• Advances in nano research
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• 제12권1호
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• pp.25-35
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• 2022

Within the framework of the density functional theory combined with the method of non-equilibrium Green's functions (DFT + NEGF), the features of electron transport in fullerene nanojunctions, which are «core-shell» nanoobjects made of a combination of fullerenes of different diameters C₂₀, C₈₀, C₁₈₀, placed between gold electrodes (in a nanogap), are studied. Their transmission spectra, the density of state, current-voltage characteristics and differential conductivity are determined. It was shown that in the energy range of -0.45-0.45 eV in the transmission spectrum of the "Au-C₁₈₀-Au" nanojunction appears a HOMO-LUMO gap with a width of 0.9 eV; when small-sized fullerenes C₂₀, C₈₀ are intercalation into the cavity C₁₈₀ the gap disappears, and a series of resonant structures are observed on their spectra. It has been established that distinct Coulomb steps appear on the current-voltage characteristics of the "Au-C₁₈₀-Au" nanojunction, but on the current-voltage characteristics "Au-C₈₀@C₁₈₀-Au", "Au-(C₂₀@C₈₀)@C₁₈₀-Au" these step structures are blurred due to a decrease in Coulomb energy. An increase in the number of Coulomb features on the dI/dV spectra of core-shell fullerene nanojunctions was revealed in comparison with nanojunctions based on fullerene C₆₀, which makes it possible to create high-speed single-electron devices on their basis. Models of single-electron transistors (SET) based on fullerene nanojunctions "Au-C₁₈₀-Au", "Au-C₈₀@C₁₈₀-Au" and "Au-(C₂₀@C₈₀)@C₁₈₀-Au" are considered. Their charge stability diagrams are analyzed and it is shown that SET based on C₈₀@C₁₈₀-, (C₂₀@C₈₀)@C₁₈₀- nanojunctions is output from the Coulomb blockade mode with the lowest drain-to-source voltage.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권1호
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• pp.13-25
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• 2024

교통관리에서 교통상황을 판단하는 판단지표의 중요성과 필요성은 계속해서 높아지고 있다. 기존 교통상황 판단지표들은 속도, 교통량, 밀도 기반으로 각각의 특성에 맞춰 개발되었지만, 속성별 가지는 문제점과 종합적인 상황을 보여줄 수 없어 모니터링 지표로는 적합하지 않았다. 이에 본 연구에서는 도로 소통상황과 안전도를 판단하는 지표들을 통합하여 모니터링에 적합한 통합지표 개발을 목표로 하였다. 교통상황의 변화를 판단할 수 있고 안전도를 판단할 수 있는 지표들을 검토하고 실시간 ITS 데이터를 적용할 수 있도록 지표를 재정립하였다. 요인분석을 통해 지표 간 관계성을 분석하여 가중치를 도출한 뒤 하나의 통합지표를 개발하였다. 통합지표는 교통상황의 변화와 안전도의 변화를 보여줄 수 있는 지표로 향후 교통정보센터에 적용하여 종합적인 교통상황을 모니터링할 수 있는 교통환경으로의 발전에 기여할 수 있을 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제17권4호
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• pp.99-110
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• 1999

도시지역의 대기오염은 주로 자동차에 기인하며, 이는 보편적인 현상으로 나타나고 있다. 특히 서울시의 경우 자동차에 의한 대기오염 비중이 85.7%(1997년 기준)를 차지하고 있을 만큼 큰 비중을 보이고 있다. 이에 본 연구의 1차적 관심사는 서울시 대기오염의 주된 요인인 교통부문의 개별적 분석보다는 지속가능한 도시발전을 위한 새로운 패러다임의 적용이라는 관점에서 향후 서울시의 교통.환경부문의 통합연계 분석에 대한 공감대 형성 및 활용가능성 모색에 두었다. 서울시 통행 O-D자료를 바탕으로 환경주행세 부과를 고려한 단기교통혼잡관리모형 적용결과, 교통.환경부 문간 연계통합모형의 실제 유의성을 발견할 수 있었다. 즉 환경주행세의 시행전후 비교분석에 의하면, 유류소비 단위당 500원/${\ell}$과 1,000원/${\ell}$을 부과할 경우, 오전 첨두시간대의 대기오염물질 배출량은 시행후 10.7%와 17.3%씩 감소하는 것으로 나타났다. 이에 비하여 유류소비량 저감은 20.2%와 30.3%로서, 저감비율이 상대적으로 높게 반영되고 있다. 그러나 단위 유류소비량에 대한 차종별 오염물질 배출량 비중은 버스 46.4, 화물차 50.4, 승용차 14.4 등으로 산출되어, 환경주행세 500원/${\ell}$ 부과에 의한 승용차의 오염배출 비중은 비탄력적인 반면에 오염물질 배출량이 많은 버스 및 화물차의 비중은 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 결과적으로 자동차 유발 대기오염의 비중을 낮추기 위해서는 차종별 오염물질 배출경향을 고려한 환경주행세의 차별부과 방식이 고려되어야 할 것이다. 예를 들면, 차종별 유류소비량에 대한 오염물질 배출비중을 균등화하는 방법, 또는 서울지역 오존오염의 원인이 되는 HC와 NOx 오염물질의 총량에 대한 차종별 기여도를 평균화하는 방법이 적용될 수 있다. 한편으론 환경주행세의 부과방식과 병행하여, 자동차 오염물질 배출을 저감할 수 있는 삼원촉매장치와 매연여과장치의 부착, 오염물질 과다배출 차량의 조기폐차 시행에 의한 인센티브 부여, 그리고 청정자동차 구입에 의한 버스업체의 환경주행세 감면 등과 같은 제도적 장치도 함께 고려되어야 한다. 그러나 본 연구에서 의도하였던 도로환경용량을 고려한 통행량 배분의 실제적 효과를 산출하기 위해서는 첫째, 통행비용의 절감과 대기질 개선이라는 공동선(共同善)을 추구하기 위한 교통.환경간 통합패러다임의 적용모형 개발과 활용가능성 모색, 둘째, 물리적 기준인 도로별 고통용량기준을 환경요소도 포함하는 도로환경용량으로의 전환, 셋째, 통행시간.환경비용.도로건설 및 유지비용뿐만 아니라 자동차 이용에 따른 연료소비 등을 포함하는 통행배분 모형 개발, 넷째, 단기혼잡프로그램을 활용하여 자동차 유발 대기오염물질 배출량 저감효과와의 연계시도 등과 같은 사항이 지속적으로 연구.개발되어야 할 것이다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.34-38
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• 2013

AC Losses for face to face stacks of four identical coated conductors (CCs) were numerically calculated using the H-formulation combined with the E-J power law and the Kim model. The motive sample was the face to face stack of four 2 mm-wide CC tapes with 2 ${\mu}m$ thick superconducting layer of which the critical current density, $J_c$, was $2.16{\times}10^6A/cm^2$ on IBAD-MgO template, which was suggested for the mitigation of ac loss as a round shaped wire by Korea Electrotechnology Research Institute. For the calculation the cross section of the stack was simply modeled as vertically aligned 4 rectangles of superconducting (SC) layers with $E=E_o(J(x,y,t)/J_c(B))^n$ in x-y plane where $E_o$ was $10^{-6}$ V/cm, $J_c$(B) was the field dependence of current density and n was 21. The field dependence of the critical current of the sample measured in four-probe method was employed for $J_c$(B) in the equation. The model was implemented in the finite element method program by commercial software. The ac loss properties for the stacks were compared with those of single 4 cm-wide SC layers with the same critical current density or the same critical current. The constraint for the simulation was imposed in two different ways that the total current of the stack obtained by integrating J(x,y,t) over the cross sections was the same as that of the applied transport current: one is that one fourth of the external current was enforced to flow through each SC. In this case, the ac loss values for the stacks were lower than those of single wide SC layer. This mitigation of the loss is attributed to the reduction of the normal component of the magnetic field near the SC layers due to the strong expulsion of the magnetic field by the enforced transport current. On the contrary, for the other case of no such enforcement, the ac loss values were greater than those of single 4cm-wide SC layer and. In this case, the phase difference of the current flowing through the inner and the outer SC layers of the stack was observed as the transport current was increased, which was a cause of the abrupt increase of ac loss for higher transport current.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권1호
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• pp.23-60
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• 2016

The major objective of this study was to develop further understanding of 3D nearshore hydrodynamics under a variety of wave and tidal forcing conditions. The main tool used was a comprehensive 3D numerical model - combining the flow module of Delft3D with the WAVE solver of XBeach - of nearshore hydro- and morphodynamics that can simulate flow, sediment transport, and morphological evolution. Surf-swash zone hydrodynamics were modeled using the 3D Navier-Stokes equations, combined with various turbulence models (${\kappa}-{\varepsilon}$, ${\kappa}-L$, ATM and H-LES). Sediment transport and resulting foreshore profile changes were approximated using different sediment transport relations that consider both bed- and suspended-load transport of non-cohesive sediments. The numerical set-up was tested against field data, with good agreement found. Different numerical experiments under a range of bed characteristics and incident wave and tidal conditions were run to test the model's capability to reproduce 3D flow, wave propagation, sediment transport and morphodynamics in the nearshore at the field scale. The results were interpreted according to existing understanding of surf and swash zone processes. Our numerical experiments confirm that the angle between the crest line of the approaching wave and the shoreline defines the direction and strength of the longshore current, while the longshore current velocity varies across the nearshore zone. The model simulates the undertow, hydraulic cell and rip-current patterns generated by radiation stresses and longshore variability in wave heights. Numerical results show that a non-uniform seabed is crucial for generation of rip currents in the nearshore (when bed slope is uniform, rips are not generated). Increasing the wave height increases the peaks of eddy viscosity and TKE (turbulent kinetic energy), while increasing the tidal amplitude reduces these peaks. Wave and tide interaction has most striking effects on the foreshore profile with the formation of the intertidal bar. High values of eddy viscosity, TKE and wave set-up are spread offshore for coarser grain sizes. Beach profile steepness modifies the nearshore circulation pattern, significantly enhancing the vertical component of the flow. The local recirculation within the longshore current in the inshore region causes a transient offshore shift and strengthening of the longshore current. Overall, the analysis shows that, with reasonable hypotheses, it is possible to simulate the nearshore hydrodynamics subjected to oceanic forcing, consistent with existing understanding of this area. Part II of this work presents 3D nearshore morphodynamics induced by the tides and waves.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권3호
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• pp.17-24
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• 2021

페로브스카이트 태양전지는 용액공정으로 제작되어 공정 중 전구체 조성제어를 통해 밴드갭을 용이하게 조절할 수 있다. 탠덤 태양전지의 상부셀로 활용하여 실리콘 태양전지와 접합 시 30% 이상의 효율 달성이 가능하지만, 페로브스카이트 태양전지의 낮은 안정성이 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다. 아이오딘 이온 및 전극 물질 확산이 주된 열화기구로 알려져 있어 장기 안정성을 확보하기 위해서는 이러한 이온 이동의 방지가 필요하다. 본 연구에서는 층간소재와 페로브스카이트 광활성층 사이의 이온이동에 의한 열화현상을 관찰하고, 이를 억제하기 위해 페로브스카이트 소재와 은전극 사이에 버퍼층을 도입하여 소자의 안정성을 확보하였다. 85℃에서 300시간 이상 보관 시 버퍼가 없는 소자는 페로브스카이트 층이 PbI₂ 및 델타상으로 변화하며 변색되었으며 AgI가 형성되는 것을 확인했다. LiF와 SnO₂ 버퍼 도입 시 이온이동 억제 효과를 통해 페로브스카이트 태양전지의 열안정성이 향상되었다. LiF버퍼층 적용 및 봉지를 한 소자는 85℃-85%RH damp heat 시험 200시간 후 효율감소가 발생하지 않았으며 추가로 AM 1.5G-1SUN 하에서 최대출력점을 추적하였을 때 200시간 후 초기 효율의 90% 이상 유지하는 것을 확인했다. 이 결과는 버퍼층 형성을 통한 층간 물질이동 억제가 장기안정성을 확보하기 위한 필요조건임을 보여준다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권6호
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• pp.1223-1235
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• 1998

연구배경 : 급성호흡곤란증후군(ARDS) 환자의 폐 산소화를 개선시키기 위한 보조적 치료법인 복와위 자세에서의 인공환기는 대상 환자의 약 61%에서, 흡입 산화질소 투여는 60-80%에서 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 산소화 호전의 주된 기전은 복와위시는 이환이 심한 등쪽 폐의 환기 호전에 의한 단락 감소이며, 산화질소 투여 시는 이환부위로부터 정상 폐포로의 폐 혈류의 재분포에 의한 단락 감소안 것으로 알려져 있다. 그러므로 복와위와 산화질소의 병용 치료 시 산소화 개선에 상승 효과를 기대할 수 있으나 이에 관한 임상 연구는 없었다. 이에 저자들은 ARDS환자에서 두 치료의 병합이 가스 교환 및 혈류 역학에 미치는 영향을 관찰하였다. 방 법 : ARDS 환자 12명(연령 $56{\pm}12$ 세, 남 : 여=9 : 3)을 대상으로 앙와위에서 호흡 및 혈류역학적 지표를 측정한 후 복와위로 전환하였다. 복와위 30분과 2시간에 동일 지표들을 측정한 뒤 산화질소를 투여하고 (5-10 ppm), 이후 30분, 2 시간 및 산화질소 투여 중단 후 10분에 각각 동일 지표들을 재 측정하였다. 결 과 : 가스 교환 지표 : 복와위에서 산화질소 병용 치료시, 앙와위 및 복와위에서보다 $PaO_2/FiO_2$가 증가되었고(각각 p< 0.01) 폐동맥혈 산소분압차($AaDO_2$)는 감소하였다(각각 p<0.005). 호흡 역학적 지표 : 폐 탄성, 호흡기계 탄성, 기도 저항 및 흡기말 기도압은 치료 방법에 따른 차이가 없었다. 혈류 역학적 지표 : 복와위에서 산화질소 병용 치료시, 앙와위 및 복와위에서보다 심 박출량 및 조직산소전달량($DO_2$)이 증가되었으며(각 P< 0.05), 폐혈관 저항, 평균 폐동맥압 및 폐동맥쐐기압은 감소되었다(각 P< 0.05). 결 론 : 급성호흡곤란증후군 환자에서 복와위 및 산화질소 홉업의 병용 치료는 복와위 단독 치료에 비해 폐산소화 호전에 상승 작용이 있으며, 조직으로의 산소 전달량도 증가시키므로 급성호흡곤란증후군 환자의 보조적인 치료법으로써 유용할 것으로 사료되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권11호
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• pp.1265-1276
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• 2005

The elliptic conceptual second moment models for turbulent heat fluxes, which are proposed on the basis of elliptic-blending and elliptic-relaxation equations, are applied to calculate the combined forced and natural turbulent convection in a vertical plane channel. The models satisfy the near-wall balance between viscous diffusion, viscous dissipation and temperature-pressure gradient correlation, and also have the characteristics of approaching its respective conventional high Reynolds number model far away from the wall. Also the models are closely linked to the elliptic blending model which is used for the prediction of Reynolds stress. In order to calibrate the heat flux models, firstly, the distributions of mean temperature and scala flux in fully developed channel flow with constant wall difference temperature are solved by the present models. The buoyancy effect on the turbulent characteristics including the mean velocity and temperature, the Reynolds stress tensor, and the turbulent heat flux vector are examined. In the opposing flow, the turbulent transport is greatly enhanced with both the Reynolds stresses and the turbulent heat fluxes being remarkably increased; whereas, in the aiding flow, the opposite change is observed. The results of prediction are directly compared to the DNS to assess the performance of the model predictions and show that the behaviors of the turbulent heat transfer in the whole flow region are well captured by the present models.

• 한국해안해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.63-71
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• 1992

연흔(ripple)이 발랄할 수 있는 이동상 해저면에서 파낭과 해류가 함께 작용할 때의 마찰력을 구하는 해법을 개발하였다. 본 해법에서 연흔의 형상에 대한 판별은 경험식을 이용하였다. 해법의 주요 골격은 프란틀의 혼합거리리논이며 해류의 감속률을 구하기 위한 확산계수비를 계산할 때 임의각의 합성영향을 고려하였으며, 모든 수치적분식의 解는 약산식으로 표현하여 계산효율을 증진시켰다. 또한 연흔을 고려하여 구한 마찰력을 기존 토사이동양 산정식에 적용하였으며 이를 발표된 실험자료와 비교하여 보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.335.1-335.1
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• 2016

The electronic structures of a hybrid magnetic-electric quantum ring and two terminal conductance taking into account the resonant backscattering via both magnetic and electric edge channels are studied. The hybrid magnetic-electric quantum ring is formed by a magnetic quantum dot combined with an additional antidot electrostatic potential at the center of the dot. Electrons are both magnetically and electrically confined to the plane. The antidot potential repelling electrons from the center of the dot plays an important role in the energy spectra and magnetoconductance. The angular momentum transition in the ground state and the behavior of magnetoconductance due to a change of the antidot potential are shown in comparison with the conventional magnetic quantum dot.