1992년 6월부터 1993년 9월 동안에 서울에서 이루어진 바랭이와 잔디의 분지형(branching pattern)과 유효엽면적(effective leaf area)에 대한 정량적 연구 결과는 다음과 같다. 1. 분지 끝 지점의 2차원적인 위치는 수학적 방식을 이용한 이론적 모델에 의해 분지사이의 각과 분지 길이들이 상대적인 비를 이용하여 계산할 수 있다. 2. 분지각과 분지길이의 상대적인 비는 바랭이나 잔디의 개체와 군락의 전체적인 구조를 효과적으로 분석하는데 있어 매우 적절하게 사용될 수 있다. 3. 시간에 따라 변화되는 분지형을 명확히 분석하기 위해 positive feedback theory를 성장 분석 모델로 적용하였다. 4. 분지의 마디 배열은 봄에서 여름에 이르는 생장 기간동안에 변화됨을 나타내었다. 주지(mother branch)와 복지(daughter branch)사이의 각은 적정치에 수렴하는 양상을 보였으며 그 평균값은 바랭이가 50도, 잔디가 59도임을 알 수 있었다. 5. 야외에서 관찰된 실험적 측정치아 모식적 구성을 통해서 최대 물질 생산과 연관된 햇빛 흡수와 수용의 극대화를 위한 분지형과 최대 유효엽면적의 상관 관계를 분석하였다. 6. 따라서 수학적 모식을 이용한 분지형 분석은 실험적 측정치와 잘 일치하며, 이런 수관형의 형성은 유전적 요소와 환경적 요소에 의해 영향을 받을 뿐만 아니라 식물의 적응적 중요성을 지니는 유효잎면적, 관수용 및 광합성과 물질생산의 극대화를 분석하는데도 유효하게 쓰일 수 있다.
The objective of the present study is to visualize the pulsatile flow fields by using three-dimensional computer simulation and the PIV system. A closed flow loop system was built for the steady and unsteady experiments. The Harvard pulsatile pump was used to generate the pulsatile pressure and velocity waveforms. Conifer powder as the tracing particles was added to water to visualize the flow field. Two consecutive particle images were captured by a CCO camera for the image processing at several cross section. The range validation and the area interpolation methods were used to obtain the final velocity vectors with high accuracy. The finite volume predictions were used to analyze three-dimensional flow patterns in the bifurcation model. The results of the PIV experiment and the computer simulation are in good agreement and the results show the recirculation zones and formation of the paired secondary flow distal to the apex of the bifurcated model. The results also show that the branch flow is pushed strongly to the inner wall due to the inertial force effect and helical motions are generated as the flow proceeds toward the outer wall.
화재에 의한 흡입연기의 중장기 인체 유해성은 흡입연기가 폐에 침착되는 양과 밀접한 관련이 있다. 연기의 폐 내 침착량을 구하기 위해서는 인체 실험이 불가능한 만큼 폐모델을 이용한 실험이 필요하나 실제 폐형태에서 나타나는 연속적으로 감소되는 분지관의 제작상 어려움으로 인하여 하위 세대에서는 모델실험을 통한 침착 연구가 힘들다. 본 문제를 해결하기 위하여 이 연구에서는 아래로 갈수록 직경이 단계적으로 감소하는 구형 충전층을 이용한 폐모델을 개발하고 이를 폐침착 실험에 적용하였다. 실험장치는 각 입자크기별 호흡 패턴 변화에 따른 입자의 침착량을 측정하도록 구성되었으며 표준입자에 대한 실험 값을 실제 폐에 대한 결과와 비교함으로써 개발된 폐모델의 타당성을 검증하였다. 이 폐모델은 화재시 발생하는 여러 가지 연기입자의 흡입에 의한 인체 피해 연구에 도움이 될 것으로 생각된다.
The objective of the present study was to visualize the pulsatile flow field in a branching model by using the high-resolution PIV system. A bifurcated flow system was built for the experiments in the pulsatile flow. Harvard pulsatile pump was used to generate the pulsatile velocity waveforms. Conifer powder as the tracing particles was added to water to visualize the flow fields. Two consecutive particle images at several cross sections of the flow filed were captured by the CCD cameras ($1K{\ast}1K$ and $640{\ast}480$). The results after the image processing clearly showed the recirculation zones and the formation of the paired secondary flows from the distal to the apex in the bifurcated model. The results also indicated that the flow velocities in the inner wall moved faster than those in the outer wall due to the inertial force effects and the helical motions generated in the branch flows as the flow proceeded toward the outer wall. While the PIV images from the $1K{\ast}1K$ camera were closer to the simulation results thantheimagesfromthe640${\ast}$480camera,bothresultsofthePIVexperimentsusingthetwocamerasgenerallyagreed quitewellwiththeresultsfromthenumericalsimulation.
To design an optimum engine intake system, a flow model for the intake manifold was developed by the finite difference method. The flow in the intake manifold was one-dimensional, and the finite difference equations were derived from governing equations of flow, continuity, momentum and energy. The thermodynamic properties of the cylinder were found by the first law of thermodynamics, and the boundary conditions were formulated using steady flow model. By comparing the calculated results with experimental data, the appropriate boundary conditions and convergence limits for the flow model were established. From this model, the optimum manifold lengths at different engine operating conditions were investigated. The optimum manifold length became shorter when the engine speeds were increased. The effect of intake valve timings on inlet air mass was also studied by this model. Advancing intake valve opening decreased inlet air mass slightly, and the optimum intake valve closing was found. The difference in inlet air mass between cylinders was very small in this engine.
하지혈관에 비해 상지혈관질환은 드물기 때문에 상지혈관계에 대한 실험적, 수치해석적 연구는 매우 드물다. 본 논문에서는 최초로 MRA 영상데이터로부터 한국 성인 왼팔의 혈관계, 상완동맥에서 1 mm 이상의 손가락동맥들에 이르는, 3차원 컴퓨터 모델을 제작하였다. 이 모델에 대해 수치해석을 수행하여 정상, 주기유동에 대한 속도장, 압력장을 계산하였고 주요 분지관에서의 유량분배와 벽전단응력 분포에 대해 분석하였다.
원자력 발전소의 증기방출계통에는 상당수의 산업공정에서 보여지는 바와 같이 배관을 통해 응축성 기체를 침수 분사시켜 응축시키는 과정이 포함된다. 본 연구에서는 증기방출계통 파이프와 지지문의 설계에 사용되는 동적 하중을 계산하기 위하여 증기방출 과도현상에 대한 해석을 특성기법을 사용하여 수행하였다. 해석모델은 마찰이 존재하는 균일한 배관을 통해 증기가 수조로 방출되는 경우에 대하여, 증기유량 및 배관 내에 원래 존재하고 있는 공기와 물의 방출유량 등을 고려하였고 압력 및 열원, 밸브, 분지관 등을 포함하였다. 배관의 유동 특성과 동적 하중을 계통 압력, 배관 길이 및 침수 깊이의 변화에 따라 계산하였다. 계산 결과 공기와 물의 경계에서의 배관의 동적 하중, 배관 내의 물 제거 시간 및 물 이동 속도 등은 계통 압력뿐만 아니라 배관 길이 및 침수 깊이의 영향을 받는 것으로 확인되었다.
본 연구는 지형자료와 Free-air 중력이상을 이용하여 한반도의 모호면 심도 및 지각두께를 계산하였다. Airy-Heiskanen 지각평형 가설에 근거한 Free-air 중력이상에 포함된 지형중력과 연관성 있는 성분들을 파동수상관분석으로 추출하고 이로부터 보상이 이루어진 상태의 중력효과를 계산하였다. 계산된 결과로부터 반복법을 통한 역산을 이용하여 지각과 맨틀의 경계면인 모호면 심도를 도출하였고 역산 시 기존에 연구된 지진파에 의한 20개의 모호면 심도를 활용하여 포텐셜 필드에서 나타날 수 있는 비유일성의 가능성을 최소화하였다. 최종적으로 모호면 심도와 고도 자료를 더하여 한반도 지각두께를 도출하였으며 한반도 평균지각두께는 32.15 km, 표준편차 3.12 km를 나타내었다. 이 연구에서 구한 남한지역의 모호면과 같은 지역의 타 논문결과들과 비교하였을 때 평균 모호면 심도는 각각 31.08 km, 31.96 km, 33.02 km을 나타내고 표준편차는 1.94 km, 1.62 km, 1.77 km을 나타냄으로 각 연구결과의 통계치는 거의 일치하는 것으로 나타났고 모호면 굴곡 역시 공통적으로 태백산맥과 소백산맥을 따라 모호면이 깊어지고 경상분지는 얕아짐을 확인하였다. 또한 지각 내 중력 이상체의 분포에 대한 정보를 포함하고 있는 지형과 비상관된 Freeair 중력이상을 가지고 지열류량분포와 비교하였다. 저주파성분의 지형과 비상관된 Free-air 중력이상과 지열류량분포를 상관 비교한 결과 높은 양의 상관관계를 나타냈고, 특히, 경상분지지역은 높은 지열류량분포가 암석의 밀도보상으로 인해 모호면의 상승을 가져다 준 것으로 보인다. 이러한 결과는 최근 Kim et al.(2008)에서 언급한 경상분지의 높은 지열류량이 맨틀로부터 야기되는 모델과 부합된다는 사실을 뒷받침해주고 있다.
우유 단백질과 같은 식이 단백질은 분해되기 전에는 대사 조절을 위한 생물학적인 활성을 나타내지 않으나 장에서의 소화과정이나 단백질 분해 효소, 또는 미생물 발효 과정을 통하여 저분자의 펩타이드로 분해되어 수용체 결합을 통하여 생체조절기능을 발휘하거나, 체내 대사의 조절에 관여하는 다양한 효소의 활성을 억제함으로써 기능을 발휘하기도 한다. 우유단백질의 섭취에 의한 혈당 감소 효과는 여러 연구자에 의하여 확인되었으며, 그 작용 기전은 주로 분지사슬 아미노산에 의한 인슐린 분비촉진 기전과 음식물의 소화 과정 중 위장관에서 췌장에서 인슐린 분비 촉진, glucagon의 분비를 감소시켜 혈당을 감소시키는 역할을 담당하는 내분비 호르몬의 일종인 GLP-1의 작용에 영향을 미치는 기전을 생각할 수 있다. 생리적 환경에서 GLP-1은 GLP-1을 가수분해하여 불활성화시키는 DPP-4에 의하여 빠르게 분해되어 생물학적 활성을 소실하기 때문에 DPP-4 억제제는 제 2형 당뇨의 새로운 치료 방법으로써 주목을 받고 있다. DPP-4의 억제 효능을 가진 다수의 기능성 펩타이드가 우유단백질의 분해에 의하여 생성됨이 보고되었으며 그 효능이 in vitro 연구는 물론 동물 모델을 이용한 연구에서도 증명되었다. 이상의 연구 결과를 근거로 할 때 우유 단백질 유래 DPP-4 억제 펩타이드는 인체 적용 연구를 통하여 혈당 조절에 도움을 주는 기능성 소재로 개발될 수 있는 충분한 가능성을 가지고 있다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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