• 제목/요약/키워드: Coupled Model

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PNU/CME CGCM을 이용한 엘니뇨/라니냐 장기 예측성 연구 (Long-term Predictability for El Nino/La Nina using PNU/CME CGCM)

  • 정혜인;안중배
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권3호
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    • pp.170-177
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    • 2007
  • 본 연구에서는 기상청 연구개발 사업을 통해 개발된 PNU/CME 접합대순환 모형(CGCM)을 이용하여 적도 태평양에서의 엘니뇨 및 라니냐 현상에 대한 장기 예측성을 해수면온도 상관관계와 숙련도를 통해 살펴보았다. 이를 위하여 PNU/CME CGCM을 활용한 전구규모의 기후 예측을 위하여 1979년부터 2004년까지 매해 1월, 4월, 7월, 10월초를 초기조건으로 하여 12개월 후보 적분을 수행했다(각 적분은 APR RUN, JUL RUN, OCT RUN, JAN RUN 이라 명명한다). 또한 각 12개월 후보 적분은 5개의 앙상블로 구성되었다. 4계절로부터 출발한 모든 적분에서 12개월의 리드가 지난 이후에도 상대적으로 높은 상관이 적도 태평양에서 유지되었다. 특히, 본 연구에서 사용된 모형의 적도 해수면온도 아노말리 예측성은 6개월의 리드까지 뛰어나다는 것을 알 수 있었다. 엘니뇨와 라니냐에 대한 예측성을 평가하기 위해서 Hit rate와 False alarm rate 등의 다양한 숙련도를 구해본 결과, PNU/CME CGCM은 적도 태평양 지역에서의 온난 아노말리와 한랭 아노말리를 예측하는데 있어서는 좋은 예측성을 보였다. 그러나 보통 상태에 대한 예측성은 상대적으로 다소 낮았다. 또한 본 연구에 사용한 모형 결과를 DEMETER 사업에 참여하고 있는 다른 접합대순환 모형들의 예측성과도 비교해 보았을 때, 본 연구에 사용한 모형은 DEMETER 사업에 참여한 모형들에 견줄 수 있는 장기 예측 능력을 갖고 있음을 알 수 있었다. 결론적으로 Nino3.4 지역의 해수면온도 아노말리를 예측할 수 있는 능력을 통해서 살펴볼 때 PNU/CME CGCM은 엘니뇨 및 라니냐 해에 대해서는 6개월까지는 높은 예측성이 있다고 판단되며 최장 12개월 정도의 장기 예측 능력이 있다는 결론을 얻었다.

터널 지열 활용을 위한 에너지 텍스타일의 열교환 성능 연구 (Study on Thermal Performance of Energy Textile in Tunnel)

  • 이철호;박상우;손병후;최항석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1907-1914
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    • 2013
  • 터널 내부의 지열을 활용하여 지열 냉난방 시스템 가동에 필요한 열에너지를 얻을 수 있는 텍스타일 형태의 지중열교환기(에너지 텍스타일)를 충남 서천군 일대의 철도 폐터널 벽면에 시험 시공하였다. 현장에 설치된 에너지 텍스타일의 성능을 평가하기 위해 냉방 운영과 난방 운영에 대한 일일 냉난방 모사 시험을 수행하였다. 일일 냉난방 모사 시험을 진행하는 동안 터널 벽면에 설치된 지중 열교환기로 유입/유출되는 순환수의 온도, 순환 유량, 터널 벽면 내부 지반의 온도, 터널 내부의 온도를 지속적으로 측정하였다. 시험을 통해 현장에 설치된 에너지 텍스타일은 난방가동에서 에너지 텍스타일 유닛당 57.6~143.5 W의 열교환률을 보였고 냉방가동에서는 362.3~558.4 W의 열교환률을 보였다. 또한, 시험결과로부터 터널에 설치된 지중열교환기의 열교환 성능은 터널 내부 기온의 변화에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 전산유체 수치해석을 통하여 터널 내부 기온 변화를 고려한 현장 시험을 모사하여 적용된 수치해석 모델을 검증하였다. 검증된 수치해석 모델을 이용하여 콘크리트 라이닝 내부의 유도 배수재 설치 유무에 따른 에너지 텍스타일의 열적 거동에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.

Analysis, Detection and Prediction of some of the Structural Motifs in Proteins

  • Guruprasad, Kunchur
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2005년도 BIOINFO 2005
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    • pp.325-330
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    • 2005
  • We are generally interested in the analysis, detection and prediction of structural motifs in proteins, in order to infer compatibility of amino acid sequence to structure in proteins of known three-dimensional structure available in the Protein Data Bank. In this context, we are analyzing some of the well-characterized structural motifs in proteins. We have analyzed simple structural motifs, such as, ${\beta}$-turns and ${\gamma}$-turns by evaluating the statistically significant type-dependent amino acid positional preferences in enlarged representative protein datasets and revised the amino acid preferences. In doing so, we identified a number of ‘unexpected’ isolated ${\beta}$-turns with a proline amino acid residue at the (i+2) position. We extended our study to the identification of multiple turns, continuous turns and to peptides that correspond to the combinations of individual ${\beta}$ and ${\gamma}$-turns in proteins and examined the hydrogen-bond interactions likely to stabilize these peptides. This led us to develop a database of structural motifs in proteins (DSMP) that would primarily allow us to make queries based on the various fields in the database for some well-characterized structural motifs, such as, helices, ${\beta}$-strands, turns, ${\beta}$-hairpins, ${\beta}$-${\alpha}$-${\beta}$, ${\psi}$-loops, ${\beta}$-sheets, disulphide bridges. We have recently implemented this information for all entries in the current PDB in a relational database called ODSMP using Oracle9i that is easy to update and maintain and added few additional structural motifs. We have also developed another relational database corresponding to amino acid sequences and their associated secondary structure for representative proteins in the PDB called PSSARD. This database allows flexible queries to be made on the compatibility of amino acid sequences in the PDB to ‘user-defined’ super-secondary structure conformation and vice-versa. Currently, we have extended this database to include nearly 23,000 protein crystal structures available in the PDB. Further, we have analyzed the ‘structural plasticity’ associated with the ${\beta}$-propeller structural motif We have developed a method to automatically detect ${\beta}$-propellers from the PDB codes. We evaluated the accuracy and consistency of predicting ${\beta}$ and ${\gamma}$-turns in proteins using the residue-coupled model. I will discuss results of our work and describe databases and software applications that have been developed.

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가스하이드레이트 개발과정에서의 단층 재활성화 해석 (Numerical Analysis for Fault Reactivation during Gas Hydrate Production)

  • 김형목;김아람
    • 터널과지하공간
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    • 제26권2호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • 본 논문에서는 해저 하이드레이트 퇴적층에서의 메탄가스 생산 과정에서 발생 가능한 생산정 주변 단층의 재활성화 가능성을 수치해석을 통해 평가하고 재활성화에 따른 미소지진 규모를 예측한 결과를 소개하였다. 가스 생산에 의한 하이드레이트 퇴적층의 유효응력 변화 및 역학적 변형은 TOUGH+Hydrate 코드와 FLAC3D 코드를 순차적으로 연계해석함으로써 시뮬레이션하였다. 단층면 재활성화 기준은 모어쿨롱(Mohr-Coulomb)법칙이 유효한 것으로 가정하였다. 30일간의 시험생산 해석 결과, 감압에 의한 공극압력 감소 및 유효응력의 증가가 주변 단층의 활성화를 일으킬 가능성은 크지 않은 것으로 나타났다. 초기응력 조건에 따른 활성화 가능성을 활동마찰각으로 평가한 결과로부터 수평응력에 비해 수직응력이 상대적으로 큰 정단층 응력조건(normal fault stress regime)에서 단층 재활성화 가능성이 상대적으로 큰 것으로 파악되었다. 또한, 정단층 응력조건에서 단층 재활성화에 기인한 유도지진 발생규모를 모멘트 크기(moment magnitude)로 추정할 경우, 모두 음(-)의 값을 보여 인간이 감지하지 어려운 수준의 미소지진에 해당하는 결과를 보였다. 다만, 본 해석은 하이드레이트 생산과정에서의 단층재활성화 가능성 평가를 목적으로 한 해석기법 구축 및 그 적용성을 소개할 목적으로 상당히 단순화된 지질구조 모델을 가정한 결과이므로, 향후 하이드레이트 시험 생산 및 상업 생산 지역에서의 상세 지질구조, 입력 물성 및 생산 설계조건을 반영한 해석에서는 상이한 결과를 보일 수 있을 것이다.

Effect of Reboxetine Pretreatment on the Forced Swimming Test-induced Gene Expression Profile in the Rat Lateral Septum

  • Moon, Bo-Hyun;Kang, Seung-Woo;Kim, Hyun-Ju;Shin, Seung-Keon;Choi, Sang-Hyun;Lee, Min-Soo;Kim, Myeung-Kon;Shin, Kyung-Ho
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제4권1호
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    • pp.31-44
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    • 2008
  • The forced swim test (FST) is the most widely used model for assessing potential antidepressant activity. Although it has been shown that lateral septum is involved with the FST-related behavior, it is not clear whether antidepressant treatments could alter the FST-induced gene expression profile in the lateral septum. In the present study, the gene expression profiles in response to FST and reboxetine pretreatment were observed in the lateral septum of rats. Reboxetine is known as a most selective serotonin norepinephrine reuptake inhibitor. In addition, we compared the changes in gene expression profile between reboxetine response and nonresponse groups, which were determined by counting FST-related behavior. After FST, lateral septum from controls and reboxetine pretreated group were dissected and gene expression profiles were assessed using an Affymetrix microarray system containing 15,923 genes. Various genes with different functions were changed in reboxetine response group compared with reboxetine nonresponse group, In particular, pleiotrophin, orexin receptor 2, serotonin 2A receptor, neuropeptide Y5 receptor and thyroid hormone receptor $\beta$ were decreased in reboxetine response group, but Lim motif-containing protein kinase 1 (Limk1) and histone deacetylase 1 (HDAC1) were increased. Although further studies are required for direct roles of these genes in reboxetine response, the microarray may provide tools to find out potential target genes and signaling pathways in antidepressant response.

Analysis on Temperature Distribution and Current-Carrying Capacity of GIL Filled with Fluoronitriles-CO2 Gas Mixture

  • Chen, Geng;Tu, Youping;Wang, Cong;Cheng, Yi;Jiang, Han;Zhou, Hongyang;Jin, Hua
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권6호
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    • pp.2402-2411
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    • 2018
  • Fluoronitriles-$CO_2$ gas mixtures are promising alternatives to $SF_6$ in environmentally-friendly gas-insulated transmission lines (GILs). Insulating gas heat transfer characteristics are of major significance for the current-carrying capacity design and operational state monitoring of GILs. In this paper, a three-dimensional calculation model was established for a GIL using the thermal-fluid coupled finite element method. The calculated results showed close agreement with experimentally measured data. The temperature distribution of a GIL filled with the Fluoronitriles-$CO_2$ mixture was obtained and compared with those of GILs filled with $CO_2$ and $SF_6$. Furthermore, the effects of the mixture ratio of the component gases and the gas pressure on the temperature rise and current-carrying capacity of the GIL were analyzed. Results indicated that the heat transfer performance of the Fluoronitriles-$CO_2$ gas mixture was better than that of $CO_2$ but worse than that of $SF_6$. When compared with $SF_6$, use of the Fluoronitriles-$CO_2$ gas mixture caused a reduction in the GIL's current-carrying capacity. In addition, increasing the Fluoronitriles gas component ratio or increasing the pressure of the insulating gas mixture could improve the heat dissipation and current-carrying capacity of the GIL. These research results can be used to design environmentally-friendly GILs containing Fluoronitriles-$CO_2$ gas mixtures.

수치해석을 이용한 이어도 종합해양과학기지의 해상풍 관측 오차 연구 (Numerical Study on the Observational Error of Sea-Surface Winds at leodo Ocean Research Station)

  • 임진우;이경록;심재설;김종암
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.189-197
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    • 2006
  • 수치해석을 통하여 이어도 종합해양과학기지 구조물이 대기 유동에 미치는 영향을 분석하였고, 이 결과를 바탕으로 과학기지에 설치된 풍속센서에서의 측정값 오차를 평가하는 연구를 수행하였다. 과학기지 형상을 3차원으로 모델링하였고 수치해석을 위한 격자를 생성하여, Navier-Stokes 방정식 및 난류모델을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 선정된 자유류의 풍속과 풍향 조건에 대하여 과학기지 구조물에 의해 변화된 유동장을 계산하고, 실제 풍속센서가 설치된 위치에서의 풍속/풍향 정보와 자유류를 비교하였다. 이를 통하여 자유류 방향 및 측정 위치에 따른 데이터의 정확도와 신뢰할 수 있는 데이터 범위를 알아보았다. 본 연구 결과로 관측된 해상풍 데이터의 구조물 간섭에 의한 오차 범위를 정량적으로 파악할 수 있었으며, 과학기지가 위치한 지점의 정확한 해상풍 데이터 제공을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

서해연안 도시지역의 대기질 특성 연구: 군산과 전주의 대기질 비교를 중심으로 (Characteristics of Air Quality in the West-coastal Urban Atmosphere)

  • 김득수;마휘
    • 한국대기환경학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.550-561
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    • 2009
  • This study is to investigate the air pollution characteristics of an industrialized midsize west-coastal city by comparing air quality to a neighboring inland city. The hourly averaged data of $O_3$, $SO_2$, $NO_2$, CO, and $PM_{10}$ measured from continuous air quality monitoring sites in Gunsan (coastal) and Jeonju (inland) were analyzed. The data set covers the period from 2004 to 2006. The annual average concentrations of the air pollutants in two cities were compared in their abundances and temporal trends as well. $O_3$ and $SO_2$ in Gunsan were relatively higher than those in Jeonju, while vice versa in case of $NO_2$ and $PM_{10}$. It seems that heavy automobile emissions from Jeonju mainly bring on higher $NO_2$ and $PM_{10}$ than those in Gunsan on annual base. $NO_2$ concentrations in both cities showed bimodal diurnal variations with peaks in the morning and in the late evening. These peaks correspond to the coupled effects of rush hour traffic and meteorological conditions (i.e., variation of mixing height and dispersion conditions). Maximum hourly averages of $NO_2$ ranged from 18 ppb to 28 ppb at Jeonju, and from 12 ppb to 20 ppb at Gunsan. $O_3$ showed typical diurnal variation with a maximum in the afternoon between 14:00 and 16:00 LST. Diurnal variations of CO and $PM_{10}$ were similar to $NO_2$ while $SO_2$ was similar to $O_3$. Seasonal variations of $PM_{10}$ in both cities indicated that their concentrations during spring season were significantly high. Asian dust storms occur frequently during spring and seem to affect increase in $PM_{10}$. High $O_3$ and $PM_{10}$ days were selected from both cities. The analyses based on the HYSPLIT trajectory model during the high $O_3$ and $PM_{10}$ showed these episodes (six cases) were mostly coincident with Asian dust storm originated from northern China and Mongolia. However, these high air pollution episodes in the west coastal cities may not only be caused by the Asian dust but also affected by other air pollutants transported from China accompanying the Asian dust.

Functional Expression of P2Y Receptors in WERI-Rb1 Retinoblastoma Cells

  • Kim, Na-Hyun;Park, Kyu-Sang;Sohn, Joon-Hyung;Yeh, Byung-Il;Ko, Chang-Mann;Kong, In-Deok
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제15권1호
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    • pp.61-66
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    • 2011
  • P2Y receptors are metabotropic G-protein-coupled receptors, which are involved in many important biologic functions in the central nervous system including retina. Subtypes of P2Y receptors in retinal tissue vary according to the species and the cell types. We examined the molecular and pharmacologic profiles of P2Y purinoceptors in retinoblastoma cell, which has not been identified yet. To achieve this goal, we used $Ca^{2+}$ imaging technique and western blot analysis in WERI-Rb-1 cell, a human retinoblastoma cell line. ATP ($10\;{\mu}M$) elicited strong but transient $[Ca^{2+}]_i$ increase in a concentration dependent manner from more than 80% of the WERI-Rb-1 cells (n=46). Orders of potency of P2Y agonists in evoking $[Ca^{2+}]_i$ transients were 2MeS-ATP>ATP>>UTP=${\alpha}{\beta}$-MeATP, which was compatible with the subclass of $P2Y_1$ receptor. The $[Ca^{2+}]_i$ transients evoked by applications of 2MeS-ATP and/or ATP were also profoundly suppressed in the presence of $P2Y_1$ selective blocker (MRS 2179; $30\;{\mu}M$). $P2Y_1$ receptor expression in WERI-Rb-1 cells was also identified by using western blot. Taken together, $P2Y_1$ receptor is mainly expressed in a retinoblastoma cell, which elicits $Ca^{2+}$ release from internal $Ca^{2+}$ storage sites via the phospholipase C-mediated pathway. $P2Y_1$ receptor activation in retinoblastoma cell could be a useful model to investigate the role of purinergic $[Ca^{2+}]_i$ signaling in neural tissue as well as to find a novel therapeutic target to this lethal cancer.

CARSIM- Simulink연동 해석을 이용한 전자기 현가장치의 상대변위 해석 (Analysis of relative displacement of electromagnetic suspension using CARSIM and Simulink)

  • 김지혜;김진호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.82-88
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    • 2018
  • 본 논문에서는 차량 주행 시 노면으로부터 진동 에너지를 흡수해 에너지 하베스팅을 통해 전기에너지 발생이 가능한 전자기 현가장치의 구조와 현가장치 내에 결합되어 전자기 댐퍼 역할을 하는 8극 8상의 선형 발전기의 구조를 검토하였다. 실제 주행 노면에 따른 전자기 현가장치의 에너지 하베스팅 효과를 비교하기 위해 차량 시뮬레이션 프로그램인 Carsim과 Simulink를 연동하여 민군 겸용 차량 모델을 사용해 두 가지 실제 노면인 아스팔트 노면과 비포장도로 노면 조건에 대한 모의 주행시험을 수행한 결과, 아스팔트 노면과 비포장도로에서 현가장치의 상대 변위 각각 8mm, 13mm의 결과가 나타났다. 다음으로 전자기 현가장치 내에 결합된 선형 발전기를 모델링 하여 도출한 현가장치 상대 변위 값을 적용해 상용 전자기 해석 프로그램인 ANSYS MAXWELL을 이용해 동일한 해석조건을 적용하여 해석 시간 0.3s 동안 전자기 시뮬레이션을 수행하여 시간에 따른 발전량 결과를 도출해 비교하였으며 비포장도로와 아스팔트 노면에서의 평균 발전량은 각각 198.6W, 98.7W로 비포장도로의 경우 103.7% 높은 값을 보이는 것을 확인하였다. 마지막으로 노면의 주파수와 현가장치 입력 변위가 발전 출력에 영향을 끼치는 민감도를 비교한 결과 두 변수의 민감도는 각각 1.725, 1.283으로 노면 주파수가 전자기 시뮬레이션 출력변수인 평균 발전량에 34.5 % 높은 영향을 끼치는 결과를 확인하였다.