fe and Brass were confirmed as suitable electrodes for electrolysis. The amount of free chlorine was increased when concentration of Cl- was increased up to 8.5 mM. The amount of free chlorine was not significantly increased when the Cl- concentration was increased to 8.5 mM or greater. The removal efficient of ammonia nitrogen was increased as the concentration of Cl- was increased. Ammonia nitrogen was not removed by free chlorine produced by electrolysis when pH was lower than pKa value. The NH3-N of 1613 mg N / L (80 %) was removed from 2000 mg N /L ammonia nitrogen synthetic wastewater when pH adjusted to 12. NO3-N 161 mg/L(99 %), NH3-N 1225 mg/L(94 %) and TN 3638 mg/L (86 %) were removed in the food wastewater of 100 L for 24 hours by electrolysis. In the case of ammonia nitrogen and total nitrogen, the change of concentration was not significant for 5 hours. In food wastewater with pH adjusted to 12, NO3-N 161 mg/L(99 %), NH3-N 1232 mg/L(94 %) and TN 3734 mg/L (88 %) were removed. Compared with non-pH controlled food wastewater, it was removed as much as 1480 mg N/L(35 %) by 12 hours. 본 연구에서는 전기분해장치를 이용하여 폐수 내 질소화합물을 제거하기 위해 합성 폐수를 제조하여 운전조건을 확인하고 음식물 쓰레기 폐수에 적용하였다. 첫째로 질산성 질소 합성 폐수를 전기분해하였으며 Cathode의 종류, 염소 이온(Cl-)의 농도를 달리하여 질산성 질소의 환원, 자유염소(Free Chlorine)의 생성량 그리고 환원된 암모니아성 질소의 제거를 비교하였다. 둘째로 암모니아성 질소 합성 폐수를 전기분해하였으며 염소 이온(Cl-)의 농도, pH 조건을 달리하여 암모니아성 질소의 제거량을 비교하였다. 셋째로 실제 음식물 쓰레기 폐수의 농도와 비슷한 질산성 질소와 암모니아성 질소를 동시에 포함한 합성 폐수를 전기분해하여 최적 운전조건을 확인하였으며 이후 초기 pH를 달리한 음식물 쓰레기 폐수를 전기분해하여 pH, NO3-N, NH3-N, TN의 변화를 비교하였다. Cathode 종류별 성능평가를 위해 Anode에 Pt-Ti, Cathode에 Cu, Zn, Brass, SUS, Al, Ni을 사용하여 질산성 질소 합성폐수를 전기분해하였으며 Cu, Zn, Brass를 전기분해에 적합한 전극으로 판단하였다. 자유 염소 생성량은 Cl- 8.5 mM까지 Cl-의 농도에 비례하여 증가하였으나 Cl- 8.5 mM 이상에서 자유 염소 생성량은 큰 차이를 보이지 않았으며 암모니아성 질소의 제거량은 Cl-의 농도에 비례하여 증가하였다. 암모니아성 질소는 낮은 pH에서 전기분해할 경우 제거되지 않았다. pH를 12로 조절하여 전기분해한 2000 mg N/L의 암모니아성 질소 합성 폐수 중 1613 mg N/L(80 %)의 NH3-N가 제거되었다. 음식물 쓰레기 폐수는 24시간동안 전기분해를 통해 NO3-N 161 mg/L(99 %), NH3-N 1225 mg/L(94 %), TN 3638 mg/L(86 %)가 제거되었으나 암모니아성 질소와 총 질소의 경우 5시간 동안 농도의 변화가 크지 않았다. pH를 12로 조절한 음식물 쓰레기 폐수는 24시간 동안 전기분해를 통해 NO3-N 161 mg/L(99 %), NH3-N 1232 mg/L(94 %), TN 3734 mg/L(88 %)가 제거되었으며 음식물 쓰레기 폐수와 비교하여 12시간 대비 1480 mg N/L(35 %)가 더 많이 제거되었다.

分散서비스 거부 攻擊에 대한 階層的 遮斷 솔루션 設計 및 開發

신재훈 韓世大學校 2010 국내박사

Abstract The Design & Development of Hierarchical Prevention Solution against DDoS Attack Jae Hun, Shin Doctor of Engineering Dept. of Information Security Engineering The Graduate School of Hansei University Supervised by Professor, Ph.D Sung Joong, Shin Distributed Denial of Service(DDoS) Attacks have recently emerged as one of the most rising threats to the network. DDoS attacks have expanded its scope of target from general DoS to all infrastructures exposed. While the hackers used to disturb services for self-display in the past, their goal has evolved into interrupting operations of businesses to hurt their profitability, displaying anti-social behavior, or cashing in on their systems. Although the negative influence on the services seems obvious, it is still difficult to defend our systems with previous security solutions/ technologies or to develop counter plan that will tackle the fundamental problems. Our goal is to provide fundamental solutions that will protect service from shutting down by researching the DDoS indications/symptoms and developing a system that will predict its effects. By using analysis of PC network, it will likely minimize the damages by detecting DDoS control center and block malignant domain beforehand. 국문요약 분산서비스거부 공격에 대한 계층적 차단 솔루션 설계 및 개발 한세대학교 대학원 정보보호공학 전공 신 재 훈 최근 정보통신 기술에서 보안이 차지하는 비중이 점차 높아가고 있다. 특히 지난 7월 7일 DDoS 대란은 물론이고 최근 군사관련 기밀이 해킹 당하는 사태에서 보듯 종합적이고 체계적인 대응이 시급한 실정이다. 이러한 DDoS(Distribute Denial of Service) 공격은 단순 서버 공격에서 PC, 네트워크, 서버 등에 대한 동시적이며 전방위적인 공격으로 변화되고 있으며 이러한 공격을 통해 단순히 해커들의 자기 과신에서 벗어나 기업이윤 창출의 원천인 서비스 자체를 공격하고 이에 대한 반사회적인 범죄를 일으키며 금전적인 이득을 취하려 하고 있다. 그리고 이러한 DDoS 공격에 대해 기존의 보안 솔루션이나 체계로는 방어하기가 어렵고 동시에 근본적인 대책을 만들어 내기가 어려운 실정이다. 본 연구는 이러한 DDoS 공격에 대한 근원적 차단방안에 대한 연구를 통해 사전에 DDoS 공격에 대한 징후를 예측하고 이에 대한 차단 솔루션을 개발하여 서비스 자체가 공격을 받아 중지되는 것을 막고자 한다. 또한 PC상의 네트워크 분석기법을 통해 DDoS 공격 조정지를 탐지하고 침해사고에 악용되는 악성 도메인을 사전에 선제 차단 함으로써 네트워크의 안정성 보장 및 고객의 피해를 최대한으로 예방할 수 있도록 한다.

무기분진에 노출된 이직근로자의 혈중 단백분해효소와 항단백분해효소의 농도 분석

신재훈 을지대학교 보건대학원 2009 국내석사

Objectives: Occupational exposure to inorganic dusts and alpha-1 antitrypsin deficiency (AATD) have been identified as a chronic obstructive pulmonary disease (COPD) risk factor. These risk factors cause lung inflammation and protease-antiprotease imbalance. This abnormal inflammatory response induces parenchymal tissue destruction and leads to chronic airflow limitation that is characteristics of COPD. The present study is aimed to investigate the frequency of AATD (serum AAT concentration, phenotype and genotype) and to determine the relationship of proteases (neutrophil elastase (NE) and matrix metalloproteinase (MMP)-9) and antiproteases (AAT, tissue inhibitors of metalloproteinase (TIMP)-1) with lung function. Methods: The study population contained 223 ex-workers exposed to inorganic dusts. Serum was isolated from blood of the subjects and lung function test was conducted. Personal information was obtained by a structured questionnaire. Serum AAT concentration was analyzed by the automatic chemistry analyzer. Both phenotype and genotype of AAT were analyzed by the iso-electric focusing electrophoresis and automatic gene sequencing analyzer, respectively. MMP-9, NE, and TIMP-1 concentrations were analyzed by sandwich enzyme immunoassay. Results: In all study subjects, serum AAT concentration was evaluated within reference values, the phenotype was PiMM and neither S nor Z genotype was associated with AATD. Serum concentrations of AAT, TIMP-1 and plasma NE in workers, who had forced expiratory volume in one second (FEV1) < 80%, were higher than those of workers who had %FEV1 ≥ 80%. Serum AAT and TIMP-1 concentrations in workers with airflow limitation were higher than those of workers with normal airflow. %FEV1 showed significant negative correlation with AAT, TIMP-1 and NE. %FEV1/forced vital capacity (FVC) showed significant negative correlation with NE. Significant independents were AAT and NE in %FEV1, and NE in %FEV1/FVC by stepwise multiple regression analysis about %FEV1 and %FEV1/FVC, Conclusion: In the present study, proteases and antiproteases showed significant relationship with airflow limitation. The concentration of proteases and antiproteases may be useful as prospective biomarkers for diagnosing COPD in ex-workers exposed to inorganic dusts. 연구배경 및 목적: 장기간 무기분진에 노출된 국내 탄광부 진폐증자에서 만성폐쇄성폐질환이 주요 합병증으로 대두되고 있으며, 정상인에 비해 2배 정도 높은 유병률을 보이고 있다. 완전히 가역적이지 않은 기류제한이 특징인 만성폐쇄성폐질환은 최근에 석탄 등 무기분진에 대한 직업적 노출과 알파-1 항트립신 결핍(alpha-1 antitrypsin deficiency, AATD) 등 유전적 요인이 주요 위험요인으로 나타나고 있다. 만성폐쇄성폐질환의 위험요인은 단백분해효소인 중성구 탄력소분해효소(neutrophil elastase, NE) 및 기질 금속성단백분해효소(matrix metalloproteinase, MMP)와 항단백분해효소인 AAT 및 금속성단백분해효소 억제인자(tissue inhibitors of metalloproteinase) 간의 불균형을 유도하여 기류제한이 나타나고 만성폐쇄성폐질환으로 진행된다. 본 연구는 만성폐쇄성폐질환의 직업적 고 위험군인 무기분진 노출 이직근로자에서 AATD를 분석하고, 단백분해효소 및 항단백분해효소의 농도와 연구대상자의 일반적 특성, 폐기능 및 흉부방사선 검사 결과를 비교·분석하여 기류제한과의 관련성을 보고자 하였다. 연구대상 및 방법: 과거 석탄 등 무기분진 작업장에서 근무경험이 있는 이직근로자 223명을 대상으로 시행하였다. 혈액, 소변 등 생체시료를 채취하고 개인별 면담 설문조사, 폐기능검사 및 흉부방사선 촬영을 시행하였다. AATD 분석을 위해서 혈중 AAT 농도는 자동생화학분석기, 표현형은 전기영동법, 유전형은 자동염기서열분석기를 이용하여 분석하였다. 혈중 NE, MMP-9 및 TIMP-1의 농도는 효소면역분석법을 이용하여 분석하였다. 연구결과: AATD 분석 결과, AAT의 농도는 모든 연구대상자에서 참고치 범위 내로 분석되었고, 표현형은 모두 PiMM형이었으며, PiZ와 PiS는 나타나지 않았다. %1초간 노력성폐활량이 80% 미만인 집단에서 AAT와 TIMP-1 및 NE의 평균농도가 유의하게 높았고, 기류제한이 있는 집단에서는 AAT와 TIMP-1의 평균 농도가 유의하게 높았다. %1초간 노력성폐활량과의 상관성은 AAT, TIMP-1 및 NE가 음의 상관성을 보였고, 일초율은 NE가 음의 상관성을 나타냈다. 단백분해효소인 MMP-9 및 NE와 이에 상응하는 억제인자인 AAT와 TIMP-1은 모두 유의한 상관성을 보였다. %1초간 노력성폐활량과 일초율 모두 연령이 음의 방향으로 영향을 미치는 주요한 변수이었으며, %1초간 노력성폐활량에서 NE와 AAT, 일초율은 NE가 음의 방향으로 영향을 주는 변수이었다. 결론: 만성폐쇄성폐질환의 유전적 위험요인인 AATD는 없는 것으로 분석되어 연구대상자에서 만성 기류제한이 유전적 요인에 의한 것은 아닌 것으로 확인되었다. 폐기능이 감소되고 기류제한이 있는 집단에서 AAT, TIMP-1 및 NE가 관련성을 보였으며, 단백분해효소와 항 단백분해효소들 간에는 유의한 상관성이 있는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 만성폐쇄성폐질환의 유전학적, 면역학적 발병기전 연구의 기초 자료로 활용 가능하며 더 나아가 조기진단 지표로서 이용될 수 있다.

랫드를 이용한 그래핀의 급성 및 아급성 흡입 독성 연구

신재훈 호서대학교 2017 국내박사

나노물질(nanomaterial)이 지니고 있는 독특한 기계, 화학, 전기, 광학 및 물리적 특성 등을 이용하여 지난 10여 년 간 나노기술(nanotechnology)의 급속한 발전이 이루어져 왔고, 이에 따른 산업, 소비제품 및 의학 분야에서 다양한 종류의 나노물질들이 제조되고 상용화되었다. 이러한 나노물질의 활용 범위와 생산 또한 급격히 증가될 것으로 예측됨에 따라 환경 및 인간에게 나타날 수 있는 나노물질에 의한 잠재적 건강 영향 평가가 중요한 사회적 이슈로 대두되고 있다. 최근 들어 높은 전기전도성과 독특한 물리화학적 특성을 지니고 있는 2차원 벌집모양 구조의 나노물질인 graphene을 활용한 제품들의 산업, 의학, 실생활에서 광범위한 사용 및 활용 가능성은 확대되고 있으며, graphene의 직업적, 환경적 노출에 의한 잠재적 건강 영향, 특히 호흡기 질환 발현에 대한 독성학적 관심 또한 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 환경 및 직업적으로 잠재적 노출 가능성이 있는 graphene nanopowder에 대하여 5일, graphene nanoplatelets에 대하여 28일 비부-흡입 노출(nose-only inhalation exposure) 독성 연구를 통해 인간에 대한 잠재적 호흡기 독성 영향과 독성학적 측면에서 중요한 인자인 체내 지속성(biodurability) 평가를 수행하여 인간 호흡기에 대한 건강영향 평가, 독성학적 기전(mechanism), 직업성 폐질환 조기 진단 생물학적표지자(biomarkers) 개발 및 작업환경 노출 수준 연구의 기초자료로 활용하고자 하였다. 본 연구의 시험군 구성과 노출 농도는 graphene nanopowder 5일 비부-흡입 노출(28일 회복기)의 경우 대조군(0.0 mg/m3, 20마리), 저농도군(0.68 ± 0.14 mg/m3, 20마리) 및 고농도군(3.86 ± 0.94 mg/m3, 20마리)으로 하였으며, graphene nanoplatelets 28일 비부-흡입 노출(90일 회복기)은 대조군(0.0 mg/m3, 15마리), 저농도군(0.12 ± 0.00 mg/m3, 15마리), 중농도군(0.47 ± 0.03 mg/m3, 15마리) 및 고농도군(1.88 ± 0.18 mg/m3, 15마리)으로 하였다. 본 연구에 사용된 Graphene의 노출 농도 설정 근거는 제조 나노물질에 대한 유해성 평가(hazard assessment)의 일환으로 Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs)에 대한 단기흡입시험법(short-term inhalation toxicity, STIS) 선행 연구에서의 노출 농도(저농도 0.16 mg/m3, 중농도 0.34 mg/m3 및 고농도 0.94 mg/m3), MWCNTs에 대한 2주 전신-흡입 독성 연구의 노출 농도(저농도 0.2 mg/m3, 중농도 1 mg/m3 및 고농도 5 mg/m3)와 graphene oxide(저농도 0.3 mg/m3, 고농도 3.0 mg/m3)에 대해서 6시간 단회 흡입 노출 연구를 수행한 독성학적 결과들을 바탕으로 선행 연구들과 유사하게 graphene nanopowder의 5일 비부-흡입 노출 및 28일 회복기 연구의 노출 농도를 설정하였다. Graphene nanoplatelets 28일 비부-흡입 노출 및 90일 회복기 연구는 Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)의 아급성흡입독성시험 가이드라인(OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Test No. 412: Subacute Inhalation Toxicity: 28-Day Study)과 graphene nanopowder 5일 비부-흡입 노출 연구의 독성학적 평가 결과를 바탕으로 설정하였다. Graphene nanopowder 5일 및 graphene nanoplatelets 28일 비부-흡입 노출 연구 모두 대조군을 포함한 모든 노출군의 랫드에 대하여 노출 종료 후 1일부터 설정된 회복 종료일까지 일반증상 관찰, 체중, 사료 섭취량 및 상대 장기 중량 등 일반 독성 평가, 혈액학 및 임상생화학 지표 분석, 기관지세척액(bronchoalveolar lavage (BAL) fluid)에서 세포 계수, hydrogen peroxide (H2O2), malondialdehyde (MDA) 등 산화스트레스(oxidative stress) 지표, lactate dehydrogenase (LDH), microalbumin (micro ALB) 등 호흡기 염증 관련 지표 및 interleukin (IL)-1β 등 염증성 사이토카인(proinflammatory cytokine) 등 염증 관련 지표 분석과 호흡기 조직병리학적 검경 및 graphene nanopowder의 폐 침착 유무를 관찰하여 체내 지속성을 평가하였다. Graphene nanopowder 5일 비부-흡입 노출에서는 폐 조직에 대한 조직병리학적 판독 소견 상 노출 종료 후 1일부터 회복기 7일까지 고농도군의 일부 랫드에서 폐포벽 비후(alveolar wall thickness)가 나타났고, 회복기 7일 랫드의 기관지세척액에서 H2O2, micro ALB 및 vascular endothelial growth factor (VEGF)의 평균 농도가 대조군에 비해 저농도군에서 유의하게 높았으나, 기관지세척 총 세포 계수 등 대부분의 독성학적 지표에서는 대조군과 노출군의 유의한 차이가 없어 독성학적 영향은 경미하였으며, 28일 회복기까지 graphene nanopowder로 판단되는 입자가 노출군의 폐포 대식세포(alveolar macrophages)에서 관찰되어 체내 지속성이 있는 것으로 평가되었다. Graphene nanoplatelets 28일 비부-흡입 노출 시험에서는 대조군에 비해 노출군의 기관지세척액 중 H2O2, LDH, IL-18의 농도가 증가하는 등 경미한 호흡기 독성 변화가 나타났지만, 폐에 대한 조직병리학적 검경에서 graphene nanoplatelets 비부-흡입 노출과 관련된 독성병리학적 변화가 관찰되지 않아 graphene nanopowder 5일 비부-흡입 노출과 마찬가지로 설정된 노출 농도에서 경미한 독성 반응을 보이는 것으로 평가되었다. 또한 노출 후 1일부터 회복기 90일까지 graphene nanoplatelets로 판단되는 입자가 저농도군을 포함한 모든 노출군의 폐포 대식세포, 폐포벽(alveolar wall) 및 흉막(pleura) 등에서 관찰되어 랫드의 호흡기 전반에 걸쳐 체내 지속성이 있는 것으로 평가되었다. 본 연구에서는 두 종류의 시험물질 모두 독성 반응은 경미하였으나, 나노입자의 호흡기 건강 영향 평가에 있어서 중요한 인자로 작용하는 체내 지속성이 나타남에 따라 호흡기 이외에 다른 장기로 graphene의 이동(transference) 및 체내 지속성을 확인할 수 있는 장기간 흡입독성 시험 등 추가 연구가 필요하였다. 본 연구는 앞으로 산업 및 실생활에서 많은 활용과 사용이 예상되는 graphene에 대한 유해성 평가의 일환으로 인간 호흡기에 대한 잠재적인 건강 영향 평가, 호흡기 독성 기전 연구, 직업성 폐질환 조기 진단 지표 개발과 더불어 향후 graphene의 노출기준 설정 시 기초자료로서 활용 가능성이 크다고 할 수 있다.

안와파열골절 환자에서 중증 안손상 발생에 대한 예측인자 개발

신재훈 건양대학교 대학원 2010 국내석사

안와파열골절은 안손상을 동반하는 경우가 많으며 안손상의 종류로는 결막하출혈, 각막 미란, 망막 진탕, 안구후방 출혈, 전방 출혈, 외상성 홍채염, 외상성 산동, 외상성 신경병증, 유리체 출혈, 망막하 출혈과 맥락막 파열, 망막 박리, 수정체 이탈, 안구 파열 등이 알려져 있다. 최근 안와파열골절 및 안손상은 교통사고와 폭력사고의 증가, 스포츠 및 여가문화의 발달 등으로 인해 점차 증가하고 있으며, 특히 안구돌출 및 심각한 시력 감소나 시력 소실, 시야 감소, 안구후방 출혈, 각막 열상, 전방 출혈, 전방각 후퇴, 유리체 출혈, 안신경 손상, 맥락막 파열, 망막 박리, 수정체 이탈 및 안구 파열과 같은 중증 안손상의 경우 지속적인 시력 장애와 같은 후유증을 남길 수 있어 세밀한 검사와 치료를 위해 조기 안과 진료가 필요하다. 하지만 어떤 안와파열환자에서 중증 안구손상이 발생할지 예측하기는 어려우며 시력 감소, 기억소실, 분쇄골절 또는 안와파열골절 및 안구 운동장애를 통해 중증 안손상 발생을 예측한 한 연구에서도 5명의 안구돌출환자 발생을 예측하지 못하여 널리 사용되지 않고 있다7). 또한 안과 외래로 내원한 안와파열골절 환자에서 중증 안손상의 발생빈도에 대한 연구가 있었으나5) 실제응급실에 내원한 안와파열골절 환자에서 중증 안손상이 얼마나 발생하는지에 대한 연구는 아직 많지 않다. 환자를 전원하는 경우 전원 동안 환자의 전신적 상태가악화 될 수 있어 응급의학과 의사는 환자를 전원하는 것을 신중하게 결정해야 하지만 24시간 동안 직접적인 안과 진료가 불가능한 경우, 중증 안손상 발생 예측이 힘든 안와파열골절 환자에 대해 안과진료를 위한 전원을 보류하기로 결정하는 것 또한 어려운 것이 현실이다. 이에 이번 연구에서는 응급실로 내원한 안와파열골절 환자에서 중증 안손상의 발생 빈도를 조사하고 중증 안손상 발생에 대한 예측 인자를 개발하여, 안와파열골절 환자에서 중증 안손상 발생을 예측하는데 도움을 주고자 하였다. Charts of patients who were given a diagnosis of blow-out fracture with facial computed tomography in the Konyang University Hospital Emergency Room from July 2006 to June 2008 were reviewed retrospectively. We defined severe ocular injuries likely to produce sustained visual loss or be required an early stage concerning management. Among the 107 patients (117 eyes) with blowout fracture, 29 (27.1%) patients with 32 eyes (25.6%) had complicated severe intraocular injuries(SIOI). Retrobulbar hemorrhage (14.5%), hyphema (13.7%), traumatic optic nerve injury (4.3%), and sustained loss of visual acuity (4.3%) were most commonly SIOI disorders. Logistic regression analysis revealed that loss of visual acuity (odds ratio=4.75) and eyeball motility disorder (odds ratio=7.61) were significantly associated with SIOS. We suggest that blowout fracture patients with loss of visual acuity or eyeball motility disorder are highly associated with severe intraocular injuries, so they need an ophthalmologic evaluation immediately.

커피박을 이용한 Ge/C 복합체 합성 및 리튬이온배터리 음극재로의 응용

신재훈 숭실대학교 대학원 2021 국내석사

Germanium(Ge) is attracting attention as an anode material for lithium ion batteries due to a theoretical capacity(1623 mAh g-1) that is about four times higher than graphite(375 mAh g-1). However, Ge is expensive and react with 4.4 lithium ions per Ge atom, resulting in large volume expansion. Accordingly, Ge causes critical issues, such as active material being separated from a current collector, cracks on the electrode surface, and continuously forming a solid electrolyte interphase(SEI) layer. Thus, a capacity is rapidly decreased. In this study, we fabricated Ge/C composite with improved structural and electrochemical stability by performing a carbonization of the carbon precursor and a reduction of GeO2 through one-step synthesis. We recycled coffee waste as an carbon precursor and reductant. Ge/GeO2 and Ge/C was synthesized under the same heat condition, with different degrees of reduction depending on the presence or absence of coffee waste and then structural analysis and electrochemical analysis were conducted. As a result of strucural analysis, in the case of Ge/GeO2 without adding coffee waste, GeO2 was not completely reduced by hydrogen and the samples are agglomerated. On the other hand, Ge/C with adding coffee waste was completely reduced, and Ge/C composite in which Ge particles were dispersed on the amorphous carbon matrix derived from coffee waste was formed. Electrochemical performance of Ge/C was improved, with a discharge capacity of ~496 mAh g−1 and coulomb efficiency of ~96% after 100 cycles at a current density of 100 mA g−1. In addition, rate performance of Ge/C at the high current density and lithium ion diffusion coefficient increased. Since Ge particles are dispersed on the amorphous carbon matrix, agglomeration of Ge, cracking on electrode surface, and repeated formation of SEI layers are suppressed, thereby improving structural stability of electrode. The enhanced electrochemical performance and stability of Ge/C anode may be attributed to the amorphous carbon that accelerates reaction as a channel for electrons and lithium ions due to high electrical conductivity and lithium ion diffusion coefficient. As a result, the Ge/C composite with a simple process and improved performance while recycling resources could be applied as an anode active material for lithium ion battery. 게르마늄(Ge)은 상용화되고 있는 흑연(375 mAh g-1)에 비해 약 4배 이상 높은 이론용량(1623 mAh g-1)을 가져 리튬이온배터리의 음극활물질로 주목받고 있다. 하지만 Ge 소재 자체의 가격이 비싸고 원자 하나당 4.4개의 리튬이온과 합금화 반응을 일으켜 큰 부피팽창이 일어난다. 이로 인해 음극활물질이 집전체로부터 떨어지거나 전극 표면이 깨지며 전해질과의 계면에서 solid electrolyte interphase(SEI) layer가 계속 생성되어 빠른 용량 감소가 일어나는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 탄소 전구체의 탄화반응과 GeO2의 환원반응을 한 번의 열처리 과정으로 동시에 이루어 구조적, 전기화학적 안정성이 향상된 Ge/C 복합체를 합성했다. 이때 탄소의 전구체이자 환원제로 버려지는 커피찌꺼기 일명 커피박을 재활용했다. 같은 열처리 조건에서 커피박의 유무에 따라 환원의 정도가 다른 Ge/GeO2와 Ge/C를 합성하여 구조분석과 전기화학분석을 진행했다. 구조분석 결과 커피를 첨가하지 않은 Ge/GeO2의 경우 수소 기체만으로 환원이 온전히 이루어지지 않아 일부 GeO2가 남아있었고, 시료끼리 뭉친 모습을 확인할 수 있었다. 반면, 커피를 첨가한 Ge/C는 온전한 Ge로 환원이 이루어졌고 커피박으로부터 얻은 비결정성의 탄소 매트릭스 위에 Ge 입자가 분산된 형태로 복합체를 형성했다. 수명 특성을 확인하기 위해 100 mA g-1의 전류밀도로 100회 동안 충·방전을 진행한 결과 Ge/C의 방전용량은 약 496 mAh g-1, 쿨롱효율은 약 96%로 나타나 전기화학적 성능 향상을 확인했다. 또한, Ge/C는 고전류밀도에서 율속특성이 향상되고 리튬이온확산계수가 증가했다. 이는 비결정성 탄소 매트릭스 위에 Ge 입자들이 분산되어 Ge의 응집을 방해하고 합금화반응 과정 중에 일어나는 부피팽창으로 인한 균열과 반복적인 SEI layer 형성을 억제하여 전극의 구조적 안정성이 향상되었기 때문이다. 또한, 비결정성 탄소는 전기전도도와 리튬이온확산계수가 높아 전자와 리튬이온의 이동통로로써 활물질의 반응을 촉진하여 Ge/C의 전기화학적 성능과 안정성이 크게 향상된 것으로 사료된다. 결과적으로 본 연구를 통해 버려지는 자원을 재활용하면서도 공정과정이 간단하고 구조적, 전기화학적 성능이 향상된 Ge/C 복합체를 리튬이온배터리의 음극활물질로써 적용 가능성을 확인했다.

On-Chip Micromanipulation Method Using a Microbubble for Single Cell Manipulation

신재훈 명지대학교 대학원 2015 국내석사

A novel on-chip micromanipulation method has been developed where a gaseous microbubble is applied to physically manipulate micro-objects in an aqueous medium through optical and acoustical excitations. This micromanipulation concept is experimentally verified: bubble manipulation (generating and transporting operations) and micro-object manipulation (capturing, carrying, and releasing operations). Optically induced microbubble generation is firstly tested for different optical powers in a microfluidic chip with an amorphous silicon layer as an optically absorbent material. And microbubble transportation is also demonstrated using optically induced thermocapillary effects. Micro-object manipulation is separately demonstrated using a gaseous microbubble (300 μm dia.) with glass beads (100 μm dia.) in an aqueous medium. When the microbubble is acoustically excited by a piezoactuator attached on the bottom of a chip, it oscillates and simultaneously captures the neighboring glass beads owing to the oscillating bubble induced radiation forces. Finally, the manipulation of a single glass bead (100 μm dia.) using a microbubble (300 μm dia.) is successfully achieved with integration of optical and acoustical excitations. This novel micromanipulation technique may be an efficient tool for single cell manipulation and characterization in a microfluidic chip. 본 연구에서는 빛과 음파를 이용하여 초소형 칩 내에서 미소물체를 제어하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 미소물체 제어방법은 각각의 요소에 대한 실험을 통해 구현 가능성을 입증하였다. 첫 번째로, 광원을 이용하여 칩 내에서 공기방울을 생성하는 실험이 수행되었다. 바닥면에 광흡수체의 역할을 수행하는 비정질 실리콘이 증착된 소형 유체 칩의 한 지점에 지속적으로 레이저 광원을 조사하면 광원의 세기와 노출시간에 따라 다른 크기의 공기방울을 만들어낼 수 있다. 두 번째로, 열모세관 현상을 이용한 칩 내 공기방울의 위치제어 실험이 수행되었다. 칩의 한 지점에 광원을 조사하면 비정질 실리콘이 빛을 흡수하여 열로 변환시키는 작용을 하며, 이로 인해 광원 주변에는 표면장력 구배를 수반하는 온도구배가 발생한다. 이 표면장력 구배에 의해 광원 주변의 공기방울은 광원 쪽으로 이동하게 되며, 이를 이용하여 공기방울의 위치를 제어할 수 있다. 세 번째로, 미소물체 제어에 대한 실험을 수행하였다. 칩 내 공기방울에 특정한 주파수의 음파를 칩의 바닥면에 부착한 음원(피에조엑추에이터)을 사용하여 인가하면 공기방울은 음파에 따라 진동하는 특성을 가지며, 이 때 발생하는 복사력에 의해 인접한 미소물체들을 포획하게 된다. 마지막으로, 제안한 미소물체 제어방식이 구현 가능한 방법임을 입증하기 위해 동일한 칩 내의 공기방울(300 μm dia.)에 음파를 가하여 주변의 유리 미립자(100 μm dia.)를 제어함으로써 미소물체 제어 실험을 성공적으로 수행하였다. 이 방법은 향후 단일세포 이송 등의 정밀한 제어기술이 요구되는 분야에서 효과적인 미소물체 제어방법이 될 것이다.