Effect of Rebar Yield Strength for Flexural Behavior and Moment Redistribution in Continuous Beam

전용주 서울대학교 대학원 2021 국내석사

Most of the structures are designed as indeterminate structures. For example, indeterminate structures are continuous girder and column-beam structures. Designing the indeterminate structure, it is necessary to consider the plastic behavior. And one of the design methods to consider the plastic behavior is the design that considers moment redistribution. When force applied to an indeterminate structure, the plastic hinge is formed after the tensile rebars yield and then moment redistributes on whole member in dangerous section. This phenomenon is defined as moment redistribution. However, this phenomenon does not occur in all indeterminate structures. The moment redistribution develops only when sufficient ductility of the member is supported. One of the variables affected to ductility of member is yield strength of rebar. As the yield strength of reinforcing bars increases, the yield point becomes unclear and the elongation decrease. Change for material property of rebar affects the ductility of the member. Therefore, also affects the moment redistribution. However, most of the current design codes do not consider the yield strength of rebar for provision of moment redistribution. So it was necessary to review that provision. As a result of the analysis of previous study, the current provision of moment redistribution only verified rebar with yield strength of 600 MPa or less, and studies on rebar with yield strength of 700 MPa or higher were insufficient. Accordingly, it was analyzed the flexural behavior and moment redistribution ratio in continuous beam designed with SD700. As a result of the flexural behavior analysis, it was confirmed that the moment reduction in the dangerous section was less when SD700 was applied than when SD400 was applied, and the serviceability was also decreased. In addition, it appears that the curvature ductility decreases when general strength concrete is used. Consequently, it is judged that a revision is necessary to apply the current provision of moment redistribution to SD700. In order to propose a revision to the moment redistribution provision, it is judged that necessary to acquire data through additional research after considering the positive and negative moment rebar ratio. 구조물은 대부분 부정정 구조물로 설계되며 대표적인 예로 연속거더와 기둥-보 구조가 있다. 이러한 부정정 구조물을 설계할 때는 소성 거동에 대한 고려가 필요하게 되며, 소성 거동을 고려하기 위한 설계방법 중 자주 사용되는 방법으로 모멘트 재분배를 고려하는 설계가 있다. 모멘트 재분배는 부정정 구조물에 힘이 가해졌을 때 위험 단면에서 철근 항복 이후 소성힌지가 형성되며 모멘트가 부재 전체로 분배되는 현상으로 모멘트가 분배되어 감소하는 것을 고려하여 철근량의 감소가 가능하다는 장점이 있다. 하지만 모든 부정정 구조물에서 해당 현상이 발생하는 것이 아닌 부재의 충분한 연성 능력이 뒷받침되어야 모멘트 재분배 현상이 발생할 수 있다. 부재의 연성 능력에 영향을 주는 요소는 여러 가지가 있는데 이 중 하나는 철근의 항복강도이다. 철근은 항복강도 증가에 따라 항복점이 불분명해지고 균열 및 파단연신율이 감소하는 등 재료적 특성이 달라지는 성질이 있다. 이러한 철근의 재료적 특성 변화는 부재의 연성 능력에도 영향을 미치게 되므로, 모멘트 재분배에도 영향을 미치게 된다. 하지만, 현재 대부분의 설계기준들은 철근의 항복강도를 고려하지 않고 모멘트 재분배에 대한 기준을 제시하고 있어 이에 대한 검토가 필요하다고 판단하였다. 이에 대하여 선행연구 분석 결과 현 모멘트 재분배 규정은 항복강도 600 MPa 이하의 철근에 대한 검증만 진행되었으며 항복강도 700 MPa 이상 철근에 대한 연구가 부족하였다. 따라서, 700 MPa 급 철근을 적용한 연속보를 설계하여 휨거동에 특이사항이 있는지 분석하고 현 설계기준의 모멘트 재분배율이 700 MPa 급 철근에서 적정한가에 대한 분석을 진행하고자 하였다. 철근 항복강도를 주요 변수로 콘크리트 압축강도, 최외곽 인장철근변형률을 변수로 설정하여 연속보에 대한 설계를 진행하였고 현 모멘트 재분배 기준을 적용하여 위험 단면에서 철근량을 감소시켜 배근하였다. 휨거동 분석 결과 SD700 적용 시 SD400 적용 시보다 위험 단면에서 모멘트의 감소가 적다고 확인되었고 사용성 또한 저하되는 모습을 보였다. 이에 더하여, 일반강도 콘크리트 사용 시 곡률 연성이 감소하는 것으로 보여 현 모멘트 재분배 규정을 SD700에 적용하기 위해서는 개정이 필요하다고 판단된다. 모멘트 재분배율 분석 결과, SD700 철근 적용 연속보는 대부분 설계기준에서 제시하는 모멘트 재분배율 이하의 값을 보였다. 하지만, SD400 철근 또한 최외곽 인장철근변형률이 큰 경우 모멘트 재분배율이 설계기준에서 제시하는 값 이하로 나타났다. 실험체 설계에서 고려하지 못한 정모멘트 부와 부모멘트 부의 철근비에 영향을 받은 것이 원인으로 파악되며 모멘트 재분배 규정에 대한 개정안을 제시하기 위해서는 정-부모멘트 철근비에 대한 고찰 이후 추가적인 연구를 통한 데이터 획득이 필요하다고 판단된다.

Anti-Oxidative and Anti-Aging Effects of Breynia vitis-idaea Ethanol Extract in vitro

신채윤 성균관대학교 일반대학원 2023 국내석사

피부는 인체에서 가장 큰 기관이며 위험요소 등에 가장 먼저 노출되어 있다. 따라서 우리 몸을 보호하는데 피부는 첫번째 보호 장벽으로 중요한 역할을 한다. 평상시에 노출되기 쉬운 자외선은 우리 몸에 활성 산소를 생성을 촉진시키며 노화와 산화 스트레스를 불러 일으킨다. 본 연구에서는 Breynia vitis-idaea 에탄올 추출물이 활성 산소로부터 피부를 보호하여 항노화, 항산화 효능에 대해 연구하였다. ROS를 유도하기 위해 UVB 와 H2O2를 각질형성세포인 HaCaT cell 과 섬유아세포인 HDF cell에 처리하였다. 결과적으로, Bv-EE가 ROS를 직접적으로 소거하는 것을 현미경을 통해 볼 수 있었고, 라디칼을 소거하는 능력을 갖고 있음을 확인하였다. 또한 Bv-EE를 처리하였을 때, 콜라겐 분해 효소인 MMP와 염증 인자인 COX-2를 억제하는 것을 Real-time PCR을 통해 확인하였고, Western blot analysis를 통해 AP-1 신호 전달 경로를 하향 조절한다는 것도 확인할 수 있었다. 더 나아가 노화의 대표적인 현상 중 주름을 방지하는 것 또한 연구하였다. 단독 Bv-EE를 섬유아세포에 처리하였을 때 콜라겐의 발현이 증가함을 확인하였고, UVB와 H2O2를 주었을 때도 콜라겐 발현이 증가함을 확인하였다. 이러한 모든 실험에 앞서 세포 독성을 확인하여 실험에 영향을 끼치지 않는다는 것을 확인하였다. 따라서, 천연 화장품 소재 연구 개발에 Bv-EE는 피부 보호에 유익한 역할을 하는 재료가 될 가능성을 제시한다. Skin is the largest organ of human body and it is also the most exposed one to external environmental contaminants. Consequently, skin plays its role as the first defense line to the harmful environmental stimuli including ultraviolet B-rays (UVB) and other hazardous chemicals. Therefore, proper caring of the skin is required for the prevention of skin-related diseases or aging-related symptoms. In this paper, we discovered the anti-aging and anti-oxidative effect of Breynia vitis-idaea ethanol extract (Bv-EE) in human keratinocytes and dermal fibroblasts. Bv-EE shown to have free radical scavenging activity and the mRNA expression of MMPs and COX-2 was decreased by Bv-EE in H2O2- or UVB-induced HaCaT cells. Meanwhile, Bv-EE was able to inhibit AP-1 transcriptional activity as well as the phosphorylation of c-Jun N-terminal kinase (JNK), Extracellular signal-regulated kinase (ERK), and mitogen-activated protein kinase 14 (p38), which are known as major AP-1 activators, under H2O2- or UVB-induced conditions. In addition, promoter activity and mRNA expression level of collagen type I (Col1A1) were increased in HDF cells when treated with Bv-EE. Bv-EE could also recover the decreased collagen mRNA expression after H2O2 or UVB induction. Taken together, Bv-EE exerts anti-oxidative effect by inhibiting AP-1 signaling pathway and shows anti-aging effect by up-regulating collagen synthesis.

Evaluation of Concrete Bridges Based on Decommissioned Bridge Tests

이주형 서울대학교 대학원 2022 국내박사

The performance of the bridge changes over time after its construction. Due to this aging, the serviceability and durability of the bridge would deteriorate, and if the performance degradation is severe, even collapse accidents could occur. Therefore, the current performance of the existing bridges has been evaluated through regular bridge evaluation. The evaluation of concrete bridges in Korea consists of various methods, such as visual inspection, non-destructive testing, material testing, structural analysis, and loading test. However, since these methods indirectly evaluate the performance of the aged bridges, the actual performance could not be accurately investigated. This study started to verify how the current bridge evaluation for concrete bridges in Korea could evaluate the actual performance of the existing bridges. To this end, first, the level of the current evaluation guideline was compared with that of foreign countries, and the actual bridge evaluation cases were analyzed to figure out how the evaluation was performed. Then, the actual material strength and member flexural strength were experimentally evaluated by conducting tests the in laboratory on the specimens obtained after the demolition of the concrete bridges after several decades of the service year. A result of comparing domestic and foreign bridge evaluation guidelines and analyzing the bridge evaluation cases confirmed that although Korea regularly performs various evaluation methods compared to other countries, the current methods are not efficient. After performing material and structural tests, the material strength of the specimens was above the design strength. Moreover, the actual flexural strength of the specimen was higher than the nominal strength calculated by material design strength. Based on the research results, an efficient bridge evaluation process was proposed. In the essential evaluation regularly, only the condition inspection (visual inspection and rebound test) is performed. Through this inspection, the current condition and changes of the bridge are investigated and tracked. If severe damage or deterioration is investigated in the regular inspection, additional NDT and material tests are performed to determine the extent and cause of the defects. Then, if structural performance degradation is suspected, safety assessment reflecting the bridge’s current condition is performed. As the proportion of old bridges is gradually increasing, the proposed evaluation process could be helpful to conduct an efficient bridge evaluation. 교량은 준공 이후 시간이 경과함에 그 상태와 성능이 변화하게 된다. 노후화로 인해 교량의 사용성 및 내구성이 저하되며, 성능저하가 심각한 경우에는 붕괴와 같은 끔찍한 사고도 발생할 수 있다. 따라서 정기적인 안전진단을 통해 공용중 교량의 현재 성능을 평가하고 그 결과에 따른 보수·보강 조치로 교량 유지관리를 수행하고 있다. 한국의 콘크리트교량 안전진단은 외관조사, 비파괴시험, 재료시험, 구조해석 및 차량재하시험 등의 다양한 방법으로 공용중 교량의 현재 성능을 평가하고 있다. 하지만 이는 노후 콘크리트교량의 성능을 간접적으로 평가하므로, 실제 성능은 정확히 알 수 없다. 이 연구는 한국의 현행 콘크리트교 안전진단 방법이 노후교량의 실제 성능을 어떻게 평가하고 있는지를 검증하기 위해 시작되었다. 이를 위해 먼저 현행 안전진단 지침을 외국과 비교하여 그 수준을 파악하고, 실교량 안전진단 사례를 분석하여 실제 안전진단이 어떻게 수행되고 있는지를 분석하였다. 그리고 수십년의 공용년수가 지난 콘크리트교량의 철거 이후 확보한 부재를 대상으로 재료시험 및 실내 구조실험을 수행하여 실제 재료 및 부재 강도를 실험적으로 평가하였다. 국내외 안전진단 지침을 비교하고 실교량 안전진단 사례를 분석한 결과, 한국은 외국에 비하여 다양한 안전진단 방법을 정기적으로 수행하고 있지만, 그 효율성은 높지 않은 것으로 확인되었다. 철거교량 부재를 대상으로 수행된 재료시험과 구조실험에서 노후 콘크리트교의 실제 재료 강도와 부재 휨강도 모두 설계 강도 이상을 보이는 것을 알 수 있었다. 실험 대상 부재들은 철거 전 외관조사에서 c등급 이상으로 상태가 양호하였다. 따라서 실험 대상 교량과 같이 공용중 외관 상태가 양호한 경우에는 설계기준 강도로 안전 측의 안전성평가가 가능하였다. 연구 결과에 근거하여 기존 콘크리트교량 안전진단의 실효성을 높이는 개선안을 제시하였다. 정기적으로 수행되는 기본 안전진단에서는 상태평가(외관조사, 반발경도 시험)만을 수행하며, 이를 통해 교량의 현 상태와 변화를 조사하고 추적한다. 정기 안전진단에서 심각한 손상 및 열화가 발견되면 그 정도와 원인을 파악하기 위한 추가 비파괴시험 및 재료시험을 수행하도록 한다. 그리고 구조성능 저하가 의심된다면 교량의 현재 상태를 반영한 안전성평가를 수행하며, 구조계산에 의해서도 안전성이 불충분한 것으로 판단된 경우에는 재하시험을 통해 교량의 실제 응답을 평가하도록 한다. 점차 노후교량의 비율이 증가하는 현 시점에서, 제시된 안전진단 방법은 효율적인 교량 안전진단을 수행하는데 도움이 될 수 있다고 생각한다.

Dynamic Splitting and Uniaxial Tensile Test Methods to Obtain Dynamic Increase Factor of Concrete in Tension

이겨레 서울대학교 대학원 2022 국내석사

Loading caused by extreme events that have a much longer return period than the normal design life is characterized as dynamic loading. Dynamic loading imposes a high deformation rate on a structure, and the structural behavior under extreme events is different from that of the static loading condition. Therefore, for the accurate analysis and economical design of structures under extreme events, the dynamic material properties should be investigated in advance. Concrete, one of the typical construction materials, has rate-dependent properties. In other words, the material properties of concrete vary depending on the strain rate. Important factors are compressive strength and tensile strength, and each strength of concrete becomes greater as the strain rate increases. Dynamic increase factor (DIF) is used to consider a strength enhancement based on this rate effect, and it is expressed as the ratio of the dynamic material property to the static material property. In particular, the tensile strength enhancement of concrete expressed by tensile DIF is very important for three reasons. Firstly, in the high strain rate region of 1 to 100 s-1, the tensile strength is increased by about 2 to 6 times compared to the static tensile strength. Since it has a relatively more enhancement ratio than the compressive strength that is increased by about 1 to 2 times in the similar strain rate region, the tensile strength at the high strain rate is an important consideration. Secondly, the dynamic tensile strength controls the tensile failure of structures made of concrete-like materials subjected to impact or blast loading, which means that it influences dominantly on fragmentation, spalling, and scabbing phenomena in the structures. Thirdly, the use of different tensile DIF models results in different failure modes in numerical simulations of an actual structure. For these reasons, it is necessary to investigate the exact tensile DIF to understand the structural behavior subjected to dynamic loading. Many researchers have proposed tensile DIF of concrete by performing the static and dynamic tensile tests, and various tensile DIF is also presented in several design codes. However, unlike the static tensile test in which a standard test method has been presented, any standard test method for the dynamic tensile test has not been established yet. Different researchers have performed the dynamic tensile tests in different ways, and consequently, proposed tensile DIF is different from each other. Therefore, it is necessary to obtain accurate tensile DIF through a consistent dynamic tensile test. In this study, through a series of the preliminary tests, test methods for the dynamic splitting and uniaxial tensile tests were proposed, respectively. And by applying the proposed test method, the main test was performed to obtain splitting and direct tensile DIFs of concrete. To develop tensile DIF versus strain rate curves, the static tensile test to obtain the quasi-static value of the strain rate where tensile DIF is taken as 1.0 was also performed. With the reliable data, splitting and direct tensile DIF models through a regression analysis were suggested, respectively. The difference between the suggested splitting and direct tensile DIFs increased as the strain rate increased, and tensile DIF ratio was suggested to investigate the relation between the two tensile DIF models of concrete. It is expected that proposed dynamic tensile test methods and suggested tensile DIF models of concrete in this study can be applied to the analysis and design of concrete structures under extreme events. 일반 설계 수명보다 현저히 긴 재현주기를 가지는 극단 상황에 의한 하중은 동적 하중으로 특정 지어진다. 이러한 동적 하중은 구조물에 높은 변형속도를 가하고, 극단 상황 하 구조적 거동은 정적 하중 조건과는 다르다. 따라서, 극단 상황 하 구조물의 정확한 분석과 경제적인 설계를 위해서는 동적 재료 특성을 선행적으로 조사해야 한다. 대표적인 건설자재 중 하나인 콘크리트는 변형률 의존 특성을 지닌 재료이다. 다시 말해 콘크리트의 재료 특성은 변형률 속도에 따라 달라진다. 중요 인자는 압축강도와 인장강도이며, 콘크리트의 각 강도는 변형률 속도가 증가할수록 증가한다. 동적증가계수는 이러한 변형 속도 효과를 기반으로 강도증진을 고려하는 데 사용되며, 정적 재료 특성에 대한 동적 재료 특성의 비로 표현된다. 특히, 인장 동적증가계수로 표현되는 콘크리트의 인장강도증진은 세 가지 이유로 매우 중요하다. 첫째로, 1~100 /s의 높은 변형률 속도 영역에서 인장강도는 정적 인장강도에 비해 약 2~6배 증진된다. 비슷한 변형률 속도 구간에서 약 1~2 배 증진되는 압축강도보다 상대적으로 증진비가 높기 때문에, 높은 변형률 속도에서 인장강도는 중요한 고려 사항이다. 둘째로, 동적 인장강도는 폭발과 충돌 하중을 받는 콘크리트와 같은 재료 구조물의 인장파괴를 제어하는데, 구조물의 파편화. 폭열과 배면 파쇄에 지배적인 영향을 미친다. 셋째, 서로 다른 인장 동적증가계수를 사용할 경우 실제 구조물의 수치해석적 시뮬레이션 결과에서 서로 다른 파괴 모드가 발생한다. 이러한 이유로, 동적 하중을 받는 구조적 거동을 이해하기 위해서는 정확한 인장 동적증가계수에 대한 조사가 필요하다. 많은 연구자들이 정적과 동적 인장 실험을 수행하여 콘크리트의 인장 동적증가계수를 제안했으며, 여러 설계 코드에도 다양하게 제시되었다. 하지만, 표준실험 방법이 제시된 정적 인장 실험과 달리 동적 인장 실험에서는 아직 표준실험 방법이 정립되지 않았다. 다양한 연구자들이 다양한 방식으로 동적 인장 실험을 수행했으며, 결과적으로 제안된 인장 동적증가계수가 서로 다르다. 따라서, 일관된 동적 인장 실험을 통해 정확한 인장 동적증가계수를 획득하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 일련의 예비 실험을 통해 동적 쪼갬과 일축인장 실험 방법을 제안하였다. 그리고 제안된 실험 방법을 적용하여 콘크리트의 쪼갬과 직접인장 동적증가계수를 획득하기 위한 본 실험을 수행하였다. 변형률 속도에 따른 동적증가계수 곡선을 나타내기 위해 동적증가계수를 1.0으로 하는 준정적 변형률 속도 값을 획득하기 위한 정적 인장 실험도 수행하였다. 이후 신뢰도 높은 데이터를 바탕으로 회귀분석을 수행하여 쪼갬과 직접인장 동적증가계수 모델을 각각 제안하였다. 제안된 쪼갬과 직접인장 동적증가계수는 변형률 속도가 증가함에 따라 증가하였으며, 두 콘크리트 인장 동적증가계수 모델 간의 관계를 파악하기 위한 인장 동적증가계수 비를 제안하였다. 본 연구에서 제안한 콘크리트의 동적 인장 실험 방법과 인장 동적증가계수 모델은 극단 상황 하 콘크리트 구조물의 분석과 설계에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

Bond Behavior between Concrete and Reinforcing Steel Subjected to Extreme Loadings

이현송 서울대학교 대학원 2021 국내석사

As concrete structures these days are being designed with bigger scale compared to ones in the past, the potential risks with extreme loadings are getting larger. Extreme loadings like collision of car, ship, and aircraft, explosion, earthquake, tsunami, etc. are applying high deformation rate than that under quasi-static state, so-called dynamic loadings. Especially, for reinforced concrete structures like bridge or pylon, those dynamic loadings are applied mostly under the bottom part of structures in high possibility. And, since the material properties such as concrete and reinforcing steel are changed, bond behavior between them should be investigated. In the bottom part of them, there is joint part between columns and foundations, so basically it could be said these parts are comparatively weak part in the whole structure. So, to remove this flaw the concrete structure is being designed with the development length. In the design equations of development length in ACI 318 and Eurocode 2, numerator and denominator imply rebar yield strength and concrete bond strength, respectively. At this moment, when we consider dynamic effect on each term, rebar yield strength and concrete bond strength, if the DIFb is smaller than DIFs, it means that it requires longer development length in dynamic loadings than one in static loadings. However, currently no design codes and guidelines are considering dynamic effect on development length design or concrete bond strength, and no proper bond DIF is found in previous studies. Moreover, in previous dynamic pull-out test, the amount of test data with specimens showing pull-out failure is short. Therefore, this study focuses on that once the bond DIF is obtained with static and dynamic pull-out test showing pull-out failure mode, the safety of the current development length design method is investigated with comparing to DIF for rebar yield strength. After the specimen dimension showing pull-out failure mode is decided in preliminary test, the main pull-out test is being performed with same experimental method. With the data of rebar tensile test and strain gauge, bond strength is calculated. Strain rate is also read with slope between moments when the strain is zero and maximum in strain gauge data. At the result, bond DIF is being generated with ratio bond strength in dynamic test to one in static test along the strain rate. Malvar DIFs was used to compare with bond DIF from this study, and it is found that on the strain rate in currently tested range, the bond DIF is bigger than rebar yield strength DIF, which means no dynamic effect need to be considered in development length design. The conclusion above is only valid in the test performed range. So, it could be said that the dynamic effect does not need to be considered where the rebar strain rate is smaller than 5s-1, concrete compressive strength is smaller than 25MPa, and the reinforcing steel yield strength is bigger than 400MPa. However, it should be verified in concrete with higher compressive strength because the bond DIF would be affected with it. 과거에 비해 대형화가 진행되고 있는 근래의 철근 콘크리트 구조물은 그 크기에 비례하여 극한 하중에 의한 잠재적 위험성 또한 커지고 있다. 차량, 선박, 항공기 충돌, 폭발, 지진, 쓰나미 등 극한 하중은 일반적으로 정적 하중과 비교하여 높은 변형 속도가 작용하게 된다. 특히, 철근 콘크리트 교각이나 주탑의 경우, 이러한 동적 하중이 구조물의 하부에 발생할 가능성이 크게 된다. 이때 정적 하중 상황과 비교하여 동적 하중 작용 시에는 콘크리트나 철근의 재료 특성이 변하게 되므로, 그 둘 사이의 부착 거동 또한 조사되어야 한다. 이때 위에 말한 구조물의 하부는 기둥과 기초 사이에 접합부가 존재하게 되고, 이러한 부분은 구조물 전체로 보았을 때 비교적 취약부에 해당하게 된다. 하여 이러한 부분은 충분한 철근 정착 길이를 제공하는 방식으로 설계가 되고있고, 설계식으로는 ACI 318 과 Eurocode 2 에서 제시하는 식이 있다. 각 식의 분자는 철근 항복 강도 그리고 분모는 철근 콘크리트의 부착 강도를 고려하기 위한 항이 들어가게 된다. 이때 그 두 항에 동적 효과를 고려하여 동적증가계수를 적용하게 될 시, 만약 부착 강도의 동적증가계수가 철근 항복 강도에 대한 동적증가계수보다 작을 경우, 동적 상황에서의 필요 철근 정착 길이가 정적 상황에서의 것보다 크게 된다. 이는 정적 하중 상황만을 고려하여 설계된 철근 콘크리트 구조물에 동적 하중 작용 시 적절하지 못한 부착 파괴가 발생할 수 있다는 뜻이 된다. 하지만, 현재 어떠한 설계 기준이나 가이드 라인에서 철근 정착 길이에 대하여 동적 효과를 고려하고 있지 않아 이에 대해 검토가 필요하다고 판단하였다. 또한 현재 부착 강도에 대한 적절한 동적증가계수 모델이 없고, 풀 아웃 파괴 모드를 보이는 동적 풀 아웃 실험 데이터 수 또한 많이 부족한 상황임을 확인하였다. 그러므로, 본 연구는 정적 및 동적 실험에 동일한 실험 기법을 사용하여 모든 시편에 대하여 풀 아웃 파괴 모드를 보이는 실험 데이터로 부착 강도에 대한 동적증가계수 모델을 제안하고, 제안된 모델과 기존 철근 항복 강도에 대한 동적증가계수를 비교하여 현행 철근 정착 길이 설계식의 적정성 평가를 하고자 하였다. 먼저 풀 아웃 실험 시 풀 아웃 파괴 모드를 보장하기 위하여 예비 실험을 통하여 본 실험에서 쓰일 시편의 재원을 결정하였다. 풀 아웃 실험에 사용된 철근의 인장 실험 결과값과 철근 변형률 게이지에서 얻어진 값으로 부착 강도를 계산하였고, 변형률 속도는 변형률이 없을 때와 최대값일 때의 기울기로 얻어졌다. 실험 수행 후 변형률 속도에 따라 제안된 부착 강도의 동적증가계수와 Malvar 제안한 철근 항복 강도에 대한 동적증가계수를 비교해 보았다. 결과적으로 본 연구에서 수행된 모든 변형률 속도 구간에 대하여 부착 강도의 동적증가계수가 철근 항복 강도에 대한 동적 증가계수보다 큰 것으로 나타나, 철근 정착 길이 설계 시 동적 효과를 고려하지 않아도 된다는 결론에 이르게 되었다. 하지만, 위의 결론은 본 실험이 수행된 범위 내에서만 쓰일 수 있는 결론으로, 세부적으로는 철근 변형률 속도 5s-1 이하, 콘크리트 압축 강도 25MPa 이하, 그리고 철근 항복 강도 400MPa 이상인 철근 콘크리트 구조물에 대해서 적용이 가능하다. 하여, 현재 일반적인 철근 콘크리트 구조물에 적용하기 위해서는 높은 콘크리트 압축강도에 대하여 실험적 검증이 필요하다고 판단된다.

Novel immunopharmacology of aripiprazole, an atypical antipsychotic, displaying anti-inflammatory action

유슬기 성균관대학교 일반대학원 2017 국내석사

Aripiprazole (ARP) is a commonly prescribed medicine, used to treat schizophrenia and bipolar disorder as a partial agonist of dopamine D2 receptors. Recently, anti-inflammatory effect of ARP was founded in a few studies, but its molecular mechanisms have not been fully elucidated. In this study, peptidoglycan (PGN)-treated macrophages (RAW264.7 cells) as well as reporter gene assay, overexpression strategy, immunoprecipitation, and immunoblotting analysis were employed to clarify the anti-inflammatory mechanism of ARP. ARP was found to dose-dependently inhibit the production of nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) without exhibiting cytotoxicity. In agreement with this result, it was revealed that ARP suppresses the mRNA expression levels of inflammatory genes such as cyclooxygenase-2 (COX-2), inducible NO synthase (iNOS), and tumor necrosis factor (TNF)-α. By luciferase assay and immunoblotting analysis with nuclear fractions, both activator protein-1 (AP-1) and nuclear factors (NF)-κB were found to be targeted by ARP. Similar to these data, JNK, MKK4, MKK7, and TAK1 for AP-1 activation, and IKKα/β, IκBα, AKT, PI3K, Syk, and Src for NF-κB activation were revealed to be inhibited by ARP treatment. Therefore, these results suggest that ARP can suppress inflammatory responses triggered by Gram positive bacteria through the suppression of both AP-1 and NF-κB pathways.

The strategy for human skin homeostasis through regulation of melanogenesis and lipolysis

박필준 성균관대학교 일반대학원 2017 국내박사

인체의 기관 중 가장 바깥에서 다양한 외부요인으로부터 내부를 보호하는 첫 번째 관문으로 알려져 있는 피부는, 외부로부터의 변화에 항상 동일한 상태, 즉 항상성을 유지해야만 하는 기관으로 잘 알려져 있다. 피부는 매우 다양한 세포들로 구성되어 있는데, 가장 외부를 담당하는 각질형성세포(keratinocyte)부터, 피부의 구조를 담당하는 섬유아세포(fibroblast), 멜라닌을 합성 후 최외각 각질형성 세포로 전달하는 미백세포(mealnocyte), 그리고 지방세포로 구성된 피하지방층(subcutaneous fat) 등이 존재하는 것으로 보고되어 있다. 결국, 피부는 각각의 개별 기능을 가진 다양한 세포들이 적절한 구성비와 특별한 조건을 가지고 인체의 가장 외각에서 보호자 역할을 담당하고 있다. 이 중 미백세포(melanocytes)는 멜라닌(melanin)이라는 성분을 생성, 태양으로부터 오는 자외선에 의한 자극을 인체내부로 들어오지 못하도록 보호 역할을 담당하는 것으로 잘 알려져 있다. 이미 많은 연구를 통하여, 자외선은 피부에 직접적으로 악영향을 제공함과 동시에 경우에 따라 암을 유발하는 원인으로 작용함이 잘 알려져 있고, 이를 차단하기 위한 다양한 피부학적 접근이 많이 존재하는 것도 보고되어 있다. 그럼에도 불구하고, 자외선을 차단하기 위한 미백세포의 근원적인 멜라닌 생성 기능과 달리, 최근에는 많은 다양한 이유로 멜라닌이 비정상적으로 과도하게 생성, 미백세포 본연의 기능을 하지 못하는 것이 보고 되고 있지만 아직까지 근본적인 원인이 밝혀진 바가 거의 없다. 첫 번째 장에서 다루고자 하는 내용은, 내인성 인자에 의한 미백세포 내에서의 과색소 형성 및 그와 관련된 기작에 관한 내용이다. 인체는 상처 치유과정상 알 수 없는 원인으로 인해 상처부위나 그 주변이 색소침착 혹은 탈색이 일어나는 경우가 종종 보고되고 있다. 하지만, 어떠한 원인 및 기작에 근거하여 이러한 색소 불균형이 초래되는지 보고된 바가 없다. 본문에서 언급하는 Substance P (SP)는 상처치유 초기 과정에서 발생하는 상처치유 개시물질로 잘 알려져 있으며, 물리적, 정신적 불균형으로부터 야기 되는 다양한 스트레스의 원인으로도 보고되어 있다. 이러한 SP의 미백세포내 기작을 통한 피부 색소 과형성 과정 및 관련 신호전달 체계를 밝혀 피부 항상성 유지를 첫 번째 전략을 제안 하고자 한다. 본 연구에서는 미백세포에 인위적으로 SP를 처리한 결과에 따르면, SP를 받아들이는 수용체(neurokinin 1 receptor, NK1R)가 미백세포에 존재하며, 수용체를 매개로 활성화된 하위 시그널의 연속적인 조절을 통해 스스로 멜라닌 생합성을 촉진 시킬 수 있음을 본실험을 통해 밝혔다. 특히, 실험 결과에 따르면 미백세포에서 내인성 인자인 SP 유도에 의해 (스트레스 같은 조건) SP-NK1R-endothelin 1(EDN1)-endothelin receptor type B (EDNRB)의 일련의 신호전달체계가 정상의 경우보다 더욱 빠르게 멜라닌 생합성을 촉진, 피부를 어둡게 할 수 있음을 증명하였고, 이 연구 결과를 통해 자외선 같은 외부 요인뿐만 아니라 SP와 같은 내부 요인에 의해서도 멜라닌의 합성은 자극되어 피부 색소 항상성 유지에 변화를 초래할 수 있음을 확인하였다. 두 번째 장에서 다루고자 하는 내용은 진피층 밑에 존재하는 피하지방 조절에 관한 것이다. 최근까지, 지방에 관한 연구 대부분은 내장지방(visceral fat)에 관한 연구가 대다수를 차지하였으며, 피하지방(subcutaneous fat, SCF)에 대한 연구는 거의 밝혀진 바가 없었다. 하지만, 최근 줄기세포에 관한 연구가 각광을 받음과 동시에, 두피에서 모발 생성시 중요한 요소인 bulge stem cell의 존재에 피하지방이 매우 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀지면서 피하지방의 존재가 더욱 중요하게 부각되었다. 더불어, 추가적인 연구를 통해 피하지방은 인체의 내장지방과는 작용 및 기능에서 서로 다른 부분이 있음이 점차 밝혀지고 있는 추세이다. 이러한 피하지방은 노화가 지속됨에 따라 내장지방과 같이 지방을 축척하는 역할을 담당하는 것뿐 아니라, 셀룰라이트(cellulite) 형성을 상승시켜, 피부의 형태 및 그 기능에 불균형을 초래하는 것으로 보고되고 있다. 하지만, 이러한 지방을 제거하기 위하여 레이저를 포함한 다양한 물리적 시술 방법이 존재함에도 불구하고, 적용에 상당한 제약 및 부작용이 존재하는 것이 이미 잘 알려져 있기에 새로운 접근법이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 기존 시술과 달리 가시광선 영역의 특정 파장을 이용하면 피하지방 세포의 지방 분해를 가속화할 수 있음을 확인하였다. 더불어, 관련된 일련의 기작 검증을 통해 향후 새로운 지방조절 방법을 알림과 동시에 내장지방 과형성으로 야기될 수 있는 피부 구조의 불균형을 조절할 가능성을 확인하였다. 앞선 두 가지 연구 결과를 고려한 결과, 피부 항상성을 유지하기 위한 전략은 피부를 구성하는 각 세포의 특성을 파악함과 더불어 다양한 내,외부 요인들간의 관계를 명확히 규명하는 것이 선행되어야 한다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서 언급하는 인체 피부항상성 유지를 위한 두 가지 전략은 임상학적 접근의 매력이 있음에도 불구하고, 아직까지는 관련된 더 많은 연구가 선행되어야만 한다. 특히, 안전성 및 정확도가 확보되고 이를 적용하기 위한 기준을 밝혀야만 본 연구는 보다 가치가 있을 것으로 판단된다. The skin is the first line of defense protecting our body from various external factors (e.g., pathogens, excessive water loss) and it has a crucial role in maintaining homeostasis to prevent fluctuations caused by environmental changes outside of the body. The skin consists of various layers, which include many types of cells such as keratinocytes (KCs), fibroblasts (FBs), melanocytes (MCs) and subcutaneous fats (SCFs). In spite of their different functions, these cells can communicate and orchestrate complementarily to regulate homeostasis. For example, melanin is first produced by endo/-exogenous factors and then transported from MCs to KCs, resulting in the prevention of DNA damage in KCs through the absorption of ultraviolet (UV). However, excess amounts of melanin, which is mainly associated with most pigment disorders (e.g., hyperpigmentation) is aesthetically unpleasant and causes melanoma, skin cancer. In particular, excess amounts of melanin derived from endogenous factors can impair the functions of MCs according to previous literatures. However, fundamental causes have not been elucidated. The first chapter focuses on hyperpigmentation and –related mechanisms mainly induced by endogenous factors such as substance P (SP) in MCs. SP is well-known for triggering the initial stage of wound healing and it is also a causative substance for psychological stress. It has been reported that abnormal pigmentation (e.g., hyper- or hypopigmentation) often occurs in injury lesions or areas surrounding the human skin during the wound healing process. However, the mechanisms underlying imbalanced pigmentations have not been elucidated. Therefore, I first attempted to investigate the mechanism of SP-related pigmentation including hyperpigmentation and concomitant signaling pathways in MCs and devised a strategy to maintain homeostasis of the skin. To do so, MCs were treated with SP and the underlying mechanisms of SP related pigmentation were investigated. Based on our results, I found that SP receptors (neurokinin 1 receptor, NK1R) were expressed on MCs and verified that melanin synthesis was promoted and regulated by NK1R receptor-dependent down-stream signaling pathways. These results showed that SP-NK1R-endothelin 1 (EDN1)-endothelin receptor type B (EDNRB) signaling can induce skin darkening through promoting melanin biosynthesis, which is much faster than the normal signal delivery system (e.g., stress conditions) by inducing SP. In the second chapter, we discussed about controlling the lipolysis process using visible radiation in SCFs, which exists under the dermis layer of the skin. Until recently, studies on fat have focused on visceral fat research, and limited studies were conducted on SCFs. However, recent reports on SCFs highlighted the importance of maintenance of bulge stem cells during the hair growth process in human scalp, while stem cell research took place in the spotlight concurrently. Additionally, further investigative studies revealed that there is different interaction between the internal mechanism and its function from further SCFs investigation studies. The SCFs are not only responsible for the formation of fat with age, but also causes dyslipidemia accumulation/formation of cellulite, which is well known causative factor for asymmetry in the shape and related dysfunction of the skin. Although a variety of physical procedures, including laser therapy to eliminate the cellulite has been developed, new approaches are required because significant limitations and adverse side effects were reported. In this chapter, I confirmed that a specific wavelength in the visible radiation (VR) can induce specific light receptor, rhodopsin, and -related downstream signals can promote cyclic adenosine monophosphate (cAMP)-dependent lipolysis pathway via activation of 3-adrenergic receptor in SCFs under the skin. As a result, we propose a second strategy to maintain the skin's homeostasis through a new method of lipid regulation via the series of relevant mechanisms mentioned above. Based on two previous studies, strategies for maintaining skin homeostasis should be designed by understanding the characteristics of each cell type that constitutes the skin, as well as establishing a clear relationship between various internal and external factors. Therefore, additional studies should still be preceded by a more relevant study, although two strategies for maintaining the homeostasis of human skin refer to the attractive results of the clinical approach. Especially, these studies are deemed to be more valuable whenever safety and accuracy has been confirmed and the criterion for its application is established. Therefore, I expect to pursue a deeper and more efficient skin homeostasis strategy based on these prior studies

Regulatory Role of Isoprenylcysteine Carboxyl Methyltransferase in Inflammatory Responses

양우석 성균관대학교 일반대학원 2017 국내박사

Protein methylation regulates numerous important biological functions, including gene expression and signal transduction. So far, the relationship between protein methylation and inflammation has been relatively poorly understood. Ras is a well-known oncogenic factor to be methylated by isoprenylcysteine carboxylmethyltrasnsferase (ICMT), for localization in plasma membrane. In this study, we aimed to investigate the functional role of ICMT and its substrate Ras in inflammatory responses. To demonstrate this, levels of ICMT and its substrate Ras were identified from various inflammatory diseases. Regulatory activity of ICMT was also evaluated by treating chemical inhibitors or biological suppression such as knockdown and knockout, conditions with CRISPR/Cas9, siRNA, and dominant negative forms in various in vitro and in vivo inflammatory models. Moreover, how these proteins are controlled under the inflammatory conditions was also examined in terms of molecular events. The mRNA and protein levels of ICMT and Ras were found to be strongly increased in gastritis, colitis, and hepatitis conditions as well as in lipopolysaccharide-activated macrophages. Suppression of ICMT displayed anti- inflammatory activities including suppression of both inflammatory gene expression and AP-1- dependent signalling cascades. Biosynthesis of ICMT and Ras was revealed to be both MyD88- and TRIF-dependent as well as their TIR domain. Furthermore, complex formation between Ras and TIR domains of MyD88 and TRIF seemed to be crucial to produce the activation of p38, ERK, and JNK pathways linked to the upregulation of AP-1 subunits. Therefore, these results strongly suggest that ICMT/Ras could have important roles in regulation of numerous inflammatory responses, which can be critical target molecules to be considered as novel anti- inflammatory strategy. 단백질 메칠화는 유전자 발현이나 생체 신호전달과 같은 생물학적으로 중요한 기능을 조절한다. 이전 연구 결과에서 밝혀진 바로는 단백질의 메칠화는 S- 아데노실호모시스테인 가수 분해 효소 (SAHH)에 의해 조절되는 S-아데노실 메싸이오닌 싸이클이 핵심 메커니즘이다. 단백질은 전사 후 과정을 통해 활성을 얻거나 읽게 되면서 생체 기능을 조절하게 된다. 단백질 전사 후 과정의 종류로는 인산화, 아세틸화, 글리코실화, 유비퀴틴화 그리고 메칠화 등이 있다. 지금까지 여러 연구에서 단밸질 전사 후 과정에 관련하여 많은 것을 밝혔지만 단백질 메칠화의 경우 상대적으로 연구 성과가 적었으며 특히 여러가지 질병을 유도할 수 있는 염증반응과의 관련성에 대한 연구는 전무한 수준이다. 본격적인 연구에 앞서 염증과 메칠화의 관련성에 대한 기초연구를 진행하였다. 단백질의 매칠화를 조절하는 SAHH의 저해제와 유전자 넉다운 (siRNA) 조건에서 각종 염증관련 신호전달 시스템이 억제되었으며 특히 렛 살코마 (Ras) 단백질의 세포막으로의 이동이 저해되는 것을 확인하였다. Ras는 발암성 인자로 Isopropylcysteine carboxyl methyltransferase (ICMT)에 의해 메칠화되어 활성을 갖는것으로 알려져 있다. 메칠화된 Ras는 세포막으로 이동하여 다양한 생체 신호전달 시스템을 조절하게 된다. 이러한 기초 연구 결과와 이론적인 지식을 바탕으로 Ras의 활성을 조절하는 ICMT가 염증반응에서 어떠한 역할을 하는지에 대한 규명이 우리 연구의 궁극적인 목표이다. ICMT와 염증반응과의 상관관계를 밝히기 위해 여러가지 염증질환 모델 (염증 동물모델, 염증질환 환자 샘플) 에서 ICMT의 발현량을 확인한 결과 염증이 유발된 그룹에서 ICMT의 발현량이 현저히 증가한 것을 확인 하였다. 다음으로 세포 수준에서 ICMT가 염증반응에 미치는 영향을 확인하였다. 염증관련 유전자인 cyclooxygenase (COX)-2, tumor necrosis factor (TNF)-α 그리고 interleukin (IL)-1β 의 mRNA 발현량이 ICMT가 저해된 조건 (CRISPR/Cas9, siRNA, cysmethynil, ICMT-Ph) 점돌연변이 세포주-ICMT E167A) 에서 감소하였고 염증반응에 중요한 신호전달 시스템인 activator protein (AP)-1과 그 상위 신호전달 단백질인 extracellular signal- regulated kinase (ERK), MEK1/2, c-Raf, p38 그리고 JNK가 염증조건에서 ICMT 감소에 의해 억제 되었다. 또한 염증조건에서 Ras와 관련 패밀리들 또한 ICMT에 의해 조절되었다. 분자생물학적인 접근을 위해 염증세포에서 중요한 역할을 하는 톨 유사 수용체 (TLRs) 의 어댑터 분자를 이용하여 실험을 진행하였다. TLRs의 대표적인 어댑터 분자는 MyD88과 TRIF이며 이들의 유전자 knockout 세포를 만들어 실험을 진행 한 결과 Ras와 ICMT가 어댑터 분자와 서로 상호작용으로 염증을 조절하는 것을 확인하였으며 특히 어댑터 분자의 TIR 도메인과 Ras가 결합하여 반복적인 염증반응을 유도한다는 사실을 확인하였다. 우리의 연구 결과는 그동안 연구가 미비했던 Ras/ICMT와 염증반응과의 관련성을 규명하였고 더 나아가 단백질 메칠화와 염증반응과의 유효한 연관성을 증명하였다. 이 결과를 이용하여 염증 질환 치료의 새로운 타겟을 찾을 수 있을 것이라 기대된다.

Novel Anti-cancer Drug Candidates with Src Kinase Inhibitory Property

김미선 성균관대학교 일반대학원 2017 국내석사

Critical characteristics of cancer cells are to avoid apoptosis which is a cell death mechanism and to induce metastasis that makes cancer become difficult to cure. Src kinase can be a pharmacological target to regulate cancer because it is a well-known oncogene protein and is highly activated in many types of cancers. Aripiprazole (ARP) is an atypical antipsychotic as a partial agonist of dopamine D2 receptors and 4-isopropyl-2-(1-phenylethyl) aniline (KTH-13-AMP) is an analog that is synthesized based on the molecular structure of KTH-13, which are verified to induce apoptosis in cancer cells. I explored the molecular mechanism underlying anti-cancer activity of ARP and KTH-13-AMP. These agents inhibited the viability of various cancer cells. Also, several apoptotic markers such as apoptotic bodies and chromatin condensation were observed in ARP- or KTH-13-AMP-treated cancer cells. The apoptotic cells stained by AnnexinⅤ and PI were increased by both agents, which implies they can induce apoptosis in cancer cells. In molecular levels, ARP and KTH-13-AMP promoted the activation of capase-3, -9 and -8 and diminished the expression level of Bcl-2. In case of ARP, it induced the protein expression level of p53 unlike KTH-13-AMP. Moreover, ARP suppressed the cell migration in U251 glioma cells. The protein and mRNA expression levels of NF-B-mediated MMP-2 and -9 were downregulated by ARP. The phosphorylation of STAT-3 which is related to cell survival was decreased by treatment with ARP and KTH-13-AMP. In migratory condition, ARP also downregulated Akt/PI3K signaling which induces activation of NF-κB-mediated MMP-2 and -9. Furthermore, it was revealed that these are derived from suppression of Src. indicating Src kinase is the target of both ARP and KTH-13-AMP. In agree with my findings, I conclude that ARP and KTH-13-AMP have high potential to be developed as novel anti-cancer drugs with Src kinase inhibitory property.

Immunosuppressive effects of Sodium orthovanadate by interference with IKKβ dephosphorylation in RAW264.7 cells

정성구 성균관대학교 일반대학원 2017 국내석사

Sodium orthovanadate (SO, the complexes of vanadate with hydrogen peroxide) are two commonly used general protein-tyrosine phosphatase (PTP) inhibitors. These compounds also have insulin-mimetic properties, an observation that has generated a great deal of interest and study. Although inhibitory effects of Sodium orthovanadate have been reported in various types of cells, its immunosuppressive effect has not been elucidated. In this study, the immunesuppressive effect of Sodium orthovanadate was examined in lipopolysaccharide (LPS) treated macrophages (RAW 264.7 cells). The molecular mechanism of its anti-inflammatory activity was studied, employing immunoblotting analysis, nuclear fractionation, overexpression strategies, luciferase reporter gene assays, and kinase assays. Sodium orthovanadate was found to diminish the levels of nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) production in LPS-stimulated RAW264.7cells. In addition, mRNA expressions of tumor necrosis factor-a (TNF-a), cyclooxygenase-2 (COX-2), and inducible NO synthase (iNOS) were downregulated by Sodium orthovanadate. This also blocked the activation of NFκB, IκBα, but not IKKα/b, AKT, and upstream proteins in NF-κB signaling pathway, which indicate the key molecule to the anti-inflammatory effect of SO is IKKα/b proteins. According to previous reports, IKKα/b undergo progressive auto-phosphorylation at the C-terminal serine cluster, and become sensitized to deactivation. Therefore, this reference implicates that Sodium orthovanadate plays an important role in inhibition of Serine/Threonine Phosphatases PP1, holding IKKs auto-phosphorylated, allegedly in a low activity state. Taken together, immunosuppressive effects of Sodium orthovanadate can be attributed to its interference with PP1 to IKKβ dephosphorylation in NF-κB pathway. Further knowledge of these activities may be applied to prevent or suppress chronic inflammatory conditions such as diabetes, and atherosclerosis. In particular, the point that COX-2 could play a potential role in gastrointestinal tract malignancy, and Sodium orthvanadate, able to strongly suppress COX-2 expression, can be gastroprotective. Sodium orthovanadate (SO, vanadate 와 hydrogen peroxide 복합체)는 일반적으로 널리 사용되는 protein-tyrosine phosphatase (PTP) 억제제이다. 또한 이 화합물은 인슐린 모방 특성을 지니며 많은 관심과 연구를 이끌었다. 다양한 형태의 세포에서 Sodium orthovanadate 의 억제 효과가 보고되었지만 면역 억제 효과는 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 LPS 처리된 대식세포 (RAW 264.7 cells)에서 Sodium orthovanadate 의 면역 억제 효과를 검증하였다. 항염증 활성의 분자 메커니즘을 연구를 위해 immunoblotting analysis을 비롯 nuclear fractionation, overexpression strategies, luciferase reporter gene assays, kinase assays 을 이용했다. Sodium orthovanadate는 LPS 자극 RAW 264.7 세포에서 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2) 생성을 감소시켰으며, tumor necrosis factor-α (TNF- α), cyclooxygenase-2 (COX-2) 및 inducible NO synthease (iNOS)의 mRNA 발현을 하향 조절하였다. 또한 NF-κB 신호 경로의 IκBα 를 제외한 IKKα/β, AKT를 비롯한 상류 단백질의 활성화를 차단하였다. 이는 IKKα/b가 SO의 항염증 효과에 중요한 요소임을 시사한다. 이전의 보고에 따르면, IKKα/b는 C-말단 serine cluster에서 자가인산화를 겪고 비활성화에 민감해진다. 따라서 SO는 Serine / Threonine Phosphatases PP1의 억제에 중요한 역할을 하며 IKKs의 자가인산화를 붙들어 낮은 활성 상태에 머문다. 종합적으로 말하자면, Sodium orthovanadate의 면역 억제 효과는 NF-κB 경로에서 IKKβ 탈 인산화 효소 PP1의 간섭에 기인한다. 이러한 활성에 대한 지식은 당뇨병 및 죽상경화증과 같은 만성적 염증 상태의 예방 또는 억제에 적용될 수 있으며, 특히 COX-2가 위장관 악성 종양에서 잠재력을 가진다는 점에서 COX-2 발현을 강력하게 억제하는 Sodium orthovanadate가 위장 보호 효과를 가질 수 있다.