골절 방지 시스템의 개발을 위한 낙상 시뮬레이션과 충격 흡수 시스템에 관한 연구

김성현,김동욱,김남균,Kim, S.H.,Kim, D.W.,Kim, N.G. 대한의용생체공학회 2010 의공학회지 Vol.31 No.6

The social activities of the elderly have been increasing as our society progresses toward an aging society. As their activities are increased, the occurrence of falls that could lead to fractures are increased. Falls are serious health hazards to the elderly and we need more thorough understanding of falls including the progress of falls and the impact area in various fall directions. Many of the traditional methods of falls research dealt with voluntary falls by younger subject since older subject can easily get fracture from voluntary falls. So, it has been difficult to get exact data about falls of the elderly. Here, we tried to capture the characteristics of the movements of major joints using three dimensional motion capture system during falls experiments using a moving mattress that can safely induce unexpected falls. Healthy younger subjects participated in the actual falls experiment and the moving mattress was actuated by a pneumatic system. The kinematic parameters such as velocities of major segments were imported to a computer simulation environment and falls to hard surfaces were simulated in a computational environment using a realistic human model of aged persons. The simulation was able to give approximations to contact forces which can occur during actual falls. And we designed impact absorption system to reduce the impact during falls. We can adapt this system to fracture prevention system that we are going to study.

N과 AlN 시트에 다양한 기체(CO_x, NO_x, SO_x)의 흡착에 관한 이론 연구

김성현,김백진,신창호,김승준,Kim, Sung-Hyun,Kim, Baek-Jin,Shin, Chang-Ho,Kim, Seung-Joon 대한화학회 2017 대한화학회지 Vol.61 No.1

본 연구는 그래핀과 유사한 2차원 붕소-질소(BN)와 알루미늄-질소(AlN) 시트에 여러 대기 유해 가스($CO_x$, $NO_x$, $SO_x$)가 흡착될 때의 구조적 특징과 결합에너지를 밀도 범함수 이론(DFT)과 MP2 방법을 사용하여 연구하였다. 분자 구조는 $B3LYP/6-31G^{**}$와 $CAM-B3LYP/6-31G^{**}$이론 수준에서 최적화하고, 진동 주파수를 계산하여 열역학적으로 가장 안정한 분자 구조를 확인하였다. 결합에너지는 $MP2/6-31G^{**}$ 이론 수준에서 한 점(single point) 에너지를 계산하고, 영점 진동에너지(ZPVE)와 바탕집합 중첩에러(BSSE)를 모두 보정하였다. BN 시트에 가스의 흡착은 모두 물리흡착으로 예측되었으며, AlN 시트에 대한 가스 흡착은 $CO_x$나 $NO_x$에 대해서는 물리흡착이 그리고 $SO_x$에 대해서는 화학 흡착이 일어날 것으로 예측되었다. The adsorption of various atmospheric harmful gases ($CO_x$, $NO_x$, $SO_x$) on graphene-like boron nitride(BN) and aluminum nitride(AlN) sheets was theoretically investigated using density functional theory (DFT) and MP2 methods. The structures were fully optimized at the $B3LYP/6-31G^{**}$ and $CAM-B3LYP/6-31G^{**}$ levels of theory and confirmed to be a local minimum by the calculation of the harmonic vibrational frequencies. The MP2 single-point binding energies were computed at the $CAM-B3LYP/6-31G^{**}$ optimized geometries. Also the zero-point vibrational energy (ZPVE) and 50%-basis set superposition error (BSSE) corrections were included. The adsorptions of gases on the BN sheet were predicted to be a physisorption process and the adsorptions of gases on the AlN sheet were predicted to be a physisorption process for $CO_x$ and $NO_x$ but to be a chemisorption process for $SO_x$.

치주치료 후 구강 내 Volatile Sulfur Compounds(VSC)의 변화

김성현,채경준,정의원,김창성,최성호,조규성,채중규,김종관,방은경,Kim, Sung-Hyun,Chae, Gyeong-Jun,Jung, Ui-Won,Kim, Chang-Sung,Choi, Seong-Ho,Cho, Kyoo-Sung,Chai, Jung-Kyu,Kim, Chong-Kwan,Bang, Eun-Gyeong 대한치주과학회 2006 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.36 No.3

Oral malodor may cause a significant social or psychological handicap to those suffering from it. Oral malodor has been correlated with the concentration of volatile sulfur compounds (VSC) produced in the oral cavity. Specific bacteria identified in the production of VSC have been reported and many of these bacteria are commonly suspected periodontal pathogens. The aim of this study was to estimate the change of the VSC concentration after periodontal treatment, Twenty subjects with probing depth $(PD)\;{\geq}5mm$ (experimental group) and 20 subjects with PD<5mm (control group) participated. VSC concentration measurement was made with gas chromatography. VSC concentration was measured at pre-treatment, 2 weeks after scaling and 1 month after periodontal treatment(root planning and flap operation). Maximum probing depth and bleeding on probing(BOP) were also examed at pretreatment and 1 month after periodontal treatment, The conclusions were as follow: 1. In the experimental group VSC concentration and CH3SH/H2S ratio were higher than control group. (p<0.05) 2. Both VSC concentration and CH3SH/H2S ratio showed decrease after periodontal treatment, But only CH3SH/H2S ratio after 1 month periodontal treatment was statistically significantly different from pre-treatment. (p<0.05) 3. CH3SH/H2S ratio tended to be on increase according to maximum probing depth and bleeding on probing. Periodontal disease could be a factor that caused oral malodor and oral malodor could be decreased after periodontal treatment.

풀러렌-물 클러스터의 상호작용에 대한 양자 역학적 이론 연구

김성현,신창호,김지선,강소영,김승준,Kim, Sung-Hyun,Shin, Chang-Ho,Kim, Ji-Sun,Kang, So-Yung,Kim, Seung-Joon 대한화학회 2015 대한화학회지 Vol.59 No.1

풀러렌(fullerene)의 내부에 캡슐화될 수 있는 물 분자의 수와 물 분자들이 증가함에 따라 풀러렌의 안정적인 구조에 미치는 영향을 조사하기 위해 밀도 범함수 이론(density functional theory, DFT)을 이용하여 풀러렌-물 클러스터$(H_2O)_n@C_{60}$, (n=1-10)의 구조 변화에 따른 열역학적 안정성 및 결합에너지를 계산하였다. 각각의 구조들에 대해서 여러 이론 수준에서 최적화하였으며 진동주파수를 계산하여 가장 안정한 구조를 조사하고 IR 스펙트럼을 예측하였다. 또한 풀러렌 내의 물 분자 수가 증가함에 따른 수소결합의 세기 변화를 순수한 물 클러스터$(H_2O)_n$, (n=1-6)의 수소결합과 비교 분석하였다. The density functional theory (DFT) calculations on $(H_2O)_n@C_{60}$, (n=1-10) complexes have been performed to elucidate hydrogen interaction between fullerene and water clusters. The optimized geometries, harmonic vibrational frequencies, and binding energies are predicted at various levels of theory. The harmonic vibrational frequencies for the molecules considered in this study show all real numbers implying true minima. We also compare the H-bond interaction between $(H_2O)_n$ and $(H_2O)_n@C_{60}$, (n=1-10) clusters.

EAP를 이용한 청정 에너지 수확 기술 개발

김성현,이수재,윤두협,양용석,문제현,임상철,박진아,김진식,Kim, S.H.,Lee, S.J.,Yoon, D.H.,Yang, Y.S.,Moon, J.H.,Lim, S.C.,Park, J.A.,Kim, Z.S. 한국전자통신연구원 2008 전자통신동향분석 Vol.23 No.6

화석연료를 개발함에 따라 인류는 과거보다 풍요한 물질문명을 누리게 되었으나 그 부작용으로 지구 온난화라는 현실적 재난에 직면해 있다. 점점 뜨거워지는 지구를 식히기 위해 세계적으로 당장 시급한 대책은 화석연료의 생산, 수송 및 소비에 있어서 효율을 높이고, 에너지를 절약함으로써 온실가스를 감축하는 것이다. 하지만 궁극적으로는 신재생 에너지와 같이 온실가스를 배출하지 않는 지속 가능한 에너지원을 사용함으로써 청정한 미래형 산업 시스템이 이루어야 한다. 에너지의 해외의존도가 97%에 육박하고 있는 우리나라의 입장에서 세계적으로 연평균 전력발전량의 약 20%를 담당하고있는 수력, 풍력, 조력 발전은 에너지 자급에 의한 수급 안정성 확보 측면에서 중요한 의미를 가진다. 특히, 화력 및 원자력과 비교할 때 환경에 대한 영향이 거의 없는 청정한 에너지로서 개발이 유망한 에너지이다. 대규모 수력발전은 대형 댐의 건설로 인한 환경.생태적 문제점이 있을 수 있으나, 풍력과 조력발전은 상대적으로 환경에 미치는 영향이 작은 편이다. 본 보고서에서는 최근 연구되고 있는 신재생 에너지 중 전기활성 고분자(EAP)를 이용하여 조력이나 유력, 풍력을 이용하여 청정 에너지를 생산할 수 있는 방법에 대하여 논하고자 한다.

키토산 분자량에 따른 Rhodamine 6G-Sodium Dodecyl Sulfate계의 응집효과에 관한 연구

김성현,나재운,오정선,송기동,Kim, Sung Hyun,Nah, Jae Woon,Oh, Jeong Sun,Song, Ki Dong 대한화학회 1998 대한화학회지 Vol.42 No.6

Chitin was extracted from crab shell of Portuns triberculatus and deacethylated to yield chitosan with various molecular weights. The absorption and the fluorescence spectra of Rhodamine 6G(Rh 6G)-sodium dodecyl sulfate(SDS) and Rh 6G-chitosan systems were obtained. From the spectra, we observed that the absorption and the fluorescence intensity of Rh 6G-SDS system decreased when S/D(the concentration of SDS to that of Rh 6G ratio) was below or at 32, while they increased when S/D was above 32. From the suspended solid(SS) removal rate and the transmittance of Rh 6G-SDS-chitosan system, we found that when S/D ratio was 32 its flocculating behaviour was much stronger than Rh 6G-SDS system. As the concentration and the molecular weight of chitosan increased, we also found that S/D range was extended from 32 to 100. With increasing the molecular weight of chitosan, the SS removal rate increased around pH 2~9 but decreased remarkably at pH>12. 산업폐기물인 꽃게의 껍질로부터 chitin을 탈아세틸화시켜 분자량이 서로 다른 chitosan을 제조하였다. Rhodamine 6G(Rh 6G)-sodium dodecyl sulfate(SDS)계 및 Rh 6G-chitosan계들의 흡수 및 형과 spectra를 조사하였고, chitosan의 분자량 및 pH에 따른 Rh 6G-SDS-chitosan계의 응집효과에 대해 조사하였다. Rh 6G-SDS계의 흡광도나 형광세기는 S/D(SDS 농도/Rh 6G 농도)=32 이하에서 감소하다가 그 이상에서 다시 증가하였다. 부유물질(SS) 제거율이나 투광도로부터 S/D=32에서 chitosan을 첨가한 Rh 6G-SDS-chitosan계의 응집 성능이 Rh 6G-SDS계에 비해 훨씬 우수함을 알 수 있었다. 그리고 chitosan의 농도나 분자량이 크면 클수록, S/D 첨가 범위는 32에서 100까지 확대되는 것을 알 수 있었다. 부유물질의 제거율은 chitosan의 분자량이 클수록 pH 2∼9에서 우수한 성능을 가지는 반면, pH 12 이상에서 부유물질의 제거율은 현저히 저하되는 것을 알 수 있었다.

디지털 방사선 흉부영상의 영상개선과 임상평가

김성현,서태석,최보영,이형구,Kim, Sung-Hyun,Suh, Tae-Suk,Choe, Bo-Young,Lee, Hyoung-Koo 한국의학물리학회 2008 의학물리 Vol.19 No.3

본 연구의 목적은 디지털 방사선 흉부영상의 개선을 위한 영상처리방법을 제안하고 임상적 유용성을 평가하는 것이다. 흉부영상의 edge를 보존하면서 산란성 노이즈 제거를 위한 비선형의 반복 필터가 고안되었다. 영상의 다이나믹 레인지 (dynamic_range)의 조절이 이루어 졌으며, 해부학적 영역과 주변픽셀과의 호환성을 바탕으로 적응적 영상증강이 이루어졌다. 종격동 영역에서의 영상증강과 더불어, 폐 영역에서의 혈관조직, 기관지, 폐 조직 등이 적절하게 증강되었다. 3명의 판독의에 의한 임상평가가 이루어 졌으며, PA 영상에서는 11개, 그리고 Lateral 영상에서는 9개의 해부학적 영역이 면밀하게 관찰되었다. 각각 100장의 영상들이 ITU (International Telecommunication Union) recommendation 500에 따라 평가되어졌으며, 그 결과는 good과 adequate중간인 3.4의 평균치를 보였다. 이는 제안한 영상처리의 임상적 유용성이 최소한 양호함 이상의 가치가 있음을 의미한다. 유용한 해부학적 정보의 손실을 방지하기 위해, 영상표시장치와 인간의 인지계를 고려하면서 영상개선이 이루어졌다. 디지털 방사선기기의 등장으로 진단의 정확성을 향상시키기 위한 지속적인 영상 개선연구가 필요하다. The aim of this study is to suggest the method for image enhancement of digital chest radiograph and evaluate clinically the quality of the resultant image. A nonlinear iterative filter was developed in order to reduce quantum noise preserving edge. Dynamic range was adjusted and adaptive image enhancement was performed based on the property of anatomic region and the degree of compatibility with neighboring pixels. The lung fields were enhanced appropriately to visualize effectively vascular tissue, bronchus and lung tissue with the desired mediastinum enhancement. Clinic evaluation was performed by three radiologists with at least 8 years experience. The anatomic regions of 11 in PA and 9 in Lateral were observed carefully in each 100 radiographs according to ITU (International Telecommunication Union) recommendation 500 protocol. The result showed the mean 3.4 between good and adequate. This means that the clinical utility of the image quality is enough. In this study, image enhancement was carried out considering image display device and human perceptual system to prevent the loss of useful anatomic information. In order to increase the diagnostic accuracy in digital radiograph, the continuous study on image enhancement is needed.

한국동해남부해역의 수온이 멸치와 미역의 생산량에 미치는 영향

김성현,김동선,Kim, Seong-Hyeon,Kim, Dong-Sun 해양환경안전학회 2010 海洋環境安全學會誌 Vol.16 No.2

본 연구는 1969~2007년간 한국 전체의 어업생산통계자료에서 멸치 및 미역 생산량 중 1990~2007년간 동해남부해역의 변동 양상을 파악하다. 이를 위하여 국립수산과학원의 같은 기간의 207선 수온자료를 이용하였다. 표층수온의 저온화 시기가 4월이면 미역 생장에 호영향을 주어 미역의 생산량이 많고, 그 시기가 6월이면 멸치에 악영향을 주어 멸치의 생산량이 적게 나타났다. 반대로 표층수온의 고온화 시기가 4월이면 미역 생장에 악영향을 주어 미역의 생산량은 적었고, 그 시기가 6월이면 멸치에 호영향을 주어 멸치의 생산량이 많았다. 표층 수온이 고온화 되면 멸치 생산량은 증가하고, 표층수온이 저온화 되면 미역 생산량은 증가하는 것으로 나타났다. This study looked into changes in catches of anchovy and production of sea mustard(Undaria pinnatifida) in Southern part of East Sea in Korea from 1990 to 2007 out of the fishing industry production statistics of Korea from 1969 to 2007, and then examined the relationship between the productions and the sea temperature. The production of sea mustard(Undaria pinnatifida) decreased when the sea surface temperature was high, as it adversely affected its production, while its production increased when the sea surface temperature was low, as this facilitated its growth.

서울조합 제주도 세미나를 마치고

김성현,Kim, Seong-Hyeon 대한인쇄문화협회 2003 프린팅코리아 Vol.14 No.-

화개산(華蓋散)이 GUINEA PIG의 기관지(氣管支) 평활근(平滑筋)에 미치는 영향(影響)

김성현,Kim, Sung-Hyun 대한한방내과학회 1990 大韓韓方內科學會誌 Vol.11 No.1

In order to study the effects of HWA GAE SAN known clinically for their effects of treatment for cough and asthma, the study was carried out to investigate the effect of HWA GAE SAN extract on the contractile force of isolated guinea pig trachea smooth muscle and elucidate its mechanism. The results were obtained as follows. 1. Preparation of isolated guinea pig trachea smooth muscle was suspended in the oxygeneted Kreb's Henseleit bicarbonate buffer solution at $37^{\circ}C$ and recorded the developed tension by the drug with the isometric transducer (Nacro F-60). The restin tension was approximately 0.5g. 2. The trachea smooth muscle in normal state showed a significant atony to the increase of density of HWA GAE SAN. 3. The atonic effect of the trachea smooth muscle was restricted after prescription of Pyrilamine& Cyproheptadine. Hireceptor broker, which were prearranged. 4. After 5, 15, 50& $150{\mu}l/ml$ of HWA GAE SAN were prescribed, the atony of trachea smooth muscle was caused by Histamine. 5. After 50& $150{\mu}l/ml$ of HWA GAE SAN were prescribed, the atony of trachea smooth muscle was remarkably dwindled which was caused by Acetylcholine. 6. After $150{\mu}l/ml$ of HWA GAE SAN were prescribed, the atony of trachea smooth muscle was remarkably dwindled which was caused by 5-Hydroxytryptamine.