• Geomechanics and Engineering
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• 제34권2호
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• pp.187-195
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• 2023

Intensive rainfall during the summer season in Korea has triggered numerous devastating landslides outside of downtown in mountainous areas. The 2D slope stability analysis that is generally used for cut slopes and embankments is inadequate to model slope failure in mountainous areas. This paper presents a new 3D slope stability formulation using the global sliding vector in the limit equilibrium method, and it uses an ellipsoidal slip surface for static and quasi-static analyses. The slip surface's flexibility of the ellipsoid shape gives a lower FS than the spherical failure shape in the Fellenius, Bishop, and Janbu's simplified methods. The increasing sub-columns of each column tend to increase the FS and converge to a steady value. The symmetrical geometric conditions of the convex turning corners do not indicate symmetrical failure of the surface in 3D analysis. Pseudo-static analysis shows that the horizontal seismic force decreases the FS and increases the mass volume at the critical failure state. The stability index takes the FS and corresponding sliding mass into consideration to assess the potential risk of slope failure in complex mountainous terrain. It is a valuable parameter for selecting a vulnerable area and evaluating the overall risk of slope failure.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6159-6166
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• 2012

수자원에서 특히 중요한 홍수기에 대한 유량 측정은 어려움이 있고 모든 하천에 대한 지속적인 유량측정은 현재 시스템상에서는 불가능하다. 그래서 유량의 생산을 위해서 그동안 수위유량 관계 곡선이 사용되어 왔다. 하지만 수위-유량 관계 곡선은 그 편리성에도 불구하고 수위와 유량만의 관계를 사용하므로 정확성 면에서 항상 문제가 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 Chiu의 엔트로피 개념의 2차원 유속공식을 사용하여 새로운 평균유속공식을 유도하였다. 본 공식은 수심, 중력가속도, 동수경사, 에너지경사, 동점성 계수 등 하천의 수리적 특성을 잘 반영하고 최대유속도 산정할 수 있다. 또한 최대유속과 평균유속사이의 선형관계를 검증할 수 있었고 그 결과로써 하천단면의 특성을 잘 나타내는 평형상태의 ${\phi}(M)$을 산정하였다. 평형상태의 ${\phi}(M)$을 사용하여 평균유속을 산정하였고 이를 바탕으로 유량을 산정하였다. 본 공식의 검증을 위해서 고리형 특성을 보이는 부정류 상황에서의 실험실 측정 데이터를 사용하여 계산된 유량과 실측된 유량을 비교하였고 그 결과는 매우 잘 일치함을 알 수 있었다. 향후 다양한 실험실 데이터 및 하천 데이터를 이용하여 연구가 지속되어 진다면 수자원 분야에 널리 이용될 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권3호
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• pp.181-191
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• 2020

본 연구에서는 전지구수치예보모델의 예측성능에 주요한 영향을 주는 요소 중 하나인 토양수분 초기장을 적절히 생산하기 위해, 오프라인 Noah 지면모델을 구축하여 스핀업실험을 수행하고 그 변동특성을 살펴보았다. 스핀업실험은 지면기후장 생성과 목표연도에 대한 현실화의 2단계로 구성되었다. 첫 번째 단계의 지면기후장 생성은 2008~2017년 기간에 대해 평균한 대기강제력으로 10년 동안 지면모델을 반복적으로 수행하는 방식으로 이루어졌으며, 토양수분 모의가 평형상태에 도달하는데 소요되는 시간은 토양깊이와 코펜 정의에 기반한 기후구 특성에 따라 차이가 컸다. 토양 첫 번째 층은 극지역에서 가장 길었고, 두 번째 층 부터 네 번째 층까지는 건조지역에서 평형상태에 도달하는 시간이 가장 늦어 최대 7년 내외의 시간이 소요되었다. 결과적으로 10년의 spin-up을 거치면 지면모델이 평형상태에 도달함을 알 수 있다. 이 소요시간은 지상기온과 강수량과 음의 상관관계를 보였다. 두 번째 단계에서는 2018년을 목표연도로 설정하고 지면기후장을 이용하여 추가 적분을 수행하고, 그 결과 6개월 이내에 지면모델에서 모의된 토양수분, 지표기온, 증발산량은 2018년 지면상태에 도달하는 것을 확인하였다. 이에 구축된 오프라인 Noah 지면모델 스핀업 시스템은 안정적으로 전구수치예보모델의 토양수분 초기장을 생산함으로써 전지구수치모델에 결합된 지면모델의 물리과정과 기초자료가 변하더라도 유연하게 대응할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제27권2호
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• pp.224-230
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• 2006

Escherichia coli transcription termination factor Rho catalyzes the unwinding of RNA/DNA duplex in reactions that are coupled to ATP binding and hydrolysis. We report here the kinetic mechanism of presteady state ATP binding and hydrolysis by the Rho-RNA complex. Presteady state chemical quenched-flow technique under multiple turnover condition was used to probe the kinetics of ATP binding and hydrolysis by the Rho-RNA complex. The quenched-flow presteady state kinetics of ATP hydrolysis studies show that three ATPs are bound to the Rho-RNA complex with a rate of $4.4\;{\times}\;10^5M^{-1}s^{-1}$, which are subsequently hydrolyzed at a rate of $88s^{-1}$ and released during the initiation process. Global fit of the presteady state ATP hydrolysis kinetic data suggests that a rapid-equilibrium binding of ATP to Rho-RNA complex occurs prior to the first turnover and the chemistry step is not reversible. The initial burst of three ATPs hydrolysis was proposed to be involved in the initialization step that accompanies proper complex formation of Rho-RNA. Based on these results a kinetic model for initiation process for Rho-RNA complex was proposed relating the mechanism of ATP binding and hydrolysis by Rho to the structural transitions of Rho-RNA complex to reach the steady state phase, which is implicated during translocation along the RNA.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.463-469
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• 1995

궤환효과의 지배를 받는 점동특성시스템은 특정 운전조건에서 여러 개의 정상상태해를 가질 수 있다. 점동특성시스템의 다중해 및 비선형시스템의 일반적인 특성과 관련된 이론적 연구를 통하여, 점동특성시스템이 주어진 외부 입력 반응도에 대해 다중의 정상상태해를 갖기 위한 필요충분조건을 얻었다. 즉 정상상태에서의 궤환반응도가 제환변수의 어떤 값에 대해서 'Strictly Monotoruc'이 아니면, 점동특성시스템은 그 값에 대응되는 운전영역에서 다중의 정상상태해를 갖는다. 반면 정상상태에서의 궤환반응도가 궤환변수의 모든 값에 대해서 'Strictly Monotonic' 이면, 점동특성시스템은 항상 하나의 정상상태해를 갖는다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권4호
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• pp.50-57
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• 2008

The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제29권5_6호
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• pp.1193-1204
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• 2011

In the present paper we consider a differential-algebraic prey-predator model with stage structure for prey and harvesting of predator species. Stability and instability of the equilibrium points are discussed and it is observed that the model exhibits a singular induced bifurcation when the economic profit is zero. It indicates that the zero economic profit brings impulse, i.e. rapid expansion of the population and the system collapses. For the purpose of stabilizing the system around the positive equilibrium, a state feedback controller is designed. Finally, numerical simulations are given to show the consistency with theoretical analysis.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.649-654
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• 2004

A physically simple but mathematically cumbrous problem of rotating heavy chain with one fixed top point is studied. Nonlinear equation of its two-dimensional shapes of relative equilibrium is obtained and solved numerically. A linear case of small displacements is analyzed in terms of Bessel functions. The qualitative and quantitative behavior of the problem is discussed with the help of bifurcation diagram. Dynamics of the two-dimensional model near the equilibrium positions is studied with the help of simulation using the absolute nodal coordinate formulation (ANCF). The equilibriums are found instable, and the reason of instability is explained using a variational principle.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.404-408
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• 2005

The Reynolds strss equation with turbulent energy-length scales was simplified in the nearly homogeneous turbulent equilibrium flow and a modified Reynolds stress model was proposed. Tn the model proposed in the present study, Reynolds stresses can be expressed in the form of algebraic equation, so that the turbulent stresses and related quantities are calculated through relatively simple procedures. The model predicted well the turbulent shear stresses of homogeneous flow in local equilibrium state obtained from experimental results published earlier Constants used In the model was determined universally and its validity was discussed briefly.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.483-491
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• 2016

A simple aerodynamic calculation program for high Mach number flow is developed by combining the modified Newtonian method with Tannehill's curve fits for the thermodynamic properties of air in equilibrium state. Aerodynamic characteristics for a parabolic nose are predicted and compared with CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis results. Comparison shows good agreements, and the developed program is expected to be a practical tool for slender body aerodynamic calculation for high Mach number flow.