넛지의 영향에 따른 국내 소형모듈원자로(SMR)의 대중의 선호도 및 수용성 분석

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 협동과정 기술경영·경제·정책전공, 2024. 2. 이종수.지구의 지표면 온도가 산업화 이전보다 1.5℃ 가까이 상승하는 등 지구 온난화의 위협이 현실화되면서 온실가스 배출을 줄이기 위한 지속 가능한 신기술이 개발되고 있다. 이러한 지구 온난화의 위협을 극복하기 위해 개발 중인 기술 중 하나인 소형 모듈형 원자로(SMR)는, 더 작고 안전하게 원자력을 활용하여 온실가스 배출을 완화한다. 본 연구는 공동 설문조사와 베이지안 혼합 로짓 모델을 활용하여 SMR을 포함한 발전 유형별 세부 속성에 대한 소비자 선호도를 분석한다. 발전 유형별 가구의 한계지불의사액(MWTP)을 분석하고, 시나리오 분석을 통해 SMR에 대한 가구의 수용성 정도를 시뮬레이션 한다. 본 연구는 국내에서 SMR이 활용될 수 있는 현실적인 시나리오 분석을 통해 상세한 수용성 분석을 제공함으로써, SMR 활용에 대한 정책적 시사점과 현재 기술이 극복해야 할 한계를 제시한다는 점에서 독창성을 지닌다. 또한, 본 연구는 넛지 효과의 실효성을 평가하고, 설문조사에 포함된 넛지에 의해 소형모듈원자로 및 수소연료전지에 대한 선호도가 영향을 받는지 여부를 조사하여 궁극적으로 연구결과를 바탕으로 정책적 제언을 제공하는 것을 목표로 한다. 혼합 로짓 모델을 통한 선호도 분석 결과, 국민들은 LNG 발전보다 재생에너지원을 더 선호하는 반면, 대형 원자로와 소형 원자로는 LNG 발전보다 선호하지 않는 것으로 나타났다. 또한, 넛지는 국민들에게 전기요금에 대한 불확실성으로 작용하여 요금에 대해 더욱 민감하게 반응하게 만드는 것으로 나타났다. 시나리오 분석 결과, 대형 원전과 SMR의 선택 확률에 따라 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며, 넛지를 포함했을 때 선택 확률이 크게 낮아진 것을 볼 때, 전기요금에 대한 불확실성 확보가 정책 설계 및 실행에 있어 중요하다는 것으로 분석되었다. 주요어: 소형 모듈형 원자로(SMR), 넛지 효과, 이산선택실험, 혼합로짓 모형, 활용 가능성 분석 학번: 2022-26549As the threat of global warming becoming a reality with global near- surface temperature nearing 1.5°C above preindustrial levels, new sustainable technologies are in the process of development to reduce greenhouse gas emission. Small Modular Reactor (SMR) is one of the technologies in development to mitigate the greenhouse gas emission utilizing nuclear power smaller and safer. This study employs a conjoint survey and Bayesian mixed logit model to analyze consumer preferences for specific attributes of energy source including SMR. It analyzes households Marginal Willingness to Pay (MWTP) for each energy source and simulates the degree of household acceptability of SMR through scenario analysis. Also, this study provides originality in that it provides detailed economic feasibility analysis through realistic scenario analysis in which SMRs can be utilized in South Korea, providing policy implications in utilizing SMRs and the current limitations the technology must overcome. This study further aims to assess the effectiveness of nudge effect and investigate whether the preferences for Small Modular Reactors (SMR) are influenced by nudges included in the survey, ultimately providing policy recommendations based on the findings. From the results of the preference analysis through the mixed logit model consumers prefer renewable energy sources compared to LNG/Coal power while both the large nuclear reactor and SMR were not preferred relative to LNG/Coal power. The nudge utilized in with the increase in electricity fee attribute made consumers more sensitive towards the fee attribute as it acted as an uncertainty to the people concerning electricity fees. The scenario analysis showed that there were marginal differences in the choice probability between SMRs and large nuclear reactors. While the nudge significantly dropped choice probabilities when included, proving that assuring certainty in terms of electricity fee will be crucial in policy design and implementation. Keyword : Small Modular Reactor, Nudging effect, Discrete Choice Experiment, Mixed logit model, Feasibility assessment Student Number : 2022-26549Abstract iii Contents . v List of Tables .vii List of Figures viii Chapter 1. Introduction 1 Chapter 2. Literature Review 5 2.1 Current Status and Policies Regarding SMRs 5 2.2 Studies on Consumers Preferences toward Nuclear Power and Renewable energy 11 2.3 Studies on utilizing nudges 15 2.4 Contribution of this Study . 19 Chapter 3. Methodology 21 3.1 Research Framework 21 3.2 Discrete Choice Experiment 23 3.2.1 Stated Preference Approach 23 3.2.2 Selection of the Methodology 24 3.2.3 Survey Design 25 3.3 Model Specification 33 Chapter 4. Empirical Analysis 44 4.1 Collection of Data 44 4.2 Estimation Results 48 4.2.1 General Consumer Preference by Energy Source 48 4.2.2 Marginal Willingness to Pay 53 4.3 Scenario Analysis 56 4.3.1 Scenario Background 56 4.3.2 Sensitivity Analysis 60 4.3.3 Scenario Analysis results 65 Chapter 5. Conclusion 74 Bibliography 78 Appendix 1: Choice Experiment Survey 89 Appendix 2: Cost Benefit Analysis 103 Abstract (Korea) 106석

전원 자립형 웨어러블 센서 플랫폼을 위한 유연 공진기 및 안테나 구조 연구

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2023. 2. 홍용택.USN(Ubiquitous Sensor Network)을 이용한 실시간 소방, 물류관리, u-city, 홈네트워크 등 다양한 응용분야가 있습니다. 그러나 배터리 수명에는 한계가 있으며 배터리 크기도 USN 시스템의 큰 이슈 중 하나입니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 주변 환경으로부터 에너지를 획득할 수 있는 많은 에너지 하베스팅 방법이 연구되어 왔습니다. 또한, 무선으로 전력을 송수신하는 방법도 연구되고 있는데 이러한 기술을 무선 전력 전송(WPT)이라고 합니다. 유도 결합, 자기 결합, 마이크로웨이브 등을 이용하여 수 mm – 수 m까지 전력을 전송하여 원하는 기기를 충전하는데 활용하고 있습니다. 최근 웨어러블 센서 플랫폼에 전원을 공급하는 방법으로 무선 전력 전송 방식이 널리 사용되고 있습니다. 웨어러블 센서 플랫폼 특성상 대용량 배터리를 사용할 수 없고, 높은 IP 등급을 위해 충전 포트를 없애는 추세이기 때문입니다. "박막"과 "유연성" 이 두 키워드는 웨어러블 센서 플랫폼 기술에서 가장 중요하다고 할 수 있습니다. 따라서 본 연구에서는 위의 두 가지 키워드를 지향하여 무선 전력 전송을 위한 공진기 또는 안테나를 연구하였습니다. 먼저 박막 공진기에 대한 선행 연구가 진행되었습니다. 무선 전력 전송 시스템에서 고품질 팩터(Q-factor) 코일 안테나를 얻기 위해 비균등 인쇄 구조를 제안하였습니다. 공진 방식의 무선 전력 전송에서 품질 요소는 전송 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나입니다. 일반적으로 공진기의 크기를 크게 함으로써 품질계수를 높이지만, 본 연구에서 제시한 구조를 통해 크기를 변경하지 않고도 품질계수를 최대화할 수 있습니다. 또한 이 방식은 단점으로 지적됐던 '인쇄 안테나'의 저품질 요인을 개선할 수 있습니다. 고품질 요소를 달성하기 위한 주요 아이디어는 외경에 따라 일정하지 않은 피치와 너비를 통해 저항요소를 최소화하는 것입니다. 인쇄된 패턴의 라인 피치와 너비는 외경에 비례하여 점차 증가합니다. 이 설계 방법을 사용하여 기존 설계 안테나에 비해 Q-factor가 약 21.8 % 향상된 결과를 얻을 수 있었습니다. 또한 외경 크기가 같다면 일반적인 코일 안테나보다 성능이 월등히 우수함을 확인할 수 있었습니다. 두 번째 연구는 플렉서블 안테나의 중심 주파수 재구성에 관한 연구입니다. 플렉서블 안테나의 경우 안테나를 구부릴 때 발생하는 기생 성분으로 인해 중심 주파수가 이동합니다. 기존 연구에서는 주파수 재구성 회로를 통해 중심 주파수를 재구성하는 연구가 진행되었다. 재구성 회로를 사용하는 경우 복잡도가 증가하여 모든 시스템을 유연하게 구성하기가 어렵습니다. 따라서 본 논문에서는 주파수 재구성 회로의 도움 없이 굴곡진 표면 구조를 통해 안테나가 구부러져도 중심 주파수가 변하지 않는 플렉서블 안테나를 제안하였습니다. 안테나가 구부러질 때 발생하는 기생 성분을 연구하여 중심 주파수의 변화 원인을 규명하고 이를 해결하기 위한 구조를 제안하였습니다. 기생 성분을 계산하기 위해 플렉서블 안테나의 곡면의 수직 성분으로 나눈 근사 모델을 사용하였고 이를 통해 물결 모양의 표면을 통해 구조적으로 중심주파수를 재구성하는 구조를 제안할 수 있었습니다. 물결 모양의 표면을 구현하기 위해 게이팅 에어 갭 구조를 제안하였고, 이를 통해 안테나 이득을 1.47dBi 증가시켰습니다. 또한 전도성 천을 이용한 물결 모양의 표면 구조를 통해 주파수 편이를 약 86 %(70 MHz ~ 10 MHz) 줄이고 게인 감소를 약 86 %(4.4 dBi ~ 0.63 dBi) 개선할 수 있었습니다. 마지막으로 고품질 계수를 가진 섬유 공진기를 제조하는 새로운 방법을 연구하였습니다. 전도성 실에는 금속 실과 전도성 실의 두 가지 유형이 있습니다. 금속사는 전기적 특성 면에서 장점이 있지만 생산성과 내구성 면에서 큰 단점이 있습니다. 본 논문은 전도성 원사만을 사용하여 제조된 새로운 공진기를 제시하였습니다. 여기에 사용된 전도성 원사는 본질적으로 저항 값이 높습니다. 또한 단면 박음질 공진기는 이러한 형태의 설계 및 생산에서 중대한 제작 오류로 인해 재현성이 낮습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전도성 천을 사용한 양면 재봉 공진기를 제안하였습니다. 윗실 자수에 대한 제작 연구가 부족하여 기존의 공진기는 밑실에만 전도성 원사를 사용합니다. 그러나 본 논문에서는 밑실뿐만 아니라 윗실에도 영률이 낮은 전도성 원사를 적용하여 공진기를 제작하였습니다. 공정 오차를 줄이기 위해 도전성 천을 이용한 새로운 적층 구조를 제안하였고 이러한 구조를 통해 저항을 효과적으로 낮출 수 있어 제작오차를 크게 줄일 수 있었습니다. 이를 통해 품질 계수를 기존 자수 공진기보다 약 4배 높은 4.29까지 높였습니다.There are various application areas using USN (Ubiquitous Sensor Network) such as real-time fire protection, logistics management, u-city and home network. However, the battery life has a limit and the size of battery is also bottleneck of the USN systems. To solve these problems, many energy harvesting methods that can acquire energy from the surrounding environment have been researched. In addition, a method of wirelessly transmitting and receiving power is being studied. It is called wireless power transmission (WPT). There are some methods using the induction coupling, magnetic coupling, microwave etc... Recently, a wireless power transmission method has been widely used as a method of supplying power to a wearable sensor platform. This is because, due to the nature of the wearable sensor platform, large-capacity batteries cannot be used, and the trend is to eliminate charging ports for high IP ratings. "Thin film" and "flexible" These two keywords can be said to be the most important in wearable sensor platform technology. Therefore, in this study, a resonator or antenna for wireless power transmission was studied aiming at the above two keywords. First of all, previous research on thin-film resonators was conducted. An unequal printed structure is proposed to obtain high quality factor (Q-factor) coil antenna in wireless power transmission system. In the resonance method wireless power transmission, the quality factor is one of the important factors that determine the transmission efficiency. Generally, the quality factor is increased by increasing the size of the resonator, but through the structure presented in this paper, the quality factor can be maximized without changing the size. In addition, this method can improve the low-quality factor of the "printed antenna", which was pointed out as a disadvantage. The main idea to achieve high quality factor is a pitch and width that is not constant along the width. The line pitch and width of the printed pattern are gradually increased in proportion with outer diameter. By using this design method, the Q-factor is increased about 21.8% in comparison with conventionally designed antenna. In addition, it can be confirmed that the antenna performance is substantially superior to that of a typical coil antenna if the size conditions are the same. Second research is a study on the center frequency reconfiguration of a flexible antenna. In the case of a flexible antenna, the center frequency shifts due to parasitic components generated when the antenna is bent. In previous studies, research has been conducted to reconfigurate the center frequency through a reconfiguration circuit. When using a reconfiguration circuit, it is difficult to flexibly configure all systems due to increased complexity. Therefore, in this paper, we propose a flexible antenna that does not change the center frequency even when the antenna is bent through a wavy surface structure without the aid of a frequency reconfiguration circuit. By studying the parasitic component that occurs when the antenna is bent, the cause of the change in the center frequency is identified and a structure to solve it is proposed. In order to calculate the parasitic component, an approximate model divided by the vertical component of the bending surface of the flexible antenna was used. In this paper, a gating air-gap structure was proposed to realize a wavy surface, and through this, the antenna gain was increased by 1.47 dBi. In addition, through the wavy surface structure using E-textile, it was possible to reduce the frequency shift by about 86% (70 MHz to 10 MHz) and improve the gain reduction by about 86% (4.4 dBi to 0.63 dBi). This allows the frequency to be reconfigured in real time without additional circuitry. Last research presents a new method by which to manufacture a fiber resonator with a high-quality factor. There are two types of conductive threads: metal yarns and conductive yarns. Metal yarns have advantages in terms of electrical properties, but they have great disadvantages in terms of productivity and durability. This paper presents a novel resonator manufactured using only conductive yarns. The conductive yarns used here have a high resistance value inherently. In addition, the single-sided sewn resonator has low reproducibility, due to major fabrication errors in the design and production of this type. In order to address these issues, a double-sided sewn resonator with conductive cloth is proposed. Because of the lack of fabrication studies in embroidering the upper thread, conventional resonators use a conductive yarn only for the lower thread. However, in this paper, a resonator is manufactured by applying a conductive yarn with a low Youngs modulus to the upper thread as well as the lower one. In order to mitigate the process error, a novel stacking structure is proposed using conductive cloth. Through this structure, it was possible to lower the resistance effectively, greatly reducing the fabrication errors. Finally, the quality factor is increased up to 4.29 that is approximately 4 times higher than that of the previous embroidered resonators.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Study Background 1 1.2 Purpose of Research 3 1.3 Technical Characteristics applied in this Study 5 1.4 Research Trends 9 Chapter 2. New Design Topology of High-Q Factor Printed base Antenna having Unequal Width and Pitch used for Near-field Wireless Power Transmission 17 2.1 Introduction 17 2.2 Modelling of Resonator Parasitic Components 21 2.3 Analysis of the Relationship between the Quality Factorand Each Variable that Determines the Form Factor 25 2.4 Wireless Power Transmission Test 35 2.5 Actual Cell Phone Charging Experiment 43 2.6 Chapter Summary 45 Chapter 3. E-textile based Wavy Surface WPT Flexible Antenna with Frequency Self-reconfiguration Function for Battery-less Sensor Platform 48 3.1 Introduction 48 3.2 Antenna Design using Gridded Substrate 50 3.3 Wavy Surface Antenna 56 3.4 Chapter Summary 73 Chapter 4. Q-Factor Improvement of Embroidered WPT Resonator with Low Resistive Structure for Driving Wearable Sensor Platform 77 4.1 Introduction 77 4.2 Printed 2D Resonator Modelling & Analysis 82 4.3 Fabrication of Enhanced Fiber Resonators for Wireless Power Transmission 88 4.4 Electrical Performance of Manufactured Resonator and Applied to Smart Clothing 93 4.5 Chapter Summary 94 Publicaton List 98 Abstract in Korean 100박

건물 속성 정보를 이용한 보행자 내비게이션용 랜드마크 추출 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 건설환경공학부, 2014. 2. 유기윤.최근 인터넷과 스마트폰의 발달로 다양한 공간정보서비스가 제공됨에 따라 보행자용 내비게이션에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 보행자에게 길안내를 하는 데 랜드마크를 이용하는 것이 보행자의 이동 특성, 길찾기 성공률 측면에서 효율적이다. 이에 따라 보행자를 위한 랜드마크를 추출하려는 여러 연구들이 진행되어 왔다. 그러나 선행연구는 랜드마크를 추출할 때 건물들 간의 차이만을 고려하고, 보행자 내비게이션이 구동되는 화면 속 지도에 대한 사용자의 시각적 주의를 고려하지 않았다는 단점이 있다. 본 연구는 건물의 속성을 지역적 변수와 전역적 변수로 정의함으로써 이와 같은 문제를 개선하고자 한다. 지역적 변수는 건물들 간의 차이를 나타내고 전역적 변수는 건물이 가지는 고유한 특성을 나타냄으로써 건물의 현출성과 시각적 주의 정도를 반영한다. 또한, 후보군 추출 방법에 네트워크 보로노이 다이어그램을 이용하여 네트워크의 연결성을 고려하고 후보군 중첩 현상을 해결한다. 보행자용 랜드마크를 추출하기 위해 본 연구가 제안한 프로세스는 보행자를 위한 선택점 선정, 랜드마크 후보군 추출, 건물 속성 변수 정의, 속성 변수의 차원 축소 그리고 최종 랜드마크 추출의 단계로 이루어진다. 본 연구는 서울특별시 관악구 일부지역을 대상으로 제안한 알고리듬을 적용하여 랜드마크를 추출하였다. 마지막으로 추출한 랜드마크를 국내 포털 지도서비스의 레이블, 경로 안내에서 이용되는 랜드마크와 비교하여 본 연구에서 추출된 랜드마크를 평가하였다. 결론적으로 본 연구가 추출한 랜드마크가 보행자 내비게이션의 길안내에 이용될 수 있으며, 사용자가 전체 경로 및 공간에 대해 이해하는 데 기여할 수 있을 것이라 판단하였다. 초 록 ⅲ 목 차 ⅳ 그림 차례 ⅵ 표 차례 ⅸ 1. 서론 1 1.1 연구 배경 및 목적 1 1.2 관련 연구 5 1.3 연구 범위 및 방법론 8 2. 랜드마크 추출 방법 11 2.1 보행자를 위한 선택점 선정 11 2.1.1 보행자용 도로망 전처리 11 2.1.2 선택점 선정 방법 13 2.2 랜드마크 후보군 추출 15 2.3 건물 속성 변수 정의 18 2.3.1 기하학적 특성 18 2.3.2 의미론적 특성 19 2.3.3 지역적 변수와 전역적 변수의 계산 20 2.4 속성 변수의 차원 축소 22 2.5 최종 랜드마크 추출 25 3. 실험 및 결과 26 3.1 실험 대상지역 26 3.2 보행자를 위한 선택점 선정 실험 및 결과 27 3.2.1 선택점 선정을 위한 보행자용 도로망 전처리 27 3.2.2 선택점 선정 결과 28 3.3 랜드마크 후보군 추출 실험 및 결과 30 3.3.1 Isovist 폴리곤 30 3.3.2 네트워크 보로노이 다어그램(NVD) 32 3.3.3 최종 후보군 추출 34 3.4 건물 속성 변수 정의 및 계산 37 3.5 속성 변수의 차원 축소 실험 및 결과 39 3.5.1 PCA 결과 39 3.5.2 PCA 결과 분석 41 3.6 최종 랜드마크 추출 결과 44 4. 평가 48 5. 결론 61 참고문헌 63 부록 67 Abstract 88Maste

Neuronal Responses in the Globus Pallidus during Subthalamic Nucleus Electrical Stimulation in Normal and Parkinson’s Disease Model Rats

Deep brain stimulation (DBS) of the subthalamic nucleus (STN) has been widely used as a treatment for the movement disturbances caused by Parkinson's disease (PD). Despite successful application of DBS, its mechanism of therapeutic effect is not clearly understood. Because PD results from the degeneration of dopamine neurons that affect the basal ganglia (BG) network, investigation of neuronal responses of BG neurons during STN DBS can provide informative insights for the understanding of the mechanism of therapeutic effect. However, it is difficult to observe neuronal activity during DBS because of large stimulation artifacts. Here, we report the observation of neuronal activities of the globus pallidus (GP) in normal and PD model rats during electrical stimulation of the STN. A custom artifact removal technique was devised to enable monitoring of neural activity during stimulation. We investigated how GP neurons responded to STN stimulation at various stimulation frequencies (10, 50, 90 and 130 Hz). It was observed that activities of GP neurons were modulated by stimulation frequency of the STN and significantly inhibited by high frequency stimulation above 50 Hz. These findings suggest that GP neuronal activity is effectively modulated by STN stimulation and strongly dependent on the frequency of stimulation.ope

How to Undertake Architectural Innovation in Food Industry: The case of South Korean New Food Product Market

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 농업생명과학대학 농경제사회학부, 2017. 8. 최영찬.New food products market in South Korea shows characteristics of bandwagon effect, hunger marketing, and viral marketing. Some products have shown explosive consumer responses after launching in the market. After a few months, some products are discontinued where others are still attracting consumers. This study tries to explain the different diffusion results of new food products, based on their innovativeness. Consumers respond differently to new food products based on its innovation types, architectural and modular. This study evaluates market performance of several new food products which have drawn explosive responses after launching in South Korea food market. Binary logistic regression model and Cox-proportional hazards model are applied to explain market performances of the new food products by consumer innovativeness and innovation types of new food products, modular and architectural. The result identifies consumer innovativeness as a significant determinant at the initial period of both innovation types in new food product consumption. However, the consumer innovativeness only affects purchase of new food products with modular innovation in the long term, but does not on products with architectural innovation. The results explain the diffusion of purchase increase to all consumers in the new food products market with architectural innovation. They also explain the short term purchase expansion of new food products with modular innovation, but the purchase disappearance in the long term with launching.Ⅰ. Introduction 1 Ⅱ. Background of Study 4 1. New food product market in Korea 4 2. Type of consumers to respond innovative product 7 3. Type of production innovation 11 4. Shaping Hypotheses 14 Ⅲ. Research Design 16 1. Research procedure 16 2. Entering the field 21 Ⅳ. Analysis 24 1. Data Collection 24 2. Impact of consumer innovativeness on new food product purchase 26 3. Impact of consumer innovativeness on purchase diffusion of new food product 27 Ⅴ. Research Results 29 1. Impact of Consumer Innovativeness on new food products 29 2. Consumer Innovativeness Impact on purchase diffusion of new food products 32 Ⅵ. Conclusion 35 Reference 39Maste

Directionality in Stress Shift in English Noun Phrases

In English noun phrases, a general restriction against stress clash is sometimes violated. Such variation in rhythmic stress shift raises the question of when and why native speakers choose one variant over another. The aim of this paper was to analyze such variation and identify factors that underlie the shift variation found in English [level 2 prefixed adjective + noun] phrases on the basis of native speakers responses. The results suggest that the variation is driven by the interplay of the phonotactics across morpheme boundaries, the morphological structure of complex adjectives, the conspiracy of foot form improvement depending on the harmony scale, and the optimal eurhythmic distance in rhythmic stress shift.이 논문은 한국기술교육대학교 2018 교육연구진흥비의 지원에 의해 수행되었

The neuromodulation of neuropathic pain by measuring pain response rate and pain response duration in animal

OBJECTIVE: Neuropathic pain causes patients feel indescribable pain. Deep Brain Stimulation (DBS) is one of the treatment methods in neuropathic pain but the action mechanism is still unclear. To study the effect and mechanism of analgesic effects from DBS in neuropathic pain and to enhance the analgesic effect of DBS, we stimulated the ventral posterolateral nucleus (VPL) in rats. METHODS: To observe the effect from VPL stimulation, we established 3 groups : normal group (Normal group), neuropathic pain group (Pain group) and neuropathic pain+DBS group (DBS group). Rats in DBS group subjected to electrical stimulation and the target is VPL. RESULTS: We observed the behavioral changes by DBS in VPL (VPL-DBS) on neuropathic pain rats. In our study, the pain score which is by conventional test method was effectively decreased. In specific, the time of showing withdrawal response from painful stimulation which is not used measuring method in our animal model was also decreased by DBS. CONCLUSION: The VPL is an effective target on pain modulation. Specifically we could demonstrate changes of pain response duration which is not used, and it was also significantly meaningful. We thought that this study would be helpful in understanding the relation between VPL-DBS and neuropathic pain.ope

Soluble amyloid precursor protein 유리 조절기전에 관한 연구 및 사람의 무스카린성 아세틸콜린수용체에 대한 항체 제조

Alzheimer s disease (AD)는 임상적으로는 기억력 저하, 인지능력 저하, 주의력 저하, 사고력 저하와 판단력 저하 등의 증상을 나타내고, 병리학적으로는 대뇌피질과 해마 또는 편도핵에서 senile-amyloid plaque와 neurofibrillary tangle이 관찰되어지는 신경퇴행성 질환의 일종이다. AD에서 특징적으로 축적되는 아밀로이드 섬유는 전구단백질인 amyloid precursor protein (APP)의 비정상적인 분해산물인 β-amyloid 혹은 βA4라 불리우는 아밀로이드 펩티드로 구성되어 있고 AD에 있어서 학습과 기억 능력에 손상을 주는 요인으로 작용한다. 이에 반해, 정상적인 세포에서는 APP의 대사 과정중 용해성 아밀로이드 전구단백질 (souble amyloid precursor protein : sAPP)이 세포 밖으로 분비되어 세포 생존, 증식과 부착을 조절하며 신경돌기의 발아 후 생육을 유도하기도 한다. APP를 분해하여 βA4 및 sAPP를 생성시키는 효소들은 아직 규명되어 있지 않으며 βA4 생성과 sAPP 유리 기전에 관해 많은 연구가 이루어지고 있으나 정확한 조절 기전에 대해서는 아직 자세히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 무스카린성 아세틸콜린 수용체 subtype중 m3를 다량 발현시키고 EGF 수용체를 함유하고 있다고 알려진 신경세포인 SH-SY5Y neuroblastoma cell을 이용하여 sAPP의 유리 조절 기전에 이 두 수용체간의 상호작용에 의한 신호 전달 경로가 관여하는지 조사하고자 하였다. 유리된 sAPP의 양을 측정하기 위한 방법으로 full-length APP (APPFL)의 NH2 말단을 인식하는 monoclonal antibody를 사용하여 western blot을 시행한 후 LAS 1000을 이용하여 정량하였다. 먼저, SH-SY5Y 세포에서 정상적인 대사과정으로부터 sAPP가 세포배양액으로 유리되고, 무스카린성 효능제인 carbachol, protein kinase C (PKC) activator인 PMA와 EGF를 처리하면 sAPP 유리가 더욱 증가되는 것을 확인하였다. 이러한 과정에 Ca^++이 관여하는 지를 Ca^++ chelator인 EGTA를 전처리하거나 약물과 동시에 처리하여 관찰한 결과, mAChR 활성화에 의한 sAPP 유리 증가 효과는 세포 내 Ca^++에 의존적으로 나타나나 직접적인 PKC 활성화 및 EGF 수용체 활성화에 따른 sAPP 유리는 Ca^++과 무관한 것으로 관찰되었다. EGF 수용체가 mAChR 자극에 의해 활성화 (transactivation)되어 mAChR의 기능을 매개한다는 최근의 보고가 있어서 sAPP 유리 증가 기전에 mAChR와 EGF 수용체간의 상호작용에 의한 경로가 관여하는지를 조사하기 위하여 EGF 수용체에 특이적으로 작용하는 억제제를 처리하여 carbachol에 의한 sAPP 유리 증가효과에 대한 영향을 보았으나 큰 변화를 관찰하지는 못하였다. 그러나 SH-SY5Y 세포가 EGF 수용체를 다량 발현하지 않아 24시간 이상의 장시간 처리 효과를 확인할 필요가 있다. 최근에 matrix metalloproteinase인 MMP-9이 βA4의 생성과 분해에 관련되고 따라서 노화와 AD에서의 MMP-9의 기능이 제기되어 본 실험에서는 MMP-9과 sAPP 유리 효과와의 관계를 조사하기 위해 baculovirus/곤충세포 체계를 이용하여 발현시켜 얻어진 MMP-9을 직접 세포에 처리하여 보았으나 큰 변화를 관찰할 수 없었다. 그러나 처리한 MMP-9의 농도가 정확하지 않았기 때문에 MMP-9과 sAPP의 상호 연관성은 더 조사해볼 필요가 있다고 사료된다. 본 실험 목적과는 별도로, 무스카린성 수용체 각 subtype에 대해 선택성을 나타낼 수 있는 항체를 제조하기 위한 목적으로 사람의 mAChR 중 Hm1, Hm2, Hm3의 5번째와 6번째 TM 부위 사이에 위치하여 subtype 간의 유사성이 희박한 third cytoplasmic loop (i3 ; 157-240 amino acids in length)을 pET-32a(+) expression vector에 subcloning하여 E.coli 균주인 BL21(DE3)pLysS에서 thioredoxin (trxA) fusion protein을 발현시키고 순수 분리하였다. Thrombin으로 N-terminal fusion sequence를 제거하여 순수 분리한 단백질을 mouse에 면역화 (immunization)시켜 항혈청 (antiserum)을 얻었다. 얻어진 항혈청을 ELISA와 western blotting을 이용하여 subtype 특이성은 부족하나 titer가 높은 polyclonal mAChR 항체가 제조되었다는 것을 확인하였다. ; Alzheimer s disease (AD), an incurable neurodegenerative condition characterized by a progressive decline in cognitive function defined by a loss of memory, decreased ability to learn, decreased attention span, and a severe compromise in thinking ability, judgement, and decision making. The β-amyloid deposits found in the brains of AD patients are composed of peptides (Aβ) derived by proteolytic cleavage of the amyloid precursor protein (APP). Whereas APP normally undergoes proteolytic cleavage inside the β/A4-sequence, resulting in release of the secreted form of APP (sAPP) into the extracellular space. sAPP has been reported to be involved in the regulation of cell survival, proliferation, cell adhesion, and to induce neurite outgrowth. In the present study, we examine whether the interaction between muscarinic acetylcholine receptors (mAChR) and epidermal growth factor receptor (EGFR) involves in the regulation of the release of sAPP in SH-SY5Y neuroblastoma cells expressing abundant m3 mAChR and EGFR endogeneously. The amount of sAPP secreted from the culture media was quantified by immunoblot analysis with the monoclonal antibody 22C11 which recognizes N-terminal of APPFL. Increase in sAPP released by normal metabolism of APP was detected in control medium in a time-dependent manner, and sAPP release was stimulated by carbachol, a muscarinic agonist, EGF, and phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA), a PKC activator. The carbachol-induced increase in sAPP release was blocked by EGTA, a Ca^++ chelator, indicating a Ca^++-dependent mechanism. On the other hand, PMA or EGF-induced sAPP release was Ca^++-independent. To explore the effect on sAPP release by cross-talk between mAChR and EGFR, cells were treated with the specific inhibitor of the EGFR kinase activity, tyrophostin AG1478, but significant effect of the agent on carbachol-induced sAPP release was not observed. The possibility for MMP-9 playing as a role of α-secretase was also persued in this study. The addition of MMP-9 protein partially purified from culture medium of Sf9 cells infected with recombinant MMP-9 viruses showed no significant changes in the sAPP release in SH-SY5Y cells. In addition, to develop antibodies specific for the muscarinic acetylcholine receptor (mAChR) subtypes, unique regions of m1, m2, and m3 cDNAs, corresponding to the third cytoplasmic (i3) loops, were subcloned into pET-32a(+), a bacterial expression vector and the fusion proteins were expressed in BL21(DE3)pLysS. The fusion proteins were cleaved by thrombin to separate Hm1, Hm2, or Hm3 proteins from N-terminal fusion sequence. The mice were immunized with each purified proteins and each antisera were characterized by Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) and western blot analysis. The resultant polyclonal antisera against mAChR with high titier were produced although they were not subtype-specific.I. 서 론 = 1 II. 실 험 = 13 A. 실험재료 및 기기 = 13 1. 실험재료 및 시약 = 13 1.1. DNA 및 효소 = 13 1.2. 배지 = 13 1.2.1. 박테리아 배지 = 13 1.2.2. SH-SY5Y 세포 배양 배지 = 14 1.3. SH-SY5Y 세포 = 14 1.4. 약물 및 기타시약 = 15 1.5. 실험 동물 = 15 1.6. 방사선 동위원소 = 16 2. 사용 기기 = 16 B. 실험방법 = 17 1. SH-SY5Y 세포 배양 = 17 2. Inositol 1,4,5-trisphosphate (IP_3)의 측정 = 17 2.1. IP3 binding protein의 제조 = 17 2.2. Inositol 1,4,5-triphosphate binding assay = 18 3. 약물 처리 = 19 4. 단백질 정량 = 19 5. Sodium dodesyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) = 20 6. Western blot analysis = 22 7. Zymography = 24 8. mAChR 항체 제조 = 25 8.1. Expression vector 제조 = 25 8.1.1. Hm1 = 28 8.1.2. Hm2 = 30 8.1.3. Hm3 = 33 8.2. BL21(DE3)pLysS supercompetent cell 제조 = 34 8.3. BL21(DE3)pLysS competent cell에 transformation = 35 8.4. Hm1, Hm2, Hm3 trx fusion protein 발현과 분리 = 35 8.5. Immunization of animals = 37 8.6. 혈청 분리 = 38 8.7. Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA) = 38 8.8. Western blot analysis = 39 III. 결과 및 고찰 = 40 A. sAPP 유리 조절 기전에 관한 연구 = 40 1. IP3 assay를 통한 SH-SY5Y 세포 내 무스카린 수용체 활성화에 의한 생화학적 반응 분석 = 40 2. SH-SY5Y 정상세포에서 sAPP 유리 = 40 3. mAChR 활성화에 의한 sAPP 유리 변화 = 42 4. PKC 활성화에 의한 sAPP 유리 변화 = 45 5. EGF 수용체 활성화에 의한 sAPP 유리 변화 = 47 6. mAChR와 EGF 수용체의 상호작용에 의한 sAPP 유리 변화 = 50 7. MMP-9에 의한 sAPP 유리 변화 = 53 B. 무스카린성 아세틸콜린 수용체 항체 제조 = 56 1. Hm1, Hm2, Hm3/pET-32a(+) fusion protein 발현과 순수 분리 = 56 2. ELISA assay와 Western blotting을 통한 항혈청 분석 = 61 IV. 결 론 = 64 참 고 문 헌 = 66 Abstract = 8

공기 흡입구를 가진 초음속 비행체의 가진하중 및 진동응답 예측에 관한 연구

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2017. 2. 신상준.This thesis presents an estimation methodology on the vibratory response of the supersonic flight vehicle caused by various dynamic loads during operation. High-speed flight vehicle (HSFV) is an imaginary supersonic flight vehicle with an air breathing engine (i.e., ramjet engine). It undergo severe dynamic loads which are generated during the launch and in-flight environments. And a typical vehicle is composed of thin plate skin structures with high-performance electronic units sensitive to such vibratory loads. Such lightweight structures are then exposed to external dynamic loads which consist of random excitation, shock, and acoustic loads created under the operating environments. Three types of dynamic loads (acoustic loads, rocket motor self-induced excitation loads and aerodynamic fluctuating pressure loads) are considered as major components in this thesis. Generally, for large structural components such as an entire launch vehicle considering high frequency range, proper structural response analysis method should be chosen because it is known that deterministic method (such as finite element analysis) is not capable of precisely and efficiently predicting the response for high frequency ranges. To overcome such limitations of the deterministic method for high frequency range, statistical energy analysis is used in this thesis. The estimation results are compared with respect to the design specification (MIL-STD-810) to examine the appropriateness. The objective of this thesis is to study an estimation methodology which helps to establish design specification for the dynamic loads acting on the vehicle which cannot be followed general design procedure because there exit a little data can be applied to establish design dynamic loads.Chapter 1. Introduction 1 1.1. Background and Motivation 1 1.2. Dynamic Loads on a High Speed Flight Vehicle 6 1.2.1. Rocket Motor Vibratory Loads 7 1.2.2. Acoustic Vibratory Loads 8 1.2.3. Aerodynamic Fluctuating Pressure Excitation Loads 8 1.3. Analytical Method for the Higher Frequency Response 10 1.4. Objectives and Layout of Thesis 14 Chapter 2. Statistical Energy Analysis 17 2.1. Brief Historical Background 17 2.2. Theoretical Background 20 2.3. Advantages and Limitations 37 Chapter 3. Dynamic Loads on the High Speed Flight Vehicle during Launch Events 39 3.1. Acoustic Loads on the Launch Pad 39 3.2. Rocket Motor Vibratory Load 46 3.2.1. Rocket Motor Self-Excited Vibration 46 3.2.2. Overview of Input Force Estimation 49 3.3. Aerodynamic Fluctuating Surface Pressure Excitation Loads 50 Chapter 4. Input Force Estimation Method to Predict the Rocket Motor Self-Excited Loads 52 4.1. Introduction 52 4.2. Theoretical Background 53 4.3. Verification by a Simple Structure 67 Chapter 5. Prediction on Fluctuating Surface Pressure of the High Speed Flight Vehicle 83 5.1. Introduction 83 5.2. Present Prediction Procedure 87 5.3. Existing Semi-Empirical Model for the Attached Flows 90 5.3.1. Cockburn and Robertsons model 90 5.3.2. Emfimtsovs model 92 5.3.3. Goodys model 93 5.4. Verification of the present prediction procedure 95 5.4.1. Rocket Motor Self-Excited Vibration 95 5.4.2. Predicting fluctuating pressure using the present procedure on the ATLAS-Agena shroud 96 5.4.3. Examination of the surface pressure fluctuation spectrum 108 5.5. Fuselage excitation on a high speed flight vehicle 114 5.5.1. Devlopment of the present prediction analysis 114 5.5.2. Prediction on the fluctuating surface pressure of the vehicle 119 Chapter 6. Vibratory Response Analysis Using SEA 129 6.1. Development of the Present Response Aanlysis Model 129 6.2. Discussion of the predicted structural Response 135 Chapter 7. Conclusions and Future Works 147 7.1. Summary 147 7.2. Future Works 151 Bibliography 152 Appendix 162 Abstract in Korean 180Docto