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인지적 노화로 인한 시각적 경로 집성(Visual path integration)에서의 원형 효과(Prototype effect)
Spatial ability decreases with aging. This causes the elderly to have difficulty in carrying out navigation tasks. Successful navigation can be achieved by multiple error-free stages of cognitive and perceptual processes that handle spatial information. Out of many perceptual processes, the elderly are known to exhibit apparent defects in path integration. Path integration combines multiple sensory information generated by self-generated movements to calculate distance and direction. Among three sensory inputs used for path integration, this study focused on visual path integration (VPI), which is a path integration based on visual sensory information(optical flow). This study compared the directional estimation of VPI between young and old groups. In addition, we intended to identify differences between age groups and clarify systematic bias in older people in estimating the direction of the VPI. In experiment 1, we used a virtual environment to compare the errors seen by young and old groups in estimating the direction of the VPI. In experiment 2, we tried to explain what kind of systematic bias is shown in the direction estimation based on the category adjustment model in the aged group. Participant performed tasks after watching first-person video of a certain angle of rotation within the given environment. In experiment 1, participants performed the task of estimating and answering the angle of rotation(direction) based on the amount of perceived optical flow in experiment videos. In experiment 2, participants performed a detection task to answer with O or X whether the rotation angle(direction) they estimated after viewing the video was equal to or different from the center axis angle(direction) of the spatial category. Results showed that the older group had more errors in estimating rotation angles than the younger group. Both groups showed a higher number of estimated errors as the rotation angle of the video increases (Experiment 1). Interestingly, in certain spatial categories (categories with 45 degrees centered), the older group performed tasks as well as younger group did when the rotation angle of the video was significantly different from the center axis angle of the spatial category, but in the cases the difference between rotation angle of the video and center axis angle was small, they showed less detection task capability than younger group. This study demonstrated older people generally have less capability to identify the directional estimation of VPI than younger people. Furthermore when the rotational motion becomes closer to the center axis of the space category, the older group tends to be biased toward the center axis without distinguishing the difference between the two. 노화(aging)에 따라 인간의 공간 인지 능력은 감퇴한다. 이로 인해 고령자는 목적지를 찾아가는 항행(navigation) 과제를 수행함에 있어서 어려움을 겪는다. 성공적인 항행은 공간 정보를 처리하는 여러 단계의 인지 및 지각 과정을 오류 없이 처리해야만 달성할 수 있다. 그 중 고령자는 자기 움직임(self-motion)에 의해 생성되는 여러 감각 정보를 통합하여 거리(distance)와 방향(direction)을 계산해내는 경로 집성(path- integration) 수행에 있어서 뚜렷한 결함을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 경로 집성에 사용되는 세 가지 감각 정보 중에서 시 감각 정보(광학 흐름)에 기반한 경로 집성을 뜻하는 시각적 경로 집성(visual path integration, VPI)을 중점적으로 살펴보았다. 먼저 젊은 집단과 고령 집단 간 VPI의 방향 추정 수행을 비교하여 노화로 인한 차이를 확인하였다. 또한 연령 집단 간 차이를 확인하는 것에서 더 나아가 VPI의 방향 추정에서 나타나는 고령자의 결함이 어떤 특성을 띠는지 밝히고자 하였다. 이를 위해 실험 1에서는 가상 환경을 사용하여 고령 집단과 젊은 집단이 VPI의 방향추정에서 보이는 오차를 비교하였다. 이어서 실험 2에서는 고령 집단이 방향 추정에서 보이는 오차가 어떠한 체계적인 특성을 보이는지를 범주 조정 모델(category adjustm- ent model)에 기반하여 설명하고자 하였다. 구체적으로 고령 집단과 젊은 집단은 가상 환경 내에서 특정 각도만큼 제자리 회전(angular rotation)하는 1인칭 영상을 시청한 후 방향 추정 과제를 수행했다. 실험 1의 참가자들은 영상에서 지각한 광학 흐름의 양을 토대로 회전 각도(방향)를 추정하여 답변하는 과제를 수행하였고, 실험 2의 참가자들은 본인이 영상을 보고 추정한 회전 각도(방향)가 공간 범주의 중심 축 각도(방향)와 같은지 다른지 여부를 O, X로 답변하는 탐지 과제를 수행하였다. 연구 결과 고령 집단은 젊은 집단에 비해 회전 각도 추정에 있어서 오차가 더 크게 나타났으며, 두 집단 모두 영상의 회전 각도가 증가할수록 방향 추정 오차가 증가하는 특징을 보였다(실험1). 또한, 흥미롭게도 고령 집단은 특정 공간 범주(가 중심 축인 범주)에서 영상의 회전 각도가 공간 범주의 중심 축 각도와 차이가 큰 경우에는 젊은 집단만큼 탐지 과제를 잘 수행한 반면, 차이가 작은 경우에는 젊은 집단보다 탐지 과제 능력이 떨어지는 특징을 보였다(실험2). 이는 고령자가 젊은 사람에 비해 전체적으로 VPI의 방향 추정이 부정확하며, 더 나아가 회전 운동이 공간 범주의 중심 축 각도에 가깝게 발생할수록 둘 간의 차이를 구별하지 못하고 중심 축 방향으로 편향되게 부호화하는 원형 효과의 경향이 있음을 시사한다.
벽에 인접한 원형 실린더 주위 유동의 비대칭성에 관한 연구
움직이는 벽면이 원형 실린더 후류에 미치는 영향을 분석하기 위해, 2차원 유동 특성을 갖는 60≤Re≤200인 경우 원형 실린더와 벽면 사이 간격에 따른 실린더 유동 흐름에 대한 수치 해석을 수행하였다. 원형 실린더와 벽면 사이 간격(G)은 0.2≤G/D≤10으로 설정하였으며, D는 원형 실린더 직경을 의미한다. 단상 유동에 대한 2차원 해석을 수행하여, 원형 실린더와 벽면 사이의 갭 간격에 따른 항력 및 양력 변화를 분석하였다. 실린더 상부와 하부에서 교차로 발생하는 와(vortex)의 비대칭성에 의해 실린더 상, 하부에 작용하는 항력의 특성이 달라진다. 실린더에 작용하는 항력의 체계적인 분석을 위해, 실린더 전체에 작용하는 항력을 실린더 상부에 작용하는 항력과 하부에 작용하는 항력으로 구분하여 각 항력의 시간 변동에 대한 특성을 분석하였다. 갭 간격이 감소함에 따라, 실린더 하부에 작용하는 항력이 증가하며, 실린더 상, 하부에서 발생한 와의 비대칭적 특성이 강화되어 양력이 증가한다. 자유 수면이 존재하는 경우 자유 수면의 거동이 원형 실린더와 벽면 사이의 갭 간격에 따른 유동 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해, 3차원 다상 유동 해석을 수행하였다. Re=100, G/D=1.5인 경우에 대해 Fr=0.6인 조건에서 해석을 수행하여, 자유 수면의 거동이 항력 및 양력 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 자유 수면의 영향으로 인해 자유 수면 근처에서 실린더 후류의 와 흘림이 왜곡되거나 억제되는 것을 확인하였다.
설계변수에 따른 중공원형 철근콘크리트 교각의 비선형 유한요소 해석
이승진 성균관대학교 일반대학원 2011 국내석사
기둥의 자중이나 재료의 절감을 위하여 중공 RC(Reinforced Concrete) 부재가 최근 많이 사용되고 있다. 중공 부재의 경우 동일한 면적을 갖는 일반 중실 기둥에 비해, 더 큰 단면이차모멘트를 갖게 되므로 더 효율적인 단면 활용이 가능하다. 또한 철근콘크리트 구조물은 일반적으로 지진에 연성적으로 거동하도록 설계되며, 취성성질에 가까운 콘크리트를 연성적으로 거동을 하기위해 철근을 사용한다. 하지만 띠철근으로 횡방향 구속된 철근콘크리트의 응력-변형률 거동은 구속되지 않은 철근콘크리트와는 다른 거동을 한다. 현재까지 축척된 많은 연구결과와 설계기준을 바탕으로 일반적인 중실단면을 갖는 철근콘크리트 교각의 경우 큰 어려움 없이 내진설계가 수행되고 있지만, 중공원형 철근 콘크리트 교각의 경우 국내·외적으로 심부구속철근 상세에 대한 명확한 설계기준과 함께 현실적인 어려움으로 인하여 이에 대한 합리적인 구속 모델 및 내진 성능평가 방안 등은 아직까지 미비한 실정이다. 본 연구에서는 주요 설계변수에 따른 중공원형 철근콘크리트 교각의 내진거동 특성을 파악하고, 이를 신뢰성 있는 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)을 통한 결과와의 비교·분석을 바탕으로 보다 경제적이고 합리적인 설계방안 마련을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. For reducing the self-weight of column or material, the hollow reinforced concrete columns are used recently. In the case of the hollow column, the moment of inertia is bigger than the solid column, so it is effective. The reinforced concrete structures are designed to behave ductilely against earthquakes and use reinforcement bars to be behaved ductilely because the property of concrete is close to brittle. However, the stress-strain relation of reinforced concrete confined by spiral reinforcement behave differently comparing to unconfined concrete. The seismic design of solid reinforced concrete bridge columns has been committed based on accumulated researches and the design specification. The rational confinement model and the seismic performance evaluation, however, are insufficient because of the lack of the domestic and foreign design specification about confinement and the realistic difficulty in the case of the circular hollow reinforced concrete columns. In this paper, seismic behaviors of the circular hollow reinforced concrete columns dependent on design variables are verified. These research can be used to derive the rational and economical design specification for the circular hollow sectional columns based on the result from the nonlinear analysis program, named RCAHEST(reinforced concrete analysis in higher evaluation system technology).
의료공급자 경쟁에 대한 경제학적 연구 : 가격구조에 따른 의료서비스제공을 중심으로
의료산업(healthcare industry)은 기대수명연장, 인구고령화 등으로 인한 수요증대와 의료기술의 발전, 공급자 수 증가 등 의료공급의 증가로 인하여 그 중요성이 주목받고 있다. 의료산업은 항공산업, 교통산업과 같이 안전성 문제로 인하여 정부기전이 크게 작용하는 산업이다. 의료는 재화 속성 상 소비자가 구매 이후에도 평가가 어려운 신용재(credence goods)이며 의료공급자가 정보의 우위에 있는 비대칭정보(asymmetrical information)로 연결된다는 측면에서 타 산업보다 상대적으로 정부개입이 강하다. 의료시장은 비대칭정보, 제품 차별화, 비영리 공급자, 광범위한 정부규제로 인해 완전경쟁시장으로 보기 어렵다(Gaynor, 2006). 의료시장의 독특한 특성으로 인해 의료공급자 경쟁(healthcare provider competition)에 대한 견해는 크게 두 가지로 구분된다. 첫 번째 견해는 고전적 경제학에 기반하여 의료 공급자 경쟁으로 가격하락(lower price), 효율성 증가(improved efficiency), 질 향상(higher quality)으로 인한 사회후생의 증가를 예측한다. 반면 두 번째 견해는 공급자 경쟁으로 비가격요소의 경쟁이 심화되어 가격을 상승시킨다는 의료군비경쟁(Medical Arms Race, MAR)을 예측한다. 의료시장의 특성으로 인하여 의료기관 경쟁은 가격을 낮추고 소비자후생을 향상시킨다는 고전적 이론에 부합하지 않을 수도 있다. 본 연구는 건강보험 적용여부로 이원화된 가격구조를 고려하여 국내 의료공급자 경쟁 효과를 이론모형과 실증분석을 통해 종합적으로 분석하는 것을 목적으로 한다. 의료기관 경쟁 분석은 시장기전 효과를 측정하여 의료비 관리와 효율적인 의료자원 배분에 대한 함의를 제시한다는 점에서 중요하다. 우리나라는 단기간에 국민건강보장체계를 구축하여 의료수요가 급증하였으며, 이에 대응하기 위해 의료기관 설립과 병상공급이 급격하게 증가하였다. 이는 구조적으로 환자 유치를 위한 경쟁 심화로 연결되어 의료기관 간 경쟁에 대한 분석은 중요하다. 이러한 연구의 필요성에도 불구하고 자료의 접근성 문제로 인해 의료공급자 경쟁과 관련된 기존의 국내 연구는 소수이며, 건강보험 급여에 대한 실증분석에 제한된 한계가 있다. 또한 기존 선행연구는 보건학과 의료관리학에서 주로 접근하여 경제모형을 통한 이론적 분석은 부재한 실정이다. 본 연구는 경제학적 이론분석과 실증분석에 기반하여 의료시장의 공급자 경쟁을 다각도로 분석하였으며, 건강보험 급여와 비급여 서비스 시장을 모두 포괄하여 국내 의료시장의 이원화된 가격체계에 따른 의료기관 경쟁 효과를 분석한 최초의 연구로써 학술적으로 의의가 있다. 제Ⅱ장에서는 의료시장과 의료공급자 경쟁에 대한 선행연구를 고찰한다. 첫째, 의료시장의 경제학적 특성과 의료시장의 구조에 대해 살펴본다. 경제학적으로 의료시장은 의료의 재화적 특성인 신용재(credence goods), 의료소비자의 제한된 합리성(bounded rationality)과 불확실성(uncertainty), 의료공급자가 정보에서 우위에 있는 정보 비대칭성, 시장실패와 가치재(merit goods)에서 기인한 정부개입이라는 특징이 있다. 국내 의료시장은 전국민 포괄, 단일보험자, 행위별수가제에 기반한 단일의료수가, 비영리 민간병원으로 구성되어 Lien et al(2010)에서 제시한 가격억제요인이 적어 의료기관 경쟁을 분석하기 적절한 의료체계 요건에 부합한다. 둘째, 의료공급자 경쟁의 특징에 대해 고찰한 후 의료기관 경쟁에 대한 이론 연구결과와 실증 연구결과를 요약한다. 가격구조로는 건강보험 적용에 따라 급여와 비급여로 구분하며, 해외 실증연구 사례로는 의료공급자 경쟁에 대한 연구의 다수를 차지하는 미국, 조세기반 국가보건의료체계를 구축한 영국, 다수의 보험자와 다수의 의료공급자의 경쟁을 정책적으로 유도한 네덜란드, 우리나라와 유사한 단일국가건강보험을 구축한 대만의 사례를 탐색한다. 셋째, 의료기관 경쟁시장을 분석하기 위하여 설정한 주소모형(address model) 중 기초가 되는 Hotelling(1929)의 선형도시모형(linear city model)과 2개 이상의 기업에 대해 분석할 수 있는 Salop(1979)의 원형도시모형(circular city model)에 대해 고찰한다. 제Ⅲ장에서는 의료공급자 경쟁에 대한 경제학적 모형을 제시한다. 앞서 제Ⅱ장에서 살펴본 Salop(1979)의 원형도시모형을 기반으로 경제학적모형을 설정한다. 이때 국내 의료시장이 이원화된 가격체계에 따라 건강보험이 적용되는 급여(covered benefit)와 비급여(non-covered benefit)로 구분하여 분석한다. 의료서비스 가격이 외생적(exogenous)으로 주어지는 급여권은 가격이 건강보험 수가(tariff)에 의해 고정되어 있으므로 공급자가 경쟁에 따라 진료강도(intensity of care)를 조절하는지에 대해 논의한다. 의료공급자가 가격을 내생적(endogenous)으로 결정할 수 있는 비급여에서는 시장경쟁에 따라 의료기관의 가격(price)과 의료 질(quality) 변화에 대해 분석한다. 연구 결과, 급여에서는 의료공급자간 경쟁이 증가함에 따라 진료강도가 증가하였으며(명제 1), 건강보험 정률수가가 높을수록 진료강도가 증가하였다(명제 2). 비급여에서는 의료공급자 경쟁이 증가함에 따라 의료 질이 상승하는 것으로 나타났으며(명제 3), 의료 질의 상승은 가격 상승을 유인하였다(명제 4). 제Ⅳ장에서는 앞서 제Ⅲ장에서 보인 경제학적 모형 결과를 실증적으로 분석한다. 급여에 대해서는 국민건강보험공단 표본코호트 2.0 DB를 이용하여 패널 확률효과 모형(panel random effect model)으로 전체 의과서비스에 대해 진료강도 변화를 분석한다. 분석 결과, 의료공급자 경쟁이 증가할수록 진료강도가 증가하여 명제 1이 실증적으로 지지되는 것으로 나타났다. 비급여에 대해서는 건강보험심사평가원에서 공개하는 비급여 진료비 정보자료를 이용하여 매개효과모형(mediation effect model)으로 의학적 비급여 중 상당부분을 차지하는 자기공명영상(MRI)과 초음파 촬영에 대해 의료 질과 가격변화를 분석한다. 분석 결과, 의료공급자 경쟁이 증가할수록 의료 질이 증가하며, 의료 질은 가격을 상승시키므로 명제 3과 명제 4가 실증적으로 지지됨을 보였다. 제V장에서는 앞선 연구 결과를 바탕으로 정책적 함의를 제시한다. 제Ⅲ장의 경제학적모형과 제Ⅳ장의 실증분석모형의 결과를 요약하면 경쟁 상황 하에서 급여 시장에서는 의료공급자의 진료강도가 증가하며, 비급여 시장에서는 의료 질과 의료가격이 증가하였다. 이론모형과 실증분석의 결과를 종합하면 국내 의료시장의 의료공급자 경쟁은 고전적 경제학의 예측보다는 의료군비경쟁 양상이 있음을 알 수 있다. 또한 시장상황에 대응하여 의료기관이 진료행태를 변화하여 진료강도와 가격을 상승시키므로 국내 의료시장에서 공급자 유인수요가 존재할 가능성이 있는 것으로 간접적인 해석을 할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 의료비 관리와 의료자원 배분을 중심으로 다음과 같이 정책적 제언을 제시한다. 첫째, 급여권에서 경쟁에 따라 진료강도가 증가하므로 청구현황 모니터링과 의료기관별 프로파일링 등을 통해 공급자의 진료강도를 모니터링 할 수 있는 강한 기전이 마련되어야 할 것이다. 둘째, 진료강도에 따라 의료기관의 편익이 비례하는 행위별수가제가 아닌 대안적 지불제도를 검토할 필요성이 있다. 셋째, 비급여에 대해서는 지속적인 건강보험 보장성 강화를 통해 비급여를 급여로 포함함으로써 가격상승을 통제할 기전을 마련할 필요성이 있다. 넷째, 의료시장 내 경쟁의 바람직한 결과를 기대하기 위해서는 국민이 체감할 수 있는 병원평가, 비급여 가격 공개 등을 통하여 비대칭정보를 강하게 완화할 수 있는 심도있는 기제가 마련되어야 한다. 마지막으로 국내 의료시장은 의료군비경쟁의 양상이 있으므로 의료기관 경쟁이 심화되지 않도록 지역적 현황을 고려하여 적절한 의료자원분배가 필요하다. 본 연구는 자료의 한계로 의료공급자 경쟁이 궁극적으로 국민건강에 미치는 영향까지는 분석하지 못하였으며 급여와 비급여의 관계를 고려하지 않고 분석하였다는 한계가 있다. 그러나 경제학적 이론모형 뿐만 아니라 실증분석을 통해 의료공급자 경쟁에 대해 다각도로 분석하였으며, 기존 선행연구의 한계인 비급여에 대한 분석을 하였다는 점에서 연구의 의의가 있다. 지속적인 의료비 상승으로 인하여 2026년 건강보험요율이 법적 상한선 8%에 도달할 것으로 예상되는 만큼(정문종 외, 2019), 국민의료비 관리의 측면에서 중요한 기로에 놓여 있다. 의료공급자 경쟁이 진료강도와 가격을 상승시키는 의료군비경쟁으로 나타나지 않도록 올바른 경쟁기전 구축과 정책적 의료자원 분배가 필요하다. There has been tremendous growth and progress in the healthcare industry based on the increase not only demand side of life extension, population aging and improvement of living, but supply side of medical technology development and increasing the number of the provider. The Healthcare industry follows government regulation as though aviation or transportation industry. Healthcare services are credence goods that are economically characterized by difficulty in assessing quality before and after consumption. Asymmetric information of healthcare providers based on credence goods bring about inefficiencies attract significant government intervention on healthcare sector rather than other industries. The healthcare market does not meet the condition of perfect competition for asymmetric information, product differentiation, non-profit provider, significant government intervention(Gaynor, 2006). Economic theory depicts two main perspectives of healthcare provider competition based on imperfect competition market. the first view of the classical economic theory argues the results of competition bring lower prices, improved efficiency, higher quality, and increase social welfare while the alternative predicts Medical Arms Race(MAR). This study investigates how healthcare provider competition affects the provision of medical services using theoretical and empirical approaches. As the Republic of Korea implemented National Health Insurance(NHI) in a short period, healthcare providers expanded responding to increase in demand. This institutional background leads to provider competition of patient inducement. It is important to analyze the effects of competition among healthcare providers in terms of managing national medical expenses. However, recent papers on health sector competition have reviewed only national health insurance covered benefit services on the empirical model. This study focused on the competition of healthcare providers both national health covered benefit and non-covered benefit services using theoretical and empirical approaches. Chapter Ⅱ shows the features of the healthcare market based on health economics and summarizes related literature reviews. Firstly, the economic characteristics of the healthcare market by agents are as follows. As healthcare services are credence goods, the consumers tend to be insured that confront bounded rationality and uncertainty. The providers of healthcare take advantage of asymmetric information make monopolistic competition in the healthcare market. The government typically imposes conditions on the healthcare market with respect to market failure and characteristics of healthcare services. The healthcare market structure of Korea is suitable for review the healthcare provider competition has 4 elements - coverage of all citizens, single-payer, single national benefit schedule based on FFS and non-profit provider - that hard to distort findings of hospital competition as Lien et al(2010) discussed. Secondly, in the comprehensive literature review of the impact of competition in the healthcare market, both theoretical predictions and empirical findings are described based on the price structure and national healthcare scheme. The review of healthcare price is divided into two-sector. the one is healthcare benefit price under the national medical schedule that government-regulated price, the other is non-covered benefit coverage that providers enable to set price endogenously. Considerable 4 healthcare schemes are described the U.S. that takes the majority study of hospital competition, the U.K. based on National Health Service, the Netherlands sets managed competition between the insurer and providers, and Taiwan similar schemes to Korea. Thirdly, theoretical economic models are briefly investigated to analyze healthcare market competition. The main features and assumptions of the address model – the linear city model of Hotelling(1929) and the circular city model of Salop(1979) - are reviewed. Chapter Ⅲ provides a theoretical discussion on the model of healthcare provider competition using the circular city model(Salop, 2979) discussed in Chapter Ⅱ. The two models derive from healthcare market price structure one is the benefit services covered by national health insurance with administration prices the other is the non-covered benefit services. The former model investigates the impact of competition in the healthcare market on the intensity of care under exogenously determined prices by national health insurance tariffs. The latter examines the influence of healthcare provider competition on price and quality in the non-covered benefit sector that providers set the price endogenously. As a result, the four propositions are derived by the theoretical analysis as follows. In the national health insurance service market, the intensity of care increases with the number of providers(Preposition 1), and the reimbursement rate increases as the intensity of care increases(Preposition 2). In the non-covered benefit sector, provider competition has a positive impact on quality(Preposition 3), and competition increases higher prices(Preposition 4) under Preposition 3 assumed. Chapter Ⅳ examines the empirical model that supports the theoretical results of Chapter Ⅲ. The empirical models are twofold regarding the price structure of the healthcare market. First, the impact of provider competition on the intensity of care is investigated by panel random effect model using NHIS(National Health Insurance Service)-cohort 2.0 DB data based on National Health Insurance Claims data. The estimated results show that Preposition 1 supported empirically as the intensity of care increased with the number of providers. Second, the influence of provider competition on price and quality is estimated by the mediation effect model using disclosure of non-covered benefit medical expenses data from Health Insurance Review and Assessment Service(HIRA). The model focuses on the magnetic resonance imaging(MRI) and sonography market which account for a significant portion of non-covered benefit medical expenses. The results indicate that provider competition has a positive impact on quality and its effects positively on total price, as Preposition 3 and Preposition 4 discussed. Chapter V suggests the policy implications based on the previous chapter. The results of theoretical approaches in Chapter Ⅲ and empirical approaches in Chapter Ⅳ show healthcare provider competition increases the intensity of care in the benefit sector and increases price and quality in the non-covered benefit sector that contributed to the increase in national health expenditure. It depicts supplier-induced demand exists in the healthcare market indirectly. Policy implications focused on management healthcare expenditure and distribution of medical resources are discussed as follows. Firstly, the construction of national health insurance claims monitoring system and profiling of healthcare providers are required in the national health insurance benefit sector to reduce the fiscal pressure. Secondly, implementation of other alternative payments as bundled payments to replace FFS is needed. Thirdly, reinforcement of price control mechanism is required through consistent benefit expansion policy of NHI that includes non-covered benefit(uninsured services). Fourthly, the role of an informed agent provided the results of hospital assessment and disclosure of non –covered benefit medical expenses to release asymmetric information is important for the empowerment of consumers in order for competition to be effective in the healthcare market. Lastly, as the healthcare market is more competitive, the arms race may appear to be more intensified and thus effective healthcare resource distribution concerning regional statements may be considered. The main contribution of this study is to provide both theoretical and empirical evidence of the effect of healthcare provider competition in the benefit and non-covered benefit sector. Previous studies in Korea only focused on empirical results and benefit coverage due to the limitation of data. The limitation of this study is that hard to consider the relation of benefit coverage services and non-covered benefit services owing to data. Both benefit and non-covered services are provided simultaneously in the case of medical treatment, but there is no data containing both sectors. Additionally, the results of this study cannot account for the impact of competition in healthcare on consumers’ health status. As consistent healthcare expenditure increases, the contribution rate of national health insurance reaches 8% inevitably which is the upper limit by law. It is necessary to establish a proper competitive mechanism and distribution of medical resources so that the competition amongst healthcare provider do not increase the intensity of care or total price of treatment.
Ultrafast excitonic dynamics in transition metal dichalcogenide heterostructures
Cha, Soonyoung Graduate School, Yonsei University 2018 국내박사
이차원 전이금속 디칼코게나이드 물질군은 그 뛰어난 광전자적 특성으로 인해 차세대 반도체 소자 플랫폼으로 주목받고 있다. 단원자층에서 발견되는 양자 가둠 현상과 반전 대칭성 부재는 이차원 전이금속 디칼코게나이드 물질군이 기존 반도체에 비해 극도로 큰 엑시톤 가둠 에너지, 계면에서의 초고속 전하 전달, 유전체 전하 가림 억제 등의 새로운 물리 현상을 가질 수 있도록 한다. 본 연구에서는 전이금속 디칼코게나이드와 그 이종접합체 내에서 광학적으로 발생하는 엑시톤의 초고속 전하 동역학을 연구하였다. 전자와 정공이 서로간의 쿨롱 힘으로 붙어 형성되는 엑시톤의 발생, 분리, 에너지 안정화 등의 동적인 거동을 분석하기 위해서 펨토초 레이저 기반 시간-분해 초고속 광 펌프-프로브 분광법을 시행하였다. 먼저 엑시톤의 초고속 에너지 안정화 과정을 측정하기 위해 중적외선에 해당하는 광 펄스를 단원자층 이황화몰리브덴에 주입하여 펌프-프로브 분광법을 시행하였다. 그 결과 엑시톤이 형성하는 리드버그 준위 배열들 간의 엑시톤간 전이 현상을 측정할 수 있었고, 여러 광 전이 현상이 넓은 중적외선 영역에 걸쳐 발생함을 확인함으로써 엑시톤의 안정화 과정과 순수 엑시톤 바닥 상태의 밀도 변화를 관찰하였다. 이러한 단일 시스템에서 더 나아가, 전이금속 디칼코게나이드 이종접합체를 대상으로 한 초고속 동역학을 연구하였다. 타입 1, 타입 2로 알려진 밴드 구조를 전이금속 디칼코게나이드 기반 이종접합체로 구현하여 그 접합에서 발생하는 초고속 전하 동역학을 측정하였으며, 추가적으로 페르미-디락 분포에 기반한 고온 전자 주입 현상을 유도하고 측정하였다. 또한 밸리 광 전류 현상이 전이금속 디칼코게나이드 물질에서 발생할 수 있고 스핀 정보와 얽혀있다는 점을 이용하여 새로운 밸리-스핀 광전류 측정 및 분해가 가능한 소자 플랫폼을 구현하였다. 본 연구에서 밝혀진 전이금속 디칼코게나이드 기반 여러 물리 현상과 새롭게 구현된 소자 플랫폼이 향후 이루어질 저차원 나노소자 개발 분야에 큰 공헌을 할 것이라 기대한다. Two-dimensional transition metal dichalcogenides are promising candidates for a next-generation semiconductor device platform, owing to their intriguing optical and electrical properties. In the monolayer limit, quantum confinement gives rise to exotic optoelectronic characteristics, including extremely large exciton binding energy, ultrafast charge transfer between adjacent materials, and reduced dielectric screening. Here, we report the ultrafast excitonic dynamics in transition metal dichalcogenides and their heterostructures. To elucidate the dynamic behavior of the generation, energy relaxation, and dissociation of excitons, time-resolved optical pump–probe spectroscopy is employed on the femtosecond timescale. The ultrafast excitonic response of monolayer molybdenum disulfide in the mid-infrared regime was measured, and the transient evolution of an internal excitonic transition was found between the series of quantized Rydberg-like energy states, called an intraexcitonic transition. A comparison between multi oscillator transition responses and the interband optical transitions provided the intraexcitonic relaxation and pure ground-state exciton population dynamics. In addition to the research on intrinsic monolayer systems, we investigated the ultrafast optical responses in van der Waals heterostructures. In various heterostructure platforms based on monolayer transition metal dichalcogenides, the ultrafast charge transfer dynamics in type-I and type-II band alignment was studied. In each system, the ultrafast excitonic interactions with the environment are investigated, such as the hot-carrier transfer and interlayer exciton formation. Furthermore, the most characteristic nature of excitons, the valley degree-of-freedom, was extensively investigated. We suggest a heterostructure platform based on transition metal dichalcogenides, graphene, and a topological insulator to manipulate and disentangle the valley–spin-locked photocurrent. We hope that these findings will contribute to the fields of condensed matter physics and nanotechnology.
김환진 서울시립대학교 일반대학원 2023 국내석사
Domestic construction waste is increasing every year, accounting for 42.5% of the total waste generation in 2021. Recycled aggregate can be used to reduce the amount of construction waste. Recycled aggregate is an eco-friendly aggregate made by recycling construction waste, and it is a material that can practice carbon neutrality by reducing carbon emissions generated during concrete production. However, the performance of recycled aggregate is lower than that of normal aggregate due to the attached mortar that is not removed during the production process and the micro cracks generated during the crushing process. In addition, the production method of recycled aggregate, the production area, and the characteristics of the parent concrete are complexly affected, resulting in a large deviation in quality. In order to overcome these disadvantages, many studies have been conducted on the performance of recycled aggregate concrete at home and abroad, and methods for improving performance by filling recycled aggregate concrete into steel tube columns has been proposed. However, research on recycled aggregate concrete-filled steel tube columns has not been conducted in Korea, and only in foreign countries, research on recycled aggregate concrete-filled steel tube columns is needed. The great advantage of concrete-filled steel tube columns is that they increase the strength of concrete due to the confinement effect and reduce the local buckling effect of steel tubes. However, since recycled aggregate concrete shows lower performance than normal aggregate concrete and the variation is large, it is necessary to investigate the confinement effect on steel tube columns filled with recycled aggregate concrete. The purpose of this study is to evaluate the confinement effect of a steel tube column filled with recycled aggregate concrete. Through theoretical considerations such as the characteristics of recycled aggregate and the mechanism of confinement effect, the confinement effect of the steel tube column filled with recycled aggregate concrete is analyzed, and the confinement effect is evaluated through experiments. In this study, in order to evaluate the confinement effect of a steel tube column filled with recycled aggregate concrete, nine specimens were produced using the recycled aggregate replacement rate and the diameter of the steel tube as variables. Compression experiments were conducted by loading only the surface of concrete. The confinement effect according to the replacement rate of recycled aggregate and the diameter of the steel tube were analyzed, and the confinement effect was evaluated by comparing with the compressive strength models of confined concrete presented in the past. As a result, the following conclusions were drawn. (1) Concrete was placed according to the replacement rate of recycled aggregate of 0, 25, and 100%, and a compression test was conducted in which the load was applied only to the surface of concrete. The yield strength decreased by 6.4 to 17.2% when replacing 25% of recycled aggregate and by 15.9 to 22.8% when replacing 100% of recycled aggregate. When using 100% recycled aggregate, it is judged that the compressive strength of the test specimen decreased more significantly than the concrete specimen compression test due to the greater contribution of performance degradation and quality variance. (2) In order to evaluate the confinement effect of recycled aggregate concrete-filled steel tube columns according to the replacement rate of recycled aggregate, the ratio of the strength of the concrete cross section and the experimental compressive strength was expressed as a Strength Index and compared. As a result, When 25% of recycled aggregate was replaced, the strength index increased by 0 to 12.9% compared to general aggregate concrete, and when 100% of recycled aggregate was replaced, the strength index decreased by 1.1 to 9.1%. Therefore, the confinement effect did not decrease when 25% of the recycled aggregate was replaced, and the confinement effect decreased due to the performance degradation of the recycled aggregate when 100% was replaced. (3) In order to evaluate the confinement effect of steel tube columns filled with recycled aggregate concrete according to the diameter of the steel tube, the Strength Index according to the diameter of three sizes of steel tubes was compared. As a result, At 25 and 100% recycled aggregate replacement rates, as the diameter of the steel tube increased, the reduction rate of the confinement effect decreased from 4.2% to -0.3% and from 6.7% to 5.7%, respectively. Accordingly, it was confirmed that the size of the steel tube diameter did not affect the confinement effect of the steel tube column filled with recycled aggregate concrete. (4) The strength index of the recycled aggregate concrete-filled steel tube column and the compressive strength prediction model of the confined concrete were compared. In the prediction model of Hatzigeorgiou, Tang, and Yang, the compressive strength of concrete replaced with 100% recycled aggregate is estimated to be 5 to 24% higher. Therefore, when 100% recycled aggregate replacement concrete is used, it is judged that the reduced confinement effect should be applied in consideration of the performance decrease and deviation of recycled aggregate. 국내 건설폐기물은 매년 늘어나는 추세이며 2021년 총 폐기물 발생량의 42.5%를 차지한다. 이러한 건설폐기물 발생량을 줄이기 위해 순환골재를 사용할 수 있다. 순환골재는 건설폐기물을 재활용하여 만드는 친환경 골재이며 콘크리트 생산 시 발생하는 탄소배출량을 줄여 탄소중립을 실천할 수 있는 재료이다. 그러나 순환골재는 생산 과정에서 탈거되지 않은 부착모르타르와 분쇄 과정에서 생기는 미세 균열로 인해 일반골재에 비해 성능이 저하된다. 또한 순환골재의 생산 방법, 생산 지역, 모 콘크리트의 특성 등에 복합적으로 영향을 받아 품질에 큰 편차를 보인다. 이를 극복하기 위해 국내외에서 순환골재 콘크리트의 성능에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며 강관기둥에 충전하여 성능을 개선하는 방법이 제시되었다. 하지만 국내에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥에 대한 연구가 진행되지 않았으며 해외에서만 일부 진행되어 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 연구가 필요한 실정이다. 콘크리트충전 강관기둥의 큰 이점은 구속효과로 인해 콘크리트의 강도가 상승하며 강관의 국부좌굴 영향을 감소시킨다는 점이다. 그러나 순환골재 콘크리트는 일반골재 콘크리트에 비해 낮은 성능을 보이고 편차가 크기 때문에 순환골재 콘크리트충전 강관기둥에 대한 구속효과에 대한 규명이 필요하다. 본 연구에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하는 것을 목적으로 한다. 순환골재의 특성과 구속효과 매커니즘 등 이론적 고찰을 통해 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 분석하고 실험을 통해 구속효과를 평가한다. 본 연구에서는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위하여 순환골재 치환율과 강관 직경을 변수로 9개의 실험체를 제작하였고 순환골재 콘크리트의 영향을 평가하기 위해 콘크리트 단면에만 하중을 재하하여 압축실험을 진행하였다. 순환골재 치환율에 따른 구속효과와 강관 직경에 따른 구속효과를 분석하였으며 과거 제시된 구속된 콘크리트의 압축강도 모델들과 비교하여 구속효과를 평가하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. (1) 순환골재 치환율 0, 25, 100% 콘크리트를 타설하여 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 콘크리트 단면에만 하중을 재하한 압축실험을 진행한 결과 순환골재 25% 치환 시 6.4 ~ 17.2%, 순환골재 100% 치환 시 15.9 ~ 22.8%의 내력이 감소하였다. 순환골재 100% 사용 시 성능 저하와 품질의 편차가 더 크게 기여하여 콘크리트 공시체 압축시험보다 실험체의 압축 내력이 더 크게 감소한 것으로 판단된다. (2) 순환골재 치환율에 따른 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위해 콘크리트 단면의 내력과 실험 압축 내력의 비를 Strength Index로 나타내어 비교한 결과 순환골재 25% 치환 시 일반골재 콘크리트 대비 Strength Index가 0 ~ 12.9% 증가하였으며 순환골재 100% 치환 시 Strength Index가 1.1 ~ 9.1% 감소하였다. 따라서 순환골재 25% 치환 시 구속효과가 감소하지 않으며 100% 치환 시 순환골재의 성능 저하로 인해 구속효과가 감소하였다. (3) 강관의 직경에 따른 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과를 평가하기 위해 세 가지 크기의 강관 직경에 따른 Strength Index를 비교한 결과 순환골재 치환율이 25, 100%에서 강관 직경이 증가함에 따라 구속효과의 감소율이 각각 4.2%에서 –0.3%, 6.7%에서 5.7%로 감소하였다. 이에 강관 직경의 크기는 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 구속효과에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. (4) 순환골재 콘크리트충전 강관기둥의 Strength Index와 구속된 콘크리트의 압축강도 예측 모델을 비교하였다. Hatzigeorgiou, Tang, Yang의 예측 모델에서 순환골재 100% 치환 콘크리트의 내력을 5 ~ 24% 크게 평가하고 있다. 따라서 순환골재 100% 치환 콘크리트 사용 시 순환골재의 성능 감소와 편차를 고려하여 감소된 구속효과를 적용해야 할 것으로 판단된다.