• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.27 no.2
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• pp.63-70
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• 2014

Design sensitivity analysis and topology design optimization for a piezoelectric crystal resonator are developed. The piezoelectric crystal resonator is deformed mechanically when subjected to electric charge on the electrodes, or vice versa. The Mindlin plate theory with higher-order interpolations along thickness direction is employed for analyzing the thickness-shear vibrations of the crystal resonator. Thin electrode plates are masked on the top and bottom layers of the crystal plate in order to enforce to vibrate it or detect electric signals. Although the electrode is very thin, its weight and shape could change the performance of the resonators. Thus, the design variables are the bulk material densities corresponding to the mass of masking electrode plates. An optimization problem is formulated to find the optimal topology of electrodes, maximizing the thickness-shear contribution of strain energy at the desired motion and restricting the allowable volume and area of masking plates. The necessary design gradients for the thickness-shear frequency(eigenvalue) and the corresponding mode shape(eigenvector) are computed very efficiently and accurately using the analytical design sensitivity analysis method using the eigenvector expansion concept. Through some demonstrative numerical examples, the design sensitivity analysis method is verified to be very efficient and accurate by comparing with the finite difference method. It is also observed that the optimal electrode design yields an improved mode shape and thickness-shear energy.

• Polymer(Korea)
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• v.38 no.6
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• pp.735-743
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• 2014

The rheological measurement of polypropylene (PP) has been performed using a rheometer, an intrinsic viscometer, and an MI machine to predict the molecular weight and the molecular weight distribution. Also, GPC has been used for the determination of the molecular structure. The distribution broadness parameter using modified Carreau model has been used to make the correlation between the rheological parameter and the molecular structure instead of the rheological PI (polydispersity index) which is determined from the cross of modulus from the dynamic oscillatory measurement. Even though the rheological PI is useful to determine the molecular weight distribution of the PP using controlled rheology, which has narrow and uniform molecular weight distribution, but not suitable to determine the molecular weight distribution of the PP made from direct polymerization which has broad and various molecular weight distribution. However the distribution broadness parameter which determined from the index of the shear thinning of the PP melt well predicts the molecular weight distribution of PP.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1729-1733
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• 2010

본 연구에서는 7개 지점(여주, 적성, 왜관, 진동, 공주, 구례2, 나주)에 대해 유사량 특성 분석을 수행하였다. 부유사량은 강우가 집중되는 홍수기와 이의 전 후시기인 저 평수기(2회)로 나누어 왕복수심적분법(D-74)으로 측정하였고, 하상토는 BM-54, Grab Sampler(60 L), 선격자 등을 이용하여 홍수기 전 후로 2회 채취하였다. 채취된 시료는 그 목적에 따라 여과법(부유사농도), BW관법(부유사입도분포), 체분석법(하상토입도분포)으로 분석하였고, 그 결과로 작성된 평균 부유사농도 및 Oden Curve와 입도분포곡선과 수리량(수위, 유속, 측정수심, 수면폭, 수면경사, 수온)등의 자료를 이용하여 총유사량(미측정구간의 유사량 포함)을 추정(실측+계산: Modified Einstein)하였다. 총유사량 추정시, 세류사량을 제외한 부유사량을 적용하였다. 유량-부유사농도와 부유사량 및 총유사량 관계에 대한 결과는 다음과 같다: 1) 하나의 강우사상의 수위 상승-첨두-하강에 대한 측정성과는 대체적으로 Loop 형태를 보였고 이로 인해 일부 지점에서 측정성과들 간의 산포도가 다소 크게 나타났으며 수위 하강 때보다 상승시 초기 탁도의 증가 현상으로 부유사농도가 더 높은 것을 볼 수 있었다. 2) 유량-부유사농도, 부유사량, 총유사량 관계에서 왜관과 공주 지점의 경우, 첨두 수위에서 값들의 최고치를 보였고 나머지 지점들은 첨두 수위의 앞선 측정 수위에서 최고치를 보였다. 이는 강우사상별, 강우강도, 댐 방류량, 수위 상승-하강부, 유량에 따른 부유사농도와 부유사량의 특성이 각각 다른 점과 총유사량 추정시, 추정방법에서 추천하는 범위에서 벗어나는 자료를 적용해서 나타나는 결과로 판단된다. 여기서 유량, 수심, 하상토의 입도크기 등 자료의 범위가 추정공식들이 추천하는 범위에서 벗어나면 그 분석 결과도 서로 다르게 나타난다는 것은 그만큼 총유사량 공식의 범용성이 적다는 것을 의미한다. 이러한 점에서 때로는 자료 전체에 대해 전반적으로 양호한 결과를 보이는 공식보다는 정확한 답을 원하는 자료의 범위 내에서 예측하는 공식을 선정하는 것이 필요하다. 즉, 공식을 적용하여 유사량을 추정하고자 하는 하천이나 수로의 특성에 맞는 유사량 공식을 선정하는 것이 중요하다는 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.311-316
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• 2015

하천 유사량 자료는 하천의 이 치수 목적으로 활용할 수 있는 기본 자료중 하나로서 하상변동 예측, 저수지 퇴사량 추정, 하도 계획과 설계, 유사조절 계획 수립 및 기타 구조물 등의 영향 평가 등 다양하게 활용할 수 있다. 정도 높은 유사량 자료를 측정하기 위해서는 현장측정부터 분석까지 정확한 과정과 세밀한 준비가 필요하다. 본 연구에서는 정도 높은 유사량 자료를 생산하기 위하여 국가 유사량 관측망 중 19개 지점(율극, 점촌, 일선교, 구미, 왜관, 선산, 죽고, 진동, 개진2, 정암, 회덕, 마륵, 나주, 학교, 남평, 영수, 선암, 구례2, 죽곡, 용서, 곡성)에 대하여 부유사량 특성분석을 수행하고 이를 반영하여 유량-부유사량관계곡선식을 개발하였다. 유사량 측정과정은 사전조사, 현장측정, 실험실분석, 모형적용 단계를 거친다. 사전조사 단계에서는 현장에 대한 현장안전, 지점특성 등의 현장관련 정보를 수집하여 현장측정 계획을 수립한다. 현장측정 단계에서는 사전에 유량측정 자료를 이용하여 측선을 나누는 등유량법과 등간격법을 사용하였으며, ISO 기준 이상의 5~8개 측선을 나누어 측정하였다. 측정장비는 D-74 부유사 채취기를 이용하여 왕복수심적분법으로 부유사량 샘플을 채취 하였다. 실험실분석은 유량조사사업단 유사분석센터에서 채취 시료에 대한 농도, 레이저 회절법을 이용한 부유사입도분석, 하상토분석(체분석)을 실시하였다. 또한, 유량-부유사량 농도 변화양상과 부유사량 특성분석을 이용한 부유사량 측정결과를 평가하였고 각 지점의 부유사량특성을 잘 나타낼 수 있는 지수식($Q_{ss}=aQ^b$)을 이용하여 유량-부유사량관 계곡선식을 개발하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.242-242
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• 2016

낙동강 하류구간인 남강합류점에서 낙동강하구둑까지는 하상경사가 약 1/10,000보다 작은 매우 완만한 경사를 이루고 있으므로 홍수기 고수위를 장시간 유지하는 등 홍수소통에 불리한 조건을 가지고 있다. 이처럼 하상경사가 매우 완만한 하천에서는 홍수파의 전파 특성이 하상경사, 수심경사, 그리고 이송가속도와 국부가속도 경사 등 운동량 방정식의 각 항 모두에 영향을 크게 받는 것으로 알려져 있다. 따라서, 낙동강 하류구간의 홍수분석 정확도 개선을 위해서는 대상구간에 유입하는 홍수수문량의 크기 및 변화를 정확히 반영하는 것이 무엇보다 중요하다. 하천 본류로 유입하는 지류의 홍수량을 산정하는 보편적인 방법은 지류 하류의 수위관측소에서 구축된 수위-유량관계곡선을 이용하는 것이다. 그러나 본류 수위의 배수영향을 받는 지류 하류 구간에서는 단일 수위-유량관계의 결정이 불가능하므로 지류 유출량 산정을 위한 새로운 방법이 필요하다. 본 연구에서는 낙동강 하류구간(창녕 함안보~낙동강하구둑) 유역면적의 약 45% 이상을 차지하는 밀양강 유역의 홍수기 유출량 산정을 위하여 HPG(Hydraulic Performance Graph)를 이용하였다. HPG는 배수영향을 받아 시시각각 수리특성이 변화하는 구간에서도 유량 및 상하류 수위 등 수리특성 추정에 합리적인 결과를 제공하는 것으로 알려져 있다. 2012년 태풍 산바 사상을 대상으로 HPG를 이용하여 산정한 밀양강 홍수량과 기존 수위-유량관계로 산정한 홍수량을 각각 경계조건으로 사용한 경우로 구분하여, 낙동강 하류구간 주요 지점인 삼랑진과 구포의 홍수위 예측 정확도를 비교하였다. 비교결과, 기존 방법과 HPG를 이용한 방법 모두 예측시점이 첨두발생 시각에 가까워질수록 평균오차가 감소하는 것으로 분석되었다. 그러나 기존 방법은 예측시점에 따라 평균오차의 변화가 단조롭지 않고 진동이 발생한 반면, HPG를 이용한 방법은 기존 방법보다 오차의 감소가 단조롭고 지속적인 것으로 나타났으며 평균오차 또한 작았다. 본 연구결과, 배수영향을 받는 지류 하류구간에서 HPG를 이용한 유입량 산정은 본류 홍수위 예측 정확도 개선을 위한 경제적인 대안이 될 것으로 판단된다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.10 no.6
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• pp.857-862
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• 1999

Aminated poly(ether sulfone)(APES) was prepared by amination of nitrated poly(ether sulfone)(NPES) after poly(ether sulfone)(PES) was nitrated with mixed acid of nitric acid and sulfuric acid(sulfuric acid is a catalyst). As a results of the FT-IR spectrum analysis, the nitration of PES was confirmed by the bands of asymmetric stretching and symmetric stretching of $NO_2$ group at 1537 and $1351cm^{-1}$, respectively. Also when the NPES was aminated, it was disappeared to absorbance peaks of $NO_2$ group. And It was confirmed by the bands of asymmetric stretching and symmetric stretching of $NH_2$ group at 3470 and $3374cm^{-1}$, respectively. The optimum condition of the nitration on PES(5 g; 21.55 mmol.) was 12 hr of reaction time, $120^{\circ}C$ of reaction temperature, nitric acid of 28.00 mmol. and sulfuric acid of 52.00 mmol. As a result of the elemental analysis of APES, reapeating unit per amine groups were induced to 0.89. The adsorption rate of NO gas was lower than that of silica gel and active carbon. But the adsorption capacity of NO gas was higher than that of these. When the APES was absorbed to NO gas, the chemical adsorption rate was lower than the physical adsorption rate. But the chemical adsorption capacity of it was higher than physical adsorption capacity.

• Membrane Journal
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• v.15 no.3
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• pp.224-232
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• 2005

The use of the lung assist device (LAD) would be well suited for acute respiratory failure (ARF) patients, combining the simplicity of mechanical ventilation with the ability of extracoporeal membrane oxygenators (ECMO) to provide temporary relief for the natural lungs. This study's specific attention was focused on the effect of membrane vibration in the LAD. Quantitative experimental measurements were performed to evaluate the performance of the device, and to identify membrane vibration dependence on blood hemolysis. We tried to decide upon excited frequency band of limit hemolysis when blood hemolysis came to through a membrane vibration action. The excited frequency of the module type 5, consisted of 675 hollow fiber membranes, showed the maximum gas transfer rate. We concluded that the maximum oxygen transfer rate seemed to be caused by the occurrence of maximum amplitude and the transfer of vibration to hollow fiber membranes. It was excited up to $25{\pm}5$ Hz at each blood flow rate of module type 5. We found that this frequency became the 2nd mode resonance riequency of the flexible in blood flow. Blood hemolysis was low at the excited frequency of $25{\pm}5$ Hz. Therefore, we decided that limit hemolysis frequency of this LAD was $25{\pm}5$ Hz.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.7
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• pp.3109-3116
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• 2011

We studied the effects of vibration stimulation method on upper limbs spasticity in patients with brain lesion. 21 patients with spasticity of the upper limbs selected and divided randomly 3 groups. And then vibratory stimulation was applied to the triceps brachii muscle in group I(n=7), to biceps brachii muscle in group II (n=7), and to both muscles in group III (n=7). Using Neuro-EMG_Micro to investigate the changes in spinal neuronal excitability, F-waves were measured at before and directly after stimulation, and 10 minutes later and 20 minutes later after stimulation especially. MAS(Modified Ashworth Scale) test for muscle tone and MFT(Manual Function Test) for the upper extremity motor function were performed before stimulation and 20 minutes later after stimulation for the purpose of clinical evaluation. In our study, MAS was significant decreased in all groups, F wave and F/M ratio parameters were decreased in all groups and more decreased specially in group III. MFT was increased in group II and III, and more increased specially in group III. Vibration stimulation reduced the neuronal excitability of spinal cord and also muscle tone, and improved the motor function of the upper extremity. These results suggested that vibration stimulation giving to both muscles(triceps and biceps brachii muscle) at the same time was more efficiency in reducing the neuronal excitability of spinal cord and improving the motor function of the upper limbs.

• The Magazine for Energy Service Companies
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• s.62
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• pp.58-65
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• 2010

최근 가정용 컴퓨터와 노트북 등의 중앙처리장치(CPU) 속도가 급격히 빨라지고 있다. 더욱이 화석 에너지 고갈 위기에 따라 제품의 발열량은 급속도로 늘어날 전망이라는 관측이 나왔다. 때문에 에너지절약에 대한 해결이 동반된 연구가 이뤄져야 한다는 목소리가 커지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발열원에 히트싱크를 직접 부착하는 강제대류 방식에 대한 연구가 진행되고 있고, 최근 들어 열전소자를 이용한 냉각방식과 히트파이프를 이용한 방식도 대두되고 있다. 그 중 열저항 특성 연구에 집중했던 기존 방식에서 벗어나 Pulsating Heat Pipe(PHP)를 열확산기로 적용시킨 연구방식을 소개한다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.3
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• pp.306-316
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• 1989

최근 자동차 업계의 CAE 방향을 하드웨어 측면에서 보면, 대용량의 계산능력을 갖춘 슈퍼 컴 퓨터와 자체 계산능력을 갖춘 워크스테이션의 활용이 점차적으로 확대 되어가고 있다. 이것을 배경으로 크래쉬 시뮬레이션, 자동차 전체 시스템의 진동 및 소음해석, 공기역학적 특성을 고 려한 형상 최적화 등이 행해지고 있다. 이와 같은 해석을 원활히 수행하기 위해서 고려되어야 할 사항은 우선 사용 소프트웨어 상호간의 데이터 인터페이스를 충분히 고려한 체계적인 총합 CAE 시스템의 구축이고, 인공지능(artificial intelligence) 언어를 이용하여 사용이 용이한 해석 경 험(knowhow)의 데이터 베이스를 구축하는 것도 바람직하다. 또한 상용 소프트웨어가 지원하지 못하는 분야에 대한 자체 프로그램의 개발도 필요한 것이다.