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A Population PK Study
Get PDF학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 의과대학 의학과, 2024. 2. 이상건.Purpose: Pregabalin (PGB) is a high-affinity ligand for the α2δ subunit of voltage-dependent calcium channel blocker. It is commonly used as an add-on therapy for focal-onset epilepsy and is known for its simple pharmacokinetic profile. The factors that affect the adverse events (AEs), the types of anticonvulsants that form a better combination, and the relationship between concentration and AEs need to be better understood. It is thus indispensable to develop an appropriate pharmacokinetic (PK) model for PGB polytherapy and inspect it from various perspectives. Therefore, this study aimed to investigate the factors that could affect AEs by considering both the pharmacokinetic and non- pharmacokinetic aspects of PGB in polytherapy. Methods: We obtained 193 samples from 149 epilepsy patients who had received multiple doses of PGB among 2963 patients in the Epilepsy Registry Cohort of Seoul National University Hospital from February 2011 to January 2014. We designated 968 patients as the control group who did not take PGB and had available demographic information. The population PK modeling of PGB was performed using Monolix 2021R2 software with the stochastic approximation expectation-maximization (SAEM) algorithm for parameter estimation. Owing to data sparsity from patients, we used a preliminary structural model from a previous study with dense PK data from 41 healthy volunteers. We built the final model by integrating it with patient data. A two-compartment model adequately described the PGB concentration profile with a first- order absorption model and proportional residual error. In addition, we explored the relationships between AEs, seizure control, and PK variables. We determined the factors that affected AEs among PK variables and performed a multivariable analysis to identify the factors that influenced the occurrence of dizziness. We also calculated the cut-off level of Cmax for dizziness status using Youdens' index. We investigated the AEs according to the type of CoASM and ranked them. Furthermore, we compared the rates of AEs due to PGB with other ASMs using propensity score matching (PSM). Results: Per the final PK model, the apparent clearance (CL) and volume of distribution (V/F) of the central and peripheral parts were estimated to be 4.11 L/h, 21.44 L, and 18.83 L, respectively. The PK variables of the AE groups did not differ significantly when comparing the simple means. However, in stratified analysis, the Cmax of patients with dizziness was significantly higher. It was verified through a multivariable analysis that the factors were contributing to dizziness. The cut-off value of Cmax for the occurrence of dizziness was 6.571 mg/L (sensitivity 0.709, specificity 0.667). However, in the group of any adverse effects, the seizure-free patients had a higher rate of AEs, which was statistically significant. The concentration fluctuation was smaller in the seizure-free group. The CoASM analysis revealed that PGB combination with clobazam (CLO) and zonisamide (ZNS) significantly contributed to somnolence. We investigated the AEs and seizure-free status and ranked the ASMs that exhibited favorable outcomes when combined with PGB. Considering all AEs, the top four ASMs that exhibited the most favorable outcome when combined with PGB were oxcarbazepine (OXC), levetiracetam (LEV), lamotrigine (LTG), and topiramate (TPM) in order. As a result of PSM, PGB had higher occurrence rates of somnolence and dizziness compared to those associated with other ASMs, consistent with previous studies. Conclusion: We developed a population PK model using sparse sampling data from patients with partial-onset epilepsy who underwent polytherapy, which reflects the real-world data. Polytherapy containing PGB was reviewed from various aspects; it presented a better combination of PGB and several previously unknown characteristics of PGB were revealed. We suggested a cut- off value to minimize the concentration-related AEs. This provides reference data for clinicians to select the appropriate ASM with PGB and compare PGB with other ASMs.배경: 프레가발린(PGB)은 전압 의존성 칼슘 채널 차단제인 α2δ 부분 유닛에 대한 고친화 리간드이다. 이는 주로 부분 발작에 대한 부가 치료로 사용되며 단순한 약동학적 특성을 보이는 것이 알려져 있다. 그러나 다른 항경련제와의 병용 시 부작용에 대한 연구는 거의 없다. 또한 부작용에 영향을 미치는 요인, 더 나은 조합을 이루는 항경련제의 종류, 농도와 부작용의 관계 등에 대한 연구도 없다. 본 연구에서는 PGB의 인구 약동학(PK) 모델을 구축하고, PGB 농도와 부작용의 상관관계를 평가하고, PGB 부작용에 영향을 미치는 요인들을 분석하였다. 또한 PGB와 병용되는 항경련제의 종류에 따른 부작용의 차이를 비교하여, 임상적으로 유용한 정보를 제공하고자 하였다.
대상 및 방법: 우리는 2011년 2월부터 2014년 1월까지 서울대학교병원 뇌전증 코호트로 등록된 코호트에서 2963명의 환자 중, PGB를 복용한 간질 환자 149명으로부터 193개의 표본을 얻었다. PGB를 복용하지 않은 환자 중 968명을 대조군으로 지정하였다. PGB의 인구 약동학 모델링은 매개 변수 추정을 위해 SAEM 알고리즘을 사용하는 Monolix 2021R2 소프트웨어를 사용하여 수행하였다. 환자로부터 얻은 농도 정보가 모델 구축하기에 충분하지 않았으므로, 건강한 자원자 41명으로부터 밀도 있는 약동학 데이터를 가진 이전 연구의 예비 구조 모델을 사용하였다. 이후 환자 데이터와 통합하여 최종 모델을 구축하였다. 일차 흡수 모델과 비례 잔여 오차(proportional residual error)를 가진 이중 구획 모델은 PGB 농도 프로파일을 적절하게 설명하였다. 또한 부작용, 발작 조절, 및 약동학 변수 사이의 관계를 탐색하였다. 부작용에 영향을 미치는 PK 변수를 결정하고, 어지럼증의 발생에 영향을 미치는 요인을 확인하기 위해 다변량 분석을 수행하였다. 또한 Youden's index를 사용하여 어지럼증 상태에 대한 Cmax의 임계값을 계산하였다 우리는 CoASM의 종류에 따른 부작용을 조사하고 순위를 매겼다. 이에 더하여 성향 점수 매칭(propensity score matching)을 사용하여 PGB와 다른 ASM들의 부작용 발생률을 비교하였다.
결과: 최종 약동학 모델에서 겉보기 청소율(CL; appearance clearance) 중심부 및 말초 분포량(Vc/F: central part distribution, Vp/F: peripheral part distribution)이 각각 4.11 L/h, 21.44 L, 그리고 18.83 L로 추정되었다. 부작용 그룹의 PK 변수는 단순 평균 비교시 유의한 차이가 없었다. 그러나 층화 분석에서 어지럼증이 있는 환자의 Cmax가 유의하게 높았다. 다변량 분석을 통해 이 요인이 어지럼증에 기여하는 것을 확인하였다. 어지럼증 발생에 대한 Cmax의 임계값은 6.571 mg/L(민감도 0.709, 특이도 0.667)이었다. 농도 변동은 발작이 검사 전 3개월간 뇌전증 발작이 없었던 그룹에서 더 작게 나왔다.
CoASM 분석에서 클로바잠(CLO)과 조니사마이드(ZNS)가 PGB 와 같이 사용할 경우 졸음을 유발함을 보였으며, 이는 통계적으로 유의하였다. 모든 부작용을 고려할 때, PGB와 결합했을 때 가장 유리한 결과를 보인 상위 네 가지 ASM은 순서대로 옥사카르바제핀(OXC), 레베티라세탐(LEV), 라모트리진(LTG), 그리고 토피라메이트(TPM)였다. PGB 와 다른 항경련제들을 비교하였을 때, PGB는 졸음과 어지러움의 발생률이 높았으며 이는 기존 연구와 일치하였다. 이에 더하여 저자들은 PGB가 클로바잠(CLO)보다 졸음 기여도가 높다는 것을 발견하였다.
결론: 이 연구는 뇌전증 환자로부터 희소한 샘플링 데이터를 사용하여 새로운 인구 약동학 모델을 개발하였다. 어지럼증과 Cmax 와의 관계를 밝히고, cut-off value 를 제시하였다. 약물 조합에 따른 부작용을 분석하여 더 우수한 조합과 졸림 및 어지러움을 유발하는 조합을 제시하였다. 또한 농도의 변동이 seizure free 여부에 미치는 영향을 정량적으로 확인하여, 임상적으로 필요시 복용 횟수를 조절할 것을 제안하였다. 이 연구는 임상 의사들이 PGB와 함께 사용할 적절한 약물을 선택하는 데 도움을 주고, PGB 부가요법으로 선택함에 있어 참고 자료로서 활용 가치가 있을 것이다.Chapter 1. Introduction 8
Chapter 2. Methods 9
2.1 Patient enrollment and study design
2.2 Determination of PGB concentration
2.3 Population PK model development and evaluation
2.4 Statistics
2.5 Ranking favorable ASM for combination with PGB
Chapter 3. Results 19
3.1 Patient characteristics
3.2 Population PK analysis
3.3 AEs of pregabalin
3.4 Association of AEs of pregabalin with dose and concentration
3.5 The correlation between AEs of pregabalin by CoASM
3.6 PGB vs. other ASMs: using propensity score matching
Chapter 4. Discussion 26
4.1 Comparison of pre-existing population PK model
4.2 Potential factors influencing AEs
4.3 PGB and other CoASM: optimal combination
4.4 Comparison with other ASMs: AE of PGB in polytherapy
4.5 Limitations
Chapter 5. Conclusions . 36
Tables 37
Figures 86
Supplementay Material . 99
Bibliography . 102
Abstract in Korean 106박
무미익 람다익 항공기의 세로 안정성을 위한 공력 최적 설계
No full text학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 기계항공공학부, 2024. 2. 김종암.The tailless lambda wing is widely used as the basic planform for unmanned combat air vehicles (UCAVs) due to its excellent stealth performance. However, the pitch break phenomenon, which is a longitudinal instability in which the pitching moment varies nonlinearly in a certain range of angle of attack, is observed in the tailless lambda-wing aircraft, which severely limits the range of angle of attack at which stable flight is possible and the maximum usable lift. Therefore, this study aims to alleviate the pitch break in the tailless lambda-wing aircraft by optimizing the wing planform and the vortex generator (VG) together. By applying the multi-stage design strategy, the design optimization is performed in two stages to reflect the characteristics of the design space of the planform and VG designs, and the flow analysis is carried out using the Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) solver, which can accurately capture the vortical flow structure that affects the pitch break. In the first stage of the two-stage design, the planform design is performed using the Kriging–CEI method, a global optimization method. In the second stage with the optimized planform, the VG design is performed using the adjoint method, a local optimization method. First, the planform is optimized to minimize the pitching moment increase while maintaining the aerodynamic performance and stealth performance of the initial planform. The designed planform has an increased sweep angle, a longer wingspan, and a reduced chord length of the outboard wing. The designed planform generates a leading-edge vortex (LEV) over the outboard wing, delaying the onset of the pitch break from 9 to 13 degrees and increasing the usable lift by 31%. Next, a VG array is installed and optimized to mitigate the sharp increase in pitching moment at high angles of attack in the designed planform. The designed VGs partially eliminate the separated flow and recover the LEV on the outboard wing, suppressing the rapid increase in pitching moment by 75%. Unsteady RANS (URANS) computations are performed to verify that the designed planform and VG can maintain performance under unsteady flow. The URANS results show some quantitative differences in the aerodynamic coefficients, but little difference in the flow structure between the URANS and RANS computations. Based on the reduction of the pitching moment, the improvement of the longitudinal stability is more than 80% even in unsteady flow. The optimization results indicate that the generation and sustainability of the LEV over the outboard wing is the critical aerodynamic factor to secure the longitudinal stability in designing the tailless lambda-wing aircraft.무미익 람다익 형상은 뛰어난 스텔스 성능을 가져 무인항공기의 기반 형상으로 널리 사용되고 있다. 그러나 무미익 람다익 항공기에서는 특정 받음각 범위에서 피칭 모멘트가 비선형적으로 변하는 세로 불안정성인 pitch break 현상이 나타나고, 이는 안정적인 비행이 가능한 받음각 범위와 그에 따른 최대 가용 양력을 심각하게 제한한다. 따라서 본 연구에서는 날개 평면 형상(planform)과 와류 발생기(VG)를 함께 최적설계하여 무미익 람다익 항공기에서 발생하는 pitch break를 완화하고자 하였다. 다단 최적설계 기법(Multi-stage design strategy)를 적용, planform 설계와 VG 설계 각각의 설계 공간 특성을 반영하여 2단계로 최적설계를 수행하였고, pitch break에 영향을 미치는 와류 유동 구조를 정확하게 포착할 수 있는 Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) 해석자를 사용하여 유동 해석을 수행하였다. 2단계 최적설계의 1단계에서는 전역 최적설계 기법인 Kriging–CEI 기법을 사용하여 planform 설계를 수행하고, 최적설계된 planform을 가지고 2단계에서는 국소 최적설계 기법인 adjoint 기법을 사용하여 VG 설계를 수행한다. 먼저, 초기 planform의 공력 성능과 스텔스 성능을 유지하면서 피칭 모멘트의 증가를 최소화하도록 planform을 최적설계하였다. 설계된 planform은 후퇴각이 증가하고 날개 길이가 길어졌으며, 바깥 날개의 폭은 감소하였다. Planform 설계 결과, 바깥 날개 위에 앞전 와류(LEV)가 생성되어 pitch break가 발생하는 받음각을 9도에서 13도로 지연하였고, 가용 양력도 31% 증가되었다. 이어서, 설계된 planform에서 발생하는 고받음각에서의 피칭 모멘트의 급격한 증가를 완화하기 위해 VG 배열을 설치 및 최적설계하였다. 설계된 VG는 박리 유동을 부분적으로 제거하고 바깥 날개의 LEV를 회복하여 피칭 모멘트의 급격한 증가를 75% 억제하였다. 설계된 planform과 VG가 비정상 유동에서도 성능을 유지할 수 있는지 확인하기 위해 비정상 RANS (URANS) 해석을 수행하였다. URANS 해석 결과에서 공력 계수의 일부 정량적인 차이가 나타났지만, URANS 해석과 RANS 해석 간의 유동 구조 차이는 거의 나타나지 않았다. 피칭 모멘트의 감소량을 기준으로, 항공기의 세로 안정성이 향상되는 정도는 비정상 유동에서도 80% 이상을 유지하였다. 최적설계 결과를 종합해 볼 때, 무미익 람다익 항공기를 설계하는 데 있어 바깥 날개 위 LEV의 생성과 지속성이 항공기의 세로 안정성을 향상하는데 중요한 공력적 요소이다.Chapter 1 Introduction 1
1.1 Tailless Lambda-wing Aircraft 1
1.2 Pitch Break Causing Longitudinal Instability 3
1.3 Controlling Flow Separation 4
1.4 Previous Research: Flow Control Only 9
1.5 Research Motivation and Objective 10
Chapter 2 Numerical Method 13
2.1 Flow Analysis 13
2.1.1 Governing Equations 14
2.1.2 Turbulence Model 17
2.1.3 Transformation of Governing Equations 20
2.1.4 Spatial Discretization 28
2.1.5 Time Integration 35
2.2 Vortex Generator (VG) 39
2.2.1 BenderAndersonYagle (BAY) Model 40
2.2.2 Differentiable BAY Model 41
2.3 Radar Cross Section (RCS) 43
2.4 Validation of Flow Solver 49
2.4.1 Case 1: ONERA-M6 Wing 49
2.4.2 Case 2: NASA Trapezoidal Wing 49
2.4.3 Case 3: SACCON 51
Chapter 3 Design Optimization Method 55
3.1 Design Strategy 55
3.2 KrigingCEI Method for Planform Design 56
3.2.1 Kriging Model 56
3.2.2 Constrained Expected Improvement (CEI) 59
3.3 Adjoint Method for VG Design 61
3.3.1 Discrete Adjoint Method 61
3.3.2 BroydenFletcherGoldfarbShanno (BFGS) Method 63
Chapter 4 Baseline Model Geometry and Flow Characteristics 66
4.1 Description of m1303UCAV 66
4.2 Flow Characteristics of m1303UCAV 68
Chapter 5 Optimization Results 78
5.1 Planform Design 79
5.2 Planform Design Result 82
5.3 VG Design 101
5.4 VG Design Result 104
5.5 Effect of Vortical Flow Unsteadiness 112
Chapter 6 Conclusion 115
6.1 Summary 115
6.2 Future Works 117
Bibliography 122
Abstract in Korean (국문초록) 130박
일본왕개미의 다형성 채집자에서 나타나는 결집 행동
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 자연과학대학 생명과학부, 2024. 2. Piotr G. Jablonski.Workers of some eusocial insects exhibit polyethism which facilitates division of labor, and aggregation behavior can control the extent of this specialization. Despite the extensive knowledge of size polyethism in foraging, defending, and brood- tending behaviors in ants, there remains a notable gap in our understanding of different aggregation behavior by size class. Additionally, their variation in mobility could be an important mechanism behind aggregation. In this study, I investigated the aggregation behavior and its relationship with immobility in the foragers of the Japanese carpenter ant, Camponotus japonicus. Ants were classified into three size classes (major, media, and minor), and individual coordinates were tracked in a circular arena. The results showed that larger ants exhibited higher aggregated fraction and maximum cluster size and spent longer time within clusters. However, the frequency of cluster entries and exits did not vary across size classes. Comparing the clusters including immobile ants to ones lacking them indicated a notable slowdown in the movement of cluster members in the former condition. However, intensity of this effect did not differ across size classes, failing to provide explanations for the previous observations. Similarly, the abundance and spatial variability of immobility did not vary by size class, nor did its spatial association with clusters. Contrastingly, mobile-state time allocation to clusters and isolations differed among size classes, with majors demonstrating prolonged cluster residence compared to medias and minors. These findings suggest that foragers of Camponotus japonicus exhibit differential aggregation behavior based on their size classes. Furthermore, among all size classes, the presence of immobile ants might serve as an aggregation cue, reflecting their typical immobility observed in safety of the nest. Unlike the size-independent properties of immobility, mobile time spent in clusters varied corresponding to the size classes. This could be attributed to size-specific tasks, potentially evolved along with their aggregation behavior. Future investigations focusing on individual interactions within and between different size classes would provide deeper insights into the mechanisms underlying division of labor.진사회성 곤충인 개미는 노동 분업을 촉진하는 polyethism을 나타내며, 결집 행동은 이러한 분업화의 정도를 조절할 수 있다. 개미의 크기에 따른
polyethism은 채집, 방어, 그리고 육아에 대하여 광범위하게 연구되었지만, 크기에 따른 다양한 결집 행동은 많이 알려져 있지 않다. 또한, 이동성의 변화는 결집 행동을 뒷받침하는 중요한 메커니즘이 될 수 있다. 본 연구에서 는 일본왕개미(Camponotus japonicus)의 채집자가 나타내는 결집 행동과 부동성 개미와의 관계를 조사하였다.
개미는 세 가지 크기 등급(대형, 중형, 소형)으로 분류되었으며 원형 아레나에서 개별 좌표를 추적하였다. 결과는 더 큰 개미가 더 높은 결집 비율과 최대 클러스터 크기를 나타냈으며 클러스터 내에서 더 오랜 시간을 보냈다는 것을 나타냈다. 그러나 클러스터 출입 빈도는 크기 등급에 따라 달라지지 않았다. 움직이지 않는 개미를 포함하는 클러스터와 포함하지 않는 클러스터를 비교해보았더니 이전 조건에서 클러스터 구성원의 움직임이 눈에 띄게 느려지는 것으로 나타났다. 그러나 이 효과의 강도는 크기 등급에 따라 다르지 않았으며 이전 관찰에 대한 설명을 제공하지 못하였다. 마찬가지로 부동성의 양과 공간적 분포는 크기 등급에 따라 다르지 않았으며 클러스터와의 공간적 연관성도 없었다. 대조적으로, 클러스터 소속인 유동성 상태의 개미가 보낸 시간은 크기 등급에 따라 달랐으며, 대형 개미가 중형 및 소형 개미에 비해 장기간 클러스터에 머무른다는 것을 보여주었다.
이러한 발견은 Camponotus japonicus의 채집자들이 크기 등급에 따라 차등적인 결집 행동을 보인다는 것을 시사한다. 또한 모든 크기 등급 중에
서 움직이지 않는 개미의 존재는 안전한 군체 내부에서 관찰되는 특성을 반영하는 결집의 단서 역할을 할 수 있다. 부동성의 크기 독립적 속성과 달리
클러스터 내부에서 유동성 개체가 보낸 시간은 크기 등급에 따라 다양하게 나타났다. 이는 결집 행동과 함께 잠재적으로 진화된 크기 특이적인 작업에
기인할 수 있다. 추후 다양한 크기 등급 내 및 등급 간의 개별 상호 작용에 초점을 맞추어 연구한다면 노동 분업의 기본 메커니즘에 대한 더 깊은 통찰력을 제공할 수 있을 것이다.Abstract i
Table of Contents ii
1. Introduction 1
2. Materials and Methods 3
2.1. Data Collection 3
2.2. Video Digitization and Editing 4
2.3. Cluster Definition 4
2.4. Statistical Analysis 5
2.5. Variables 5
3. Results 8
3.1. Collective Level 8
3.1.2. Mean Aggregated Fraction 8
3.1.2. Mean Maximum Cluster Size 11
3.2. Individual Level 14
3.2.1. Total Time Spent Within Clusters 14
3.2.2. Frequency of Cluster Entries and Exits 17
3.3. Effect of Immobile Ants on Cluster-member Movement 20
3.4. Abundance and Spatial Distribution of Immobile Ants 27
3.4.1. Total Duration of Immobility 27
3.4.2. Spatial Variability of Immobile Ants 30
3.4.3. Immobile/Mobile Time Spent Within Clusters 33
4. Discussion 38
4.1. Size-dependent Clustering Behavior 38
4.2. Frequency of Cluster Membership Transitions 38
4.3. Properties and Effects of Immobile Ants 39
4.4. Potential Mechanism Behind Size Difference in Aggregation Behavior 40
4.5. Directions of Future Works 40
4.6. Core Contribution of This Work 41
Reference 42
List of Tables 47
List of Figures 49
Abstract in Korean 50
Acknowledgement 51석
a computational modeling and fMRI study
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 사회과학대학 심리학과, 2024. 2. 안우영.Many smokers attempt to quit smoking, yet struggle to achieve cessation despite their motivation and pharmaceutical or behavioral support. The role of cognitive factors influencing decision-making processes or a balance between multiple decision-making systems may contribute to smoking cessation outcomes and subsequent relapse, which remains poorly understood. To address this gap, I investigated whether Pavlovian bias captured during decision-making task and its neural correlates are linked to smoking cessation success. Additionally, I explored whether alterations in smoking behavior and nicotine consumption relate to changes in these neurocognitive features.
We enrolled 86 smokers in a 5-6 week smoking cessation clinic, receiving outpatient pharmacological treatment (relapse group = 64, non-relapse group = 22). Participants completed the orthogonalized go-nogo task before and after the clinic, evaluating Pavlovian-instrumental conflict, reward/punishment sensitivity, and other cognitive components. Behavioral analysis, computational modeling, and model-based fMRI were employed to predict cessation outcomes and compare successful quitters to those who failed.
Results from behavioral and computational modeling indicated that higher Pavlovian bias, signifying greater difficulty in task performance under Pavlovian-instrumental conflict, were associated with treatment outcomes. Regression analysis revealed that higher Pavlovian bias significantly moderated the relationship between clinic participation rate and the probability of smoking cessation, controlling for other variables. Furthermore, successful quitters exhibited increased Pavlovian bias for reward after the cessation, while non-quitters displayed heightened reward sensitivity. We also found that striatum was associated with Pavlovian-instrumental conflict and reward prediction error, and reward prediction error signaling in this area decreased after the clinic among successful quitters. Model-based fMRI analyses highlighted the anterior cingulate cortex (ACC) in action value encoding during action selection and prefrontal regions, including the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC), in encoding stimulus value during the outcome phase.
These findings suggest that Pavlovian bias can be a potential risk factor of relapse in smoking population, while this bias can be increased in response to nicotine abstinence. Furthermore, this study underscores the roles of the striatum and cortical regions, including the ACC and vmPFC, in decision-making, shedding light on the neural underpinnings of Pavlovian bias and associated cognitive features.많은 흡연자들이 금연을 시도하지만, 그들의 금연에 대한 동기나 실제 행동 적, 약물적 도움에도 불구하고 흡연 행동을 중단하는 것은 매우 어렵다. 의사결정 과정이나 서로 다른 의사결정 시스템 간의 균형에 영향을 미치는 개인의 인지적 요인이 금연 및 재발에 영향을 미칠 수 있으나, 이를 명확히 검증한 연구는 부족한 상태이다. 이에 본 논문에서는 실험실 상황에서 수행한 의사결정 과제로부터 추출 한 개인의 파블로비안 편향 및 이와 관련된 신경학적 요인이 금연 성공과 연관이 있는지 살펴보았다. 더불어, 금연 및 니코틴 사용의 변화가 이러한 신경인지학적 특성의 변화와 관련이 있는지 탐구하였다.
본 연구에서는 5주에서 6주간 진행된 금연 클리닉에 참여한 86명의 흡연자를 모집하였으며, 이들은 클리닉 기간 동안 금연 상담 및 약물 처방을 병행하였다 (금연 성공 집단 N=22; 금연 실패 집단 N=64). 참가자들은 클리닉 전후로 파블 로비안 및 도구적 시스템 충돌 상황에서 개인의 파블로비안 편향, 보상 및 처벌 민감성 및 기타 인지적 요인을 평가할 수 있는 학습 과제(직교화된 go/no-go 과제) 를 수행하였다. 이후 행동 및 계산 모델링 분석과 기능적 자기 공명 영상 (fMRI) 데이터 분석을 사용하여 금연 시도의 결과를 예측하고, 금연에 성공한 참여자와 실패한 참여자를 비교하였다.
행동 및 계산 모델링 분석은 파블로비안 편향이 높은 것, 즉 파블로비안 및 도 구적 시스템 충돌 하에서 도구적 학습이 어려운 것이 치료 결과와 관련이 있다는 것을 보여주었다. 다른 변수를 통제한 상태에서, 파블로비안 편향이 금연 클리닉 참여율과 금연 성공률 간의 관계를 유의하게 조절하는 것으로 나타났다. 더 나아가, 금연에 성공한 참가자들은 니코틴 사용 중단 이후 보상 맥락에서의 파블로비안 편향이 증가한 반면, 실패한 참가자들은 보상 민감성의 증가를 보였다. fMRI 분석 결과 금연에 성공한 참가자들에게서 선조체 보상 예측 오류 신호가 클리닉 이후 에 감소하는 것으로 나타났다. 모델 기반 fMRI 분석에서는 전두엽 피질 영역 중 복내측 전전두엽 피질, 그리고 전측 대상회 피질이 학습 과정에서 자극과 행동에 대한 가치 평가와 관련이 있는 것으로 나타났다.
이러한 결과는 파블로비안 편향이 금연 실패 및 흡연 재발의 잠재적인 위험 요인이 될 수 있는 동시에, 이 편향이 니코틴 사용 중단의 결과로써 증가할 수 있 음을 시사한다. 더불어, 본 연구는 선조체 및 복내측 전전두엽 피질, 전측 대상회 피질을 포함한 피질 영역이 의사결정에 기여하는 역할을 탐색함으로써 파블로비안 편향에 관련된 신경학적 기전을 제안하였다.Abstract i
Introduction 1
Decision making and multiple learning systems 3
The conflict between Pavlovian and instrumental systems 4
Neurocognitive mechanisms of Pavlovian and instrumental systems 6
Relationship between Pavlovian bias and addiction 8
Research gap and hypotheses 11
Methods 15
Participants 15
Exclusion criteria 16
Experimental procedures and task 17
Psychometric inventory measurements 18
Smoking-related clinical assessments . 20
Assessment of smoking cessation 21
Orthogonalized go/no-go (GNG) task 22
Behavioral data analysis 24
Computational modeling 24
Reinforcement learning models 24
Model fitting procedure 26
Multiple Logistic Regression 29
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) analysis 30
fMRI data acquisition and preprocessing 31
fMRI data analysis 32
Regions of interest (ROIs) 36
Results 38
Behavioral results 38
Behavioral overview 38
Comparison between the quitters and non-quitters 42
Computational modeling results 47
Model fitting and model comparison 47
Parameter estimates of the model 48
Regression analysis 54
Baseline model - only with covariate variables 54
Additional models 55
Model comparison 60
Interim summary from behavioral and computational analysis 62
Neuroimaging results 63
Replication - the main effect of reward and loss 63
The main effect of Pavlovian bias 66
The main effect of action value 68
The main effect of state value 68
The main effect of RPE 70
Discussion 75
The relationship between Pavlovian bias and smoking cessation 75
Alterations of Pavlovian bias and reward sensitivity after smoking
cessation 79
Significance and limitations 82
Appendix A: Correlation between candidate variables 108
Appendix B: Multiple subfactors of impulsivity and successful
smoking cessation 110
Appendix C: fMRI preprocessing details 113
Anatomical data preprocessing 113
Functional data preprocessing 114
Copyright Waiver 119
Abstract in Korean 121
Acknowledgement 123석
고혈당 유발 개에서 누당 분석 및 개 당뇨성 백내장에서 수정체유화흡인술과 점안제 결과 비교
Get PDF학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 수의과대학 수의학과, 2024. 2. Kangmoon Seo.This study was to quantify the tear glucose (TG) levels in hyperglycemia-induced dogs and to compare the outcome of phacoemulsification versus topical medication alone in canine diabetic cataracts.
In Chapter I, TG levels were measured quantitatively in dogs with experimentally induced hyperglycemia. To investigate the cross-correlation between blood glucose (BG) and TG levels, blood and tears were collected at 30-minute intervals for a total of 10 times with successive intravenous glucose injections (1 g/kg, 6 times). A total of twenty repetitive tests were performed in the alternate eyes of four dogs, with a washout period of at least one week. Tears were collected with microcapillary tubes. TG and BG levels were measured using a colorimetric assay and a commercial glucometer, respectively. BG and TG values at each time point were averaged and cross-correlation analysis was used to determine whether the two fluctuating curves (mean BG and TG) were correlated. In addition, to determine the lag time between BG and TG, blood and tears were collected at 5-minute intervals for 1 hour with a single intravenous administration of glucose solution (1 g/kg). The lag time was calculated as the time interval between the peak of the BG level and the peak of the TG level. The correlation between BG and corresponding TG, and the differences in TG levels according to the severity of hyperglycemia were evaluated. The mean fasting BG and TG levels were 4.76 ± 0.58 and 0.39 ± 0.04 mmol/L, respectively. Despite highly fluctuating BG, a significant cross-correlation coefficient (r = 0.86, P < 0.05) was observed. The lag time between BG and TG levels was determined to be 10 min. On average, BG levels were 16.34 times higher than TG levels. There was a strong correlation between BG and TG levels (rs = 0.80, P < 0.01). Significant differences in TG concentrations were found between normoglycemia, mild hyperglycemia, and severe hyperglycemia groups (P < 0.05).
In Chapter II, the outcomes of phacoemulsification were compared with those of topical medication alone in canine diabetic cataracts, and the risk factors for complications were investigated. A total of 150 eyes (76 dogs) with diabetic cataracts were included through medical record review. Fifty-eight eyes (31 dogs) underwent phacoemulsification (phaco group), while 92 eyes (48 dogs) received ophthalmic solutions without cataract surgery (medication group). The medication group was further divided into owner-led and vet-led groups depending on who elected not to perform surgery. Time-to-complications, visual outcomes, and the number and type of ophthalmic solutions administered were compared between the groups. The medication group had a higher risk (hazard ratio [HR] 3.88) compared to the phaco group. However, no significant difference was observed between the phaco group and the owner-led medication group (HR 1.70). The vet-led medication group had the highest complication risk, compared to the owner-led medication group (HR 16.79) and the phaco group (HR 8.39). The two-year survival rates were 84.1% for the phaco group, 82.3% for the owner-led medication group and only 11.2% for the vet-led medication group. In the phaco group, all failures were due to glaucoma. In the medication group, glaucoma was the most common cause of failure, followed by uncontrolled uveitis, retinal detachment, lens luxation and severe corneal disease. Poor glycemic control in the medication group and younger age in the phaco group increased the risk of complications. In the phaco group, 94.8% of eyes had restored vision, while only 7.6% in the medication group had some visual axis restored due to cataract resorption. All eyes with complications in the medication group had no menace response. The medication group required more ophthalmic solutions over time, mainly anti-inflammatories. The phaco group required fewer ophthalmic solutions and used more anti-inflammatories in the first year and lacrimostimulants at 1.5 years after surgery.
In conclusion, the use of a TG sensing device can be proposed as a potential alternative to invasive blood sampling for screening diabetes mellitus in dogs. In the case of canine diabetic cataracts, phacoemulsification would be recommended as it is superior to topical management alone in maintaining vision and reducing the long-term need for ophthalmic solutions.연구는 당뇨병 이환 개에서 나타날 수 있는 누당의 상승 및 수정체의 백내장성 변화를 다루고 있다. 고혈당 유발 개에서 누당의 정량적 평가를 실시하고 개의 당뇨성 백내장에서 백내장 수술과 점안제 단독 사용의 결과를 비교하였다.
제1장에서는 실험적으로 유도된 고혈당 상태의 정상 비글견에서 누당 수치를 정량적으로 측정하였다. 먼저 혈당과 누당 수치 사이의 상관성을 조사하기 위하여 포도당 수용액(1 g/kg)을 30분 간격으로 총 6회 정맥 주사함과 동시에 30분 간격으로 눈물과 혈액을 총 10회 채취하였다. 네 마리의 정상 비글견에서 양쪽 눈을 번갈아 가며 총 20번의 반복 실험이 수행되었으며, 각 실험 사이에 적어도 일주일의 휴식기를 가졌다. 미세 모세관을 이용하여 눈물을 채취하였으며 누당과 혈당은 각각 비색 분석법과 혈당측정기를 이용하여 측정하였다. 변동이 심한 누당 곡선과 혈당 곡선 사이의 상관관계를 확인하기 위하여 각 시점에서 측정된 누당과 혈당의 평균값을 계산한 뒤 교차상관분석을 실시하였다. 또한, 혈당과 누당 사이의 지연 시간을 조사하기 위하여 포도당 수용액(1 g/kg)을 1회 정맥주사한 뒤 1시간 동안 5분 간격으로 눈물과 혈액을 채취하였다. 지연 시간은 혈당과 누당이 각각 최대 농도에 이르는 시점의 차로 계산되었다. 지연 시간을 고려하여 혈당과 누당 사이의 상관성 및 고혈당 정도에 따른 누당 수치의 차이를 평가하였다. 평균 공복 혈당 및 누당은 각각 4.76 ± 0.58 및 0.39 ± 0.04 mmol/L 이었다. 혈당과 누당의 변화 사이에서 상관성이 확인되었다. 혈당과 누당의 지연 시간은 약 10분으로 관찰되었다. 평균적으로 혈당은 누당 수치의 16.34배였다. 혈당과 누당 수치는 강한 상관관계를 보였으며 고혈당의 심각도에 따라서 누당 수치에 유의적인 차이가 있었다.
제2장에서는 당뇨성 백내장이 있는 76마리의 개에서 수정체유화흡인술을 실시한 안구와 수술 없이 점안제를 단독 사용한 안구의 결과를 비교하고 합병증을 증가시키는 위험 요소를 조사하였다. 수정체유화흡인술을 받은 수술 그룹에서는 31마리 개의 58개 안구, 백내장 수술 없이 점안제만 단독 사용한 약물 그룹에서는 48마리 개의 92개 안구가 포함되었다. 약물 그룹은 수술을 하지 않기로 결정한 이유에 따라 보호자 선택 약물 그룹과 수의사 선택 약물 그룹으로 다시 분류되었다. 그룹 간 합병증 위험, 시력 예후 및 투여하고 있는 점안제의 개수와 유형을 비교하였다. 약물 그룹은 수술 그룹과 비교하여 3.88배 높은 위험도를 가졌으나 수술 그룹과 보호자 선택 약물 그룹 간에는 유의적인 차이가 없었다. 수의사가 수술을 권유하지 않아 약물 치료를 선택한 그룹은 보호자 선택 약물 그룹 대비 16.79배, 수술 그룹 대비 8.39배의 높은 위험도를 보였다. 수술 그룹에서 84.1%, 보호자 선택 약물 그룹에서 82.3%에서 2년 동안 합병증이 발생하지 않았으나 수의사 선택 약물 그룹에서는 단 11.2%에 불과했다. 수술 그룹에서 모든 실패의 원인은 녹내장이었으며 약물 그룹에서는 녹내장, 심한 포도막염, 망막박리, 수정체 탈구, 그리고 심한 각막 질환 순으로 합병증이 발생했다. 약물 그룹에서는 백내장 진단 시 불량한 혈당 조절 상태가 합병증 발생을 증가시키는 것으로 나타났다. 반면 수술 그룹에서는 어린 나이가 합병증 발생의 위험 요소였다. 연구 종료 시점에서 수술 그룹의 94.8%가 시력을 유지하였고 약물 그룹의 7.6%가 시축에서의 백내장 흡수로 인하여 양성 협박 반응을 보였다. 약물 그룹은 시간이 지날수록 더 많은 점안제를 필요로 하는 경향을 보였으며 소염제가 가장 많이 사용되었다. 수술 그룹은 시간이 지날수록 더 적은 점안제를 필요로 하였으며, 수술 후 1년까지는 소염제의 사용, 수술 후 1.5년 이후부터는 눈물생성촉진제의 사용이 많았다.
본 연구 결과에 의하면 개의 당뇨병 진단을 위해 혈액을 채취하는 침습적인 방법 대신 누당 감지 장치의 사용이 잠재적인 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한 개 당뇨성 백내장의 경우, 시력 회복 및 장기적으로 필요한 점안제의 개수를 감소시키는 측면에서 수정체유화흡인술이 권장된다.GENERAL INTRODUCTION 1
CHAPTER I. Quantification of Tear Glucose Levels and Their Correlation with Blood Glucose Levels in Dogs
ABSTRACT 5
INTRODUCTION 6
MATERIALS AND METHODS
1. Animal studied 8
2. Study design 8
3. Tear and blood collection 9
4. Measurement of TG and BG levels 10
5. Statistical analyses 10
RESULTS
1. Cross-correlation between changes in BG and TG 12
2. Lag time between BG and TG levels 15
3. Relationship between BG and corresponding TG levels 17
DISCUSSION 21
CONCLUSION 28
CHAPTER II. Comparison of the Outcomes of Phacoemulsification versus Topical Medication Alone in Canine Diabetic Cataracts: A Retrospective Study
ABSTRACT 30
INTRODUCTION 32
MATERIALS AND METHODS
1. Animal studied 34
2. Data collection 35
3. Statistical analyses 38
RESULTS
1. Demographic data 39
2. Complication and survival analysis 41
3. Pretreatment clinical findings 44
4. Visual outcomes and prognoses 47
5. Number and type of ophthalmic solutions administered 48
DISCUSSION 52
CONCLUSION 59
GENERAL CONCLUSIONS 60
REFERENCES 62
ABSTRACT IN KOREAN 73박
위장 객체 탐지와 응용을 위한 디코딩 전략에 대한 분석
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 데이터사이언스대학원 데이터사이언스학과, 2024. 2. 이준석.Camouflaged object detection (COD) aims to generate a fine-grained segmentation map of camouflaged objects hidden in their background. Due to the hidden nature of camouflaged objects, it is essential for the decoder to be tailored to the task, effectively extracting proper features of camouflaged objects and extra-carefully generating their complex boundaries. Effective decoding strategy can significantly improve the performance of COD models. In this paper, we propose a novel architecture ENTO that augments the prevalent decoding strategy in COD with novel Enrich Decoder and Retouch Decoder, which help to generate a fine-grained segmentation map. Specifically, the Enrich Decoder amplifies the channels of features that are important for COD using channel-wise attention. Retouch Decoder further refines the segmentation maps by spatially attending to important pixels, such as the boundary regions. With extensive experiments, we demonstrate that ENTO shows superior performance using various encoders, with the two novel components playing their unique roles that are mutually complementary.위장 객체 탐지(COD)는 배경에 숨겨진 위장 객체의 세분화된 분할 맵을 생성하는 것을 목표로 한다. 위장된 객체의 숨겨진 특성으로 인해 디코더는 위장된 객체의 적절한 특징을 효과적으로 추출하고 복잡한 경계면을 매우 정교하게 생성 할 수 있도록 맞춤화되어야 한다. 효과적인 디코딩 전략은 COD 모델의 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 이 논문에서는 세분화된 분할 맵을 생성하는 데 도움이 되는 새로운 Enrich Decoder와 Retouch Decoder를 사용하여 COD에서 널리 사용 되는 디코딩 전략을 보강하는 새로운 아키텍처인 ENTO를 제안한다. 구체적으로 Enrich Decoder는 채널별 어텐션을 사용하여 COD에 중요한 특징의 채널을 증폭 한다. Retouch Decoder는 경계선 영역과 같은 중요한 픽셀에 공간적으로 어텐션을 적용하여 분할 맵을 더욱 세밀하게 조정한다. 광범위한 실험을 통해 ENTO는 다 양한 인코더에서 우수한 성능을 발휘하며, ENTO의 새로운 두 가지 구성 요소가 상호 보완적이며 고유한 역할을 수행한다는 사실을 입증한다.Abstract i
Contents ii
1 Introduction 1
2 Related Works 6
2.1 Camouflaged Object Detection (COD) 6
2.2 Input and Encoding 7
2.3 Decoding Strategy 7
3 Preliminaries 9
3.1 Problem Formulation and Notations 9
3.2 Our Base Architecture 10
3.2.1 Feature Encoder 10
3.2.2 Base Decoder 10
4 Method 13
4.1 Overall Architecture 13
4.2 Pre-Decoding Step: Enrich Decoder 15
4.3 Post-Decoding Step: Retouch Decoder 17
4.4 Training Objectives 18
5 Experiments 20
5.1 Experiment Setup 20
5.1.1 Datasets 20
5.1.2 Evaluation Metrics 21
5.1.3 Implementation Details 21
5.2 Comparison to Existing Methods 22
5.2.1 Quantitative Comparison 23
5.2.2 Impartial Comparison 23
5.2.3 Decoder Parameter Size Comparison 25
5.2.4 Qualitative Comparison 26
5.3 Analysis on Imperfect Ground Truths in CAMO Dataset 28
5.4 Ablation Study & Visualization 28
5.5 Effect of Input Image Resolution in COD 30
5.6 Zero-shot Evaluation on Surface Defect Segmentation 32
6 Conclusion 33석
넛지의 영향에 따른 국내 소형모듈원자로(SMR)의 대중의 선호도 및 수용성 분석
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 공과대학 협동과정 기술경영·경제·정책전공, 2024. 2. 이종수.지구의 지표면 온도가 산업화 이전보다 1.5℃ 가까이 상승하는 등 지구 온난화의 위협이 현실화되면서 온실가스 배출을 줄이기 위한 지속 가능한 신기술이 개발되고 있다. 이러한 지구 온난화의 위협을 극복하기 위해 개발 중인 기술 중 하나인 소형 모듈형 원자로(SMR)는, 더 작고 안전하게 원자력을 활용하여 온실가스 배출을 완화한다. 본 연구는 공동 설문조사와 베이지안 혼합 로짓 모델을 활용하여 SMR을 포함한 발전 유형별 세부 속성에 대한 소비자 선호도를 분석한다. 발전 유형별 가구의 한계지불의사액(MWTP)을 분석하고, 시나리오 분석을 통해 SMR에 대한 가구의 수용성 정도를 시뮬레이션 한다. 본 연구는 국내에서 SMR이 활용될 수 있는 현실적인 시나리오 분석을 통해 상세한 수용성 분석을 제공함으로써, SMR 활용에 대한 정책적 시사점과 현재 기술이 극복해야 할 한계를 제시한다는 점에서 독창성을 지닌다. 또한, 본 연구는 넛지 효과의 실효성을 평가하고, 설문조사에 포함된 넛지에 의해 소형모듈원자로 및 수소연료전지에 대한 선호도가 영향을 받는지 여부를 조사하여 궁극적으로 연구결과를 바탕으로 정책적 제언을 제공하는 것을 목표로 한다. 혼합 로짓 모델을 통한 선호도 분석 결과, 국민들은 LNG 발전보다 재생에너지원을 더 선호하는 반면, 대형 원자로와 소형 원자로는 LNG 발전보다 선호하지 않는 것으로 나타났다. 또한, 넛지는 국민들에게 전기요금에 대한 불확실성으로 작용하여 요금에 대해 더욱 민감하게 반응하게 만드는 것으로 나타났다. 시나리오 분석 결과, 대형 원전과 SMR의 선택 확률에 따라 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며, 넛지를 포함했을 때 선택 확률이 크게 낮아진 것을 볼 때, 전기요금에 대한 불확실성 확보가 정책 설계 및 실행에 있어 중요하다는 것으로 분석되었다.
주요어: 소형 모듈형 원자로(SMR), 넛지 효과, 이산선택실험, 혼합로짓 모형, 활용 가능성 분석
학번: 2022-26549As the threat of global warming becoming a reality with global near- surface temperature nearing 1.5°C above preindustrial levels, new sustainable technologies are in the process of development to reduce greenhouse gas emission. Small Modular Reactor (SMR) is one of the technologies in development to mitigate the greenhouse gas emission utilizing nuclear power smaller and safer. This study employs a conjoint survey and Bayesian mixed logit model to analyze consumer preferences for specific attributes of energy source including SMR. It analyzes households Marginal Willingness to Pay (MWTP) for each energy source and simulates the degree of household acceptability of SMR through scenario analysis. Also, this study provides originality in that it provides detailed economic feasibility analysis through realistic scenario analysis in which SMRs can be utilized in South Korea, providing policy implications in utilizing SMRs and the current limitations the technology must overcome. This study further aims to assess the effectiveness of nudge effect and investigate whether the preferences for Small Modular Reactors (SMR) are influenced by nudges included in the survey, ultimately providing policy recommendations based on the findings. From the results of the preference analysis through the mixed logit model consumers prefer renewable energy sources compared to LNG/Coal power while both the large nuclear reactor and SMR were not preferred relative to LNG/Coal power. The nudge utilized in with the increase in electricity fee attribute made consumers more sensitive towards the fee attribute as it acted as an uncertainty to the people concerning electricity fees. The scenario analysis showed that there were marginal differences in the choice probability between SMRs and large nuclear reactors. While the nudge significantly dropped choice probabilities when included, proving that assuring certainty in terms of electricity fee will be crucial in policy design and implementation.
Keyword : Small Modular Reactor, Nudging effect, Discrete Choice Experiment, Mixed logit model, Feasibility assessment
Student Number : 2022-26549Abstract iii
Contents . v
List of Tables .vii
List of Figures viii
Chapter 1. Introduction 1
Chapter 2. Literature Review 5
2.1 Current Status and Policies Regarding SMRs 5
2.2 Studies on Consumers Preferences toward Nuclear Power and
Renewable energy 11
2.3 Studies on utilizing nudges 15
2.4 Contribution of this Study . 19
Chapter 3. Methodology 21
3.1 Research Framework 21
3.2 Discrete Choice Experiment 23
3.2.1 Stated Preference Approach 23
3.2.2 Selection of the Methodology 24
3.2.3 Survey Design 25
3.3 Model Specification 33
Chapter 4. Empirical Analysis 44
4.1 Collection of Data 44
4.2 Estimation Results 48
4.2.1 General Consumer Preference by Energy Source 48
4.2.2 Marginal Willingness to Pay 53
4.3 Scenario Analysis 56
4.3.1 Scenario Background 56
4.3.2 Sensitivity Analysis 60
4.3.3 Scenario Analysis results 65
Chapter 5. Conclusion 74
Bibliography 78
Appendix 1: Choice Experiment Survey 89
Appendix 2: Cost Benefit Analysis 103
Abstract (Korea) 106석
지속가능한 도시숲 관리를 위한 자연기반해법 프레임워크
Get PDF학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 사회과학대학 지리학과, 2024. 2. Park Soo Jin.자연기반해법 프레임워크는 물질과 에너지 흐름의 원활한 순환을 위해 자연적인 과정을 문제해결의 주요한 원칙으로 고려한다. 자연기반해법을 통한 도시환경 관리는 점차 심화되고 있는 기후 위기와 도시 재난에 대응하기 위해 주목받고 있다. 도시는 도시재난, 환경불평등, 도시생태계 악화 등 다양한 문제를 안고 있으며 자연기반해법에 기반한 지속가능한 도시자연 관리를 통해 다양하고 복합적인 문제의 해법을 다면적으로 고려할 수 있다. 이를 통해, 도시의 생태계를 복원하고 적절히 관리함으로써, 기후변화의 부정적 영향을 완화하고, 생물 다양성을 증진하며, 도시민의 복지를 동시에 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 3개의 연구를 통해 도시에서 다양한 기능을 수행하는 대표적인 그린 인프라인 도시숲의 지속가능한 관리를 위한 자연기반해법의 프레임워크를 제안한다.
도시민의 삶의 질을 높이기 위해서는 도시숲과 같은 그린 스페이스의 접근성을 높여야 하는 한편, 도시생태계를 건강하게 관리하고 생물다양성을 제고할 수 있는 방안도 필요하다. 기후변화와 함께 도시의 불투수층 증가, 에너지 사용 등으로 인한 도시열섬이나 도시홍수 등의 도시재난이 심화되고 폭염으로 인한 사망으로 이어지면서 그린 인프라의 쿨링 효과(cooling effect)를 효과적으로 제고할 수 있는 방안과 같이 시급한 해결책이 요구된다. 도시의 공간적 맥락을 고려할 때, 적용되는 다양한 솔루션은 도시가 직면한 문제들을 동시에 해결하고 어느 한쪽의 문제를 악화시키지 않도록 해당 솔루션의 영향을 받는 생태계서비스 간 트레이드 오프(trade-off)에 대해서도 고려해야 한다. 이를 통해, 도시민의 건강 제고, 도시생태계 및 생물 다양성 보전, 도시의 열섬현상 완화 등 다양한 환경, 사회, 경제적 공동 편익이 생성될 수 있다. 이러한 배경하에, 도시숲은 건강한 도시환경을 위한 자연기반해법이 대상이 되면서도, 도시숲 자체의 기능과 건강성 유지를 위한 지속가능한 관리가 필요하다.
본 연구에서는 무료로 사용가능한 위성영상 중에서도 Sentinel-2A 이미지를 활용하여, 다양한 정량분석에 활용할 수 있는 도시숲 지도 생성 기법을 개발하였다. 해당 데이터는 짧은 방문주기, 10m 공간 해상도로 도시 내 작은 규모의 수목과 숲뿐 아니라, 계절적인 특성을 활용하여 활엽수와 침엽수를 구분하여 도시숲 지도를 생성하였다. 도시숲 지도는 국내에서 제공되는 네이버 지도의 항공영상을 활용해 머신러닝 분류기법 적용을 위한 학습 데이터를 구축하여 이루어졌다. 이러한 온라인 지도 서비스를 활용하면, 현장을 방문하지 않고도 토지피복 라벨링 데이터를 구축할 수 있기 때문에, 도시숲 지도의 생성의 시간과 비용 측면에서 이점이 있다. 세 가지 머신러닝 분류 모델인 랜덤포레스트 (Random Forest), 서포트 벡터 머신 (Support Vector Machine), 그래디언트 부스티드 트리(Gradient Boosted Tree) 모델의 적용 결과를 비교한 결과, 총 3개의 사례지역 모두 대부분의 분류기가 우수한 분류 정확도를 보였다. 하지만 서포트 벡터 머신 모델 분류기가 도시숲의 연결성을 좀 더 잘 탐지하는 것으로 나타나 이후 연구에서 사용하는 도시숲 지도의 기본 분류모델로 채택하였다. 이러한 기법을 활용하여 새성된 도시숲 지도는 도시숲에 대한 접근성과 연결성 분석, 그리고 열섬현상 저감을 위한 쿨링 네트워크(cooling network)의 기본 데이터로 활용하였다.
도시민들이 사회, 경제적인 조건과 관계없이 누구나 접근, 이용할 수 있는 도시숲을 조성하기 위해서는 도시숲의 공평한 접근과 균등한 분포를 측정할 수 있는 지표와 도구가 필요하다. 이와 함께 도시생태계와 생물다양성 보전을 위한 도시숲의 기능 제고와 유지 역시 함께 고려되어야 한다. 서울을 대상으로 2020년의 도시숲 지도를 생성하고, 도시민의 웰빙을 평가하기 위한 기준으로 도시숲 이용가능성, 접근성을, 생물다양성 및 도시생태계 관리를 평가하는 기준으로 연결성 등, 총 3가지 기준을 선정하고, 이에 대한 하위지표로 6가지를 평가하였다. 다차원척도법를 통해 서울시 자치구별로 도시숲의 이용가능성, 접근성, 그리고 연결성의 특성을 시각화한 결과, 각 구별로 하위 지표값의 분포가 상이하게 나타났다. 이 결과를 통해 각 구별로 도시민과 도시생태계 모두 편익이 증가할 수 있도록 NbS 관점의 도시숲 관리전략과 방안을 제안하였다.
서울의 북쪽과 남쪽 지역은 광범위한 산지형 도시숲과 인접해 있어 연결성과 이용가능성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 특성을 보이는 구에서는 선형 도시숲을 조성해 대규모 산림의 연결성을 높일 수 있다. 반면, 서울을 중심으로 동서축에 위치한 구들은 도시숲의 규모가 작아 상대적으로 낮은 이용 가용성과 연결성을 보인다. 이들 지역에는 소규모 공원녹지를 징검다리로 제공해 연결성과 접근성을 모두 개선할 필요가 있다. 한편, 접근성은 근접성에 기초한 접근성과, 서비스의 이용 면적을 고려한 접근성 두 가지를 평가하였다. 전자는 도보 15분 기준 이용가능한 도시숲의 개수 및 가장 가까운 도시숲까지의 평균소요시간을 계산하였고, 후자는 인구 규모와 도시숲 면적을 고려하여, 각 인구 그리드마다 누릴 수 있는 도시숲의 서비스량을 산출하였다. 이러한 결과는 각 구별로 접근성이 낮은 지역에 새로운 포켓 공원이나 도시숲을 조성하는 전략을 마련하거나, 도시생태계의 생물 서식처의 연결성 제고를 위해 징검다리 숲을 조성하는 전략을 동시에 적용할 수 있다. 이러한 연구 결과는 도시숲 서비스의 형평성을 제고하기 위한 도시숲의 조성 위치 선정 및 공간 배치뿐 아니라, 각 구별 도시숲 지표 평가 결과에 따라 어떤 생태계서비스에 집중해야 하는지 등을 통합적으로 고려할 수 있는 프레임워크의 예시가 될 수 있다. 이와 함께, 다른 공간 정책과 효과적으로 통합할 수 있는 기준이 될 수 있다.
많은 대도시들이 경험하는 열섬현상은 점차 심화되어 도시재난으로 다뤄지면서, 최근에는 이 문제를 해결하기 위한 다양한 방안들이 제안되고 있다. 녹지나 수역과 같이 쿨링 효과를 가져오는 자연공간을 활용한 자연기반해법이 주목을 받고 있으며, 그중에서도 가장 효과적인 쿨링기능을 보여주는 도시숲을 활용한 자연해법기반 솔루션을 통해 도시의 기온을 낮출 수 있는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 먼저 Landsat 위성영상을 활용해 서울시 열섬현상의 시공간적 패턴을 분석하고 그 주요 인자를 분석하였다. 그리고 도시내 시원한 공기가 이어지는 길을 만들기 위해 서킷이론(circuit theory)을 기초로 만들어진 linkage mapper를 이용하여 서울시의 도시숲 기반 쿨링 네트워크를 구축하였다.
그 결과, 서울시는 약 20여년 간 열섬의 공간적 패턴이 상대적으로 파편화되어온 측면이 있으나, 냉섬 측면에서 남과 북에 대규모 도시숲과 한강이 장기간 서울시의 쿨링 기능을 유지해왔다. 하지만, 각 시기마다, 대규모 도시숲과는 달리, 작은 규모의 도시숲은 쿨링의 효과가 유지되지 않는 경우도 발견되었다. 도시숲 지도를 통해 도출된 다양한 크기의 도시숲을 세 개의 패치 유형으로 구분한 후, 핫스팟 분석으로 약 20년간 강건하게 도시의 쿨링이 유지되어온 도시숲 패치를 구분하고 쿨링 네트워크의 노드로 사용하였다. 이와 함께, 지역기후지도, 지형, 도로 자료를 활용하여 시원한 공기의 연결을 저해하는 정도를 나타내는 저항지도를 생성하여 시원한 공기의 경로를 생성하였다. 쿨링 네트워크에서 확인할 수 있는 각 도시숲 패치의 중심성, 쿨링 경로의 핀치 포인트, 장벽 영역을 분석하여 도시숲의 쿨링 효과가 유지될 수 있는 방안을 제시하였다. 중심성이 높은 도시숲과 도시숲 간 연결이 과도하게 집중된 지역은 보전하고, 시원한 공기의 연결에 방해가 되는 경로는 도로/빌딩 다이어트나 녹색지붕 전략 등을 통해 시원한 공기 경로의 연결성을 강화할 수 있다.
위의 연구결과를 종합적으로 고찰하는 종합토론장에서는 자연기반해법에 기반한 도시숲 관리의 실행 프레임워크 차원에서 본 논문의 각 세부 연구의 역할을 제시하였다. 특히, 자연기반해법의 실행을 위해서 증기기반 접근, 효과성 평가를 위한 지표, 마지막으로 다양한 스케일에서 작동할 수 있는 자연기반해법의 의의를 도출하였다.
도시숲과 다양한 녹지 및 오픈 스페이스는 지속가능하고 회복탄력성이 높은 도시를 구현하기 위해 필수적이다. 본 연구는 그중에서도 도시숲이 효과적으로 제공하는 도시민의 건강제고, 생물종의 서식처, 기온 저감 등의 생태계서비스에 초점을 맞추어 지속가능한 도시숲 관리를 위한 자연기반해법 프레임워크를 제안하였다. 고밀도로 개발된 도시환경에서 새로운 녹지공간을 대규모로 조성하는 것은 실현가능성이 낮은 한편, 많은 인구가 거주하는 도시의 공간적 특성을 고려한다면, 현존하는 도시숲과 녹지공간이 다양한 생태계 서비스를 제공할 수 있도록 관리해야 하는 과제를 안고 있다. 이러한 상황에서 자연기반해법의 강조와 적용은 기존의 기술중심적인 사고를 대체하기보다는 함께 적용됨으로써 도시가 가지고 있는 도시숲과 같은 자연환경의 기능을 복원하고 건강하게 관리함으로써, 장기적으로 지속가능한 도시숲 관리가 곧 지속가능한 도시, 건강하고 탄력성이 높은 도시를 실현하는데 기여할 수 있다. 본 연구의 결과를 종합한다면, 도시숲 지도라는 정량적 데이터 구축기법 개발을 통해, 도시내 기후환경, 생물다양성, 도시민의 웰빙을 평가하여 현존하는 도시숲을 활용한 도시문제 솔루션의 프레임워크를 제시하였다는 데 의의가 있다.Nature-based solutions (NbS) considers natural processes as guiding principles for problem solving to ensure the smooth cycling of material and energy flows. Managing urban environments through nature-based solutions is gaining attention as a response to the escalating climate crisis and urban disasters. Cities are facing various problems such as urban disasters, environmental inequality and degradation of urban ecosystems, and sustainable urban forest management based on nature-based solutions considers solutions to various complex problems in a multifaceted way. By restoring and properly managing urban ecosystems, the negative effects of climate change can be mitigated, biodiversity can be enhanced, and the well-being of urban residents can be improved. In this study, three studies have proposed a nature-based solution framework for the sustainable management of urban forests, a representative green infrastructure that fulfils multiple functions in cities.
While the quality of life of urban residents requires increased access to green spaces such as urban forests, there is also a need to manage healthy urban ecosystems and enhance biodiversity. With climate change, urban disasters such as urban heat islands and urban flooding, exacerbated by increased urban imperviousness and energy consumption and leading to death from heat waves, require urgent solutions, including measures to enhance the cooling effect of green spaces effectively. Given the spatial context of cities, the various solutions must consider the trade-offs between the ecosystem services affected by the solution to address the challenges facing cities simultaneously and not exacerbate any of them. Nature-based solutions can generate a range of environmental, social, and economic co-benefits, including improving the health of city dwellers, conserving urban ecosystems and biodiversity, and mitigating urban heat islands. In this context, urban forests should be targeted for nature-based solutions for healthy urban environments, and nature-based principles and frameworks should be established for the sustainable management of urban forests themselves.
In this study, an urban forest mapping technique was developed that can be used for various quantitative analyses using Sentinel-2A imagery among freely available satellite imagery. The data were used to create an urban forest map by classifying deciduous and coniferous trees using seasonal characteristics. The small trees and forests within the city could be classified because the Sentinel satellite has a short visit cycle and provides imagery with a spatial resolution of 10m. The urban forest map was created using aerial images from NAVER Maps provided in Korea to build training data for the application of machine learning classification. Based on the online map service, land cover labeling data were constructed without visiting each site, which is advantageous in terms of time and cost to produce urban forest maps. Comparing the results of applying three machine learning classification models, Random Forest, Support Vector Machine, and Gradient Boosted Tree, most classifiers showed good classification accuracy in all three study areas. However, the support vector machine classifier was better at detecting urban forest connectivity and was adopted as the base classification model for the urban forest map used in subsequent studies. The urban forest maps created using these techniques were used as a basis for urban forest accessibility and connectivity and for designing a cooling network to reduce the heat island effect.
In order to create an urban forest that is accessible to all urban residents, regardless of their social and economic conditions, indicators and tools are needed to measure equitable access and distribution of urban forests. At the same time, the function of urban forests in conserving urban ecosystems and biodiversity should also be considered. Using the urban forest map of Seoul in 2020, three criteria for urban residents' well-being, urban forest availability, accessibility, and connectivity to assess biodiversity and urban ecosystem management were selected and assessed using six sub-indicators. The multidimensional scaling method was used to visualize the characteristics of urban forest availability, accessibility, and connectivity by each district in Seoul, and the distribution of sub-indicator values was found to be different for each district. Based on the results, strategies and measures were proposed to manage urban forests from a nature-based solutions perspective to increase the benefits of both urban residents and urban ecosystems in each district.
Seoul's northern and southern areas were found to have high connectivity and availability due to their proximity to extensive mountainous urban forests. In districts with these characteristics, linear urban forests can be created to increase the connectivity of large forests. On the other hand, districts located on the east-west axis centered on Seoul have relatively low availability and connectivity due to small urban forests. In these areas, it is necessary to improve both connectivity and accessibility by providing small parks or greenery as a bridge.
On the other hand, two types of accessibility were assessed: accessibility based on proximity and accessibility based on urban forest service area. The former calculated the number of urban forests available within a 15-minute walk and the average time required to reach the nearest urban forest. The latter calculated the amount of urban forest services available for each population grid, considering population size and urban forest area. These results can be used to develop strategies to create new pocket parks or urban forests in low-access neighborhoods of each district or to create link forests to increase habitat connectivity and improve urban biodiversity. These findings can serve as an example of a framework that can be used to consider not only the location and spatial arrangement of urban forests in an integrated manner to promote equity in urban forest services but also which ecosystem services to focus on based on the results of the assessment of each urban forest indicator. It can also serve as a basis for effective integration with other spatial policies.
The heat island effect experienced by many megacities has become so severe that it has been described as an urban disaster, and various measures have been proposed in recent years to address the problem. Nature-based solutions that utilize natural spaces with cooling effects, such as green spaces and water bodies, are gaining attention, and studies are attempting to reduce urban temperatures through strategies that utilize urban forests, which show the most effective cooling function. In this study, the spatial and temporal patterns of the heat island phenomenon in Seoul were first analyzed using Landsat satellite imagery, and the main factors were identified. Then, using a linkage mapper based on circuit theory, an urban forest-based cooling network was created to provide a path for cool air in the city.
The results show that the spatial pattern of heat islands in Seoul has been relatively fragmented for about 20 years, but in terms of cold islands, large urban forests in the north and south and the Han River have maintained the cooling function for a long time. However, it was found that, unlike the large urban forests, several small urban forests did not maintain their cooling effect. After categorizing the urban forests derived from the urban forest map into three patch types according to size, the hotspot analysis identified the urban forests that maintained cooling for about 20 years, which were used as the essential patches of the cooling network. The local climate zone maps, terrain factors, and road density data were used to create a resistance surface that indicates the degree to which cooling air is impeded. Centrality, pinch points, and barrier areas were then visually identified to suggest implications to maintain the cooling effect of the urban forest. Areas of high centrality and excessive concentration of cumulative flow between urban forests need to be preserved, while pathways that impede cooling air connectivity can be suggested to reduce the resistance value by reducing the density of road/building or increasing green roof/wall.
The comprehensive discussion chapter, which reviews the above findings, discusses the results and insights from the studies regarding the operational framework for urban forest management based on nature-based solutions. In particular, the implications of an evidence-based approach to implementing nature-based solutions, indicators for assessing their effectiveness, and the implications of nature-based solutions that can operate at different scales were derived.
Urban forests and other green and open spaces are essential for achieving sustainable and resilient cities, and this study proposes a framework for urban forest management based on nature-based solutions, focusing on the ecosystem services that urban forests effectively provide, such as improving the health of urban residents, providing habitat for biodiversity, and reducing temperatures. While it is not feasible to create new green spaces on a large scale in densely developed urban areas, given the spatial characteristics of high-density cities, it is challenging to manage existing urban forests and green spaces to provide various ecosystem services more effectively. Emphasizing and applying nature-based solutions can be carried out in conjunction with, rather than in place of, existing technology-driven thinking to restore and manage the functions of natural environments in the long term. Sustainable urban forest management can contribute to the realization of sustainable, healthy and resilient cities. To summarize the results of this study, it is important that through the development of the method to make the quantitative data in the study "Urban forest Land Cover Map", a framework approaching urban problem solving using existing urban forests, taking into account climate change, biodiversity and the well-being of urban residents has been proposed.Chapter 1. Introduction 1
1. The study background 1
2. Literature review and scope of study 5
2.1. Urban forests and urban forestry 5
2.1.1. Urban forests and ecosystem services 5
2.1.2. Urban forestry and urban forests management 6
2.1.3. Urban forests management in Korea 7
2.2. Definition and development of NbS 9
2.2.1. The history of NbS and similar concepts 9
2.2.2. NbS framework and urban policy 13
2.3. Urban forests and NbS in cities 16
2.3.1. A new tool for solving multiple urban problems 16
2.3.2. Research objectives for sustainable urban forest management 18
3. Study objectives and methods 20
3.1. Developing a mapping procedure for urban forests 20
3.2. Assessment of the human accessibility to and connectivity among urban forests 20
3.3. Cooling network of urban forests as cooling islands 21
3.4. The schemes of the study 21
Chapter 2. Developing a mapping procedure for urban forests 23
1. Introduction 23
2. Materials and methods 25
2.1. Study site 25
2.2. Data collection 27
2.3. Methods 31
2.3.1. Step 1: Building training datasets with labeled data and features 31
2.3.2. Step 2: Land cover classification based on machine learning models 35
2.3.3. Step 3: Several experiments for performance comparison 38
3. Results 40
3.1. Accuracy Assessment 40
3.2. The distribution of land cover and urban forests in ULCMs 42
3.3. Improving the performance by changing the sample size 45
3.4. Feature importance analysis 45
4. Discussion 48
4.1. Labeling data construction and machine learning-based classification for ULCM 48
4.2. Features contribution to the models 49
4.3. The ULCM mapping process in a consistent and robust way 50
4.4. The limitation of ULCMs mapping process 51
5. Conclusion 52
Chapter 3. Assessment of the human accessibility and connectivity among urban forests 53
1. Introduction 53
2. Data and methods 56
2.1. Study area 56
2.2. Data collection 57
2.2.1. Urban forest land cover map (ULCM) 57
2.2.2. Population data 57
2.2.3. Walking network data 58
2.3. Analytical methods 58
2.3.1. Availability of the urban forest 60
2.3.2. Accessibility to the urban forest 60
2.3.3. Urban forest connectivity 68
2.3.4. Analysis of relationships between indicators 70
3. Results 71
3.1. Availability of urban forest 71
3.2. Accessibility to the urban forest 74
3.2.1. Proximity-based accessibility 74
3.2.2. E2SFCA model-based accessibility 77
3.3. Connectivity among urban forests 84
3.4. Relationship between availability, accessibility, and connectivity 89
4. Discussion 92
4.1. Urban forests management based on NbS principles 92
4.2. Suggestions for equitable use of urban forests 93
4.3. Accessibility: one of key factors, the entry points to urban forests 96
5. Conclusion and limitations 97
Chapter 4. Cooling network of urban forests as cooling islands 98
1. Introduction 98
2. Materials and Methods 100
2.1. Study area 100
2.2. Data collection 100
2.2.1. Remote sensing imagery for LST and ULCM 102
2.2.2. Variables used to analyze the relationship with LST 103
2.3. Methods 103
2.3.1. The retrieval of LST 106
2.3.2. ULCM using machine learning classification 107
2.3.3. Hot-spot analysis 109
2.3.4. Identification of the driving factors of LST 109
2.3.5. Mapping the cooling network 110
3. Results 115
3.1. Spatio-temporal pattern change of heat and cooling islands 115
3.2. The driving factors contributing to cooling effect 117
3.3. Classification of urban forest types 118
3.4. Mapping the cooling network 121
3.4.1. Resistance surface 121
3.4.2. Cooling network 122
3.4.3. Centrality, Pinch point, and Barrier 122
3.4.4. Assessment of connectivity between three urban forest types 127
4. Discussion 129
4.1. The drivers contributing to UHI and the mitigation strategies 129
4.2. Cooling network as a NbS approach 131
5. Conclusion and limitations133
Chapter 5. Comprehensive Discussion 134
1. Summary of results 135
2. Integrated discussion of findings 138
2.1. Evidence-based approach 138
2.2. Indicators of NbS effectiveness 138
2.3. NbS framework at city-scale 139
3. Management implications - Do the findings support NbS framework? 140
4. Strengths and limitations of the studies, topics for the future research 141
Chapter 6. Conclusion 142
References 145
Appendices 183박
에티오피아의 대외 공공 부채의 효율적인 사용 평가
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 국제대학원 국제학과, 2024. 2. Chong-Sup Kim.External public debt plays a crucial role in supporting the economic activity of any country particularly for developing countries like Ethiopia. However, such role of public debt cannot achieve without its uses in efficient way in investing on productive projects with good development policies and strategies of each nation. The study tried to assess efficient use of external public debt in Ethiopia by using descriptive time series data from 1974 to 2016. The study result based on the data analysis illustrates that Ethiopian government has been using external debt in efficient way through investing it on productive infrastructure sectors and external public loan has been playing its important role in supporting infrastructural development and economic growth in Ethiopia.
[Key words, External Public Debt, Infrastructure Development, Growth and Transformation Plan]
Student No. 2017-23426대외 공채는 에티오피아를 비롯한 개발도상국의 경제 활동 지원에 핵심적인 역할을 한다. 그러나 좋은 개발 정책과 전략, 생산적 프로젝트에 기여하는 효율적인 투자 없이는 대외공채가 그러한 역할을 수행할 수 없다. 본 연구는기술시계열자료(1974년~2016년) 를 사용하여 에티오피아의 효율적인 대외 공채 사용 방안을 평가하고자 한다. 본 연구는 에티오피아 정부가 생산적인 인프라 분야 투자를 통하여 공공 대외 부채를 효과적으로 사용하였음을 보여주며, 에티오피아의 인프라 개발과 경제 성장을 위하여 대외 공채가 중요한 역할을 하였음을 설명한다.
[핵심 단어: 대외 공채, 인프라 개발, 성장과 변화 과정]
학번: Student No. 2017-23426CONTENTS
ABSTRACT i
TABLE OF CONTENTS ii, iii, iv
LIST OF FIGURES v
LIST OF TABLES vi
ACRONYMS AND ABBREVIATIONS vii
CHAPTER ONE: INTRODUCTION 1
1.1 Background 1
1.2 Statement of the Problem 2
1.3 Purpose of the Study 4
1.4 Research Questions 4
1.5 Limitation of the Study 5
1.6 Significance of the Study 5
1.7 Organization of the study 5
CHAPTER TWO: LITERATURE REVIEW 5
2.1 Theoretical Literature Review 6
2.2 Empirical Literature Review 8
CHAPTER THREE: OVERVIEW OF ECONOMIC PERFORMANCE AND GTP OF ETHIOPIA 13
3.1 Overview of Economic performance of Ethiopia 13
3.2 Overview of Growth and Transformation Plan of the Government (GTP I and II) 17
3.3 Basis, Objectives and Strategic Pillars of GTP II 18
3.3.1 Basis of GTP II 18
3.3.2 Objectives of GTP II 18
3.3.3 Strategic Pillars of GTP II 19
CHAPTER FOUR: METHODOLOGY AND ANALYSIS 28
4.1 Data Types and Sources 28
4.2 Method of Data Collection 28
4.3 Method of Data Analysis 29
4.3.1 Descriptive Analysis 29
4.4 Descriptive Analysis of External Public Debt and Its Implementation in
Ethiopia 29
4.4.1 Criterion for the assessment of efficient use of External Debt 29
4.4.2 Elements of External Debt that to be considered when the Loan
Agreement is made between the Creditor and Ethiopian
Government 34
4.4.3 External Borrowing Agreement Process used by Ethiopian
Government. 34
4.4.4 Governments action to efficiently use and reduce debt burden of a
country 35
4.4.5 Monitoring and Follow up action in Post Loan Agreement 36
4.4.6 Sources of External Public-Sector Loan of Ethiopia 36
CHAPTER FIVE: CONCLUSION AND RECOMMENDATION 49
5.1 Conclusion 49
5.2 Recommendation 51
REFERENCES 53석
대가축(젖소, 한우)과 가금류(산란계, 육계)에서 발생하는 악취성분 평가
Get PDF학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 보건대학원 환경보건학과, 2024. 2. 윤충식.Objective Odor is the main source of air pollution. Odors emitted from livestock farming have resulted in increased protestations, a problem that needs to be urgently resolved. Although odor is not a single substance but a product of complex substances, a reduction strategy must be established to reduce it based on the odor activity value rather than concentration. In addition, odor substances emitted from animal facilities cause discomfort and affect the health of workers and livestock animals. This study aimed to determine the main odorants in dairy, Hanwoo barns, and poultry (broiler and laying hen) by measuring the concentration of twenty-eight odor compounds and evaluating the Odor Activity Value (OAV).
Methods Twenty-nine farms of four species of livestock farms were investigated. Sampling points, such as boundary sites inside the barn, manure storage, and exhaust fans, were used to collect odor samples. A total of twenty-two designated odor compounds and six non-designated odor compounds were measured to determine the main odor compounds for each animal species. The odor measure standard (2019–17) was employed to collect samples and analyze the individual odor compounds. OAV was calculated by dividing each odor concentration by the threshold of odor substances, and the odor contribution was calculated using OAV.
Results Ammonia concentrations were the highest in all livestock species, and ammonia, acetaldehyde, and toluene were the most common substances in all species. Methylethylketone was found in high concentrations in three species, excluding Hanwoo cows, and xylene was found in three species, excluding dairy cows. Trimethylamine had the fifth highest concentration in dairy cattle, and hydrogen sulfide had the third highest concentration in Hanwoo farms. Ammonia, trimethylamine, and acetaldehyde were included in the top five odor-contributing substances for each species. Hydrogen sulfide had the highest contribution to the odor of the Hanwoo farm, and trimethylamine was the highest in dairy and laying hens. In broiler farms, ammonia contributed the most to odor.
Conclusions The most common odorous substances in all species were ammonia, acetaldehyde, and toluene. The odor contribution showed little difference from the odor concentration. Even low concentrations, such as trimethylamine or skatole, significantly contributed to the odor. Species, feeding, and facilities, such as bedding, apparently influence the main odorous substances.연구배경: 악취는 대기오염의 주된 오염원이며, 이중 축산에서 발생하는 악취는 민원의 증가로 이어지고 있어 시급히 해결해야 할 문제로 대두되고 있다. 악취는 여러 물질들이 복합적으로 작용하여 발생하는 것으로, 악취를 저감하기 위해서는 농도위주가 아닌 악취활동도(OAV)를 기준으로 악취저감 전략을 마련해야 한다. 또한, 축산농가에서 발생하는 악취물질은 악취로 인한 불쾌감을 유발할 뿐만 아니라, 가축은 물론 작업자의 건강에도 해로운 영향을 미칠 수 있다.
본 연구의 목적은 28가지 악취물질의 농도를 측정하고 악취활동도를 평가하여, 젖소, 한우, 가금류(산란계, 육계)의 주요 악취물질을 선별하고자 하였다.
연구방법: 본 연구에서는 4종의 축산농가를 조사하였으며, 시료채취는 부지경계와 축사내부, 분뇨저장조(퇴비장)과 환기팬에서 진행하였다. 총 22종의 지정악취물질과 6종의 비지정악취물질을 축종별 주요 악취물질을 파악하기 위해 분석하였으며, 악취공정시험법(2019-17)을 따라 시료 채취 및 분석을 수행하였다. 악취 농도는 각 악취물질의 최소감지농도로 나누어 악취활동도(OAV)를 계산하였고, 악취기여도는 OAV의 합을 활용하여 계산하였다.
결과: 암모니아 농도는 모든 축종에서 가장 높게 나타났으며, 공통적으로 고농도 악취물질 5종에 나타난 악취물질은 암모니아, 아세트알데하이드, 톨루엔이었다. 메틸에틸케톤은 한우를 제외한 3종에서 고농도로 나타났으며, 자일렌 역시 젖소를 제외한 3축종에서 고농도로 검출되었다. 트리메틸아민은 젖소에서만 5번째로 높은 농도를 나타냈으며, 황화수소는 한우농장에서만 3번째로 높은 농도를 나타냈다.
암모니아, 트리메틸아민 및 아세트알데하이드는 각 축종의 상위 5개 악취 기여물질에 공통적으로 포함되었다. 한우농장 악취에는 황화수소가 가장 기여도가 높았으며, 젖소와 산란계에서는 트리메틸아민이 가장 높은 악취기여도를 나타냈다. 육계 농장에서는 암모니아가 악취에 가장 큰 기여도를 보이는 것으로 나타났다.
결론: 악취물질의 공통적인 고농도 5종 물질은 암모니아, 아세트알데하이드, 톨루엔이었으며, 악취기여도는 악취 농도와는 상이한 결과를 나타냈다. 이는 트리메틸아민과 스카톨과 같이 적은 악취 농도로도 악취에 기여하는 바가 클 수 있다는 것을 시사한다. 축산유래 주요 악취물질은 축종, 사료, 깔짚 등 시설에 따라 영향을 받는 것으로 판단된다.Abstract . ⅰ
Contents . ⅲ
List of Tables ⅳ
List of Figures ⅴ
1. Introduction . 1
2. Methods and materials 3
2.1 Sampling Sites . 3
2.1.1 Dairy farm and Hanwoo barn . 3
2.1.2 Poultry(Laying hen and broiler) 4
2.2 Sampling & Measuring Method 7
2.3 Evaluate Odor Activity Value 9
2.4 Statistical Analysis 9
3. Results . 11
3.1 Concentration of odor substances 11
3.1.1 Odor concentration of Dairy farm. 11
3.1.2 Odor concentration of Hanwoo farm 14
3.1.3 Odor concentration of Laying hen farm 17
3.1.4 Odor concentration of Broiler farm . 20
3.1.5 Comparison of odor concentration of all species. 26
3.2 Assessment of odor contribution 32
3.2.1 OAV and Odor contribution of Dairy barn 32
3.2.2 OAV and Odor contribution of Hanwoo farm . 36
3.2.3 OAV and Odor contribution of Laying hen farm 40
3.2.4 OAV and Odor contribution of Broiler farm 44
3.2.5 OAV and Odor contribution of all species of livestock 48
4. Discussion 58
5. Conclusion . 62
6. Reference 63
Abstract in Korean . 68석