디지털 광원 처리 프린팅을 이용한 실크 피브로인 기반 마이크로니들 및 수광 필름 제조 연구

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 농업생명과학대학 바이오시스템.소재학부(바이오소재공학전공), 2023. 2. 현진호.Silk fibroin (SF) is a natural protein material that is currently used in various fields due to its high biocompatibility. Since the photocrosslinking reaction mechanism of SF molecules using riboflavin was recently reported, research on 3D printing of SF using digital light processing (DLP) technology has been actively conducted. As a photoinitiator, riboflavin absorbs light in the 350-450 nm region to form radicals, and at this time, SF forms dityrosine bonds through photo-oxidation to form a hydrogel network. The use of riboflavin in the photocrosslinking reaction of SF is quite challenging and few previously studied cases. However, it is worth researching as it is possible to fabricate a 3D printed structure that is highly biocompatible and maintains its shape only with SF and riboflavin. In addition to exploiting the photocrosslinking reaction of SF, the introduction of an anti-aliasing strategy in DLP printing can improve the resolution of SF patterns by reducing stair effects. Since resolution is a hardware limitation of equipment used in DLP printing, image processing processes such as grayscale processing and image adjustment in pixel units are required to improve resolution. In this study, the hardware limitations of DLP projector resolution were overcome through customized grayscale processing software. The improved resolution of the SF 3D printed structure is evaluated through the smaller and sharper microneedle structure. In this study, a SF microneedle was fabricated and its performance was evaluated through a penetration test on pig skin. In addition, the process of creating a 3D model for DLP printing can be omitted through image adjustment in pixel units. Since the DLP pattern image is a two-dimensional bitmap, the image can be scaled pixel by pixel to print a structure of the desired shape, which is verified by creating a relatively large size structure. In this study, an optical film structure for light harvesting was fabricated and light diffraction characteristics were investigated. It was confirmed that a minimum of 1.62% and a maximum of 6.74% more voltage was produced in the photovoltaic cell using the fabricated SF optical film structure. This research will serve as an opportunity to broaden the application field of protein-based ink by presenting the experimental results for DLP printing of SF.SF (Silk fibroin)는 생체적합성이 높아 현재 다양한 분야에서 사용되는 천연 단백질 재료다. 최근에 리보플라빈을 이용한 SF 분자의 광가교 반응 기작이 보고된 이후로, 디지털 광원 처리 (Digital Light Processing, DLP) 기술을 사용한 SF의 3D 프린팅 연구가 활발히 진행되고 있다. 광개시제로서 리보플라빈은 350-450 nm 영역의 빛을 흡수하여 라디칼을 형성하고, 이 때 SF는 광산화를 통해 디티로신 결합을 형성하여 하이드로겔 네트워크를 만든다. SF의 광가교 반응에 리보플라빈을 사용하는 것은 상당히 도전적이며 기존에 연구된 사례 또한 드물다. 그러나 SF와 리보플라빈만으로 생체적합성이 높으며 형태를 잘 유지하는 3D 프린팅 구조체를 제작할 수 있어 연구의 가치가 있다. SF의 광가교 반응을 활용하기 위함뿐만 아니라, DLP 프린팅에 안티 앨리어싱 전략을 도입하면 계단 현상을 줄여 SF 패턴의 분해능을 높일 수 있다. 분해능은 DLP 프린팅에 사용되는 장비의 하드웨어적 한계인데, 분해능의 개선을 위해서는 그레이스케일 처리, 픽셀 단위의 이미지 조정 등의 이미지 처리 과정을 거쳐야 한다. 본 연구에서는 그레이스케일 처리를 통한 소프트웨어적 개선으로 DLP 프로젝터 분해능의 하드웨어적 한계를 극복했다. 이렇게 SF 3D 프린팅 구조체의 향상된 분해능은 마이크로니들의 더 작고 날카로운 구조를 통해 평가된다. 본 연구에서는 SF 마이크로니들을 제작하고 돼지 피부에 대한 관통 시험을 통해 마이크로니들의 성능을 평가했다. 또한 픽셀 단위 이미지 조정을 통해 DLP 프린팅을 위한 3D 모델 생성 과정을 생략할 수 있다. DLP 패턴 이미지는 2차원 비트맵이므로 이미지를 픽셀 단위로 조정하여 원하는 모양의 구조를 인쇄할 수 있으며, 이는 비교적 큰 크기의 구조물을 생성하여 확인된다. 본 연구에서는 빛 수확을 위한 광학 필름 구조를 제작하고 주요 회절 특성을 조사하였다. 제작한 SF 광학 필름 구조체를 이용해 광전지에서 최소 1.62%, 최대 6.74% 더 많은 전압이 생산되는 것을 확인했다. 본 연구 자료는 SF의 DLP 프린팅 응용을 위한 탐구 결과를 제시함으로써 단백질 기반 잉크의 활용 분야를 더 넓히는 계기가 될 것이다.I. Introduction 1 II. Materials and Methods 8 2.1. Preparation of Silk Fibroin 8 2.1.1. Absorbance of Silk Fibroin Solutions and Films 8 2.1.2. Chemical Sturcture of Silk Fibroin Solutions and Films 8 2.2. Preparation of DLP Printing System 9 2.3. Fabrication of Microneedles 9 2.3.1. Fabrication of Silk Fibroin Microneedles 9 2.3.2. Fluorescence Measurement of Silk Fibroin Hydrogels 10 2.3.3. Morphological Properties of Silk Fibroin Microneedles 10 2.3.4. Mechanical Properties of Silk Fibroin Microneedles 10 2.3.5. Penetration Test of Silk Fibroin Microneedles on Porcine Skin 10 2.4. Fabrication of Optical Film for Light Harvesting 11 2.4.1. Fabrication of Silk Fibroin Optical Film for Light Harvesting 11 2.4.2. Refractive Index of Silk Fibroin Optical Film 12 2.4.3. Various Pattern Formation on Silk Fibroin Optical Film 12 2.4.4. Light Diffraction Properties of Silk Fibroin Optical Film 12 2.4.5. Pattern Images for Fabricaion of Patterned Silk Fibroin Films 12 2.4.6. Gray Value Analysis of Silk Fibroin Optical Film 13 2.4.7. Photovoltaic Panel Voltage Analysis of Silk Fibroin Optical Film 13 III. Results and Discussion 17 3.1. Preparation of Silk Fibroin 17 3.1.1. Properties of SF Solutions 17 3.1.2. Properties of SF Films 19 3.2. DLP Printing System 24 3.3. Silk Fibroin-based Microneedles 29 3.3.1. Fluorescence Measurement of Silk Fibroin Hydrogels 31 3.3.2. Fabrication of Silk Fibroin Microneedles 31 3.3.3. Morphological Properties of Silk Fibroin Microneedles 35 3.3.4. Mechanical Properties of Silk Fibroin Microneedles 43 3.3.5. Penetration Test of Silk Fibroin Microneedles on Porcine Skin 43 3.3.6. Limitations of Measurement Method 44 3.4. Silk Fibroin-based Optical Film for Light Harvesting 48 3.4.1. Fabrication of Silk Fibroin Optical Film for Light Harvesting 48 3.4.2. Refractive Index of Silk Fibroin Optical Film 51 3.4.3. Various Pattern Formation on Silk Fibroin Optical Film 55 3.4.4. Light Diffraction Properties of Silk Fibroin Optical Film 55 3.4.5. Pattern Images for Fabricaion of Patterned Silk Fibroin Films 61 3.4.6. Gray Value Analysis of Silk Fibroin Optical Film 65 3.4.7. Photovoltaic Panel Voltage Analysis of Silk Fibroin Optical Film 71 3.4.8. Limitations of Measurement Method 79 IV. Conclusion 82 V. References 84 VI. Appendix 94박

The Formation Process of Thailand's Climate Change Policy Through the Lens of the Climate Change Master Plan(CCMP)

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 환경대학원 환경계획학과, 2018. 2. 윤순진.기후변화는 이제 우려가 아닌 현실로서 우리 삶에 점차 막대한 영향을 미치고 있으며, 개발도상국은 특히 선진국보다 기후변화에 더 취약함을 보이고 있다. 최근 몇 년간, 태국을 포함한 메콩 지역에서의 기후변화는 인간의 삶, 경제활동, 물적 자산 그리고 환경에 심각한 영향을 미쳤다. 이 지역에서의 기후변화는 열대 사이클론, 홍수, 가뭄, 산사태와 해수면 상승 등의 피해를 발생시키고 있다. 태국은 기후변화에 따라 발생한 혹은 잠재적으로 발생할 이러한 위기에 대응하기 위해 정부차원에서의 대책마련을 지속적으로 강구해 오고 있으며 그 일환의 하나가 기후변화마스터플랜(Climate Change Master Plan, CCMP) 정책이다. 본 연구는 중상위소득국가로 메콩 유역에서 가장 높은 소득 수준과 에너지 사용량을 보이고 있지만, 기후변화로 인한 피해 역시 큰 태국을 대상으로 기후변화정책이 어떤 배경과 과정을 통해 형성되어 왔는지 살펴보고자 하였다. 이를 확인하기 위해 본 연구에서는 정책의 기반이 되는 태국의 정치·경제·사회·국제적 맥락을 살펴보고 이를 발전국가의 이론을 통해 설명을 시도했다. 다음으로 정책 형성에 직·간접적으로 참여하는 정책 행위자는 누구이며, 어떠한 정책형성체계를 통해 의제가 정책으로 전환되는지 파악하였고, 마지막으로 Cobb과 Ross의 의제형성과정에 태국 기후변화마스터플랜 수립 사례를 대입하여 분석을 시도하였다. 연구 질문에 대한 답을 도출하기 위해 본 연구에서는 문헌조사와 심층면접을 연구방법으로 채택하였다. 우선 문헌조사 선행연구를 통해 태국의 기후변화정책의제가 어떠한 형태로 진행되어 왔는지를 파악할 수 있었고 향후 정책결정의 기본적인 방향과 변화의 모습을 확인할 수 있었다. 더불어 국외 보고서를 추가적으로 확인함으로써 태국 정부의 보고서와는 다른 시각도 검토할 수 있었다. 다음으로 문헌연구에서 도출하기 어려운 부분은 현지조사를 통해 각 이해관계자에 대한 심층면접을 진행하였다. 심층면접은 태국의 기후변화와 관련한 정부부처, 국제기구, 학계/연구소, 시민단체, 공여기관 5개 부문으로 나누어 실시하였다. 연구 결과 정책 환경 측면에서 태국은 신(新)권위주의적 발전국가의 특성을 나타내고 있었다. 잦은 쿠데타와 성장제일주의 국정 운영 하에서 기후변화 의제를 앞세운 시민사회의 의견은 무시되어 왔다. 그러나 기후변화 문제가 국제사회에서 중요한 의제로 부각되기 시작하면서 정책 결정자들이 해당 이슈에 관심을 갖기 시작했고, 군부정권은 기후변화라는 국제 아젠다를 통해 자신들의 취약한 집권 정당성을 확보하려는 움직임을 보이고 있다. 한편, 태국은 천연자원환경부(MoNRE) 산하의 천연자원환경정책실(ONEP)에서 기후변화정책을 담당하고 있으며, 정책 수립을 위해 독일국제협력공사(GIZ)와 함께 협력하고 있었다. 기후변화마스터플랜은 총리실과 기후변화 유관 부처가 모두 참여하는 기후변화대책위원회(NCCC)를 중심으로 이루어지고 있었는데, 이 과정에서 각 부처 간 협력이 원활하게 이루어지고 있지는 못했으며, 위원회는 정치적 사안에 의해 그 역할이 좌우되는 경향이 잦았다. 정책 환경, 정책 행위자, 정책형성체계를 토대로 파악한 태국 기후변화정책의제형성과정은 Cobb과 Ross의 분류에 따라 의제를 국가가 주도하는 동원형의 유형을 따른다고 정리할 수 있다. 본 연구는 상대적으로 국제사회에서 덜 연구되고 있는 개발도상국의 기후변화정책을 살펴보았다는 점과 정책형성과정을 보다 입체적으로 이해하기 위해 시도했다는 점에서 차별성을 두고 있다. 아직 집행 단계까지 도달하지 못한 기후변화마스터플랜의 정책형성과정을 살펴보는 것은 향후 정책의 향방과 실효성을 살펴보는데 중요한 단초가 될 수 있다. 결론적으로 본 연구는 태국을 포함한 개발도상국의 효과적인 기후변화정책 수립과 대응을 위해, 태국이 추진하고 있는 기후변화정책에 대한 국제사회의 지속적인 관찰을 제안하며, 이를 위해 태국 정부와 국제사회 그리고 태국 내 전문가 집단과 시민사회가 소통할 수 있는 장을 마련할 필요가 있음을 제안한다.Climate change is now a reality, not a concern, and it is increasingly affecting our lives. In particular, developing countries are more vulnerable to climate change than developed countries. In recent years, climate change has severely affected human lives, economic activity, physical assets, and the environment in the Mekong region, including Thailand. Climate change is causing intensified tropical cyclones, floods, droughts, landslides, and sea level rise in the region. Thailand has taken measures at the government level to cope with such a crisis. One of the measures is the Climate Change Master Plan (CCMP). This study examines the background and process of climate change policy in Thailand, which has the highest income level and energy use in the Mekong region. To confirm this, the study looks at the political, economic, social, and international context of Thailand as the basis of the policy, and explains it through the theories of the Developmental State. The next step is to identify who is directly or indirectly participating in policy formation, and how the agenda is transformed into policy through a policy formation system. Finally, the process of formation of CCMP in Thailand is explained through Cobb and Ross's Theory of Agenda Formation Process. This study uses literature surveys and in-depth interviews as research methods. Literature surveys show how Thailand's climate change policy has progressed historically, and predict the changes and direction in policy decisions for the future. In addition, this study refers not only to the Thai government report, but also to the reports published by international organizations. In-depth interviews were conducted with each stakeholder through field surveys. These interviews were conducted in five divisions: Government, International Organizations, Academia/Research Institutes, Civic Organizations, and Donor Agencies related to climate change in Thailand. The results of the study showed that Thailand has the characteristics of a New Authoritarian Developmental State in terms of its policy environment. Due to frequent coups and government-led economic growth, the views of civil society, which emphasize the climate change agenda, have been ignored. However, as climate change issues have emerged as an important agenda in the international community, policy makers have begun to pay attention to these issues, and in particular, military regimes are attempting to secure their legitimacy by following the international agenda. Meanwhile, ONEP, which is under the Ministry of Natural Resources Environment (MoNRE), is in charge of the Climate Change Policy. ONEP works with the German Federal Enterprise for International Cooperation (GIZ) to establish policies. The Climate Change Master Plan was established through the National Climate Change Committee (NCCC), which includes both the Prime Minister's Office and the climate change ministries. In this process, however, cooperation between the ministries was not smooth, and the committee had often been influenced by political issues. The formation process of Thailands climate change policy is influenced by the policy environment and the policy makers. Thus, the policy formation system can be summarized by the State-Driven model according to Cobb and Ross's classification. The study is distinguished by its examination of the climate change policies of developing countries that are relatively less studied in the international community and by its attempts to better understand the policy formation process. An examination of the formation process of the CCMP, that has not yet reached its enforcement stage, may be an important stepping stone to assess future policy direction and effectiveness. In conclusion, the study suggests that the international community should continue to monitor developing countries, including Thailand, to ensure that they can effectively establish climate change policies and respond to climate change. It also suggests that there is a need to establish a place for communication among the Thai government, the international community, environmental expert groups, and civil society in Thailand.Ⅰ. 서론 1 1. 연구 배경 및 목적 1 1) 연구 배경 1 2) 연구 목적 3 2. 연구 범위 7 1) 태국 일반적 개요 7 3. 연구 방법 12 Ⅱ. 이론적 논의와 선행연구 검토 14 1. 이론적 논의 14 1) 발전국가와 기후변화정책 14 2) 정책형성과정 16 2. 선행연구 고찰 21 1) 선행연구 검토 21 2) 기존연구와의 차별성 25 Ⅲ. 연구 설계 27 1. 연구범위 및 대상 27 1) 시간적 범위 27 2) 연구 대상자(현지조사 심층면접 대상자) 28 2. 자료 수집 및 분석 방법 31 1) 문헌자료 수집 31 2) 현지조사 및 심층면접 32 3) 질문지 구성 35 3. 분석틀 설정 36 Ⅳ. 태국 기후변화정책 형성과정과 특성 39 1. 태국의 기후변화 정책 39 2. 정책 환경: 2008년-2017년 44 1) 정치적 맥락 44 2) 경제적 맥락 49 3) 사회적 맥락 54 4) 국제적 맥락 58 3. 정책 행위자 63 1) 정부 행위자 63 2) 국제 행위자 67 3) 연구소/학계/시민사회 69 4. 정책형성체계 73 5. 정책의제형성과정: 기후변화마스터플랜(CCMP) 77 1) 제기 단계 77 2) 구체화 단계 78 3) 확장 단계 79 4) 진입 단계 81 Ⅴ. 결론 86 1. 연구 요약 86 2. 연구 의의와 정책적 함의 89 3. 연구 한계와 후속 연구과제 92 참고문헌 93Maste

IoT-as-a-Service Federation 모델의 경제성 분석

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 협동과정 기술경영·경제·정책전공, 2019. 2. Altmann, Jörn.여러 이머징 테크놀로지와 마찬가지로, 사물인터넷(Internet-of-Things) 또한 기존 클라우드 플랫폼과 통합되어 "as-a-Service" 형태로 진화하고 있다. 하지만 확장성, 지형적 한계, 상호운용성 등의 기술적 이슈가 존재하기 때문에 이를 극복하기 위해 클라우드 연합(Cloud Federation)의 개념을 접목하려는 연구들이 제안되었다. 비록 클라우드 연합이 IoT-as-a-Service의 솔루션으로 고려되었지만, 아직 비즈니스 및 경제적 관점에서의 연구는 부족한 현실이다. 이 논문의 연구 목적은 IoT 서비스 제공자들에게 창출되는 가치의 관점에서, 그들이 연합에 참여하고 나가는 것을 가능하게 하는 IoT-as-a-Service 연합 모델을 분석하는 것이다. 여러 다른 연합 시나리오의 시뮬레이션을 수행하기 위해 예비 모델링 기법들과 더불어 행위자 기반 모형(Agent-Based Model)이 구현되었다. 시뮬레이션의 결과는 이 새로운 기술 개념이 비용을 절감하고, 자원 할당을 개선하며, 최종 사용자의 서비스 품질을 향상시킴으로써 행위자들의 경제적 효용 및 기술적 효율에 기여할 수 있음을 보여준다.Like other emerging technologies, Internet-of-Things is becoming as-a-Service integrated with the existing cloud platforms. Still, it has several technical issues with respect to scalability, geographic limitations, and interoperability. Studies have been proposed to adopt the concept of cloud federation to address these limitations. Although cloud federation has been envisioned to be a solution for IoT-as-a-Service, there is a paucity of studies from business and economic perspective. The research objective of this paper is to analyze IoT-as-a-Service federation model, which allows IoT providers to join and leave a federation, regarding the value that is created for IoT providers. An Agent-Based Model (ABM) with preparatory modeling schemes have been implemented, to conduct simulations of different federation scenarios. Simulation results demonstrate that this new concept of technology can contribute to the economic utility and technical efficiency by reducing costs, making better resource allocation, improving the Quality of Service experienced by end users.Contents 1. Introduction 1 2. State-of-the-Art 6 2.1. IoT(Internet-of-Things)-as-a-Service 6 2.2. Cloud Federation 8 2.3. IoT-as-a-Service Federation 10 3. Research Model 11 3.1. Literature Research on Methodology 11 3.2. Ecosystem Modeling (Stakeholder Network Diagram) 11 3.2.1. Scenario A from the IaaS/PaaS Perspective 12 3.2.2. Scenario B from the SaaS Perspective 14 3.3. Technical Implementation (Sequence Diagram) 15 3.3.1. Without Federation 16 3.3.2. With Federation 18 3.3.3. With Federation (Dynamic Resource Allocation) 20 3.4. Simulation Setup with Agent-Based Modeling 21 4. Simulation Results 23 4.1. Basic Settings 23 4.2. Cost Analysis 24 4.3. Resource Allocation 26 4.4. Profit Maximization Condition 31 5. Discussion and Conclusion 33 5.1. Discussion 33 5.2. Summary and Contribution 34 5.3. Limitations 35 Bibliography 37Maste

Religiosity of Contemporary Russians : Focusing on the Religiosity of Orthodox Believers

이 논문은 2013년 한국슬라브학회 연례학술대회(11월23일)에서 발표한 논문을 수정·보완하였다.이 글은, 종교성은 한 사회의 종교 문화, 종교 정체성과 민족 정체성을 이해하는 데 주요한 요소라는 관점에서, 스탁(R. Stark)과 글락(C. Y. Glock)의 다차원 종교성 이론에 기초하여 소련 해체 이후 현대 러시아인의 종교성의 특징과 변화 양상을 고찰하였다. 특히 소련 해체와 함께 일기 시작한 종교부흥의 실체를 종교성 측면에서 분석하였다. 연구범위는 1991~2012년이며, 러시아 국내·외 다양한 종교사회학적 조사 자료를 활용하였다. 현대 러시아인의 종교성에는 종교나 신앙 못지않게 관습적인 요소도 포함되어 있다고 볼 수 있다. 이러한 특징을 보이게 된 배경으로 정교회 신앙생활의 전통과 소련시기의 유산을 꼽을 수 있다. 종교 의식(전례)과 전통을 중시하는 정교회에서, 특히 소련시기에 의식이 금지 및 제한됨으로써 전통적으로 의식을 통해 습득되어 온 종교지식의 단절이 러시아인들의 종교성에 자율성을 스며들게 한 것으로 볼 수 있다. 그 자율성은 현대 러시아인의 종교성의 특징이자 다른 한편으로는, 종교부흥 모습과 달리 현대 러시아인의 종교성을 더욱 모호하게 만들었다고 할 수 있다. 현대 러시아인의 종교성은 1990년대와 2000년대를 비교했을 때 시간이 지날수록 보다 뚜렷해지고 있는 측면도 분명히 있다. 러시아인의 종교성이 분명해질수록 종교 정체성도 분명 해질 것이며, 이는 국가와 민족 정체성 형성에도 영향을 줄 것으로 보인다.As religiosity is an important element for understanding a religion culture of a society, religious identity and ethnic identity, the study of Russian's religiosity is essential. In addition, it is to grasp a substance of religious revival that began to appear with collapse of Soviet Union. This research, on the basis of the theory of Multidimensional religiosity, analyzes and reconstructs existing various survey data and results. As a result, we can think that there are more customary elements than religion or faith in contemporary Russian's religiosity. And the reason why this characteristic appears, can be found in the tradition of the religious life of Orthodoxy believers and the heritage of the Soviet period. In Russian Orthodoxy Church that stresses ritual(liturgy) and tradition, in particular, as the ritual was excluded in the Soviet period, religious knowledge of Russians, which was traditionally learned through the ritual, was discontinued. The severance brought about an autonomy which excessively impregnated into the religiosity of Russians. It made the religiosity of contemporary Russians more dubious. On the other hand, the contemporary Russian's religiosity might be clearer as time goes by when compared to the situations in the 1990s and the 2000s. In Russian history and considering present status of Russian Orthodox Church, as the religiosity becomes clear, the religion identity may become clear as well. It can also influence national identity.이 논문은 2009년 정부(교육과학기술부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(NRF-2009-362-B00014)

Sedimentary Environments after the Construction of Iwon seawall

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Subbottom morpholoyical changes due to marine sand mining using by multi-beam echosounder

해사채취로 인한 해양환경 변화를 이해하기 위한 일환으로 해사채취가 이루어진 해저면의 지형변화를 다중측심기를 이용하여 시간별로 모니터링하였다.해자채취해역에서 정선 관측한 조석과 해류의 분석에 의하여 최대창조류와 최대 낙조류의 유속이 약 75 cm/sec로 거의 일정하며, 이는 사퇴의 모래파의 stoss측과 lee측이 대칭을 이루는 것과 상관관계가 있다.해사채취 전후의 지형변화 및 채취 후의 웅덩이가 메워지는 복원량을 정밀 분석하였고 그 복원속도는 채취 후 2일 후는 16%, 2주 후는 32%로서 복원속도가 서서히 떨어지지만 빠른 속도로 복원됨이 파악되었다.2

Feedrate optimization algorithm considering cutting force in sculptured surface ball-end milling

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :기계설계학과,2000.Docto