Expressions for determining the value of the impact force as reported in the literature and incorporated into code provisions are essentially quasi-static forces for emulating deflection. Quasi-static forces are not to be confused with contact force which is generated in the vicinity of the point of contact between the impactor and target, and contact force is responsible for damage featuring perforation and denting. The distinction between the two types of forces in the context of impact actions is not widely understood and few guidelines have been developed for their estimation. The value of the contact force can be many times higher than that of the quasi-static force and lasts for a matter of a few milli-seconds whereas the deflection of the target can evolve over a much longer time span. The stiffer the impactor the shorter the period of time to deliver the impulsive action onto the target and consequently the higher the peak value of the contact force. This phenomenon is not taken into account by any contemporary codified method of modelling impact actions which are mostly based on the considerations of momentum and energy principles. Computer software such as LS-DYNA has the capability of predicting contact force but the dynamic stiffness parameters of the impactor material which is required for input into the program has not been documented for debris materials. The alternative, direct, approach for an accurate evaluation of the damage potential of an impact scenario is by physical experimentation. However, it can be difficult to extrapolate observations from laboratory testings to behaviour in real scenarios when the underlying principles have not been established. Contact force is also difficult to measure. Thus, the amount of useful information that can be retrieved from isolated impact experiments to guide design and to quantify risk is very limited. In this paper, practical methods for estimating the amount of contact force that can be generated by the impact of a fallen debris object are introduced along with the governing principles. An experimental-calibration procedure forming part of the assessment procedure has also been verified.
Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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v.21
no.4
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pp.158-174
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2018
The leaf area index (LAI) is a major factor explaining the photosynthesis of vegetation, evapotranspiration, and energy exchange between the earth surface and atmosphere, and there have been studies on accurate and applicable LAI estimation methods. This study aimed to investigate the relationship between the actual LAI data, UAV image-based vegetation index, canopy height and satellite image (Sentinel-2) LAI and to present an effective LAI estimation method using UAV. As a result, among the six vegetation indices in this study, NDRE ($R^2=0.496$) and CIRE ($R^2=0.443$), which contained red-edge band, showed a high correlation. The application of the canopy height model data to the vegetation index improved the explanatory power of the LAI. In addition, in the case of NDVI, the saturation problem caused by the linear relationship with LAI was addressed. In this study, it was possible to estimate high resolution LAI using UAV images. It is expected that the applicability of such data will be improved if calibration and correction steps are carried out for various vegetation and seasonal images.
The purpose of this study has been performed to investigate the possibility of external audit program using thermoluminescence dosimetry for electron beam in korea. The TLD system consists of LiF powder, type TLD-700 read with a PCL 3 reader. In order to determine a calibration coefficient of the TLD system, the reference dosimeters are irradiated to 2 Gy in a $^{60}CO$ beam at the KFDA The irradiation is performed under reference conditions is water phantom using the IAEA standard holder for TLD of electron beam. The energy correction factor is determined for LiF powder irradiated of dose to water 2 Gy in electron beams of 6, 9, 12, 16 and 20 MeV (Varian CL 2100C). The dose is determined according to the IAEA TRS-398 and by measurement with a PTW Roos type plane-parallel chamber. The TLD for each electron energy are positioned in water at reference depth. In this study, to verify of the accuracy of dose determination by the TLD system are performed through a 'blind' TLD irradiation. The results of blind test are $2.98\%,\;3.39\%\;and\;0.01\%(1\sigma)$ at 9, 16, 20 MeV, respectively. The value generally agrees within the acceptance level of $5\%$ for electron beam. The results of this study prove the possibility of the TLD quality assurance program for electron beams. It has contributed to the improvement of clinical electron dosimetry in radiotherapy centers.
Misong Han;Byoung-Young Choi;Seung-Woo, Lee;Jinyoung Park;Soochun Chae;Jun-Hwan Bang;Kyungsun Song
Applied Chemistry for Engineering
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v.34
no.2
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pp.111-120
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2023
The nucleation mechanism was studied using a calcium ion selective electrode (Ca ISE) to observe the formation of CaCO3, a representative mineral in the CO2 cycle, and to analyze the effect of the Mg/Ca-ratio and temperature on the formation of pre-nucleation cluster (PNC) and CaCO3. As a result of the experiment, a small amount of crystal was formed. Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was used for surface element analysis, and a field emission scanning-electron microscope (FE-SEM) was used for the morphology analysis of synthesized carbonates. These results showed that various shapes of crystalline CaCO3 (calcite, aragonite, etc.) were observed for each Mg/Ca ratio and temperature. In addition, the calibration plot obtained from Ca ISE showed information on the formation process of CaCO3. Our results showed that as magnesium ions interfered with the binding of calcium and carbonate ions and delayed the aggregation between PNCs, the nucleation and formation of CaCO3 were delayed. On the other hand, the temperature showed an opposite trend as compared to the effect of magnesium under our experimental conditions, indicating that temperature accelerated the formation of CaCO3. Furthermore, the morphology of CaCO3 clearly changed according to the Mg/Ca ratio and temperature, and it was confirmed that the two factors are very important for CaCO3 formation in that they could affect the overall process.
Kim, Kyung-Min;Jang, Taek-Gyun;Kim, Young-Ho;Oh, Sang-Huyb;Lee, Sang-Hak
Analytical Science and Technology
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v.24
no.4
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pp.243-248
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2011
A selective determination method of mercury (II) ion in aqueous solution by luminol-based chemiluminescence system (luminol CL system) has been developed. Determination of metal ions such as copper (II), iron (III), chromium (III) ion in solution by the luminol CL system using its catalytic role in the reaction of luminol and hydrogen peroxide has been reported by several groups. In this study, the catalytic activity of mercury (II) ion in the reaction of luminol and hydrogen peroxide was observed by the enhanced CL intensity of the luminol CL system. Based on this phenomenon, experimental conditions of the luminol CL system were investigated and optimized to determine mercury (II) ion in aqueous solution. While mercury (II) ion in mixed sample solution containing mercury (I) and (II) ions highly enhanced the CL intensity of the luminol CL system, the mercury (I) ion could not enhanced the CL intensity. Thus selective determination of the mercury (II) ions in a mixture containing mercury (I) and (II) ions could be achieved. Each concentration of mercury (I) and (II) ions in aqueous solution can be obtained from the results of the CL method that give the concentration of only mercury (II) ion and the inductively coupled plasma (ICP) method that give the total concentration of mercury ions. On the optimized conditions, the calibration curve of mercury (II) ion was linear over the range from $1.25{\times}10^{-5}$ to $2.50{\times}10^{-3}M$ with correlation coefficient of 0.991. The detection limit of mercury (II) ion in aqueous solution was calculated to be $1.25{\times}10^{-7}M$.
A determination method of aromatic amino acids such as trytophan (Trp), tyrosine (Tyr), and phenylalanine (Phe) using luminol-$H_2O_2$-Cu(II) system has been presented. In the presence of an aromatic amino acid, the enhanced chemiluminescence (CL) intensity of luminol-$H_2O_2$-Cu(II) system was obtained by forming a complex between Cu(II) and the amino acid. Based on the above phenomenon, a sensitive and fast determination of three aromatic amino acids was performed using the CL method in batch-type detection system. To optimize determination conditions, the kinetic influence of an aromatic amino acid on the luminol-$H_2O_2$-Cu(II) system and the effects of $H_2O_2$ and Cu(II) concentration, pH, and buffers were investigated. Under the optimized conditions, the calibration curve was linear over the range from $1.0{\times}10^{-6}$ to $2.0{\times}10^{-5}\;M$ for Trp, $1.0{\times}10^{-6}$ to $2.0{\times}10^{-5}\;M$ for Try, and $2.0{\times}10^{-6}$ to $2.0{\times}10^{-5}\;M$ for Phe, respectively. In this range, reproducibility (RSD, n = 4) of Trp, Try, and Phe were 3.21%, 2.64%, and 2.48%, respectively. The limit of detection ($3{\sigma}/s$) was calculated to be $6.8{\times}10^{-7}\;M$ for Trp, $5.7{\times}10^{-7}\;M$ for Try, and $9.6{\times}10^{-7}\;M$ for Phe.
The aim of this study was to investigate whether fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy can be applied to simultaneous determination of fatty acids contents in different soybean cultivars. Total 153 lines of soybean (Glycine max Merrill) were examined by FT-IR spectroscopy. Quantification of fatty acids from the soybean lines was confirmed by quantitative gas chromatography (GC) analysis. The quantitative spectral variation among different soybean lines was observed in the amide bond region ($1,700{\sim}1,500cm^{-1}$), phosphodiester groups ($1,500{\sim}1,300cm^{-1}$) and sugar region ($1,200{\sim}1,000cm^{-1}$) of FT-IR spectra. The quantitative prediction modeling of 5 individual fatty acids contents (palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid) from soybean lines were established using partial least square regression algorithm from FT-IR spectra. In cross validation, there were high correlations ($R^2{\geq}0.97$) between predicted content of 5 individual fatty acids by PLS regression modeling from FT-IR spectra and measured content by GC. In external validation, palmitic acid ($R^2=0.8002$), oleic acid ($R^2=0.8909$) and linoleic acid ($R^2=0.815$) were predicted with good accuracy, while prediction for stearic acid ($R^2=0.4598$), linolenic acid ($R^2=0.6868$) had relatively lower accuracy. These results clearly show that FT-IR spectra combined with multivariate analysis can be used to accurately predict fatty acids contents in soybean lines. Therefore, we suggest that the PLS prediction system for fatty acid contents using FT-IR analysis could be applied as a rapid and high throughput screening tool for the breeding for modified Fatty acid composition in soybean and contribute to accelerating the conventional breeding.
Laser induced breakdown spectroscopy(LIBS) is an simple analysis method for directly quantifying many kinds of soil micro-elements on site using a small size of laser without pre-treatment at any property of materials(solid, liquid and gas). The purpose of this study were to find an optimum condition of the LIBS measurement including wavelengths for quantifying soil elements, to relate spectral properties to the concentration of soil elements using LIBS as a simultaneous un-breakdown quantitative analysis technology, which can be applied for the safety assessment of agricultural products and precision agriculture, and to compare the results with a standardized chemical analysis method. Soil samples classified as fine-silty, mixed, thermic Typic Hapludalf(Memphis series) from grassland and uplands in Tennessee, USA were collected, crushed, and prepared for further analysis or LIBS measurement. The samples were measured using LIBS ranged from 200 to 600 nm(0.03 nm interval) with a Nd:YAG laser at 532 nm, with a beam energy of 25 mJ per pulse, a pulse width of 5 ns, and a repetition rate of 10 Hz. The optimum wavelength(${\lambda}nm$) of LIBS for estimating soil and plant elements were 308.2 nm for Al, 428.3 nm for Ca, 247.8 nm for T-C, 438.3 nm for Fe, 766.5 nm for K, 85.2 nm for Mg, 330.2 nm for Na, 213.6 nm for P, 180.7 nm for S, 288.2 nm for Si, and 351.9 nm for Ti, respectively. Coefficients of determination($r^2$) of calibration curve using standard reference soil samples for each element from LIBS measurement were ranged from 0.863 to 0.977. In comparison with ICP-AES(Inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy) measurement, measurement error in terms of relative standard error were calculated. Silicon dioxide(SiO2) concentration estimated from two methods showed good agreement with -3.5% of relative standard error. The relative standard errors for the other elements were high. It implies that the prediction accuracy is low which might be caused by matrix effect such as particle size and constituent of soils. It is necessary to enhance the measurement and prediction accuracy of LIBS by improving pretreatment process, standard reference soil samples, and measurement method for a reliable quantification method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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