Inserimento utf8 uscita PDO

Dato che ti stai connettendo al database mysql puoi sfruttare il seguente attributo

$db = new PDO("mysql:host=$dbhost;dbname=$dbname;", $dbuser, $dbpass, array(PDO::MYSQL_ATTR_INIT_COMMAND => "SET NAMES utf8"));

E rimuovi exec(set ..)