• Title/Summary/Keyword: Direct Coupling

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SWAT-MODFLOW 결합모형의 토양수-지하수 연결성 개선 (Enhancement of Coupling between Soil Water and Groundwater in Integrated SWAT-MODFLOW Model)

  • 김남원;이정우;정일문;원유승
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권1호
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    • pp.9-19
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    • 2009
  • 본 연구는 지하수위의 시간적인 변화가 지표수 유출, 증발산, 토양 수분 등 다른 수문성분에 미치는 개별적 영향을 평가한 것이다. 이를 위하여 기 개발된 완전연동형 지표수-지하수 통합모형인 SWAT-MODFLOW 모형에서 토양층의 수분과 얕은 대수층의 지하수의 결합과정을 새롭게 개선하여 토양수분과 지하수간의 보다 현실적인 상호작용이 가능하도록 가변 토양층 구조 기법(The variable soil layer construction technique, VSLT)을 개발, SWAT-MODFLOW에 탑재시켰다. 이 기법에서는 모의된 지하수위가 토양 영역내로 상승하면, 토양층 아래의 지하수위를 얕은 대수층의 일부로 간주함으로써 해당하는 토양층들이 초기에 정의된 토양 영역에서 배제되어 MODFLOW모형의 지배를 받게 된다. 무심천 유역에 대한 시험 적용을 통해 본 연구에서 VSLT를 고려하여 개선한 SWAT-MODFLOW 모형은 토양층내 지하수위의 변동 영향을 보다 현실적으로 고려할 수 있을 뿐 아니라 지하수위 변동에 따른 지표면 유출, 토양수분, 증발산 등 수문성분의 공간분포에 미치는 영향의 정량적 평가에도 활용이 가능 할 것으로 판단된다.

Charged membrane에 의한 negative electric field가 토끼 장골의 골 치유에 미치는 영향 (The Effect of Negative electric field using charged PTFE membrane on Bone Healing of Rabbit Long Bone)

  • 권용수;박진우;이재목;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제34권3호
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    • pp.551-562
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    • 2004
  • 골재생을 위한 술식은 자가골, 합성골 등의 이식술, 골견인술, 골유도 재생술 등이 있으며, 더 나은 결과를 위해서 성장 인자나 cytokine의 적용, 전기적 자극 등이 이용될 수 있다. 이 중 골재생을 위한 전기적 자극을 이용한 골재생 방법에서 비교적 양호한 결과가 보고되어지고 있으며, 전기적 자극은 크게 direct current, inductive coupling, capacitive coupling으로 나뉘어 사용, 연구되어지고 있다. 하지만, 위의 전기적 자극들은 비교적 침습적이고, 환자들에게 불편감을 줄 수 있으며, 부가적인 장치가 필요한 단점이 있다. 따라서, 본 실험에서는 골재생을 촉진하기 위한 비침습적인 전기자극의 방법으로, negatively charged membrane을 이용하여, 토끼 요골의 골절성 결손부에서 negative electric field가 골재생에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 8마리 토끼의 양 요골에 10mm의 골절성 결손부를 형성한 후, 코로나 방전 장치로 -l000V로 대전시킨 polytetrafluoroethylene membrane을 사용하여, 실험군에는 negatively charged membrane을, 대조군에는 noncharged membrane을 적용시킨 후, 2, 4, 6, 8주째 2마리씩 희생하여 조직학적, 조직형태학적 분석을 실시하였다. 2주째, 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 0.32%, 실험군에서는 1.10%로 나타났으며, 4주째 대조군에서 골결손부에 대한 신생골의 비율은 6.86%, 실험군에서는 13.75%로, 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 양의 신생골이 관찰되었다. 6주와 8주째도 대조군에 비해 실험군에서 더 많은 신생골이 관찰되었으나, 그 차이는 크지 않았다. 결론적으로, 토끼 요골의 골절성 결손부의 골치유에서 negatively charged membrane을 이용한 전기적 자극은 초기 골치유를 촉진시키며, 따라서, 이러한 방법의 전기극은 장골의 치유에 있어 비침습적이며, 유용한 수단이라고 사료된다.

나노 임프린트 기술을 이용한 폴리머 링 광공진기 (Polymer Optical Microring Resonator Using Nanoimprint Technique)

  • 김도환;임정규;이상신;안세원;이기동
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.384-391
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    • 2005
  • 본 논문에서는 나노 임프린트 기술을 이용한 폴리머 링 광공진기를 제안하고 구현하였다. 공진기 역할을 하는 링 도파로에서의 전파손실과 링 및 버스 도파로 간의 광파워 결합계수를 빔전파방법을 도입하여 계산하였으며, 또한 전달 매트릭스 방법을 도입하여 이들이 소자에 미치는 영향을 분석하고 소자를 설계하였다. 특히, smoothing buffor layer를 갖는 임프린트용 스탬프를 도입하여 다음과 같은 성과를 얻을 수 있었다. 먼저 식각공정으로 얻어진 스탬프 상의 도파로 패턴의 측면 거칠기를 링 도파로의 산란손실을 개선함으로써 Q값을 획기적으로 향상시켰다. 또한, 결합영역에서 버스와 링 도파로 간의 간격을 기존 lithography 공정에서는 불가능하였던 $0.2{\mu}m$정도까지 효과적으로 줄이고 제어함으로써 링과 도파로 간의 광파워 결합을 정밀하게 조절할 수 있게 되었다. 제작된 소자의 성능을 살펴보면, 링 반경이 $200{\mu}m$인 경우에 대해 1550 nm 파장 대역에서 Q값은 ~103800이고, 소멸비는 ~11 dB, free spectral range는 1.16 nm였다.

물체력이 작용되는 반무한영역문제의 비선형유한요소-경계요소 조합해석 (Analysis of Semi-Infinite Problems Subjected to Body Forces Using Nonlinear Finite Elements and Boundary Elements)

  • 황학주;김문겸;허택녕;나경웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.45-53
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    • 1991
  • 지하구조물은 물체력과 초기응력이 지배적인 하중조건이 되며, 무한 또는 반무한영역을 경계로 한다. 또한 굴착면 주위에는 응력집중에 의해 비선형 거동이 발생한다. 본 논문에서는 경계요소법으로 물체력과 초기응력을 해석하기 위하여 영역적분은 경계 적분화하였다. 물체력에 대한 영역적분은 Galerkin텐서와 발산정리를 사용한 방법과 극좌표를 이용한 직접적분 방법으로 경계적분화하였고, 초기응력에 대한 영역적분은 극좌표를 이용한 직접적분 방법을 응용하여 경계적분화하였다. 경계요소해석 결과는 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고 검증된 경계요소 프로그램을 비선형 유한요소 프로그램과 조합하여 굴착면 주위에 발생하는 비선형 거동을 합리적으로 해석하도록 하였다. 경계요소법에서 고려하기 어려운 물체력과 초기응력에 대한 영역적분을 경계적분화하여 효율적으로 해석할 수 있었으며, 조합해석 방법으로 비선형 거동을 합리적으로 해석할 수 있었다. 본 연구의 결과는 지하구조물의 해석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

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댐-호소계 비선형 지진응답의 직접시간영역 해석기법 (Direct Time Domain Method for Nonlinear Earthquake Response Analysis of Dam-Reservoir Systems)

  • 이진호;김재관
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.11-22
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    • 2010
  • 이 논문에서는 댐-호소계의 선형 및 비선형 지진응답 해석을 시간영역에서 엄밀히 수행할 수 있는 해석법을 제시하였다. 댐-호소계는 (1) 선형 또는 비선형으로 거동하는 댐체와 (2) 깊이가 균일하다고 가정한 호소 원역 및 (3) 댐체와 호소 원역 사이 불규칙한 형상의 근역의 세가지 부구조물로 구성된 연계 시스템으로 정식화되었다. 댐체는 선형 또는 비선형 유한 요소로 모델링되고, 호소 원역은 무한 영역으로의 에너지 방사를 엄밀하게 표현할 수 있도록 주파수영역에서 개발된 변위기반 전달경계를 시간영역에서의 포갬적분으로 변환하여 시간증분법과 결합이 용이하게 하였다. 호소 근역을 댐체와 호소 원역이라는 두 개의 부구조물 사이에 저장된 압축성 유체로 모델링하였다. 이 논문에서는 세 개의 부구조물로 구성되는 댐-호소계에 대해 비선형 시간영역 해석을 용이하게 하는 시간증분법을 유도하여 제시하였고 개발된 해석법을 다양한 형상의 댐-호소계의 지진응답 해석에 적용하여 그 정확성을 검증하였다. 이에 추가하여 제시한 기법을 콘크리트 댐의 비선형 지진응답 해석에 적용하여 손상 정도와 부위를 해석 결과로서 보여주었으며 동시에 제시한 기법이 내진성능 평가 등 실무에 바로 활용될 수 있음을 입증하였다.

Fabrication of a Partial Genome Microarray of the Methylotrophic Yeast Hansenula polymorpha: Optimization and Evaluation of Transcript Profiling

  • OH , KWAN-SEOK;KWON, OH-SUK;OH, YUN-WI;SOHN, MIN-JEONG;JUNG, SOON-GEE;KIM, YONG-KYUNG;KIM, MIN-GON;RHEE, SANG-KI;GERD GELLISSEN,;KANG, HYUN-AH
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제14권6호
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    • pp.1239-1248
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    • 2004
  • The methylotrophic yeast Hansenula polymorpha has been extensively studied as a model organism for methanol metabolism and peroxisome biogenesis. Recently, this yeast has also attracted attention as a promising host organism for recombinant protein production. Here, we describe the fabrication and evaluation of a DNA chip spotted with 382 open reading frames (ORFs) of H. polymorpha. Each ORF was PCR-amplified using gene-specific primer sets, of which the forward primers had 5'-aminolink. The PCR products were printed in duplicate onto the aldehyde-coated slide glasses to link only the coding strands to the surface of the slide via covalent coupling between amine and aldehyde groups. With the partial genome DNA chip, we compared efficiency of direct and indirect cDNA target labeling methods, and found that the indirect method, using fluorescent-labeled dendrimers, generated a higher hybridization signal-to-noise ratio than the direct method, using cDNA targets labeled by incorporation of fluorescence-labeled nucIeotides during reverse transcription. In addition, to assess the quality of this DNA chip, we analyzed the expression profiles of H. polymorpha cells grown on different carbon sources, such as glucose and methanol, and also those of cells treated with the superoxide­generating drug, menadione. The profiles obtained showed a high-level induction of a set of ORFs involved in methanol metabolism and oxidative stress response in the presence of methanol and menadione, respectively. The results demonstrate the sensitivity and reliability of our arrays to analyze global gene expression changes of H. polymorpha under defined environmental conditions.

온도 및 조성비 변화에 따른 질화물계 화합물 반도체 InAs1-X NX의 에너지 밴드갭 계산 (The Calculation of the Energy Band Gaps of Zincblende InAs1-X NX on Temperature and Composition)

  • 정호용;김대익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.1165-1174
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    • 2016
  • 본 연구에서는 무질서 효과가 고려된, 새로이 가정한 가상 결정 근사법 내의 Empirical Pseudopotential Method(EPM)를 사용하여 3원계 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 휨 매개변수 및 에너지 밴드갭을 계산하였다. InAs1-xNx 조성비 구간($0{\leq}x{\leq}0.05$)에서 계산된 휨 매개변수는 4.1eV를 갖으며, 해당되는 에너지 밴드갭들이 급격히 감소하고 있음을 알 수 있었다. EPM에 의한 계산 결과를 온도와 조성비를 고려한 수정된 Band Anti-Crossing(BAC) 모델에 적용하여 질화물계 화합물 반도체 InAs1-xNx의 에너지 띠구조를 계산하였다. 또한 InAs1-xNx의 결합 상수 CMN=1.8 등을 결정할 수 있었으며, 계산결과는 실험치를 대체로 잘 설명할 수 있었다.

Oxidative Phosphorylation계에 의한 Phosphocreatine의 생성 기작 (Evidences for Functionally Direct Coupling between Mitochondrial Phosphocreatine Formation and Oxidative Phosphorylation)

  • 김일한
    • 자연과학논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.3-11
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    • 1992
  • ADP 농도를 증가시킴에 따라 미토콘드리아에 의한 Phosphocreatine의 생성속도는 포화 경향을 보이면서 증진되었다. 이 조건에서 Phosphocreatne 생성 속도를 측정하여 가해준 ADP에 대한 Km값을 구해본 결과 0. 0185 mM 임을 알았고, 이 Km값은 미토콘드리아의 Oxidative Phosphoryla-tion게와 연계되지 않은 (추출한) 미토콘드리아 Creatine Kinase의 ATP에 대한 Km 값인 0. 21mM보다 훨씬 낮음을 알 수 있었다. 이 외에도 ADP 존재하에 Oxidative Phosphorylation에 의한 ATP 생성에 대한 Creatine Kinase의 활성의 영향을 살펴본 결과 이 조건에서 Phosphocreatine은 반응시간에 정비례하게 생성 되었으나, 생성된 ATP는 반응시간에 무관함을 보였다. 또한 Oxidative Phosphorylation에 의해 미토콘드리아 외부 Respiration 용액 내에 이 ATP가 축적되는 속도도 미토콘드리아 Creatine Kinase의 Phosphocreatine 생성과 무관함을 알수 있었다. 이상의 결과들은 Mitochondrial Creatine Kinase가 Oxidative Phosphorylation계와 기능적으로 밀접하게 연계되어 ATP가 아닌 Phophocreatine이 에너지 전달 물질로 직접 이용될 가능성을 시사해준다.

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폐수처리 분야에서 자기 분리기술의 응용 현황 및 전망 (Application Status and Prospect of Magnetic Separation Technology for Wastewater Treatment)

  • 저소웅;임봉수;최찬수
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.153-163
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    • 2020
  • Magnetic separation technology is an efficient and environmentally friendly technology. Compared with the traditional wastewater treatment technology, the magnetic separation technology has its unique advantages and characteristics, and has been widely applied in the field of wastewater treatment. In particular, the emergence of superconducting magnetic separation technology makes possible for high application potential and value. In this paper, which through consulting with the literatures of Korea, Chinese, United States and other countries, the magnetic separation technology applied to wastewater treatment was mainly divided into direct application of magnetic field, flocculation, adsorption, catalysis and separation coupling technology. Advantages and limitations of the magnetic separation technology in sewage treatment and its future development were also studied. Currently, magnetic separation technology needs to be studied for additional improvement in processing mechanism, design optimization of magnetic carrier and magnetic separator, and overcoming engineering application lag. The selection, optimization and manufacturing of cheap magnetic beads, highly adsorbed and easily desorbed magnetic beads, specific magnetic beads, nanocomposite magnetic beads and the research of magnetic beads recovery technology will be hot application of the magnetic separation technology based on the magnetic carriers in wastewater treatment. In order to further reduce the investment and operation costs and to promote the application of engineering, it is necessary to strengthen the research and development of high field strength using inexpensive and energy-saving magnet materials, specifically through design and development of new high efficiency magnetic separators/filters, magnetic separators and superconducting magnetic separators.

지중 열교환 시스템을 위한 열-수리 파이프 요소의 개발 (Development of Thermal-Hydro Pipe Element for Ground Heat Exchange System)

  • 신호성;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권8호
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    • pp.65-73
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    • 2013
  • 지중 열교환 시스템은 지속적인 에너지 효율의 개선으로 공간 냉난방을 위한 친환경적 에너지 기술로 주목받고 있다. 지중에 매설된 파이프는 내부 유체 순환을 통하여 인접한 지반과 열적 상호작용으로부터 직접적인 열에너지 교환을 수행한다. 하지만, 파이프의 수치모델링에서 열-수리가 연관된 난류해석과 파이프의 긴 세장비에 의한 메쉬사이즈의 부적합성은 열교환 시스템의 적절한 수치해석을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 파이프 내부 유체흐름에 대한 에너지 보존의 법칙을 적용하여 지배방정식을 유도하였으며, Galerkin수식화와 시간적분을 통하여 열-수리 연동일차원 파이프 요소를 개발하였다. 그리고 제안된 파이프 요소를 기 개발된 다공질 재료를 위한 열-수리-역학(Thermo-Hydro-Mechanical) 해석을 위한 유한요소 프로그램과 결합하였다. 개발된 요소를 이용한 수치해석 결과는 열응답 시험(Thermal Response Test) 결과로부터 주위지반의 유효 열전도도를 평가하기 위하여 사용하는 선형 열원 모델이 인접 파이프간의 열적상호작용과 파이프의 단부효과에 의하여 지반의 열전도도를 과다 평가하는 것으로 보여주었다. 따라서 열응답 시험 해석 결과에 대한 역해석을 적용하여 최적의 수렴성을 보여주는 변환행렬을 제시하였다.