• 제목/요약/키워드: Curvature.

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AMTEC내 저압용기에서의 열복사차단막 형상에 따른 발전량 향상 해석 (Analysis on Improving Power of Thermal Radiation Shield in Low Pressure Chamber of AMTEC)

  • 정원식;;이욱현;이계복;이석호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.54-62
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    • 2016
  • 열을 전기로 바꾸는 장치로 가장 효율이 우수한 장치인 AMTEC은 알칼리금속을 작동유체로 하여 열을 직접적으로 전기로 변환시키는 장치이다. AMTEC은 저압용기, 고압용기, 베타 알루미나 고체 전해질, 그리고 순환윅으로 이루어져있다. AMTEC에서의 열손실은 주요하게 저압용기에서의 BASE와 응축부 사이에서 발생하는 열복사손실이며, 암텍의 발전량은 BASE의 온도유지력에 영향을 받기에 BASE의 표면온도를 고온으로 유지시켜주어야 고효율 발전량은 일정하게 유지할 수 있다. 이를 위하여 저압챔버에서의 복사 열손실을 줄이고 BASE온도는 상승시키고, AMTEC 시스템의 발전량 향상을 위하여 저압용기 내부의 6가지 형태의 열복사차단막에 따른 출력을 전산유체해석을 통하여 분석하였다. 분석에서 최적의 열복사차단막 형상은 수직부에 곡률을 가질 때이며, 그 때의 온도에 대한 무차원수(응축부온도/BASE온도 비)는 0.665 정도이고 출력은 약 17.69 W 정도로 다른 형상에 대비하여 높은 발전량을 갖는 것으로 계산되었다. 높이에 따른 발전량의 차이에서는 수평차단막이 BASE 상부로부터 멀리 떨어진 경우 발전량이 가장 우수하며, 17.58W 정도로 나타났다. 여러 개의 작은 홀과 다중 수평차단막을 설계한 경우는 기준이 되는 형상보다 오히려 발전량이 감소하였으며, 각각 0.91W, 2.06W 정도 감소하였다.

원유의 WSF (Water Soluble Fraction)가 넙치, Paralicthys olivaceus의 초기생활사에 미치는 영향 (Effect of Crude Oil on Early Life Stage of the Flounder, Paralicthys olivaceus)

  • 신윤경;조기채;장덕종;진영국
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제24권2호
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    • pp.119-125
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    • 2009
  • 원유의 WSF가 넙치의 수정란 및 자어발생에 미치는 독성영향을 알아보기 위하여 유류의 농도에 따른 부화소요시간, 부화율, 생존율, 호흡, 심장박동수의 변화 및 기형율 등을 조사하였다. 부화소요시간은 대조구와 실험농도구간에 유의한 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). 부화율은 대조구와 1.9 ${\mu}g/mL$ WSF에서 80% 이상이었으나, 3.9 ${\mu}g/mL$ WSF 이상에서는 55.7% 이하로 나타나 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 한편 부화 후 3일 동안의 생존율은 농도의존적 감소현상을 나타내었다. 산소소비율은 대조구에 비해 낮게 나타났으며, 심장박동수는 대조구의 경우 부화 전에 비해 부화한 후 다소 증가하였으나, WSF 노출구에서는 감소하는 현상을 나타내었다. 기형율은 WSF 농도증가에 따라 증가하였으며, 주로 척추만곡과 척추형성부전의 현상을 보였다

인지질분해효소D에 의해 유도된 소낭 융합에 대한 상 비대칭의 영향 (Phase Asymmetry Effect on Vesicle Fusion Induced by Phospholipase D)

  • 박진원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.672-676
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    • 2015
  • 구형인지질이중층인 소낭이 이중에멀젼기법에 의해서 제조되었다. 소낭의 바깥층에서 인지질분해효소D에 의해 촉진되는 Phosphatidylcholine의 Phosphatidic-acid 전환은 소낭의 곡률반경을 변화시키고 궁극적으로는 소낭들의 융합을 유도한다. 인지질층의 물성이 융합에 끼치는 영향을 형광세기변화의 측정으로 규명하였다. 측정 전에, 형광세기에 대한 융합의 등급화를 수행하였다. 8-Aminonaphthalene-1,3,6-trisulfonic acid disodium salt(ANTS)와 p-Xylene-bis(N-pyridinium bromide)(DPX)이 각각 캡슐화된 소낭들을 1:1로 섞은 조건의 형광세기를 0% 융합으로 설정하였으며, ANTS와 DPX가 섞인 채로 캡슐화된 소낭의 형광세기를 100% 융합으로 설정하였다. 형광물질의 누출을 고려하여 별도의 실험에서 누출에 의한 형광세기 변화를 측정하였다. 인지질분해효소D에 의해 유도된 소낭들의 거동을 관찰한 결과, 안층이 액상인 조건에서만 융합이 일어났다. 그러나, 융합은 바깥층의 상에 의해서는 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 바깥층의 상은 누출에 영향을 주었으며, 이 결과는 층의 밀도와 측면확산에 기인한 것으로 이해된다.

만곡 및 세굴 영향에 의한 유속변화를 고려한 호안설계방법 적용성 검토 (Study on Applicability of River Revetment Design for consideration of Velocity Variation due to Meandering and Scour Effect)

  • 김수영;윤광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.17-25
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    • 2016
  • 호안은 하천제방의 비탈면이 침식되지 않도록 보호하는 기능을 갖는다. 호안의 설계가 적정하지 않을 경우 강한 유속과 소류력에 의해 제방이 세굴되어 붕괴에 이를 수도 있다. 따라서 호안의 설계시 필요한 대표유속을 산정하는 것은 매우 중요하나 대부분 1차원 부등류해석에서 얻어진 수위와 평균유속자료를 적용한다. 이 경우 만곡 수로에서 발생하는 자유소용돌이와 강제소용돌이에 의한 유속증가는 반영되지 않으므로 만곡부 호안의 안정성을 확보하기 위해서는 대표유속에 대한 보정이 필요하다. 본 연구에서는 수치모의를 통해 단면의 최대유속과 평균유속을 산정하여 만곡 및 세굴영향을 고려한 대표유속 산정방법의 적용성에 대해 검토하였다. 그 결과 단면평균유속에 만곡의 영향과 세굴의 영향을 고려하여 적용한 대표유속과 수치모의결과에 추출된 최대유속을 비교한 결과가 거의 일치하는 것으로 나타났다. 또한, 호안재로로써 돌망태를 사용하는 경우에 대해서 만곡하도와 직선하도 일때의 사석크기를 기존 설계식에 적용하여 비교하였다. 향후, 우리나라의 특성에 맞는 호안설계방법을 제시하기 위하여 하천특성이 다른 대표적인 하천에 대한 추가적인 수치모의 및 분석이 필요하며, 이때 본 연구결과가 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

토끼 위체에서 비-아드레날린 비-콜린성 이완반응의 하행성 감소 (Downward Decrease of Non-adrenergic Non-cholinergic Relaxation in the Rabbit Gastric Body)

  • 홍은주;최지은;박미선;김명우;최수경;홍승철
    • 약학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.389-398
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    • 1997
  • Non-adenergic non-cholinergic (NANC) innervation on the circular muscle of the rabbit gastric body was investigated by observing the magnitudy of relaxations induced by the elec trical field stimulation (EFS). Strips were cut from the greater curvature of the gastric body and stimulated with 5s trains of 0.5 ms pulses at 1-20 Hz, 40 V. The EFS induced transient frequency-dependent contractons, followed by a slowly recovering relaxation ewpecially at higher frequency of the EFS. In the presence of atropine and guanethidine, the contractions were virtually abolished, while the frequency-dependent relaxations by the EFS remained unaffected. The magnitude of relaxations progressively decreased as the location of the strips gets closer to the bottom of the gastric body. The relaxations were ablished by tetrodotoxin, indicating that their orgin is the NANC nerve stimulation. NG-nitro-L-arginine (L-NNA, 10-$100{\mu}M$), the inhibitor of nitric oxide (NO)-synthase, caused a concentration-dependent inhibition of the NANC relaxations. The inhibitory effects of L-NNA were not affected gy the location of the strips and were reversed by L-arginine, the precursor of NO-biosynthesis. Hemoglobin (20-$60{\mu}M$), a NO scavenger, inhibited the NANC relaxation s in a concentration-dependent manner. This inhibition was more prominent in the NANC relaxations observed in the lower portion of the gastric body and the relaxations induced ly lower frequencies of the EFS. Methyelne blue (10-$100{\mu}M$), an inhibitor of cytosolic guanylate cyclase, markedly inhibited the NANC relaxations, almost abolishing the response at a higher dose ($100{\mu}M$). These results suggest that NANX innervation of the rabbit gastric body progeressively decrease as he location of the strips gets closer to the bottom of the gastric body, and that the NANC relaxation is primarily mediated by NO-guanosine 3',5'-cyclic monophophate (cyclic GMP).

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산업용 폭약을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화에 관한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental and Numerical Studies on Application of Industrial Explosives to Explosive Welding, Explosive Forming, Shock Powder Consolidation)

  • 김영국;강성승;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제22권1호
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    • pp.69-76
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    • 2012
  • 본 논문은 폭약의 폭발현상을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화기술의 기본적 원리와 실험방법, 실험결과에 대하여 기술한다. 타이타늄(Ti)과 스테인레스 강(Stainless steel, SUS 304) 판재의 폭발용접 실험결과, 두 재료 접촉면의 단면에서는 연속적인 젯(jet)모양의 파형이 관찰되었고, 두 금속판재의 설치 경사각도가 $15{\sim}20^{\circ}$ 이고 접착속도가 2,100~2,800 m/s인 경우에 최적의 접합조건을 보였다. 알루미늄(Al) 판재를 이용한 폭발성형 실험과 전형적인 가압성형 실험 결과를 비교분석하여, 폭발성형의 경우가 큰 곡률변형을 보여 가공성이 우수한 것으로 확인되었다. 끝으로 금속과 세라믹의 혼합분말($Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$)에 대한 충격고화 실험법을 제안하고 실험을 수행한 결과, 고화체의 표면과 내부에 균열이 확인되지 않았으며 세라믹입자와 금속입자들의 강한 미세조직 결합이 형성되었다. 또한 충격분말고화실험에서 발생되는 폭약의 폭발에 의한 폭굉파와 수중 충격파의 전파 및 간섭현상을 분석하기 위하여 LS-Dyna 3D를 이용한 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 물용기 내 벽면에서 반사된 수중충격파가 중앙부에서 중첩되어 폭약의 폭발압력보다 높은 20 GPa의 수중 충격압을 보여, 물용기 내부형상의 중요성을 입증하였다.

스노우보드 하프파이프 점프시 착지 충격에 관한 3가지 곡선(타원, 원, 브라키스토크론)의 역학적 해석 (Mechanical Analysis of the Force on Landing 3 Type Curves(Ellipse, Circle, Brachistochrone) of Halfpipe)

  • 이운학;김규완;박인호
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.1-19
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 스노우보더가 플랫폼에서 뛰어내릴 때 경사면에 착지 하는 지면반력 계산을 바탕으로 3가지 종류의 곡선(타원, 원, 브라키스토크론)으로 된 하프파이프의 곡면에 착지할 때의 충격에 대한 역학적 계산의 결과를 해석 하는 것이다. 스노우보더의 착지시 다리의 유연성, 눈이 다져진 정도 경사면의 각도, 초기 속도, 착지 후 동작의 숙련도 등이 충격을 줄여주는 중요한 요소로 작용한다. 그러나 딱딱한 스노우보드용 하프파이프에서는 착지 지점의 곡면에 절대적으로 좌우된다. 이 연구의 역학적 분석 결과 브라키스토크론 곡선이 좀 더 충격 흡수의 효과가 있어 안전한 것으로 판명되었다. 건설의 효율성만을 고려한다면 현재 통용되고 있는 타원형태 이외의 다른 종류의 곡선들은 필요 없다고 생각하기 쉬우나 스노우보더들이 구사하는 기술의 종류와 난이도에 따라서 다양한 기하학적 형태의 시설로 발전되는 것이 바람직하다. 본 연구에서 시행된 연구 방법은 스노우보더 들의 치명적 부강 방지를 위한 하프파이프의 최적 안전 설계 및 사용의 방법과 더불어 스포츠인 들의 사고를 줄일 수 있는 과학적 연구방법에 대한 하나의 모델을 제시 한 것이라고 볼 수 있다.

토양의 포화지대에 분포하는 고밀도비수상액체(DNAPL)와 저밀도비수상액체(LNAPL)의 펌핑 제거공정에 대한 모사 (Simulation for application of pumping-and-treatment system to the recovery of non-aqueous phase liquids (NAPLs) at and below the water table)

  • 김주형;이종협
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.51-61
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    • 1997
  • 본 연구는 대표적인 지하수 오염물 제거공정 중 하나인 양수처리 시스템 pumping-and-Treatment System, PTS)에 대하여 실제에 가까운 불균일한 토양구조에서 모사하기 위하여 수행되었다. 즉, 지하의 불포화지대에 유출된 오염물로서 고밀도 비수상액체 (denser-than-water non-aqueous phase liquids, DNAPLs)와 저밀도 비수상액체 (lighter-than-water non-aqueous phase liquids, LNAPLs)가 지하수의 계면 및 그 아래에서 안정하게 분포하고 있을 때, PTS 공정의 모사를 통하여 그 타당성을 조사하였다. 이때 DNAPL과 LNAPL은 각각 1,1-dichloroacetone와 n-hexane로 가정하였다. 대상토양은 불균일한 토양층과 부분적인 지하수 흐름을 가지는 2차원 토양구조로 가정하였고, 포화지대에 1 개의 well을 설치하여 펌핑을 시작한 후 시간에 따른 지하수면의 변화와 오염물이 제거되는 정도를 계산하였다. 본 연구에서 SIMPLEC 알고리즘을 이용한 유한체적법에 의하여 비정상상태 모사를 수행한 결과, LNAPL뿐 아니라 DNAPL도 지하수면과 만나는 초기단계의 경우 즉시 지하수면 아래로 가라앉지 않고 지하수면을 따라 퍼지게 되므로 펌핑에 의한 제거가 가능한 것으로 판단되었다. 펌핑을 시작한 후 약 5일 동안은 DNAPL과 LNAPL의 경우 모두 두드러진 제거효과가 나타나지 않았으나, 일단 지하수면의 모양이 원뿔 모양으로 변형되고 나서 급속히 체거효율이 높아졌다. 특히 DNAPL의 경우 중력의 영향을 더 크게 받아서 well주위의 움푹 들어간 지하수면을 따라 이동하며 LNAPL보다 더 빠른 속도로 제거가 이루어졌다. 본 연구의 결과에 나타난 지하수면의 형태적 변화는 상대압력으로 -0.5기압이라는 비교적 큰 음압과, 1m의 비교적 큰 well의 지름을 가정하였기 때문에 다소 과장된 것으로 보인다. 그러나, 본 연구를 통하여 오염물의 물성에 따른 PTS공정의 효율을 비교할 수 있었고, 지하수면의 형태적 변화를 유발하여 정화효율을 증가시킬 수 있음을 제시하였다.

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HSB600 강재의 변형-경화를 고려한 강합성 I-거더의 정모멘트부 공칭휨강도 (Nominal Flexural Strength Considering Strain-hardening Effect of HSB600 Steel for Composite I-girders in Positive Bending)

  • 임지훈;최동호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.1-12
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    • 2017
  • 본 연구에는 HSB600 고강도 강재의 변형-경화를 고려한 조밀 강합성 I-거더의 정모멘트부 공칭휨강도를 제안한다. HSB600은 일반강재와는 다르게 명확한 항복 고원을 보이지 않고 항복 직후 변형-경화가 진행된다. 하지만 현 국내외 설계기준에 있는 공칭휨강도 식은 일반강재에 대하여 개발된 설계식이기 때문에 HSB600의 변형-경화 특성을 제대로 반영하지 못하고 있다. 따라서 HSB600의 변형-경화 특성이 휨강도에 미치는 영향을 고려하기 위해, 강합성 거더의 변형-경화를 고려한 소성모멘트를 제안한 후 다수의 해석단면을 대상으로 모멘트-곡률 수치해석을 수행하였다. 해석 결과를 토대로 HSB600 고강도 강재의 변형-경화가 강합성 거더 휨강도에 미치는 영향을 나타내는 매개변수를 제안하였다. 또한 이 매개변수를 이용하여 HSB600 강합성 거더의 변형-경화를 고려한 정모멘트부 공칭휨강도를 제안하였고 현 AASHTO LRFD 교량설계기준의 공칭휨강도와 비교 검토하였다.

대형교통사고 심각도 모형에 의한 주행안전성 및 투자효과 분석 (Analysis on the Driving Safety and Investment Effect using Severity Model of Fatal Traffic Accidents)

  • 임창식;최양원
    • 대한교통학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.103-114
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    • 2011
  • 본 연구는 2000년 이후 대형교통사고 발생지점 112건의 자료를 이용, 다양한 교차 및 빈도분석을 통해 대형교통사고와 도로 기하구조의 관계를 규명하고, 이를 토대로 대형교통사고 심각도 모형을 구축하였으며, 주행안전성 향상을 위해 720회의 컴퓨터 모의실험으로 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 교차 및 빈도분석의 결과 커브구간에서 43.7%, 종단경사 기타조건에서 60.7%, 곡선반경 0~24m 구간에서 57.2%, 편경사 0.1~2.0% 구간에서 83.9%, 편도2차로 도로에서 49.1%, 차종별로는 승용(33.0%), 화물(20.5%), 버스(14.3%) 순이었으며, 편경사 설치 유 무가 대형교통사고 발생에 가장 큰 영향을 주는 것으로 분석되었다. 둘째, 순서형 프로빗 모형(Ordered Probit Model)을 이용하여 다양한 도로조건에서의 피해 예측이 가능한 대형교통사고 심각도 모형을 개발하였으며, 개발된 모형을 기반으로 도로의 위험성을 사전에 예측하고, 대책 마련이 가능토록 기여 하였다. 셋째, 컴퓨터 모의실험(Simulation) 결과, 이미 대형교통사고가 발생한 장소에 편경사를 설치했을 경우 약 85% 이상의 지점들에서 대형교통사고가 발생하지 않는 개선효과가 있는 것으로 분석되었으며, 이 분석결과를 통해 도로의 구조 시설 기준에 관한 규칙(해설 및 지침)의 편경사 설치 예외규정을 더욱더 강화시킬 필요가 있다고 사료된다.