• Steel and Composite Structures
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• 제46권4호
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• pp.471-483
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• 2023

This paper presents an analytical hyperbolic theory based on the refined shear deformation theory for mechanical stability analysis of the simply supported advanced composites plates (exponentially, sigmoidal and power-law graded) under triangular, trapezoidal and uniform uniaxial and biaxial loading. The developed model ensures the boundary condition of the zero transverse stresses at the top and bottom surfaces without using the correction factor as first order shear deformation theory. The mathematical formulation of displacement contains only four unknowns in which the transverse deflection is divided to shear and bending components. The current study includes the effect of the geometric imperfection of the material. The modeling of the micro-void presence in the structure is based on the both true and apparent density formulas in which the porosity will be dense in the mid-plane and zero in the upper and lower surfaces (free surface) according to a logarithmic function. The analytical solutions of the uniaxial and biaxial critical buckling load are determined by solving the differential equilibrium equations of the system with the help of the Navier's method. The correctness and the effectiveness of the proposed HyRPT is confirmed by comparing the results with those found in the open literature which shows the high performance of this model to predict the stability characteristics of the FG structures employed in various fields. Several parametric analyses are performed to extract the most influenced parameters on the mechanical stability of this type of advanced composites plates.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권5호
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• pp.439-452
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• 2022

A forecast of slope behavior during catastrophic events, such as earthquakes is crucial to recognize the risk of slope failure. This paper endeavors to eliminate the significant supposition of predefined slip surfaces in the slope stability analysis, which questions the relevance of simple conventional methods under seismic conditions. To overcome such limitations, a methodology dependent on the slip line hypothesis, which permits an automatic generation of slip surfaces, is embraced to trace the extreme slope face under static and seismic conditions. The effect of earthquakes is considered using the pseudo-static approach. The current outcomes developed from a parametric study endorse a non-linear slope surface as the extreme profile, which is in accordance with the geomorphological aspect of slopes. The proposed methodology is compared with the finite element limit analysis to ensure credibility. Through the design charts obtained from the current investigation, the stability of slopes can be assessed under seismic conditions. It can be observed that the extreme slope profile demands a flat configuration to endure the condition of the limiting equilibrium at a higher level of seismicity. However, a concurrent enhancement in the shear strength of the slope medium suppresses this tendency by offering greater resistance to the seismic inertial forces induced in the medium. Unlike the traditional linear slopes, the extreme slope profiles mostly exhibit a steeper layout over a significant part of the slope height, thus ensuring a more optimized solution to the slope stability problem. Further, the susceptibility of the Longnan slope failure in the Huining-Wudu seismic belt is predicted using the current plasticity approach, which is found to be in close agreement with a case study reported in the literature. Finally, the concept of equivalent single or multi-tiered planar slopes is explored through an example problem, which exhibits the appropriateness of the proposed non-linear slope geometry under actual field conditions.

• 한국재료학회지
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• 제33권5호
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• pp.189-194
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• 2023

This study uses first-principles calculations to investigate the mechanical properties and effect of strain on the electronic properties of the 2D material 1H-PbX₂ (X: S, Se). Firstly, the stability of the 1H Pb-dichalcogenide structures was evaluated using Born's criteria. The obtained results show that the 1H-PbS₂ material possesses the greatest ideal strength of 3.48 N/m, with 3.68 N/m for 1H-PbSe₂ in biaxial strain. In addition, 1H-PbS₂ and 1H-PbSe₂ are direct semiconductors at equilibrium with band gaps of 2.30 eV and 1.90 eV, respectively. The band gap was investigated and remained almost unchanged under the strain ε_xx but altered significantly at strains ε_yy and ε_bia. At the fracture strain in the biaxial direction (19 %), the band gap of 1H-PbS₂ decreases about 60 %, and that of 1H-PbSe₂ decreases about 50 %. 1H-PbS₂ and 1H-PbSe₂ can convert from direct to indirect semiconductor under the strain ε_yy. Our findings reveal that the two structures have significant potential for application in nanoelectronic devices.

• Advances in concrete construction
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• 제16권1호
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• pp.69-78
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• 2023

This investigation delves into the adverse repercussions stemming from the impact of arsenic on steel pipes concealed within soil designated for rice cultivation. Simultaneously, the study aims to ascertain effective techniques for detecting arsenic in the soil and to provide strategies for mitigating the corrosion of steel pipes. The realm of nanotechnology presents promising avenues for addressing the intricate intersection of renewable energy, oil, and environmental pollution from a novel perspective. Nanostructured materials, characterized by distinct chemical and physical attributes, unveil novel pathways for pioneering materials that exert a substantial impact across diverse realms of food production, storage, packaging, and quality control. Within the scope of the food industry, the scope of nanotechnology encompasses processes, storage methodologies, packaging paradigms, and safeguards to ensure the safety of consumables. Of particular note, silver nanoparticles, in addition to their commendable antibacterial efficacy, boast anti-fungal and anti-inflammatory prowess, environmental compatibility, minimal irritability and allergenicity, resilience to microbial antagonism, thermal stability, and robustness. Confronting the pressing issue of arsenic contamination within both environmental settings and the food supply is of paramount importance to preserve public health and ecological equilibrium. In response, this study introduces detection kits predicated upon silver nanoparticles, providing an expeditious and economically feasible avenue for identifying arsenic concentrations ranging from 0.5 to 3 ppm within rice. Subsequent quantification employs Hydride Atomic Absorption Spectroscopy (HG-AAS), which features a detection threshold of 0.05 ㎍/l. A salient advantage inherent in the HG-AAS methodology lies in its capacity to segregate analytes from the sample matrix, thereby significantly reducing instances of spectral interference. Importantly, the presence of arsenic in the soil beneath rice cultivation establishes a causative link to steel pipe corrosion, with potential consequences extending to food contamination-an intricate facet embedded within the broader tapestry of renewable energy, oil, and environmental pollution.

• 에너지공학
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• 제5권1호
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• pp.56-64
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• 1996

본 연구는 방사성 폐액의 처리를 목적으로 화학처리와 한외여과막의 결합공정에 의해서 Cs과 Co이온의 제거 특성을 조사하였다. 실험은 회분식 UF Stirred Cell을 이용하였고, 화학결합제로서 Cs에 대해서는 시안화철구리화합물, 그리고 Co에 대해서는 Polyacrylic Acid(PAA)를 주입하여 Cs이온과 Co이온의 제거 거동을 조사하였다. Cs의 결합특성은 Langmuir Isotherm형태의 식으로 나타내어 평가하였으며, Cs/K$_2$Cu$_3$(Fe(CN)$_{6}$)$_2$의 몰비가 1.5에서 효율적인 조건임을 알 수 있었다. Co의 제거효율은 용액의 pH, PAA및 Co이온의 몰비에 의해서 결정되었다. Co의 제거거동은 리간드와 Co와의 결합,용액의 pH및 Co농도와의 상호작용에 의한 평형관계식에 의해서 평가하였으며, 이때 90%의 제거율을 얻기 위한 조건은 몰비가 2($\beta$=2)이고 pH가 5.6이었다. 이의 결과로부터 Cs과 Co의 동시제거을 위한 화학첨가제의 주입방법에 대한 제거성능을 평가하였다.

• 천문학논총
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• 제27권4호
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• pp.111-116
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• 2012

Far-infrared observations provide crucial data for the investigation and characterisation of the properties of dusty material in the Interstellar Medium (ISM), since most of its energy is emitted between ~ 100 and $200{\mu}m$. We present the first all-sky image from a sensitive all-sky survey using the Japanese AKARI satellite, in the wavelength range $50-180{\mu}m$. Covering > 99% of the sky in four photometric bands with four filters centred at $65{\mu}m$, $90{\mu}m$, $140{\mu}m$, and $160{\mu}m$ wavelengths, this achieved spatial resolutions from 1 to 2 arcmin and a detection limit of < 10 MJy $sr^{-1}$, with absolute and relative photometric accuracies of < 20%. All-sky images of the Galactic dust continuum emission enable astronomers to map the large-scale distribution of the diffuse ISM cirrus, to study its thermal dust temperature, emissivity and column density, and to measure the interaction of the Galactic radiation field and embedded objects with the surrounding ISM. In addition to the point source population of stars, protostars, star-forming regions, and galaxies, the high Galactic latitude sky is shown to be covered with a diffuse filamentary-web of dusty emission that traces the potential sites of high latitude star formation. We show that the temperature of dust particles in thermal equilibrium with the ambient interstellar radiation field can be estimated by using $90{\mu}m$, $140{\mu}m$, and $160{\mu}m$ data. The FIR AKARI full-sky maps provide a rich new data set within which astronomers can investigate the distribution of interstellar matter throughout our Galaxy, and beyond.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.698-705
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• 2016

부틸 아세테이트는 반응증류탑에서 초산과 부탄올의 에스테르 교환반응에 의해 제조된다. 기존의 반응증류 공정은 생성물인 부틸 아세테이트가 내부 공비첨가제로 사용되는데, 이 경우 부틸 아세테이트가 물과 함께 탑상으로 제거된 후 상 분리를 거쳐 반응증류탑으로 환류된다. 이는 생성물인 부틸 아세테이트가 반응영역에 많이 분포하게 하여 반응의 평형 전환율이 낮아지고 이에 따라 생성물의 수율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 문제를 외부 공비첨가제를 사용하여 해결하였다. 외부 공비첨가제는 물과 새로운 공비를 형성하여 기존 공정에 비해 탑의 반응영역에서 부틸 아세테이트의 농도를 낮게한다. 본 연구에서는 싸이클로헥산을 외부 공비첨가제로 사용하였을 때와 내부 공비첨가제를 사용하였을 때 부틸 아세테이트의 수율과 생성 속도를 실험과 모사를 통하여 비교하였다. 이를 위하여 파일럿 규모의 반응증류탑으로 실험을 진행하였으며, 실험 및 모사 결과를 통하여 외부 공비첨가제를 사용한 공정이 내부 공비첨가제를 사용한 경우보다 같은 에너지에서 보다 높은 부틸 아세테이트 수율을 나타냄을 보였다.

• 지질공학
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• 제22권1호
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• pp.83-94
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• 2012

산악지와 하천지에 위치하는 도로에는 도로 상부와 하부에 모두 비탈면이 조성된 경우가 많다. 북실지구는 도로 하부에 조성된 깎기비탈면으로서 2010년 10월 붕괴가 발생하였다. 정밀 현장조사 결과, 본 비탈면의 붕괴 원인은 도로 상부비탈면 계곡수의 배수 불량과 도로 표면수의 직접적 유입 등인 것으로 판단된다. 이는 층리 발달과 같은 지반 내적 요인과 복합적으로 작용하여 붕괴를 촉진시켰을 가능성이 높다. 평사투영해석 결과 평면파괴, 쐐기파괴, 전도파괴의 가능성이 인지되었다. 한계평형해석을 통한 안전율 산출 결과 우기시 평면파괴 및 쐐기파괴 안전율이 기준치에 미달되었다. 북실지구의 지형요소를 이용한 습윤지수 분석 결과, 9~10.5로 주변지역에 비하여 높은 값을 가지므로 유수의 영향이 집중되었던 것으로 판단된다. 북실지구 비탈면 안정성 확보에는 도로 상부에서 발생하는 유수 제어가 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.99-111
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• 2011

본 연구에서는 비선형 해석을 통하여 폐합 전 강사장교의 주요한 좌굴 거동 특성을 고찰한다. 케이블의 새그효과, 주탑과 거더의 P-${\Delta}$ 효과, 구조물의 대변위효과 등의 주요한 기하학적 비선형성을 모두 고려하기 위해 기하학적 비선형 해석으로써 구조물의 좌굴 해석을 수행하였다. 초기형상 해석 및 시공단계 해석을 통해 사하중을 받고 있는 시공 단계에 있는 구조물의 해석을 수행하였고 이 후 데릭 크레인과 키 세그먼트의 자중에 대한 비선형 해석으로 폐합 전 사장교의 좌굴 해석을 수행하였다. 본 해석 연구에서는 케이블의 배치 형태 및 주탑과 거더간 강성비에 따른 좌굴 모드 및 임계 하중계수의 변화를 분석하였다. 연구 결과 주요한 좌굴 모드를 구분하고 케이블 배치 형식이 다른 각 사장교에서 각 좌굴 모드가 나타나는 주탑과 거더간 강성비의 범위를 도출하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제17권4호
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• pp.37-46
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• 2008

본 연구는 전자산업으로부터 발생하는 CMP 폐수와 유사한 $0.3{\sim}0.5mg/ml$ 구리를 함유한 조제 황산 용액으로부터 DOWEX G-26 양이온 교환 수지를 사용한 구리 회수 공정 개발에 관한 것이다. 함구리 황산 용액으로부터 구리를 회수하기 위해 용액의 pH, 수지의 사용량, 용액의 산 농도, 용액과 수지의 접촉시간 등을 변수로 다양한 조건에서의 회수 실험을 실시하였다. 평형 pH 2.5, 용액/수지의 비 100mL/g 조건에서 14분의 접촉으로 99.99%의 구리가 흡착되었다. 구리의 흡착은 Langmuir isotherm을 따랐으며, 반응치수는 2차였다. 흡착된 구리는 묽은 황산에 의해 수지로부터 효과적으로 용리되었으며, 이로부터 농축용액을 만들 수 있었다.