모체열충격에 의한 Hsp70 유전자결손 생쥐 태아의 연골내 뼈발생의 지연

유성환,(Seong-Hwan Yoo) 이진(Jin Lee),안상길(Sang-Gil Ahn),김원규(Won-Kyu Kim) 대한해부학회 2005 Anatomy & Cell Biology Vol.38 No.3

실험동물 및 사람에서 모체의 고열은 선천성기형을 유발하는 기형유발물질의 일종으로 인정되고 있다. 세포배양실험에서 세포가 고열에 노출되면 세포내 Hsp70이 증가한다고 알려져 있으나 포유류에서는 그 방어기전이 아직 불명확하다. 따라서 유전자 조작을 통하여 Hsp70이 결손된 생쥐를 제작하고, 임신시킨 후 고열에 노출하여 선천성기형을 동반한 태아의 비율을 정상생쥐와 비교하면 Hsp70의 방어기전을 간접적으로 확인할 수 있으리라 생각된다. 또한 fibroblast growth factor 8 (FGF-8)은 창자배 발생과정부터 작용하여 안면부와 팔다리의 초기발생에 중요한 역할을 하며, 팔다리싹(limb-bud)이 출현하기 전부터 발현되어 팔다리의 꼭대기외배엽능선에서 강하게 발현된다고 알려져 있다. 그러나 중간엽으로부터 연골이 형성되고 연골내뼈발생과정이 진행중인 긴뼈에서 FGF-8의 역할에 대한 보고는 거의 없다. 위팔뼈 발생에 미치는 모체열충격의 영향을 관찰하기 위하여 선천성기형을 동반한 Hsp70 KO 태아를 실험군으로, 선천성기형을 동반하지 않은 정상태아(Hsp70 WT)를 대조군으로 정하여 alizarin red S 및 alcian blue 이중염색과 FGF-8 면역염색을 시행하였고, 연골내뼈발생가 진행중인 연골의 증식대 세포 및 바탕질의 미세구조를 투과형 전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군 위팔뼈 평균 길이에 대한 실험군 위팔뼈 평균 길이의 비율은 1 : 0.58이었으며, 대조군에서 위팔뼈평균길이에 대한 뼈발생부분의 평균길이의 비율은 1 : 0.46이었고, 실험군에서는 1 : 0.18이었다. 2. 꼭대기외배엽능선은 대조군에서는 FGF-8 면역염색에서 양성반응을 나타내었으나 실험군에서는 반응을 보이지 않았다. 실험군 위팔뼈은 대조군에 비하여 발생과정이 지연되어 있었고, 태령 제17일에서 증식대의 세포는 FGF-8 면역염색에 반응을 보이지 않았다. 3. 전자현미경소견상 실험군 연골세포내 사립체는 분화과정이 대조군에 비하여 지연되어 태령 제17일에서도 소포형의 사립체능선으로 이루어져 있었다. 연골바탕질내 아교섬유는 대조군에 비하여 느슨하게 배열되어 있었으며, 바탕질과립도 감소되어 있었다. 이상의 결과를 종합하면 모체열충격은 FGF-8의 발현을 억제하고, 증식대 연골세포내 사립체의 분화를 지연시켜 연골바탕질의 합성 및 분비에 관련된 세포내소기관이 필요로 하는 에너지를 충분히 공급하지 못하여 위팔뼈의 연골내 뼈발생과정을 지연시키는 것으로 생각된다. To investigate the effects of maternal hyperthermia on the endochondral ossification, pregnant Hsp70 knock-out and wild type mice at gestational day (GD) 8 were immersed in 43?C water bath until their body core temperature reached at 43?C. Thereafter, pregnant mice were given more 5 minutes hyperthermic exposure. Fetuses were collected at GD 15 and photographed for external appearance analysis. In addition, heat treated Hsp70 fetuses with external congenital anomalies and heat untreated wild type fetuses were used as experimental and control animals, respectively. Developing humeri at GD 17 were stained with alizarin red S and alcian bue according to the method of Kimmel and Trammell (1981). Developing upper limbs were immunostained for FGF-8, and observed with light and transmission electron microscope. 1. The proportion of average length of the humerus in heat untreated group to heat treated group was 1 : 0.58. The proportion of average length of calcified part to average whole length was 1 : 0.46 in control and 1 : 0.18 in experimental group, respectively. 2. Apical ectodermal ridge was positively reacted to FGF-8 immunohistochemistry in the control group, but not in the experimental group. The humerus of experimental group showed more delayed endochondrial ossification than that of control group. The chondrocytes in the proliferating zone did not react in the experimental group. 3. Collagen fibers were loosely arranged in the experimental group. Mitochondria possessed early staged mitochondrial cristae, i.e. vesicular type in the experimental group. The results of this study suggest that maternal hyperthermia may inhibit the expression of FGF-8 in the developing upper limb, resulting in delayed endochondral bone growth of the humerus.

대퇴골 골 간단 부 골절치료용 복합재료 고정판의 국부적 거동 예측을 위한 기초 연구

유성환 ( Seong Hwan Yoo ),손대성 ( Dae Sung Son ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2011 Composites research Vol.24 No.3

본 논문은 복잡한 형상으로 드레이핑 성형된 직물 복합재료 구조의 국부적 물성 변화 및 재료거동 예측을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 방법을 적용하기 위해 대퇴골 골 간단 부 골절치료용 고정판을 대상으로 선정하였다. 드레이핑 공정 중 발생하는 재료의 거시적/미시적 변형에 의한 국부적 재료물성 변화를 다양한 실험을 통해 검증하고, 그 결과를 복잡한 형상을 가지는 고정판의 정적/피로 거동 예측에 활용하였다. 본 논문은 복잡한 형상을 가지는 복합재료 구조물의 설계 및 성능평가에 유용한 정보와 해석방법을 제시할 것으로 기대된다. This paper presents an estimating method for local property changes and failure prediction of composite materials experiencing large shear deformation during draping process. The bone plate for the metaphyseal femur fracture was chosen to apply the presented method because it has complex geometry. The local property changes due to macro-/microscopic deformations of fabric composites during draping process were evaluated by various tests and the result was applied to predict static/fatigue behaviors of the bone plate. This paper was expected to present useful information on the design of composite structures with complex geometry and their performance evaluation.

열전도성 고분자를 이용한 경량화 히트싱크

유성환(Seong-Hwan Yoo),박광우(Kwang-Woo Park),류성곤(Seong-Gon Ryi),이동희(Donghee Lee) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.4

직조구조차이와 적층각의 변화에 따른 섬유강화복합재료의 압축특성

유성환 ( Seong Hwan Yoo ),박석원 ( Seok Won Park ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2009 Composites research Vol.22 No.1

민감도 분석을 통한 정비부서의 운영 전략 연구

유성환(Sung Hwan Yoo),김성문(Seong Moon Kim) 한국경영학회 2009 經營學硏究 Vol.38 No.2

We provide a mathematical programming model which calculates the number of workers to hire and assigns tasks to those workers for efficient operations of the maintenance department. The objective function of the mathematical model is to minimize the total labor costs. We examine the applicability of the proposed mathematical programming model through numerical evaluation. The main focus of this paper is the sensitivity analysis on the total labor cost and the optimal maintenance level by changing diverse parameters in the mathematical model. First, the increase on the failure rate of the major parts will sharply raise the total labor cost and the optimal maintenance level relative to the one of the minor parts. That is, if the major parts get older and break down more often than the average due to the long usage time, it will be better to perform maintenance more frequently in order to prevent any potential failure. Second, increasing the efficiency of intern workers will decrease the total labor cost and the optimal maintenance level. Usually the training cost of the educational program is required in order to increase the efficiency of intern workers. Then, the investment on the educational program should be compared with the decreasing amount of the total cost by the increased efficiency of intern workers for justification of the investment. We also demonstrate that the decrease on the optimal maintenance level by the increased efficiency of intern workers is more sensitive for the minor parts than for the major parts. Third, if the maintenance level goes beyond the optimal level, the total labor cost will go up rapidly for the major parts relative to the minor parts. The case study on the current operations in the maintenance department shows that the level of maintenance is well above the optimal level in both the major and the minor parts. In order to minimize the total labor cost, it is crucial to perform maintenance corresponding to the optimal levels for the major and the minor parts, respectively. Lastly, the ratio of the repair time relative to the maintenance time has been investigated. Generally speaking, when the ratio gets bigger, the optimal maintenance levels for the major and minor parts proportionally increase, which means that if it takes longer for repairing the broken machine compared for performing the maintenance, it is advisable to raise the maintenance level in order to prevent any potential failure of the machine. We find the increasing rate of the optimal maintenance level is higher for minor parts than for the major parts.

유리섬유/폴리프로필렌 복합재료 (Twintex)를 이용한 고정판 성형조건에 관한 연구

박석원 ( Seok Won Park ),유성환 ( Seong Hwan Yoo ),이재응 ( Jae Eung Lee ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2010 Composites research Vol.23 No.6

본 연구에서는 열가소성 복합재료인 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료를 이용한 복합재료 고정판의 적절한 성형조건을 찾기 위해 다양한 성형조건으로 제작된 시편의 인장실험과 굽힘실험을 수행하여 성형조건에 따른 기계적 거동을 비교하였다. 실험결과 성형온도와 압력이 각각 230℃, 3MPa일 때 가장 우수한 기계적 특성을 가짐을 확인하였다. 성형실험을 통해 결정된 성형조건을 이용한 복합재료 고정판의 성형방법으로는 고정판의 스크류 구멍을 한번에 성형하는 정형성형방법과 스크류 구멍을 후가공하는 방법을 사용하였으며, 성형실험과 굽힘실험 결과 스크류 구멍을 후가공 하는 경우 우수한 굽힘특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 논문에서는 복합재료 고정판의 적절한 성형을 위해 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기초 성형정보와 그에 따른 고정판 성형에 대한 연구를 수행하였으며, 이 결과는 해당재료를 이용한 구조물 성형에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다. In this paper, tensile and bending tests of glass/polypropylene composite (Twintex) specimens fabricated by various forming conditions were carried out and the results were compared according to the forming conditions to find the appropriate condition for the forming composite bone plates. From the tests it was found that the most appropriate forming conditions were 230℃, 3MPa. Composite bone plates were formed using this condition by two different fabricating methods for screw holes: one was a net shape molding and the other was drilling. The forming and bending tests revealed that the drilling process provided much better bending stiffness of bone plates. This paper provided the most appropriate condition for forming composite bone plates and this result was also expected to offer informative data on forming of other Twintex structures.

LED조명 보급로드맵 수립을 위한 교체 우선순위 선정 툴 개발

김기훈(Gi-Hoon Kim),유성환(Seong-Hwan Yoo),김유신(Yu-Sin Kim),신경호(Kyung-Ho Shin),송상빈(Sang-Bin Song) 한국조명·전기설비학회 2016 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

3차선 도로용 고균제도 LED 낮은 폴 가로등기구 개발

박성훈(Sung-Hun Park),유성환(Seong-Hwan Yoo),박종오(Jong-Oh Park),조원범(Won-Bum Cho),이윤철(Yoon Chul Lee) 한국조명·전기설비학회 2018 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.5

자동차용 탄소섬유/에폭시 복합재료-알루미늄 하이브리드 휠설계 및 성능평가

홍진호 ( Jin Ho Hong ),유성환 ( Seong Hwan Yoo ),장승환 ( Seung Hwan Chang ) 한국복합재료학회 2013 Composites research Vol.26 No.6

본 연구에서는 차량의 승차감 향상을 위해 기존의 알루미늄 차량용 휠의 성능을 개선하고자 복합재료-알루미늄 하이브리드 휠을 제안하고 시제품을 제작하여 평가하였다. 유한요소해석 기법을 통해 알루미늄과 복합재료의 접착부에 대한 접착 길이와 접착 두께를 결정하고, 자동조심 및 접착 지그 역할을 할 수 있는 홈과 돌기 구조를 적용하였다. 차량용 복합재료-알루미늄 하이브리드 휠의 성능평가를 위해 다양한 실험을 유한요소해석을 통해 구현하고 안전성을 검토하였다. 복합재료 림 부의 성형을 위한 금형을 설계하고 진공백 성형방법으로 제작한 후 알루미늄 부와 접착을 하여 시제품을 완성하였다. 진동실험 결과, 동일한 형상의 알루미늄 휠보다 10% 가벼운 복합재료-알루미늄 하이브리드 휠의 경우 고유진동수가 16% 증가하였고, 감쇠능이 32% 증가하였다. In this paper, a carbon fiber/epoxy composite-aluminum hybrid wheel for passenger cars was suggested for better performance and a prototype was fabricated and tested. Adhesive bonding between aluminum part and a composite rim part was used, and the bonding length and thickness were determined by finite element analysis. For self alignment and the function of bonding jig the special structure with a groove and a protrusion was applied. To evaluate the performance of the hybrid wheel various FE analyses were carried out. Inner and outer molds were prepared for the composite rim part and the thermoformed composite part was bonded to the aluminum part. Vibration tests revealed that the hybrid wheel had 16% higher resonance frequency and 32% higher damping capacity with 10% weight reduction.

조도측정을 이용한 LED 램프의 수명 분석

류인준(In jun ryu),유성환(Seong Hwan yoo),김강호(Kang Ho Kim) 대한기계학회 2017 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2017 No.2