비구조요소의 내진설계를 위한 등가정적 및 동적 층응답 분석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :공과대학 건축학과,2019. 8. 이철호.In this study, the commonly used method, equivalent static approach for seismic design of non-structural elements, was evaluated to find the possibility of developing current provisions. To evaluate current design code, ASCE7 is reviewed. By evaluating static load approach suggested in current code provisions, it seemingly revealed shortcomings of the static method while using dynamic method considering fundamental period of supporting structure. A total of five three-dimensional models were analyzed using structural analysis program. In the first set of analysis, 3-, 9-, 20-story three-dimensional SAC building models were evaluated and in the second set of analysis, 4-, 8-story asymmetrical telecommunication buildings were proposed for analyzing floor spectrum based on linear static analysis and dynamic analysis from ASCE7-16. Dynamic Analysis includes response spectrum analysis, linear time history analysis, nonlinear time history analysis and alternative floor response spectra. The result from both linear static analysis and dynamic analysis is typically used for floor response spectrum for nonstructural elements because each floors maximum acceleration can mitigate the process of reinforcement for nonstructural elements under earthquakes. Typically, most evaluations for spectrum analysis depend heavily on simplified two-dimensional numerical models. In this study, the equivalent static method was evaluated based on elementary structural dynamics and numerical case study of realistic three-dimensional model. The inaccuracy of the equivalent static approach resulting from the negligence of the fundamental period of supporting structures was clearly illustrated using elementary structural dynamics. The numerical dynamic analysis of 3-dimensional building models also showed that the magnitude and distribution of the maximum floor acceleration can significantly be influenced by the supporting structural characteristics such as fundamental period, higher modes, nonlinearity and torsion. The current equivalent static approach needs to be improved such that some of the key influential structural parameters are selectively included within the limit of practicality.최근 2 년간 한국에서는 리히터 규모 5.8의 경주지진(2016)과 5.4의 포항지진(2017)이 연달아 발생하며 수많은 재산피해를 입히고 더 이상 한국은 지진의 안전지대가 아니라는 사실과 함께 국민들에게 지진에 대한 경각심을 불러일으켰다. 특히 이번 포항지진에서는 보나 기둥, 슬래브등의 구조요소의 피해뿐만 아니라 비구조요소의 피해규모가 컸기 때문에 비구조요소의 내진설계에 대한 관심이 높아진 것이 사실이다. 건축구조기준에 따르면 건축구조요소뿐만 아니라 구조내력을 부담하지 않는 비구조요소인 비구조벽체, 이중바닥, 천장 및 캐비닛 등도 기준을 따라야 한다고 명시되어 있지만 사실상 적용사실유무는 확인하기 어려운 실정이다. 이번 연구에서는 비구조요소의 내진설계를 위해 일반적으로 사용되는 방법인 등가 정적해석법을 평가하여 현행 코드를 발전시킬 수 있는 가능성을 모색하였다. 현재 설계코드를 평가하기 위해 ASCE7를 검토해 현행 코드 조항에 제시되어 있는 등가정적 접근방식의 문제점을 분석한다. 건물의 고유주기를 고려한 동적해석법을 사용해 등가정적해석법의 문제점을 밝혀내고 구조해석 프로그램을 사용하여 수치해석적 결과를 분석하였다. ASCE7-16의 선형 정적해석과 동적해석을 기반으로 층응답 분석을 수행하였으며 수치해석은 총 5개의 3차원 건물모델들을 평가하였고 첫 번째 파트에서는 3층, 9층, 20층의 3차원 SAC건물 모델을 평가하였고 두 번째 파트에서는 비정형성이 있는 4층, 8층 통신건물을 분석하였다. 동적분석은 응답 스펙트럼 해석, 선형 시간이력 해석, 비선형 시간이력 해석 및 간략 층응답 스펙트럼 해석을 포함하는데 이번 연구에서는 응답 스펙트럼 해석, 선형 시간이력 해석과 비선형 시간이력 해석을 수행하였다. 등가정적해석과 동적 해석의 결과는 주로 비구조요소를 위한 층응답스펙트럼을 구하기 위해 사용되는데 이는 각 층의 최대 가속도가 지진의 영향을 받고있는 비구조요소의 내진설계 과정을 단순화 시켜주기 때문이다. 일반적으로 스펙트럼 분석에 대한 평가는 2차원 수치해석 모델에 크게 의존하기 때문에 중요한 매개변수들을 고려하기 위해서는 3차원 모델의 수치해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 현실적인 3차원 수치해석 모델의 기초 구조역학과 수치해석 연구를 바탕으로 등가정적해석법을 평가하였다. 기초 구조역학을 통해 건물의 고유주기를 반영하지 않은 등가정적해석법이 정확하지 않다는 것이 명확하게 설명된다. 또한 3차원 건물 모델의 동적 수치해석은 최대 층응답의 크기와 분포가 고유주기, 고차모드, 비선형성 및 비틀림과 같은 건물 특성에 따라 크게 영향을 받을 수 있음을 보여준다. 현행 등가 정적 방법은 일부 영향력 있는 매개변수가 실용성을 고려한 한계 내에서 선택적으로 포함되도록 개선될 필요가 있다.Table of Contents Abstract Table of Contents List of Figures Chapter 1 Introduction 1.1. Research background 1.2. Objectives and scope 1.3. Outline of thesis Chapter 2 Review of Equivalent Static Approach in Design Standards and Previous Studies 2.1. Backgrounds of current design standards 2.1.1. 1994 NEHRP 2.1.2. 1994 /1997 UBC 2.2. Current design codes 2.2.1. ASCE7-16 2.2.1.1. Equivalent static analysis 2.2.1.2. Dynamic analysis 2.2.2. EUROCODE 8 2.3. Previous studies 2.3.1. Kehoe and Freeman (1998) 2.3.2. Drake and Bachman (1995) 2.3.3. Singh (1987) 2.3.4. Anajafi and Medina (2018) 2.3.5. Villaverde (2000) Chapter 3 Evaluation Based on Elementary Dynamic Theory 3.1. Introduction 3.2. Preliminary analysis of instrumented building database 3.3. Absolute floor acceleration based on structural dynamics 3.4. Response of non-structural element supporting structures natural frequency 3.5. Summary Chapter 4 Evaluation of Equivalent Static Method based on Numerical Analysis 4.1. Introduction 4.2. Numerical model: 3-, 9-, 20-story SAC model, 4-, 8-story telecommunication building model 4.3. Effect of structural period 4.4. Effect of higher modes 4.5. Effect of Nonlinearity 4.6. Torsion 4.6.1. Introduction 4.6.2. Evaluation of ASCE 7-16 method 4.7. Floor response spectrum method application Chapter 5 Case study: Effect of ap, and Rp application 5.1. Acceleration sensitive non-structural component 5.2. Deformation sensitive non-structural component Chapter 6 Summary and Conclusions Bibliography Abstract (in Korean) AcknowledgementsMaste

라틴아메리카에서 포퓰리스트 통치가 자유민주주의에 미치는 가변적 영향

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 국제대학원 국제학과, 2020. 8. 김종섭.Populist rule is one of the most symbolic features that have characterized modern politics in Latin America. In so far as the outcomes of populist rule in the region are studied, one of the main interests in the existing literature is its impact on the quality of liberal democracy. This thesis seeks to contribute to the existing literature on the relationship between the two variables by conducting empirical research based on a panel dataset covering 18 Latin American countries from 1991 to 2017. I find an overall negative relationship between populist rule and liberal democracy, which is a reflection of their inherent incompatibility and the populist project of maximizing the utility of the individuals forming a majority at the expense of the elite and minority. However, what has been observed across the countries in the region is that some populist presidents distort liberal democratic institutions with a high level of discretion, whereas others relatively conform to the constraints imposed by liberal democracy and have a limited impact on it. I argue that the capability of populist presidents to attack liberal democratic institutions is determined by the estimated costs of doing so incurred by a set of constraints arising from three groups in society: the informal working class; the formal working class; and the capitalist class. Each of these three groups, with class-specific socioeconomic demands, curtails populist incumbents room to maneuver by posing a probable threat to governability. The populist government is by nature constrained by the requirement to please the informal working class, who constitute a majority in a typical Latin American society and are willing to support the populist project only if their socioeconomic demands are met. Its policy choices are also constrained by the formal working class and the capitalist class, who possess disproportionate influences in the society and are interested in the protection of the existing political order. I identify three variables that are closely related to each of the three potential veto players to the populist project: natural resource rents, industrial employment, and financial development. Depending on the levels of these three variables, the extent to which populist presidents can actually pursue strengthening of executive power and radical institutional changes that are consistent with their populist discourse is determined. I find that the negative impact of populist rule on liberal democracy is exacerbated with a higher level of natural resource rents and lower levels of industrial employment and financial development. Finally, I complement my quantitative analysis with an examination of the experiences of a number of Latin American countries under populist rule. This study is one of the first systematic evaluations of the constraints that shape governing populists capability to damage liberal democratic institutions.1. Introduction 1 2. Populism 9 2.1. Defining Populism 9 2.1.1 The Ideational Definition of Populism 9 2.1.2. The ideational Definition of Populism in Comparison 11 2.1.3. Advantages of the Ideational Definition of Populism 15 2.2. A Brief History of Populism in Latin America 17 2.3. Identifying Populist Presidents 22 3. Liberal Democracy 29 3.1. Defining Liberal Democracy 29 3.1.1. Democracy "without Adjectives" 29 3.1.2. The Definition of Liberal Democracy 30 3.2. Measuring Liberal Democracy 32 3.3. Liberal Democracy in Latin America 35 4. The Relationship between Populism and Liberal Democracy 44 4.1. Populist Threats to Liberal Democracy 44 4.1.1. The Impossibility of Coexistence 44 4.1.2. Populism as a Corrective to Democracy 46 4.1.3. The Populist Playbook 47 4.2. Populists Gone "Radical" and "Moderate" 57 4.3. Populist Presidents' Room to Maneuver and its Constraints 61 4.3.1. Populist Presidents and Constraints from Three Groups 61 4.3.2. Joint Effect of Populist Rule and Natural Resource Rents on Liberal Democracy 67 4.3.3. Joint Effect of Populist Rule and Industrial Employment on Liberal Democracy 72 4.3.4. Joint Effect of Populist Rule and Financial Development on Liberal Democracy 78 5. Empirical Analysis 83 5.1. Research Hypotheses 83 5.2. Model Specification 83 5.3. Regression Results 89 6. Case Study 105 6.1. Populist Rule, Natural Resource Rents and Liberal Democracy 105 6.2. Populist Rule, Industrial Employment and Liberal Democracy 110 6.3. Populist Rule, Financial Development and Liberal Democracy 116 7. Conclusion 121 References 127Docto

가상 네트워크의 자원 할당, 가격 결정 및 고장 관리

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2013. 8. 서승우.네트워크 가상화는 물리적 네트워크의 공유 자원들을 복수 개의 가상 네트워크들에 동적으로 할당할 수 있게 해주는 기술이다. 자원 할당의 유연성과 가상 네트워크들 사이의 독립성 때문에, 네트워크 가상화는 네트워크 테스트베드를 설계하기 위한 기반 기술로써 주로 활용되어 왔을 뿐만 아니라, 인터넷의 다양화를 지원하기 위한 비용 효율 높은 해결책으로써 여겨지기 시작했다. 서비스에 따라 계층화된 인터넷을 설계하기 위한 하나의 수단으로써, 네트워크 가상화는 여전히 해결해야 할 많은 도전 과제들을 가지고 있다. 이 학위 논문은 가상 네트워크 환경에서 중요한 몇 가지 새로운 연구 주제들을 제시하고, 그에 대한 효과적인 해법들을 제안한다. 첫 번째로, 가상 네트워크의 다양한 QoS 요구사항을 만족시킬 수 있는 네트워크 최적 분할 방법을 제안한다. QoS와 대역폭 제한 조건을 고려하여 가상 네트워크 분할 문제를 최적화 문제로 모형화하고, 문제의 구조적 복잡성을 해결하기 위해 최단 경로 라우팅에 기반한 휴리스틱을 제안한다. 실제 인터넷 환경을 고려한 대규모 실험을 통해, 제안한 휴리스틱의 효율성과 확장성을 입증한다. 다음으로, 가상 네트워크에서 차등 접속 서비스를 위한 경제성 분석 모델을 제시한다. 먼저 사용자 가입 변동 모형이 한 값으로 수렴하기 위한 충분 조건을 유도하고, 이러한 조건 하에서 인터넷 서비스 제공자의 수익을 최대화할 수 있는 최적의 가격 결정 방법 및 대역폭 분할 방법을 찾는다. 수치 실험을 통해, 적절한 가격 결정과 대역폭 분할이 이루어진다는 가정 하에서 차등화 서비스가 단일 서비스보다 더 높은 수익성을 나타낼 수 있음을 증명한다. 마지막으로, 가상 네트워크 간 트래픽 전환을 통한 빠르고 효과적인 고장 회복 기술을 개발한다. 가상 네트워크의 구조적 특성을 활용한 고장 회복 기술을 이용하면, 모든 링크에 대한 백업 경로가 항상 존재하도록 미리 토폴로지를 설계해야 할 필요가 없고, 각 라우터에서 그 경로들에 대한 계산을 미리 해 놓을 필요가 없다. 그럼에도 불구하고, 제안한 고장 회복 방법은 기존의 기술들과 같은 좋은 성능을 보인다. 이 학위 논문은 가상 네트워크를 기반으로 하는 인터넷 환경에서 발생할 수 있는 중요한 문제들을 다루고자 한다. 이 논문에서 제안하는 분석 모델 및 실험 결과들은 현재 인터넷의 한계를 극복하고, 미래 인터넷 아키텍처를 설계하기 위한 유용한 지침을 제공할 것이다.Network virtualization is an emerging technology that enables the dynamic partitioning of a shared physical network infrastructure into multiple virtual networks. Because of its flexibility in resource allocation and independency among virtual networks, the network virtualization technology has not only been mainly deployed to build a testbed network, but also has come to be regarded as a cost-effective solution for diversifying the Internet. As a means of building the multi-layered Internet, network virtualization still faces a number of challenging issues that need to be addressed. This dissertation deals with several important research topics and provides effective solutions in network virtualization environment. First, I focus on the optimal partitioning of finite substrate resources for satisfying the diverse QoS requirements of virtual networks. I formulate virtual network partitioning problem as a mixed integer multi-commodity flow problem. Then, to tackle the structural complexity of the problem, I propose a simple heuristic based on shortest path routing algorithm. By conducting large-scale network experiments, I verify the efficiency and scalability of the heuristic. Next, I propose an economic model for tiered access service in virtual networks in order to remedy the deficiency of the existing tiered service schemes. I first derive a sufficient condition for stability of user subscription dynamics, and find the optimal pricing and capacity partitioning by addressing the revenue maximization problem of the tiered access service in a network virtualization environment. Numerical results show that the tiered service can be more profitable than the non-tiered service under proper pricing and capacity partitioning conditions. Last, I develop a fast and effective failure recovery mechanism through inter-virtual network traffic switching in virtual networks. The proposed failure recovery mechanism neither has topological constraints for the existence of backup paths, nor requires the pre-computation of them, but nevertheless guarantees as fast recovery as the existing failure recovery methods. This dissertation aims to address important issues in the virtual network-based Internet. I believe that the analysis and results in this dissertation will provide useful guidelines to improve the Internet.1 Introduction 1.1 Background and Motivation 1.2 Contributions and Outline of the Dissertation 2 Effective Partitioning for Service Level Differentiation in Virtual Networks 2.1 Introduction 2.2 Related Work 2.3 Model and Assumption 2.3.1 Business Model 2.3.2 Network Model 2.3.3 Traffic Demands 2.3.4 QoS Metric 2.4 Formulation 2.4.1 Objective 2.4.2 Substrate Partitioning Problem 2.4.3 Decomposition 2.5 Heuristic 2.6 Evaluation 2.6.1 Small Network Experiment 2.6.2 Large Network Experiment 2.7 Summary 3 Optimal Pricing and Capacity Partitioning for Tiered Access Service in Virtual Networks 3.1 Introduction 3.2 Motivating Example 3.3 A Tiered Service Model 3.3.1 Network Virtualization Environment 3.3.2 Effective Access Rate 3.3.3 Valuation Parameter and User Utility 3.3.4 User Subscription and the ISP Revenue 3.4 Non-tiered Service Analysis 3.4.1 User Subscription Dynamics 3.4.2 Optimal Pricing for Maximizing the ISP Revenue 3.5 Tiered Service Analysis 3.5.1 User Subscription Dynamics 3.5.2 Convergence of the User Subscription Dynamics 3.5.3 Optimal Pricing for Maximizing the ISP Revenue 3.6 Numerical Results 3.6.1 Non-tiered Service Example 3.6.2 Tiered Service Example 3.7 Related Work and Discussion 3.8 Summary 4 Inter-Virtual Network Traffic Switching for Fast Failure Recovery 4.1 Introduction 4.2 Background 4.3 Preliminaries 4.3.1 Virtual Network Model 4.3.2 Design Goals 4.3.3 Business Models and Switching Policy Agreement 4.3.4 Other Considerations 4.4 Failure Recovery based on Traffic Switching 4.4.1 Inter-VN Traffic Switching 4.4.2 Failure Recovery Process 4.5 Numerical Analysis 4.5.1 Delay 4.5.2 Congestion probability 4.6 Summary 5 Conclusion A Proofs of Lemmas A.1 Proof of Lemma 2 A.2 Proof of Lemma 3Docto

2008-2016년 고용률 변화를 중심으로

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 사회과학대학 사회복지학과, 2019. 2. 구인회.인구고령화가 심각한 사회문제로 부각되면서 노인의 노동참여에 대한 사회적 관심이 커지고 있다. 노인의 경제활동 참여는 생산인구의 감소에 대응하고, 정부의 재정 부담을 줄이며, 개인의 삶의 질을 높이는 데 기여할 것으로 기대를 받고 있다. 그러나 한국 사회는 OECD 평균의 두 배가 넘는 노인 고용률에도 불구하고 여전히 절반에 가까운 노인이 빈곤에 처해 있고, 일하는 노인의 상당수는 고용불안과 저임금에 시달리고 있다. 이 연구는 노인의 노동시장 참여를 높이려는 사회정책적 노력에 앞서, 한국의 노인 고용률이 지속적으로 높은 수준을 유지하는 이유가 무엇인지에 대한 이해가 선행될 필요가 있다는 인식에서 출발한다. 서구의 경우, 20세기 이후부터 1980년대 중반까지 노인을 비롯한 고령층의 노동시장참여가 지속적으로 감소하는 추이를 보여왔으며, 이후 1990년대 들어서 비교적 안정적인 수준을 유지하다가, 1990년대 후반부터는 이전과 달리 증가하기 시작하였다. 노인 노동이 감소하던 시기에는 농업 비중의 감소와 같은 산업구조의 변화, 노인을 대상으로 한 소득보장제도의 확대가 주도적인 영향을 미쳤다. 반면, 노인의 고용률이 반등한 시기에는 노인의 노동생산성 향상이나, 여성의 노동시장 참여가 활발해진 변화 외에도, 공적연금제도를 비롯한 노후소득보장제도가 축소되는 등 이전 시기와는 다른 방향의 사회제도적 변화가 주된 영향을 미친 것으로 평가된다. 그러나 서구의 경험에 기초한 이러한 설명들로 한국 노인의 고용률 변화 추이를 이해하기에는 무리가 있어 보인다. 1960년대 이후 산업구조의 변화가 가장 빠르게 나타난 시기에 서구와는 반대로 노인의 노동참여가 높아졌고, 2000년대 이후 노후소득보장제도가 지속적으로 확대된 시기에도 노인의 노동참여는 감소하지 않았기 때문이다. 서구에서 노인의 노동참여가 감소한 시기와 비슷한 방향의 변화 속에서도, 한국 노인의 노동참여가 서구와는 다른 변화 추이를 보이는 이유가 무엇일까? 이 연구는 노후소득보장제도가 확대된 2000년대 중반 이후 시기를 중심으로 한국의 노인 고용률 변화 추이를 확인하고, 어떠한 요인들이 그러한 변화에 영향을 미쳤는지를 분석한다. 분석에 사용하는 자료는 고령화연구패널조사의 2008년, 2016년의 기본조사 자료와 2007년에 조사된 직업력 자료이며, 국민연금을 수급하는 연령대를 고려하여 60-84세 연령집단을 분석대상으로 한다. 분석방법으로는 노동경제학에서 시점 간(혹은 집단 간) 결과변수의 차이를 분해하는 데 많이 사용되어 온 분해방법(decomposition methods) 중, 비모수적 방법에 기초한 재가중(reweighting) 분해방법을 적용한다. 이 방법은 관측된 두 시점 중 한 시점에 재가중치를 부여하여 노인의 취업에 영향을 미치는 요인들의 분포가 다른 시점과 동일해지도록 조정한 재가중 표본을 구성한 후, 두 시점 간 결과변수의 차이를 설명변수의 분포 변화로 인한 차이와 기타 다른 요인의 변화로 인한 차이로 구분한다(집계분해). 또한 설명변수의 분포 변화로 인한 결과변수의 변화를 다시 개별 설명변수의 변화로 인한 기여 정도로 구분하는 세부분해도 가능하여, 여러 요인들의 상대적인 영향 정도를 비교하는 본 연구에 적합한 방법이라 판단하였다. 노인의 노동참여에 영향을 미치는 요인은 노동경제학의 합리적 선택 이론(rational choice theory)과 사회학의 생애과정 관점(life-course perspective)에 기초하여 선정하였다. 구체적으로는, 주로 노동공급 측면과 관련된 성, 연령, 교육수준, 건강, 배우자 지위와 같은 미시적 요인들과 노인이 거주하는 지역의 노동시장 특성들을 포함하는 거시적 요인을 비롯하여, 개별 노인이 핵심 노동연령대에 주로 경험한 종사상 지위와 주된 산업, 경력 기간과 같은 생애과정 요인들도 포함하였다. 미시적 요인 중, 이 논문에서 주로 관심을 가지는 노인의 경제적 부양과 관련된 공적부양 및 사적부양 관련 요인들은 별도의 범주로 구분하여 살펴봤으며, 결과변수인 노동참여와의 역인과관계(reverse causality)를 줄이기 위해서, 측정 방법을 조정한 변수를 사용하였다. 노인 내 존재하는 다양한 이질성을 고려하여, 응답자의 성과 주된 종사상 지위를 기준으로 하위집단을 구성하였고, 모든 분석에서 하위집단별 분석결과를 같이 제시하였다. 주요 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 2008-2016년의 두 시점 사이에 60-84세 연령집단의 고용률은 29.8%에서 38.7%로 8.9%p 상승하였으며, 집계분해 분석결과, 분석에 포함된 설명변수의 분포 변화는 전체 변화 중 3.6%p를 설명하였고, 나머지 5.3%p는 두 시점 간 설명변수와 결과변수의 횡단적 관계 변화 및 분석에 포함되지 않은 요인의 변화로 인한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 2000년대 중반 이후 노인 고용률이 높아진 것은 노인의 취업에 영향을 미치는 주요 특성의 변화보다 사회구조적인 변화로 인한 설명변수와 결과변수의 관계 변화가 더 큰 영향을 미쳤음을 의미한다. 둘째, 전체 분석대상의 구성효과에 대한 세부분해 결과, 노인의 취업에 영향을 미치는 주요 특성의 변화가 노인 고용률의 변화에 미친 영향은 정(+)적인 효과와 부(-)적인 효과가 모두 관찰되었고, 서로의 영향을 상당 부분 상쇄하였다. 성, 경력, 배우자 지위, 건강과 같은 특성의 변화는 노인의 고용률을 높이는 방향으로 영향을 미친 반면, 교육수준이나 주된 종사상 지위, 주된 산업과 같은 특성의 변화는 노인의 고용률을 감소시키는 방향으로 영향을 미쳤다. 이처럼 설명변수들 간 엇갈리는 효과는 분해분석에 있어서 세부분해가 가지는 중요성을 보여준다. 셋째, 노인을 대상으로 한 공적부양 제도의 확대는 서구의 연구들과는 상이한 결과를 보였다. 공적연금 소득의 분포 변화는 오히려 노인의 고용률 증가와 관련이 있었고, 기초(노령)연금의 수급규모 확대는 통계적으로 유의한 수준의 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 공적연금 확대의 경우, 비수급집단보다 취업확률이 높은 저연금 수급집단의 비중이 증가하여 노인 고용률을 높이는 방향으로 작용하였다. 기초연금은 기준시점인 2016년의 경우 수급집단과 비수급집단의 조건부 고용률 차이가 크게 감소하여, 급여수준 및 수급집단의 규모 확대가 노인의 고용률 변화에 유의한 수준의 영향을 미치지 못하였다. 넷째, 노인이 자녀에게서 받는 사적부양에서는 동거와 사적이전의 영향이 차이를 보였다. 2008-2016년 사이 기혼자녀와 동거하는 노인의 비중이 감소하였고, 비동거 자녀로부터 사적이전을 받는 비중과 사적이전 소득의 규모도 감소하였다. 두 요인에서 모두 사적부양의 감소 추이가 확인되었지만, 동거의 감소는 전체 노인의 고용률에 유의한 영향을 미치지 못한 반면, 사적이전의 감소는 노인의 고용률을 높이는 방향으로 영향을 미쳤다. 또한 사적이전의 감소는 분석에 포함된 영향요인들 중에서 고용률 변화에 미치는 영향의 정도가 가장 큰 것으로 나타났는데, 이는 2000년대 중반 이후 노인 고용률 증가의 상당 부분이 경제적인 목적으로 노동시장에 참여하는 생계형 노동의 증가에 기인한 것임을 보여준다. 다섯째, 하위집단별 세부분해 결과는 집계분해보다 더 큰 차이를 보였다. 성별 하위집단의 세부분해 결과를 보면, 각 집단의 고용률 변화에 영향을 미친 설명변수의 변화가 확연하게 구분되었다. 남성 노인의 고용률 변화에는 주된 종사상 지위, 배우자 지위, 기타 사회보장급여의 수급 변화가 영향을 미친 반면, 여성 노인의 고용률 변화에는 교육수준, 주된 산업, 경력, 거주지역, 건강 수준의 변화가 영향을 미친 것으로 나타났다. 한편, 주된 종사상 지위별로 구분한 하위집단에서도 세 집단 간 완전히 다른 양상이 발견되었다. 임금노동 집단은 공적연금이나 동거, 사적이전과 같은 경제적 부양 관련 요인의 변화가 고용률 변화에 주로 영향을 미친 반면, 자영업 집단에서는 생애 초기와 후기의 미시적 요인들과 기타 사회보장급여의 변화만이 통계적으로 유의한 관계를 보였고, 기타 노동지위 집단에서는 생애 초기와 중기의 미시적 요인 변화가 고용률 변화에 유의한 수준의 영향을 미쳤다. 이러한 결과는 하위집단별로 노동공급이 다른 집단과 구별되는 고유의 방식으로 이뤄지고 있을 가능성을 시사한다. 이 연구는 이론적 측면에서, 서구의 경험에 기초하여 형성된 노인 노동의 변화에 대한 이론을 한국 사회에 비판적으로 적용해 본다는 의미를 지닌다. 서구에서 노인의 노동참여가 감소하던 시기와 비슷한 방향으로의 사회적 변화에도 불구하고, 한국에서 노인의 노동참여가 증가한 원인으로는 공적부양의 확대가 노인의 고용률을 감소시키지 않은 상황에서 사적부양의 감소가 노인의 고용률을 높이는 효과를 보였기 때문이다. 또한, 교육수준과 연령의 변화가 미친 영향도 서구와는 차이를 보였다. 정책적 측면에서 본 연구의 분석결과는 2000년대 중반 이후 노인 고용률 증가의 상당 부분이 경제적인 필요로 인해 노동시장에 참여하는 노인의 증가에 기인할 가능성을 시사한다. 사적부양의 감소 추이가 당분간 지속될 것으로 예상되는 상황에서, 이러한 추이를 반등시키기 위해서는 사적부양과 노인 노동참여의 횡단적 관계를 변화시키기 위한 노력이 필요하다. 이를 위해서는 공적연금을 중심으로 한 공적부양을 지속적으로 확대하고, 개인연금이나 자산 축적을 통해 다층적인 노후 준비를 유도하며, 기초연금을 통해서 최소한의 생활수준을 보장하는 등의 방법을 통해서, 자녀의 사적부양에 의존하여 생계를 유지하는 노인의 비중을 줄여나가기 위한 정책적 노력이 요구된다. 또한, 장기적인 관점에서는 노동시장 내에 연령으로 인한 차별을 해소하고, 노인 친화적인 고용환경을 조성하며, 노인이 취업할 수 있는 직종을 다양한 범위로 확대하는 등의 노력이 필요하다.This study aims to investigate why the old people in Korea have participated in the labor market after the expansion of social security institutions for the aged since 2000. In Western countries, the change of the employment rate has connected to the social security system. Specifically, a decrease of agriculture and an expansion of the social security system for the old had led the declining of the employment rates of older people from the 20th century until the mid-1980s. As public pensions shrunk due to the welfare state reorganization after the 1990s, the old people's employment rate started to increase. However, in South Korea, many old people still participated in the labor market, even though Korea also implemented old-age pension system and had expanded the coverage of social security as well as also experienced industrial structure change from primary industry to secondary and tertiary industry. The employment rate of the old Koreans is more than twice the OECD average. Why do many old people in Korea have paid job? This study analyzed which factors, selected based on the rational choice theory of labor economics and the life-course perspective of sociology, have significant impacts on the employment of the old people. For analyzing the trend and determinants of the change of the employment of the old people aged 60 to 84 who covered by the National Pension Scheme (NPS), this study used Korean Longitudinal Study of Ageing (KLoSA). With considering various heterogeneities in older people, this study divided into subgroups based on their gender and main job career. Besides, this study adopted the reweighting decomposition method based on the non-parametric process which has widely used to decompose the difference between groups in labor economics. The main results are as follows. First, between 2008-2016, the employment rate of the increased by 8.9%p from 29.8% to 38.7%. The change of covariates distribution, which included in the analysis model, explained 3.6%p of the total change. That is, the increase in the employment rate of older adults since the mid-2000s is due to the social structural change rather than the change of the major influencing factors. Second, in the detailed decomposition results, both positive and negative effects on the change of the old employment rate were observed, and these factors largely offset each other's influence. For instances, Sex, and the change of career, spouse status, and health status have positive impacts on the employment rate of the old. On the other hand, the level of education, and the change in job position and industry reduced the employment rate of the old. The opposite effects among influencing factors show the importance of detailed decomposition analysis. Third, the extension of the public support for the aged showed different outcomes according to the scheme. The expansion of the earned-related pension encouraged the employment rate of the old by increasing the proportion of low-pension entrants with a higher probability of employment than non-pensioners while the expansion of the coverage of the Basic Pension Scheme (BPS) had no significant effect on the employment. Because the difference in the conditional employment rates between the beneficiary and non-beneficiary groups drastically decreased in 2016. Fourth, during the analysis period, the decline in private transfers is noticeable. This reduction in private transfers has a stronger positive impact on employment for the old than any other factor. Since the mid-2000s, many old people have participated in the labor market for economic reasons. Fifth, the effects of individual factors on the employment of the old differ according to gender and job status. For examples, changes in other social security benefit levels that affect the employment of the old male people have no significant impact on the female. Change in public pension affects employment of wage workers, but they are ineffective for self-employed. This result suggests that the labor supply in each subgroup may have a unique way of distinguishing it from other groups. This study showed the unique feature of the employment of old Korean people. The employment of old Korean people mainly depends on the decrease in private transfer not the increase of public support. Further, the old people work to earn a living since the mid-2000s. The problems are, most of them have faced job insecurity, low wages as well as poverty. For promoting the economic stability of the old, it is necessary to expand the public support for the aged and to guarantee the minimum standard of living through the basic pension. Besides, it is also useful to prepare for retirement through personal pension and asset accumulation. Moreover, it is essential to create an elderly-friendly working environment, such as eliminating age discrimination and expanding the elderly-friendly occupations.제1장. 서론 1 제2장. 문헌 검토 7 제1절. 이론적 논의 및 선행연구 검토 7 1. 노인 노동참여에 영향을 미치는 요인 7 2. 노인 노동참여의 변화를 분석한 선행연구 검토 17 제2절. 노인 노동참여 및 영향요인의 변화 추이 검토 22 1. 고용률 변화 추이 22 2. 영향요인별 변화 추이 25 제3절. 연구문제 42 제3장. 연구 방법 44 제1절. 분석 자료 44 제2절. 변수의 측정 51 1. 결과변수 51 2. 설명변수 52 제3절. 분석방법 60 1. 분해방법 관련 선행연구 검토 60 2. 재가중 분해방법 62 3. 선행 분석 및 하위집단의 구분 65 4. 경제적 부양 요인의 역인과관계 66 제4절. 연구모형 74 제4장. 분석 결과 77 제1절. 고용률과 특성의 변화 77 1. 고용률 변화 추이 77 2. 영향요인별 변화 추이 80 제2절. 설명변수와 결과변수의 횡단적 관계 분석 98 1. 전체 분석대상에서의 횡단적 관계 99 2. 하위집단별 횡단적 관계 108 제3절. 재가중 분해 분석결과 115 1. 재가중 표본의 특성 117 2. 설명변수 변화와 노인 고용률 변화의 관계 분해 120 3. 추가분석 147 제5장. 결론 154 제1절. 분석결과 요약 154 제2절. 이론적 함의 158 제3절. 정책적 함의 161 제4절. 연구의 한계 165 참고 문헌 167 부표 182 Abstract 191Docto

약물 조절전달을 위한 혁신적 이식형 약물주입장치

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 협동과정 바이오엔지니어링전공, 2017. 8. 최영빈.This dissertation focuses on the design, development and evaluation of implantable drug delivery devices that can replace frequent injections and oral administrations with single implantation and maximize the therapeutic effect of chronic diseases. Currently, implantable drug delivery devices have been widely developed and used in clinical practice, but there are still a number of limitations. Therefore, I propose new innovative implantable drug delivery devices based on a new operating principle. First, I developed a microchannel-based implantable microchip that can be pre-programmed prior to implantation and released in a self-controlled manner after implantation. The key of this study is that the device can control the desired amount of drug release by adjusting channel dimensions (i.e., cross-sectional area (A) and length (L)) based on the Diffusion flux and Fick's first law of diffusion equation. The microchip was made of poly(methyl methacrylate), where a pair of micro-channels and micro-wells was embedded to serve as a drug diffusion barrier and a reservoir, respectively. Micro-channel can be precisely fabricated by controlling the CO2 laser output, processing speed, and irradiation height. To achieve both almost immediate onset and continuous release of DS, a single microchip equipped with the micro-channels with A/Ls of 0.0280 mm, 0.0217 mm and 0.0108 mm was prepared and exhibited continuous drug release for 70 days (almost zero-order pattern for 31 days, R2 > 0.996). When the resulting microchip was implanted in living rats, the drug concentration in the blood could be maintained at 148 ng/ml–225 ng/ml for the first 30 days while showing good biocompatibility. In addition, I also designed an implantable battery-less device enabled with patient-driven, on-demand insulin release to be actuated by an externally applied magnetic field. The key of this study is that the device can be operated without battery. So just apply a magnetic field on the skin instead of an injection needle, the exact amount of drug can be delivered. Unlike other active implantable drug delivery devices where an internal battery is required, MDP does not require a battery. Therefore, it is small in size and does not require re-surgery, so it can be used semi-permanently. To demonstrate in vivo feasibility, it was proved that the insulin concentration and decreased glucose level in the STZ-induced diabetes rat model were maintained at 741.8 ± 4.13 µUml-1 and 300.3 ± 10.8 mg dl-1, respectively in the MDP group similar to the values of 683.3±16.9 µUml-1 and 251.1 ± 6.41mg dl-1 in the S.C injection group for 60 days. Through these studies, I envision that microchannel-based implantable microchip and implantable battery-less device can offer a patient-oriented new concept biomedical technology.Abstract ⅰ Contents iⅴ List of Tables viii List of Figures ix Chapter 1. Introduction 1 1.1 Chronic Diseases and its Current Therapy 1 1.2 Implantable Drug Delivery Device 3 1.3 Passive Drug Delivery Device 5 1.3.1 Matrix Controlled System 5 1.3.2 Microscale Constrained System 6 1.3.3 Nanoscale Constrained System 6 1.3.4 Osmotic Based System 7 1.4 Active Drug Delivery Device 7 1.4.1 Peristaltic Actuated System 8 1.4.2 Electrochemical Dissolution System 9 1.4.3 Electrothermal Ablation System 9 1.4.4 Piezoelectric Actuated System 10 1.4.5 Electrolysis Based System 10 1.5 Current Drawback and Research Aims 11 Chapter 2. Multi-channel Based Implantable Micro-chip for Controlled Drug Delivery 13 2.1 Introduction 13 2.2 Materials and Methods 17 2.2.1 Materials 17 2.2.2 Fabrication of DMCs 17 2.2.3 Characterization of Micro-channels and Micro-wells 21 2.2.4 In Vitro Drug Release Study 21 2.2.5 Selection of Micro-channel Combination for Zero-order release 22 2.2.6 Implantation of I_DMC 27 2.2.7 In Vivo Pharmacokinetic Study 29 2.2.8 Histophathologic Evaluation 30 2.3 Results 31 2.3.1 Characterization of DMC 31 2.3.2 In Vitro Drug Release Profiles of DMC 35 2.3.3 I_DMC for Zero-order Drug Release 40 2.3.4 In Vivo Pharmacokinetics Study from the I_DMC 45 2.3.5 Histophathology 47 2.4 Discussion 49 2.5 Conclusion 54 Chapter 3. Implantable Battery-less Device for On-demand, Controlled Delivery of Insulin 54 3.1 Introduction 54 3.2 Materials and Methods 56 3.2.1 MDP Fabrication 56 3.2.2 Measurement of Insulin Concentration 57 3.2.3 In Vivo Experiments 57 3.2.4 Histopathology 69 3.2.5 Statistical Analysis 69 3.3 Results 70 3.3.1 MDP Design and Working Principles 70 3.3.2 In Vitro Performance Test 77 3.3.3 In Vivo Evaluation 87 3.3.4 Histophathology 100 3.4 Discussion 106 3.5 Conclusion 117 Chapter 4. Conclusion and Perspective 118 References 122 Abstract in Korean 128 Appendix 130Docto

비소 제거 및 피셔-트롭쉬 반응에서 나노입자의 크기 효과

Metal oxide nanoparticles have become an area of growing interest and importance in a wide range of fundamental studies and technological applications, due to their unique optical, electronic, magnetic, chemical, and mechanical properties. Furthermore, metal oxides nanoparticles are increasingly being associated with important environmental processes occurring in water and catalysts in synthetic fuel processes. In this thesis, we demonstrate Iron and cobalt oxide nanoparticle for environmental and catalytic application. In Chapter 1, we briefly summarized magnetic iron oxide nanoparticle, nano for oil and gas, and Design, synthesis, and use of cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis catalysts. In Chapter 2, Magnetic multi-granule nanoclusters (MGNCs) were investigated as an inexpensive means to effectively remove arsenic from aqueous environment, particularly groundwater sources consumed by humans. Various size MGNCs were examined to determine both their capacity and efficiency for arsenic adsorption for different initial arsenic concentrations. The MGNCs showed highly efficient arsenic adsorption characteristics, thereby meeting the allowable safety limit of 10 g/L (ppb), prescribed by the World Health Organization (WHO), and confirming that 0.4 g/L and 0.6 g/L of MGNCs were sufficient to remove 0.5 mg/L and 1.0 mg/L of arsenate (AsO43−) from water, respectively. Adsorption isotherm models for the MGNCs were used to estimate the adsorption parameters. They showed similar parameters for both the Langmuir and Sips models, confirming that the adsorption process in this work was active at a region of low arsenic concentration. The actual efficiency of arsenate removal was then tested against 1 L of artificial arsenic-contaminated groundwater with an arsenic concentration of 0.6 mg/L in the presence of competing ions. In this case, only 1.0 g of 100 nm MGNCs was sufficient to reduce the arsenic concentrations to below the WHO permissible safety limit for drinking water, without adjusting the pH or temperature, which is highly advantageous for practical field applications. In Chapter 3, Fischer-Tropsch synthesis (FTS) reaction is a reaction used for producing hydrocarbon compounds from a gas mixture (syngas) containing carbon monoxide and hydrogen generated by reforming natural gas, gasification of coal, or biomass. This study provides a novel cobalt-based catalyst having an improved catalytic activity and stability, concurrently with an enhanced selectivity for liquid and high melting point hydrocarbons, at the expense of a low methane selectivity over conventional cobalt-based Fisher-Tropsch catalysts. We report on the conversion of synthesis gas to C5+ with enhanced FTS activity by a factor of 5, applying catalysts that constitute cobalt nanoparticles (using a polyether and promoters) homogeneously dispersed on silica supports.Chapter 1. Research Background 1 1.1 Magnetic Iron Oxide Nanoparticles for Arsenic Removal 2 1.2 Nano Technology for Oil and Gas 5 1.3 Cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis catalysts 16 1.4 Scope of Dissertion 22 1.5 References 24 Chapter 2. Efficient Removal of Arsenic Using Magnetic Multi-Granule Nanoclusters 28 2.1 Introduction 29 2.2 Experimental Section 33 2.3 Results and Discussion 35 2.4 Conclusions 53 2.5 References 54 Chapter 3. Influence of Cobalt Nanoparticle Dispersion for Fischer-Tropsch Synthesis Activity 57 3.1 Introduction 58 3.2 Experimental Section 72 3.3 Results and Discussion 75 3.4 Conclusions 85 3.5 References 86 Korean Abstract 89Docto

A TrueNorth Based Accelerator Architecture for Rate Coded Spiking Neural Network

Spiking Neural Network is an Artificial Neural Network that emulates the biological behavior of the human brain. SNN consists of spiking neurons, which is the computational model of a biological neuron, communicating through spike signals. In the area of artificial intelligence, SNNs are expected to show high energy efficiency similar to human brain level, since they mimic the brain realistically. However, SNN faces a low accuracy problem due to the spike signal’s lack of representation variety and the under-discovered principle of the human brain. ANN-converted-SNN is a neural network converted from a trained ANN using a backpropagation algorithm. It converts a network by applying trained parameters to the weight and parameters of spiking neurons. ANN-converted-SNN can achieve high accuracy similar to that of ANN, since it exploits ANN’s trained parameters. Researchers are trying to convert more various types of ANN components into SNN counterparts. Neuromorphic hardware is an electrical device that emulates the structure and function of a biological neural network using an analog circuit or VLSI. Since it implements the working mechanism of the human brain on hardware, it has been used for accelerating brain simulation or spiking neural networks. IBM’s TrueNorth is one of the representative neuromorphic chips. It successfully implements a densely connected neural network with 1 million neurons and 256 million synapses in a single chip. However, TrueNorth lacks target workloads. As part of that, TrueNorth has an inefficient structure for accelerating ANN-converted-SNNs. This paper proposes a novel architecture, RSTN (Rate-coded Spiking neural network TrueNorth), which enables accelerating the ANN-converted-SNNs by modifying TrueNorth architecture. We define the necessary hardware design points that need to be considered when running SNNs on hardware. We design the RSTN after setting the specific running environment through our defined design points. We propose baseline accelerator architecture(RSTN-baseline) for ANN-converted-SNN, by modifying TrueNorth. Then, we optimize the input spike receiving process to reduce the on-chip memory capacity of RSTN-baseline, and named it as RSTN-IS. Next, we propose an additionally optimized architecture, RSTN-ISWS, which saves energy and latency from RSTN-IS by skipping the computation of zero-valued weights. We measure the hardware metric of accelerators by implementing a time-accurate simulator for each RSTN. The evaluation shows that RSTN-IS reduces 92% of RSTN-baseline’s on-chip memory capacity by replacing synaptic connectivity memory with scheduler memory. Moreover, RSTN-ISWS saves 34% energy and 10% latency from RSTN-IS by utilizing the sparsity of zero-valued weights.스파이킹 신경망(Spiking Neural Network, SNN)은 스파이킹 뉴런(Spking Neuron)을 사용하여 뇌의 생물학적 동작 방식을 사실적으로 모방한 인공 신경망(Artificial Neural Network, ANN)의 한 종류이다. 스파이킹 뉴런은 생물학적 뉴런을 모델링한 것으로 스파이크를 이용해 상호작용한다. 인공 지능 분야에서 스파이킹 신경망은 뇌를 사실적으로 모방한다는 점에서 뇌와 비슷한 수준의 높은 에너지 효율성을 보일 것으로 기대되고 있다. 하지만 스파이크 신호가 표현할 수 있는 다양성의 제한과 뇌의 정확한 학습원리에 대한 이해 부족으로 인공 신경망 대비 낮은 정확도 문제에 직면하고 있다. 인공 신경망 변환 스파이킹 신경망(ANN-converted-SNN)은 인공 신경망을 역전파(backpropagation) 알고리즘으로 학습한 후, 인공 뉴런을 스파이킹 뉴런으로 변환한 신경망이다. 학습된 신경망을 스파이킹 뉴런의 가중치와 파라미터에 적용하여 신경망을 변환한다. 인공 신경망의 학습된 가중치를 이용하기 때문에 인공 신경망과 비슷한 수준의 높은 정확도를 보인다. 점차 다양한 인공 신경망 구성요소들을 스파이킹 신경망으로 변환하기 위한 연구가 진행되고 있다. 뉴로모픽 하드웨어는 생물학적 신경망의 구조와 기능을 아날로그 회로 혹은 VLSI를 이용하여 모방한 전기적 장치이다. 뇌의 동작 특성을 하드웨어로 구현하기 때문에 뇌 시뮬레이션이나 스파이킹 신경망 가속에 사용된다. 대표적인 뉴로모픽 하드웨어로 IBM에서 개발한 TrueNorth가 있다. 백 만개 뉴런과 2억개 시냅스 간 빽빽한 연결을 하나의 칩으로 구현하는데 성공했다. 하지만 TrueNorth는 뚜렷한 목적 워크로드가 부족하다. 그 일환으로 TrueNorth는 인공 신경망 변환 스파이킹 신경망과 같이 인공 지능 분야에서 사용하는 스파이킹 신경망을 가속하는데 부적합한 구조를 가지고 있다. 본 논문에서 제시하는 RSTN (Rate-coded Spiking neural network TrueNorth) 가속기는 기존 TrueNorth 가속기의 구조를 변형하여 비율 코딩 기반 스파이킹 신경망 가속을 가능하게 한다. 가속기 구조 디자인을 위해 먼저 스파이킹 신경망을 하드웨어 상에서 돌릴 때 고려해야하는 디자인 포인트들을 정의한다. 정의한 디자인 포인트들을 이용하여 스파이킹 신경망을 가속하는 구체적인 상황을 설정한 후 RSTN을 디자인 한다. 기존 TrueNorth 구조를 변형하여 비율 코딩 기반 스파이킹 신경망을 가속할 수 있는 베이스라인 가속기(RSTN-baseline)를 제안한다. 그 후 입력 스파이크 처리 방식을 최적화하여 온 칩 메모리 크기를 줄인 입력 스파이크 처리 방식 최적화 가속기 (RSTN-IS)를 제안한다. 그에 더해 0의 값을 갖는 가중치들에 대한 연산을 건너뛰어 연산과 메모리 접근에 소모되는 에너지 및 지연시간을 절약한 가중치 희소성 활용 가속기(RSTN-ISWS)를 제안한다. 각 가속기를 타이밍 시뮬레이터로 구현하여 최적화 기법의 성능을 측정하였다. 측정 결과 입력 스파이크 처리 최적화 기법을 적용한 RSTN-IS가 RSTN-baseline 대비 평균 0.92배 적은 온 칩 메모리를 가졌다. 가중치 희소성을 활용한 최적화 기법을 통해 RSTN-ISWS가 RSTN-IS 대비 평균 0.34배 에너지 이득과 0.10배 지연시간 이득을 보였다.제 1 장 서 론 1 제 1 절 연구의 배경 1 제 2 절 연구의 내용 2 제 2 장 스파이킹 신경망 5 제 1 절 생물학적 뉴런 5 제 2 절 스파이킹 뉴런 모델 7 제 3 절 뉴럴 코딩 7 제 4 절 스파이킹 신경망 9 제 5 절 뉴로모픽 하드웨어 11 제 3 장 스파이킹 신경망 하드웨어 디자인 포인트 분석 16 제 1 절 공간적 확장 v.s. 공간적 접힘 16 제 2 절 신경망 분할 매핑 21 제 4 장 TrueNorth 기반 가속기 구조 최적화 25 제 1 절 베이스라인 가속기 아키텍쳐 26 제 2 절 입력 스파이크 저장 방식 최적화 31 제 3 절 가중치 희소성을 활용한 메모리 구조 최적화 35 제 5 장 최적화 기법 효과 분석 39 제 1 절 실험 준비 39 제 2 절 입력 스파이크 저장 방식 최적화 효과 분석 40 제 3 절 가중치 희소성을 활용한 메모리 구조 최적화 효과 분석 42 제 6 장 결 론 46 참고문헌 47 Abstract 51석

한국의 일반 인구집단 대상 수은 노출 및 건강영향

학위논문 (박사)-- 서울대학교 보건대학원 환경보건학과, 2017. 8. 김성균.ratios of MeHg intake to model-predicted blood MeHg were then combined with KoNEHS-based blood MeHg values to produce MeHg intake estimates. These intake estimates were ultimately compared with the Reference Dose (RfD) for MeHg (0.1 μg/kg/day) and reported as hazard quotient (HQ) for specific KoNEHS subgroups. The GM of blood Hg was 3.08 μg/L and about 25 % of total population exceeded the HBM-I. Though the exceedances were derived from single measurement per individual, however those were decreasing with the lower ICC and the more repeated data. The predicted exposure dose was 35.8 ng/kg/day for total population. And the corresponding HQ value was 0.36 for total (range: 0.24 ~ 0.63). The GM was only used for deriving the HQ because using the tail of simulation data requires careful interpretation. Considering the results were derived using only the GM, the potential at-risk population could be existed for each population. In Chapter III, the perturbation of clinical chemistry markers including ALT, γ-GTP, total cholesterol, triglyceride, total lipid, and IgE were investigated as the effects associated with exposure to Hg. GMs of blood Hg and clinical chemistry markers were determined and odds ratios of out-of-reference range for each marker were estimated by gender and quantile of blood Hg adjusted for age, BMI, smoking and alcohol consumption. The blood Hg level was categorized into quantile groups - low: 75th – to diagnose the effect of Hg on the reference ranges. The levels of ALT, γ-GTP and total lipid were increased with blood Hg group for both sexes, and the GMs for total cholesterol and TG were significantly increased in men across the blood Hg. Regarding to γ-GTP, the high blood Hg group was associated with a 2.8-fold increase for being out-of reference range in the male group (OR=2.7795% CI: 1.72-4.46), while 2.1-fold increase in the female group (OR=2.1195% CI: 1.35-3.30). High Hg group in men was associated with about 1.5-fold risk for total cholesterol. Especially, the significant contribution of blood Hg to high γ-GTP were retained after adjustment for other co-exposing chemicals in the multivariate linear model. Our results suggest that Hg exposure even as low as environmental levels among general population could perturbate lipid metabolism although further mechanistic researches needs to be confirmed. In Chapter IV, the association between environmental exposures and health outcomes in children were investigated using the Childrens Health and Environmental Chemicals in Korea (CHECK). The fetal body burden for Hg was derived by using PBPK model, and the growth effects from Hg exposure at the developmental period were analyzed using several statistical approaches. Among 106 paired data out of total 334 pairs, the GM for Hg in maternal blood and cord blood was 4.47, 7.35 μg/L, and that of placenta and meconium was 9.0, 36.9 ng/g, respectively. Though the sample size of infants hair was too small (n=25) for the following analysis, however, the GM was as high as 443 ng/g. The derived fetal body burden was ranged between 26.3 and 86.9 mg based on the 106 cord blood. Cord blood Hg was positively associated with length at birth (p-value: 0.0132), while weight at birth (p-value: 0.1764) and head circumference (p-value: 0.4579) were not associated with cord blood Hg. According to the logistic regression model, the cord blood Hg were not significant for the standardized height (OR: 1.30 (0.55, 3.07)), weight (OR: 0.76 (0.36, 1.62)), and PI (OR: 0.817 (0.377, 1.77)). However, the LS mean estimates for the follow up weights represent the more rapid increasing slopes in the high cord blood Hg group compared to the low Hg group for both sexes. These results indicated that fetus would have high body burden, and exposure to Hg associated with the taller height at birth and the rapid weight increasing. This study revealed the highly exposed population for Hg and conducted exposure assessment across the population based on the estimated MeHg. All HQs were below 1, but the upper 5 percentiles of HQ were above 1 except for those who consumed fish rarely. These results indicate that the potential at-risk population could be existed for each population, not only for those in consuming fish frequently. Also, Hg exposure even as low as environmental levels among general population could perturbate lipid metabolism although further mechanistic researches confirm. Furthermore, fetus would be exposed to certain amount of Hg (26.3 ~ 86.9 μg/kg/day), and that could be influenced on the growth at birth and weight inceasing in later life. Therefore, more researches for fetal body burden are required, and growth effects should be investigated adjusting for other confounders including Hg level in diet and coexposure from other chemicals.Mercury (Hg) is a naturally occurring heavy metal compound and a ubiquitous contaminant of soil, air, foods, and other media. There are several forms of Hg in the environmentinorganic Hg such as amalgam, and organic Hg, especially methylmercury (MeHg), which is known for the most toxic form of Hg. According to two Korean national surveys, the geometric mean (GM) for Hg in blood was higher than that in similar national surveys done in Canada and the USA, and a substantial people in South Korea have the high level of blood Hg. Regarding to the biomonitoring level, the German Federal Environmental Agency set the guideline values for 5 μg/L (The HBM-I) as a control value for which no action is needed, and 15 μg/L (The HBM-II) as an action level for which medical care or advice is recommended. Meanwhile, the main exposure source for the general population is diet, especially fish consumption. It is absorbed and condensed in the human body via fish intake. In fact, about 80 % of blood Hg consists of MeHg. In order to regulate the exposure amount, the United States Environmental Protection Agency (US.EPA) recommended 0.1 μg/Kg/day for MeHg as the reference dose (RfD). There have been several studies conducted investigating Hg exposure, however, there has been no study for the exposure amount of Hg based on the individual internal dose among the South Korean population. And the extent of Hg exposure should be investigated, especially for the related health effects as a suspected obesogen. In addition, Hg can be transferred from mother to fetus via placenta. Though women in South Korea have the high blood Hg compared to those in other countries, there has been no study for fetal body burden during pregnancy. Thus, exposure assessment for sensitive population is required. Therefore, this study was conducted for investigating the exceedances above the guidance values among South Korean. And the corresponding exposure dose for MeHg was calculated, which can be compared to the RfD. Next, the associations between Hg and health outcomes were investigated using clinical chemistry markers. Lastly, fetal body burden was derived by using the PBPK model and investigated the growth effects of exposure to Hg among infants. In Chapter II, the Korean National Environmental Health Survey (KoNEHS 2009-2011) were used to derive the exposure amount for Hg. Gender, age, and frequency of fish consumption were first identified as important predictors of KoNEHS blood Hg levels using generalized linear models. Stratified distributions of total blood Hg were then converted into distributions of blood MeHg using fractions of MeHg to total Hg from the literature. Next, a published physiologically-based pharmacokinetic (PBPK) model was used to predict distributions of blood MeHg as a function of MeHg intakeCHAPTER I. BACKGROUNDS 1 1 Mercury (Hg) exposure in general population 2 Reconstruction of exposure dose 4 Association between Hg and health outcomes 7 Health outcomes after early exposure 8 Objectives 9 CHAPTER II. ESTIMATING METHYLMERCURY INTAKE FOR THE GENERAL POPULATION OF SOUTH KOREA USING PBPK MODELING 11 Introduction 12 Materials and Methods 15 Results 23 Discussion 31 CHAPTER III. MERCURY IMPACTS ON OUT-OF-REFERENCE RANGE FOR CLINICAL CHEMISTRY INCLUDING HEPATIC AND METABOLIC MARKERS 37 Introduction 38 Materials and Methods 40 Results 44 Discussion 54 CHAPTER IV. FETAL BODY BURDEN FOR MERCURY EXPOSURE DURING PREGNANCY AND THE ASSOCIATION OF GROWTH 58 Introduction 59 Materials and Methods 61 Results 66 Discussion 78 CHAPTER V. CONCLUSIONS 83 Summary and Conclusions 84 BIBLIOGRAPHY 88 APPENDICES 102Docto