Earticle

본 연구의 목적은 초등 과학영재와 일반학생의 스마트폰 중독 경향성과 정신건강의 차이를 비교하고 스마트폰의 사용을 통해 드러나는 문제점을 진단하여 추후 올바른 모바일 사용을 위한 교육적 자료로 활용 하고자 하는 것이다. 이 연구를 위하여 초등 과학영재 학생 111명과 일반학생 111명 총 222명을 대상으로 스마트폰 중독 자가진단 및 중독 경향성과 정신건강에 대해 설문 조사하고 분석하여 다음과 같은 연구 결과 를 얻었다. 첫째, 스마트폰 중독 자가진단에서 과학영재 학생과 일반학생 모두에게서 위험 수준의 중독성을 가진 학생의 비율은 높지 않았다. 둘째, 과학영재 학생과 일반학생의 스마트폰 중독 경향성 전체 및 하위영 역에서도 두 집단 간의 유의미한 차이는 나타나지 않았다. 정신건강 전체 점수에서도 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 하위영역 중 ‘성격장애’ 영역에서 과학영재 학생이 일반학생에 비해 유의미 하게 높은 것으로 나타났다. 이는 승부욕 및 타인으로부터의 인정을 받고자 하는 영재학생의 특성이 반영된 결과로 보이며 영재학생이 가지고 있는 몰입과 과제집착성과도 무관하지 않은 것으로 판단된다. 셋째, 전체 학생을 대상으로 성별에 따른 스마트폰 중독 경향성을 비교한 결과 통계적으로 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 그러나 일반학생의 경우 정신건강 하위영역 중 ‘불안장애’와 ‘성격장애’에서 남학생이 여학생에 비해 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 넷째, 과학영재 학생의 스마트폰 사용시간에 따른 스마트폰 중독 경향성과 정신건강을 비교한 결과 스마트폰 사용시간에 따른 스마트폰 중독 경향성은 전체와 하위영역 모두 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈으며 정신건강에서도 전체와 하위영역 중의 ‘분노폭발적 성향’, ‘불 안장애’, ‘편집증 증후’에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타내었다. 이는 스마트폰 사용시간 길수록 과학영 재 학생의 중독 경향성과 정신건강에 부정적인 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다.

The purpose of this study was to investigate the smart phone addiction proneness and mental health of the scientifically gifted and the general elementary school students. The survey was carried out for the 111 general elementary students and 111 gifted students (222 in total) about the mental health as well as self-diagnosis of smart phone addiction and its proneness. The results were as follows: First, neither the gifted nor the general students were highly addictive in the self-diagnosis. It was not only because it was a short time smart phones were commercialized but also because elementary students had less chances and time of smart phone use comparing middle-high school students. Second, there was no significant difference between the two groups in addiction proneness. Even in the subgroups of addiction proneness, there was no statistical differences. And there was also no significant differences between the two groups in mental health. It was noticed, however, the science-gifted had some significant differences in 'personality disorder' among subgroups. It seemed that the traits of the gifted, such as the desire for winning or achieving recognition from others, contributed to the result and it wasn't irrelevant to the immersion and obsession of their tasks that the gifted had. Third, there was no significant difference in addiction proneness according to the gender as well. But some differences between the boys and the girls were shown in 'anxiety disorder' and 'personality disorder' among the subgroups of mental health. Fourth, comparing two groups from the time of smart phone use, there were significant differences in both overall scores and subgroups of addiction proneness. In addition, significant differences came out in mental health especially with "anger explosive tendency", "anxiety disorder" and "signs of paranoia". It seemed that the time of smart phone use had the most influential in addiction proneness and mental health for the gifted.

파스칼삼각형을 입체적인 형태로 일반화한 삼각뿔 형태의 파스칼사면체의 n층 Tn에서 가장 큰 수는 한 개 또는 3 개이며 삼각형 또는 역삼각형형태로 배열되어있음을 보였다. 그리고 사각뿔 형태의 파스칼피 라미드를 정의하고 성질을 연구하였다. 파스칼피라미드에서 n층 Rn은 (a+b+c+d)n 의 전개식에 ac=bd를 적용하여 얻은 항 ( 0 ≤ m, l ≤ n)의 계수로 구성되며,    의 (ac) 차 수가 k이면 (a+b+c+d)n 의 전개식에 ac=bd 를 적용하여     이 되는 경우는 k+1가지임을 보였다.

In this study, we prove that the number of the largest numbers of n-th floor Tn of the Pascal Tetrahedron is one or 3, they forms a triangle or inverted triangle. And we define the Pascal Pyramid, which is another 3D analogy of the Pascal Triangle. We prove that the n-th floor Rn of the Pascal Pyramid consists of the coefficients of in the expasion of (a+b+c+d)n  under the condition ac = bd, and we prove that if (ac) degree of     is k, the number of monomials which can be changed to   in the expasion of (a+b+c+d)n under the condition ac = bd is k+1.

암세포의 성장, 침윤 그리고 전이는 모두 암세포와 주변 기질과의 상호 작용에 의해 영향을 받는다. 암세포와 주변 기질과의 상호 소통하는 환경을 암-미세환경(cancer microenvironment)이라 한다. 본 연구는 암-미세환경에서 암세포와 기질세포 사이의 소통을 매개하는 화학 매개자인 사이토카인을 선별, 발굴하는 것을 목적으로 하였다. 인간의 자궁내막암세포와 자궁내막 기질세포를 체외에서 3차원적으로 공배 양하여 자궁내막암의 암-미세환경을 재현하였다. 이 때 암세포와 기질세포에서 분비되는 사이토카인을 RT-PCR, 면역닷블럿팅어레이(사이토카인 에세이) 방법으로 측정하였다. 암세포나 기질세포를 각각 단독 배 양할 때와 비교하여 공배양 시 조건 배지(conditioned media)에 Angiogenin, Chitinase-3-like 1, Cystatin C, Dickkopf wnt signaling pathway inhibitor 1(DKK-1), Osteopontin, Growth differentiation factor 15(GDF-15) 등 6종류의 사이토카인의 양이 증가하였다. 또한 공배양 시 기질세포에 서 Transforming growth factor beta1-3(TGFβ1-3), basic FGF(bFGF), Chemokine C-X-C motif ligand 12(CXCL12) 등 5종의 mRNA 발현량이 증가하였다. 향후 이들 체액성 소통 매개인자인 사이토카인 의 차단과 같은 방법은 암을 제어하는 새로운 수단을 제공할 것이다.

본 연구는 고등학교 학생들을 대상으로 수행한 R&E의 결과를 바탕으로 이루어졌고, 본 연구에서 학생 들은 통합적 사고 과정을 통하여 도형수의 차에 존재하는 연결 고리를 발견하고, 이를 이용하여 삼각수의 차에 관한 새로운 증명을 제시하였다. 도형수(figurate number)란 정다각형과 그 내부 또는 정다면체와 그 내부에 점들을 일정한 간격으로 배열하였을 때, 그 점들의 개수로 나타나는 수들이다. 정삼각형으로부터 나 타나는 도형수를 삼각수(triangular number)라 하고, 정사각형으로부터 나타나는 도형수를 정사각수 (square number)라 한다. 본 논문에서는 어떤 자연수가 두 삼각수 또는 두 정사각수의 차로 나타나는지, 나타나면 몇 가지 서로 다른 표현을 갖는지에 대해 연구하였다.

This research is based on the result of R&E which has been studied with high school students. In this research, they discovered the connection between the difference of two figurate numbers through their integrated thinking process and proposed a new proof for the difference of two triangular numbers by using such connection. A figurate number is the number that can be represented by a regular geometrical arrangement of equally spaced points. If the arrangement forms a regular triangle, the number is called a triangular number, and it is called a square number for the case of a square. In this paper, we determine what numbers can be expressed as the difference of two triangular numbers or square numbers, and how many different expressions the numbers have.

본 연구는 고등학교 학생들을 대상으로 수행한 R&E의 결과를 바탕으로 이루어졌으며, 본 연구에서 학 생들은 추론으로 추상적인 개념을 추출하는 귀납적 사고과정을 통하여 원시 피타고라스 쌍에 존재하는 다양 한 패턴을 발견하고 이를 증명하였다. 양의 정수 a,b,c 가 직각 삼각형의 변의 길이로 나타날 때, (a,b,c) 를 피타고라스 쌍(Pythagorean triple)이라 한다. 즉, 피타고라스 정리에 의해 a,b,c 는 a2 + b2 = c2 을 만족하 는 정수이다. 이 때, a,b,c 의 최대공약수가 1일 때, (a,b,c) 를 원시 피타고라스 쌍(primitive Pythagorean triple)이라 한다. 이러한 원시 피타고라스 쌍은 무한히 많이 존재하며, 매우 흥미로운 패턴들을 가지고 있 다. 이에 본 논문에서는 이러한 다양한 패턴을 발견하고, 그러한 패턴이 나타나는 이유를 밝혔다.

This research is based on the result of R&E which has been studied with high school students. In this research, they discovered a variety of patterns presented in the primitive Pythagorean triples through the inductive thinking process of extracting the abstract concept by the inference. When the integers a,b,c are appeared as the lengths of the sides of a right triangle, (a,b,c) is called a Pythagorean triple. That is, a,b,c are positive integers satisfying a2 + b2 = c2 by the Pythagorean theorem. Moreover, the greatest common divisor of a,b,c is equal to 1, (a,b,c) is called a primitive Pythagorean triple. There are infinitely many primitive Pythagorean triples, and they have many interesting patterns. In this paper, we find a variety of patterns, and prove why such patterns appear.

이 연구는 과학고 학생들을 대상으로 Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics (STEAM) Research & Education (R&E) 과제로 수행되었다. 이 R&E 과제의 목적은 토네이도와 관련하여 변인을 탐구하고 지구과학 탐구 학습에 활용 가능한 인공 토네이도 장치를 개발하는 것이다. 토네이도와 관 련된 사회적 자료, 학술 자료, 특허 자료 등의 선행 연구를 통해 변인을 설정하고, 이를 토대로 인공 토네 이도 발생 장치를 직접 개발하여 제작하였다. 인공 토네이도 구조물은 압축 스티로폼(보드롱)과 OHP 복사 용지를 기본으로 제작되었고, PC 쿨링팬으로 상승기류를 생성하여 토네이도가 발생될 수 있게 제작하였다. 또한, 발생되는 인공 토네이도를 시각적으로 관찰하기 위해 드라이아이스와 물이 만나서 발생하는 연무를 활용하였다. 1차 실험은 토네이도 구조물과 관련하여 다양한 변인들에 따라 발생하는 인공 토네이도의 차이 를 분석하였고, 2차 실험은 보다 실제와 유사한 토네이도를 만들기 위해 다양한 구조물을 고안하였다. 실험 결과는 상승기류의 풍속, 풍동의 높이, 구경 등 변인에 따라 발생한 인공 토네이도의 외형을 분석하였다. 낮은 속도의 상승기류 조건에서 토네이도 구조를 관찰할 수 있었고, 중간 속도의 상승기류 조건에서는 풍동 의 높이와 지름이 큰 경우 잘 발생하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 다양한 변인들을 탐구할 수 있는 토네이도 발생 장치 구조물을 제작하였다. 개발된 토네이도 발생 장치는 토네이도, 태풍 등 지구과학을 탐 구 학습하는 많은 학생들에게 도움을 줄 수 있을 것이다.

This study is based on the findings of Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics (STEAM), Research & Education(R&E) project conducted by science high school students. The purposes of the study were to investigate factors affecting the occurrence of tornado and to develop an artificial tornado instrument to help students learn Earth science concepts and inquiry. The factors influencing a formation of tornado and the artificial tornado instrument were discussed through the literature review. The artificial tornado instrument was consist of ‘boardrong woodrock', OHP film and PC cooling fan to occur an ascending air current. The fog occurred from dry ice and hot water was used to observe the artificial tornado. At the first stage of experiment, the difference of artificial tornados was analyzed related to factors of the artificial tornado system. At the second stage of experiment, the artificial tornado instrument were newly re-designed and built to occur the tornado that was similar with the natural tornado. The results indicated that there was a correlation between the artificial tornado and the factors of artificial tornado system such as voltage, length and width of wind tunnel. In 3 V condition, artificial tornado was occurring successfully, and in 5 V condition, the artificial tornado instrument with the higher and wider wind tunnel was only producing a tornado. In summary, the artificial tornado instrument was designed and developed to occur the artificial tornado effectively. This instrument could be helpful for students learn earth science and concepts related to a tornado.

다양한 면역 치료법을 통한 질병의 치료가 의학계에서 지속적으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 면역 치료법 중 과립세포자극인자(granulocyte cell stimulating factor, GCSF) 투여를 통한 면역 활성화와, 단 핵구 이식을 통한 당뇨 모델의 치료 효과를 보고자 하였다. 당뇨 모델은 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ)을 투여한 후 혈당 및 행동의 변화를 확인하였다. 이후 한 군은 단핵구를 이식하고, 다른 한 군은 GCSF를 투여한 뒤 혈액을 분석하고, 합병증과 치료 효과를 보기 위해 간과 신장도 관찰하였다. 그 결과 STZ군이 전체적으로 행동 능력이 떨어졌지만 단핵구와 GCSF의 투여로 torso twist와 escape test 결과가 향상되어 단기적인 치료효과가 있는 것으로 나타났다. 이 연구를 통해 단핵구와 GCSF의 당뇨병에 대한 단 기 치료 여부를 확인할 수 있었으나 이후 장기적 치료 여부를 추가로 확인할 필요가 있다. 이러한 결과는 면역계를 활성화하는 면역치료가 당뇨의 합병증 예방을 하는데 활용될 수 있다는 가능성을 제시한 데 의의 가 있다.

Treatment of diseases using immunotherapy is an active field in medical research. In this research, we aimed to examine the role of granulocyte cell stimulating factor (GCSF) injection and mononuclear cell (MNC) transplantation in treating diabetes mellitus(DM) induced by streptozotocin in mouse. Behavior experiments and blood analyses were performed on DM induced groups treated with either GCSF or MNC. In addition, liver and kidney examinations were made to compare toxicity at the organ level. Treatment of either GCSF or MNC improved scores in behavior experiments but had no significant effect on blood cell counts within short term periods. Thus, experiments on longer time scales are required for GCSF to activate hematosis. Overall, the results show possibilities of using immunotherapy in treating complications developed by diabetes.

Fulvestrant는 E2의 유사물질로서, 대표적인 선택적인 에스트로겐 수용체 저해제 중의 하나이다. Fulvestrant는 ICI 182, 780 (ICI)이라고도 하는데 ICI는 주로 폐경기 여성의 진행성 유방암 치료제로써 쓰 이고 있다. 본 실험은 에스트로겐 수용체 저해제 ICI를 사춘기 수컷 마우스에 처리하였을 때 나타나는 간과 신장, 비장의 변화를 확인하고, 아울러 해당 변화가 시간이 지남에 따라 회복되는지 알아보았다. ICI 5mg 을 castor oil 0.1ml에 녹인 것을 4주령 수컷 마우스의 목덜미에 피하투여 하였다. 투여는 주당 1회씩 4주 간 진행되었다. 투여가 종료된 후 마우스를 곧바로 희생한 1그룹과, 중간 정도의 회복기간을 가진 2그룹, 긴 회복기간을 가진 3그룹으로 나누었다. 광학 현미경으로 간과 신장, 비장에 나타난 조직학적 변화를 관찰 하였다. 대조군과 ICI 투여군의 1그룹에서는 신장과 비장 무게의 경우, 유의한 차이가 있었다. 간의 무게에 서는 유의한 차이를 찾을 수 없었다. 간 조직의 경우, 1그룹 투여군에서 간세포 내 지방방울 수와 크기의 증가가 있었지만 3그룹에서는 감소되었다. 신장에서는 보우만 주머니의 내부직경 변화를 확인하였다. 비장 에서는 조직학적 변화를 찾을 수 없었다. 결론적으로 에스트로겐 수용체가 저해될 경우, 간의 지방대사가 비활성화 되는 것으로 보인다. 그러나 일정 기간 회복기를 거치면 다시 정상으로 회복되는 것으로 나타 났다.

Fulvestrant (ICI 182, 780) is a classic antiestrogen that serves as a selective estrogen receptor inhibitor. This study was conducted to observe the histological changes in the liver, kidney and spleen of male mice following ICI 182,780 (ICI) treatment, and investigate recovery of organs according to time flow. To accomplish this, ICI at 5 mg/0.1ml of castor oil was subcutaneously injected into 4 week-old (pubescent) male mice once per week for 4 weeks. The mice were then randomly divided into without recovery period (group 1), 150 day recovery period (group 2) and 300 day recovery period (group 3) groups. The ICI group showed a dramatic increase in the number and size of lipid droplets in hepatocytes in group 1; however, those changes were recovered in group 3. In the kidney of ICI treated mice, the inner diameter of the Bowman’s capsule differed significantly from that of the control group. No histological changes in the spleen were observed among groups. Inhibition of the estrogen receptor was assumed to cause inactivation of fat metabolism in hepatocytes; however, histological changes in response to ICI were normally recovered in the long-term.