M-DNA분자의 구조적 / 전기적 특성김 상 준 2000312487The compositional / electrial characterization of M-DNA molecules현재의 한계무어의 법칙 마이크로 기술의 발전 속도에 관한 것으로 마이크로칩에 저장할 수 있는 데이터의 양이 18개월마다 2배씩 증가한다는 법칙이다 실리콘 반도체가 지닌 물리적 한계새로운 대안기술의 필요성 = M-DNA 전기적 특성과 소자 실현성 검토M-DNA정의 - 높은 ph상태에서 DNA를 Zn2+,Co2+ 또는 Ni2+의 메탈 이온들을 DNA 중심으로 모아진 상태의 물질 M – DNA의 구조DNA란 무엇인가?DNA DNA는 디옥시리보핵산(Deoxyribonucleic acid)의 약자로서 모든 살아 있는 세포에서 볼 수 있고 유전 형질을 전달하는 복잡한 유기 화학적 분자구조로서 2개 가닥이 나선 모양을 이룬 중합체이다.DNA분자의 특성DNA분자의 구조적 특성 - 좌선형 DNA, 우선형 DNA DNA분자의 전도 특성 - 전도 매커니즘 DNA분자의 전기 전도도 / 전기 용량 - 반도체적 특성 보유DNA분자의 구조적 특성우선형 구조 : A-DNA와 B-DNA 좌선형 구조 : Z-DNADNA분자의 전도 특성DNA 분자의 전도 매커니즘 (a)열적호핑(Thermal Hopping), (b)순차적 터널링(Sequetial Tunneling), (c)단일과정 터널링(Coherent Tunnelin or Unistep Tunneling)DNA분자의 전기 전도도 / 전기 용량DNA 분자의 전기 전도도 : A-T 의 경우는 n-type 반도체 특성을 보이는 반면 G-C 의 경우는 이론 모델에서 예상되었듯이 p-type 반도체 특성을 나타낸다는 것을 실험적으로 측정 DNA 분자의 전기 용량 : DNA 함량과 전기용량 변화가 선형적인 관계DNA의 고착 방법AC 방법 - 강력한 전계를 나노분자에 걸어주어 강력한 전계가 전극사이에 분자를 분극 유기시켜 전극주변으로 끌어당겨 포획 하는 방법 DC 방법 - 전계를 낮추고 DNA 분자 사이에 분극을 형성시켜 전극의 양 끝단으로 이동하게 하는 방법 막혁성 방법 - 화학적인 반응을 이용하여 DNA 용액을 전극에 도포하여 전극 에 고착시키는 방법실험 방법M – DNA 제작 DNA분자를 사용하여 M-DNA 나노와이어로 형태 변경 ⅰ) λ- DNA (150ng/ul)용액과 100mM의 Zn(ClO4)2용액을 섞는다. ⅱ) Zn2+용액의 농도를 DI Water로 맞추어준다. 이때 ph를 대략 5~5.5로 맞춘다. ⅲ) Tris(ph9)를 사용하여 DNA용액의 ph를 조절한다. 이후 상온에서 1시간 이상 반응시간을 둔다.측정 방법 AC 방법을 이용하여 고착을 실시한다. 1) 마이크로피펫을 이용하여 DNA 용액 0.5 ㎕를 나노 크기의 전극 위에 도포한다. 2) DNA 용액이 도포된 전극에 HP8116A(pulse/function generator)를 연결한 후 10 MV/m, 1 MHz, 50 % 듀티 사이클(duty cycle)을 10~30 초 동안 인가한다. 3) AC 포획(trap)이 끝난 후 남아 있는 DNA 용액을 제거하기 위하여 마이크로피펫을 이용하여 흡입(suction)방법으로 고착되지 않는 DNA 용액을 제거한다. 4) HP4145 parameter analyzer를 이용하여 포획된 DNA 분자의 전도 특성을 측정한다.측정 장비 고진공에서 DNA 분자의 전기 특성 분석하기 위한 진공 측정 장비 고진공에서의 샘플과 측정 시스템과의 연결 모식도실험 결과1.DNA와 M-DNA 전기적 특성 비교 1.1. poly(dA)-poly(dT)와 poly(dA)-poly(dT)의 전기적 특성 비교 (a) 대기 상태 (b) 진공 상태1.2. poly(dG)-poly(dC)와 poly(dG)-poly(dC)의 전기적 특성 비교 (a) 대기 상태 (b) 진공 상태1.3. Lambda DNA와 Lambda M-DNA의 전기적 특성 비교 (a) 대기 상태 (b) 진공 상태2. M-DNA의 DNA Type에 따른 전기적 특성 비교 (a) 대기 상태 (b) 진공 상태DNA type에 따른 M-DNA의 전기적 특성 분석(예측값)3. M-DNA의 ph 변화에 따른 전기적 특성 비교 (a) 대기 상태 (b) 진공 상태결 론DNA 합성을 통하여 M-DNA를 만들어 나노 전극에 M-DNA분자를 고착시켜서 전기적 특성을 측정 DNA 분자가 상온에서 반도체적 특성을 갖는 것으로 알려졌다. 그러나 나노전극에 부착된 M-DNA 분자는 이와는 달리 금속적 인 특성을 가지고 있으며 더 큰 전도도를 지닌다. M-DNA 소자의 경우 현재 사용하고 있는 반도체 칩의 한계성을 해결 해 줄 대안으로 생각하고 그에 따른 연구와 개발이 필요{nameOfApplication=Show}
學士學位 請求論文指導敎授 盧 用 翰M-DNA분자의 구조적/ 전기적 특성The compositional / electrial characterization of M-DNA molecules成均館大學校 大學校情報 通信 工學部電氣?電子 工學專攻金 ? 晙學士學位 請求論文指導敎授 盧 用 翰M-DNA분자의 구조적/ 전기적 특성The compositional / electrial characterization of M-DNA molecules이 論文을 工學 碩士學位 請求論文으로 提出합니다.2006年 11月 日成均館大學校 大學校情報 通信 共學電氣?電子 共學全功金 ? 晙이 論文을 金?晙의 工學學士學位 論文으로 認定함2006年 11月 日審査委員長 印審査委員 印審査委員 印목 차제 1 장. 서론 .. 1제 2 장. 이론적 배경 ... 32.1. DNA 32.1.1. DNA 물리적 특성 .........32.1.2. DNA 구조 .... 62.1.3. DNA 분자의 구조적 특성 .............6- 우선형 구조 ...............의 법칙 - “18개월 마다 반드시 트랜지스터 수는 두 배로 증가한다.” 오랫동안 반도체 업계를 지배해온 이 같은 무어의 법칙은 시한부 인생이다. 초미세 나노미터(nm) 공정이 실용화 되어 현재 40nm에서 낸드 플래시 메모리가 개발 되었지만 반도체칩의 집적도를 계속 높이는 데는 한계가 존재한다. 2018년쯤에 16nm 공정이 실용화 되면 이후에는 제조공정의 미세화는 기껏해야 한두 번에 그칠 것으로 전망된다. 무어의 법칙이 효용성이 낮아졌다는 주장은 이전부터 제기되어 왔지만 업계에서 인정하기는 처음이다. 반도체 공정이 16nm 수준이 되면 물리적인 한계로 트랜지스터가 기능을 발휘하지 못할 것으로 보고 있다.기존의 실리콘 반도체가 지닌 물리적 한계를 극복 할 수 있는 차세대 반도체 칩을 만들 수 있는 대안기술로 나노기술을 이용한 단전자 소자, 광기능 소자, 바이오 분자소자 등이 유망한 후보 기술로 떠오르고 있다. 이중에서 단전자 소자와 바이오 분자소자가 가장 유망한 대안으로 떠오르고 있다. 단전자 소자의 경우 전자 하나의 움직임을 제어함으로써 기존 반도체 소자의 미세화에 따른 물성 한계를 극복할 수 있는 소자를 의미한다. 바이오 분자소자의 경우 본래의 소자와는 다른 양자와 분자의 특징을 이용하는 것으로 생명체의 최소단위인 생체분자를 나노 수준에서 배열하여 각 생체분자가 전자소자의 역할을 하도록 하는 것이다. 바이오 소자는 기존보다 10~100배 이상 고밀도 집적이 가능하며 자기 조립 및 배양성에 의해 미세 가공이 가능하기 때문에 제작비용 절감 할 수 있다. 또한 분자 간에 정보가 전달됨으로 정보전달의 속도를 향상시키고 정보 교환 시 오차가 줄어든다. 분자단위로 정보가 저장되어 광메모리 소자로 이용가능하다.본 논문에서는 현재 반도체 기술에서 유망한 대안으로 떠오르고 있는 바이오 분자소자에 대해 언급하고 실험을 통하여 M-DNA와 DNA의 구조와 전기적 특성을 알아보고 그에 따른 소자의 실현가능성을 검토한다.2장. 이론적 배경2.1 DNADNA는 디옥시리보핵산(DeA구조는 뒤틀린 염기쌍을 가지고 있지만, B구조는 더 길고 폭이 넓게 되어 있으며, 이런 B구조 내의 편평한 염기쌍 대부분은 나선 축에 애해 수평적으로 되어 있다. A와 B구조 모두 큰 홈(major groove)들은 내부에 작은 홈(monor groove)은 외부환경과 접촉하는 외부에 염기쌍들을 노출시킨다. 서로 교대로 반복되는 퓨린과 피리미딘 염기들을 갖는 DNA 절편들은 좌선형 Z 나선으로 전환가능하다. Z-DNA에 있어서 퓨린은 정(Syn)구조를 취하며, 피리미딘은 우선형 DNA의 특징인 반(anti)구조로 되어 있다. Z 구조로의 전이는 싸이토신 잔기의 메틸화에 의해 이루어진다. 또한 메틸화는 어떤 서로 반복되지 않는 퓨린-피리미딘 순서들을 좌선성으로 되게 한다. Z-DNA는 A-DNA나 B-DNA보다 길고, 가늘며 단지 하나의 굴곡면(작은 홈)을 가진다. 용액이나 세포내에서 모든 이중 나선들은 B구조로 되어 있으며 단지 드물게 Z구조로 발견되기도 한다.1) 우선형 구조(right handed helix)우선형 DNA에는 A와 B라고 하는 잘 특성화된 두 가지의 형태가 있다.이 두 형태의 DNA를 구별할때 차이점은 다음과 같다.표 2.2 A-DNA와 B-DNA의 비교A form helixB form helixoverall propotrionsshort and broadlonger and thinnerRise per base pair2.3Å3.32Å(0.19Å)*Helix-packing diameter25.5Å23.7ÅHelix rotation senseRight-handedRight-handedBase pairs per helix repeat11Base pairs per turn of helix~11~10mean rotation per base pair336°35.9°mean rotation per base pair336°35.9°pitch per turn of helix24.6Å33.2ÅTilt of base nomals to helix axis+1적이다. 아무런 처리를 하지 않은 초파리 (Drophila) 염색체에 항(anti)-Z항체를 첨가하면 어떤 결합도 일어나지 않는다.[4]약산(wdak-acid)을 처리하면, 염색체로부터 히스톤 성분이 제거되어 노출(naked)된 형태의 수퍼코일 DNA(supercoiled DNA)가 되며, 여기에 일부 항-Z 항체가 결합한다. 이들 수퍼코일 DNA(supercoiled DNA)가 되며, 여기에 일부 항-Z항체가 결합한다. 이들 수퍼코일이 제거되어진 DNA에는 어떠한 결합도 일어나지 않는데, 뒤틀림의 힘에 의해 DNA가 좌선형으로 되어야 한다는 것을 의미한다. 이에 반하여, 항-B항체들은 쉽게 염색체의 여러 부위에 결합하며, X-선 회절 기술에 의해 얻어진 결과를 확신시켜 주는 것처럼 염색체 DNA의 거의 대부분이 B-구조로 되어 있음을 알려준다.left-handed sense인 Z-form helix는 anti 와 syn이 교대로 일어나고 B-form helix보다 길이가 길고 두께가 얇으며 단지 하나의 작은 홈만을 외부 표면의 특징으로 가지고 있는 것으로 B-DNA가 일반적인 형태인 반면 Z-DNA는 극소수로 존재한다.2.1.4. DNA 분자의 전도 특성DNA 분자의 전도 메커니즘은 확실하게 규명 되어 있지 않다. 하지만 세 가지 메커니즘에 의하여 전도 특성을 갖는 것으로 알려져 있다. 열적인 호핑(Thermal Hopping), 순차적 터널링(Sequetial Tunneling), 단일과정 터널링(Coherent Tunnelin or Unistep Tunneling) 이 세가지이다. DNA전도는 서로 다른 염기사이의 π-band에 의해서 이루어진다고 알려져 있다. 이는 다른 유기분자에 있어서 π결합은 중요한 전도성질이기 때문이다. DNA에 있어서 GC 쌍은 정공 또는 전자가 이동할 수 있는 에너지 레벨을 갖으며, AT 쌍은 에너지 장벽의 역할을 한다.아래 그림은 DNA분자 내에서 가능한 전도 메커니즘을 나타낸 것으로 수평방향은 공간에서의 위치를 나타내며 수 분자와 금속의 계면에는 Schottky barrier 가 형성된다. 일반적으로 Si 이나 화합물 반도체의 경우 열처리를 통하여 접촉을 ohmic 으로 만들었으나, DNA 의 경우는 열처리를 할 수 없기 때문에 접촉저항이 매우 크다. 그러나 electrostatic trapping의 경우 고전압을 인가하여 DNA 분자를 트랩하기 때문에 DNA 분자 위에 바로 금속 전극을 증착할 때 보다는 접촉저항이 더 작으므로 시료를 어떻게 준비하였는가에 따라 측정된 전기전도도가 다를 수 있다고 생각된다.[6]2.1.6. DNA 분자의 전기 용량생체분자의 전기용량은 그 동안 많이 연구되어왔으나, 단일세포에 대한 측정은 최근Princeton 대학의 L. L. Sohn 등에 의해 보고되었다. L. L. Sohn 등은 polydimethy siloxane (PDMS)로 만들어진 microfluidic channel 과 간격이 30 μm 이하인 전극을 이용한 "capacitance cytometry" 방법을 이용하여 단일 eukaryotic 세포의 phase 를 측정하였다. Eukaryotic 세포는 외부환경에 따라 phase 변환을 하는데 Go/G1 phase 에서는 DNA 의 함량이 2N 인 반면, G2/M phase 에서는 4N, S phase에서는 2N 과 4N 의 중간이다. DNA 분자는 음전하를 띠고 있기 때문에 전기용량의 값에 민감하게 영향을 미치므로 단일 eukaryotic 세포의 전기용량 측정을 통해 phase 를 알아낼 수 있다. 또한, 여러 종류의 세포를 이용하여 DNA 함량과 전기용량 변화가 선형적인 관계를 갖는다는 것을 측정하였다.[7]2.2 DNA 분자 고착 방법DNA를 측정하기 위해서는 DNA를 전극에 고착 시켜야 한다. 고착 방법에는 크게 두가지로 나뉘는데 electrostatic trapping방법과 DNA막 형성 방법이다. electrostatic trapping방법에는 DC과 AC 무엇을 사용하느냐에 따라서 나누어진다. DC의 경우 강력한 전계를 나장비
심리학입문(장기기억의 다양한 구조와 과정)학번 : 2000312487담당교수명 : 이 정 모소속 : 정보통신공학부이름 : 김 상 준기억이란 과거경험을 비롯한 정보를 저장하고 다시 꺼내는 일련의 과정을 말한다. 기억은 감각 기억, 단기/작업 기억, 장기기억으로 세분화하여 나눌 수 있다. 감각기억은 감각기관에 들어온 자극내용을 짧게 기억하였다가 순간적으로 사라지는 기억을 말한다. 단기/작업 기억은 자극에 주의를 기울여 자극내용이 잠시 동안 의식 속에 머무르게 되는 기억을 말한다. 장기기억은 여러 가지 정보들이 두뇌에 비교적 긴 시간동안 저장되는 기억을 말한다. 흔히 기억력이라고 하는 오래된 정보를 기억하는 장기기억에 대해 알아보겠다.기억의 정보 유형에 따라 구분한다. 서술적 지식에 대한 장기기억은 그 서술적 지식이 의미적 사실인 경우에는 의미기억이라 하고 일화적 경험이 쌓이고 이것이 추상화 되어 이루어진 기억이다. 또한 서술적 지식이 일화적 사건들인 경우에는 일화기억이라 하며 개인이 경험하는 사건과 일화들에 대한 기억이다.) 기억의 다른 정보유형 절차적 지식에 대한 장기기억은 일화/의미기억과는 달리 다른 형태로 저장되고 인출 시에도 자동적으로 인출된다.)장기기억의 지식구조는 하나의 큰 정보구조를 이루고 있고 그 정보구조의 부분부분에 정보가 저장된다. 정보가 저장될 때에는 아무렇게 저장되는 것이 아니라 기준과 단위가 마련되어 있어 체계적으로 저장된다. 예를 들면 일화기억은 시간계열 중심으로 저장되며, 의미기억은 의미적 범주 중심으로 조직화 되어 저장된다. 어떤 사물을 이해 한다는 것은 장기기억에서 그와 관련된 개념 마디와 관계들의 적절한 의미구조를 찾는 것에 해당된다. 무엇을 학습한다는 것은 장기기억에 개념 마디를 새로 첨가하거나 기존의 개념 부분에 새로운 망을 형성 하는 것이다. 새로운 정보는 이러한 조직화된 기존의 정보 조직망에 연결하고 기록함으로서 의미부여와 처리가 동시에 이루어진다. 기억의 정보들이 조직화 되어 저장되는 사실은 그 하위개념에 대한 지식의 저장과 관계성 등 전부 알려지지 않았다. 하지만 여러 가지 연구결과에 의하여 개념적 지식은 사전의 내용과 같이 정의 중심형태 저장이 아니라는 것이다. 그 보다는 백과사전식으로 전형적인 사례를 중심으로 저장된다고 한다.장기기억은 무제한적인 수용능력을 가지고 있다. 또한 정보 저장 이후에는 흔적 지속시간이나 수분에서 수년까지 된다. 그럼에도 불구하고 기억이 나지 않거나 잊어버리는 경우가 생긴다. 그 이유는 기억의 처리 과정과 망각에서 찾을 수 있다.기억의 처리 과정은 ①부호화, ②저장(파지), ③인출 3단계로 나누어진다.부호화 과정은 외부에서 들어오는 자극을 정보화 하여 처리하는 것으로 지각체계나 정보기억에서 처리될 때 이루어진다. 작업 기억에서 장기기억으로 정보를 부호화 하는 과정은 되뇌임, 정교화로 나눌 수 있다. 되뇌임 과정은 자극 내용들 간의 새로운 연결이나 정보를 추가하지 않은 채 기계적으로 반복하여 되뇌어 기억하는 것이다. 되뇌임은 정보처리의 양과 관련이 있다. 연구결과에 따르면 자극의 제시시간이 길수록 연습시간과 횟수가 많을수록 부호화가 잘 된다. 기억력이 좋은 것이 일반적 생각이나 세부적인 분석 결과에 따르면 단순히 시간, 횟수가 많다고 하여 기억이 잘되는 것이 아님이 증명 되었다. 단순한 시간, 횟수가 아니라 어떠한 처리를 했는가가 중요한 것이다. 수동적으로 받아들이기보다는 되뇌임이라도 하는 것이 기억을 좋게 하지만 단순한 정보 유지 위주의 되뇌임은 기억정도에 영향을 주지 않는다. 정교한 부호화를 해야 자극정보가 작업 기억에서 장기기억으로 이동되며 기억이 잘되는 것이다. 정교화란 주어진 자극에 대해 우리가 알고 있는 지식을 동원하여 내용을 첨가하여 살을 붙이고, 가다듬고, 관련 내용을 의미 있게 조직화하는 과정 일체이다. 자극 요소 사이의 의미적 연결 관계와 함축적의미를 통한 추론 등은 정교화에 해당한다. 정교화는 처리깊이와 관련이 있다. 처리깊이 이론이란 어떠한 자극에 가하여진 정보처리 수준 또는 깊이가 깊을수록 자극은 더 잘 기억된다는 이론이다. 입력된 자극에 가해진 정보처리 분석수준의 결과로서 분석처리 수준이 깊을수록 명확하며 지속적인 기억 흔적이 남게 되어 그 자극이 기억이 잘 된다.저장 과정은 기록된 정보를 보유하여 유지하는 과정이다. 기억 저장은 인간의 뇌에서 뉴런의 구조적 변화에 의해 이루어진다. 실험에 의하면 한 시간에 걸쳐 4번 가량의 동일한 자극을 주어야 뉴런이 장기적인 변화를 한다고 한다. 이보다 작은 횟수의 자극은 3~5분정도 구조적 변화가 지속되었다가 5~10분 사이에 완전히 사라진다고 한다.인출 과정은 쉽게 말해 정보를 꺼내는 과정으로 단순히 불러내는 것이 아니라 주어진 단서들을 통하여 찾아내야 할 정보를 장기기억에서 탐색하며 확인 및 재구성하여 꺼내는 과정이다. 기억에서의 정보 인출 과정을 소리굽쇠 공명에 비유 할 수 있다. 각종 기억내용이 다른 주파수의 소리굽쇠들 형태로 두뇌에 들어있고 주어진 단서 정보는 특정 주파수에 해당된다고 가정하면 인출 과정은 진동하는 단서와 유산한 주파수를 가진 기억 소리굽쇠에서 같은 진동을 유발 시키는 것으로 생각된다. 인출 단서자극이 목표 기억 정보에 대해 같은 진동을 유발 시키느냐 못하느냐는 둘 사이의 주파수 유사성에 달려 있다. 두 정보사이의 유사성이 작으면 찾는 기억이 아닌 것 이고, 유사성이 크면 찾는 기억으로 결정된다. 이러한 결정은 확률적으로 결정되어질 것이다. 이러한 인출 과정에서 단서가 불충분하여 기억 내용의 인출이 실패할 수도 있다. 평소에 잘 기억하던 정보들이 갑자기 생각이 나지 않다가 시간이 좀 지나고야 생각이 나는 경우가 있다. 이러한 사례가 장기기억에서 인출에 실패한 예이다. 기억인출이 잘 되기 위해서는 충분한 단서가 있어야 하며 부호화 시의 단어와 인출시의 단서가 합치 될수록 좋다. 기억할 때와 인출할 때의 물리적인 환경과 정서적인 상태 등 단서들이 동일하거나 유사해야 기억이 잘된다. 이를 부호화-인출 합치성 원리라고 한다. 또한 목표 정보를 인출하기 위한 단서가 다른 기억 인출 단서와 기억내용과의 간섭이 작을수록 인출이 용이하다. 기억해야할 정보가 다른 정보와 구별이 어려울 경우 인출은 어려워지고, 명확하게 구별 될수록 간섭을 받지 않아 인출이 잘 이루어진다. 그리고 잘 조직되어 있을 경우 인출이 더 쉬워진다.기억의 관리 과정은 초기억 과정이라고 하는데 기억을 처리하는 과정을 통제, 조절, 관리하는 절차로 작업 기억 관리 일반에 관한 절차의식과 다른 절차 의식들 사이에 우선권 부여, 비효율적 처리 통제 등에 대한 절차 지식이다.장기기억에서 망각의 원인은 여러 가지 이론이 제기 되었다. 쇠퇴이론은 기억흔적의 신경세포들이 활용이 되지 못하면서 화학적 변화에 따라 쇠퇴해간다는 것이다. 하지만 이 이론에 따르면 활용되지 않은 정보에 대한 기억은 단순히 학습 후 경과된 시간함수로 망각되어야 하지 학습 후 일정한 시간이 낮이냐 밤이냐에 따라 달라지지 않아야 한다. 심리학 실험 결과 일정한 자료를 학습하고 경과된 기억 보유기간이 낮이었을 경우가 밤보다 회상하는 정도가 떨어졌다.간섭이론은 새로운 추가 정보가 옛 정보의 인출을 어렵게 한다는 것이다. 즉 유사한 자극 정보를 새로 학습하면 이것과 예전정보 사이에 간섭이 일어나 망각이 일어난다는 것이다. 일반적으로 일화 기억은 쉽게 간섭의 영향을 받아 망각되나 의미기억은 간섭의 영향을 덜 받는다.
심리학입문(뇌손상 후의 인지장애)학번 : 2000312487담당교수명 : 이 정 모소속 : 정보통신공학부이름 : 김 상 준뇌는 감각정보를 통합하여 운동반응으로 나타냄으로써 본능적인 생명활동에 있어서 중요한 역할을 한다. 뇌는 학습의 중추로서 사람과 같은 고등 척추동물에서 대뇌는 뇌의 다른 부분보다 휠씬 크며 회백질로 된 주름진 층을 형성한다. 좌?우반구는 여러 면에서 서로 거울에 대고 비춘 듯이 같지만, 기능면에서는 중요한 차이가 있다. 좌반구에는 수학, 언어 등 논리적인 기능 우반구에는 공간지각을 지배하는 부분과 음악, 미술 등 예체능적인 기능과 관련 있다. 이러한 신체의 중요 부분인 뇌가 손상을 입을 경우 인지 기능에 이상이 생기게 된다. 뇌손상에 의하여 인지 기능에 이상이 생기게 되면 뇌조직과 위치, 범위에 따라서 증상이 달라진다.실인증은 대뇌의 일부분이 이상이 생겨서 일어나는 인지 불능증으로 말초의 지각기는 침해되지 않고 의식이나 지능의 장애는 없으며 환자는 대상을 인지하지 못한다.우반구의 후두엽 손상 시에는 대상의 모습을 지각하지 못하게 되는데, 시각적인 정보들을 대상으로 지각하는 지각 하는 능력을 상실하게 되어 시각은 정상이나 본 것을 인식할 수 없는 경우를 시각실인증이라고 한다. 그 예로 안면 실인증을 들 수 있다. 정상적인 시각능력을 가졌지만 사람의 얼굴을 인식하지 못하여 정상적인 활동을 할 수가 없다.이 이외에도 후각?청각?미각 실인증이 있다.대상의 지각에는 이상이 없는데 그 대상의 의미파악에 이상이 있는 경우 연상적 실인증이라고 한다. 연상적 실인증의 경우 대상인식에 있어서 파악에 이상이 생기는데 대상인식의 단계에 따라서 능력을 상실하게 된다. 시각적 특성 분석은 양측반구에서 대상의 지각적 파악단계는 우측반구에서 의미부여는 좌측반구에 의해 관장된다.실어증은 발어하는 근육은 정상이지만 언어중추에 장애가 있어서 일어난 언어장애이다. 언어중추는 대부분 왼쪽 대뇌분구에 존재한다. 노년기 뇌출혈이나 뇌연화로 인해 오른쪽 수족에 마비를 일으켰을 때 실어증을 일으키는 경우가 많다.좌반구의 Broca 영역에 손상이 일어난 경우 말을 하는데 어려움이 생기는데 이를 Broca 실어증이라고 한다. 언어가 분절이 되지 않고 끊어서 전달, 전보문과 유사한 형태의 언어 구사를 하게 된다.좌반구의 Wernicke 영역에 손상이 일어난 경우로 Wernicke실어증 또는 감각성 실어증이라고도 한다. 남의 언어를 들을 수는 있지만 어떤 의미인지 이해하지 못하는 상태로 우리말밖에 이해하지 못하는 사람이 외국어를 들었을 때와 같은 상태이다. 발어를 할 수는 있으나 이야기의 구성을 하지 못하는 것을 말한다.좌측 두정엽, 뇌량에 손상이 있는 경우를 실독증이라 한다. 이는 시력에 장애를 받지 않으며 도해기호, 특히 언어와 관계된 기호를 알아보고 처리하는 능력이 억제되는 장애이다. 대부분 음독장애를 동반하며 실어증의 부분 증세로 생기는 일이 가장 많으며, 이것을 실어성 실독이라고 한다. 또한 읽기만 장애를 받고 말하기와 쓰기, 듣기 말하기 등 다른 언어적인 측면의 언어능력이 정상인 경우 순수실독이라고 한다.난독증의 경우 지능은 정상이나 글자를 읽거나 쓰거나 어려움이 있는 증세를 말하며 최소 단위인 음소를 구분하지 못하며 선천성 난독증과 뇌손상으로 인한 후천성 난독증으로 나뉜다. 여기서는 뇌손상으로 인한 후천성 난독증만 설명한다. 후천성 난독증은 심층 난독증과 표층 난독증으로 구분된다. 심층 난독증은 단어를 소리중심이 아닌 시각적 모양중심으로 파악하는 것으로 단어의 처음반이나 마지막반을 놓치거나 단어의 각 낱자를 하나 하나 읽어보고 나서야 단어를 인식할 수 있다. 표층난독증은 반대로 소리중심으로 단어를 파악하여 임의로 만들어낸 비단어는 읽지 못하며, 임의대로 규칙화하여 읽기도 한다.전두엽 손상의 경우 행동의 부분들을 하나로 통일하지 못하는 실행증이 발생된다. 말초신경의 운동 및 감각손상이나 마비가 없음에도 숙련된 행동을 하지 못하는 경우가 발생한다. 운동력이나 정신적인 능력은 본래대로 남아 있으나 예를 들어 근육이 쇠약하지 않은데 자물쇠에서 열쇠를 돌리는 것과 같은 섬세한 동작을 하지 못한다. 후천성으로 사고로 인한 경우는 뇌동맥경화증, 노인성 치매, 진행성 마비 등 광범위하게 뇌에 병변이 생긴 경우에 주로 나타나며 전 중심회전?상변연회전 또는 뇌량체에 병변이 있을 때도 생길 수 있다.
과 제전공정보통신공학부학번2000312487학년4학년이름김 상 준제 목 : 한국 지방자치제의 변천과 발전방향1988년 지방자치법의 전면개정으로 30년 동안 중단 되었던 지방자치가 부활될 수 있는 계기가 마련되었다. 그 후 계속 되는 지방자치법과 관계법의 개정에 의해 1991년 지방의회가 구성되었으며, 1995년에는 주민의 직접 투표에 의해 자치단체장이 선임되었다.) 그 동안 수 차례 지방자치관련법은 수차례나 개정되었지만 중앙집권체제의 골간은 그대로 유지되고 있으며, 자치단체장과 의회의원들은 과도한 집권화와 중앙통제 하에서 위임사무는 물론 자치사무도 자주적으로 결정?처리하지 못하는 실정이다. 이에 비하여 자치단체에 대한 주민의 참여와 통제 체제는 갖추어져 있지 않다. 주민에 의한 주민자치를 효과적으로 구현하지 못하는 실정이다.) 국가재정에 비하여 지방재정은 규모가 작은데다가 그나마 지역 간의 격차가 심하여 자치단체들이 지방행정수요에 효율적으로 대처하지 못하고 있다. 100년 이상 200년 가까이 지방자치를 실시해오고 있는 선진국들의 장구한 역사에 비하면 우리는 이제 겨우 걸음마를 떼는 셈이다. 중앙정부와 정치권은 지방자치를 정착?발전시키기 위한 건설적 대안을 제시하려고 노력하기보다는 지방자치의 문제점만 들추어내어, 지방자치를 후퇴시키거나 말살하려 하고 있다. 천신만고 끝에 출범한 지방자치가 미처 결실을 맺기도 전에 모진 회오리바람에 시달리고 있는 것이다. 지방자치에 대한 문제의 인식하에서 이론적 논의를 통하여 향후 발전과제에 모색해본다.현재 한국의 지방자치제도하에서 실제 적용되고 있는 계층구조는 다음과 같다.그림 1. 한국의 자치단체 계층구조)중앙정부광역자치단체(16)특별시(1)광역시(6)도(9)기초자치단체(232)자치구자치구?군시?군행정 하부구조동읍?면?동읍?면?동원래 자치란 엄격한 의미에서 스스로 통제할 수 있는 권한으로서 한 국가의 주권과 같은 상징적 의미를 지니고 있기 때문에, 해당 자치구에 존재하는 행정관청과 의회는 독자성을 띤 하나의 정부와 의회로 존람직하다. 그렇지만 현실적으로 자치와 행정의 영역이 중첩될 수밖에 없고, 이를 통해서 행정의 합리화와 자치의 민주주의 원리를 접목시킨다는 취지하에 단층제적 모습보다는 중층, 특히 2중층의 모습을 우리나라는 선택하고 있다. 그림을 보면 한국의 경우 특별시 예하에 자치구를 두고 있고, 광역시 예하에 자체구와 군을 두고 있다. 흔히 말하는 기초자치단체란 2층 구조의 계층 가운데서 읍?면?동보다는 위에 있고 특별시?광역시?도의 밑에 있는 시?군?자치구를 의미한다. 광역단체란 중앙정부의 관할 하에 두고 기초자치단체들을 포괄하고 있는 특별시와 광역시, 도를 의미한다.한나라의 지방자치 발전 정도는 첫째 지방자치단체와 중앙정부와의 관계에서 얼마나 분권이 이루어져 있는가에 따라, 둘째 지방자치단체와 주민과의 관계에서 얼마나 주민참여와 통제장치가 마련되어 있는가에 따라 평가되어야 함을 의미한다. 지방자치의 모국인 영국과 미국에서는 일찍이 지방분권체제를 확립했고 지방자치단체의 선거직 공무원 소환(RECALL)제도, 주민발안(INITIATIVE)제도, 주민투표(REFERENDUM)제도 등 주민의 직접차정제도를 채택함으로써 지방자치단체와 주민간의 긴밀한 관계를 제도화 하고 ‘ 주민에 의한, 주민의 자치체제’를 확립하였다.) 과거 중앙집권체제를 유지해온 유럽 국가들도 80년대 이후에 지방분권화로 전환하여 중앙정부로부터 지방자치단체의 자치권 및 자주성을 확대하였고, 주민의 참여와 통제를 강화함으로써 지방자치단체를 주민 가까이에 갖다 놓았다. 따라서 오늘 날 대부분의 선진국들은 국가권력이 조직적, 재정적으로 집중화 되어 있지 않으며 주민의 힘이 강화되었다.표1. 주요국과 한국의 지방정부체제영 국미국?캐나다프랑스?이탈리아일 본한 국헌법상의지위의회의창조물주 헌법적국가헌법적국가헌법적국가헌법적계층구조혼 합혼 합3층제2층제2층제(34층제)권 한법에 의하여제한적법에 의하여제한적포괄적 권한 및 법률포괄적 권한(예시주의)포괄적 권한(예시주의)합법성의통제법원법원법원(행정법원)법원(고등법원)주무부장관- 법낮 음낮 음연계됨연계됨강력함지방적사무감소됨다양함증가됨증가됨매우 적음지방집행기관의 회시장?시정관리관?위원회시읍면장 또는의회의장시정촌장 또는지사와 위원회시장?군수?구청장 또는시?도지사와 교육감선거참여율낮 음낮 음높 음높 음비교적 높음/ 점차 낮아지는 추세대표제도소선거구제소선거구제대선구제, 혼합제비례대표제소선거구제소선거구제(+비례대표제)정당제도강력한 양당약한 양당강력한 다수당강력한 다수당강력한 양당정부형태기관통합형다양함의회 - 집행위원회형기관분리형기관분리형)그에 반하여 현재 우리나라의 지방자치제도의 문제점을 중심으로 고찰해보면첫째, 공공기능이 과도하게 중앙정부에 배분되어 있다. 예컨대 광역계획?도시기본계획, 경찰, 임산자원의 보전 등 성질상 지방자치단체에 배분해야 할 기능을 중앙정부가 장악하고 있다. 지방자치법 제 9조 3항은 지방 사무를 예시하였지만, 지방자치를 실시하지 않을 것으로 생각하여 지방자치단체가 담당해야 할 사무를 중앙정부가 담당하도록 이전에 제정한 관련법을 하나도 개정하지 않은 채 자치사무로만 하고 예전처럼 중앙정부가 담당하고 있다.)둘째, 시?도와 시?군?자치구간의 기능배분이 전혀 안되어 있거나 중복되어 있다. ‘사회복지시설의 설치?운영’, ‘생활보호기금의 적립 및 운영관리’는 기능배분이 전혀 안되어 있다.‘지역개발사업계획의 수립?조정’은 시?도에 ‘지역개발사업 계획의 수립?시행’은 시?군?자치구에 배분하고, ‘지방문화 예술진흥시책의 수립?조정’은 시?도에 ‘지방문화 예술진흥시책의 수립?시행’은 시?군?자치구에 배분 된 것은 중복되어 있는 경우이다.) 이와 같이 애매한 기능배분을 하는 예는 어느 나라에도 없다. 이로 인해 기초와 광역 간에 권한쟁의 제기 되거나 서로 책임을 전가하여 행정서비스의 사각지대가 생기고 있다. 자치단체간 기능배분은 통치권을 분할하는 매우 중요한 사항이다. 현재 우리나라는 위임명령(대통령)으로 정하고 있어 주무부장관이 마음대로 변경이 가능하다. 기능배분을 대통령령으로 정하도록 일괄위임하지 말고 선진국들처럼 지방자치법에 상세히 셋째, 선진국은 지방자치단체간의 관계가 정부 간 관계라는 인식하에 상호 협력을 중시하며, 자치단체에 대한 중앙정부의 통제가 비권력적 성격을 띠고 있으나, 우리나라 지방자치법은 지방자치단체를 국가의 하급기관으로 인식하고 있다. 중앙정부는 지방자치단체의 위임 사무 처리에 대한 지도?감독권은 물론 자치사무에 대한 일반적 감사권도 가지고 있다. 주무부장관은 단체장의 행정에 대해 강력한 권력적 통제를 할 수 있다. 자치단체에 대한 합목적성?공익성의 통제를 폐지해야 하며 단체장의 명령이나 처분이 위법이라고 주장하는 중앙정부가 그 사유를 들어 법원에 소송을 제기하도록 해야 할 것이다.넷째, 주민의 참여를 유도하는 장치와 제도들이 현저히 부족하다. 우리나라 유사한 강시장-의원형을 채택하는 미국의 다수 시정부와 일본의 지방자치단체들은 주민투표 주민에 의한 소환과 같은 주민 참여와 통제장치를 갖추고 있다. 미국과 일본은 단체장 소환제를 채택하여 효과적으로 감시하고 있다. 특별한 사유가 없는 한 단체장에 대한 중앙정부의 정치적 통제는 필요하지 않다. 그러나 미국?일본과 유산한 지방정부형태를 가진 우리나라는 주민투표제, 선거직 공무원 소환제 등 민주적 참여 및 통제장치를 하나도 구비하지 않았다.다섯째, 지방자치단체의 내부의 자율적 통제 장치가 잘 마련되어 있지 않으며, 상급기관이 법적 근거도 없이 편의에 따라 수시로 자치단체를 감시하고 있는 것이다. 상급기관의 잦은 감사와 감사일수의 과다로 인하여 민원처리가 지연되는 등 많은 폐해를 낳고 있다.) 우리나라는 미국?일본과 유사한 지방정부구조를 가지고 있으나 지방의 회의 자치단체장 불신임의결제도도 없고, 단체장으로부터 독립적 지위를 가진 감사관(회계감사관)에 의한 감사제도도 없다. 지방의회에 집행기관에 대한 감사권과 조사권을 부여하고 있으나 의원에게 소환장 발부권이 없고, 출석요구에 불응하거나 증원을 거부하더라도 법정모독으로 형사 처벌되지 않으며 다만 과태료를 부과할 수 있을 뿐이다. 따라서 감사권?조사권의 실효성이 별로 없다.더구나 과 시?군?자치구의 감사과장은 시?도지사와 시장?군구?구청장이 각각 임명하는 보조기관에 불과하다. 따라서 이 보조기관이 자유로운 입장에서 임명권자인 단체장의 예산 낭비, 예산의 변태지출 등을 적발하여 응분의 법적 조치를 취해 주기를 기대할 수 없다. 단체장으로부터 독립적 지위를 가진 감사기관을 두어 단체장을 통해 통제?감시해야 할 것 이다. 또는 지방의회에 단체장과 행정위원회에 대한 조사권을 부여하거나, 단체장에 대한 불신임의결권을 부여하여 강력한 감시?통제를 해야 한다.여섯째, 지방선거에 정당공천제를 택함으로서 생긴 폐해이다. 한국의 지방선거는 정당공천제로 인하여 돈 많이 쓰는 선거로 전략하였다. 지구당위원장이 기초자치단체장후보공천을 받으려면 이 공천기부금을 바쳐야 하므로 고비용 정치구조의 폐해가 정당공천과정에서부터 나타나고 있다.) 지방정치에 뜻을 둔 인사들이 정당공천을 받으려고 그 지역구 국회의원 또는 지구당 위원장에게 잘 보이기 위해 정기적으로 돈을 갖다 바치고 있어 그 폐해가 심각하다.지방선거의 정당공천제는 정치자금 조성과 정치부패의 연결고리가 되고 있을 뿐 아니라 일부 자치단체장의 부패행위를 유발하는 원인이 되고 있다. 그러므로 소모적이고 부패한 중앙정치로부터 지방자치를 보호하고 깨끗한 자치를 구현하려면 지방선거에 있어 정당공천을 없애는 것이 좋겠다. 또한 지방자치단체를 중앙당과 지역구 국회의원에게 예속 시키는 결과를 가져왔다. 지역구국회의원과 원외지구당위원장들의 자치단체 지배와 횡포를 근원적으로 차단하고 진정 주민자치를 구현하려면 이들이 지방선거에 일체 관여하지 못하도록 정당공천제는 폐지되어야 한다. 선진국에서는 지역구 국회의원들이 지방의원에게 자치단체장에게 지시한다는 것을 상상조차 할 수 없고, 지방의원들이 어느 정당소속인가에 관계없이 독자적 판단과 소신에 따라 찬성 또는 반대를 하므로 문제가 없다. 그러나 중앙당과 지역구 국회의원의 지시에 따라 의정활동을 하는 것을 당연하다고 여기는 권위주의적 정치풍토를 가진 우리나라에서는 견제와 균형 관계를 .