화장품 소재는 안전성이 무엇보다 중요시된다. 화장품에 사용되는 기존의 보존제인 PE에 대장 균 효소 β–gal을 이용하여 안전성이 증가된 PE-gal을 생합성하였다. 화장품 소재로 사용하기 위해 생합 성된 생성물인 PE-gal의 피부 흡수도를 기존의 보존제인 PE와 비교하기 위해 Franz Diffusion cell Assay 시스템을 이용하여 경피투과도를 측정하였다. 같은 질량농도의 시료를 사용하였을 때 PE의 Flux 값, Kp 값은 시간이 지날수록 증가하는 것으로 나타났으나 PE-gal은 투과도를 측정할 수 있을 만큼 투과되지 못 하였다. 이는 PE의 피부투과도가 생합성된 PE-gal 배당체보다 높다는 것을 나타낸다. Marzulli 등에 따라 Kp 값을 이용하여 투과 정도를 확인하였을 때 PE의 투과속도는 1mg/mL의 농도에서 느림(slow)으로 측정 되었다. 따라서 배당체 형태의 PE-gal은 PE에 비해 경피 투과도가 현저히 낮게 나타났다.

안전성이 강화된 화장품용 방부제 소재를 개발하기 위하여, 대장균 β-gal을 이용하여 OD 로부터 합성된 OD-gal의 성능을 기존의 OD와 비교하는 연구를 수행하였다. 먼저, mass spectrometry 분석을 통하여 OD-gal의 sodium adduct ion (m/z=331.1731)과 protonated ion (m/z=309.1926)으로 OD-gal 합성을 확인하였다. 새롭게 합성된 OD-gal과 OD의 항균력 비교를 위하여 E. coli, S. aureus, C. albicans, A. niger에 대한 MIC 값을 측정하였다. 그 결과, OD-gal과 OD의 MIC 값 사이에 그렇게 큰 차이를 관찰할 수 없었다. 또한, OD-gal과 OD의 세포독성을 비교하기 위하여, HaCaT 세포에 OD 또는 OD-gal을 처리한 후, 세포 생존율을 EZ-Cytox assay를 이용하여 정량 하였다. 1.5% OD의 경우에는 24 시간에서 세포생존율이 대조군과 비교하여 64%, 48 시간에서는 42%로 나타났고, 1.5% OD-gal을 처리한 세포의 세포생존율은 24 시간에서 유의적인 변화가 없었지만, 48 시간에서는 85%로 나타났다. 결국 OD-gal은 OD와 비교해서 약 40% 이상의 세포독성 감소효과가 있는 것으로 확인되 었다. 이러한 결과로부터 OD에 한 분자의 galactose를 결합시킴으로 인하여 항균력은 어느 정도 유지하 면서 피부 세포에 대한 독성이 감소된 OD-gal의 특성을 확인할 수 있었다. 앞으로 후속 연구를 진행하여 보다 안전한 화장품용 방부제 소재로서 OD-gal의 실용화 기반을 구축할 예정이다.

The diaphragm is an important part because it plays an important role in changing the flow direction of hightemperature and high-pressure steam in the steam turbine. Because it is subjected to high pressure by high temperature steam, there should be great concerns about breakage of parts, runouts due to vibration by rotating parts, and deformation due to creep effect and fatigue breakage due to long-term use in high temperature environments. In order to ensure the safety of turbine components in such a harsh environment, structural analysis should be prioritized prior to manufacturing prototypes. In this study, in order to verify the design stability of the diaphragm, physical safety is checked through static analysis, vibration analysis, and fatigue analysis, and the fatigue life is predicted. The total deformation, equivalent stress, and strain are determined by static analysis, and the stress and total deformation by the harmonic response are obtained through vibration analysis, and the stability is judged by comparing it with the characteristic value. We intend to verify the safety of the design and propose a complementary diaphragm design.

대형 유조선에서 유류의 선적이나 하역에 사용되는 장치인 COPT (Cargo Oil Pump Turbine) 가 매우 큰 형태이므로 이 터빈을 회전시키는 장치가 Rotor disc로서, 내부에 stator ring이 장착되어 있고 이 ring에는 많은 turbine blade가 riveting 방법에 의해 체결되어 있다. riveting 은 재래식 가공 방법으로서 정밀도와 작업자의 근 골격계 직업병 등 많은 문제점을 포함하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 riveting 체결방법을 조립방법으로 전환하여 링의 조립정밀 도를 향상하고 stator의 수명을 연장시킬 수 있다. 많은 turbine blade가 링의 중심점을 기준으로 원주상에 배열되어 있는 형태로서 조립을 위한 구조개선을 필요로 한다. 이런 목적을 달성 하기 위해서는 ring 구조를 결구 방식으로 변경하고 조립 후 COPT에 적용하였을 때 안전성이 보장되어야 한다. Stator 링의 모델링과 구조안전성에 대한 검증은 상용 software를 이용하여 결과를 도출한다.

Rotor disc (로터 디스크)는 중대형 유조선에서 유류를 하역하는 장치인 COPT (Cargo Oil Pump Turbine)의 터빈을 고속으로 회전시키는 핵심 부품이다. 이 rotor disc는 중심 shaft에 여러 개의 turbine을 원주상으로 배열하고 체결하여 제작한다. 현재의 제작 방법으로는 turbine blade를 배열하고 shroud 덮개로 연결하여 riveting 방식으로 체결한다. 이런 고전적인 방법은 blade pitch의 불균일은 물론 작업 시 오류로 인해 blade에 손상이 가는 경우가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해서는 조립식의 rotor disc를 설계하여 제작방식을 변경해야 한다. 설계뿐만 아니라 조립식의 disc가 구조적으로 안정한지를 평가해야 한다. 본 논문은 blade의 설계와 이를 조립하였을 때에 구조안전성을 평가하기 위해 구조 해석하여 그 안전성을 검증 한다.

Modern manufacturing industries is to produce both precise and robust mechanical parts without failure while they are in service. In order to prevent a part failure for its lifetime, a mechanical design for a part should be examined on a basis of mechanical simulation. A nozzle plate, being a key part in steam engines, changes flow directions of steam in a turbine used in power plant. This paper is to the design and test for part safety and durability. Currently, nozzle plates are fabricated by welding nozzles to their plates. Welding causes some defects on the used materials while they are being manufactured. Another major defect is un-even pitches between welded nozzles. Welding causes phase changes because of high melting temperature of metal. This leads to decay on the welding spots, which weakens their structural strength and then, may lead to early damages on mechanical structures. This research proposes assembly-typed nozzle plate without welding. From the beginning, nozzle and plate are designed for insertion-typed assembly. Nozzle head and foot are designed in accordance with the grooves on outer ring and inner ring of a plate to make mating surfaces. Then the nozzle plate should be proved for structural and fatigue safety before they are put in manufacturing. This research adopts commercial softwares for modeling and mechanical simulation. The test result shows that the design with smaller mating area and deeper insertion produces higher safety in terms of structure and durability. From the conclusion, this paper proposes the assembly-typed nozzle plate to replace the welding typed.

대형선박의 발전에 사용되는 증기터빈에는 핵심부품으로서 노즐플레이트가 활용되는데 정밀 산업 이 발전한 요즘에도 오래 전의 설계와 생산방식을 답습하고 있다. 노즐플레이트는 많은 터빈 블레이드와 이너링, 아우터링으로 구성되어 있고 이들을 서로 용접하여 제작한다. 용접 시에 블레이드의 뒤틀림 등으로 인하여 그 용접위치에 약간의 변위가 발생하여 각 블레이드 간의 pitch가 불균일하여지고 이로 인해 플레이트의 성능 저하가 우려된다. 이러한 점을 개선하기 위해 용접식 보다는 pitch의 등간격을 유지시키는데 유리한 조립식 설계로 전환하는 것이 필요하다. 이는 설계 변경을 해야 하며 또한 새로운 설계 시에 그에 대한 응력을 기초로 하는 구조해석과 장시간 사용되었을 경우에 대비하여 내구성 시험이 수반되어야 한다. 본 연구는 터빈 블레이드의 구조 설계를 조립식으로 변경하고 이의 결합성을 검토한 후 사이버 공간상에서 안전성 검증을 통하여 실용 가능성을 입증하고자 한다.

대형 선박의 Cargo Oil Pump Driving Steam Turbine 내에 설치되는 COPT (Cargo Oil Pump Turbine)는 유조선에 탑재되어 탱크에 저장되어 있는 유류를 다른 저장소로 하역하는데 사용되는 필수 장치이다. 펌프 터빈의 로터를 고속으로 회전시켜 유류를 고속으로 이송하는 역할을 하는데, COPT의 Rotor Disc는 터빈의 로터를 고속으로 회전 시키는 주요 핵심부품이다. 로터 디스크는 inner ring에 터빈 블레이드를 조립하고 원주방향의 끝 부분에 shroud 커버를 조립하여 블레이드의 테논을 리벳팅으로 마무리하고 체결하여 고속회전 시 안전성을 담보한다. 리벳팅은 오랜 수작업의 전통 체결방식으로서, 가해지는 힘의 정도에 따라 리벳 헤드부분이 깨지거나 변형되어 크랙이 발생할 수 있으며 또한 블레이드의 중량이 불균형되어 Balancing에 문제가 생길 수도 있다. 또한 오랜 수작업으로 인해 작업자의 근골격계 질환이나 직업병 유발 및 산재사고의 위험에 처할 수 도 있다. 본 연구에서는 shroud 커버가 없는 블레이드 형상을 설계하여 리벳팅 작업을 제거한 로터 디스크를 개발한다. 블레이드의 설계 시 구조안전성을 평가하고 설계 안전율을 점검한다. 설계형상을 대상으로 피로수명을 분석하고 수명을 예측하여 새로운 로터 디스크가 장착되어도 사용상의 안전성이나 내구성을 보장할 수 있도록 한다.

노즐 플레이트는 발전 설비의 증기 터빈에 장착되는 핵심 장비로서 터빈 내부의 blade는 고정익으로 서 터빈에 유입되는 수증기의 유입속도와 방향을 조절하여 회전익에 전달해 주는 역할을 한다. 이 노즐 플레이트에는 많은 블레이드들이 inner ring 및 outer ring에 용접 방식으로 제작되어 활용되고 있으나, 용접시의 열변형, 노즐 블레이드 피치간의 불균일에 의한 제품불량 등이 문제가 되고 있다. 더욱이 용접공정 및 후공정으로 인한 제작 기간이 증가하여 원가 상승의 요인이 되는 문제가 있다. 본 연구는 용접식 노즐 플레이트를 조립식으로 설계 변경하여 구조를 개선하고 이의 적용성을 점검하고자 한다. 적용 가능성을 확인하기 위한 방법으로서 노즐 플레이트의 응력해석으로 구조안정성을 점검하고 또한 플레이트의 성능을 테스트하는 장치가 필요하다. 노즐 플레이트의 공기 출구의 속도 노즐단의 엔탈피 효율 등을 측정하기 위한 장치는 공기 흡입구와 여과기, test section 등으로 구성하여 설계한다.

Phagocytosis is a primary and an essential step of host defense, and is triggered by the interaction of particles with specific receptor of macrophages. In this study, we investigated the effect of extracts of Rudbeckia laciniata (RLE) on the phagocytic activity of macrophage, by monitoring the phagocytosis-associated signal transduction. RLE markedly increased phagocytosis of serum-opsonized zymosan particles (SOZ), while phagocytosis of IgG-opsonized zymosan particles (IOZ) or none-opsonized zymosan particles (NOZ) remained unaffected. However, RLE did not affect the binding of opsonized zymosan particles (OZ) with the cell surface of macrophage. This suggests that RLE may regulate SOZ-induced intracellular signaling during phagocytosis of macrophage. To confirm this hypothesis, we investigated whether RLE was involved in the RhoA-mediated signal transduction during phagocytosis of SOZ. Inhibitors of the RhoA-mediated signaling pathway, such as Y-27632 (for ROCK), ML-7 (for MLCK), and Tat-C3 (for RhoA), totally blocked phagocytosis of SOZ enhanced by RLE, as well as phagocytosis of SOZ. Additionally, RhoA activity was markedly increased when cells were treated with RLE, suggesting that RLE could increase the phagocytic activity of macrophage via RhoA-ROCK/MLCK signal pathway. Thus, RLE may be used to develop functional foods for immunity.

The objective of the present investigation was to obtain vitamin, mineral, flavonoid, and polyphenol profiles of Rudbeckia laciniata (RL), and to examine the effects of extract of RL (RLE) on various physiological activities of HaCaT keratinocyte for the utilization of RL as natural raw materials to develop functional food. To accomplish this purpose, we checked the contents of the general nutrients of RL. The contents of vitamin A, vitamin B1 and vitamin B2 were 7.49 μg/g, 51.96 μg/g, and 132 μg/g respectively, while vitamin C and vitamin D3 were not detected. The contents of mineral such as Ca, K and Fe were 2.01 mg/g, 6.06 mg/g and 0.03 mg/g respectively. Total flavonoid contents of RLE were 0.25 mg/g, and total polyphenol were estimated as 1.43 mg/g. Because RL contains high levels of vitamin A which is associated with skin aging, we investigated the effect of RLE on physiological function of keratinocytes with respect to skin aging. We found that RLE significantly increased the growth rate of HaCaT cells and reduced ultraviolet radiation B (UVB)-induced cellular toxicity. Also, the extract of Rudbeckia laciniata attenuated the UVB-induced reactive oxygen species (ROS) generation in a dose-dependent manner in HaCaT cells. In addition, treatment with the extract dose-dependently increased migration activity of HaCaT cells. Thus, these findings indicated that RLE could regulate the physiological activity of keratinocytes, and may be used to develop functional foods.

EtOH 추출법과 열수 추출법을 사용하여 빈카민 등의 빈카 알칼로이드 화합물을 함유한 빈카 마이너 추출물을 얻었다. 이들 추출물을 사용하여 비듬균, 효모, 그람양성 및 음성세균에 대한 항균활성을 측정 하였다. 비듬균(Malassezia furfur)에 대하여 표준물질인 빈카민과 EtOH 추출물은 항균활성을 보이 지 않은 반면 열수 추출물은 항균활성을 나타내었다. 또한 열수 추출물은 그람양성 및 음성세균에 속하는 바실러스(Bacillus sp.)와 대장균(Escherichia coli)에 대해서도 항균활성을 나타내었다. 추출물의 세포독성 은 HaCaT 세포(인간 케라티노사이트 세포), HT-29 세포(인간 결직장 선종암 세포), Raw 세포(인간 대 식세포)를 대상으로 측정하였으며, 해당 세포들에 대해 특별한 세포독성은 발견 되지 않았다. 또한 형광 기반의 탐색물질인 디클로로플루오신 디아세테이트(DCFDA)를 이용한 활성산소종을 측정하였다. 그 결과 HaCaT 세포와 HT-29 세포군에서 활성산소종의 형성이 약 20% 정도 증가하는 것을 알 수 있었다.

빈카마이너 L.의 알칼로이드는 HPLC의 PDA 검출기를 이용하여 측정하고 이를 표준시료인 빈카민의 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼과 비교하여 분석하였다. 플라보노이드류를 포함하여 추출물에서 9개 이상의 화합물에 대한 자외선/가시광선 흡수 스펙트럼을 얻었다. 추출방법에 따라 에탄올 추출물과 열수 추출물을 얻고 이를 DPPH 라디칼 소거법에 의해 항산화 효과를 조사하였다. 그 결과 에탄올 추출 물과 열수 추출물 모두 비교군인 케르세틴과 비타민 C 대비 약 14~15%의 항산화 효과를 보여 추출법에 상관없이 유사한 결과를 보였다.

The preparation of Sm2O3 doped CeO2 in Igepal CO-520/cyclohexane reverse micelle solutions has been studied. In the present work, we synthesized nanosized Sm2O3 doped CeO2 powders by reverse micelle process using aqueous ammonia as the precipitant; hydroxide precursor was obtained from nitrate solutions dispersed in the nanosized aqueous domains of a micro emulsion consisting of cyclohexane as the oil phase, and poly (xoyethylene) nonylphenylether (Igepal CO-520) as the non-ionic surfactant. The synthesized and calcined powders were characterized by Thermogravimetry-differential thermal analysis (TGA-DTA), X-ray diffraction analysis (XRD), and Transmission electron microscopy (TEM). The crystallite size was found to increase with increase in water to surfactant (R) molar ratio. Average particle size and distribution of the synthesized Sm2O3 doped CeO2 were below 10 nm and narrow, respectively. TG-DTA analysis shows that phase of Sm2O3 doped CeO2 nanoparticles changed from monoclinic to tetragonal at approximately 560˚C. The phase of the synthesized Sm2O3 doped CeO2 with heating to 600˚C for 30 min was tetragonal CeO2. This study revealed that the particle formation process in reverse micelles is based on a two step model. The rapid first step is the complete reduction of the metal to the zero valence state. The second step is growth, via reagent exchanges between micelles through the inter-micellar exchange.