• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2315-2324
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• 2023

Space nuclear reactors are becoming popular in deep space exploration owing to their advantages of high-power density and stability. Following the fourth-generation nuclear reactor technology, a conceptual design of the dual drum-controlled space molten salt reactor (D²-SMSR) is proposed. The reactor concept uses molten salt as fuel and heat pipes for cooling. A new reactivity control strategy that combines control drums and safety drums was adopted. Critical physical characteristics such as neutron energy spectrum, neutron flux distribution, power distribution and burnup depth were calculated. Flow and heat transfer characteristics such as natural convection, velocity and temperature distribution of the D²-SMSR under low gravity conditions were analyzed. The reactivity control effect of the dual-drums strategy was evaluated. Results showed that the D²-SMSR with a fast spectrum could operate for 10 years at the full power of 40 kWth. The D²-SMSR has a high heat transfer coefficient between molten salt and heat pipe, which means that the core has a good heat-exchange performance. The new reactivity control strategy can achieve shutdown with one safety drum or three control drums, ensuring high-security standards. The present study can provide a theoretical reference for the design of space nuclear reactors.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.409-409
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• 2021

하천 내의 식생은 발달시기에 따라 휴지기, 성장기, 소멸기로 구분되며 각 시기에 따라 수위-유량관계곡선에 많은 전이가 발생한다. 이러한 식생의 성장과 소멸 뿐만 아니라 하도와 하안영역의 식생 군락의 밀도 증감에 따라서도 다양한 형태의 수위-유량관계곡선식의 전이가 발생한다. 식생의 성장기에는 식생의 밀도가 서서히 증가하여 수위-유량관계곡선식의 (-)전이가 발생하며, 식생의 소멸기에는 식생의 밀도가 서서히 감소하여 수위-유량관계곡선식의 (+)전이가 발생한다. 식생에 의한 수위-유량관계곡선식의 변동성은 식생의 성장과 소멸뿐만 아니라 하도와 하안영역의 식생 군락의 식생 밀도 역시 많은 영향을 끼치고 있다. 우리나라의 강우는 특정기간(6월~10월)에 집중되는 경향으로 인하여 식생의 성장과 소멸에 따른 수위-유량관계곡선식의 변동성 확인이 용이하였다. 그러나 최근 과거와 다른 형태의 강우패턴으로 인한 하천의 단면형상 변화로 인하여 하도와 하안영역의 식생영향이 감소하는 경향이 발생하고 있다. 이러한 단면변화로 인하여 하천 내의 하안영역과 식생 밀도 감소에 따른 수위-유량관계곡선식의 변동성이 발생하였다. 본 연구에서는 만경강 유역에 위치한 완주군(소양용연교)관측소를 대상으로 2018년과 2020년의 식생밀도와 식생 및 하도 모니터링을 통한 수위-유량관계 변화를 분석하였다. 2018년에는 식생의 활착, 성장, 소멸에 따라 다양한 기간분리가 발생하였으며, 2020년에는 식생의 활착, 성장, 소멸 뿐만 아니라 홍수 전후 식생 밀도 감소에 따른 기간분리가 추가로 발생하였다. 2020년은 과거와 달리 집중호우가 장기간(약34일)발생하였으며 그에 따라 홍수 전후 단면변화가 과거에 비해 매우 큰 것으로 확인되었다. 이로 인해 2018년과 2020년 측정성과 검토 결과 유사한 수위에서 약 3배의 유량차가 발생하였다. 결과적으로 본 연구에서는 하천 내의 식생밀도 변화로 흐름 특성이 변화하는 기간의 유량측정성과 확보를 통한 신뢰도 높은 수위-유량관계곡선식을 개발하였고 이를 통해 생산된 유량자료는 정확도가 매우 높은 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권2D호
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• pp.335-340
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• 2006

임하호 유역은 지질 및 지형이 토사유실에 취약한 구조를 가지고 있어 강우발생시 많은 토사가 호소로 유입되어 고탁수의 원인이 되고 있다. 특히 임하호유역의 농경지가 주로 하천주변에 분포하고 있어 강우시 토사유실로 인한 탁수발생이 큰 지역이다. 따라서, 탁수저감을 위한 수변구역의 체계적인 관리와 대책 마련을 위해서는 수변구역에서 발생하는 토사유실량의 영향을 평가하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 GIS 기반 RUSLE 모형을 선정하여 수변구역에서의 토사유실 비율을 평가한 결과 약 12.23%로서 임하호 전체유역과의 면적비율(9.95%) 보다 높게 나타남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 수변구역 주변의 농경지비율(27.24%)이 전체유역에 대한 농경지비율(14.96%) 보다 높은 특성이 반영된 것으로 해석된다. 또한 소유역별 분석결과를 볼 때 수변구역중 대곡천 유역이 가장 높은 토사유실량 분포를 나타냈으며, 반변천_10 그리고 서시천 순서로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.241-241
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• 2022

우리나라의 자연하천은 대부분 사행하천으로 이루어져 있다. 특히 사행하천의 만곡부에서는 2차류가 발생할 수 있으며, 이는 만곡부의 흐름에 비선형적인 영향을 미치게 되어 흐름과 유사이송에 대해 복잡한 상호작용을 하게 된다. 하천에 서식하고 있는 식생 또한 흐름에 영향을 줄 수 있다. 더군다나, 댐으로 인한 유사의 차단과 방류량 통제는 댐 하류 구간에 영향을 주게 되어 식생활착을 야기할 수 있으며 활착 이후에는 통제가 어려울 정도로 식생밀도가 증가하며 번성하기도 한다. 이러한 현상이 지속되면 식생으로 인해 통수능이 저하되기도 하며, 홍수범람이 발생할 수 있다. 따라서 만곡부 하도식생에 의한 흐름변화를 연구하는 것은 치수적인 측면에서 중요하다. 본 연구에서는 이러한 필요성을 고려하여, 2차원 흐름모형인 Nays2D를 활용하여 식생대의 밀도변화에 따른 흐름변화 예측모의를 위한 수치실험을 수행하였다. 연구지역은 사행하천으로서 식생대가 발달한 대청댐 하류 구간이다. 본 연구에서는 현장조사를 통해 구축한 식생특성을 반영하여 예측모의를 수행하였으며, 이를 위해 부등류를 기반으로 식생밀도에 따라 2021년의 식생현황, 전체벌채(식생없음), 솎아베기(2021년 식생밀도의 0.5배), 존치(2021년 식생밀도의 2배)로 가정하여 모형을 구축하였다. 모의결과, 전체벌채의 경우, 2차류에 의해 흐름이 만곡부 외측으로 집중되었기 때문에 만곡부 외측에서 수심과 유속이 증가하였다. 2021년 식생현황과 솎아베기, 그리고 존치의 경우, 공통적으로 만곡부 외측에 식생이 존재하고 있기 때문에 전체벌채보다 수심이 증가하고 유속이 감소하였으며 식생대 주변과 하도중앙으로 흐름이 집중되는 경향을 나타났다. 이를 통해, 전체벌채의 경우 치수적으로 만곡부 외측에서 2차류의 발달로 세굴을 야기할 가능성을 확인할 수 있었으며 식생이 존재하는 경우에는 만곡부 외측에 퇴적이 발생할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 식생과 흐름만을 고려하여 수치모의를 수행하였으나 추후 연구에서는 흐름과 하상변동을 모두 고려하여 수치모의를 수행한다면 보다 세부적으로 식생밀도가 하천환경에 미치는 영향 이해할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제66권6호
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• pp.642-651
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• 2023

Objective : Endothelial colony-forming cells (ECFCs) have been reported to play an important role in the pathogenesis of moyamoya disease (MMD). We have previously observed stagnant growth in MMD ECFCs with functional impairment of tubule formation. We aimed to verify the key regulators and related signaling pathways involved in the functional defects of MMD ECFCs. Methods : ECFCs were cultured from peripheral blood mononuclear cells of healthy volunteers (normal) and MMD patients. Low-density lipoproteins uptake, flow cytometry, high content screening, senescence-associated β-galactosidase, immunofluorescence, cell cycle, tubule formation, microarray, real-time quantitative polymerase chain reaction, small interfering RNA transfection, and western blot analyses were performed. Results : The acquisition of cells that can be cultured for a long time with the characteristics of late ECFCs was significantly lower in the MMD patients than the normal. Importantly, the MMD ECFCs showed decreased cellular proliferation with G1 cell cycle arrest and cellular senescence compared to the normal ECFCs. A pathway enrichment analysis demonstrated that the cell cycle pathway was the major enriched pathway, which is consistent with the results of the functional analysis of ECFCs. Among the genes associated with the cell cycle, cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A) showed the highest expression in MMD ECFCs. Knockdown of CDKN2A in MMD ECFCs enhanced proliferation by reducing G1 cell cycle arrest and inhibiting senescence through the regulation of CDK4 and phospho retinoblastoma protein. Conclusion : Our study suggests that CDKN2A plays an important role in the growth retardation of MMD ECFCs by inducing cell cycle arrest and senescence.

• 한국분무공학회지
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• 제29권1호
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• pp.32-37
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• 2024

Macroscopic visualization of non-evaporating sprays was experimentally conducted to investigate spray tip penetration and spray angle under low-density conditions, corresponding to an early injection strategy. Furthermore, injectors with varying injection angles (146° and 70°) and numbers of holes (8 and 14) were employed to examine the impact of injector configuration. Compared to the baseline injector, 8H146, which has 8 holes and a 146° injection angle, the spray tip penetration of the 8H70 injector was found to be longer. This can be attributed to higher momentum due to a smooth flow field between the sac volume and the nozzle inlet, which is located closer to the injector tip centerline. The increase in velocity led to intense turbulence generation, resulting in a wider spray angle. Conversely, the spray tip penetration of the 14H70 injector was shorter than that of the 8H70 injector. The competition between increased velocity and decreased nozzle diameter influenced the spray tip penetration for the 14H70 injector; the increase in momentum, previously observed for the 8H70 injector, contributed to an increase in spray tip penetration, but a decrease in nozzle diameter could lead to a reduction in spray tip penetration. The spray angle for the 14H70 injector was similar to that of the 8H146 injector. Moreover, injection rate measurements revealed that the slope for a narrow injection angle (70°) was steeper than that for a wider injection angle during the injection event.

• Nutrition Research and Practice
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• 제18권4호
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• pp.479-497
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• 2024

BACKGROUND/OBJECTIVES: Activating brown adipose tissue (BAT) and browning of white adipose tissue (WAT) can protect against obesity and obesity-related metabolic conditions. Cryptotanshinone (CT) regulates lipid metabolism and significantly ameliorates insulin resistance. Adenosine-5'-monophosphate (AMP)-activated protein kinase (AMPK), a receptor for cellular energy metabolism, is believed to regulate brown fat activity in humans. MATERIALS/METHODS: The in vivo study included high-fat-fed obese mice administered orally 200/400 mg/kg/d CT. They were evaluated through weight measurement, the intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT), intraperitoneal insulin tolerance test (IPITT), cold stimulation test, serum lipid (total cholesterol, triglycerides, and low-density lipoprotein) measurement, hematoxylin and eosin staining, and immunohistochemistry. Furthermore, the in vitro study investigated primary adipose mesenchymal stem cells (MSCs) with incubation of CT and AMPK agonists (acadesine)/inhibitor (Compound C). Cells were evaluated using Oil Red O staining, Alizarin red staining, flow cytometry, and immunofluorescence staining to identify and observe the osteogenic versus adipogenic differentiation. Quantitative real-time polymerase chain reaction and the Western blot were used to observe related gene expression. RESULTS: In the diet-induced obesity mouse model mice CT suppressed body weight, food intake, glucose levels in the IPGTT and IPTT, serum lipids, the volume of adipose tissue, and increased thermogenesis, uncoupling protein 1, and the AMPK pathway expression. In the in vitro study, CT prevented the formation of lipid droplets from MSCs while activating brown genes and the AMPK pathway. AMPK activator enhanced CT's effects, while the AMPK inhibitor reversed the effects of CT. CONCLUSION: CT promotes adipose tissue browning to increase body thermogenesis and reduce obesity by activating the AMPK pathway. This study provides an experimental foundation for the use of CT in obesity treatment.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.544-551
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• 2024

본 연구에서는 도금 공정 시뮬레이션에 필요한 전기화학적 분극 데이터와 도금 조건 시뮬레이션 및 도금층의 특성 평가에 대해 다루었다. Ni과 Cu의 동전위 분극 분석 및 정전류 분극 시험을 통해 얻은 전기화학적 분극 데이터는 도금액의 유동 조건에 따른 과전압 분포 변화를 관찰하는 데 사용되었다. 도금 조건 시뮬레이션에서는 랙 핀의 접점 위치와 개수가 도금 품질에 미치는 영향을 분석하기 위해 다양한 변수 하에서 전류 밀도 분포 및 도금 두께 분포를 평가하였다. 양극 형상, 극간 거리, 보조 양극 배치, 피도금체 간격 변화 등의 변수에 따른 시뮬레이션 결과를 통해 도금 두께 편차를 개선할 수 있는 방안을 모색하였다. 또한, 도금층의 특성 평가는 버퍼레이어 형성 유무에 따른 도금층의 두께, 밀착성 및 박리 여부를 분석하였다. 시뮬레이션을 통해 도금 공정의 효율성과 품질 향상을 위한 중요한 기초 데이터로 활용될 수 있다.

• 소성∙가공
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• 제33권5호
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• pp.348-353
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• 2024

The S355NL steel has garnered attention as a structural material for applications in extremely challenging environments owing to its excellent mechanical properties. This study investigated the hot deformation behavior of S355NL steel through compression tests conducted in a temperature range of 900-1200℃ and a strain rate range of 10^-3-1 s^-1 to explore the optimal processing parameters. The flow behaviors consisted of an initial rapid increase and subsequent plateau with a marginal decrease in stress. This phenomenon was interpreted in terms of microstructural evolution, such as dislocation density and dynamic recrystallization. The efficiency of power dissipation and instability domains were derived using the dynamic material model based on the compression test dataset, providing a series of processing maps. In contrast to conventional processing maps plotted for a single strain value, this study has established ten maps at a strain interval of 0.1. This approach allowed for the consideration of continuously variable strain parameters, which is inherent to an actual metal-forming process. The efficiency of power dissipation was strongly governed by the high temperatures (≥ 1100℃). The strain rates barely affected the efficiency, but it primarily contributed to the instability domains. The application of high strain rates (≥ 10^-1s^-1) generated a region of negative instability due to the absence of dynamic recrystallization and the presence of cracks at grain boundaries.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.411-422
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• 2004

횡성호에서는 수중폭기 기간에도 수온약층이 형성되었으며, 수중폭기로 인한 영향이 크지 않은 것으로 판단된다. 모든 정점의 표충(0-5m)평균 탁도는 0.1-8.5NTU로 우기 이후에 중층 및 심층에서 높았다. 투명도는 0.9-3.5m의 범위로 댐 하류(St. 1)정점에서 크게 나타났으며, 상류로 갈수록 낮았다. 용존산소는 2000년 7월과 8월에 전 지점의 0m에서 $8.4-14.1\;mgO_2\;{\cdot}\;L^{-1}$로 높았으나 심층에서는 고갈 상태를 보였다. 또한 2001년 7월과 9월에도 정점 1의 심층에서 $1\;mgO_2\;{\cdot}\;L^{-1}$ 내외로 매우 낮았다. 전 정점의 표층 (0-5 m)평균 총인 농도는 5-46 mgP ${\cdot}$ $m^{-3}$로 초봄의 turnover 직후 및 우기이후에 높았으며 용존 무기인 농도는 0.2-13.2 mgP ${\cdot}$ $m^{-3}$로 2001년 9월을 제외하고는 대부분10mgp ${\cdot}$ $m^3$이하 이였다. 횡성호의 연간 인부하량은 약 4.45ton 정도로 유역내에서 발생되는 총인 발생량 71.34ton중 약 6.2%만이 호수내로 유입되는 것으로 나타났다. 수면적당 인부하량은0.77 gp ${\cdot}\;m^2\;{\cdot}\;yr^{-1}$으로 횡성호의 환경용량이라 할 수 있는 과잉임계부하량 0.72 gp ${\cdot}\;m^2\;.\;yr^{-1}$을 0.05 gP ${\cdot}\;m^2\;.\;yr^{-1}$ 초과한 수준이다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 총질소 농도는 0.83-3.55 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$로 우기 이후에 중충 이하 지역에서 높았다. 질산성 질소는 전 정점의 표층(0-5m)평균이 0.09-3.33 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$로 2001년 6월에 가장 낮았다. 암모니아성 질소는 전 정점의 표층(0-5m)평균이 0.04-0.23 mgN ${\cdot}\;L^{-1}$이였다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 규소농도는 0.5-9.6 mgSi ${\cdot}\;L^{-1}$로 봄철에 낮았으며, 우기이후에 다시 증가하였다. 평균 TSI는 2000년과 2001년에 각각 59와 57이었다. 전 정점 표층 (0-5 m)평균 엽록소 a농도는 0.3-32.4 mg ${\cdot}\;m^{-3}$로 여름철에 높은 경향을 보였으며, 정점별로는 상류지역에서 높았다. 식물플랑크톤은 2000년 7월에 녹조류인 Scenedesmus sp.가 10,480 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$,8월과 9월에는 남조류인 Microcystis sp.가 각각 3,492와 296 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$로 우점하였다. 10월에는 녹조류인 Coelastrum microporum이 133 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$, 11월에는 규조류인 Asterionella formosa가 2,654 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$, 12월에는 규조류인 .Aulacoseira granulata가 29 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$우점종이였다. 특히 2000년 여름철에 우점종이였던 남조류가 2001년에는 출현하지 않았으며 종 다양성 (diversity)지수는 2000년 7월에 2.22로 가장 높았으며, 생물량도 조사기간중 36,640 cells ${\cdot}\;mL^{-1}$로 가장 많았다.