• Title/Summary/Keyword: 질량 확산

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Excursion-Set Modeling of the Splashback Mass Function and its Cosmological Usefulness (Splashback 질량함수의 Excursion-Set Modeling과 우주론적 유용성)

  • Ryu, Suho;Lee, Jounghun
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.46 no.2
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    • pp.44.3-45
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    • 2021
  • 일반화된 excursion set 이론과 자기 유사 구형 유입(Self-similar spherical infall) 모형에 기반하여 Splashback 질량함수에 대한 해석적 단일 매개변수 모델을 착안하였다. Planck/WMAP7 관측결과를 토대로 구축된 EREBOS N-Body 시뮬레이션의 수치적 결과의 해석적 모델을 이용한 회귀분석을 통해 단일 매개변수이자 Splashback 경계의 확산적 특성을 수치화하는 확산계수(Diffusion Coefficient)의 추정치를 계산하였다. 계산된 확산계수를 적용한 해석적 모델과 수치적 결과가 5 ≤ M/(1012h-1 M) < 103의 질량범위에서 매우 근접히 일치하는 것을 보였으며 Baysian and Akaike Information Criterion 검정을 통해 0.3 ≤ z ≤ 3의 범위에서 기존의 모델들보다 본 모델이 선호 돼야함을 확인하였다. 또한 확산계수가 적색편이에 대하여 선형진화에 근접한 변화를 보임을 발견하였으며, 특정 임계 적색편이(zc)를 기준으로 확산계수가 0에 수렴함을 발견하였다. 더 나아가 두 Planck모델과 WMAP7모델에서 도출된 확산계수는 서로 상당한 차이를 보였다. 이 결과는 암흑물질 헤일로의 splashback 질량함수가 z ≥ zc에서 매개변수가 없는 온전한 해석적 모델로 설명되고 zc가 독립적으로 우주의 초기조건을 독립적으로 특정지을 수 있는 가능성을 지님을 시사한다. 이 초록은 The Astrophysical Journal의 Ryu & Lee 2021, ApJ, 917, 98 (arxiv:2103.00730) 논문을 바탕으로 작성되었다.

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Comparison of Characteristics of Outflow Hydrograph Using the Linear and Nonlinear Muskingum-Cunge Methods (선형과 비선형 Muskingum-Cunge법에 의한 유출곡선의 특성 비교)

  • Kim, Jin-Su;Kim, Jin-Hong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.32 no.4
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    • pp.417-426
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    • 1999
  • A series of numerical experiments is performed to compare the characteristics of outflow hydrograph using linear and nonlinear Muskingum-Cunge methods for two cases: (a) sinusoidal inflow hydrographs and (b) rainfall inputs. The nonlinear method shows the steepening of the rising limb, coupled with a corresponding flattening of the receding limb. The linear method conserves mass exactly. In contrast, the nonlinear method is subject to a gain and a loss of mass. The loss of mass and the subsidence of peak outflow increases with a mild slope, a small baseflow $q_b$ and a large peak inflow to baseflow ratio $q_p/q_b$. A shock wave and associated numerical instability results in the increase of mass for a steep slope and a large $q_p/q_b$ ratio. While the linear method depends on the reference flow per unit-width, the nonlinear method depends on a baseflow and the $q_p/q_b$ ratio. It is found that, unlike for the sinusoidal inflow, the outflow for the rainfall inputs conserves mass fairly exactly in the nonlinear method.

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산소 동위원소를 이용한 산화물 이온 전도체의 산소 확산 거동 연구

  • Hong, Tae-Eun;Byeon, Mi-Rang;Bae, Gi-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.212-212
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    • 2014
  • 이트리아 안정화 지그코니아(Yttria-stabilized zirconia, YSZ)는 이트리아의 첨가에 의해 지르코니아에 생성된 산소 빈자리(oxygen vacancy)로 $O^{2-}$ 이온이 전도성을 가지게 되는 특징이 알려지면서 최근 고체산화물 연료전지연구에서 많은 관심을 받고 있다.[1] YSZ를 기반으로한 고체산화물 연료전지의 특성을 개선하기 위해서는 YSZ 내에서의 산소교환 메카니즘을 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 $^{18}O2$ 추적 기체(tracer gas) 이용하여 확산된 YSZ박막에서의 산소 확산 거동을 초미세이차이온질량분석기(Nano Secondary Ion Mass Spectrometry, Nano SIMS)를 이용하여 조사하였다. Nano SIMS는 작은 입사 이온빔의 크기를 구현할 수 있고, 다중검출기를 이용하여 높은 질량분해능으로 간섭없이 산소동위원소를 동시에 모두 검출할 수 있는 장점이 있다. 본 발표에서는 Nano SIMS를 이용한 YSZ박막에서의 산소 거동 평가 결과를 상세하게 보일 것이다.

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A Study of Hygroscopic Moisture Diffusion Analysis in Multimaterial System (이종 소재 접합체의 흡습 질량 확산 해석)

  • Kim, Yong-Yun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.2
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    • pp.11-15
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    • 2011
  • Heat transfer equation is first reviewed and then governing equation of moisture diffusion. Analogy scheme is applied to analysis the moisture absorption problem of polymers. It make possible to numerically analyze the diffusion problem for single medium by using commercial finite element code if it is under the isothermal loading condition. It is extended to special multimaterial system by introducing pressure ratio function, whose moisture characteristics of materials are proportional to temperature only. The weight changes of silicon-nonconductive-polymer joint model due to moisture absorption is measured and been very close to the numerical results as for single media with boundary condition with zero concentration, but yields numerical errors as for multisystem media.

Estimation of Mass Error in the Simulation of Mixing of Instantaneously Released Pollutants (순간 유입된 오염물질의 혼합 모의 시 질량 오차 산정)

  • Lee, Myung Eun;Seo, Il Won
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.5B
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    • pp.475-483
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    • 2008
  • 2D finite element model for analysis of transport of accidentally released pollutants in the flow was developed by SUPG method, and the mass balance of this model was checked though two example problems: line source and point source problem in the straight channel and unidirectional 2D flow field, respectively. All the test cases were simulated with both SUPG and conventional Galerkin method to compare the accuraccy of the numerical mass balance. Test results show that the model with SUPG can adequately conserve the released mass though simulation than the model using Galerkin method, so the developed model verified to be appropriate to solve this accidental mass release problem.

Study of Thermal Diffusion in the Copper Wire Using SIMS Depth Profiling (이차이온질량분석기의 깊이 분포도를 이용한 동선의 열적 확산에 대한 연구)

  • Park, Jong-Jin;Hong, Tae-Eun;Cho, Young-Jin;Seo, Young-Il;Moon, Byung-Sun;Park, Jong-Chan;Pak, Hyuk-Kyu;Lee, Jeong-Sik
    • Fire Science and Engineering
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    • v.22 no.5
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • Recently SIMS has attracted interest as new technique to distinguish the primary and the secondary arc beads. A Cs+ primary ion beam was used to detect the $^{12}C^-$, $^{63}Cu^-$, $^{18}O^-$, $^{35}Cl^-$ secondary ions which are formed during depth profiles in the copper wires. In this work, we studied thermal diffusion in the copper wire which are occurred with supplying over-current. The results demonstrated that Carbon and Chloride are diffused in PVC-coated copper wire deeper than none PVC-coated. However Oxygen showed the reverse diffusion property.

A Study on the Transport of Soil Contaminant (A Development of FDM Model for 3-D Advection-Diffusion Equation with Decay Term) (토양 오염원의 이동에 관한 연구 (감쇠항이 있는 3차원 이송-확산 방정식의 수치모형 개발))

  • Kim, Sang-Jun
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.45 no.2
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    • pp.179-189
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    • 2012
  • To simulate the transport of pollutant, a numeric model for the advection-diffusion equation with the decay term is developed. This is finite-difference model using the implicit method (with the weight factor ${\alpha}$) and Gauss-Seidel SOR(successive over-relaxation). This model is compared to the analytical solutions (of simpler dimensional or boundary conditions), and in the condition of Peclet number < 5~20, the result shows stable condition, and Crank-Nicolson method (${\alpha}$=0.5) shows the more accurate results than fully-implicit method (${\alpha}$=1). The mass of advection, diffusion and decay is calculated and the error of mass balance is less than 3%. This model can evaluate the 3-D concentrations of the advection-diffusion and decay problems, but this model uses only the finite-difference method with the fixd grid system, so it can be effectively used in the problems with small Peclet numbers like the pollutant transport in groundwater.

Free-Volume Theory for Diffusion (자유 부피 확산 이론)

  • 홍성욱
    • Membrane Journal
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    • v.8 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1998
  • 액체 상태에서 물질이 확산되는 현상을 자유 부피의 개념으로 해석하고자 하는 노력은 1959년에 Cohen과 Turnbull에 의해서 시작되었다. 그들은 액체의 부피를 두 부분으로 나누었는데, 하나는 분자가 차지하고 있는 점유 부피(Occupied volume)이고, 다른 하나는 자유 부피(Free-volume)로서 무작정한 열적 유동에 의해서 재분배된다. 온도의 변화에 의해 부피가 변하는 것은 이 자유 부피의 변화때문이며, 점유 부피는 온도에는 무관함 것으로 갖주하였다. 분자가 액체 상태에서 이동하려면 이웃에 충분한 크기의 자유 부피 공간이 존재해야한다. 따라서, 분자의 확산은 분자가 이들 자유 부피 공간들로 도약하는 것이다. Cohen-Turnbull의 이론에서는 순수한 액체의 자기 확산 계수(Self-diffusion conefficient)는 자유 부피의 무작정한 유동에 의하여 임계 크기의 공간이 생성되는 확률과 관련이 있다. Cohen-Turnbull 자유 부피 이론은 그 후 많은 사람들에 의해서 수정되었고, 그중에서 현재 가장 널리 사용되는 것은 Fujita의 이론과 Vrentas-Duda의 이론이다. 두 이론 모두 확산 데이터를 correlation하는데는 문제가 없으나, Vrentas-Duda의 이론만이 확산계수를 예측할 수 있는 능력이 있다. 또한, 고분자와 용매의 도약 단위의 몰 질량이 같을때에 Vrentas-Duda의 이론은 Fujita의 이론과 같아지므로, Fujita의 이론은 Vrentas-Duda의 이론의 특수한 경우라고 할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 Vrentas-Duda 자유 부피 이론만을 다루기로 하겠다.

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Study on Estimations of Initial Mass Fractions of CH4/O2 in Diffusion-Controlled Turbulent Combustion Using Inverse Analysis (확산지배 난류 연소현상에서 역해석을 이용한 CH4/O2의 초기 질량분율 추정에 관한 연구)

  • Lee, Kyun-Ho;Baek, Seung-Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.7
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    • pp.679-688
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    • 2010
  • The major objective of the present study is to extend the applications of inverse analysis to more realistic engineering fields with a complex combustion process rather than the traditional simple heat-transfer problems. In order to do this, the unknown initial mass fractions of $CH_4/O_2$ are estimated from the temperature measurement data by inverse analysis in the practical diffusion-controlled turbulent combustion problem. In order to ensure efficient inverse analysis, the repulsive particle swarm optimization (RPSO) method, which belongs to the class of stochastic evolutionary global optimization methods, is implemented as an inverse solver. Based on this study, it is expected that useful information can be obtained when inverse analysis is used in the diagnosis, design, or optimization of real combustion systems involving unknown parameters.

Analysis of Concentration Distribution and Diffusion Depth in Tinted Lenses Using the Law of Diffusion (확산법칙을 이용한 착색렌즈에서의 농도분포와 확산깊이의 분석)

  • Choi, Eun Jung;Lee, Sin Ui
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.16 no.4
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    • pp.403-408
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    • 2011
  • Purpose: To study the concentration distribution and diffusion depth in tinted lenses using the law of diffusion. Methods: The measured values taken from experiments were fitted with the theoretical fitting curve induced on the basis of Fick's second law of diffusion. Results: The fitting curves were in very good agreement with the measured values. As the results, we found the quantitative relationship between mass of dye solution diffused into the tinted lens per unit area and dyeing time, and evaluated concentration distribution of dye in tinted lens, diffusion depth, etc. Conclusions: The dyeing mechanism of tinted lenses can be well described by diffusion theory.