Luminescent characteristics based on charge-transfer mechanism of iridium(III) or o-carborane complexes including imidazole

Im, Sehee 강원대학교 대학원 2022 국내석사

Luminescent characteristics based on charge-transfer mechanism of iridium(III) or o-carborane complexes including imidazole Sehee Im Department of Chemistry Graduate School, Kangwon National University Abstract Benzo[d]imidazole-based iridium(III) complexes (IrBzH, IrBzCN, and IrBzBr) and phenanthroimidazole-based o-carboranyl compounds (oPC, mPC, pPC, PC, etc.) were strategically designed, synthesized and fully characterized. All three iridium(III) complexes (IrBzH, IrBzCN, and IrBzBr) exhibited obvious low-energy absorption bands in THF, which were allocated to 1MLCT (metal-to-ligand charge transfer) transitions, besides feeble absorption traces ascibed to 3MLCT transitions. The PL spectrum of all three complexes at 298 K in the solution state is observed both fluorescent and phosphorescent emissions, which could be individually allocated to LL’CT (ligand-to-ligand charge transfer) and 3MLCT (metal-to-ligand charge transition). Time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculations examined that individual fluorescent emission of the iridium(III) complexes is connected with LL'CT, and the phosphorescent emission can be associated with typical 3MLCT between Ir3+ and the difluorophenylpyridine ligand. The alternation of photophysical properties in the o-carborane compounds, that are notably affected by the molecular geometry and fluctuation, are originated from the change of delocalization through exo-π-interaction between the π-system of the appended aromatic moiety and the tangential p-orbital on the substituted carbon atom of the o-carborane cage. To examine the relationship between the structural geometry surrounding the o-carborane moieties and photophysical characteristics, the substitution position of o-carborane was different. Whereas oPC and mPC revealed dual-emissive pattern allocable to the LE- and ICT-founded emission in the limited state (THF at 77 K and film), pPC and PC strongly displayed the ICT-founded emission only in the limited state. Moreover, pPC and PC displayed significantly higher Φem, larger kr and lower knr values for ICT-founded emission in the film state than those of oPC and mPC. Theoretical computation outcomes of pPC and PC for the change of low energy transition according to the rotation of o-caborane moieties proved that the orthogonality surrounding o-carborane moiety can apparently affect to the ICT transition in these systems. As a result, these discoveries decidedly display that the molecular geometry surrounding the o-carborane moiety is an important component for adjusting the ICT-founded radiative decay of o-carboranyl compounds and moreover, provide perception into the evolution of new o-carboranyl D-A systems having efficient luminescence properties. Herein, we have prepared everything to understand the photophysical properties observed in iridium(III) or o-carborane complexes including imidazole. 이미다졸을 포함한 이리듐(III) 또는 오쏘-카보레인 복합체의 전하 전달 메커니즘 기반 발광 특성 연구 임 세 희 강원대학교 대학원 화학과 벤조[d]이미다졸 기반 이리듐 복합체 (IrBzH, IrBzCN, IrBzBr)와 페난쓰로이미다졸 기반 오쏘-카보레인 화합물 (oPC, mPC, pPC, PC 등)을 전략적으로 디자인하고, 합성하여 구조를 규명하였다. 3개의 이리듐 복합체 (IrBzH, IrBzCN, IrBzBr)는 모두 1MLCT전이에 해당하는 저에너지 흡수와 3MLCT 전이에 따른 약한 흡수를 보였다. 상온 용액 상태에서 IrBzCN와 IrBzBr 는 형광과 인광이 모두 나타나는 이중 방출을 보였으며, 이는 각각 LL'CT, 3MLCT 전이에 해당한다. 이론적 계산을 통해 이리듐 복합체의 형광 방출은 LL'CT 전이와 관련이 있고, 인광 방출은 이리듐(III)과 다이플루오로페닐피리딘 리간드 사이의 전형적인 3MLCT 전이에서 기인된다는 것을 확인하였다. 분자 기하 구조와 변동에 의해 영향을 받는 오쏘-카보레인 화합물의 광물리적 특성은 방향족 그룹의 π-시스템과 오쏘-카보레인에 치환된 탄소 원자의 p-오비탈의 exo-π-상호작용을 통한 비편재화에 의해 바뀐다. 오쏘-카보레인 케이지의 기하 구조와 광물리적 특성의 관계에 대해 조사하기 위해 오쏘-카보레인의 치환 위치를 다르게 하여 합성하였다. 분자의 움직임이 제한된 상태에서 oPC, mPC는 LE와 ICT 전이에서 나오는 이중 방출을 보인 반면 pPC와 PC는 ICT 기반 방출만을 보였다. pPC와 PC는 oPC와 mPC에 비해 훨씬 높은 양자 효율을 보여주었고, 고체 상태 구조와 이론적 계산을 통해 오쏘-카보레인 케이지 주변의 직교성이 ICT 전이에 영향을 준다는 것을 확인하였다. 결과적으로, 오쏘-카보레인 케이지 주변의 기하 구조가 ICT 기반 복사 이완을 조절하는데 중요한 요소라는 것을 확인했다. 본 연구를 통해 이미다졸을 포함한 이리듐(III) 또는 오쏘-카보레인 복합체에서 관찰되는 여러 특성을 이해할 수 있다.

Research on developmental mechanisms and diagnostic biomarker in laryngopharyngeal reflux disease.

임누리 Graduate School, Korea University 2021 국내박사

Research on developmental mechanisms and diagnostic biomarker in laryngopharyngeal reflux disease. Nu-Ri IM Department of Biomedical Science Supervised by Professor Seung-Kuk Baek, M.D, Ph.D Laryngopharyngeal reflux disease (LPRD) is a disease caused by food, acid, and pepsin to flow back from the stomach to the throat through the esophagus, which elicits various symptoms such as globus sensation, voice change, and cough. However, while the prevalence of LPRD continues to increase, there are few studies on the mechanism of development. The present study demonstrates that E-cadherin, a cell-to-cell interaction protein is destructed 24 hours after acid exposure to human derived pharyngeal epithelial cells made with an in-vitro model of LPRD. Among the MMP enzymes known to destruct E-cadherin, MMP-7 was found to play a key role. Whereas, when MMP-7 is inhibited by MMP inhibitor, acid exposure did not elicit the cleavage of the E-cadherin. Therefore, it was found that when acid is exposed to human derived pharyngeal epithelial cells, MMP-7 enzyme is activated and E-cadherin expression is reduced, causing damage to pharyngeal tissue. In addition, it can be deduced that MMP-7 expression may occur through various mechanisms after acid exposure considering the above-described phenomenon that occur 24 hours after acid exposure. Thus, a study on the development mechanism related to the phenomenon was conducted. Acid, pepsin, and bile acid, which are known to cause LPRD, induce oxidative stress. In our in-vitro model, it was confirmed that oxidative stress increases in proportion to the time of exposure to acid, and MMP-7 is not activated when the oxidative stress inhibitor is treated. As well, the ERK, JNK, p38 and transcription factors of MAPK, which are controlled by oxidative stress and known to regulate MMP, were investigated. As a result, it is confirmed that only ERK of MAPK is significantly increased when exposed to acid, only c-Jun among transcription factors increases, and the cleavage of E-cadherin is inhibited by ROS, ERK, and c-Jun inhibitors. Therefore, it was found that the MMP-7 enzyme is activated through the ROS/ERK/c-Jun mechanism when exposed to acid. Finally, the diagnostic value of MMP-7 was investigated for the development of a non-invasive diagnostic biomarker for LPRD. To make a non-invasive diagnosis, the study was designed by using saliva. Based on the RSI score of 13, it was classified into a control group and an experimental group and the enzyme activities of pepsin and MMP-7 within saliva was evaluated. The results showed that pepsin and MMP-7 enzyme activities are higher in the experimental group, and the diagnostic value of MMP-7 is higher compared to pepsin. In particular, the combination uses of MMP-7 and pepsin showed the highest sensitivity and specificity. In conclusion, when epithelial cells are exposed to acid, MMP-7 is activated through the ROS/ERK/c-Jun mechanism and destroys E-cadherin. When the enzyme function was investigated using saliva, as a non-invasive method, the diagnostic value of MMP-7 was confirmed by showing a higher predictive rate of diagnosis than that of pepsin. Therefore, MMP-7 is one of the important factors in the occurrence of LPRD, and can be a biomarker for the diagnosis or treatment of disease in the future. 후두 인두 역류질환에서 발생 기전 및 진단 바이오마커 연구 임 누 리 고려대학교 의과대학 의과학과 지도교수 백 승 국 인후두역류질환은 위장 안의 음식물이나 위산/펩신 등이 식도를 통해 목으로 역류하여 목 부위를 자극을 통해 인두 이물감, 목소리 변화, 기침 등과 같은 여러 증상을 일으키는 질환으로 지속적으로 유병율이 증가되는 반면 발생기전에 대한 연구가 미미하다. 본 연구에서는 인간 유래 인두 표피세포를 이용하여 산을 노출시킨 후 24시간 후에 세포 간극 단백질인 E-cadherin이 파괴되는 조건을 통해 인후두역류질환 in-vitro 모델을 확립하였고 표피세포에 산이 노출되었을 때 E-cadherin을 파괴한다고 알려진 MMP 효소 중 MMP-7이 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 이러한 MMP-7의 역할은 MMP-7이 억제되었을 때 산에 노출되어도 E-cadherin이 파괴되지 않는다는 것을 통해 증명하였다, 따라서, 인간 유래 인두 표피세포에 산이 노출되게 되면 MMP-7 효소가 활성화되어 E-cadherin이 감소되어 인두 조직의 손상을 유발한다는 것을 알게 되었다. 또한, 산 노출 후 24시간이 경과된 후 전술한 현상이 발생되는 것으로 보아 산 노출 후 여러 기전을 통해 MMP-7 발현이 이루어지는 것으로 생각되어 이와 관련된 발생기전에 대한 연구를 진행하였다. 인후두역류질환을 유발하는 원인으로 알려진 산, 펩신, 담즙산 등은 공통적으로 산화스트레스를 유발한다고 알려져 있다. 개발한 in-vitro 모델에서도 산에 노출되는 시간에 비례하여서 산화스트레스가 증가되어 있는 것을 확인하였으며, 산화스트레스 억제제를 처리하였을 때 증가된 MMP-7이 억제되는 것을 확인하였다. 이후에 산화스트레스에 의해 조절되고, MMP를 조절한다고 알려진 MAPK의 ERK, JNK, p38와 전사인자에 대해 조사하였다. 결과적으로 산에 노출되었을 때 MAPK 중 ERK만 유의미하게 증가되었고, 전사인자 중 c-Jun만 증가되었으며, 파괴된 E-cadherin은 ROS, ERK, c-Jun 억제제에 의해 억제되는 것을 확인하였다. 따라서, 산에 노출되었을 때 증가되는 MMP-7 효소는 ROS/ERK/c-Jun 기전을 통해 활성화되는 것을 알 수 있었다. 최종적으로 인후두위산역류질환의 비침습적 진단 바이오마커 개발을 위해 MMP-7의 진단적 가치를 알아보았다. 비침습적 진단을 위해 타액을 이용한 진단을 하고자 하였다. RSI 점수 13을 기준으로 대조군과 실험군으로 분류하였다. 결과는 실험군에서 pepsin과 MMP-7 효소 활성도가 더 높았으며, pepsin 보다 MMP-7을 이용하였을 때 예측도가 높았으며, 두개를 병용하였을 때에는 더 높은 민감도, 특이도 그리고 질환 예측도가 높은 것을 알 수 있었다. 결론적으로 MMP-7은 산에 노출되었을 때 ROS/ERK/c-Jun 기전을 통해 활성화되어 E-cadherin을 파괴하며, 비침습적인 방법인 타액을 이용하여 펩신과 같이 MMP-7 효소능을 조사하였을 때 더 높은 진단 예측율을 선보이며 진단적 가치가 확인되었다. 따라서 이러한 결과들은 MMP-7이 인후두역류질환의 발생에 있어 중요한 인자 중 하나이며, 임상 치료 및 진단에 유용하게 쓰일 수 있다는 사실을 제시한다.

Das Phaenomen der Verneinung-philosophisch, psychologisch und im Kulturvergleich untersucht

양영임 Universitaet zu Koeln 2003 해외박사

인간심리의 한 현상인 부정 (Verneinung)에 관하여 본 논문은 철학적, 심리학적 비교문화적 관점에서 논의한다. 본 논문은 크게 이론부분과 조사연구부분으로 나누어진다. 이론부분에서는 부정의 현상을 심리학적 고찰에 영향을 준 철학적 관점인 아리스토텔레스에서 프레게로 이어지는 형식논리학 (Formallogik), 쇼펜하우어와 니체의 삶의 철학 (Lebensphilosophie) 그리고 사르트르와 하이데거의 실존주의철학 (Existenzphilosophie)을 통해 살펴본다. 각각의 철학분야에서 살펴본 부정은 심리학에있어 인지 (Kognition) 정서 (Emotion) 그리고 동기 (Motivation)와 연관성을 이루며 토론된다. 부정은 자아형성 (Ichbildung)과 자아부인 (Ichverkennung) 문맥하에서 정신분석학의 기반인 무의식을 바탕으로 자아와 원초아 (Ich und Es)의 관계를 통해 논의된다. 프로이드 정신분석학에서의 부정은 Eros에 속하는 긍정 (Bejahung)에 반하여 파괴성향 (Todestrieb, Destruktionstrieb)으로 이해된다. 라깡 (Lacan)의 무의식과 언어의 관계에서 부정은 상징 (Symbol) 작용으로 해석되며, 발달심리학적으로 살펴본 Spitz의 이론에서 부정은 아동의 자아발달뿐만이 아닌 의식 (Bewusstsein)발달에 중요한 역할을 하는 요소로 강조된다. 아동발달에 있어서 언어적으로나 비언어적으로나 부정의 현상이 가장두드러지게 나타나는 시기라 하면 사춘기와 서양에서의 만 2세 (독일에서는 이시기를 말 안듣는나이: Trotzalter)와 한국의 미운 일곱살이 대표적이다. 사춘기 시기는 동서양을 막론하고 비슷한 시기인데, 유아, 아동기에서의 갈등, 문제의 나이는 한국과 서양이 보는 시각에 차이가 난다. 이런 차이의 원인을 본 연구는 독일, 한국 양국가의 만 1세 반에서 3세 어린이들의 언어적, 비언어적 부정행동을 관찰, 그들의 부모를 대상으로한 독립심교육, 부모교육관, 자녀행동에 관한 의견등을 묻는 설문지 조사의 결과를 기반으로 분석, 토론한다.

The influence of humidity and pharmaceutical excipients on drug crystallinity in PEG 6000 based solid dispersions

Im Su Bin 강원대학교 2009 국내석사

In pharmaceutical formulations, drugs that are poorly water-soluble are always problematic because their low dissolution rate in the gastrointestinal tract- lowers their bioavailability in the human body. Many methods have been used to enhance the bioavailability of poorly water-soluble drugs, including. Solid dispersion (SD). The mechanism of drug release in SD can be attributed to many factors, such as surface area, reduction of size and agglomeration. SD leads to a reduction in drug particle size in hydrophilic carriers, which decreases drug crystallinity until the drug becames almost amorphous. In spite of its various advantages, amorphous SD is unstable during storage and the drug can easily converts into a crystalline state again. The model drug used in this study was telmisartan (TEL), which is poorly soluble in water. TEL is an oral antihypertensive that acts as an angiotensin II receptor antagonist to abate blood pressure and maintain steady vascular dilatation. The objective of this study was to investigate the influence of carrier concentration on drug crystallinity in SD and to enhance the stability of partially amorphous SD with secondary excipients.

Spatio-temporal modeling approaches for urban health issues: COVID-19 and methamphetamine cases

Changmin Im 고려대학교 대학원 2024 국내박사

전 세계적으로 감염병 발생 및 마약의 확산의 위험이 급증하고 있다. 기술의 진보, 인구의 증가, 그리고 기후변화로 인해 감염병 발생 위험이 커졌으며, 동시에 마약이 빠르게 확산되면서 전 세계 도시민의 건강을 위협하고 있다. 도시는 인구 밀도가 높고 인구 이동이 많기 때문에 감염병 발생에 취약하다. 또한 도시는 많은 인구로 인한 높은 마약 수요와 함께 그 취득의 접근성도 높기 때문에 확산이 빠르게 이뤄진다. 코로나 19대유행과 전 세계적 마약의 확산은 도시의 감염병 발생 및 마약 확산에 대한 취약성을 잘 보여주고 있다. 도시 내 감염병 발생 및 마약의 확산은 도시민의 신체적, 심리적 건강을 직접적으로 위협할 뿐 만 아니라, 나아가 도시의 사회, 경제적 건강에도 타격을 준다. 따라서 도시민과 도시의 건강을 지키기 위해서는 도시 감염병 발생 및 마약 확산에 대한 효과적인 방지 전략이 필수적이다. 감염병 및 마약은 도시를 중심으로 확산되지만, 그 확산의 양상은 지역별로 상이한 공간적 이질성(spatial heterogeniety)을 보여준다. 이는 도시 내 지역이 갖고 있는 특성에 따라 지역별로 감염병 발생 및 마약 확산 양상은 차별적인 모습을 보이기 때문이다. 특히 지역마다 서로 다른 인구 구성, 사회, 경제적 조건 등의 차이는 감염별 발생 및 마약 확산 방식과 속도에 영향을 미쳐 공간적 이질성을 만들어낸다. 예컨대, 특정 지역에서는 상대적으로 청년 인구들이 많이 거주하여 인구의 이동이 활발해 감염병 확산 위험이 크지만, 청년 인구보다는 고령 인구가 많은 지역에서는 감염병 확산 위험은 상대적으로 낮을 수 있다. 마찬가지로 마약 투약 인구의 평균 연령을 고려할 때, 고령 인구보다는 청년 인구가 많은 지역에서 마약 확산이 더 빠르게 이뤄질 것이다. 또한 지역마다 서로 다른 경제적 수준, 교육 수준, 사회 인프라 수준 등은 감염병의 예방 및 대응 능력, 마약의 복용 경향 및 단속 능력에도 차이가 발생시키기 때문에 감염병 발생 및 마약 확산의 공간적 이질성을 강화시킨다. 따라서 감염병 발생 및 마약 확산을 효과적으로 방지하기 위해서는 공간적 이질성을 고려해야 한다. 즉 도시 내 지역별 인구구성, 그리고 사회, 경제적 배경 등을 고려한 지역 맞춤형 감염병 및 마약 방지 전략이 필요한 것이다. 특히 우리나라 수도권과 같이 여러 규모의 도시 지역이 결합된 대도시권의 경우, 지역별로 인구 구성, 사회, 경제적 배경이 매우 상이하기 때문에 보다 지역 특성에 맞춤화된 방지 전략이 필요하다. 그러나 현재 우리나라의 주요 감염병 및 마약 확산에 대한 방지 정책은 전체 수도권 지역에 걸쳐 표준화, 일원화된 하나의 정책만이 시행되고 있다. 이렇게 서로 다른 지역별 특성을 고려하지 못한 정책은 급증하고 있는 도시의 감염병 발생과 마약 확산의 위험에 효과적으로 대응하기 어렵다. 감염병 발생 및 마약 확산에 대한 지리정보시스템(Geographic Information System, GIS)을 활용한 시공간적 접근은 기존의 표준화, 일원화 된 방지 정책을 효과적으로 개선할 수 있다. 지리정보시스템을 이용한 도시 내 지역별 인구, 사회, 경제 데이터의 시각화 및 분석은 시시 각각 변화하는 감염병 발생 및 마약 확산의 원인과 양상을 파악하는데 용이하기 때문이다. 특히 공간적 이질성과 의존성(spatial dependence)을 함께 고려할 수 있는 시공간 모형(spatio-temporal modeling) 분석 방법론의 적용은 일반적 통계 분석 보다 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 지역별로 차별적인 감염병 발생 및 마약 확산의 양상을 명확하게 이해 할 수 있게 한다. 따라서 도시 감염병 발생 및 마약 확산 연구에 있어서 시공간 분석을 통한 접근은 반드시 필요하며, 보다 효과적인 미래의 감염병 발생 및 마약 확산 방지를 도모한다. 이에 본 학위 논문은 세계에서 가장 인구가 밀집한 대도시권 중 하나인 대한민국 수도권을 연구지역으로 하여, 코로나19발생과 메스암페타민 확산을 각각 분석하였다. 특히 본 학위 논문은 다양한 시공간 통계 모형 방법론을 활용하여 코로나19 발생과 메스암페타민 확산에 대한 원인과 그 양상을 파악하고자 하였다. 이를 통해 보다 효과적인 도시 감염병 발생 및 마약 확산 방지 정책 수립에 있어 시공간적 접근 방식의 필요성과 우수성을 말해보고자 한다. 본 학위 논문은 5개의 장(Chapter)으로 구성되어 있다. 1장(Introduction)과 5장(Conclusion)을 제외한 2, 3, 4장은 독립적인 연구로 구성되어있다. 다음은 각 장의 요약 내용이다. 1장에서는 도시 건강(urban health)과 관련된 다양한 이슈(urban health issues)들을 다루며, 특히 현대 도시 건강에 위협이 되는 코로나19와 메스암페타민에 대해 집중적으로 조명하였다. 또한 의료지리학(medical geography)의 기본 배경과 특성, 그리고 의료지리학에서 시공간 분석의 중요성을 탐구하였다. 나아가 시공간 분석을 통해 의료지리학의 정책적 중요성을 강조하며, 본 학위 논문이 어떻게 도시 건강 증진에 기여할 수 있는지에 대하여 서술하였다. 2장은 코로나19 팬데믹 초기였던 2020년 1월부터 2021년 2월까지를 연구 기간으로 하여, 코로나19 전파의 인구, 사회, 경제적 요인을 분석하였다. 모형 분석에는 코로나19 전파의 공간적 이질성을 설명할 수 있는 지리가중라소(geographically weighted lasso)을 이용하였다. 연구 결과, 시기 별 차이는 있지만 수도권 코로나19 전파에 있어 청년 인구, 기독교 인구, 지하철 통근 인구가 주요한 요인임을 확인하였다. 특히 지역 별로 주요 전파 요인이 확연히 다르다는 것을 지리가중라소를 통해 확인하였다. 이에 따라, 효과적인 감염병 전파 확산 방지를 위해서는 표준화 된 방역 대책이 아니라 지역별로 코로나19 전파 특성에 맞는 맞춤형 방역 대책이 필요하다는 것을 강조하였다. 3장은 수도권 코로나 19 전파에 있어 인접(Contagious) 전파가 우세한지, 위계적(Hierarchical) 전파가 우세한지를 분석하였다. 서로 다른 공간가중행렬(spatial weight matrix)을 통한 비교 분석 결과, 인접 전파가 우세하였지만 위계적 전파의 영향력이 분명히 존재함을 확인하였다. 또한 모란 고유벡터 시공간 필터링(Moran eigenvector spatial filtering) 모형을 이용해 시기별로 코로나19 전파 요인의 변화를 분석하였다. 앞선 코로나19 전파 양상의 비교 분석 결과와 시공간 모형 분석 결과를 함께 고려 할 때, 수도권의 코로나19 전파에 지하철이 일종의 숙주 역할을 하며 큰 영향을 미쳤다는 것을 확인하였다. 따라서, 향후 미래의 감염병 발생 시 효과적인 방역 대책으로서 지하철에 대한 방역 대책을 우선할 필요가 있다고 강조하였다. 4장은 국내 최초의 마약 관련 공간 분석 연구로, 수도권의 메스암페타민 확산을 분석하였다. 핫스팟 분석 방법과 기계학습 모형 중 하나인 지리적 랜덤 포레스트(Geographical random forest) 기법을 적용하였다. 학스팟 분석 결과, 서울의 강남구와 인천의 중구가 메스암페타민 확산의 중심지역으로 확인되었다. 강남구는 대한민국 유흥문화 중심지로서 특징이 메스암페타민 확산과 관련이 있었으며, 중구는 인천항만, 인천공항 등 세계적인 물류 중심지로서의 특징이 메스암페타민 확산과 관련이 있었다. 지리적 랜덤포레스트 모형 분석 결과, 지역 별로 메스암페타민 확산 주요 요인이 다르다는 것을 확인하였다. 서울의 경우, 1인 가구 비율이 높은 지역이 메스암페타민 확산에 취약하다는 것을 확인하였다. 경기도 및 인천은 각각 재정자립도가 낮은 지역, 외국인 인구 비율이 높은 지역이 메스암페타민이 보다 쉽게 확산된다는 것을 확인하였다. 따라서, 메스암페타민과 같은 마약류에 있어서도 지역별로 서로 다른 특징에 최적화된 관리 및 단속 정책이 필요하다는 것을 강조하였다. 5장에서는 본 학위논문의 연구결과를 종합적으로 설명하며, 본 학위 논문이 도시 건강 증진에 어떻게 기여할 수 있는지에 대해 서술하였다. 또한, 연구의 한계점을 밝히고, 이러한 한계가 미래 연구에 어떤 기회를 제공할 수 있는지에 대해 논의하였다. 이 장은 향후 연구 방향을 제시하며, 본 학위논문을 바탕으로 더 발전할 수 있는 다양한 가능성을 모색하였다. 본 학위논문의 2, 3, 4 장의 연구들은 SCI 저널들에 개별적으로 출판 및 투고되었다. International Journal of Environmental Research and Public Health (Chapter 2: 출판완료; Im & Kim, 2021), Journal of Urban Health (Chapter 3: 리뷰 중), Social Science & Medicine (Chapter 4: 리뷰 중) Chapter 1 provided a brief introduction of this thesis. This chapter included an overview of the major urban health issues under discussion: COVID-19 and methamphetamine. Chapter 2 reported local characteristics related to COVID-19 transmission in the Seoul metropolitan area. To identify the local COVID-19 characteristics, a geographically weighted lasso (GWL) was applied. GWL provided local regression coefficients, which accounted for the spatial heterogeneity of COVID-19 outbreaks. Chapter 2 illustrated demographic and socio-economic characteristics closely related to COVID-19 transmission in the Seoul metropolitan area. Chapter 2 provided that young adults, the Christian population, and subway commuters were the most significant local characteristics that influenced COVID-19 transmissions in the Seoul metropolitan area. Chapter 3 detailed the intertwined relationship between COVID-19 transmission and public transport in the Seoul metropolitan area. Chapter 3 identified the impact of subway ridership on COVID-19 transmission. Meanwhile, the Moran eigenvector space-time filtering (MESTF) methodology was applied to analyze COVID-19 incidence and its covariates. Chapter 3 revealed that most COVID-19 transmission in the Seoul metropolitan area was driven by contagious transmission. In addition, Chapter 3 also found that the subway was a significant vector of COVID-19 transmission, emphasizing the targeting of urban transportation to control the spread of infectious diseases. Chapter 4 introduced the first spatial analysis of illicit drugs in South Korea, focusing on methamphetamine use within the Seoul metropolitan area. Chapter 4 highlighted Gangnam-gu in Seoul and Jung-gu in Incheon as major hotspots for methamphetamine, linked with vibrant nightlife and international transport hubs, respectively. Chapter 4 employed geographical random forest (GRF) to examine the demographic, socio-economic and built environment, and crime-related factors related to methamphetamine use. Chapter 4 identified the local relationship between methamphetamine use and single households in Seoul, financial independence in Gyeonggi-do, and foreign populations in Incheon. Based on the results of Chapter 4, the implementation of locally targeted intervention policies must be required to prevent further methamphetamine use. Each studies from this dissertation have been published or submitted to public health journals: International Journal of Environmental Research and Public Health (Chapter 2: Im & Kim, 2021), Journal of Urban Health (Chapter 3: under review), and Social Science & Medicine (Chapter 4: under review).

Ueberlieferungs und Wirkungsgeschichte der Pseudo-Strickerschen Erzaehlung 'Der Koenig im Bade'

Mueller, Hermann Josef Erich Schmidt 1983 국내박사

The nature and determinants of faculty inbreeding in Korean higher education

Im, Yongsoon State University of New York 1990 해외박사

Effects of Mo concentration and texture on the mechanical properties in Ti-Mo binary alloys

Im, Yongdeok Graduate School, Yonsei University 2019 국내박사

TWIP (Twinning induced plasticity) is a mechanism that deformation twins during a plastic working act as an obstacle to dislocation movement, which resulted in high strain hardening and outstanding formability at room temperature. It has been mainly applied in high manganese steel to obtain both high strength and ductility. Recently, to increasing the formability, beta titanium alloys (BCC) showing TWIP effect have been developed by activating the {332} <113> deformation twin. Especially, It has been reported that the Ti-xMo alloys (x = 10~20 wt%) are considered as a candidate materials for the TWIP Titanium alloys. Since the amount of the Mo alloy element determines the deformation mode (e.g. slip, strain induced martensite and deformation twins), correlation between the deformation mode and mechanical properties have been mainly discussed. Recently, to enhance the strength and ductility, titanium based ternary system alloys has been developed. For the outstanding formability, not only the high ductility to accommodate the large strain but also material engineering factors, such as plastic anisotropy and strain hardening exponent should be considered. Also, the twinning activity is influenced by the preferred orientation of the sheet metal as well as chemical composition. For instance, when the texture is developed toward to the favorable orientation for twinning system, or the grain boundary misorientation is distributed to low angle relationship, deformation twining activity can be increased. Therefore, if the composition and the grain size are fixed, it is expected that the texture could become a major parameter for determining the mechanical behavior. However, based on the texture development, there have been no reports evaluating the mechanical behavior of the beta titanium alloy. Therefore, in this study, the preferred orientation of Ti-Mo binary system alloy was changed by controlling the rolling conditions such as rolling speed and temperature, and evaluated the correlation mechanical properties and twinning activity based on the EBSD analysis. And plastic anisotropy and strain hardening behavior were assessed and compared their properties with those of conventional sheet forming materials. 쌍정유기소성은 소성변형중에 발생하는 변형쌍정이 전위이동의 장애물로 작용함으로써, 상온에서 고강도와 고연신의 특성을 나타내는 기구이다. 이는 주로 고망간강에 주로 적용되어 왔으나, 최근에는 기계적 특성과 성형성을 개선하기 위한 목적으로 쌍정유기소성 효과를 보이는 베타상 티타늄 합금이 개발되고 있다. 특히 {332}<113> 변형쌍정에 의해 고강도와 고연신을 Ti-xMo 합금(x = 10~20 wt%)이 쌍정유기소성 티타늄 합금의 후보군 재료로 연구되고 있다. 베타상 티타늄 합금의 변형모드(슬립, 변형유기마르텐사이트, 변형쌍정) 는 베타상 안정화 원소인 Mo원소의 첨가량에 따라 결정되기 때문에 주로 조성에 따른 기계적 특성이 주로 토론되어 왔다. 최근에는 강도와 연신율의 개선을 위하여 3원계 합금이 개발되고 있다. 한편, 우수한 성형성을 가지는 판재를 개발하기 위해서는, 큰 변형량을 수용할 수 있는 충분한 연성 뿐 만 아니라 소성이방성과 가공경화특성과 같은 재료공학요소가 필수적으로 고려되어야 한다. 또한, 변형쌍정의 활성도는 기계적 특성에 직접적으로 영향을 미치는데, 이는 조성 뿐 만 아니라 집합조직에도 크게 영향을 받는다. 집합조직이 변형쌍정에 우호적인 결정방위로 발달한 경우, 또는 결정립계가 저경각으로 형성된 경우 쌍정의 활성도는 증가한다. 따라서 조성과 소성변형 조건 등이 고정된 경우, 초기 집합조직의 발달이 쌍정형성거동에 지배적인 영향을 미칠 것으로 판단된다. 하지만 지금까지 베타상 티타늄의 우선방위의 발달이 기계적 특성에 미치는 영향은 연구되지 않았다. 따라서 본 학위논문에서는 Ti-xMo (x=10~20wt%) 합금의 제작과정에서 압연속도 및 압연온도 등의 소성변형 조건을 다변화하여 집합조직을 제어하였고, 후방산란전자회절분석법에 근간한 변형쌍정의 형성과 기계적 특성간의 상관관계를 분석하였다. 또한 베타상 티타늄 합금 판재의 소성이방성과 가공경화 특성을 확인하고, 기존의 성형가공용 금속 재료와 기계적 물성을 비교 평가 하였다.

High-pressure Chemistry and Potential Applications of Zeolite and Metal-Organic Framework Materials : 제올라이트의 고압 응용 및 금속-유기 골격체의 고압화학 연구

Im, Junhyuck 연세대학교 일반대학원 2016 국내박사

제올라이트 나트로라이트는 압력환경하에서 가지는 독특한 구조화학적 특성에 의해 수 ~kbar 범위의 압력을 이용한 상업적 이용이 가능할 것으로 기대되고 있는 물질이다. 나트로라이트는 압력전달매개체 및 양이온 교환체에 따라 압력에 의해 나타나는 구조화학적 변화 양상에 대한 체계적인 특성이 그 동안의 연구결과들에 의해 이미 보고되어 있으며 본 연구에서는 Eu, Cs, Pb, I 등의 유해 원소들과 압력하에서 어떠한 반응을 일으킬 수 있는지에 대하여 다이아몬드 고압셀과 대부피 고압기를 이용한 압력실험을 통하여 확인하였다. Eu 3가 양이온은 방사성핵종 원소의 포획을 모사하기 위한 원소로 사용되었으며, 상압에서는 나트로라이트 채널내의 양이온과는 교환이 불가능함을 일반적인 양이온교환 법으로는 불가능함을 확인하였다. 하지만 포타슘(K)로 이온교환된 나트로라이트(K-NAT)를 이용하였을 경우, 1.0(1) GPa에서 100℃로 열을 가하였을 경우 나트로라이트 채널내부의 K 양이온을 일부 치환하는 것이 가능함을 X-선 회절 분석을 통해 분석하였다. 또한 3GPa, 250℃환경에서는 90%이상의 K양이온을 Eu 3가 양이온이 치환할 수 있음을 SEM/EDS 분석을 통해 밝혀내었다. Cs 격리연구를 위해 은(Ag)으로 치환된 나트로라이트(Ag-NAT)에 요오드화세슘(CsI) 1M 용액을 압력매개체로 하여 약 3GPa, 170℃ 온도, 압력범위에서 실험을 진행하였고, Pb 치환된 나트로라이트(Pb-NAT)에 물을 압력매개체로 하여 약 4.5GPa, 200℃의 온도, 압력범위로 실험을 수행하였다. Ag-NAT와 CsI를 반응시킨 실험에서는 Ag-NAT가 0.5GPa 이하에서 Ag와 Cs의 맞교환 현상이 일어나 Cs로 치환된 나트로라이트(Cs-NAT)의 형성을 관찰함과 동시에 빠져나온 Ag 양이온이 I 음이온과 결합하여 AgI 크리스탈로 침전되는 것을 확인하였다. 이 후, Cs-NAT는 2GPa, 160℃ 조건에서 폴루사이트와 유사한 구조를 갖는 고밀도 세슘포획 물질로 비가역적 변화를 나타내었다. 또한, Pb-NAT의 경우 압력 증가에 따라 물의 유입이 단계적으로 일어나며 총 4단계로 나뉘어 Pb-NAT의 결정구조가 상전이 하는 것으로 관찰하였다. 특히, 4.5GPa 200℃로 6시간 이상 가열하였을 경우 완전히 다른 광물인 로소나이트로 비가역적 변화를 나타내었다. 회수된 폴루사이트와 로소나이트의 구조는 리트벨트 분석(Rietveld method)과 고각 환형 암시야 주사투과전자현이미지(HAADF-STEM)를 통해 그 결과를 검증하였다. 나트로라이트의 고압응용과 관련된 연구와 더불어 본 연구에서는 다공성 소재로 주목받고 있는 금속-유기 골격체(MOFs) 중 대표적 종류인 MIL-47(V) 및 ZIF-8 물질에 대해 압력을 변수로 한 구조-화학적 특성을 측정하였다. MIL-47(V)는 물과 알코올의 혼합액, 순수한 물을 압력전달매개체로 하여 압력증가에 따라 변화하는 X-선 회절 패턴을 관찰하였으며 물과 알코올의 혼합액을 사용하였을 경우, MIL-47(V) 채널 내부에 잔존해 있는 TPA 분자를 비가역적 혹은 가역적으로 선택적 치환이 일어남과 동시에 역동적인 구조변화가 함께 일어남을 확인하였다. 마지막으로 ZIF-8을 이용한 고압연구에서는 물, 메탄올, 에탄올, 실리콘 오일이 압력전달매개체로 사용되었으며 고압실험을 통해 도출할 수 있는 ZIF-8의 물성 중 부피팽창 정도, 부피팽창 발생 압력구간, 체적탄성률 등이 압력전달매개체의 분자 크기에 따라 선형적으로 증가하거나 감소함을 밝혀내었다. 또한 전자밀도 계산을 통해 ZIF-8 동공에 유입되는 객체 분자의 양도 분자 크기에 따라 일정하게 달라짐을 도출하였다. 본 연구에서 수행된 연구를 토대로 고압을 이용한 나트로라이트의 상업적 응용 가능성을 확인하였으며, 신소재인 금속-유기 골격체의 물성 개선의 단초를 제시하여 앞으로 여러 소재에 대해 압력을 변수로 한 다양한 연구들이 시도될 수 있는 발판이 될 것으로 기대한다. Pressure-induced structural and chemical changes observed in small-pore zeolite natrolites are especially encouraging in terms of finding appropriate applications as they occur in the industrially-achievable low-pressure regime, i.e., as low as a few kilobars. After identifying the systematics of structural and chemical behaviors of natrolites in relation to the composition of pressure media, I have developed a procedure to exchange and sequestrate Eu3+, Cs+, Pb2+ and I- under intermediate pressure and temperature conditions using Diamond-Anvil Cell (DAC) and large volume press (LVP). Trivalent europium cation was chosen to simulate trapping radionuclides into potassium-natrolite. According to the X-ray diffraction data and elemental analysis, Eu3+ cations are found to replace K+ within the pores of natrolite above 1.0(1) GPa and 100 °C. Addition to this result, over 90% Eu3+ exchange ca be achieved at 3 GPa and 250 °C by ex-situ LVP experiment. Ag-exchanged natrolite and Pb-exchanged natrolite are pressurized in an aqueous CsI solution and pure water as a pressure-transmitting medium (PTM), respectively. Ag-NAT with CsI solution PTM results in the exchange of Ag+ by Cs+ in the natrolite framework above 0.3(1) GPa and the precipitation of AgI Occurs during the cation exchange. Additional pressure and heat at 2.0(1) GPa and 160 °C forms a pollucite-related, highly dense, and water-free triclinic phase. At ambient temperature after pressure release, the Cs remains sequestered in a monoclinic pollucite phase at close to 40 wt% and favorably low Cs leaching rate under back-exchange conditions. In the case of Pb-NAT in pure water PTM, heating at 200 °C and 4.5(1) GPa, leads to a denser lawsonite phase with orhorhombic space group which is recovered after pressure release. The recovered lawsonite phase has much stable Pb coordination environment in the natolite channel compared to that in the original Pb-NAT and its high-pressure polymorphs. The structures of the recovered Cs- and Pb-sequestered phases are confirmed by HAADF-STEM real spacing imaging. High-pressure chemistry has been extended to structurally more complex Metal-Organic Frameworks (MOFs) materials. Pressure-dependent structural and chemical changes of MIL-47(V) and ZIF-8 have been investigated up to 3~4 GPa using different pore penetrating or non-penetrating fluids as pressure transmitting media. The results demonstrate that pressure can be used to exchange existing template molecules in the as-synthesized MIL-47(V) by both methanol and water pressure transmitting medium (PTM). In ZIF-8, fluids media including water, methanol, ethanol, and silicone oil were used as PTM and the structural changes of ZIF-8 under pressure point to distinct molecular interactions within the pores. The compression behavior of ZIF-8 appears to be dependent on the progressive insertion of penetrating media, which are accompanied by abrupt volume expansions by the molecular size of PTM. Theses results point towards the possibility of designing novel storage means for environmentally harmful elements under industrially achievable pressure regime.

Establishment and maintenance of tissue-specific chromatin domains

Im, Ho-gune UMI Dissertation Services 2006 국내박사