양성 피드백 전계 효과 트랜지스터를 활용한 저전력 시냅스 소자

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2020. 8. 박병국.신경망 모방 시스템은 폰 노이만 구조의 계산 시스템이 가지는 약점인 복잡한 인식 문제를 해결과 에너지 소비의 효율성의 가능성으로 수년간 많은 분야에서 연구되고 있고 일부는 상용화 단계에까지 이르렀다. 이 신경 모방 시스템은 시냅스 모방 소자와 뉴런 회로로 이루어 지는데 시냅스 모방 소자는 신호전달과 기억 기능을 담당하고 있다. 시냅스는 전체 신경모방 시스템에서 가장 큰 부분을 차지 한다. 따라서 시스템내 대부분의 전력 소비가 시냅스 부분에서 일어나게 되므로 저전력 구현이 필수적인 요소다. 이런 이유로 저전력 소자에 특화된 소자인 터널 전계 효과 트랜지스터 (TFET), 네거티브 커페시터 전계효과 트랜지스터 (NCFET), 강유전계 효과 트랜지스터 (FeFET) 및 피드백 전계 효과 트랜지스터 (FBFET) 등이 연구되고 있다. 이런 다양한 소자중에 현재의 상보형 금속-산화물-반도체 (CMOS) 공정을 그대로 사용할 수 있는 피드백 전계 효과 트랜지스터는 뉴런 회로와 동시에 제작이 필요한 신경망 모방 시스템에서 대량 생산 가능성에 있어서 매우 유리하다. 본 논문에서는 이 피드백 전계 효과 트랜지스터를 기반으로 하고 NAND 플래시 메모리 구조에서 사용하는 파울러 노르다임 터널링(Fowler-Nordheim tunneling)을 방식으로 차치 트랩 층에 시냅스 소자의 가중치를 기억하는 방식의 시냅스 장치를 제안하고 있다. 해당 소자의 저전력 특성과 구동 방법을 테크놀로지 컴퓨터 지원 설계 (TCAD) 시뮬레이션을 사용하여 유효성을 확인 하였고, 서울대 반도체 공동 연구소 (ISRC) 의 CMOS 공정을 사용하여 소자를 제작하였고 전기적 특성 측정을 통해 제안된 방법을 확인 및 검증 하였다.The neuromorphic system has been widely used and commercialized in many fields in recent years due to its potential for complex problem solving and low energy consumption. The basic elements of this neuromorphic system are synapse and neuron circuit, in which synapse research is focused on emerging electronic devices such as resistive change memory (RRAM), phase-change memory (PCRAM), magnetoresistive random-access memory (MRAM), and FET-based devices. Synapse is responsible for the memory function of the neuromorphic system, that is, the current sum quantization with the specific weight value. and the neuron is responsible for integrating signals that have passed through the synapse and transmitting information to the next synapse. Since the synapse element is the largest portion of the whole system, It consumes most of the power of the entire system. So low power implementation is essential for the synapse device. In order to reduce power consumption, it is necessary to lower the off-current leakage and operate on low voltage. To overcome the limitation of MOSFETs in terms of ION/IOFF ratio, small sub-threshold swing and power consumption, various devices such as a tunneling field-effect transistor (TFET), negative capacitor field-effect transistor (NCFET), ferroelectric field-effect transistor (FeFET), and feedback field-effect transistor (FBFET) have been studied. Another important factor in synapse devices is the cost aspect. The deep learning technology that made Alpha-go exist is also an expensive system. As we can see from the coexistence of supercomputers and personal computers in the past, the development of low-cost chips that can be used by individuals, in the end, is inevitable. Because a CMOS compatible process must be possible since the neuron circuit is needed to fabricate at the same time, which helps to ensure mass productivity. FET-based devices are CMOS process compatible, which is suitable for the mass production environment. A positive FBFET (Feedback Field Effect Transistor) device has a very low sub-threshold current, SS (subthreshold swing) performance, and ION/IOFF ratio at the low operating voltage. We are proposing the synaptic device with a positive FBFET with a storage layer. From the simulation study, the operation method is studied for the weight modulation of the synaptic device and electrical measurement confirms accumulated charge change by program and erase condition each. These results for the synaptic transistor in this dissertation can be one of the candidates in low power neuromorphic systems.1 Introduction 1 1.1 Limitation of von Neumann Architecture computing 1 1.2 Biological Synapse 3 1.3 Spiking Neural Network (SNN) 5 1.4 Requirements of synaptic device 7 1.5 Advantage of Feedback Field-effect transistor (FBFET) 9 1.6 Outline of the Dissertation 10 2 Positive Feedback FET with storage layer 11 2.1 Normal operation Principle of FBFET 14 2.2 Operation Mechanism by Drain Input Pulse 16 2.3 Weight Modulation Mechanism 20 2.4 TCAD Simulation Result for Weighted Sum 23 2.5 TCAD Simulation Result for Program and Erase 28 2.6 Array structure and Inhibition scheme 31 3 Fabrication and Measurement 36 3.1 Fabrication process of FBFET synapse 37 3.2 Measurement result 41 3.3 Hysteresis Reduction 49 3.4 Temperature Compensation method 53 4 Modeling and High level simulation 56 4.1 Compact modeling for SPICE 56 4.2 SPICE simulation for VMM 60 5 Conclusion 64 5.1 Review of Overall Work 64 5.2 Future work 65 Abstract (In Korean) 75Docto

a Meta-Analysis

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :의과대학 임상의과학과,2019. 8. 이정렬.Objectives: This meta-analysis was conducted to evaluate the impact of perioperative use of BB on POAF after cardiac surgery other than isolated CABG. Methods: Five online databases were searched. Studies were included if they (1) enrolled patients who underwent cardiac surgery other than isolated CABG and (2) demonstrated the impact of perioperative use of BB on POAF based on the randomized controlled trial or adjusted analysis. The primary outcome was the occurrence rates of POAF after cardiac surgery. A meta-regression and Subgroup analysis were performed according to the proportion of patients with cardiac surgery other than isolated CABG and the timing of BB use, respectively. Results: Thirteen articles (5 randomized and 8 non-randomized studies: n=24,101) were selected. Proportion of enrolled patients undergoing cardiac surgery other than isolated CABG ranged from 7% to 100%. The BBs were used in preoperative, postoperative and both periods in 5, 5 and 3 studies, respectively. The pooled analyses showed that the risk of POAF was significantly lower in patients with perioperative BB than those without (odds ratio, 95% confidence interval=0.67, 0.54-0.83). Further analyses demonstrated that the risk of POAF was lower in the BB group irrespective of the proportion of non-isolated CABG and the timing of administration. In-hospital mortality was reduced by 50% in BB group (OR, 95% CI=0.50, 0.32-0.79). Perioperative stroke and LOS were not significantly different between BB and non-BB groups. Conclusions: Perioperative use of BB is effective in preventing POAF even in patients undergoing cardiac surgery other than isolated CABG.서론: 심방세동은 심장 수술 후 발생하는 가장 흔한 합병증 중 하나로 수술 후 질병 이환율과 사망률을 유의하게 증가시킨다. 본 연구는 수술 전후 베타 차단제 사용이 단독 관상동맥 우회로 수술 이외의 심장 수술 후 발생하는 심방세동에 미치는 영향에 대하여 메타분석을 시행하고, 그 임상적 의미를 도출하고자 한다. 방법: 5개의 주요 온라인 문헌 데이터베이스를 검색하여 다음 두 가지 기준에 적합한 연구들을 취합하였다. (1) 단독 관상동맥 우회로 수술 이외의 심장 수술을 시행한 환자군을 대상으로 한 연구인 동시에 (2) 무작위대조시험 혹은 보정분석을 바탕으로 수술 전후 베타 차단제의 사용이 수술 후 발생하는 심방세동에 미치는 영향을 분석한 연구인 경우 본 연구 대상에 포함하였다. 심장 수술 후 심방세동의 발생율을 분석의 일차 결과로 설정하였고, 단독 관상동맥 우회로 수술 외의 심장 수술 환자의 비율 및 베타 차단제의 사용 시점을 근거로 각각 메타회귀분석 및 하위집단 분석을 시행하였다. 결과: 5개의 무작위 대조 연구 및 8개의 비무작위 연구를 포함하여 총 13개의 문헌을 연구대상으로 선정하였다. 연구에 포함된 환자 중 단독 관상동맥 우회로 수술 외의 심장 수술을 받은 환자의 비율은 7% 에서 100%의 범주를 보였다. 베타 차단제는 5개의 연구에서 수술 전, 5개의 연구에서 수술 후 혹은 수술 중, 나머지 3개의 연구에서는 수술 전후 모든 시점에 사용되었다. 혼주 분석 결과, 수술 후 심방세동 발생의 위험도는 수술 전후 베타 차단제를 사용한 군이 그렇지 않은 군에 비하여 유의하게 낮았다 (odds ratio (OR), 95% confidence interval (CI) = 0.67, 0.54-0.83). 하위집단 분석 결과, 단독 관상동맥 우회로 수술 외의 심장 수술 환자의 비율 및 베타 차단제의 사용 시점은 수술 전후 베타 차단제의 사용이 수술 후 심방세동의 발생 위험도를 낮추는데 유의한 영향을 미치지 못하였다. 베타 차단제를 사용한 환자군에서 병원 내 사망률은 유의하게 50 % 감소하였다 (OR, 95% CI = 0.50, 0.32-0.79). 수술 전후 뇌졸중의 발생과 재원 기간은 베타 차단제를 사용한 군과 그렇지 않은 군 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 수술 전후 베타 차단제의 사용은 심장 수술 후 발생하는 심방세동 예방에 유의한 효과를 보인다.1. Introduction 1 2. Materials and Methods 2 2.1. Data source & literature search 2 2.2. Study selection 3 2.3. Data extraction 3 2.4. Assessment quality 3 2.5. Statistical Analysis 4 3. Results 6 3.1. Identification of studies 6 3.2. Study characteristics and patient populations 6 3.3. Quality of the included studies 7 3.4. Primary outcomes 7 3.5. Secondary outcomes 8 3.6. Publication bias 10 4. Discussion 11 5. Study limitatoins 13 6. Conclusion 13 7. References 14 8. Abstract in Korean 34Maste

습윤조직 접착을 위한 효소 가교 기반의 키토산-페놀 하이드로겔 제작

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 화학생물공학부, 2023. 8. Nathaniel Suk-Yeon Hwang.Polyphenols are attractive functional groups since they can attribute versatile properties of hydrogels such as adhesiveness, anti-inflammation, and antibacterial activity. In addition, tyrosinase is a competent enzyme which can turn polyphenol into a reactive form. In this study, we report the fabrication of chitosan-based hydrogels which are conjugated with 3 kinds of polyphenols, catechol, monophenol, and gallic acid, using enzyme-mediated crosslinking. The tyrosinase-mediated oxidative reaction of phenolic rings results in faster transition of polyphenols than auto-oxidation. The amount of phenol rings in hydrogel is also related to the properties of hydrogel. When phenol rings are introduced into hydrogels, the intrinsic properties of chitosan-based hydrogels such as adhesive, antibacterial, and antioxidant effects are improved. This demonstrates that polyphenol-incorporated and tyrosinase crosslinked hydrogel may provide a robust tissue adhesive platform for clinical applications.폴리페놀은 접착성, 항염증 및 항균 활성과 같은 하이드로겔의 다양한 특성을 나타낼 수 있기 때문에 매력적인 작용기입니다. 또한 타이로시네이즈는 폴리페놀을 반응성 형태로 전환할 수 있는 유능한 효소입니다. 본 연구에서는 효소매개 가교결합을 이용하여 카테콜, 모노페놀, 갈산 등 3종의 폴리페놀이 결합된 키토산 기반 하이드로젤의 제조에 대해 보고한다. 페놀 고리의 타이로시네이즈 매개 산화 반응은 자연 산화보다 폴리페놀의 더 빠른 전이를 초래합니다. 하이드로겔의 페놀 고리 양은 하이드로겔의 특성과도 관련이 있습니다. 하이드로겔에 페놀 고리를 도입하면 키토산 기반 하이드로겔 고유의 접착성, 항균성, 항산화 효과 등의 특성이 향상된다. 이는 폴리페놀 통합 및 타이로시네이즈 가교 하이드로겔이 임상 적용을 위한 강력한 조직 접착 플랫폼을 제공할 수 있음을 보여줍니다.Abstract 1. Introduction 2. Materials and methods 2.1 Synthesis of modified chitosan 2.2 Expression and purification of tyrosinase from Streptomyces avermitilis (SA-Ty) 2.3 Quantificative analysis of quinones 2.4 Measurement of tissue adhesive properties 2.5 Antibacterial assay 2.6 Radical scavenging assay 2.7 Statistical analysis 3. Results and discussion 3.1 Chracterization of chitosan variants 3.2 Quantitative analysis of quinones 3.3 Adhesion test 3.4 Antibacterial assay 3.5 Radical scavenging assay 3.6 Application of enzyme-mediated adhesive hydrogel : The controllable closure system for varicose veins References 국문초록석

현실주의와 EU 무역 정책: EU-중국 포괄적투자협정(CAI)사례를 통한 유럽의 전략적 자율성의 논의를 중심으로

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 국제대학원 국제학과(국제협력전공), 2023. 2. 한정훈.The EU established the EU-China Comprehensive Strategic Partnership with China in 2003 with an action plan in earnest in 2013. One of the results from this partnership was an agreement called the EU-China Comprehensive Investment Agreement (CAI). It was agreed on December 30, 2020, after a seven-year agreement process. This investment deal has implications both economically and politically. Traditionally, the EU was perceived as the US's partner in containing China. However, due to this agreement, the EU's position has been perceived to have deviated from that of its ally, the US. In this context, this study examines the background and purpose of the EU-China Comprehensive Investment Agreement (CAI) and argues that this agreement is an extension of the EU's strategic autonomy from the perspective of realism, where the EU was driven by self-interest and power-maximisation in the negotiations of the CAI with China. The conclusion of this paper is that the EUs decision to negotiate the CAI and the concluded provisions of the text can be explained by the EUs desire to advance its own interests and projecting its power, in particular enhancing its industry competitiveness and enlarging its market access to China, as well as securing its place in the international stage, even at the cost of normative objectives.EU는 2003년 중국과 포괄적 전략적 동반자 관계(EU-China Comprehensive Strategic Partnership)를 수립하고 2013년 본격적으로 행동 계획을 상호 확립했다. 그 결과 중 하나인 EU-중국 포괄적투자협정(EU-China Comprehensive Investment Agreement)은 7년의 합의 과정 끝에 2020년 12월 30일 원칙적 합의에 이르렀다. 이 합의는 경제적인 측면뿐 만 아니라 정치적으로도 시사점을 함축하고 있는데, EU는 미국의 중국 견제 파트너로 인식되어 있었으나 이번 협정의 결과로 EU의 입장이 동맹국인 미국과 다르다는 것을 반증한다. 본 연구는 이러한 문제의식 속에서 EU-중국 포괄적투자협정(CAI)의 체결 배경과 목적을 검토하고 EU가 자기 이익과 국제사회에서 힘의 극대화를 이루기 위한 목적을 가지고 움직인다는 현실주의적 관점에서 이 협정이 EU전략적 자율성의 연장선임을 현실주의 관점에서 살펴본다. 본 논문의 결론은 EU가 중국과 포괄적투자협정(CAI)이 EU가 산업 경쟁력을 강화하고 중국에 대한 시장 접근을 확대하여 상업적 이익을 취함과 동시에 국제사회에서 전략적 자율성을 취함으로써 정치적 그리고 안보적 힘을 키우는 현실주의적 목적으로 설명이 가능하다는 것이다.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Study Background 1 1.2 Purpose of Research 3 Chapter 2. Literature Review and theoretical discussion 6 2.1 Literature Review on Realism in the EU Studies 7 2.2 Theoretical Framework 9 Chapter 3. Hypotheses and operationalisation 10 Chapter4. Method 11 Chapter 5. The EU-China Comprehensive Investment Agreement (CAI) 14 5.1 CAI and FTA 14 5.2 The current status of the CAIs and FTAs by the EU 15 5.3 CAI between the EU and China 16 Chapter 6. Analysis 20 6.1 Exploring the role of self-interest and power maximisation for the EU to launch the CAI negotiations with China (2003~2013) 20 6.2 Exploring the role of self-interest and power maximisation during the CAI negotiations with China (2013~2020) 26 6.3 How the EU's self-interest and power maximisation were reflected in the negotiations and the outcomes of the CAI: trading off normative values for commercial gains 33 6.3.1 Market liberalisation 34 6.3.2 A level playing field and the treatment of State-owned enterprises (SOEs) 37 6.3.3 The labour rights and the environmental commitments 38 Chapter 7. Discussion 44 Chapter 8. Conclusion 46 Bibliography 48 Abstract in Korean 61석

이중 항체 항-mPDGFRβ/코티닌 융합 단백질은 코티닌-듀오카마이신과 항체-약물 접합체를 모사하는 형태를 이뤄 mPDGFRβ를 발현하는 세포에 독성을 발휘함

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :의과대학 협동과정 종양생물학전공,2020. 2. 정준호.Traditionally, antibody selection for antibody-drug conjugates (ADCs) has depended on internalization of the antibody into the target cell and yet efficacy of the ADC also relies on recycling of the receptor-ADC complex, endo-lysosomal trafficking, and subsequent linker/antibody proteolysis. Here, we describe a novel ADC development platform composed of bispecific single-chain variable fragment (scFv)-kappa constant region (Cκ)-scFv fusion protein that simultaneously binds to an antigen of interest and a hapten conjugated to a cytotoxic agent. We selected cotinine as an ideal hapten due to its non-toxicity and absence from the biological system. In this study, we prepared bispecific anti-murine platelet-derived growth factor receptor beta (mPDGFRβ)/cotinine scFv-Cκ-scFv fusion protein and cotinine-duocarmycin and observed that they can form an ADC-like complex and induce cytotoxicity against mPDGFRβ expressing cells. Multiple anti-mPDGFRβ antibody candidates can be produced in this bispecific scFv-Cκ-scFv fusion protein format and tested for their ability in delivering cotinine-conjugated cytotoxic drugs, thus providing an improved approach for antibody selection in ADC development.항체-약물 접합체에 사용할 항체 선별은 전통적으로 표적 세포에 대한 내재화에 의존해 왔으나 항체-약물 접합체의 효능 또한 수용체-항체-약물 접합체의 재활용, 엔도좀-리소좀 경로, 링커/항체 단백질분해에 의존한다. 우리는 이 논문에서 관심있는 항원 및 세포 독성 약물에 접합된 합텐에 동시에 결합하는 이중 특이성 single-chain variable fragment (scFv)-kappa constant region (Cκ)-scFv 융합 단백질로 구성된 새로운 항체-약물 접합체 개발 플랫폼을 설명한다. 코티닌은 비독성과 생물학적 시스템에 관여하지 않기 때문에 이상적인 합텐으로 선택하였다. 이 연구에서 우리는 이중 특이성 항 mPDGFRβ/코티닌 scFv-Cκ-scFv 융합 단백질과 코티닌-듀오카마이신을 준비하고, 이는 항체-약물 접합체 유사 복합체를 형성하고 mPDGFRβ 발현 세포에 독성을 유도할 수 있음을 관찰하였다. 다수의 항 mPDGFRβ 항체 후보 물질들을 이중 특이성 scFv-Cκ-scFv 융합 단백질 포맷으로 제조하고 코티닌-결합 세포 독성 약물을 전달하는 능력을 시험함으로써 항체-약물 접합체 제조에서 항체 선택을 위한 개선된 접근법을 제공한다.1. Introduction 1 2. Materials and Methods 6 3. Result 17 4. Discussion 39 5. Conclusion 46 6. Reference 47 국문 초록 57Docto

Bioremediation of Polluted Constructed Sea Stream Using Bioaugmentation of a Microbial Consortium

A constructed sea stream in Yeongdo, Busan, Republic of Korea is mostly static due to the raised stream bed and tidal characters and receives domestic wastewater nearby, causing consistent odor and sanitary problems. Bioaugmentation of a microbial consortium (BM-S-1) has been proposed as an effective and economical restoration technology to restore the polluted stream ecosystem. The purpose of this study was to elucidate whether bioaugmentation of the microbial consortium could lead to clean-up of the polluted sea stream and its ecosystem restoration. The microbial consortium activated on site was augmented into the most polluted sites (Sites 1, 2 and 3) on a weekly basis for a year. Water and sediment quality was monitored in terms of DO, ORP, COD, T-N, T-P, SS, and Chl-a. Microbial community analysis of the sediments was performed through pyrosequencing. A significant reduction in COD, SS and T-N of water column occurred by 58.1%, 51.1 % and 45.7%, respectively. Chl-a concentration also decreased in all the test sites except station 2 (ca. by 55.5%), indicating the restoration occurred. COD removal rates of the sediment in Site 2 and Station 4 were 51.1% and 74.2%, respectively, demonstrating the remediation of the polluted sediment. Microbial community cluster analysis showed that the community structures in Sites 1, 2 and 3 after bioaugmentation were differently grouped from those before the augmentation. This indicates that the sea stream restoration was due to the treatment with the microbial consortium. One of the dominant microbial populations in the sites before the treatment was sulfate reducers while the dominant ones after treatment were Psychrilyobacter atlanticus and Flavobacteriaceae. It was concluded that the sea stream restoration was triggered by augmentation of the microbial consortium, leading to a systematic restoration of the ecosystem.목 차 목차 Ⅰ List of Tables Ⅳ List of Figures Ⅴ Abstract Ⅺ 1. 서 론 1 2. 문헌조사 3 2.1 하천복원의 의미 3 2.2 해수천의 의미 3 2.3 하천복원기술 및 국내외 사례 4 2.3.1 하천복원기술 4 2.3.2 국내사례 6 2.3.3 국외사례 9 2.4 BM의 일반적인 특징 14 3. 실험장치 및 방법 16 3.1 연구목표 및 범위 17 3.2 연구방법 18 3.3 분석방법 20 3.4 현장투여 미생물제제(BM-S-1)의 배양액 준비 및 투여방법 21 4. 연구결과 및 고찰 22 4.1 유황 조사 22 4.1.1 구간별 간격 및 수심 22 4.1.2 유속 23 4.2 환경 조건 24 4.2.1 수온 24 4.2.2 염분(Salinity) 25 4.2.3 수소이온농도(pH) 25 4.2.4 용존산소(DO) 26 4.2.5 산화환원전위(ORP) 28 4.3 수질 항목 39 4.3.1 화학적산소요구량(COD) 29 4.3.2 부유물질(SS) 30 4.3.3 총질소(T-N) 31 4.3.4 질소의 물질수지(2013년 11월 2일) 32 4.3.5 총인(T-P) 33 4.3.6 인의 물질수지(2013년 11월 2일) 34 4.3.7 Chl-a 35 4.4 저질 항목 36 4.4.1 저질 화학적산소요구량(COD) 36 4.4.2 강열감량(IL) 37 4.5 현장 사진 38 4.5.1 2012년 7월 4일 38 4.5.2 2012년 9월 27일 38 4.5.3 2012년 10월 31일 39 4.5.4 2012년 11월 21일 40 4.5.5 2013년 02월 08일 이후 40 4.6 해수천 BM-S-1처리 전후의 미생물군집변화 분석 41 4.6.1 Pyrosequencing기법에 의한 미생물 군집의 변화 비교 (처리 후 약 1개월 경과) 42 4.6.1.1 UNI-FRAC 기법 기반 정점별 미생물 군집 유사도 비교 42 4.6.1.2 BM-S-1 처리 전후의 정점별 주요 미생물의 문(Phylum), 속(Genus), 및 종(Species)의 수준별 출현 빈도 분석 45 4.6.1.3 BM S-1에 의한 처리 전후 대표적 미생물종들의 분포 및 생태적 특성 분석 53 4.6.2 Pyrosequencing 기법에 의한 미생물 군집의 변화 비교 (처리 후 약 8개월 후) 56 4.6.3 Pyrosequencing 기법에 의한 미생물 군집의 변화 비교 (처리 후 약 11개월 후) 60 5. 결론 65 참고문헌 6

Development of Returnable Transport Packaging Container for Fishery and Its RFID-Based Physical Distribution System

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 농업생명과학대학 바이오시스템·소재학부, 2017. 8. 이중용.상품을 생산지로부터 소비자에게 전달하는 물류시스템은 소비시장의 발전과 운반산업에 중요한 역할을 한다. 최근 4차 산업혁명이 대두되면서 정보통신기술 기반에 모든 산업기술이 크게 변화하고 있으며 물류분야 또한 크게 성장할 것으로 예상되고 있다. 물류 중에 수산물은 쉽게 변질되거나 부패하는 특성이 있어 물류시스템에서 품질을 보존하기 위한 과정을 거치는 특징이 있다. 특히 수산물은 국민의 영양 및 안전에 밀접한 관련성이 있으므로 일반 공산품과 달리 물류시스템의 역할이 매우 중요하다. 국내 수산물 생산량은 농림축산물 생산량의 20% 이상을 차지하는 생물자원으로 물류 분야에서도 매우 중요한 역할을 한다. 국내 수산물 유통 과정은 어항을 중심으로 형성된 산지 유통시설로부터 시작하여 다양한 소비시장에 공급되며 그 거래의 첫 단계는 경매하는 것이며 이를 위한 수송포장 용기는 어상자라고하는 나무 상자다. 경매이후 수산물은 중도매인에게 넘어가면서 신선도를 유지하기 위하여 스티로폼 상자로 교체가 된 후 소비지로 이동한다. 하지만 유통과정에서 나무 재질의 어류 수송포장 용기로 위생적인 관리와 함께 경제성과 물류효율성을 고려한 시스템의 개선이 필요함에도 불구하고 이에 대한 연구가 미미한 실정이다. 본 연구에서는 수산물 물류시스템의 문제점인 위생성, 반복 재사용, 물류효율성, 관리시스템 부재를 해결하기 위해 전자태그 부착이 가능한 플라스틱 소재의 어상자를 개발하고 Radio Frequency IDentification (RFID) 태그를 이용한 관리시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 실제 수산물 유통현장에서 반복 운영하여 도출된 결과를 분석함으로써 개발된 어상자와 물류시스템의 현장 적용가능성을 연구하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 1. 국내 수산물 위판장에서 사용되는 나무 어상자에 대한 현장조사를 실시하여 규격, 형태 및 구조, 재질, 강도, 사용 편의성 등에 대한 평가를 실시하였다. 2. 유한요소해석 기법을 활용하여 국가 표준파렛트 규격, 물류효율성, RFID 태 등을 고려하고 위생적으로 반복 사용이 가능한 어상자를 설계하고 설계된 어상자의 강도를 표준화된 실험방법으로 평가하였다. 3. RFID tag를 활용하여 어상자의 입고, 출고 및 회수 등 어류 수송표장 용기 관리시스템용 소프트웨어를 개발하였다. 4. 최종적으로 개발된 어류 수송포장 용기와 물류시스템을 현장에 적용하여 개발된 물류시스템의 현장적용성과 경제성 및 효율성을 분석하였다. 본 연구를 통해 위생적인 어류 수송포장 용기와 이를 관리할 수 있는 시스템을 구축하였고, RFID를 활용한 어류 수송포장 용기의 사용자 인식 기반 물류 관리용 웹 및 모바일 어플리케이션 프로그램을 개발한데 의의가 있다. 본 연구는 현재 수산물 물류 시스템에서 사용되고 있는 비위생적이고 물류 효율이 낮은 어류 수송포장 용기를 대신하여 위생적이고 경제적인 물류관리시스템을 개발한 것으로서 향후 4차 산업혁명시대의 물류산업에 널리 활용될 수 있을 것으로 판단된다.1. 서론 1 1.1 연구의 배경 및 필요성 1 1.2 연구의 목적 3 2. 연구사 5 2.1. 물류공학과 신선물 물류시스템 5 2.1.1 물류공학 5 2.1.2. 신선물 물류시스템 10 2.1.3. 물류공학과 수산물 수송포장 및 물류와 관련된 기본 용어 11 2.2. 수산물 물류시스템 17 2.2.1. 선진국의 수산물 물류시스템 17 2.2.2. 국내 수산물 유통과 물류시스템 18 2.2.3. 수산물 유통과 물류시스템의 발전방향 27 2.3. 어상자와 어상자 물류시스템 29 2.3.1. 어상자의 종류와 구비 요건 29 2.3.2. 국내 어상자의 사용 현황 34 2.3.3. 어상자 물류시스템 35 2.3.4. 어상자의 무선인식 기술 41 2.3.5. 어상자의 설계 기술 48 2.4. 어상자 관련 표준 56 2.4.1. 국내 어상자 관련 표준 현황 56 2.4.2. 국외 어상자 관련 표준 현황 62 2.4.3. 식품 포장재의 위생 안전성 관련 관리제도 65 3. 회수용 어상자 개발 68 3.1. 연구배경 및 목적 68 3.2. 재료 및 방법 70 3.2.1. 어상자 설계 프로세스 70 3.2.2. 어상자의 규격과 형태 설계 71 3.2.3. 어상자의 강도 설계와 해석 82 3.2.4. 어상자의 물리적 품질 및 위생성 평가 방법 87 3.3. 결과 및 고찰 94 3.3.1. 어상자의 규격과 형태 94 3.3.2. 어상자의 강도 분석 103 3.3.3. 기존 어상자와 개발한 어상자의 비교 108 3.4. 결론 114 4. RFID 기반의 어상자 물류시스템 개발 116 4.1. 연구배경 및 목적 116 4.2 재료 및 방법 118 4.2.1 어상자용 RFID 전자태그 설계 118 4.2.2. 어상자 물류시스템 개발 120 4.2.3. 물류관리용 소프트웨어 개발 121 4.2.4. 어상자 물류관리 시스템의 현장평가 125 4.3 결과 및 고찰 131 4.3.1. 어상자용 RFID 전자태그 131 4.3.2. RFID 어상자 물류시스템 133 4.3.3. 어상자 물류시스템의 현장평가와 분석 137 4.4. 결론 144 5. 종합 결론 및 요약 146 6. References 148 7. 부록 155Docto

가상모형 교두 면적과 부피를 이용한 치아마모 정량 계측법 개발

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 치의과학과, 2016. 8. 이승표.Objectives: Tooth wear represents the decrease of tooth enamel structure which is the result of the combined effects of many mechanisms. Clinicians must examine the level of tooth wear with specific criteria for the proper diagnosis of the oral health of the patient. Until now, there have been many ways to measure tooth wear. The advantages of qualitative methods are that they are intuitive, rapid, and do not require specific space or equipment. The disadvantages are that the methods are more subjective and require guidelines for training and calibration to ensure the reliability of the data. We have already developed new quantitative methods using virtual models with limitations. Therefore, the purpose of this study was to develop and evaluate easier and more intuitive quantitative parameters using cusp area and volume. Methods: The subjects in this study are the identical virtual models used in the former study. Ninety maxillary and mandibular dental casts were prepared and rendered as virtual 3D models and stored in the computer hard disc as CAD image files. The same age group classification and NTWI scoring system were also reused. The reference highest point of each cusp was marked on the first molar of the virtual models and a virtual occlusal plane was generated with these reference points. The plane was then lowered vertically from 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 mm to create offset planes. The area and volume of each cusp was then measured and added together at the level of 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 mm, respectively. In addition to the former analysis, the differential characters of each cusp were analyzed. Results: The scores of the new parameters were better than the former study for the differentiation of the age and new tooth wear index (NTWI) groups. Spearmans ρ coefficients between the total area and each cusp area also showed higher scores in area of 0.6 mm (0.6A) and 0.8A. The mesiolingual cusp (MLC) differed statistically (P < 0.01) with other cusps in the paired t-test. Also, the MLC exhibited the highest percentage of change of 0.6A within the age and NTWI groups. In the case of age groups, the MLC showed the highest score in groups 1 and 2. In the case of the NTWI groups, the MLC was not significantly different in groups 3 and 4. Those results coincided with the opinion that the lingual cusp exhibits rapid wear because it works as a functional cusp. Conclusions: Although this study has limitations because it is a cross-sectional study, it suggests better quantitative parameters and analysis tools for each cusp wear characteristic. Therefore, these results are helpful to clinicians and researchers who are conducting studies on tooth wear.Ⅰ. Introduction 1 Ⅱ. Materials and Methods 4 Ⅲ. Results 7 Ⅳ. Discussion 9 References 15 Tables and Figures 19 Korean Abstract 35Docto

Effects of high-fat high-cholesterol diet on gene expression in visceral fat of ApoE-/- mice

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 생활과학대학 식품영양학과, 2023. 8. 권영혜.White adipose tissue stores energy and secretes various adipokines as an endocrine tissue. Among white adipose tissues, visceral adipose tissue (VAT), in particular, is closely associated with the development of metabolic disorders. Excessive accumulation of triglycerides and cholesterol in VAT can cause adipose tissue dysfunction, including changes in adipokine secretion and increased inflammatory response. VAT of ApoE-/- mice exhibits anti-obesity characteristics, characterized by decreased adipose tissue weight and triglyceride accumulation, along with increased thermogenesis, under normal diet intake. Meanwhile, previous studies suggest that a high-fat or high-fat high-cholesterol (HFHC) diet can cause VAT dysfunction of ApoE-/- mice despite their resistant to obesity. Therefore, this study aimed to investigate the effects of HFHC diet on ApoE-/- mice VAT characteristics, particularly related to inflammatory responses, at the levels of global gene expression profile by mRNA sequencing. In this study, a total of 10 weeks of feeding were provided to wild-type (WT) mice with control (CON) diet (WC) and HFHC diet (WH), as well as to ApoE-/- mice with CON diet (EC) and HFHC diet (EH). As a result, body weight and adipose tissue weight were significantly affected by both genotype and diet. They were lower in the ApoE-/- group compared to the WT group, and higher in the HFHC group compared to the CON group. Serum total cholesterol, LDL-C, free fatty acid, and monocyte chemoattractant protein 1 level were significantly affected by interaction of genotype and diet and were highest in the EH group. Serum triglycerides, lipid peroxidation products and HDL-C were significantly affected by genotype. Serum triglycerides and lipid peroxidation products were higher in the ApoE-/- group than the WT group, however, HDL-C were lower in the ApoE-/- group. Serum adiponectin was significantly affected by diet and was lower in the HFHC than the CON group, while serum leptin was significantly affected by genotype and diet, being lower in the ApoE-/- group than the WT group and higher in the HFHC group than the CON group. Lastly, cholesterol and lipid peroxidation products levels within adipose tissue were significantly affected by diet in the ApoE-/- group, showing an increase in the EH group compared to the EC group. Transcriptome analysis revealed 3660 and 839 genes that changed in the EC/WC and EH/WH comparison respectively, indicating differential gene expression changes in adipose tissue of ApoE-/- mice in response to HFHC diet. Additionally, 142 and 2585 genes were altered in the WH/WC and EH/EC comparison respectively, indicating a stronger effect of HFHC diet on gene expression in adipose tissue of ApoE-/- mice. Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) functional analysis showed that genes in the EC/WC comparison were significantly enriched in Thermogenesis and Oxidative phosphorylation pathways associated with mitochondrial function, while theses pathways were not observed in the EH/WH comparison. Additionally, 25 KEGG pathways related to carbohydrate, lipid and protein metabolism were identified in the EC/WC comparison, while only 6 pathways were identified in the EH/WH comparison. As a result of gene ontology (GO) analysis between the WH/WC and EH/EC comparison, Regulation of inflammatory response term was observed only in the EH/EC comparison. Network analysis of 67 genes associated with this term revealed toll like receptor (Tlr) as the major regulatory genes. In conclusion, this study confirmed that the expression of genes within VAT response to HFHC diet were more pronounced in ApoE-/- mice, and the altered genes were primarily related to mitochondrial function and inflammation response. Additionally, it was observed that cholesterol accumulation and lipid peroxidation levels increased in VAT of ApoE-/- mice in response to HFHC diet. Thus, this study suggests the possibility that increased cholesterol accumulation in VAT by HFHC diet may have affected gene expression changes.백색 지방조직은 에너지 저장 및 아디포카인을 분비하는 내분비조직이다. 백색 지방조직 중에서도 특히 내장지방은 대사질환 발달과 밀접한 관련이 있으며, 내장지방 내 중성지방 및 콜레스테롤의 과도한 축적은 아디포카인 분비 변화, 염증 반응 증가를 포함한 다양한 지방조직 기능 이상을 초래한다. ApoE-/- 마우스의 지방조직은 정상 식이 섭취 시 조직 무게 및 중성지방 축적이 감소되며 thermogenesis가 증가하는 항비만 특징이 나타난다. 고지방 또는 고지방 고콜레스테롤 식이 섭취 시에도 ApoE-/- 마우스는 대조군 마우스보다 비만에 저항적이나 지방조직의 기능 이상이 나타날 수 있음이 보고되었다. 따라서 본 연구는 고지방 고콜레스테롤 식이가 특히 염증 반응과 관련하여 전체 유전자 발현 프로파일 수준에서 ApoE-/- 마우스의 지방조직 특성에 미치는 영향을 확인하고자 전사체 분석을 진행하였다. 본 연구는 wild-type마우스에 대조 식이(WC: WT + CON)와 고지방 고콜레스테롤 식이(WH: WT + HFHC)를, 그리고 ApoE-/- 마우스에 대조 식이(EC: ApoE-/- + CON)와 고지방 고콜레스테롤 식이 (EH: ApoE-/- + HFHC)를 총 10주간 제공하였다. 연구 결과, 체중 및 지방조직 무게는 유전자형과 식이 영향이 모두 유의적으로 나타났으며 WT 군 대비 ApoE-/- 군에서 낮고 CON 군 대비 HFHC 군에서 높았다. 혈중 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 유리 지방산, monocyte chemoattractant protein 1 수준은 유전자형과 식이의 상호작용 영향이 유의적으로 나타났고 EH 군에서 가장 높았다. 혈중 중성지방, 지질 과산화물 그리고 HDL-콜레스테롤 수준은 유전자형의 영향이 유의적으로 나타났다. 혈중 중성지방과 지질 과산화물은 WT 군 대비 ApoE-/- 군에서 높았던 반면 HDL-콜레스테롤은 ApoE-/- 군에서 낮았다. 혈중 아디포넥틴 농도는 식이의 영향이 유의적으로 나타났고 CON 군 대비 HFHC 군에서 낮았다. 혈중 렙틴 농도는 유전자형과 식이의 영향이 모두 유의적으로 나타났으며 WT 군 대비 ApoE-/- 군에서 낮고 CON 군 대비 HFHC 군에서 높았다. 마지막으로 지방조직 내 콜레스테롤과 지질 과산화물 농도는 ApoE-/- 마우스에서 식이의 영향이 유의적으로 나타났으며 EC 군 대비 EH 군에서 증가하였다. 다음으로 전사체 분석 결과, EC/WC 비교조합에서 총 3660개, EH/WH 비교조합에서 총 839개의 유전자가 변화하였으므로 ApoE-/- 마우스의 지방조직은 고지방 고콜레스테롤 식이 섭취에 따라 유전자 발현 변화가 다르게 나타남이 확인되었다. 또 WH/WC 비교조합에서 총 142개, EH/EC 비교조합에서 총 2585개의 유전자가 변화한 것을 통해 고지방 고콜레스테롤 식이의 영향은 ApoE-/- 마우스에서 더 크게 나타남이 확인되었다. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG) 분석 결과, EC/WC 비교조합에서 미토콘드리아 기능과 관련된 Thermogenesis와 Oxidative phosphorylation 경로가 도출된 반면 EH/WH 비교조합에서는 도출되지 않았다. 또, 탄수화물, 지질, 그리고 단백질 대사와 관련된 KEGG 경로 또한 EC/WC 비교조합에서 총 25개가 도출되었으나 EH/WH 비교조합에서 도출된 경로 수는 총 6개에 불과하였다. WH/WC 비교조합과 EH/EC 비교조합의 gene ontology(GO) term 비교 시, EH/EC 비교조합에서만 Regulation of inflammatory response term이 도출되었다. 더 나아가 해당 term에 포함된 67개의 유전자로 네트워크 분석 결과, toll like receptor이 주요 조절 유전자로 확인되었다. 결론적으로 본 연구는 고지방 고콜레스테롤 식이에 따른 내장지방 내 유전자 발현의 변화는 ApoE-/- 마우스에서 더 크게 나타났으며, 주로 미토콘드리아 기능 및 염증 반응과 관련된 유전자 발현에 영향을 미쳤음을 확인하였다. 또 고지방 고콜레스테롤 식이에 의해 ApoE-/- 마우스의 지방조직에서 콜레스테롤 축적 및 지질 과산화물 수준이 증가하였므로 고지방 고콜레스테롤 식이에 의한 콜레스테롤 축적 증가가 ApoE-/- 마우스의 내장지방 내 유전자 발현 변화에 미쳤을 가능성을 제시하였다.Ⅰ. 서 론 1 1.1. 지방조직의 지질 대사 및 기능 1 1.2. 지방조직 내 과도한 지질 축적과 대사질환 4 1.3. ApoE-/- 마우스 6 1.4. 연구 목적 8 Ⅱ. 연구방법 9 2.1. 실험동물 및 식이 9 2.2. 혈중 생화학적 지표 분석 12 2.3. 혈청과 지방조직의 지질 과산화물 분석 13 2.4. 지방조직 지질 분석 14 2.5. 총 RNA 추출 15 2.6. mRNA 시퀀싱 분석 16 2.7. mRNA 시퀀싱 데이터 분석 17 2.8. 통계 분석 19 Ⅲ. 연구결과 20 3.1. 해부학적 지표 변화 20 3.2. 혈중 생화학 지표 분석 23 3.3. 지방조직 분석 26 3.4. 지방조직 mRNA 시퀀싱 분석 결과 개요 28 3.5. 비교조합별 전사체 기능 분석 결과 30 3.6. WH/WC와 EH/EC의 전사체 발현 비교 35 Ⅳ. 고찰 40 Ⅴ. 참고 문헌 46 Abstract 54석

개에서 각막흐림모델과 심부표층각막이식을 위한 공기주입 각막절제술의 개발

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 수의과대학 수의학과, 2016. 2. 서강문.The purpose of the present study was development of air assisted lamellar keratectomy (AK) technique for the standardized corneal haze model and deep anterior lamellar keratoplasty in dogs. The AK was performed to achieve a constant ablation depth and size and to generate the efficient corneal haze. The ex vivo porcine corneas were categorized into four groups depending on the following trephined depths: 250, 375, 500 and 750 µm. After 4 ml air was injected to the stroma at the base of the trephination groove, the fuzzy region of the white opaque cornea was removed. No significant differences were observed between the trephined corneal depths for resection and the ablated corneal thickness at depths deeper than 375 µm. AK and conventional keratectomy (CK) were applied to six beagles and development of corneal haze was evaluated weekly until postoperative day 28. The occurrence of corneal haze and α-smooth muscle actin (SMA) expression following AK were significantly higher than those following CK. Therefore, AK was used to achieve the desired corneal thickness after resection and produce a sufficient corneal haze. The effect of onion extract ointment on corneal haze suppression was evaluated to verify the experimental utility of AK technique for the evaluation of haze development. After the AK was performed, an artificial tear (group C), prednisolone acetate (group P), onion extract ointment (group O), and transforming growth factor (TGF)-β1 (group T) were applied to each group. The haze was significantly suppressed in the group P and O compared with the group C from day-14 after the surgery. Also, the total green intensity for α-SMA was significantly less expressed in the group P and O than in the group C. Thus, the onion extract ointment was demonstrated to have the suppression effects for corneal haze development and AK technique was sufficient to evaluate these effects. The feasibility of deep anterior lamellar keratoplasty (DALK) using big-bubble technique (BBT), upon which the AK technique was based, was evaluated in three dogs. The eyes were examined until 150 days after the operation of DALK. The central portion of the transplanted cornea remained transparent while corneal haze developed around the transplanted margin. The marginal haze was rarely observed between the donor and recipient corneas at 150 days after the operation. A spotted haze developed in the central part of the deep stroma near the Descemets membrane (DM). Alpha-SMA positive cells were detected at the transplanted margin in which the corneal haze appeared clinically. Based on the results of the present studies, AK technique could be useful for the evaluation of corneal haze and contribute to improving the standardized corneal haze model.GENERAL INTRODUCTION 1 CHAPTER I. Air assisted lamellar keratectomy for the corneal haze model 5 Abstract 6 Introduction 7 Materials and Methods 9 1. Experimental design 9 2. Animals 10 3. Ex vivo experiments on porcine eyes 11 4. In vivo experiments on canine eyes 14 5. Clinical grading of corneal haze 15 6. Quantitative corneal haze grading 16 7. Histopathological and immunofluorescence analyses 17 8. Quantification of α-SMA positive cells 18 9. Statistical analyses 19 Result 20 Discussion 30 Conclusions 34 CHAPTER II. Effect of onion extract on corneal haze suppression after air assisted lamellar keratectomy 35 Abstract 36 Introduction 37 Materials and Methods 40 1. Corneal fibroblast culture and cell viability test for onion extract 40 2. A process of manufacture for the onion extract ointment 42 3. Animals 43 4. Corneal haze generation by the air assisted lamellar keratectomy 44 5. Corneal haze grading 47 6. Immunofluorescence analyses 48 7. Quantification of α-SMA positive cells 49 8. Statistical analyses 50 Results 51 Discussion 59 Conclusions 63 CHAPTER III. Deep anterior lamellar keratoplasty of dog eyes using the big-bubble technique 64 Abstract 65 Introduction 66 Materials and Methods 68 1. Animals 68 2. Surgical technique 69 3. Post-operative care and evaluation 72 4. Histopathological evaluation 74 5. Immunofluorescence detection of α-SMA 75 Results 76 Discussion 84 Conclusions 88 GENERAL CONCLUSIONS 89 REFERENCES 91 ABSTRACT IN KOREAN 103Docto