• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권6호
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• pp.747-769
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• 2020

This paper provides a semi-analytical approach to investigate the variations of 3D displacement components, electric potential, stresses, electric displacements and transverse vibration frequencies in laminated piezoelectric composite plates based on the scaled boundary finite element method (SBFEM) and the precise integration algorithm (PIA). The proposed approach can analyze the static and dynamic responses of multilayered piezoelectric plates with any number of laminae, various geometrical shapes, boundary conditions, thickness-to-length ratios and stacking sequences. Only a longitudinal surface of the plate is discretized into 2D elements, which helps to improve the computational efficiency. Comparing with plate theories and other numerical methods, only three displacement components and the electric potential are set as the basic unknown variables and can be represented analytically through the transverse direction. The whole derivation is built upon the three dimensional key equations of elasticity for the piezoelectric materials and no assumptions on the plate kinematics have been taken. By virtue of the equilibrium equations, the constitutive relations and the introduced set of scaled boundary coordinates, three-dimensional governing partial differential equations are converted into the second order ordinary differential matrix equation. Furthermore, aided by the introduced internal nodal force, a first order ordinary differential equation is obtained with its general solution in the form of a matrix exponent. To further improve the accuracy of the matrix exponent in the SBFEM, the PIA is employed to make sure any desired accuracy of the mechanical and electric variables. By virtue of the kinetic energy technique, the global mass matrix of the composite plates constituted by piezoelectric laminae is constructed for the first time based on the SBFEM. Finally, comparisons with the exact solutions and available results are made to confirm the accuracy and effectiveness of the developed methodology. What's more, the effect of boundary conditions, thickness-to-length ratios and stacking sequences of laminae on the distributions of natural frequencies, mechanical and electric fields in laminated piezoelectric composite plates is evaluated.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권2호
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• pp.168-176
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• 2015

This study was performed to investigate the effects of heat treatment the on mechanical properties of two species of wood under different heating conditions including at $180^{\circ}C$ for 12 h and 24 h, and at $210^{\circ}C$ for 3 h and 6 h. Two species of wood, Pinus densiflora and Larix kaempferi, were exposed to different heat treatments to assess the effects on the volume change, bending properties in static and dynamic mode and compressive strength. The results showed heat treatment caused significant changes in mechanical properties such as the static and dynamic moduli of elasticity ($MOE_d$ and $MOE_s$), and the modulus of rupture (MOR). The volume of the wood after heat treatment decreased as the heating temperature and time were increased. The bending strength performance of the wood after heat treatment decreased as the heating temperature and time were increased. The effect of heat treatment at a high temperature on the bending MOR was greater in both species than that for a long time. However, the compressive strengths of all the heat-treated samples were higher than the control sample. Furthermore, highly significant correlations between $MOE_d$ and MOR, and $MOE_s$ and MOR were found for all heating conditions.

• 한국해양공학회지
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• 제33권1호
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• pp.33-41
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• 2019

Estimating fatigue damage is a very important issue in the design of ships. The springing and whipping response, which is the hydro-elastic response of the ship, can increase the fatigue damage of the ship. So, these phenomena should be considered in the design stage. However, the current studies on the the application of springing and whipping responses at the design stage are not sufficient. So, in this study, a prediction method was developed using fluid-structural interaction analysis to assess of the fatigue damage induced by springing and whipping. The stress transfer function (Stress RAO) was obtained by using the 3D FE model in the frequency domain, and the fatigue damage, including linear springing, was estimated by using the wide band damage model. We also used the 1D beam model to develop a method to estimate the fatigue damage, including nonlinear springing and whipping by the vertical bending moment in the short-term sea state. This method can be applied to structural members where fatigue strength is weak to vertical bending moments, such as longitudinal stiffeners. The methodology we developed was applied to 325K VLOC, and we analyzed the effect of the springing and whipping phenomena on the existing design.

• 대한화장품학회지
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• 제40권3호
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• pp.279-287
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• 2014

폐경 이후 여성에서 발생되는 에스트로겐의 감소는 피부노화와 밀접한 관련이 있으며, 피부의 정상적 상태와 기능을 저하시키게 된다. 지난 10여 년간 보고된 많은 연구결과를 살펴보면, 에스트로겐은 폐경 이후 여성의 피부에서 콜라겐 감소를 막아주고, 탄력을 회복시키며, 건조한 피부를 개선시키는 등의 피부 안티에이징 효능을 가지는 것을 알 수 있다. 에스트로겐과 유사한 구조로 인해 파이토에스트로겐이라 알려진 이소플라본은 자외선에 의해 유도된 피부 손상을 보호하는 기작이 널리 알려져 왔으나 피부세포에서 에스트로겐과 유사한 안티에이징 효능을 가지는지에 대해서는 많은 연구가 진행되지 않았다. 이에 본 연구에서는 콩류 등에 많이 함유된 이소플라본인 다이드제인이 에스트로겐과 유사한 활성 및 효능을 가지는지 밝히고자 하였다. 먼저 에스트로겐 수용체와의 결합을 통한 transcriptional activity에 미치는 효과를 luciferase assay를 통해 살펴본 결과, 다이드제인은 대조군에 비해 농도 의존적으로 estrogen receptor-dependent transcriptional activity를 유의하게 증가시켰다. 다음으로 사람의 피부 섬유아세포를 이용하여 다이드제인이 세포외 기질단백질 성분들의 발현에 미치는 효과를 조사한 결과, 다이드제인은 콜라겐 타입 I, 콜라겐 타입 IV, 엘라스틴 및 피브릴린-1의 발현을 유의하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 모든 실험조건에서 에스트로겐 단독 효능과의 비교 분석을 통해 다이드제인은 에스트로겐과 유사한 효능을 가진다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 다이드제인은 기존에 알려진 이소플라본의 광보호 효능과 더불어 파이토에스트로겐 효능을 가짐으로써 갱년기 여성의 피부 안티에이징을 위해 활용할 수 있을 것이라 제안한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권9호
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• pp.1225-1229
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• 2007

비타민 $D_2$ 강화한 표고버섯(3%)과 해조칼슘을 첨가하여 비살균 제품이며 숙면에 속하는 냉면을 제조한 후, 편의식 개발을 목적으로 저장성을 예측하고자 하였다. $5^{\circ}C$에서 8일간 냉장저장하면서 미생물 및 관능적 품질 변화를 관찰한 결과, 냉면의 초기 세균 수는 2.54 log CFU/g 정도였으며, 냉장 조건에서 6일까지는 세균수가 5 log CFU/g 이하로서 식용에 적합하다고 판단되었다. 버섯냉면을 8일간 냉장저장 중에는 이취를 인식하지 못하였고 육안으로는 곰팡이 발생여부를 확인할 수 없었다. 표고버섯 첨가냉면을 총 8주 동안 냉동저장$(-18^{\circ}C)$하여 검사한 결과, 총세균수는 $770{\sim}160$ CFU/g 정도로 저장기간 중 유의적 차이를 보였으나 전 기간에 걸쳐 숙면의 저장가능 조건인 $1{\times}10^5$ CFU/g 이하로서 8주까지는 유통 및 저장 조건이 잘 유지된다면 미생물적 품질은 비교적 안전할 것으로 여겨진다. 윤기, 버섯 향, 쌉쌀한 맛, 씹힘성 및 탄력성의 관능특성은 8주간의 냉동저장 기간 동안 제조 직후와 비교할 때 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 이 결과는 미생물검사 결과와 함께 저장 안정성이 매우 큼을 시사하는 것으로 여겨진다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권9호
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• pp.3-10
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• 2018

While computer environments have been dramatically developed in recent years, as the building structures become larger, the structural analysis models are also becoming more complex. So there is still a need to model one shear wall with one finite element. From the viewpoint of the concept of FEA, if one shear wall is modeled by one finite element, the result of analysis is not likely accurate. Shear wall may be modelled with various finite elements. Among them, considering the displacement compatibility condition with the beam element connected to the shear wall, plane stress element with in-plane rotational stiffness is preferred. Therefore, in order to analyze one shear wall with one finite element accurately, it is necessary to evaluate finite elements developed for the shear wall analysis and to develop various plane stress elements with rotational stiffness continuously. According to the above mentioned need, in this study, the theory about a plane stress element using hierarchical interpolation equation is reviewed and stiffness matrix is derived. And then, a computer program using this theory is developed. Developed computer program is used for numerical experiments to evaluate the analysis results using commercial programs such as SAP2000, ETABS, PERFORM-3D and MIDAS. Finally, the deflection equation of a cantilever beam with narrow rectangular section and bent by an end load P is derived according to the elasticity theory, and it is used to for comparison with theoretical solution.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제17권3호
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• pp.131-140
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• 2005

In this work we show the results of our most recent Direct Numerical Simulations (DNS) of turbulent viscoelastic channel flow using spectral spatial approximations and a stabilizing artificial diffusion in the viscoelastic constitutive model. The Finite-Elasticity Non-Linear Elastic Dumbbell model with the Peterlin approximation (FENE-P) is used to represent the effect of polymer molecules in solution, The corresponding rheological parameters are chosen so that to get closer to the conditions corresponding to maximum drag reduction: A high extensibility parameter (60) and a moderate solvent viscosity ratio (0.8) are used with two different friction Weissenberg numbers (50 and 100). We then first find that the corresponding achieved drag reduction, in the range of friction Reynolds numbers used in this work (180-590), is insensitive to the Reynolds number (in accordance to previous work). The obtained drag reduction is at the level of $49\%\;and\;63\%$, for the friction Weissenberg numbers 50 and 100, respectively. The largest value is substantially higher than any of our previous simulations, performed at more moderate levels of viscoelasticity (i.e. higher viscosity ratio and smaller extensibility parameter values). Therefore, the maximum extensional viscosity exhibited by the modeled system and the friction Weissenberg number can still be considered as the dominant factors determining the levels of drag reduction. These can reach high values, even for of dilute polymer solution (the system modeled by the FENE-P model), provided the flow viscoelasticity is high, corresponding to a high polymer molecular weight (which translates to a high extensibility parameter) and a high friction Weissenberg number. Based on that and the changes observed in the turbulent structure and in the most prevalent statistics, as presented in this work, we can still rationalize for an increasing extensional resistance-based drag reduction mechanism as the most prevalent mechanism for drag reduction, the same one evidenced in our previous work: As the polymer elasticity increases, so does the resistance offered to extensional deformation. That, in turn, changes the structure of the most energy-containing turbulent eddies (they become wider, more well correlated, and weaker in intensity) so that they become less efficient in transferring momentum, thus leading to drag reduction. Such a continuum, rheology-based, mechanism has first been proposed in the early 70s independently by Metzner and Lamley and is to be contrasted against any molecularly based explanations.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권11호
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• pp.182-189
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• 2006

오프라인 상점에서의 신발 구매는 소비자가 직접 신발을 착용해 봄으로써 어느 정도 자신의 발에 맞는 신발을 선택할 수 있다. 그러나 온라인의 경우에 소비자들은 구매과정에서에 신발에 대한 정보를 정확하게 전달받지 못하기 때문에 신중한 판단을 내리지 못하는 경우가 많다. 그러므로 사용자 중심의 인터넷 쇼핑에 대한 해결 방안은 사용자들이 쉽게 접근할 수 있는 새로운 형태의 프로토타입의 개발이라 볼 수 있다. 따라서 계측을 통한 발 형태 분류 결과를 온라인상에서 착용감이 좋은 신발류를 구매하기 위한 프로토타입을 개발하였으며 그 내용은 디자인의 경우 소비자가 원하는 View를 마우스 조작으로 세부적인 디자인 및 형태를 살펴 볼 수 있도록 설계 하였고, 착용성의 경우 신발 사이즈에 대한 평면도를 인터넷 상에서 Print하여 기성 신발에 대한 자신의 발 치수를 직접 잴 수 있도록 하였으며, 기능성은 현실세계에서 체득 되어지는 것이지만 이러한 감성적인 것을 온라인상에서 최대화시키기 위하여 소비자가 선택한 신발에 대해서 소재에서 오는 신발의 '유연성', 소재와 물과의 관계를 시각화한 '방수성', 신발과 소비자 발과의 밀착성 정도를 시각화한 '착용성', 신발의 밑창이 지면과의 관계 속에서 나타나는 충격 흡수를 시각화한 '탄력성' 이렇게 네가지의 기능을 나타내었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권4호
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• pp.413-419
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• 2021

본 연구에서는 3D 프린팅 카트리지로서 수리미 혼합물의 가능성을 확인하기 위하여 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화와 냉장 저장 시 나타나는 물성 변화 및 관능평가를 측정하였다. 그 결과 색도 변화에서는 명도와 황색도의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 높은 값을 보였고, 적색도와 색차의 경우 감자 전분 무첨가군이 냉장 저장 전과 후 모두 가장 낮은 값을 나타냈다. 적색도의 경우 0, 1, 3 wt% 첨가군에서 7일간 냉장 저장에 따른 유의한 감소가 확인되었고, 황색도의 경우 1, 2 wt% 첨가군에서 저장에 따른 유의간 감소를 보였다. 감자 전분 첨가에 따른 물성 변화에서는 경도와 검성이 감자 전분 첨가군이 무첨가군에 비해 증가하였다. 부착성, 탄력성, 응집성, 씹힘성 및 복원성에서는 감자 전분 첨가군과 무첨가군 사이에 유의적인 차이가 없었다. 냉장 저장에 따른 물성 변화에서 가열 후 7일 저장한 수리미 혼합물의 경우 저장 전 수리미 혼합물과 비교하여 유의적인 차이가 없었다. 가열 후 7일간 냉장 저장 후 튀긴 수리미 혼합물의 경우 경도, 검성, 씹힘성은 냉장 저장 전보다 감소하였고, 응집성, 복원성은 증가하는 결과를 확인하였다. 관능평가 결과, 감자전분의 함량이 증가함에 따라 냄새, 맛, 경도, 탄력성 및 종합적 호감도 등 전체적으로 증가하는 경향을 보였으나 유의한 변화는 없었다. 7일간 냉장 저장한 가열 수리미는 모든 항목에 있어서 감자 전분 함량의 증가에 따른 유의적인 차이가 확인되지 않았다. 또한 색깔을 제외한 나머지 항목에서는 냉장 저장에 따른 유의한 차이가 확인되지 않았다. 이러한 결과를 통해 감자 전분의 첨가가 수리미 혼합물의 맛과 냄새에 영향을 주지 않고, 냉장 저장 시에도 관능 평가 상 큰 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다. 따라서 수리미 혼합물 제조 시 감자 전분의 첨가는 제품의 제조 및 냉장 보관 상 물성 및 품질에 영향을 주지 않는 것으로 확인된 바, 감자 전분이 3D프린팅용 수리미 제조 시 카트리지 소재로 적합하다고 사료된다.

• Computers and Concrete
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• 제12권2호
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• pp.169-186
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• 2013

The aim of this paper is to determine the effect of soil-structure interaction and time dependent material properties on behavior of concrete box-girder highway bridges. Two different finite element analyses, one stage and construction stage, have been carried out on Komurhan Bridge between Elazi$\breve{g}$ and Malatya province of Turkey, over Fırat River. The one stage analysis assume that structure was built in a second and material properties of structure not change under different loads and site conditions during time. However, construction stage analysis considers that construction time and time dependent material properties. The main and side spans of bridge are 135 m and 76 m, respectively. The bridge had been constructed in 3 years between 1983 and 1986 by balanced cantilever construction method. The parameters of soil-structure interaction (SSI), time dependent material properties and construction method are taken into consideration in the construction stage analysis while SSI is single parameter taking into consideration in the one stage analysis. The 3D finite element model of bridge is created the commercial program of SAP2000. Time dependent material properties are elasticity modulus, creep and shrinkage for concrete and relaxation for steel. Soft, medium, and firm soils are selected for evaluating SSI in both analyses. The results of two different finite element analyses are compared with each other. It is seen that both construction stage and SSI have a remarkable effect on the structural behavior of the bridge.