이소골에 장착된 전자기 플로팅매스 진동체에 대한 집중 질량-스프링 모델의 제안

성기웅,김민우,이장우,임형규,정의성,김동욱,이명원,이정현,김명남,이규엽,이상흔,박일용,조진호,Seong, Ki-Woong,Kim, Min-Woo,Lee, Jang-Woo,Lim, Hyung-Gyu,Jung, Eui-Sung,Kim, Dong-Wook,Lee, Myung-Won,Lee, Jung-Hyun,Kim, Myoung-Nam,Lee, Kyu-Yeop 대한의용생체공학회 2009 의공학회지 Vol.30 No.2

Implantable middle ear hearing devices (IMEHDs) have been widely studied as an alternative hearing aids to solve the problems of conventional hearing aids. Vibration transducer of middle ear hearing aids is a key component because vibration characteristics of transducer is directly involved performance of hearing aids. So, the study about middle ear hearing aids concentrate on the transducers. A floating mass type transducer is most efficient. In this paper, we suggest a lumped mechanical model of electromagnetic floating mass transducer implanted on human middle ear. The proposed model enables analysis of the vibration characteristics of a floating mass transducer and prediction of the variation after implant on ossicle that offers a simple and easy to analyze. The parameters was drawn based on the components and the structures of transducer. The Lumped mechanical model was converted by the electrical-mechanical equivalent model, and simulated using PSpice. So, we investigated vibration characteristics of transducer influenced it's components. And we predict vibration characteristics of stapes footplate due to implanted transducer's vibration using combining model of transducer and human ear. To prove the feasibility of the suggested model, we fabricated a differential floating mass transducer (DFMT) as one of floating mass transducers and performed experiments using the human temporal bones.

조혈모세포의 단순급속냉동이 세포생존율과 집락형성능에 미치는 영향에 관한 연구

성기웅,강형진,이준아,한효정,최형수,박현진,유은선,김석현,유경하,신희영,안효섭 대한조혈모세포이식학회 1996 대한조혈모세포이식학회지 Vol.1 No.1

연구배경: 기존에 이용되던 10% DMSO를 냉동보관제로 하여 programmed freezer에서 냉동한 후 액체 질소에서 저장하는 냉동보관법은 고가의 장비와 전문관리인력을 필요로 하여 조혈모세포이식이 일반화된 치료방법으로 자리잡는데 한 장애요소가 외었다. 연구방법: 냉동보관방법의 간편화를 위해 programmed freezer와 액체질소를 이용하는 대신에 -80℃의 냉도고에서 단순급속냉동후 바로 -80℃의 냉동고에서 저장하는 방법을 사용하였고 14일,2개월의 냉동보관후의 세포생존율, 단핵구 수득률 및 배양 14일 CFU-GM의 수득률을 구하여 냉동보관후에도 이식능이 잘 보존되는지 살펴보았다. 이 경우 적절한 냉동보관제의 선택을 위해 6% HES/5% DMSO와 10% DMSO를 냉동보관제로 사용하였을 때의 성적을 비교하였다. 결과: 1) 냉동보관 14일, 2개월후의 평균 세포생존율은 6% HES/5% DMSO군에서 74.2±11.5%, 71.1±8.7%, 로서 10% DMSO군의 67.4±11.5%, 58.1±11.4%,에 비해 P값이 0.0098, 0.0002로 우수하였다. 2) 냉동보관 14일, 2개월후의 평균 단핵구 수득률은 6% HES/5% DMSO군에서 71.6±10.1%, 69.3±8.1%로서 10% DMSO군의 62.1±11.5%, 55.9±10.1%에 비해 P값이 0.0021,0.0001로 우수하였다. 3) 냉동보관 14일, 2개월후의 배양 14일 CFU-GM의 평균수득률은 6% HES/5% DMSO군에서 68.3±12.7%, 66.3±8.2%로서 10% DMSO군의 57.8±11.6%, 50.1±11.4%에 비해 P값이 0.0003, 0.0001 로 우수하였다. 4) 냉동기간이 길어질수록 세포생존율 및 수득률은 감소하였다. 6% HES/5% DMSO군에서 냉동 14일후에 비한 냉동 2개월후의 세포생존율, 단핵구 수득률 및 배양 14일 CFU-GM 수득률의 상대값은 각각 97.2±14.6, 97.6±10.1 및 99.3±16.8로서 10% DMSO군의 87.3±15.7, 92.±20.4 및 88.5±21.2에 비해 P 값이 0.0490, 0.0963, 0.0075로 우수하였다. 결론: 6% HES/5% DMSO와 -80℃의 냉동고를 이용한 조혈모세포의 단순급속냉동 및 단순저장법은 간단하고 저렴하면서도 조혈모세포 이식능의 보존에서 기존의 냉동보관방법에 필적할 수 있으며 이식수의 골수의 조혈기능의 재구성에 필요한 이식능은 충분히 보존됨을 보여주어 향후 조혈모세포이식의 일반화 및 대규모 조혈모세포의 설립, 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Background: To develope an inexpensive, rapid, yet effective method for cryopreservation of hematopoietic cells, changes from standard method were made in the three areas: the cryoprotectant, the method of freezing, and the storage temperature. Methods: Mononuclear cells separated from cord blood by Ficoll-hypaque centrifugation were frozen in both a 6% HES/5% DMSO mixture(6% HES/5% DMSO group) and conventional 10% DMSO(10% DMSO group) with rapid cooling rate(simple immersion in a -80℃ freezer) and stored in a -80℃ freezer. after 14days and 2months of storage, cells were thawed and viability, recovery of mononuclear cells, and day 14 CFU-GM were measured. Results: After 14 days and 2months of storage, viability were 74.2±11.5%, 71.1±8.7%, recovery of mononuclear cells were 71.6±10.1%, 69.3±8.1%, and recovery of day 14 CFU-GM were 68.3±12.7%, 66.3±8.2% respectively, in 6% HES/10% DMSO group, and 67.4±11.5%, 58.1±11.4%, 62.1±11.5%, 55.9±10.1%, 57.8±11.6%, and 50.1±11.4% respectively, in 10% DMSO group. P-values were 0.0098, 0.0002, 0.0021, 0.0001, 0.0003, and 0.0001 respectively. decrease in ability of hematopoietic reconstitution with prolongation of storage time was observed but clinically not significant in 6% HES/5% DMSO group. Conclusion: Hematopoietic cells were successfully cryopeserverd in a 6% HES/5% DMSO mixture simply and in expensively, without slow rate freezing(-1℃/min) or storage at -196℃ liquid nitrogen. ten percent DMSO was not a suitable cryoprotectant for rapid freezing and storage in a -80℃ freezer.

골수구계 전구세포의 체외증폭에 관한 연구

성기웅,이윤희,정혜림,구홍회,신희영,안효섭 대한조혈모세포이식학회 2000 대한조혈모세포이식학회지 Vol.5 No.1

배경:본 연구에서는 이식할 혈액분획의 일부를 조혈성장인자와 함께 체외에서 배양, 인위적으로 골수구계 전구세포로 체외증폭시켜 이식시 증폭하지 않은 혈액분획과 함께 동시에 투여한다면 이식 후 장기생착능에 영향을 주지 않으면서도 보다 조기에 이식 후의 과립구 감소증을 극복할 수 있을 것이라는 전제하에 골수구계 전구세포를 가장 효과적으로 증폭시킬 수 있는 배양조건을 찾고자 하였다. 방법:제대혈, 가동화된 말초혈에서 분리된 CD34 양성세포를 골수구계 전구세포의 증식, 분화에 작용하는 것으로 알려진 여러 성장인자(IL1-β, IL-3, IL-6, SCF, G-CSF, GM-CSF)를 이용하여 배양하였다. 최상의 증폭을 가져오기 위한 성장인자의 조합을 알아보기 위하여 제대혈에서 분리된 CD34 양성세포를 여러 성장인자의 조합을 첨가한 후 9일간 배양하였고 조혈세포의 근원별로 증폭능의 차이, 최적의 배양기간을 알아보기 위하여 제대혈, 가동화된 말초혈에서 분리된 CD34 양성세포를 각각 7, 9, 12, 14, 21, 28일간 배양하였다. 골수구계 전구세포의 증폭을 평가하기 위하여 배양 전후에 유핵세포수, CD33+ 세포수, CD33+/ CD34+ 세포수, 골수구계 집락형성세포의 수를 측정하였다. 결과:골수구계 전구세포는 체외에서 성공적으로 증폭되었다. SCF가 포함된 성장인자의 조합에서 증폭률이 우수하였으며 IL-3+G-CSF+GM-CSF+SCF의 조합에서 가장 증폭률이 높았다. 제대혈이 말초혈에 비하여 증폭률이 높았으나 최대의 증폭률을 가져온 배양기간은 제대혈이 12일, 말초혈이 9일로서 제대혈이 길었으며 배양기간이 증가할수록 유핵세포의 수는 증가하였으나 전구세포의 수는 정점을 지난 후 감소하였다. 배양 28일 후에는 거의 모든 세포가 성숙한 골수구계 세포였다. 결론:체외증폭을 통하여 골수구계 전구세포는 성공적으로 증폭이 될 수 있었으며 SCF가 골수구계 전구세포의 증폭에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다. 조혈세포의 근원별로 증폭률과 최적의 배양기간이 다를 것으로 사료된다. 대용량 배양기법의 개발을 통하여 체외증폭된 골수구계 전구세포를 조혈모세포이식에 이용할 수 있다면 이식 후의 과립구 감소증을 현저히 감소시킴으로서 이식 후의 중증 감염을 조기에 극복할 수 있을 것으로 사료된다. Background:If myeloid progenitors expanded ex vivo are transplanted as adjuvant to unprocessed cells, neutropenic period after stem cell transplantation will be shortened without affecting long-term engraftment. Unlike previous studies which have focused primarilly on expansion of primitive hematopoietic stem cells with controversial results, in this study, ex vivo expansion of myeloid progenitors was primarilly focused on. For maximal expansion of myeloid progenitors, optimal combination of hematopoietic growth factors, optimal duration of culture, and difference in ability of expansion according to source of hematopoietic cells were studied Methods:CD34+ cells isolated from cord blood (CB) and mobilized peripheral blood (PB) were cultured and ex vivo expanded into myeloid progenitors by using hematopoietic growth factors (IL1-β, IL-3, IL-6, SCF, G-CSF, GM-CSF) which are known to stimulate differentiation and proliferation of myeloid progenitors. To find optimal combiantion of growth factors, CD34+ cells isolated from CB were cultured for 9 days with various combinations of growth factors. To find optimal duration of culture and difference in ability of expansion, CD34+ cells isolated from CB and PB were cultured for 7, 9, 12, 14, 21, 28 days. Results:Myeloid progenitors were successfully produced from CD34+ cells. Maximal expansion was obtained with the combination of IL-3+SCF+G-CSF+GM-CSF. SCF was thought to be most important growth factor for expansion of myeloid progenitors. Optimal duration ofculture was different according to sources of CD34+ cells. CD34+ cells obtained from CB were more easily expanded into myeloid progenitors than PB, but optimal duration of culture in CB (12 days) was longer than PB (9 days). After reaching maximal expansion of progenitors, number of nucleated cell increased, but number of myeloid progenitors decreased. After 28 days of culture, nearly all viable cells were mature myeloid cells. IL1-β and IL-6 did not show any additive or synergistic effect on expansion of myeloid progenitors. Conclusion:CD34+ cells can be successfully expanded into myeloid progenitors by using hematopoietic growth factors. Optimal condition of culture was different according to sources of CD34+ cells. Neutopenic period after stem cell transplantation will be shortened by using ex vivo expanded myeloid progenitors.

Limiting Dilution Assay를 이용한 Long-term Culture-Initiating Cells의 정량

성기웅,유경하,고상혁,윤계진,장필상,강형진,이준아,한효정,최형수,유은선,구홍회,신희영,안효섭 대한조혈모세포이식학회 1997 대한조혈모세포이식학회지 Vol.2 No.1

연구배경: LTC-IC는 5주간의 장기액상배양 후에도 집락을 형성할 수 있는 세포를 말하며 조혈모세포의 이식능을 가장 잘 대변할 수 있는 세포이다. 본 연구에서는 Limiting Dilution Assay를 통해 LTC-IC를 정량하고자 하였다. 대상 및 방법: 제대혈, 가동화된 말초혈 및 골수형을 대상으로 일정수의 단핵구에 포함된 CD34^(+) 세포수, CD34^(+)/38- 세포수, 단기배양시 형성된 집락의 수 및 LTC-IC의 수를 구하였다. LTC-IC의 수는 96-well plate에서의 장기액상배양 및 Poisson 분포를 이용한 limiting dilution assay를 이용하였다. 결과: 10^(5)개의 단핵구에 포함된 CD34^(+) 세포, CD34^(+)/38^(-) 세포수는 제대혈에서 960±493, 43.0±20.0, 가동화된 말초혈에서 720±432, 42.5±18.8, 골수혈에서 2,505±805, 805±305였고, CFU-GM의 수는 제대혈에서 24.6±9.9, 가동화된 말초혈에서 20.7±13.0이었고, LTC-IC의 수는 제대혈에서 10.4±5.7, 가동화된 말초혈에서 5.8±5.3, 골수혈에서 13.9±4.2였다. 결론: 96-well plate에서의 장기액상배양 및 Poisson 분포를 이용한 limiting dilution assay를 이용하여 성공적으로 LTC-IC의 수를 정량하였고 이를 통해 이식후의 장기생착능에 대한 정보를 얻을수 있다. Background: Long-term culture-initiating cells(LTC-IC) are defined as those cells responsible for the presence of clonogenic progenitors in 5-week-old long-term culture. LTC-IC are the best available approximation of stem cells in human. we compared the number of LTC-IC in cord blood(CB), mobilized peripheral blood(PB), and bone marrow(BM) using limiting dilution assay(LDA). Methods: Samples were obtained from CB, mobilized PB, and BM. Mononuclear cells(MNC) and CD34^(+) cells were separated by ficoll-hypaque centrifugation and method using immunomagnetic beads, respectively. Flow cytometric analysis was done for determination of CD34^(+) and CD34^(+)/38 cells. Clonogenic progenitors were assayed in methylcellulose media. For LDA, MNCs or CD 34^(+) cells were seeded onto irradiated murine stromal feeder layer in 96-well plate at 3~5 different cell concentrations. Wells that did not contain cobblestone area after 5 weeks of culture were counted and the number of LTC-IC was determined using Poisson distribution. Results: The number of CD34^(+) and CD34^(+)/38^(+) cells per 10^(5) MNCs in CB, PB, and BM were 960±493, 43.0±20.0, 720±432, 42.5±18.8, and 2,505±805, 805±305, respectively. The number of CFU-GM per 10^(5) MNCs in CB and PB were 24.6±9.9 and 20.7±13.0, respectively. The number of LTC-IC per 10^(5) MNCs in CB, PB, and BM were 10.4±5.7, 5.8±5.3, and 13.9±4.2, respectively. Conclusion: In this report, we successfully determined LTC-IC frequencies using LDA with long-term culture system. Determination of LTC-IC frequencies is useful for measurement of long-term in vivo repopulating potential.

상용 유한 요소 프로그램을 이용한 차량 조향 장치의 랙과 피니언의 강도 해석

성기웅(Keewoong Sung),임장근(Jangkeum Lim) 한국자동차공학회 2008 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

In general, the strength of gears is calculated using the formula of AGMA or JGMA. But these formula can not be applied directly to the strength calculation of the rack and pinion of steering gear assay, because of complex tooth and contact shapes. So Lewis bending stress and Hertzian contact stress formula are generally used for the design of rack and pinion of steering gear assay. But these formula do not also give the exact stress of rack and pinion. In this paper, comparing the finite element analysis results and the experimentally measured values, it is shown that the finite element modeling technique of the rack and pinion of steering assay is reasonable.

[기술논문] 상용 유한 요소 프로그램을 이용한 차량 조향 장치의 랙과 피니언의 강도 해석

성기웅(Keewoong Sung),임장근(Jangkeum Lim) 한국자동차공학회 2008 한국 자동차공학회논문집 Vol.19 No.6

TiO2 및 ZrO2 를 이용한 고온수에서의 Cobalt 흡착 특성 연구

성기웅 ( Ki Woung Sung ),배성렬 ( Seong Youl Bae ),김광락 ( Kwang Rag Kim ),김유환 ( Yu Hwan Kim ),김은기 ( Eun Kee Kim ) 한국화학공학회 1995 화학공학의이론과응용 Vol.1 No.1

Magnetic characteristics using Al alloy with various Co particles

K.W. Sung(성기웅),C.S.Oh(오창섭),J.H.Kim(김상철) 한국에너지학회 2013 한국에너지공학회 학술발표회 Vol.2013 No.5

고위험 소아 고형종양에서의 반복적인 고용량 화학요법 및 자가말초혈 조혈모세포이식

유건희,성기웅,구홍회,김대원,김형록 대한조혈모세포이식학회 2001 대한조혈모세포이식학회지 Vol.6 No.2

배경: 고용량 화학요법 및 자가 조혈모세포이식으로 고위험 소아 고형 종양의 치료 성적이 현저히 향상되었으나 아직 다수의 환자에서 종양이 재발한다. 본 연구에서는 1회의 고용량 화학요법으로 완치가 어려울 것으로 판단되는 고위험 고형 종양에서 반복적인 고용량 화학요법을 시행함으로서 치료성적을 극대화하고자 하였다. 방법: 1998년 4월부터 2001년 6월까지 삼성서울병원 소아과에서 반복적인 고용량 화학요법 및 자가 말초혈 조혈모세포이식을 시행한 26명을 대상으로 하였으며 대상질환은 신경모세포종 15례, 수모세포종 3례, 뇌간교종 2례, 원시신경외배엽종양 1례, 교모세포종 1례, 털모양별세포종 1례, 악성섬유성조직세포종 1례, 투명세포종 1례, 횡문근육양종 1례이었다.. 1차 및 2차 조혈모세포이식의 혈액학적 회복과 합병증을 비교하였고 고용량 화학요법 전후의 치료반응, 생존율을 분석하였다. 결과: 진단시 중앙 연령은 3년 3개월(7개월~16년 6개월)이었고, 1차 이식 시 중앙 연령은 4년 2개월(16개월~16년 8개월), 1차 이식 후 2차 이식까지의 간격은 중앙값 76일(46일~329일)이었다. 1차, 2차 이식 후 절대호중구수가 500/μL에 도달하는데 각각 10일과 11일(P=0.06)이 소요되었으며 혈소판수가 50,000/μL에 도달하는데 각각 24일과 36.5일(P=0.0005)이 소요되었다. Grade 3 이상의 합병증은 1차 이식에서 구내염이 더 많았으며 간정맥 폐쇄성 질환, 구토, 황달, 신기능 저하 등은 통계적으로 유의하지는 않았으나 2차 이식에서 빈도가 높은 경향을 보였다. 1차 이식 후 부분 관해였던 21명 중 2차 이식 후 완전 관해가 된 경우가 13명이었다. 대상 환자의 3년 생존율은 62.9%였고, 3년 무병 생존율은 57.7%였다. 사망자 9명의 사인은 질병의 진행 4명, 간정맥 폐쇄성 질환 3명, 폐출혈 1명, RSV 폐렴 1명 순이었다. 결론: 2차 고용량 화학요법 및 자가 조혈모세포이식에서 조혈 기능의 회복이 느리고 합병증의 빈도가 더 높은 경향을 보였지만 부분 관해에서 완전 관해로의 전환이 다수에서 관찰되었다. 따라서, 향후 보다 적극적인 보존적 치료가 병행된다면 고위험 소아 고형 종양에서 반복적인 고용량 화학요법을 통해 치료 성적의 향상을 기대할 수 있을 것으로 사료된다. Background: The survival of the patients with pediatric solid tumors has been improved, but there are still many patients who relapse. In this study, double high dose chemotherapy (HDCT) and autologous peripheral blood stem cell transplantation (PBSCT) was applied to those who seem to have the least chance to be cured with single HDCT, so that maximize the cure rate of patients with high risk childhood cancers. Methods: Twenty six patients received double HDCT and autologous PBSCT from April 1998 to June 2001. Patients' diagnoses were neuroblastoma (15), medulloblastoma (3), brain stem glioma (2), primitive neuroectodermal tumor (1), glioblastoma (1), pilocytic astrocytoma (1), malignant fibrous histiocytoma (1), clear cell sarcoma (1), and rhabdoid tumor (1). We compared the hematologic recovery and the incidence of transplant-related complications after 1st and 2nd HDCT. Results: Median age at diagnosis and at 1st HDCT was 39 mo (7 mo~198 mo) and 50 mo (16 mo~200 mo), respectively. The interval between 1st and 2nd HDCT was median 76 days (46 d~329 d). The neutrophil recovery above ANC 500/μL after 1st and 2nd transplant was attained on day 10 and day 11, respectively (P=0.06). The platelet recovery above 50,000/μL without transfusion dependency was attained on day 24 and day 36.5 after 1st and 2nd transplant, respectively (P=0.0005). Grade 3 or 4 stomatitis was more common during 1st transplant (P=0.045), but other toxicities such as hepatic veno-occlusive disease (VOD), hyperbilirubinemia, and renal insufficiency were more common during 2nd transplant without statistical significances. Of the 21 patients who were in partial remission (PR) after 1st HDCT, 13 patients converted to complete remission (CR) after 2nd HDCT. Patients' 3 year overall survival and disease free survival were 62.9% and 57.7%, respectively. Nine patients died from disease progression (4), VOD (3), pulmonary hemorrhage (1), and RSV pneumonia (1). Conclusion: Delayed platelet recovery and various toxicities were more common after 2nd HDCT. But, many patients achieved CR after 2nd HDCT. Therefore, if delicate supportive cares are provided, double HDCT and autologous PBSCT might increase the cure rate of those patients with high risk pediatric solid tumors.

TiO_2 광촉매를 이용한 Cu(II)-EDTA 의 산화에서 용존산소와 Cu(II)와 EDTA 초기 당량의 영향

정홍호,성기웅,조영현,이영석,최상원 한국환경과학회 2002 한국환경과학회지 Vol.11 No.1

The effects of initial concentration of dissolved oxygen content, Cu(Ⅱ) and EDTA in an aqueous Cu (Ⅱ)-EDTA solution on TiO_2 photo-oxidation of EDTA were investigated using TiO_2 (Degussa P-25) and UV irradiation at 20℃. In the presence of dissolved oxygen and/or Cu(Ⅱ) the photo-oxidation rates of EDTA were enhanced. The rates linearly increased in the range of initial Cu(Ⅱ) concentration below 1.79 mM, while above this concentration those were kept constant. The trend of the EDTA photo-oxidation rates appeared to be akin to the Langmuir-Hinshelwood equation form and the k values calculated were 0.05 mM/min for the free-EDTA system, and 0.17 mM/min for the Cu(Ⅱ)-EDTA system. These meant the aqueous EDTA decomposition was enhanced due to weakening of the intra-molecular bond strength of EDTA by complexation with Cu(Ⅱ) added. It was concluded the decomposition of aqueous EDTA by TiO_2 photo-oxidation was maximum in the presence of dissolved oxygen supplied by air purging and of Cu(Ⅱ) with its concentration for 1:1 Cu(Ⅱ)-EDTA complexation ratio.