• Title/Summary/Keyword: Constitutive Model

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Coupled T-H-M Processes Calculations in KENTEX Facility Used for Validation Test of a HLW Disposal System (고준위 방사성 폐기물 처분 시스템 실증 실험용 KENTEX 장치에서의 열-수리-역학 연동현상 해석)

  • Park Jeong-Hwa;Lee Jae-Owan;Kwon Sang-Ki;Cho Won-Jin
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.4 no.2
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    • pp.117-131
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    • 2006
  • A coupled T-H-M(Thermo-Hydro-Mechanical) analysis was carried out for KENTEX (KAERI Engineering-scale T-H-M Experiment for Engineered Barrier System), which is a facility for validating the coupled T-H-M behavior in the engineered barrier system of the Korean reference HLW(high-level waste) disposal system. The changes of temperature, water saturation, and stress were estimated based on the coupled T-H-M analysis, and the influence of the types of mechanical constitutive material laws was investigated by using elastic model, poroelastic model, and poroelastic-plastic model. The analysis was done using ABAQUS, which is a commercial finite element code for general purposes. From the analysis, it was observed that the temperature in the bentonite increased sharply for a couple of days after heating the heater and then slowly increased to a constant value. The temperatures at all locations were nearly at a steady state after about 37.5 days. In the steady state, the temperature was maintained at $90^{\circ}C$ at the interface between the heater and the bentonite and at about $70^{\circ}C$ at the interface between the bentonite and the confining cylinder. The variation of the water saturation with time in bentonite was almost same independent of the material laws used in the coupled T-H-M processes. By comparing the saturation change of T-H-M and that of H-M(Hydro-Mechanical) processes using elastic and poroelastic material mod31 respectively, it was found that the degree of saturation near the heater from T-H-M calculation was higher than that from the coupled H-M calculation mainly because of the thermal flux, which seemed to speed up the saturation. The stresses in three cases with different material laws were increased with time. By comparing the stress change in H-M calculation using poroelasetic and poroelasetic-plastic model, it was possible to conclude that the influence of saturation on the stress change is higher than the influence of temperature. It is, therefore, recommended to use a material law, which can model the elastic-plastic behavior of buffer, since the coupled T-H-M processes in buffer is affected by the variation of void ratio, thermal expansion, as well as swelling pressure.

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Evaluation of Tensions and Prediction of Deformations for the Fabric Reinforeced -Earth Walls (섬유 보강토벽체의 인장력 평가 및 변형 예측)

  • Kim, Hong-Taek;Lee, Eun-Su;Song, Byeong-Ung
    • Geotechnical Engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.157-178
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    • 1996
  • Current design methods for reinforced earth structures take no account of the magnitude of the strains induced in the tensile members as these are invariably manufactured from high modulus materials, such as steel, where straits are unlikely to be significant. With fabrics, however, large strains may frequently be induced and it is important to determine these to enable the stability of the structure to be assessed. In the present paper internal design method of analysis relating to the use of fabric reinforcements in reinforced earth structures for both stress and strain considerations is presented. For the internal stability analysis against rupture and pullout of the fabric reinforcements, a strain compatibility analysis procedure that considers the effects of reinforcement stiffness, relative movement between the soil and reinforcements, and compaction-induced stresses as studied by Ehrlich 8l Mitchell is used. I Bowever, the soil-reinforcement interaction is modeled by relating nonlinear elastic soil behavior to nonlinear response of the reinforcement. The soil constitutive model used is a modified vertsion of the hyperbolic soil model and compaction stress model proposed by Duncan et at., and iterative step-loading approach is used to take nonlinear soil behavior into consideration. The effects of seepage pressures are also dealt with in the proposed method of analy For purposes of assessing the strain behavior oi the fabric reinforcements, nonlinear model of hyperbolic form describing the load-extension relation of fabrics is employed. A procedure for specifying the strength characteristics of paraweb polyester fibre multicord, needle punched non-woven geotHxtile and knitted polyester geogrid is also described which may provide a more convenient procedure for incorporating the fablic properties into the prediction of fabric deformations. An attempt to define improvement in bond-linkage at the interconnecting nodes of the fabric reinforced earth stracture due to the confining stress is further made. The proposed method of analysis has been applied to estimate the maximum tensions, deformations and strains of the fabric reinforcements. The results are then compared with those of finite element analysis and experimental tests, and show in general good agreements indicating the effectiveness of the proposed method of analysis. Analytical parametric studies are also carried out to investigate the effects of relative soil-fabric reinforcement stiffness, locked-in stresses, compaction load and seepage pressures on the magnitude and variation of the fabric deformations.

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Finite Element Analysis on the Behavior of Soyanggang Dam and its Comparison with Observed (소양강(昭陽江)댐의 거동(擧動)에 대한 유한요소해석(有限要素解析)과 실측치(實測値)와의 비교(比較))

  • Kim, Sang Kyu;Lim, Heui Dae
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.7 no.1
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    • pp.141-150
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    • 1987
  • The Soyanggang Dam completed in 1973 was well instrumented during construction period. The measured results for stresses and movements of the embankment have already been published elsewhere, but theoretical analyses have not been made until now. This study intends to analyze the stress and deformation behavior of the embankment numerically which have been subjected to the load of materials during construction and water load during impounding. The constitutive law used for the analyses is hyperbolic model developed by Duncan et al., and a nonlinear incremental finite element analysis simulating its contruction steps is. used in this study. Hyperbolic parameters for each Zone are estimated from literature. The results obtained from the theoretical analyses clearly show deformation characteristics and stress vectors in arbitrary section of the dam. The analytical results ate well agreed with the measured deformations at the maximum cross section, however, there are some discrepancy in horizontal movements and in stresses generated in the core zone. From the numerical analyses and its comparison with the measured values, it is charaterized that relatively large construction settlements occurred in core zone, overburden pressure in the core zone was considerably reduced by arching effect, and tension zones might occur near both abutments because of the large horizontal displacement.

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State of the Art of the Cyclic Plasticity Models of Structural Steel (구조용 강재의 반복소성모델 분석 연구)

  • Lee, Eun Taik
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.6
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    • pp.735-746
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    • 2002
  • The task of plastic theory is twofold: first, to set up relationships between stress and strain that adequately describe the observed plastic deformation of metals, and second, to develop techniques for using these relationships in studying of the mechanics of metal forming processes, and the anlaysis and design of structures. One of the major problems in the theory of plasticity is to describe the behavior of work-hardening materials in the plastic range for complex loading histories. This can be achieved by formulating constitutive laws either in the integral or differential forms. To adequately predict the response of steel members during cyclic loading, the hardening rule must account for the features of cyclic stress-strain behavior. Neithe of the basic isotropic and kinematic hardening rules is suitable for describing cyclic streess-strain behavior, although a kinematic hardening rule describes the nearly linear portions of the stabilized hystersis loops. There is also a limited expansion of the yield surface as predicted by the isotropic hardening rule. Strong ground motions or wind gusts affect the complex and nonproportional loading histories in the inelastic behavior of structues rather than the proportional loading. Nonproportional loading is defined as externally applied forces on the structure, with variable ratios during the entire loading history. This also includes the rate of time-dependency of the loads. For nonproportional loading histories, unloading may take place along a chord instead of the radius of the load surface. In such cases, the shape of the stress-strain curve has to be determined experimentally for all non-radial loading conditions. The plasticity models including two surface models ae surveyed based on a yield surface and a bound surface that represent a state of maximum stress. This paper is concerned with the improvement of a plasticity models of the two-surface type for structural steel. This is follwed by an overview of plasticity models on structural steel. Finally the need for further research is identified.

Review of Structural Design Provisions of Rectangular Concrete Filled Tubular Columns (각형 콘크리트충전 강관기둥 부재의 구조설계기준 비교연구)

  • Lee, Cheol Ho;Kang, Ki Yong;Kim, Sung Yong;Koo, Cheol Hoe
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.25 no.4
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • The structural provisions of rectangular CFT (concrete-filled tubular) columns in the 2005/2010 AISC Specification, ACI 318-08, and EC4 were comparatively analyzed as a preliminary study for establishing the unified standards for composite structures. The provisions analyzed included those related to the nominal strength, the effect of confinement, plate slenderness, effective flexural stiffness, and the material strength limitations. Small or large difference can be found among the provisions of AISC, ACI, and EC4. Generally, the 2010 AISC Specification provides the revised provisions which reflect up-to-date test results and tries to minimize the conflict with the ACI provisions. For example, the 2010 AISC Specification introduced a more finely divided plate slenderness limits for CFT columns. In seismic applications, the plate slenderness limits required for highly and moderately ductile CFT columns were separately defined. However, the upper cap limitations on material strengths in both the AISC and EC4 provisions are too restrictive and need to be relaxed considering the high-strength material test database currently available. This study found that no provisions reviewed in this paper provide a generally satisfactory method for predicting the P-M interaction strength of CFT columns under various material combinations. It is also emphasized that a practical constitutive model, which can reasonably reflect the stress-strain characteristics of confined concrete of rectangular CFT columns, is urgently needed for a reliable prediction of the P-M interaction strength.

Bi-Axial Stress Field Analysis on Shear-Friction in RC Members (2축-응력장 이론을 이용한 철근콘크리트 부재의 전단마찰 해석)

  • Kim, Min-Joong;Lee, Gi-Yeol;Lee, Jun-Seok;Kim, Woo
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.24 no.1
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    • pp.25-35
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    • 2012
  • For a member subjected to direct shear forces, forces are transferred across interface concrete area and resisted by shear transfer capacity. Shear-friction equations in recent concrete structural design provisions are derived from experimental test results where shear-friction capacity is defined as a function of steel reinforcement area contained in the interface. This empirical equation gave too conservative values for concrete members with large amounts of reinforcement. This paper presents a method to evaluate shear transfer strengths and to define ultimate conditions which result in crushing of concrete struts after yielding of longitudinal reinforcement perpendicular to the interface concrete. This method is based on the bi-axial stress field theory where different constitutive laws are applied in various means to gain accurate shear strengths by considering softening effects of concrete struts based on the modified compression-field theory and the softened truss model. The validity of the proposed method is examined by applying to some selected test specimens in literatures and results are compared with recent design code provisions. A general agreement is observed between predicted and measured values at ultimate loading stages in initially uncracked normal-strength concrete test.

A Study on Effective Establishment of GIS Master Plans in Local Government (지자체 GIS 기본계획의 효과적인 수립방안 연구)

  • 김은형;이창환
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.247-255
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    • 2003
  • 80년대 초 GIS의 개념이 국내에 도입된 후, 1988년 대구광역시를 필두로 지자체의 GIS 구축이 시작되어 국가에서는 GIS 구축의 체계적인 관리의 필요성에 따라 1995년 제1차 국가GIS 기본계획을 수립하고, 2000년 ‘국가지리정보체계의 구축 및 활용 등에 관한 법률’을 제정, 공포하여 각 지자체의 실정에 맞는 GIS 기본계획을 수립하도록 유도하고 있다. 그러나, 바람직한 지자체 GIS 기본계획 작성의 표준이 제시되지 않아 지자체 GIS 기본계획이 개인의 안목이나 타 지자체의 내용을 참조로 만들어져 형식적이고 획일적인 결과물이 산출되고 있다. 그리하여 기존에 수립된 지자체 GIS 기본계획이 일부의 지자체를 제외하고는 해당 지자체의 GIS 구축 사업에 활용되지 못하고 책장속의 책으로 존재하고 있다. 따라서, 본 논문의 목적은 지자체 GIS 기본계획 표준안을 제시하여 향후 해당 지자체에서 GIS 기본계획을 수립할 때, 구성적인 측면의 틀을 제공하여 일정수준을 만족할 수 있는 지자체 GIS 기본계획의 수립을 지원하고자 한다. 지자체 GIS 기본계획 표준(안)을 도출하기 위해서 정보화전략계획과 해외 관련 연구, 국가GIS 기본계획의 검토를 통하여 지자체 GIS 기본계획의 구성요소를 도출하고, 기존지자체 GIS 기본계획의 목차를 중심으로 분석하여, 문제점을 도출하고, 그에 따른 시사점을 제시하여 지자체 GIS 기본계획 표준(안)의 기반이 되도록 하였다. 제안된 지자체 GIS 기본계획 표준(안)은 향후 각 지자체의 활용가치가 높은 GIS 기본 계획의 수립에 도움이 될 수 있도록 하며, 나아가서는 수립된 지자체 GIS 기본계획이 지자체의 성공적인 GIS 구축을 유도하는 가이드의 역할을 수행할 것으로 기대된다.가 있다. 본 연구의 결과를 통해 지방자치단체 GIS 기본계획에 있어 조직 측면의 장기적 비전의 제시가 가능하며 이를 통해 보다 성숙된 GIS 사업의 추진과 효율적인 시스템의 운영이 가능할 것이다.. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On the basis of the simplifie

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Updating GIS Data using Linear Features of Imagery (영상의 선형 정보를 이용한 GIS 자료의 갱신에 대한 연구)

  • 손홍규;최종현;피문희;이진화
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.388-393
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    • 2003
  • 도시화 속도의 증가와 더불어 3차원 자료 획득의 출처가 다양해지연서, 도로 및 건물경계선과 같은 선형 GIS 정보에 대한 신속한 갱신 또한 요구되고 있다. 임의의 출처 자료로부터 대상 자료를 갱신하기 위해서는 가장 먼저 두 자료간의 위치 관계를 결정하여야 하며, 특히 영상정보와 같은 출처 자료와 GIS 자료와 같은 대상 자료간의 위치 관계를 결정하기 위하여 기존에 제시되어온 대부분의 방법들은 두 개 자료간의 관계를 정의 할 수 있는 기준정과 같은 정확한 점 정합 요소(point matching entities)를 요구하고 있다. 따라서 정확한 정합 요소들을 획득할 수 없는 경우 영상과 GIS 자료간의 위치 관계를 결정할 수 없을뿐더러 위치 관계 정립의 결과는 정합 요소들의 분포 및 정확도에 매우 의존하게 된다. 또한 이러한 점 정합 요소들을 정의하기 위해서는 대부분의 경우 수동적으로 이루어질 수밖에 없다. 따라서 본 연구에서는 영상 및 GIS 자료의 선형 정보를 이용하여 정확한 점 정합 요소들을 모르더라도 영상과 GIS 자료간의 위치 관계를 결정할 수 있는 기법을 제시하고자 한다. 사용된 알고리즘은 개선된 Hough 변환(Modified Hough Transform)을 기반으로 다수의 선형 정보 중에 정합되는 요소들을 자동으로 찾아내고 이들을 최소제곱법으로 풀이함으로써 두 데이터간의 기하학적 변환 관계를 결정하는 기법이다. 본 연구에서는 이와 같은 접근을 통해 데이터간의 기하학적 변환 관계를 결정한 후, 영상 상에는 존재하지만 GIS 자료에는 존재하지 않는 선형 정보에 대한 갱신 여부를 확인하고 갱신함으로써 3차원 위치 자료의 자동 생성에 대한 가능성을 제시하고자 한다.로 갈수록 퇴적이 우세한 것으로 관측되었다.보체계의 구축사업의 시각이 행정정보화, 생활정보화, 산업정보화 등 다양한 분야와 결합하여 보다 큰 시너지 효과와 사용자 중심의 서비스 개선을 창출할 수 있는 기반을 제공할 것을 기대해 본다.. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of th

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Application of IHS Transform Method for Understanding of Groundwater Resources Distribution in the Haenam area (해남지역 지하수 부존 분포 파악을 위한 IHS 변환 적용)

  • 김승태;이기원;유인걸;송무영
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.51-55
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    • 2003
  • 본 연구는 조사대상지역인 전라남도 해남군 전역에 대해 현장조사된 지질 및 지하수 양수량 자료등과 같은 수리정보를 종합적으로 분석하고 이를 Landsat 영상자료과의 영상융합 과정을 통해 지하수 부존가능성에 대한 수리 지질 지표정보로 추출함으로서 지하수 특성정보를 위성영상정보와 연계하여 효과적으로 도시하고자 하였다. 현장조사시 획득된 자료는 해남지역을 11개 소유역으로 구분한 후 각 구역에 대한 2000여개 관점에서 측정된 양수량과 안정지하수위를 이용하여 산출한 비용출량 자료(groundwater specific capacity)와 각 소 유역 (unit watershed)에 대한 선구조 분석자료, 지질별 분포, 정밀고도자료를 추출하여 산출한 고도, 경사도 분포, 수계패턴과 수계밀도로서 이를 통합적으로 분석하여 해남지역에 대한 지하수 특성을 파악하고자 하였다. 위성영상자료의 처리과정은 Landsat 5 TM 영상자료는 '86. 12. 11 및 '98. 12. 28에 촬영된 WRS(World Reference System) Row-Path116-36로서, 1986년 영상은 12년 차이의 해남의 변화지역을 탐지하기 위한 영상자료로서 활용하였으며 98년 영상을 주요 분석 자료로 이용하였으며 지표 이용정보 추출은 크게 수역추출, 식생분포추출, 지표분류도, 변화탐지영역추출로 구분된다. 본 연구방법은 크게 위성영상분석을 통해 추출된 정보와 지표조사를 통해 획득된 선구조 및 지하수 정보를 Data fusion 방식으로 이용되고 있는 IHS 변환 기법을 통해 본 역에 대한 지하수 정보 및 간척지 등에 의한 지표 개발에 따른 지하수 부존 가능성을 탐색하기 위한 현황을 효과적인 자료로 표현하고자 하였다.및 스페클 잡영 제거 정도에 있어 다른 필터들과 큰 차이가 없지만 경계선보존지수는 다른 필터들에 비하여 가장 우수함을 확인할 수 있었다.rbon 탐식효율을 조사한 결과 B, D 및 E 분획에서 유의적인 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On th

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A Study on the Precise Lineament Recovery of Alluvial Deposits Using Satellite Imagery and GIS

  • 이수진;황종선;이동천;김정우;석동우
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.62-62
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    • 2003
  • Landsat TM 영상을 이용, 명암차가 높은 산악 지역에 적용해왔던 알고리즘을 개선하여 비교적 명암차가 낮고 넓게 분포하는 충적층 지역의 선구조를 추출하는 알고리즘을 개발하였다. 수치지형모델(OEM)에 대하여 Local Enhancement 를 이용해서 평탄한 지역을 선정하여 이로부터 충적층을 추출하였다. Zevenbergen & Thorno's Method를 3×3 moving windowing을 통해서 최대 경사방향과 경사를 구해서 충적층을 지나는 선구조 요소를 추출하고 다시 Hough 변환을 이용해서 1차 선구조를 추출하였다 이를 이용하여 충적층의 직각방향의 지형단면의 경사를 유추해서 spline 보간법을 이용해 단면의 최저점을 구하고 이 구해진 점들을 다시 Hough 변환을 이용해서 최종 선구조를 추출하였다. 본 연구에서 사용한 알고리즘은 기존 알고리즘에서 사용된 소창문보다 훨씬 큰 충적층이 분포하는 지역의 지형 경사가 수렴하는 부분에 선구조가 뚜렷이 나타남을 볼 수 있다. 최대경사방향과 경사를 구해서 얻어진 1 차선구조와 최종 선구조에서 선구조 방향이 다소 차이를 보인다. 1 차 선구조의 수직방향 지형단면의 자료를 이용함에 있어, 지형 단면의 시작정과 끝지점을 임의적으로 결정하는 것이 아니라, 충적층을 가로질러 최고점까지 또는 다음 충적층이 나을 때까지의 자료를 이용해서 보간법을 사용하였고, 충적층의 넓이에 따라 보간할 자료량의 차이에 의한 오차가 발생할 수 있다. 넓은 충적층에서 선구조가 잘 추출되는 반면에 좁은 충적층이 분포하거나 계곡에 해당하는 지역에l서는 경사수렴부와 일치하지 않는 선구조가 추출되었다. 이는 향후 계속적으로 연구해서 보완되어야 할 것으로 사료된다.페클 잡영 제거 정도에 있어 다른 필터들과 큰 차이가 없지만 경계선보존지수는 다른 필터들에 비하여 가장 우수함을 확인할 수 있었다.rbon 탐식효율을 조사한 결과 B, D 및 E 분획에서 유의적인 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해볼 때, ${\beta}$-glucan은 고용량일 때 직접적으로 또는 $IFN-{\gamma}$ 존재시에는 저용량에서도 복강 큰 포식세로를 활성화시킬 뿐 아니라, 탐식효율도 높임으로써 면역기능을 증진 시키는 것으로 나타났고, 그 효과는 crude ${\beta}$-glucan의 추출조건에 따라 달라지는 것을 알 수 있었다.eveloped. Design concepts and control methods of a new crane will be introduced in this paper.and momentum balance was applied to the fluid field of bundle. while the movement of′ individual material was taken into account. The constitutive model relating the surface force and the deformation of bundle was introduced by considering a representative prodedure that stands for the bundle movement. Then a fundamental equations system could be simplified considering a steady state of the process. On the basi

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