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전이금속을 치환한 란탄망간산화물계 La0.5Ca0.5(Mn0.98TM0.02)O3(TM=Cr, Ti)의 자성 특성 연구 (Magnetic Properties of Transition Metal Doped La0.5Ca0.5(Mn0.98TM0.02)O3(TM=Cr, Ti))

  • 강지훈;전수진;박정수;이영백;이연승
    • 한국자기학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.14-17
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    • 2007
  • 고상 반응법을 써서 전이금속(Cr, Ti)을 치환한 란탄칼슘망간산화물, $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}TM_{0.02})O_3$의 자성특성을 연구하였다. 자성 특성은 VSM을 써서 측정하였고, 50 Oe에서 zero field cooling과 field cooling을 하면서, 자화-온도측정을 Cr과 Ti 치환한 경우에 측정하였다. $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Cr_{0.02})O_3$는 클러스터 또는 스핀유리와 유사한 거동을 보였으며, $La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Ti_{0.02})O_3$에서는 관찰되지 않았다. 큐리온도는 전이금속이 치환된 시편의 경우 란탄칼슘망간산화물 $La_{0.5}Ca_{0.5}MnO_3$의 큐리온도 245.5K에서 감소한, 235.5 K [$La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Cr_{0.02})O_3$], 232.7 K [$La_{0.5}Ca_{0.5}(Mn_{0.98}Ti_{0.02})O_3$]로 모두 감소하였다. 자벽 고정(domain wall pinning)을 알아보기 위해 온도에 따른 보자력 측정을 하였고, 이 결과를 defect와 자벽 간의 상호작용의 관점으로 해석하였다.

네팔 Modi Khola 수력발전소 수리모형실험 연구 (A Study on the Hydraulic Experiments of Modi Khola Hydroelectric in Nepal)

  • 선우중호;박창근
    • 물과 미래
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    • 제28권1호
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    • pp.107-120
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    • 1995
  • 본 연구는 네팔의 Modi Khola 강 유역에 건설되는 Modi Khola 수력발전소의 취수구 구조물 및 침사지 구조물에 대한 수리모형실험 연구이다. 취수구 구조물은 축척이 1:20인 정상모형으로, 침사지 구조물은 수직방향 축척이 1:10, 수평방향 축척이 1:15인 왜곡모형으로 제작되었다. 본 실험에서는 이동상 모형이론에 의해 'Anthracite'($\rho_s$ =1.48)를 모형사로 선택하였다. 실험결과 취수구 구조물 부분에서는 세사영역의 유사퇴적을 막기 위해 적정한 높이의 guide wall 설치가 바람직하며, 효율적 배사를 위해 배사수문의 적절한 조작이 필요한 것으로 나타났다. 침사지 구조물 부분에서는 효율적인 침사를 위해 침사지내의 난류호흡을 억제시키는 설계가 요구되었고, 침사지내 퇴사를 처리하기 위하여 설치된 유출구측의 배사 파이프는 침사지 전영역의 배사를 효율적으로 수행하지 못하였으므로 최대 퇴사가 발생하는 지점 근처에 추가로 배사 파이프를 설치하는 것이 바람직하다. 또한 침사효율은 평균 약 95%로 관측되었는데, 비교적 좋은 침사지 설계라 판단된다.

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Cloning, Sequencing, and Expression of the Gene Encoding a Multidomain Endo-$\beta$-1,4-Xylanase from Paenibacillus curdlanolyticus B-6, and Characterization of the Recombinant Enzyme

  • Waeonukul, Rattiya;Pason, Patthra;Kyu, Khin Lay;Sakka, Kazuo;Kosug, Akihiko;Mori, Yutaka;Ratanakhanokchai, Khanok
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권3호
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    • pp.277-285
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    • 2009
  • The nucleotide sequence of the Paenibacillus curdlanolyticus B-6 xyn10A gene, encoding a xylanase Xyn10A, consists of 3,828 nucleotides encoding a protein of 1,276 amino acids with a predicted molecular mass of 142,726 Da. Sequence analysis indicated that Xyn10A is a multidomain enzyme comprising nine domains in the following order: three family 22 carbohydrate-binding modules (CBMs), a family 10 catalytic domain of glycosyl hydrolases (xylanase), a family 9 CBM, a glycine-rich region, and three surface layer homology (SLH) domains. Xyn10A was purified from a recombinant Escherichia coli by a single step of affinity purification on cellulose. It could effectively hydrolyze agricultural wastes and pure insoluble xylans, especially low substituted insoluble xylan. The hydrolysis products were a series of short-chain xylooligosaccharides, indicating that the purified enzyme was an endo-$\beta$-1,4-xylanase. Xyn10A bound to various insoluble polysaccharides including Avicel, $\alpha$-cellulose, insoluble birchwood and oat spelt xylans, chitin, and starches, and the cell wall fragments of P. curdlanolyticus B-6, indicating that both the CBM and the SLH domains are fully functioning in the Xyn10A. Removal of the CBMs from Xyn10A strongly reduced the ability of plant cell wall hydrolysis. These results suggested that the CBMs of Xyn10A play an important role in the hydrolysis of plant cell walls.

광-유체링공진기(OFRR) 바이오센서에 관한 공진이동과 양호도의 시뮬레이션 (Simulation of Resonance Shift and Quality Factor for Opto-fluidic Ring Resonator (OFRR) Biosensors)

  • 조한근;한진우;양길모
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제36권1호
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    • pp.23-32
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    • 2011
  • In this work, the finite element method was used to investigate the shifts of resonance frequencies and quality factor of whispering-gallery-mode (WGM) for an opto-fluidic ring resonator (OFRR) biosensor. To describe the near-field radiation transfer, the time-domain Maxwell's equations were employed and solved by using the in-plane TE wave application mode of the COMSOL Multiphysics with RF module. The OFRR biosensor model under current study includes a glass capillary with a diameter of 100 mm and wall thickness of 3.0 mm. The resonance energy spectrum curves in the wavelength range from 1545 nm to 1560 nm were examined under different biosensing conditions. We mainly studied the sensitivity of resonance shifts affected by changes in the effective thickness of the sensor resonator ring with a 3.0 mm thick wall, as well as changes in the refractive index (RI) of the medium inside ring resonators with both 2.5 mm and 3.0 mm thick walls. In the bulk RI detection, a sensitivity of 23.1 nm/refractive index units (RIU) is achieved for a 2.5 mm thick ring. In small molecule detection, a sensitivity of 26.4 pm/nm is achieved with a maximum Q-factor of $6.3{\times}10^3$. These results compare favorably with those obtained by other researchers.

비정질 Fe87Zr7B6 합금의 중성자 조사량에 따른 자기적 특성변화 (Neutron Irradiation Effects on the Magnetic Properties in Fe87Zr7B6 Amorphous Alloy)

  • 김경섭;김효철;유성초
    • 한국자기학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.12-16
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    • 2005
  • 본 연구에서는 비정질 시료 $Fe_{87}Zr_{7}B_{6}$ 에 중성자르 조사시킨 후 자기화의 온도의존성, X-ray 회절과 복소 투자율을 측정하여 중성자 조산 전, 후의 자기적 특성 변화를 보았으며, 다양한 중성자 조사량에 따른 복소 투자율과 자기이력곡선을 측정하여 측정하여 중성자 조사량에 따른 지구벽 운동과 자기화 회전을 보았다. 실험결과 중성자 조사에 의한 지구벽 운동은 감소하였으며, 자기화 회전은 증가 한 것을 볼 수 잇었다. 또한, 자기이완 주파수는 지구벽 운동의 경우 증가하였으며, 자기화 회전에 의한 이완 주파수는 감소하였다. 자기이력곡선의 결과 중성자 조사 후 포화 자기화 값이 감소하는 것을 볼 수 있었는데 이러한 실험 결과로부터 중성자 조사 후 생긴 결함에 의해 지구벽 운동은 억제되었으며, 자기화 회전부분은 증가 한 것을 알 수 있었다.

적은 수의 표본에 기초한 흙막이 공법선정 방법에 대한 기초연구 (A Framework for Developing a Method for Selecting a Retaining Wall System Using a Small Number of Samples)

  • 최명석;이강
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.686-689
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    • 2008
  • 지난 10여 년간 건설 분야에서 데이터 마이닝(data mining) 기법을 이용하여 실적 데이터의 패턴을 찾고 이를 바탕으로 다양한 예측 모델을 개발하려는 연구들이 다수 진행되어 왔다. 그러나 데이터 마이닝 기법의 경우, 일반적으로 수천 또는 수만 개의 데이터를 사용할 것을 추천하고 있으나, 건설 분야의 선행연구들을 살펴보면 데이터 마이닝에 사용된 데이터의 수가 최대 이백 개 표본 정도에 그치고 있다. 그 결과 데이터 마이닝 기법을 이용하여 선행연구의 방법 및 결과를 재현하려고 하여도 같은 결과를 얻기 힘들고, 아예 패턴추출이 힘들거나 도출된 패턴에 오류가 있는 경우도 있다. 본 연구는 소수의 표본수에 기초하여 보다 신뢰성 있는 공법선정 모델의 개발에 관한 대안적인 방법을 모색하고자 한다. 먼저 건설 분야에서 데이터 마이닝 기법을 활용한 연구의 범위에 대해 살펴보고, 특히 흙막이 공법선정 모델 구축에 관한 선행연구 고찰을 통해 소수의 데이터에 의존함에 따라 발생하는 문제점들을 알아보고, 이를 극복할 수 있는 방안에 대해 논의 하고자 한다.

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하이브리드 난류 모델을 이용한 전류고정덕트 후류의 고정도 수치 해석 (Computational Simulations of Turbulent Wake Behind a Pre-Swirl Duct Using a Hybrid Turbulence Model with High Fidelity)

  • 강민재;정재환;조석규;허재욱;김상현;이상봉
    • 대한조선학회논문집
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    • 제59권3호
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    • pp.141-148
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    • 2022
  • A hybrid turbulence model has developed by combining a sub-grid scale model using dynamic k equation in LES with k-𝜔 SST model of RANS equation. To ascertain potential applicability of the hybrid turbulence model, fully developed turbulent channel flows at Re𝜏=180 have been simulated of which computational domain has a top wall with coarse cells and a bottom wall with fine cells. The streamwise mean velocity and turbulent intensity profiles showed a good agreement with DNS data when using the hybrid model rather than using a single model in k-𝜔 SST or dynamic k equation models. Computational simulations of turbulent flows around KVLCC2 with a pre-swirl duct have been mainly performed using the hybrid turbulence model. Compared to the results obtained from RANS simulation with k-𝜔 SST model as well as LES with dynamic k equation SGS model, turbulent wakes of the duct in the present simulation using the hybrid turbulence model were very similar to that of LES. Also, the resistances acting on hull, rudder and duct in hybrid turbulence model were similar to those in RANS simulation whereas the viscous forces acting on the hull in LES had a significant error due to coarse cells inappropriate to the sub-grid scale model.

Investigation of a fiber reinforced polymer composite tube by two way coupling fluid-structure interaction

  • Daricik, Fatih;Canbolat, Gokhan;Koru, Murat
    • Coupled systems mechanics
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    • 제11권4호
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    • pp.315-333
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    • 2022
  • Fluid-Structure Interaction (FSI) modeling is highly effective to reveal deformations, fatigue failures, and stresses on a solid domain caused by the fluid flow. Mechanical properties of the solid structures and the thermophysical properties of fluids can change under different operating conditions. In this study, we investigated the interaction of [45/-45]2 wounded composite tubes with the fluid flows suddenly pressurized to 5 Bar, 10 Bar, and 15 Bar at the ambient temperatures of 24℃, 66℃, and 82℃, respectively. Numerical analyzes were performed under each temperature and pressure condition and the results were compared depending on the time in a period and along the length of the tube. The main purpose of this study is to present the effects of the variations in fluid characteristics by temperature and pressure on the structural response. The variation of the thermophysical properties of the fluid directly affects the deformation and stress in the material due to the Wall Shear Stress (WSS) generated by the fluid flow. The increase or decrease in WSS directly affected the deformations. Results show that the increase in deformation is more than 50% between 5 Bar and 10 Bar for the same operating condition and it is more than 100% between 5 Bar and 15 Bar by the increase in pressure, as expected in terms of the solid mechanics. In the case of the increase in the temperature of fluid and ambient, the WSS and Von Mises stress decrease while the slight increases of deformations take place on the tube. On the other hand, two-way FSI modeling is needed to observe the effects of hydraulic shock and developing flow on the structural response of composite tubes.

Nonlinear sloshing in rectangular tanks under forced excitation

  • Zhao, Dongya;Hu, Zhiqiang;Chen, Gang;Lim, Serena;Wang, Shuqi
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제10권5호
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    • pp.545-565
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    • 2018
  • A numerical code is developed based on potential flow theory to investigate nonlinear sloshing in rectangular Liquefied Natural Gas (LNG) tanks under forced excitation. Using this code, internal free-surface elevation and sloshing loads on liquid tanks can be obtained both in time domain and frequency domain. In the mathematical model, acceleration potential is solved in the calculation of pressure on tanks and the artificial damping model is adopted to account for energy dissipation during sloshing. The Boundary Element Method (BEM) is used to solve boundary value problems of both velocity potential and acceleration potential. Numerical calculation results are compared with published results to determine the efficiency and accuracy of the numerical code. Sloshing properties in partially filled rectangular and membrane tank under translational and rotational excitations are investigated. It is found that sloshing under horizontal and rotational excitations share similar properties. The first resonant mode and excitation frequency are the dominant response frequencies. Resonant sloshing will be excited when vertical excitation lies in the instability region. For liquid tank under rotational excitation, sloshing responses including amplitude and phase are sensitive to the location of the center of rotation. Moreover, experimental tests were conducted to analyze viscous effects on sloshing and to validate the feasibility of artificial damping models. The results show that the artificial damping model with modifying wall boundary conditions has better applicability in simulating sloshing under different fill levels and excitations.

Schroeder 확산기를 이용한 전자파 잔향실내의 필드 균일도 향상 및 최적화에 관한 연구 (Optimization and Improvements of Field Uniformity in a Reverberation Chamber with Schroeder Diffusers)

  • 김정훈;이중근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.372-378
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Schroeder 방식의 QRD(Quadratic Residue Diffuser)를 사용하여 전자파 잔향실 내부의 필드 균일도를 향상시키고, 전자파 잔향실 내벽 전체 면적 대비 QRD가 차지하는 면적비를 변화시키면서 필드 균일도를 향상시키는 최적의 면적비에 대하여 연구하였다. $1{\sim}3\;GHz$의 주파수 대역에서 QRD를 설계하였고, 전자파 잔향실의 전계 특성 및 필드 균일도 향상을 조사하기 위해 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 방법의 수치 해석이 이루어졌다. 2 GHz에서 QRD 크기가 잔향실 한쪽 내벽의 약 $30{\sim}60\;%$일 경우 표준 편차가 가장 작았으며, 20 % 이하, 70 % 이상에서는 점차로 필드 균일도가 나빠짐을 알 수 있었다. 특히 QRD의 면적이 30 %일 때와 적용되지 않은 경우를 비교한 결과, 전자의 경우 표준 편차가 후자의 경우에 비하여 1.53 dB가 향상되는 것을 확인하였다.