• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.8
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• pp.739-747
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• 2010

Numerical calculations are carried out for evaluating the natural convection induced by the temperature difference between a hot inner circular cylinder and a cold outer square enclosure. A two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained by using the finite volume method to model an inner circular cylinder that was designed by using the immersed boundary method (IBM) for a Rayleigh number of $10^7$. In this study, we investigate the effect of the location ($\delta$) of the inner cylinder, which is located along the vertical central axis of the outer enclosure, on the heat transfer and fluid flow. The natural convection changes from unsteady to steady state depending on the $\delta$. The two critical lower bound and upper bound positions are ${\delta}_{C,L}$ = 0.05 and ${\delta}_{C,U}$ = 0.18, respectively. Within these defined bounds, the thermal and flow fields are in steady state.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.2
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• pp.414-421
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• 2022

Subsea oil and gas exploration is increasingly moving into deeper water depths, and typically, subsea pipelines operate under high pressure and temperature conditions. Owing to the difference in these components, the axial force in the pipe is accumulated. When a pipeline is operated at a high internal pressure and temperature, it will attempt to expand and contract for differential temperature changes. Typically, the line is not free to move because of the plane strain constraints in the longitudinal direction and soil friction effects. For a positive differential temperature, it will be subjected to an axial compressive load, and when this load reaches a certain critical value, the pipe may experience vertical (upheaval buckling) or lateral (snaking buckling) movements that can jeopardize the structural integrity of the pipeline. In these circumstances, the pipeline behavior should be evaluated to ensure the pipeline structural integrity during operation in those demanding loading conditions. Performing this analysis, the correct mitigation measures for thermal buckling can be considered either by accepting bar buckling but preventing the development of excessive bending moment or by preventing any occurrence of bending.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.50 no.4
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• pp.678-683
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• 2012

Ceria is one of the most important catalytic materials which can be used in three-way catalysts, waste water treatment, petroleum refining, etc. So far, many methods have been studied to produce ceria nanoparticles. In this study, ceria nanoparticles were prepared via solvothermal synthesis using supercritical methanol in short reaction time using a batch reactor. The size of synthesized ceria nanoparticles in supercritical methanol is 6 nm without capping agent, which is smaller than that made in supercritical water at the same conditions of $400^{\circ}C$ and 30 MPa. Size difference results from density and critical point difference between water and methanol and slow reaction rate at the surface of ceria particles in supercritical methanol which reduces crystal growth rate. Several organic compounds were added to modify the surface of ceria nanoparticles, and in-situ surface modification was confirmed by FT-IR and TGA analysis. Surface modified ceria nanoparticles have excellent dispersibility in organic solvent. Size and shape of surface modified ceria particles can be controlled by adjusting molar ratio of modifier to precursor and selection of modifier.

• Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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• 2003.04a
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• pp.35-35
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• 2003

)를 금속와이어에 인가하면 저항발열에 의해 와이어가 미세한 입자나 금속증기상태로 폭발하는 현상을 이용한 것으로 기상합성법에 속한다고 할 수 있다. 선폭법은 다른 제조법에 비해 공정이 간단하여 생산비용이 저렴하며, 원재료의 조성을 갖는 분말의 합성과 금속간화합물, 융점차이가 나는 재료의 합금화 등이 가능하다. 인가에너지의 크기와 폭발 시 분위기를 제어함으로써 분말의 평균크기와 분포 제어 또한 가능하다. 본 연구는 러시아의 우수한 기초기술을 바탕으로 Pb-Sn계 합금은 전기폭발법으로 극미세분말을 제조하였으며, 분말의 형상, 상 화학조성의 변화를 조사하였다. 본 실험에 사용된 Sn-Pb계(All-Union State Standard 1499-70, 0.53mm)합금와이어는 자동시스템(1-0.6Hz)에 의해 챔버안으로 공급되었다. 이 때 임계폭발 와이어 길이는 50-80nm으로 실험을 행하였다. 챔버 압력은 1.4~2.0atm으로 유지하였다. 제조된 분말의 특성은 XRD, XRPES, SEM등을 이용하여 분말의 형상과 상, 화학조성, 표면분석을 행하였으며 DSC, TGA, BET분석을 통하여 온도변화에 따른 금속분말의 열량변화, 질량변화, 비표면적을 측정하였다. 제조된 Sn-Pb계 분말은 모두 평균 입도 117nm~220nm의 구형형상이었다. 이때 합금분말의 조성은 51.17~63.21 at%Sn, 35.47~46.37 at%Pb로 나타났다. 와이어에 인가되는 비에너지(W/Wc)가 감소된에 EK라 표면층의 Pb함량이 증가함을 보였다. 이는 와이어 내부 저항의 감소로 인한 공정시간의 지연과 Sn, Pb의 확산계수 차이에 의한 것으로 사료된다. 열분석 결과, Sn~Pb계 화합물의 융점은 167~$169^{\circ}C$로 관찰되었으며, $10^{\circ}C$/min로 $920^{\circ}C$까지 승은 하였을 때 17.1~18 wt%의 질량증가를 보였다.TEX>계 나노복합분말이 얻어짐을 알 수 있었다. 이 때 X션 회절피크의 line broadening으로부터 복합분말의 Fe 명균 결정립 크기는 24nm로 초미세 결정럽의 분말합금이었다. 포화자화값은 볼밀처리에 따라 점점 증가하여 MA 30시간에는 20.3emu/g로 포화됨을 알 수 있었다. 또한 보자력 Hc는 MA초기단계에 350e로 매우 낮으나 30시간 후에는 Hc값이 2600e로 매우 큰 값을 나타내었다. 이것은 환원반응결과 초기에 생성된 Fe의 결정립이 비교적 크고 결정결함이 적으나 볼밀처리를 30시간까지 행하면 Fe 결정렵의 미세화 빛 strain 증가로 magnetic hardening이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.길이가 50, 30cm인 압출재를 제조하였다. 열간압출한 후의 미세조직을 광학현미경으로 압출방향에 평행한 방향과 수직방향으로 관찰하였고, 열간 압출재 이방성을 검토하기 위하여 X선 회절분석을 실실하여 결정방위를 확인하였다. 전기 비저항 및 Seebeck 계수 측정을 위하여 각각 2$\times$2$\times$10$mm^3$ 그리고 5$\times$5$\times$10TEX>$mm^3$ 크기의 시편을 준비하였다.준비하였다.전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsignificant group". And the issues were high risk perception in general setting and lo

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.11 no.4
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• pp.181-190
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• 2008

To response climate change and Kyoto protocol and to reduce greenhouse gas emissions, marine geological storage of $CO_2$ is regarded as one of the most promising option. Marine geological storage of $CO_2$ is to capture $CO_2$ from major point sources(eg. power plant), to transport to the storage sites and to store $CO_2$ into the marine geological structure such as deep sea saline aquifer. To design a reliable $CO_2$ marine geological storage system, it is necessary to perform numerical process simulation using thermodynamic equation of state. The purpose of this paper is to compare and analyse the relevant equations of state including ideal, BWRS, PR, PRBM and SRK equation of state. To evaluate the predictive accuracy of the equation of the state, we compared numerical calculation results with reference experimental data. Ideal and SRK equation of state did not predict the density behavior above $29.85^{\circ}C$, 60 bar. Especially, they showed maximum 100% error in supercritical state. BWRS equation of state did not predict the density behavior between $60{\sim}80\;bar$ and near critical temperature. On the other hand, PR and PRBM equation of state showed good predictive capability in supercritical state. Since the thermodynamic conditions of $CO_2$ reservoir sites correspond to supercritical state(above $31.1^{\circ}C$ and 73.9 bar), we conclude that it is recommended to use PR and PRBM equation of state in designing of $CO_2$ marine geological storage process.

• Korean journal of applied entomology
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• v.29 no.3
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• pp.209-215
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• 1990

Some preliminary studies were conducted to find out whether the levee-burning could justifiable for the suppression of insect pests, particularly the smaller brown planthopper (Laodelphax striatellus F.). Density surveys on pests and their enemies (mostly spiders) were carried out upto the mid May at an experimental paddy field located in Suwon after of it's levee $(72\times1m)$ was burned on Feb. 20, 1987. Results were discussed in relation to density recovering of both pests and their possible enemies (spiders) and summarized as below. Not a single individual of any pest or enemy was found from the levee upto sometime after the levee-burning. Grasses started to grow more vigorously in burned ares than in unburned upto about 60 days after the burning. And densities of both pest and enemies grew higher in burned areas than in unburned from about 75 days after the burning (in Early may). It is suspected that all individuals of pests and enemies fond from the burned areas could have immigrated from the surrounding areas. If levee-burning was carried out in much wider areas, much longer time would be needed to recover the density of both pests and enemies to the center region of the burning. Wingless spiders would require even longer time than winged pest species to re-establish in the center region of the widely burned field. Pirata subpiraticus, the most abundant spider species in Korean paddy fields, starts to move about and searches for food at above $9^{\circ}C$ which is somewhat lower than the critical temperature for the pest species. Thus P. subpiraticus would require more food than other pest species early in the spring, and therefore, it would have lower probability to survive than pest species particularly in burned areas. Experiments for pest suppression with levee-burning would better be carried on in much wider areas, and its justification seems to be discussed after man other disciplines related to both pests and their natural enemies were throughly studied together with their density surveys. However, according to the present point of vie, the opinion that levee-burning is helpful for controlling pests which over winter on levee areas could not be justifiable.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.52 no.3
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• pp.210-220
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• 2019

Population growth and the increase of energy consumption due to civilization caused global warming. Temperature on the Earth rose about $0.7^{\circ}C$ for the last 100 years, the rate is accelerated since 2000. Temperature is a factor, which determines physiological action, growth and development, survival, etc. of the plant together with light intensity and precipitation. Therefore, it is expected that global warming would affect broadly geographic distribution of the plant as well as structure and function ecosystem. In order to understand the effect of global warming on the ecosystem, a study about the effect of temperature rise on germination and growth in the plant is required necessarily. This study was carried out to investigate the effects of experimental warming on the germination and growth of two oak species(Quercus mongolica and Q. serrata) in temperature gradient chamber(TGC). This study was conducted in control, medium warming treatment($+1.7^{\circ}C$; Tm), and high warming treatment ($+3.2^{\circ}C$; Th) conditions. The final germination percentage, mean germination time and germination rate of two oak species increased by the warming treatment, and the increase in Q. serrata was higher than that in Q. mongolica. Root collar diameter, seedling height, leaf dry weight, stem dry weight, root dry weight, and total biomass were the highest in Tm treatment. Butthey were not significantly different in the Th treatment. In the Th treatment, Q. serrata had significantly higher H/D ratio, S/R ratio, and low root mass ratio (RMR) compared with control plot. Q. mongolica had lower RMR and higher S/R ratio in the Tm and Th treatments compared with control plot. Therefore, growth of Q. mongolica are expected to be more vulnerable to warming than that of Q. serrata. The main findings of this study, species-specific responses to experimental warming, could be applied to predict ecosystem changes from global warming. From the result of this study, we could deduce that temperature rise would increase germination of Q. serrata and Q. mongolica and consequently contribute to increase establishment rate in the early growth stage of the plants. But we have to consider diverse variables to understand properly the effects that global warming influences germination in natural condition. Treatment of global warming in the medium level increased the growth and the biomass of both Q. serrata and Q. mongolica. But the result of treatment in the high level showed different aspects. In particular, Q. mongolica, which grows in cooler zones of higher elevation on mountains or northward in latitude, responded more sensitively. Synthesized the results mentioned above, continuous global warming would function in stable establishment of both plants unfavorably. Compared the responses of both sample plants on temperature rise, Q. serrata increased germination rate more than Q. mongolica and Q. mongolica responded more sensitively than Q. serrata in biomass allocation with the increase of temperature. It was estimated that these results would due to a difference of microclimate originated from the spatial distribution of both plants.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.60-66
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• 2006

Three differing sandstones, two synthetic and one field sample, have been tested ultrasonically under a range of confining pressures and pore pressures representative of in-situ reservoir pressures. These sandstones include: a synthetic sandstone with calcite intergranular cement produced using the CSIRO Calcite In-situ Precipitation Process (CIPS); a synthetic sandstone with silica intergranular cement; and a core sample from the Otway Basin Waarre Formation, Boggy Creek 1 well, from the target lithology for a trial $CO_2$ pilot project. Initial testing was carried on the cores at "room-dried" conditions, with confining pressures up to 65 MPa in steps of 5 MPa. All cores were then flooded with $CO_2$, initially in the gas phase at 6 MPa, $22^{\circ}C$, then with liquid-phase $CO_2$ at a temperature of $22^{\circ}C$ and pressures from 7 MPa to 17 MPa in steps of 5 MPa. Confining pressures varied from 10 MPa to 65 MPa. Ultrasonic waveforms for both P- and S-waves were recorded at each effective pressure increment. Velocity versus effective pressure responses were calculated from the experimental data for both P- and S-waves. Attenuations $(1/Q_p)$ were calculated from the waveform data using spectral ratio methods. Theoretical calculations of velocity as a function of effective pressure for each sandstone were made using the $CO_2$ pressure-density and $CO_2$ bulk modulus-pressure phase diagrams and Gassmann effective medium theory. Flooding the cores with gaseous phase $CO_2$ produced negligible change in velocity-effective stress relationships compared to the dry state (air saturated). Flooding with liquid-phase $CO_2$ at various pore pressures lowered velocities by approximately 8% on average compared to the air-saturated state. Attenuations increased with liquid-phase $CO_2$ flooding compared to the air-saturated case. Experimental data agreed with the Gassmann calculations at high effective pressures. The "critical" effective pressure, at which agreement with theory occurred, varied with sandstone type. Discrepancies are thought to be due to differing micro-crack populations in the microstructure of each sandstone type. The agreement with theory at high effective pressures is significant and gives some confidence in predicting seismic behaviour under field conditions when $CO_2$ is injected.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.305-305
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• 2014

양자점(Quantum dots)은 3차원적 운반자 구속과 낮은 전류와 높은 온도에서 작동하는 나노 크기의 전기적, 광학적 소자로 응용이 적합하기 때문에 그 특성을 이용한 단전자 트랜지스터, 적외선 검출기, 레이저, LED, 태양전지 등 반도체 소자로의 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 양자점의 낮은 임계전류밀도와 높은 차동 이득(differential gain), 그리고 고온에서 작동이 용이하여 양자점 레이저로 활용되고 있다. 이러한 분야에 양자점을 응용하기 위해서는 양자점의 운반자 동역학을 이해하고 양자점의 모양, 크기, 크기 분포와 같은 특성 조절이 필요하다. 또한 기존의 연구들은 III-V족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구가 대부분이며, II-VI족으로 구성된 연구가 미흡한 상황이기 때문에 II-VI족 화합물 반도체 양자점에 대한 많은 연구가 필요한 상황이다. II-VI 족 화합물 반도체 양자점은 기존의 III-V 족 양자점보다 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지고 있으며, 이러한 특성을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 양자점 중에서도 CdTe 양자점은 높은 엑시톤 결합에너지와 녹색 스펙트럼 영역을 필요로 하는 광학적 장치들에 응용 가능성이 높기 때문에 더욱 주목받고 있다. 본 연구에서는 분자 선속 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자 층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)으로 CdTe/ZnTe 나노구조에서 ZnTe 완충층의 두께에 따른 운반자 동역학 및 광학적 특성을 연구 하였다. 저온 광루미네센스 측정(Photoluminescence; PL) 을 통하여 ZnTe 완충층 두께가 증가할수록 양자점의 광루미네센스 피크가 낮은 에너지로 이동함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 ZnTe 완충층과 CdTe 양자점의 격자 불일치(lattice mismatch)로 인한 구조 변형력이 감소하고 이에 따라 CdTe 양자점으로 가해지는 변형(Strain)이 감소하여 CdTe 양자점의 크기가 증가했기 때문이다. 그리고 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 PL 세기가 증가함을 알 수 있었는데, 이는 ZnTe 완충층의 두께가 증가할수록 양자 구속 효과로부터 electronic state와 conduction band edge 사이의 에너지 차이의 증가 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 ZnTe의 두께가 증가할수록 양자점의 소멸 시간이 더 길게 측정되었는데, 이는 더 큰 양자점 일수록 엑시톤 오실레이터 강도가 감소하기 때문에 더 긴 소멸 시간을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 ZnTe 두께 변화를 통해 양자점의 에너지 밴드를 제어할 수 있으며, 양자점의 효율 향상을 할 수 있는 좋은 방법임을 제시하고 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2003.05a
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• pp.14-14
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• 2003

Silicon carbide (SiC)는 높은 power 영역과 높은 온도영역에서도 작동 가능한 우수한 반도체 물질이다. 또한 우수한 열적 화학적, 안정성을 가지고 있어 가흑한 조건에서의 소자로써도 사용 가능하다. 현재 SiC 적용분야로는 우수한 전기적, 기계적 성질을 이용한 미세소자(MEMS)와 GaN 와 거의 유사한 격자상수를 가지는 것을 이용한 GaN epitaxial 성장의 기판으로도 사용되어진다. 그러나 SiC 는 기존의 습식식각 용매에 대해 화학적 안정성을 가지고 있기 때문에 전자소자의 제작에 있어서 플라즈마를 이용한 건식식각의 중요성이 대두되어지고 있다. 소자제작에 있어 이러한 건식식각시 식각 단면의 제어, 이온에 의한 낮은 손상 정도, 매끄러운 식각 표면, 그리고 고속의 식각 속도둥이 요구되어진다. 본 실험에서는 식각 속도의 증가와 수직한 식각 단면둥을 획득하기 위하여 SF6 플라즈마에서 Source power, dc bias voltage, 그리고 외부에서 인가되는 자속의 세기를 변화시쳐가며 식각 속도, 식각 마스크와의 식각 션택비, 식각 단면둥과 같은 SiC 의 식각 특성을 관찰하였다. 식각 후 식각 단면은 주사전자 현미경(SEM)을 통해 관찰하였다. 본 실험에서의 가장 높은 식각 속도는 분당 1850n 로써 이때의 공정조건은 1400W 의 inductive power, -600V 의 dc bias voltage, 20G 의 외부자속 세기이었다. 또한, 높은 inductive power 조건과 낮은 dc bias voltage 조건에서 Cu는 $SF_6$ 플라즈마 내에서 식각부산물의 증착으로 인해 SiC 와 무한대의 식각선택비를 보였다. 이러한 Cu 마스크를 사용한 SiC 의 식각에서는 식각 후 수직한 식각 단변을 관찰할 수 있었다. 것올 알 수 있다. 따라서, 기존의 pve 보다 세라믹 기판의 경우가 수분 흡수율이 높아 더 오랫동안 전류를 흐르게 하여 방식성이 개선된 것으로 판단된다.을 통해 경도가 증가한 시편의 경우 석출상의 크기가 5nm 이하로 매우 작고 대체로 기지와 연속적인 계면을 형성하나, 열처리가 진행될수록 석 출상의 크기가 커지고 임계크기 이상에 이르면 연속적인 계면은 거의 발견되지 않고, 대부 분 불연속적이고 확연한 계면을 형성함을 관찰 할 수 있었다. 알루미나(${\alpha}-Al_2O_3$) 기판 위에 증착한 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막은 마찬가지로 (200) 우선 방위를 나타내었으나, 그 입자의 크기가 수십 nm로 고속도강위에 증착한 피막에 비해 상당히 크게 형성되었다. 또한 열처리 후에 AIN의 석출이 진행됨에도 불구하고 경도 증가는 나타나지 않고, 열처리가 진행됨에 따라 경도가 감소하는 양상만을 나타내었다. 결국 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막이 열처리 전후에 보아는 기계적 특성의 변화 양상은 열역학적으로 안정한 Wurzite-AlN의 석출에 따른 것으로 AlN 석출상의 크기에 의존하며, 또한 이러한 영향은 $(Ti_{1-x}AI_{x})N$ 피막에 존재하는 AI의 함량이 높고, 초기에 증착된 막의 업자 크기가 작을 수록 클 것으로 여겨진다. 그리고 환경의 의미의 차이에 따라 경관의 미학적 평가가 달라진 것으로 나타났다.corner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의 경우도 최락의 총체적인 외형은 마찬가지로 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에