대전지역 대기 중 광화학 반응에 의한 오존농도변화와 오존예보시스템 개발에 관한 연구

정헌준 원광대학교 대학원 2001 국내박사

최근 매년 증가하고 있는 대기 중 오존농도변화를 평가하고, 오존과 천식환자수의 상관성 분석, 오존예보모델 개발, 오존예보시스템 개발 등을 위하여, 1997년 1월부터 2000년 12월까지 대전지역 대기오염 자동측정소에서 측정된 대기오염물질과 기상청에서 관측된 기상자료를 통계처리 분석한 결과 다음과 같다. 1990년부터 2000년까지 대전시의 오존농도 연변화는 1990년 9 ppb, 1995년 15 ppb, 1998년 19 ppb, 2000년 21 ppb로 점점 증가하는 추세이고, 환경기준과 비교한 8시간평균치 (60 ppb)와 1시간평균치 (100 ppb)의 초과회수도 점점 증가하여 8시간평균치 (60 ppb)는 1999년 16회, 2000년 23였고, 1시간평균치 (100 ppb)는 1999년 7회, 2000년 13회를 나타내었다. 오존경보제와 직접 관련되는 연중 1시간 평균의 최고치도 1998년 77 ppb, 1999년 110 ppb, 2000년 117 ppb, 2001년 118 ppb로써 매년 증가함을 알 수 있다. 오존농도의 월별 평균 최고치는 1997년 5월 33 ppb, 1998년 5월 30 ppb, 1999년 5월 38 ppb, 2000년 5월 35 ppb를 나타내었고, 최저치는 1997년 12월 8 ppb, 1998년 12월 2 ppb, 1999년 12월 10 ppb, 2000년 1월 13 ppb를 나타내어 연중 5월의 평균 농도가 가장 높고, 12월의 평균농도가 가장 낮음을 알 수 있다. 이는 온도와 일사량이 높고 습도가 낮을 때 오존농도가 가장 높아짐을 시사한다. 오존농도의 계절별 변화는 대부분 대기오염물질과 반대현상으로 겨울철 (14 ppb)에 낮고 봄철 (28 ppb)에 높은 것이 특징인데 이는 5월에 습도가 낮고 일사량이 많아 계절평균값이 높아진 것으로 보인다. 그러나 단기간 평균값 (1시간 평균)은 여름에 최고치를 나타내고 있다. 2000년의 시간평균자료를 가지고 분석한 일일 중 시간별 오존농도는 14:00∼17:00에 28∼30 ppb로 가장 높고, 일사량이 거의 없는 20:00 이후 감소하는 경향을 나타냈다. 1997∼2000년의 연평균자료를 가지고 분석한 오존농도와 영향인자간의 상관성은 SO_(2)(r=-0,3765), NO_(2)(r=0.3109), CO(r=-0.1476), 온도(r=0.5048), 일사량(r=0.8168), 습도(r=0.1276) 항목에서 각각의 상관관계를 보이고 있다. 2000년의 자료를 이용하여 1년 중 오존농도가 높은 5월부터 9월까지 월별 상관분석을 실시한 결과 연변화의 분포와는 약간 다르지만 결국 일사량과 온도와는 높을수록, 습도와는 낮을수록 상관성이 높은 것을 알 수 있다. 천식환자발생에 대한 대기오염물질 영향 평가 결과, 구성된 기본 모델에 연령별·오염물질별로 구분하여 보면 15세 미만에서는 SO_(2)(당일, 1일전, 5일전), TSP(당일, 1일전, 4일전), O_(3)(1일전, 2일전, 3일전, 4일전, 5일전), NO_(2) 및 CO(당일)와 유의한 관련성을 보였고, 15∼54세 사이에서는 SO_(2)(당일, 2일전, 3일전, 4일전, 5일전), TSP(당일에서 5일전까지 모두), O_(3)(당일에서 5전까지 모두), NO_(2)(당일, 4일전, 5일전), CO(3일전, 4일전의 오염도)와 유의한 관련성을 보였으며, 55세 이상에는 SO_(2)(당일, 3일전, 4일전), TSP(당일, 3일전), O_(3)(2일전, 3일전, 4일전, 5일전), NO_(2)(당일, 1일전, 3일전, 4일전, 5일전), CO(당일, 3일전)의 오염도가 천식 환자 증가와 관련성을 보였다. 이 중에서 가장 큰 특징을 나타내는 것은 15∼54세 사이에서 TSP와 O_(3)농도가 당일은 물론 5일전부터 천식환자의 증가에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 오존예보모델을 개발하기 위하여 1999년과 2000년의 자료를 가지고 회귀분석한 결과 5월∼9월 사이에 활용 가능한 주요변수들(당일 최고오존농도, 다음날 오존 평균상대습도와 풍속, 다음날 일일 최고온도)을 고려하여 월별 오존예보식을 산출하였다. 5월 : 0.2875 O_(3Ty) + 1.1524 T_(foce-max) - 0.3161 RH_(foce10) + 21.35 6월 : 0.2435 O_(3Ty) + 2.8997 T_(foce-max) - 0.2076 RH_(foce10) + 5.3243 WS_(foce10) - 50.89 7월 : 0.4898 O_(3Ty) + 1.3312 T_(foce-max) - 0.1010 RH_(foce10) - 11.47 8월 : 0.4578 O_(3Ty) + 1.4385 T_(foce-max) - 0.1021 RH_(foce10) - 12.28 9월 : 0.4624 O_(3Ty) + 1.6354 T_(foce-max) - 0.1259 RH_(foce10) - 16.29 강우예보시 : 위 회귀식의 예측농도 × (강수량 10 mm이하 0.5, 강수량 10 mm이상 0.7) 자외선 지수 (내일 예보 지수) : 위 회귀식의 예측농도 × (자외선 지수 5 이하 : 1.0, 자외선 지수 7-8 : 1.1, 자외선 지수 9이상 : 1.2) 개발한 오존예보모델의 신규농도를 2001년 6월 1일부터 8월 31일까지 기존모델의 예보농도와 실제농도를 날짜별로 비교한 결과 신규모델이나 기존모델의 오존농도가 실제오존농도보다 거의 대부분 높게 나타나고 있으나 비교적 양호한 편이었다. 연구 결과에서 신규예보모델과 기존예보모델간의 정확도를 알아보기 위하여 실제오존농도와 차이에 대한 초과 또는 부족한 비율을 계산하였는데, 여기서는 실제오존농도와 차이에 대한 초과 또는 부족한 비율을 계산하였는데, 여기서는 실제오존농도보다 대부분 초과하였기 때문에 초과율만 계산하였다. 초과율은 6월에 신규모델(3.2%), 기존모델(16.8%), 7월 신규모델(19.7%), 기존모델(39.8%), 8월 신규모델(21.7%), 기존모델(35.2%)로써 초과율이 작은 신규오존예보모델이 기존오존예보모델에 비하여 예보성능이 양호함을 알 수 있다. 오존예보시스템은 개발된 오존예보모델을 효율적으로 운영할 수 있도록 해 주는 전산 프로그램이다. 오존예보모델을 구축하기 위한 구성도와 각각의 모듈(modules), 응용프로그램(application), 데이타베이스 등록 테이블(Registration table), 구축된 후의 프로그램 표현 및 적용(display) 등에 대한 프로그램을 개발하였다. This study was carried out to assess the variation of ozone concentration and to analyze the relationship between ozone and asthma patients, and to develop the ozone forecast model and ozone forecast system in the air in Daejeon during the period of four years (Jan, 1997 - Dec. 2000). The results are summarized as follows : The annual variation of ozone concentration was gradually increased as 1990 (9 ppb), 1995 (15 ppb), 1998 (19 ppb), and 2000 (21 ppb). It has been more frequently excess lately compared with 8 hours average value (60 ppb) and 1 hour average value (100 ppb) of air quality standards of ozone. It were shown excess frequency of 1999 (16 times), and 2000 (23 times) by 8 hours average value, of 1995 (7 times), and 2000 (13 times) by 1 hour average value. The monthly variation of ozone concentration in 1997-2000 was shown the highest on May 1997 (33 ppb), May 1998 (30 ppb), May 1999 (38 ppb), and May 2000 (35 ppb). It was shown the lowest on Dec. 1997 (8 pb), Dec. 1998 (12 ppb), Dec. 1999 (10 ppb), and Feb, 2000 (13 ppb). It means that ozone has a good correlation with higher solar radiation, temperature, lower relation humidity. The seasonal variation of ozone concentration was shown the highest on spring (28 ppb), and the lowest on winter (14 ppb). It means that ozone has a good correlation with higher solar radiation, temperature, and lower relation humidity on May. However, short term value (1 hour average) was shown the highest on summer (Jun. 1998; 77 ppb, Jun. 1999; 110 ppb, Jun. 2000; 117 ppb, Jun. 2001; 118 ppb). The diurnal concentration of ozone was shown the highest during 14:00-17:00 (28-30 ppb) and was the lowest in the morning (10 ppb), and evening (14 ppb). Correlation between the major factors and ozone concentration on 1997-2000 were shown SO_(2) (r=-0.3765), NO_(2) (r=-0.3109), CO (r=-0.1476), temperature (r=0.5048), solar radiation (r=0.8168), and relation humidity (r=-0.1267). The monthly correlation in May-Sep. 2000 were shown a little difference than annual average distribution, but, as mentioned above, ozone has a good correlation with higher solar radiation, temperature, and lower relation humidity. To determine the effect of air pollutants in Daejeon City on asthma from Nov. 1997 to Oct. 1998, used the data claimed to National Federation of Medical Insurance for asthma, monitored from telemetry system for air pollutants, and served for meteorological factors. Asthma patients (95,629 persons) were covered by medical insurance at Daejeon City. Subjects were composed of 49,563 males (51.8%) and 46,336 females (48.2%), and among the subjects, the proportion under 15 age (62.8%), 15-54 age (19.1%), over 55 age (18.1%). Estimating relative risks of each air pollutant with the baseline general additive model by daily pollution level under 15 age were shown SO_(2) (Lag 0, 1, 5day), TSP (Lag 0, 1, 4day), O_(3) (Lag 1, 2, 3, 4, 5day), NO_(2) and CO (Lag 0), 15-54 age were shown SO_(2) (Lag 0, 2, 3, 4, 5day), TSP (Lag 0, 1, 2 3, 4, 5day), O_(3) (Lag 0, 1, 2, 3, 4, 5day), NO_(2) (Lag 0, 4 5day), and CO (Lag 3, 4day), over 55 age were shown SO_(2) (Lag 0, 3, 4day), TSP (Lag 0, 3day), O_(3) (Lag 2, 3, 4, 5day), NO_(2) (Lag 0, 1, 3, 4 5day), and CO (Lag 3, 4day), of TSP (Lag 0, 1, 4, 5day), SO_(2) (Lag 0, 1, 4. 5day), NO_(2) (Lag 0, 1, 3, 4, 5day), and CO (Lag 0, 3day). To develop the ozone forecast model in Daejeon during the period of two years (Jan. 1999-Dec. 2000), we calculated regression equation by statistical program with each factors, The results are summarized as follows : May : 0.2875 O_(3Ty) + 1.1524 T_(foce-max) - 0.3161 RH_(foce10) + 21.35 Jun. : 0.2435 O_(3Ty) + 2.8997 T_(foce-max) - 0.2076 RH_(foce10) + 5.3243 WS_(foce10) - 50.89 Jul. : 0.4898 O_(3Ty) + 1.3312 T_(foce-max) - 0.1010 RH_(foce10) - 11.47 Aug. : 0.4578 O_(3Ty) + 1.4385 T_(foce-max) - 0.1021 RH_(foce10) - 12.28 Sep. : 0.4624 O_(3Ty) + 1.6354 T_(foce-max) - 0.1259 RH_(foce10) - 16.29 Rain forecast : above regression equation value ×(Rainfall 10 mm and less 0.5, Rainfall 10 mm above 10 mm 0.7) Ultraviolet forecast index (next day forecast index) : above regression equation value ×(Ultraviolet forecast index 5 and less : 1.0, Ultraviolet forecast index 7-8 : 1.1, Ultraviolet forecast index 9 and above : 1.2) Practical ozone concentration on Jun.-Aug. 2001 compared with new ozone forecast model and existent ozone forecast model, the result of new ozone forecast model was shown excellent than existent ozone forecast model by a little exceed rate (Jun. new 3.2%, existent 16.8% ; Jul. new 19.7%, existent 39.8% ; Aug, new 21.7.%, existent 35.2%). The purpose of ozone forecast system development was effective operation of ozone forecast model. The ozone forecast system was formed component system, each modules, application data base registration table, presentation and display.

Biosensors based on carbon nanotube random networks

Jeon, Jun-Young Kwangwoon University Graduate School 2022 국내박사

Recently, biosensors have received considerable attention due to their potential to provide continuous and real-time physiological information through physical/chemical measurements in biological fluids. Global research over the past two decades has indicated that carbon nanotubes (CNTs) as the highly recommended material open-up the promising approaches for the field of material science and technology, including use in reinforced composites as well as molecular-scale electronic. The extraordinary properties such as nano-size, high surface area to volume ratio, and ease of surface treatment allow applications of CNT random networks in the field of biomedical electronics. Moreover, CNTs are advantageous since their physical and chemical properties can be manipulated by functionalization with specific chemical groups for feasible applications in different disciplines, especially biomedical science. Also, by optimizing the deposition processes, the material and electrical properties of CNT random networks underlying two-dimensional (2D) charge transport and charge screening can be controlled. Previously, metal-oxide materials were the most studied materials in this fields, but the outstanding physical and chemical properties of CNTs such as good thermal and electrical conductivities, prove their suitability for research and industrial applications. Therefore, in this paper, a study on a biosensor using carbon nanotubes random networks was conducted. At first, we investigated the strain sensor. We demonstrate highperformance wearable strain sensor based on carbon nanotube (CNT)/silver nanoparticle (AgNP) composites covered with flexible media of fluoropolymer-coated polydimethylsiloxane films. The strain sensor can be used for motion-related sensors by directly attaching them to human skin, which achieves a fast and accurate electric response with high sensitivity according to the bending and stretching movements that induce changes in the conductivity. This advance in the strain sensor is realized as a result of the sensitivity that can be achieved by controlling the concentration of AgNPs in CNT pastes and by modifying the device architecture. Second, the pH sensor was investigated. pH sensor and gas sensor were investigated. In the case of the pH sensor, high-performance flexible pH sensors based on nanocomposites of single-wall carbon nanotubes (SWCNTs) and Nafion, fabricated by screen printing on flexible substrates in ambient air are demonstrated. The electrical characteristics and sensing performance of the pH sensors monitoring the change in resistance of printed nanocomposite films in a wide range of pH from 1 to 12 were controlled by the number of printed layers in multi-patterns. The operational stability of the flexible pH sensors was nearly unchanged after 200 cycles of bending tests having a curvature radius of 5 mm, which is essential for integration of flexible pH sensors into wearable nanoelectronics. In addition, a real-time pH sensor system integrated into a drone application with wireless communication and data transmitting modules is demonstrated for the simultaneous visualization of processed data and remote detection of targets on the user's smartphone based on a designed Android algorithm. Finally, we demonstrate highly sensitive and selective gas sensors based on solution-processed SWCNT random networks for the detection of nitric oxide (NO) down to the ppb-level operating at room temperature. The proposed gas sensors exhibited a response of 50% under both inert and air atmospheres with a theoretical detection limit of 0.2 ppb and a selectivity toward different target gases of volatile organic compounds, including benzene, toluene, and ammonia. The outstanding sensing performance was realized by functionalizing SWCNT random networks with polyethylenimine (PEI), which possesses a repeating structure of amine groups. We also investigate the effect of ultraviolet (UV) irradiation on the recovery time underlying the sensing mechanism. Photodesorption energy obtained by UV irradiation reduced the recovery time of the proposed NO gas sensors to within a few tens of seconds. This study demonstrated a biosensor based on carbon nanotubes through the above studies, which is meaningful for the development of biosensors. 최근 바이오 센서는 생체 유체에서의 물리적/화학적 측정을 통해 지속적이고 실시간 생리학적 정보를 제공할 수 있는 잠재력으로 상당한 관심을 받고 있습니다. 지난 20 년 동안의 글로벌 연구에 따르면 탄소 나노 튜브(carbon nanotubes: CNTs) 가 복합 재료 및 molecular 스케일의 전자 장치의 사용을 포함하여 재료 과학 및 기술 분야에 유망한 접근 방식을 제시합니다. 특히 탄소 나노 튜브 랜덤 네트워크는 독특한 나노 크기, 높은 표면적 대 부피 비율, 표면 변화 능력과 같은 특별한 특성은 바이오센서 분야에서 탄소 나노 튜브의 응용을 가능하게 합니다. 또한, 탄소 나노 튜브는 물리적 및 화학적 특성이 다른 분야의 응용을 위해 특정 화학 그룹으로 기능화가 가능하기 때문에 유리합니다. 증착 프로세스를 최적화함으로써 2 차원(2D) 전하 수송 및 전하 스크리닝의 기초가 되는 CNT 랜덤 네트워크의 재료 및 전기적 특성을 제어할 수 있습니다. 이전에는 금속 산화물 재료가 바이오 센서에서 가장 많이 연구되는 재료였지만 높은 열 및 전기 전도도와 같은 탄소 나노 튜브의 우수한 물리적 화학적 특성은 바이오 센서의 응용분야에도 적합합니다. 이에, 본 논문에서는 탄소 나노 튜브 랜덤 네트워크를 이용한 바이오 센서에 대한 연구를 수행하였습니다. 처음으로 우리는 스트레인 센서에 대하여 연구하였습니다. 우리는 플루오르 폴리머가 코팅된 polydimethylsiloxane 필름의 유연한 매체로 덮인 탄소 나노 튜브 / 은 나노 입자 (AgNP) 복합 재료를 기반으로 한 고성능 착용 가능한 스트레인 센서를 시연하였습니다. 스트레인 센서는 인체의 피부에 직접 부착하여 동작 관련 센서에 사용할 수 있으며, 전도도의 변화를 유도하는 굽힘 및 신축 동작에 따라 고감도로 빠르고 정확한 전기적 응답을 얻을 수 있었습니다. 스트레인 센서의 이러한 발전은 탄소 나노 튜브 페이스트의 은 나노 입자 농도를 제어하고 장치 아키텍처를 수정하여 달성할 수 있는 감도의 결과로 실현됨을 확인하였습니다. 두번째로 pH 센서를 연구하였습니다. 단일벽 탄소 나노 튜브 (single wall carbon nanotube: SWCNTs)와 나피온 (Nafion)의 나노 복합체를 기반으로 하는 고성능 유연한 pH 센서는 대기 중에서 유연한 기판에 스크린 인쇄하여 제작됩니다. 1~12 의 넓은 pH 범위에서 인쇄된 나노복합체 필름의 저항 변화를 모니터링하는 pH 센서의 전기적 특성 및 감지 성능은 다중 패턴의 인쇄된 층 수에 의해 제어되었습니다. 유연한 pH 센서의 작동 안정성은 pH 센서를 웨어러블 나노 전자공학에 통합하는 데 필수적인 5mm 의 곡률 반경을 갖는 굽힘 테스트를 200 회 반복한 후에도 거의 변하지 않았습니다. 또한 실시간으로 처리되는 사용자의 스마트폰과 결합된 드론 애플리케이션을 사용하여 고성능 플렉서블 pH 센서 기반 수질 모니터링 시스템을 시연하였습니다. 마지막으로 가스 센서를 연구하였습니다. 실온에서 작동하는 ppb 수준까지 산화질소(NO)를 검출하기 위해 용액 처리된 SWCNT 랜덤 네트워크를 기반으로 하는 매우 민감하고 선택적인 가스 센서를 제작하였습니다. 가스 센서는 0.2ppb 의 이론적 검출 한계와 벤젠, 톨루엔 및 암모니아를 포함한 휘발성 유기 화합물의 다양한 대상 가스에 대한 선택성을 가진 불활성 및 공기 분위기 모두에서 50%의 응답을 나타냈습니다. SWCNT 랜덤 네트워크를 아민기의 반복 구조를 갖는 폴리에틸렌이민 (polyethylenimine: PEI)으로 기능화 하여 뛰어난 센싱 성능을 구현했습니다. 또한 감지 메커니즘의 기본이 되는 회복 시간에 대한 자외선(UV) 조사의 영향을 조사하였습니다. UV 조사에 의해 얻은 광 탈착 에너지는 제안된 NO 가스 센서의 복구 시간을 수십 초 이내로 줄였습니다. 본 연구는 위와 같은 연구를 통하여 탄소 나노 튜브 랜덤 네트워크에 기반한 바이오 센서를 시연하였으며 이를 통하여 바이오 센서의 발전에 기여하는 것에 의의가 있습니다.

Iopromide induces MCP-1 and VCAM-1 expression in IL-4 pretreated human umbilical vein endothelial cells

김남수 Inje University 2019 국내박사

IL-4 전처치한 인간제대정맥내피세포에서 Iopromide의 MCP-1과 VCAM-1 발현 유도 김 남 수 (치의학 전공) (지도교수 : 박 상 준) 의학과 인제대학교 대학원 목적: 본 연구의 목적은 조영제(contrast media)가 인간제대정맥내피세포(human umbilical vein endothelial cells, HUVECs)에 작용하여 면역분자의 발현 및 면역 활성을 유도하는 부작용의 기전을 밝히고자 한다. 방법: 인간제대정맥내피세포를 PBS, iopromide (20 mgI/ml), IL-4 (20 ng/ml), 및 IL-4 2시간 전처리 후 iopromide 처리군으로 나누고 제시된 시간동안 배양하였다. 이후 배양세포를 얻어 사이토카인 및 세포표면항원의 발현과 western blots을 이용한 신호전달경로에 관여하는 단백질의 측정에 이용하였다. 또한 세포배양 상등액에 존재하는 사이토카인 및 면역분자를 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 이용하여 측정하였다. 결과: 각 군의 유전자 발현을 RT-PCR로 측정한 결과 IL-4 전처리된 HUVECs 세포에 iopromide를 유도 시 대조군과 비교하여 monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) 및 vascular cell adhesion protein-1 (VCAM-1) 유전자 발현이 시간 및 iopromide 농도 의존적으로 크게 증가하였다. 또한 MCP-1 및 VCAM-1 단백질 발현이 동일한 조건에서 유전자 발현과 병행하여 증가하는 것을 확인하였다. 신호전달경로 분석에서 IL-4와 iopromide의 공동작용에 의한 MCP-1 및 VCAM-1 유전자의 발현은 Jun N-terminal kinases (JNK1/2) 경로를 통하여 유도됨을 확인하였다. IL-4 전처리 후 iopromide로 자극된 혈관내피세포는 대식세포인 THP-1의 이동능과 부착능을 크게 증가시켰다. THP-1 세포의 이동은 MCP-1 수용체 저해제인 CCR2 antagonist를 처리하였을 때 크게 감소하였으며, VCAM-1 차단 항체의 처리에 의해 세포부착능이 크게 감소하였다. 동물모델을 이용하여 상기와 동일조건으로 처리 후 분석하였을 때, IL-4 및 iopromide를 병행하여 주사한 생쥐의 혈청에서 MCP-1의 농도가 대조군에 비하여 크게 증가하는 것을 확인하였다. 결론: 본 연구결과를 종합하면 IL-4가 증가된 염증질환 환자에서 조영제의 사용은 MCP-1의 증가를 유도할 수 있으며, MCP-1의 차단법은 이들 환자의 조영제 사용에 의한 부작용을 개선하는 중요한 치료요법으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. Iopromide induces MCP-1 and VCAM-1 expression in IL-4 pretreated human umbilical vein endothelial cells Nam-Soo Kim (Dentistry) (Advisor: Sang-Jun Park, DDS, MSD, PhD) Department of Medicine Graduate School, Inje University Objective: The aim of the present study focused on the adverse reaction of contrast medium via the induction of inflammatory molecules in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Method: The HUVECs were cultured with PBS, iopromide (20 mgI/ml), IL-4 (20 ng/ml), or iopromide in combination with IL-4 pretreatment for 2 hr. and then cultured additionally for the indicated times. Cells were prepared for expression of cytokines and cell surface markers, and western blots. Culture supernatants were prepared and analyzed for expression of cytokines by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results: RT-PCR data showed that iopromide-induced MCP-1 and VCAM-1 gene expression was markedly increased in IL-4-pretreated HUVECs in a time- and dose-dependent manner and was paralleled by concomitant production of MCP-1 and VCAM-1 proteins. MCP-1 and VCAM-1 gene expression by iopromide in combination with IL-4 was mediated by the Jun N-terminal kinases (JNK1/2) signaling pathway. IL-4-pretreated iopromide-stimulated HUVECs showed greatly increased migration and adhesion of THP-1 cells. Cell migration was decreased by treatment of CCR2 antagonist, and cell adhesion was also decreased by VCAM-1 blocking antibody. Furthermore, when tested in vivo under similar conditions, MCP-1 protein was significantly increased in iopromide combined with IL-4-injected mice. Conclusion: Our findings suggest that MCP-1 blocking may be crucial in preventing the endothelial dysfunction induced by contrast medium in patients with inflammatory disease.

Developing the photoresponse characteristics of oxide based phototransistor for various UV-vis-NIR optoelectronic applications

정준형 경희대학교 대학원 2024 국내석사

Studies on replacing the convention silicon (Si) based optoelectronic devices have been conducted for recent few decades. Numerous materials, such as amorphous oxide semiconductors (AOS), 2-demensional (2D) materials, nanowires, or perovskites have been investigated as a candidates for replacing Si. Among these materials, AOS are a potential candidates owing to their favorable electrical characteristics, high stability, and facile large area fabrication processability. Among numerous AOS, zinc-based oxides, such as zinc oxide (ZnO), indium-zinc oxide(IZO), and indium-gallium-zinc oxide (IZGO) have been widely investigated. Especially, owing to their wide band gap characteristics over 3.0 eV, these AOS could convert an input ultraviolet (UV) wavelength signal into output electrical signal. However, widening the detection range of AOS based optoelectronic devices from UV to visible light and infrared wavelength region is necessary to fully replace Si, which has a narrow band gap of ~1.1 eV. In this study, we have performed various strategies to overcome the restricted detection range of AOS. First, we report a solution processed ZnO based visible light phototransistor by doping Li (ZnO:Li). The ZnO:Li phototransistor with optimized amount of dopant concentration exhibited highly enhanced optoelectronic characteristics compared to the ZnO phototransistor. The origin of enhanced visible light photoresponse characteristics were analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The increased amount of oxygen vacancies induced by Li dopant resulted in enhanced visible light photoresponse characteristics. Furthermore, enhanced electrical characteristics were analyzed using XPS, and ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS). The increased amount of oxygen vacancies and Li ions have contributed to the enhanced electron concentration, resulting in enhanced electrical characteristics. Motivated from the previous research, the second report was focused on fabricating the heterostructured phototransistor to facilitate the separation of photo- excited charge carriers. An ultrathin Al2O3 layer was inserted into ZnO layer, resulting in enhanced photoresponse characteristics. The heterostructure was identified by measuring Cross-sectional high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) and electron dispersive spectroscopy (EDS). Enhanced optoelectronic characteristics were investigated by performing XPS and UPS measurement. Furthermore, based on the energy band diagram, it was estimated that the enhanced photoresponse characteristics was originated from the separation of photo-excited charge carriers. Based on our results, we have demonstrated that our device could be used as an optical logic circuit. It has been widely reported that the solution processed AOS transistors exhibit lower electrical characteristics compared to the vacuum-deposited AOS transistors. One of the reasons is an insufficient density of the film, which resulted in lowering the percolation probability of the conduction of electrons in AOS film. Therefore, our third report was focused on developing both electrical and visible light photoresponse characteristics by vertical diffusion doping of Cd into IGZO. Cd was chosen as a dopant owing to their low electron effective mass. A clear enhancement in film density was identified by measuring X-ray refractometry (XRR), resulting in highly enhanced electrical characteristics of the device. Enhanced electrical characteristics were further identified using UPS measurement. In addition, the XPS measurement revealed that the amount of oxygen vacancies was increased, resulting in the IGZO phototransistor to response under visible light wavelength. Based on the above results, we have demonstrated the visible light, color selective optoelectronic synaptic transistor. The previous researches were focused on widening the detection range of ZnO and IGZO phototransistors by modulating the amount of oxygen vacancies, resulting in widening the detection range from UV to green light wavelength. Therefore, our fourth report was focused on widening the detection range from UV to red light wavelength, which could detect all the visible light wavelength range, by adopting quantum dots (QDs) as an absorption layer. However, owing to the large surface to volume ratio of QDs, such as vulnerability under atmospheric moisture and oxygen, and low charge carrier mobility. Therefore, on our third report, we have further focused on overcoming the challenges of QDs by adding solution processed ZrO2 layer. The ZrO2 layer act as both additional channel layer for separating photo-excited charge carriers, and physical blocking layer for restricting the adsorption of external moisture and oxygen onto QDs. The highly enhanced optoelectronic characteristics were analyzed by measuring XPS, UPS, HR-TEM, photoluminescence (PL), and time- resolved photoluminescence (TRPL). Based on the above results, we have demonstrated that our device can be used as a visible light image sensor. Main challenge for replacing the Si based photodetector to AOS based photodetector is an insufficient detection range of AOS. Therefore, our final report has focused on widening the detection range of IGZO based optoelectronic transistor up to near-infrared (NIR) region by adopting narrow band gap silver oxide (Ag2O) as an absorption layer. The narrow band gap Ag2O film was obtained by performing the fabrication process under oxygen deficient environment to prevent the formation of AgO phase, which has a band gap of ~3.0 eV. The formation of Ag2O and AgO phase with respect to the processing environment was identified using XPS measurement. Furthermore, the electronic band diagram of Ag2O/IGZO heterostructure was identified based on UV-vis absorbance spectroscopy and UPS measurement. The Ag2O/IGZO phototransistor showed photoresponse characteristics from UV (405 nm) to NIR (830 nm) wavelength light. Based on the experimental results, we have demonstrated the UV-vis-NIR optoelectronic synaptic behavior with 512 conduction states under individual wavelength lights. 지난 수 십 년간, 인공지능 및 사물 인터넷이 발전함에 따라, 자율 주행 자동차, 스마트폰 등의 전자소자에 대한 발전이 이루어 짐에 따라, 이러한 전자소자의 눈이 되어줄 광센서에 대한 연구가 무수히 많이 진행되었다. 고성능, 저비용, 대량 생산이 중요해진 만큼 용액 공정 기반의 광전소자의 필요성이 더욱 커지고 있는 상황이다. 본 연구에서는 용액 공정으로 제작된 ZnO 및 IGZO 기반의 광센서에 대한 연구하였다. 자외선 영역을 넘어 가시광, 적외선 영역으로의 감지 파장 영역대를 확장하였으며, 다양한 분석을 기반으로 소자 성능의 향상을 분석하였다. 먼저, Li 도핑을 통한 ZnO의 가시광 영역의 감지 성능을 향상시켰다. XPS 분석을 통해 ZnO 박막 내의 산소 공공 (oxygen vacancy)의 증가를 확인하였으며, 이를 통해 가시광 반응성이 향상됨을 확인하였다. 더불어, UPS 및 XRD 분석을 통해 적절한 비율의 Li이 전기적 특성 향상에도 기여함을 확인하였다. 다음으로, ZnO의 가시광 반응성을 향상시키기 위한 방안으로 ZnO와 얇은 Al2O3 박막의 이종접합을 통한 광-전하의 분리를 도모하였다. TEM과 EDS 분석을 통해 얇은 Al2O3 박막의 형성을 확인하였으며, 이를 추가적인 XPS 분석을 통해 규명하였다. 또한, UPS 와 UV-vis 분석을 통해 두 산화물의 이종접합의 전자구조를 규명하며 가시광 감지 성능의 향상의 원인을 확인하였다. 다음으로, IGZO 박막의 가시광 감지 성능 향상을 위해 Cd을 도핑하였다. 특히, 일반적인 용액 공정에의 도핑방법이 아닌 수직 확산을 통한 도핑을 진행하며 박막의 밀도를 향상시킴으로써 전기적 특성에서의 큰 향상을 도모하였으며 이를 HR-TEM, UPS, XRD, XRR의 분석을 통해 규명하였다. 뿐만 아니라, Cd 도핑을 통한 산소 공공 비율의 증가로 인해 가시광 영역의 반응성이 크게 향상되었고, 이를 XPS 분석을 통해 규명하였다. 네 번째로, 기존 산소 공공을 이용한 ZnO 및 IGZO 소자의 감지 영역이 녹색 영역까지 가능하다는 한계를 넘어서고자, 양자점 도입을 통해 전 가시광 영역의 반응성 향상을 도모하였다. 뿐만 아니라, 양자점의 큰 비표면적에서 발생하는 전도도 감소, 대기 중에서의 안정성, 결함에서 기인하는 응답속도 저하의 문제를 해결하기 위해 ZrO2 추가층을 도입하여 다양한 방면에서의 성능 개선을 도모하였다. TEM, EDS분석을 통해 다중 적층 구조 형성의 최적화를 진행했으며, XPS, UPS, PL, TRPL 분석을 통해 성능 향상의 원인을 규명하였다. 이를 바탕으로 30 일 이상의 안정적인 구동을 확인하였으며, 추가로 이미지 센서로서의 사용 가능성을 확인하였다. 마지막으로, 산화물 반도체 간의 이종접합을 통해 자외선 영역에 국한된 IGZO의 광 반응 영역대를 적외선영역으로 확장시키는 연구를 진행하였다. 공정 조건을 제어하며 ~1.4 eV의 밴드갭을 가지는 Ag2O 의 형성을 XPS와 UV-vis 분석을 통해 확인하였으며, UPS를 통해 이종접합 간의 전자구조를 규명하며 구동원리를 파악하였다. 산화물 반도체에서 흔히 발생하는 PPC효과를 응용하여, 자외선 – 가시광 – 적외선의 모든 파장 영역에서 반응하는 시냅스소자를 구현하였다. 이를 바탕으로, 전 파장 영역대에서 512 회 이상의 conduction state를 나타내는 성능을 확인하였다.

Synthesis and Utilization of α-Monoboryl and α,α-Diboryl- Substituted Allylstannanes

Jun Seong Kim 동국대학교 일반대학원 2024 국내석사

In organic chemistry, alkenes are widely encountered in various compounds, yet efficiently synthesizing multiply substituted alkenes with precise stereocontrol remains a challenging task. Organoboron compounds play a crucial role as intermediates in modern synthesis due to their safety and ease of use. Among these, alkenyl boronates are pivotal in selectively and stereochemically synthesizing diverse double bonds. While numerous synthetic methods exist for related compounds, strategies specifically targeting N-heteroarenes, widely found in natural products, pesticides, pharmaceuticals, functional materials, and chiral ligands, are limited. In our research, we introduce a successful deoxygenation method for N-heterocyclic N-oxides using α-boryl-substituted allylstannanes as excellent nucleophiles to generate alkenyl boronates. The reaction, employing the newly synthesized α-boryl-substituted allylstannane and Tf2O as a mediator, demonstrates high regioselectivity and yield in producing N-heteroarylmethyl derivatives.

Optima-based Markov chain Monte Carlo for exploring complex objective function

김준성 Pohang University of Science and Technology 2015 국내박사

밀집 데이터 집합 (Compact set) 위에 정의된 비선형 목적함수를 분석하기 위해 수많은 연구들과 과학적 자료들이 진행되었다. 그 중 복잡한 함수로부터 샘플 추출하는 것은 가장 어려운 부분 중 하나이다. 이 논문에서 정의한 복잡한 함수란, 주로 계산이 어려운 고비용 함수, 추가적으로 비선형성, 비볼록 형태 (nonconvex), 고차원, 다모드 (multi-modal), 비타원형, 왜곡형태, 두터운 꼬리 형태 등의 성질을 가지는 함수를 뜻한다. 이 논문에서는 해결한 문제로 복잡한 목적 함수의 탐사를 위한 샘플링으로 정의하였고, 세부적으로 미분정보들이 유무에 따라 두 가지 경우로 나누어 해결하고자 한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 대표적인 방법은 몬테 카를로 마코프 체인 방식이다. 그러나 위의 목적 함수들에 적용을 할 때 기존의 방식들은 정상 분포의 존재성에 대한 의문, 불특정하고 느린 수렴 행동성, 그리고 너무 많은 함수 계산의 필요성 등의 문제점을 가지게 된다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 위에서 언급한 두 가지 경우에 대응하는 두 가지 알고리즘을 제안하고자 한다. 첫째는, 미분정보가 있는 경우에 대해 함수의 국지적 정보와 지연거절 방식을 DREAMzs와 결합한 형태인 Opt-DREAMz를 제안하고, 둘째는, 미분정보가 없는 경우에 대해 쉽게 계산 가능한 가우시안 프로세스 (Gaussian Process)에 기초하여 대리 함수를 만들고 이를 이용하여 직접적인 목적함수의 계산을 줄이는 가우시안 프로세스와 조정 가능한 방향성 샘플 추출 (Adaptive direction sampling)의 결합 알고리즘인 O-GPMC를 제안하고자 한다. 3장에서는 미분정보가 없는 경우에 대해 기존 DREAM 시리즈 알고리즘들보다 효율성 및 효과성을 개선한 Opt-DREAMz를 제안하였다. 이는 목적 함수 혹은 분포의 지역 정보와 지연거절 방식을 스누커 업데이트 (snooker updating)을 제외한 DREAMzs와 결합함으로 인해서 적응 가능한 제안함수, 여러 개의 체인들, 지역정보의 활용과 같은 성질들을 포함하고 있다. 이 알고리즘은 에르고딕성(ergodicity)을 가지고 있으며 세부 균형 (detailed balance)을 만족시킨다. 또한, 분산 계산을 적용할 수 있다. 세 가지의 실험을 통해 Opt-DREAMz가 다른 DREAM 시리즈 알고리즘들에 비해 고차원, 다모드, 복잡한 시스템에 대해 강건(robust)하고 정확하고 효율적인 것을 확인하였다, 더불어, 이 알고리즘이 다른 알고리즘들에 비해 더 빠르게 수렴하는 것과 목적 함수의 더 정확한 추정을 가능하게 함을 확인하였다. 4장에서는 O-GPMC에서 사용할 가우시안 프로세스의 모델을 정하기 위해 최소한의 목적 함수의 계산 수를 사용하여 적절한 1차원 함수를 추정하는 연속적 실험 계획에 대한 가우시안 프로세스의 활용을 분석하고자 한다. 먼저 함수 추정과 최적화를 위해 최소한의 목적 함수의 계산을 이용하고자 하고 교차검증 표준오차 (Cross-validation root mean square error)를 종료 조건으로 활용하는 가우시안 프로세스에 기반한 일반적인 조정 가능한 연속적 실험 계획을 소개한 뒤에, 실험을 통해 교차검증 표준오차 편향성에 대해 연속적 실험 계획에서 가우시안 프로세스의 분산 함수와 베이지안 최적화의 습득 함수의 모델 선택이 미치는 영향을 확인했다. 우선 1차원 함수 추정에 대해 실험을 하고, 그 뒤에 더 고차원의 함수 추정과 최적화에 대해 실험을 진행하였다. 혼합 스튜던트 분포(Mixture of Student-t distribution)들에 실험한 결과 분산 습득 함수가 평균증진 습득 함수보다 함수 추정에 효과적임을 확인하였다. 추가적으로, 함수 추정에 대해서는, 마턴 (Matern) 분산 함수 (ν=3/2)와 분산 습득 함수의 조합이 교차검증 표준오차의 편향성에 대해서 가장 좋은 선택임을 알 수 있었고, 더 높은 차원에 대해서는 제곱 지수 분산 함수는 어울리지 않음을 확인하였다. 이것은 제곱 지수 분산 함수의 경우에 교차검증 표준오차가 기준치보다 더 큰 값에 수렴하거나 실제 표준오차보다 더 작아지게 될 수 있기 때문이다. 후자의 경우 부정확한 추정을 가져오게 된다. 또한, 이 실험을 통해 교차검증 표준오차의 편향성을 2차원 이상일 때 큰 고려사항이 되지 않음을 알 수 있었다. 베이지안 최적화의 관점에서는 마턴 분산 함수 (ν=1/2)는 어울리지 않음을 확인하였다. 5장에서는 가우시안 프로세스와 조정 가능한 방향성 샘플 추출을 이용하는 O-GPMC를 제안하였다. 이 알고리즘의 주된 특징은 방향성을 결정하기 위해 가우시안 프로세스를 통해 얻어진 국소 최적해와 광역 최적해가 사용된다는 것과 정해진 방향에 대해 가우시안 프로세스에 기반한 연속적 실험 계획을 이용해 1차원 목적 함수 추정을 진행하는 것이다. 여기서 쓰이는 가우시안 프로세스의 모델들은 4장의 결과로부터 얻어진 모델들을 사용하였다. 그 결과, 1차원 추정과 최적해 기반 방향성을 통해 주어진 문제에서 몬테 카를로 마코프 체인의 문제점들을 해결할 수 있었다. 추가적으로, 덩어리 샘플 추출, 희박 근사, 그리고 제한된 훈련 집합들을 적용하여 제안된 알고리즘의 계산 비용을 줄여주었고, 목적 함수의 최소한의 계산 비용을 제안하였다. 이 알고리즘의 효율성을 보이기 위해 혼합 스튜던트 분포들에 대해 가장 대표적인 두 가지 알고리즘 MT-DREAMzs와 CGMC와의 비교를 진행하였고, 결과적으로 O-GPMC로부터 얻어진 샘플들의 질이 가장 좋은 것과 O-GPMC의 수렴 효율성이 다른 알고리즘들과 비슷한 것을 보여주었다. 본 논문의 주된 의의는 복잡한 함수의 탐사를 위한 샘플 추출에 적합하도록 몬테 카를로 알고리즘 두 가지 경우에 따라 각각 알고리즘을 제안하였고, 특히 미분 정보가 없는 경우에 대해 가우시안 프로세스로부터 얻어지는 저비용의 대리 함수를 활용한 접근법을 최초로 제안하였으며, 제안된 알고리즘들의 우수함을 데이터 실험을 통하여 실증적으로 보여주었다는 것에 있다. 추가적으로 이러한 목적 함수에 어울리는 가우시안 프로세스의 모델에 대한 실험을 진행했다는 것도 의의가 있다. 본 논문에서 사용한 모델 말고도 다양한 가우시안 프로세스의 모델이 존재하므로 이들에 대한 추가적인 연구, O-GPMC의 아이디어의 다양한 추정 방법론들과 조정 가능한 방향성 샘플 추출 접근법들에 대한 응용, 그리고 O-GPMC의 설정 모수들에 대한 추가 연구, 마지막으로 다양한 형태의 추가 실험과 여러 방면의 실제 데이터 응용을 통한 알고리즘 견고성 검증 등을 앞으로 진행해 볼 필요가 있을 것이다. A lot of researches and scientific literatures have been devoted to the problem of analyzing a nonlinear objective function over a compact set. One of the most laborious parts among them is sampling from complex objective function which basically has expensive evaluation cost and additionally is nonlinear, nonconvex, high-dimensional, multi-modal, non-elliptical, extremely skew, and heavy-tailed. In this thesis, the problem to be solved is sampling for exploring complex objective function, and we divide it into two cases that one has information of the derivatives and the other has no information of the derivatives. An obvious approach to solve the problem is Markov chain Monte Carlo. However, it has many difficulties in the problem such as no guarantees of the existence of a stationary distribution, uncertain and slow convergence behavior, and the need of too many objective function evaluations. To overcome such difficulties, we develop two algorithms corresponding respectively to two cases which are that one called Opt-DREAMz combines the local optimization technique and the delayed rejection method with Differential Evolution Adaptive Metropolis algorithm, and the other called O-GPMC marries ideas from adaptive direction sampling and Gaussian Process so that it effectively reduces the number of objective function evaluations by utilizing surrogate function based on Gaussian Process which is easily evaluated. Opt-DREAMz has the advantages of differential evolution, subspace exploration, sampling from past states, optimized and quadratic approximated delayed rejection. Main features of O-GPMC are (a) the local and global optima information revealed by a Gaussian Process scheme is explicitly used for determining directions (b) sequential experimental design based on Gaussian Process provides effective and accurate 1-dimensional objective function approximation along a promising direction. Additionally, we study on Gaussian Process for sequential experimental design to achieve affordable 1-dimensional function approximation on minimal objective function evaluations to determine models of Gaussian Process in O-GPMC. Finally, we compare our algorithms with other typical existing methods applicable to the problem. The experimental results on simulated data show that the proposed algorithms have more efficient performance over the existing available MC methods on our problem.

Extension of TAGLN2 half-life via ubiquitination site mutation

전영빈 Gwangju Institute of Science and Technology 2020 국내석사

중국에서의 CAS2006 도입이 이익조정에 미치는 영향에 관한 실증적 분석 : 중국 상장기업들을 대상으로

An Jun 건국대학교 일반대학원 2014 국내석사

본 연구는 중국 상장기업들이 산출한 회계정보의 질에 대한 검증을 통하여 중국에서의 국제회계기준 도입이 이익조정에 미치는 영향을 분석하는데 그 초점을 둔다. 또한 2007년 중국국제회계기준(이하 CAS2006라고 함)의 변경이 중국 상장기업들의 이익조정에 미치는 영향을 분석함으로써 중국회계환경 변화에 대한 이해도를 높이는데 그 연구 목적이 있다. 회계정보의 투명성과 신뢰성의 향상을 위한 노력은 회계기준의 변경을 시작으로 체계적으로 이루어져 왔다. 하지만 중국과 같은 경우 일관되는 연구결과를 보여주지 못하였으며 국내에서는 중국 상장기업들을 대상으로 이루어진 연구들은 미비한 실정이다. 따라서 중국 상장기업들의 국제회계기준 도입의 효과에 대하여 분석해볼 필요가 있다. 본 연구의 분석결과는 다음과 같다. T검증과 다중회귀분석을 통하여 CAS2006 도입 후에 재량적 발생액의 재량적 발생액 절대값은 증가하는 것으로 나타났으며 실물활동을 이용한 이익조정에서는 비정상 판매관리비용을 제외한 나머지 부분에서는 보고이익을 증가하는 이익조정이 감소하였으며 실물활동을 이용한 이익조정의 종합치는 도입 전에 비하여 보고이익을 증가하는 이익조정이 유의하게 감소하였음을 나타났다. 따라서 전반적으로 볼 때 이와 같은 결과는 CAS2006 도입은 중국 상장기업들이 실물활동을 이용한 이익조정에 있어서 보고이익을 증가시키는 이익조정은 어느 정도 개선이 되었지만 발생액을 이용한 이익조정에서는 경영자의 재량권을 확대시킨 것으로 판단된다. This study focuses on the effect of the international financial reporting standard(IFRS) in China on earning management through verifying the quality of accounting information of Chinese listed companies. Furthermore, the main purpose of this study is to raise the understanding about the environment of chinese accounting system through analysing the effect of Chinese new accounting standard introduction in 2007 (named CAS2006 as following) on Chinese listed companies’ earning management. The efforts of improvement of transparency and reliability of financial information have systematically increased from the point of the change of the international financial reporting standards. However, Chinese cases have shown lack of consistency about the results, and there have been insufficient studies, in Korea, targeting to listed Chinese companies. Therefore, it needs to analyse the impact of the introduction of International Accounting Standards. This study analyse the impact of IFRS on listed Chinese companies with focus on Earning Management of listed Chinese companies after introduction of CAS2006. The analysis results of this study are as follows. After introduction of CAS2006, through Multiple Regression Analysis and T-test, the initial value of discretionary accruals was shown decrease while the absolute value of discretionary accruals was shown increase. In the earning management using real activity excepting for abnormal sales costs, the Earning Management was decreased, and, in the total of Earning Management using real activity was shown similarly deceasing. Hence, in the overall view, while the result means that the introduction of CAS2006 has improved listed Chinese companies to increase reported earning with Earning Management using real activity, it is shown as expanding the discretion of the executive in the Earning Management using accruals.

Phonological trends in Seoul Korean compound tensification

김서영 Seoul National University 2016 국내석사

In a Korean compound composed of two nouns, WA and WB, if the initial onset of WB is a lax obstruent, it often undergoes tensification, as in /tol + tam/ [tol.t*am] ‘stone wall’. This tensification process does not occur in every compound. In /tol + kye.tan/ [tol.kye.tan] ‘stone steps’, the initial onset of WB /k/ remains lax. Treatment of “exceptions” differs in generative phonology and the recent phonological research. In generative phonology, rules apply categorically. Many of previous studies attempted to define the application condition of the tensification rule, but exceptional cases were found no matter how rules were defined. Therefore, this tensification phenomenon was considered “unpredictable” under the rule-based framework. However, the recent phonology accepts that the distribution of the exceptions themselves is phonologically patterned (Zuraw 2000). In other words, “exceptional” cases might not be a mere exception and might have phonological reasons to be a variant. Therefore, not a single factor, but rather the interaction of various factors, both phonological and non-phonological ones, decides the occurrence of tensification as a whole. Among these factors, the present study focuses on phonological ones. Specifically, I will examine what phonological factors and how significantly these factors contribute to the overall applicability of tensification. Zuraw (2011), the first systematic study on the distribution of Seoul Korean compound tensification, argued that both phonological and non-phonological factors attribute to the overall probability of the tensification. As inspired by Ito’s (2014) survey study on Yanbian Korean, I performed a similar survey on twenty-one Seoul Korean speakers employing 304 compound words. In the survey results, I identified if the trends caused by each factor are significant. The trends found to be significant are shown in (1). (1) Trends in Seoul Korean compound tensification a. Tensification is more likely with high frequency items. b. Tensification is more likely when WA ends with an obstruent, followed by a nasal, a liquid and a vowel, in descending order. c. Tensification is more likely when WA ends with a liquid and WB also begins with a coronal consonant. d. Tensification is less likely when WB contains a laryngeally marked consonant. I also attempted to develop a formal analysis of this phenomenon, in a frame of Optimality Theory (OT). Characterizing the variable pattern of the phenomenon, MaxEnt OT (Hayes & Wilson 2008) was employed. Constraints responsible for the occurrence of tensification are REALIZEMORPHEME (“Morphemes are phonologically realized”) and IDENT(tense) (“Correspondent segments in the input and output are identical for the feature [tense]”). Various trends found in the existing words were also formalized into the separate OT constraints. For (1a), following Ito (2014), a constraint *TENSE/LOWFREQUENCY (*T/LF, “No tensification for low frequency items”) was adopted. For (1b), regarding the highest tensification rate with WA obstruent final compounds, it was speculated that post-obstruent tensification, obligatory within a single accentual phrase in Korean (Jun 1993), still plays a significant role at the juncture of a compound. Therefore, a constraint *obs-lax (“No lax obstruent after an obstruent in an accentual phrase”) was established. Meanwhile, Ito (2014) mentioned that lenition might militate against the application of tensification. And the different tensification rates after a vowel and a sonorant might result from the different preferences for lenition. In this regard, Kirchner (1998) suggested that the impetus for lenition varies depending on the flanking segment: lenition is the most likely when a vowel precedes a target consonant, less likely when a liquid does, and the least likely when a nasal does. This hierarchy accords with the result of my survey where the tensification rate of the WA vowel final compounds was significantly lower than that of the WA liquid final ones, which in turn was lower than that of the WA nasal final ones. Capturing the different impetus for lenition, or blockage of tensification, among the three sonorous WA coda types, a constraint for each context was established: *TENSE/VOWEL_ (“After a vowel, no tensification”), *TENSE/LIQUID_ (“After a liquid, no tensification”), *TENSE/NASAL_ (“After a nasal, no tensification”). In Korean native monomorphemic words, a coronal consonant right after a liquid coda is always tense. Regarding the trend (1c), it was assumed that the coronal consonants’ greater impetus for tensification after a liquid might mirror this pattern in a monomorpheme. Martin (2011) proved that a morpheme-internal constraint diffuses its weaker effect across morpheme boundaries and termed it “leakage” in the sense that a phonotactic generalization somewhat leaks from the tautomorphemic domain to the heteromorphemic ones. Capturing this leakage effect at the compound juncture, a constraint *L(+)C (“No sequence of a liquid and a lax coronal”) was adopted. As pointed out in Ito (2014), the trend in (1d) is attributed to laryngeal co-occurrence restrictions. The presence of a laryngeally marked consonant, tense ([+constricted glottis]) or aspirated ([+spread glottis]), blocks tensification. Unlike in Ito (2014) in which the presence of a laryngeally marked consonant in both WA and WB considerably lowered the tensification rate, in my study, the presence in WB only showed this effect. The laryngeal co-occurrence restriction holds only within a stem, at least in the Seoul Korean compound tensification phenomenon. Thus the constraint OCP(stem) (“No co-occurrence of laryngeally marked consonants in a stem”) was adopted. Using Maxent Grammar Tool (Hayes 2009a), I took the survey results as the training data and tried to find the specific weights of those constraints, shown in (2). (2) Constraint weight obtained OCP(stem) (1.676), *obs-lax (1.533), REALIZEMORPHEME (1.227), *TENSE/LIQUID_ (1.102), *TENSE/VOWEL_ (0.983), *L(+)C (0.785), *T/LF (0.429), IDENT(tense) (0.142), *TENSE/NASAL_ (0.0000006) This weighted set of the constraints reflects the crucial effects observed in the existing lexicon. I also confirmed that the distribution of the data reproduced by this grammar highly accorded with that of the input data (R2=0.88). Therefore, it can be concluded that the proposed analysis can explain the various trends observed in the phenomenon.

Analysis of the LOFT L2-5 Experiment Using the 3D Module of the MARS-KS Code

김준혁 부산대학교 대학원 2019 국내석사

A multi-dimensional approach is necessary for a better understanding of the complex thermal-hydraulic phenomena in a reactor pressure vessel (RPV) during a large-break loss of coolant accident (LBLOCA) which is one of the design basis accidents in a pressurized water reactor. The thermal-hydraulic system analysis code, MARS-KS has a multi-dimensional module which enables not only one-dimensional analysis but also three-dimensional analysis. However there has been a lack of evaluation for the multi-dimensional module. In this study, the LOFT L2-5 experiment, which is a representative LBLOCA experiment, was analyzed using the MARS-KS code; the multi-dimensional module was used for the multi-dimensional phenomena in the RPV and the one-dimensional modules were used for the remaining regions. The results of the three-dimensional analysis for the RPV thermal-hydraulics were compared with the experimental data for the assessment of the multi-dimensional module in the MARS-KS code. 가압경수형 원자력발전소의 설계기준사고 중 하나인 대형냉각재상실사고 발생 시 원자로압력용기 내에서 발생하는 복잡한 열수력 현상을 보다 잘 이해하기 위해 다차원 해석이 필요하다. 열수력계통해석 코드인 MARS-KS는 다차원 모듈을 포함하고 있어 1차원 해석 뿐만 아니라 3차원 해석도 가능하지만 다차원 모듈에 대한 평가 계산이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 대표적인 대형냉각재상실사고 실험인 LOFT L2-5 실험의 원자로 압력용기에서 발생하는 다차원 열수력 현상을 3차원 모듈로 분석하였다. 원자로압력용기를 제외한 나머지 부분은 1차원으로 해석하였다. 원자로압력용기 내의 온도 분포 3차원 해석결과를 실험 결과와 비교함으로써 MARS-KS의 다차원 모듈을 평가하였다.