• Structural Engineering and Mechanics
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• 제78권2호
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• pp.117-124
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• 2021

This work focused on the novel numerical tool for the bending responses of carbon nanotube reinforced composites (CNTRC) beams. The higher order shear deformation beam theory (HSDT) is used to determine strain-displacement relationships. A new exponential function was introduced into the carbon nanotube (CNT) volume fraction equation to show the effect of the CNT distribution on the CNTRC beams through displacements and stresses. To determine the mechanical properties of CNTRCs, the rule of the mixture was employed by assuming that the single-walled carbon nanotubes (SWCNTs)are aligned and distributed in the matrix. The governing equations were derived by Hamilton's principle, and the mathematical models presented in this work are numerically provided to verify the accuracy of the present theory. The effects of aspect ratio (l/d), CNT volume fraction (Vcnt), and the order of exponent (n) on the displacement and stresses are presented and discussed in detail. Based on the analytical results. It turns out that the increase of the exponent degree (n) makes the X-beam stiffer and the exponential CNTs distribution plays an indispensable role to improve the mechanical properties of the CNTRC beams.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권7호
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• pp.553-563
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• 2011

분포형 유출모형에 대하여는 컴퓨터의 발달과 지리정보시스템의 구축 및 관련정보의 제공이 활성화되면서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 분포형 유출모형은 대상유역을 보다 세분 요소화하여 계산하는 이론적이고 물리적인 기반의 모형이다. 본 연구에서는 토지피복 상태에 따라 결정되는 매개변수와 2차원 확산파 방정식에 기초하여 지표면에서의 유출량을 계산하는 모형을 개발하였다. 기존에 연구되었거나 개발 중인 유출모형은 대부분 Manning-Strickler의 평균 유속공식과 Manning 조도계수를 이용하여 유속과 유량을 산정하고 있다. Manning 조도계수는 사용상의 편의성 때문에 보편적으로 사용하고 있으나, 차원이 일치하지 않고 추정 시 모호한 문제점이 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해 본 연구에서는 Manning-Strickler식뿐만 아니라 차원이 일치하는 Chezy의 평균유속공식을 적용하여 유출모형을 개발하였다. 또한, Chezy의 마찰계수를 적용하기 위하여 조고의 함수로 표현되는 지수형 마찰계수 산정식을 도입하였다. 따라서 모호한 조도계수의 개념을이용하지 않고 거친 정도를수치화하여 물리적인 의미를 가진마찰계수를 산정하고 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 개발된 모형을 부채꼴 실험유역과 장방형 실험유역 및 실제유역인 안성천유역을 대상으로 6개의 사상을 적용하여 그 적용성을 확인하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권4호
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• pp.65-72
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• 2011

본 연구의 목적은 중부지방소나무와 굴참나무의 부위별 바이오매스 상대생장식 개발에 있다. 부위별 상대생장식의 개발을 위하여 축적 및 임분의 구조를 고려하여 중부지방소나무에서 30개소 (70그루), 굴참나무에서 15개소 (32그루)를 선정하고 시료를 수집하였다. 바이오매스의 추정에 이용된 인자는 흉고직경, 흉고직경과 수고를 이용하는 두 가지이며, 지수식, 대수식, 2차방정식의 형태로 구분하였다. 최적의 상대생장식을 도출하기 위하여 이용된 통계량은 적합도지수 (FI), 잔차의 평균 (Bias), 잔차의 표준오차 (SEE)이다. 이를 통하여 추정된 수종별 바이오매스 상대생장식은 중부지방소나무에서 $W=aD^b$, $W=aD^bH^c$ 식이 적합하며 적합도는 0.937, 0.943이다. 반면, 굴참나무는 $W=a+bD+cD^2$, $W=aD^bH^c$ 식이 적합하며 적합도는 0.865, 0.874이다. 또한, 중부지방소나무와 굴참나무의 부위별 바이오매스 상대생장식은 중부지방소나무 $W=aD^b$ 이고, 굴참나무 $W=a+bD+cD^2$ 으로 나타났다. 본 연구의 결과로 제시된 중부지방소나무, 굴참나무의 바이오매스 상대생장식은 일부지역에 국한되어 개발되었던 상대생장식에 대한 단점을 보완할 수 있을 것이며 이들 수종에 대한 탄소량의 계정에 활용이 가능할 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.64-77
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• 2017

국내 철도역사는 장래 지역사회 및 산업경제 발전 등을 고려하여 역사의 평균적인 1일 이용객량을 산정하고 이를 활용한 역사 규모설계가 시행 중이다. 하지만, 평균적인 1일 이용객 데이터는 1년간 다변화되는 이용객을 고려하지 못해 문제가 제기되고 있는 실정이다. 이에 대표적으로 광주송정역은 개통 후 당초계획 보다 많은 이용객으로 인해 역사 혼잡이 가중되고 있다. 따라서 본 연구에서는 1년간 다변화되는 이용객 고려를 위해 도로의 설계 시 활용되는 설계시간계수 개념을 인용하여, 철도분야에서 활용하고자 한다. 계수 산정을 위해 철도이용객 데이터를 수집하고 지수모형 및 삼차방정식 모형을 활용하여 곡선모형 추정도 및 신뢰도 검증을 시행하였다. 변곡점 산정을 통한 설계시간계수 도출결과 지수모형을 활용하는 것이 철도이용객 설계시간계수 값을 잘 반영되는 것으로 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권5호
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• pp.608-616
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• 2015

The migration of silver (Ag) in silicon carbide (SiC) and $^{110m}Ag$ through SiC of irradiated tristructural isotropic (TRISO) fuel has been studied for the past three to four decades. However, there is no satisfactory explanation for the transport mechanism of Ag in SiC. In this work, the diffusion coefficients of Ag measured and/or estimated in previous studies were reviewed, and then pre-exponential factors and activation energies from the previous experiments were evaluated using Arrhenius equation. The activation energy is $247.4kJ{\cdot}mol^{-1}$ from Ag paste experiments between two SiC layers produced using fluidized-bed chemical vapor deposition (FBCVD), $125.3kJ{\cdot}mol^{-1}$ from integral release experiments (annealing of irradiated TRISO fuel), $121.8kJ{\cdot}mol^{-1}$ from fractional Ag release during irradiation of TRISO fuel in high flux reactor (HFR), and $274.8kJ{\cdot}mol^{-1}$ from Ag ion implantation experiments, respectively. The activation energy from ion implantation experiments is greater than that from Ag paste, fractional release and integral release, and the activation energy from Ag paste experiments is approximately two times greater than that from integral release experiments and fractional Ag release during the irradiation of TRISO fuel in HFR. The pre-exponential factors are also very different depending on the experimental methods and estimation. From a comparison of the pre-exponential factors and activation energies, it can be analogized that the diffusion mechanism of Ag using ion implantation experiment is different from other experiments, such as a Ag paste experiment, integral release experiments, and heating experiments after irradiating TRISO fuel in HFR. However, the results of this work do not support the long held assumption that Ag release from FBCVD-SiC, used for the coating layer in TRISO fuel, is dominated by grain boundary diffusion. In order to understand in detail the transport mechanism of Ag through the coating layer, FBCVD-SiC in TRISO fuel, a microstructural change caused by neutron irradiation during operation has to be fully considered.

• 한국작물학회지
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• 제47권5호
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• pp.390-394
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• 2002

Spikelet number per unit area(SPN) is a major determinant of rice yield. Nitrogen nutrition status and biomass during reproductive stage determine the SPN. To formulate a model for estimating SPN, the 93 field experiment data collected from widely different regions with different japonica varieties in Korea and Japan were analyzed for the upper boundary lines of SPN responses to nitrogen nutrition index(NNI), shoot dry weight and shoot nitrogen content at panicle initiation and heading stage. The boundary lines of SPN showed asymptotic responses to all the above parameters(X) and were well fitted to the exponential function of $f(X)=alphacdot{1-etacdotexp(gamma;cdot;X)}$. Excluding the constant, from the boundary line equation, the values of the equation range from 0 to 1 and represent the indices of parameters expressing the degree of influence on SPN. In addition to those indices, the index of shoot dry weight increase during reproductive stage was calculated by directly dividing the shoot dry weight increase by the maximum value ($800 extrm{g/m}^{-2}$) of dry weight increase as it showed linear relationship with SPN. Four indices selected by forward stepwise regression at the stay level of 0.05 were those for NNI ($I_{NNI}_P$) at panicle initiation, NNI($I_{NNI}_h$) and shoot dry weight($I_{DW}_h$) at heading stage, and dry weight increase($I_{DW}$) between those two stages. The following model was obtained: SPN=48683ㆍ $I_{DWH}$$^{0.482}$ㆍ $I_{NNIp}$$^{0.387}$ㆍ $I_{NNIH}$$^{0.318}$ㆍ $I_{DW}$ $^{0.35}$). This model accounted for about 89% of the variation of spikelet number. In conclusion this model could be used for estimating the spikelet number of japonica rice with some confidence in widely different regions and thus, integrated into a rice growth model as a component model for spikelet number estimation.n.n.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권2호
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• pp.129-152
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• 2008

This paper considers the solution of the stochastic differential equations (SDEs) with random operator and/or random excitation using the spectral SFEM. The random system parameters (involved in the operator) and the random excitations are modeled as second order stochastic processes defined only by their means and covariance functions. All random fields dealt with in this paper are continuous and do not have known explicit forms dependent on the spatial dimension. This fact makes the usage of the finite element (FE) analysis be difficult. Relying on the spectral properties of the covariance function, the Karhunen-Loeve expansion is used to represent these processes to overcome this difficulty. Then, a spectral approximation for the stochastic response (solution) of the SDE is obtained based on the implementation of the concept of generalized inverse defined by the Neumann expansion. This leads to an explicit expression for the solution process as a multivariate polynomial functional of a set of uncorrelated random variables that enables us to compute the statistical moments of the solution vector. To check the validity of this method, two applications are introduced which are, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam and reinforced concrete cantilever beam with random bending rigidity. Finally, a more general application, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam with random bending rigidity, is presented to illustrate the method.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.9-19
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• 2006

본 연구는 일단고정-일단자유 단부 경계조건을 가진 콘크리트 매설관의 동적응답을 연구하고, 내진성능 평가 시 실용적이고 실무적용성이 높은 곡선 적합식의 개발을 목적으로 한다. 매설관의 동적응답을 연구하기 위해 기존 연구에서 개발된 수치해석 프로그램을 사용하여 일단고정-일단자유 단부 경계조건에 대한 최대변형 률 발생지점을 산정한 후, 산정된 지점에 대하여 5-1000(m) 의 파장${\lambda}$과 100-2000(m/see)의 전파속도 $(V_s)$를 적용하여 파장${\lambda}$의 변화와 전파속도 $(V_s)$의 변화에 따른 단위 (휨) 변형률 곡선식을 산출하였다. 적합성이 높은 곡선 적합식을 개발하기 위해 비선형 최소자승법을 이용하여 다양한 형태의 지수방정식을 검정한 후, 가장 좋은 결과를 나타내는 곡선 적합식과 필요한 계수 값을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.457-465
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• 2010

본 연구에서는 McVetty 와 Monkman-Grant 의 모델에 기초하여 만들어진 새로운 크리프 수명예측 모델인 Taylor 급수(T-S) 모델을 제안하였다. 본 모델은 회귀분석에서 발생하는 오차를 줄이기 위하여 McVetty 모델에서 sinh 함수를 Taylor 급수에 의해 변환한 후 첫 3 개항을 취한 것으로서 모델중의 상수 값은 통계학적 방법인 최대가능성 기법을 이용하여 결정되었다. T-S 모델을 이용하여 Alloy 617 의 크리프 수명을 예측한 결과 Eno, 지수함수 및 Larson-Miller(L-M) 방법에 비해 더 정확한 예측을 하는 것으로 나타났다. 또한 T-S 모델은 특정 온도에서 크리프 수명 예측을 할 수 있는 등온 T-S(IT-S) 모델로 표현될 수 있었으며, IT-S 모델은 Alloy 617 의 장시간 크리프 수명예측에서 가장 좋은 예측을 하는 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.235-240
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• 1990

Pseudomonas elodea 에 의한 Gellan gum생산시 이에 관련된 기초자료를 얻기 위하여 회분식 및 연속식 발효를 하였다. 회분식 배양의 결과로부터 비성장 속도는 $0.16hr^-^1$이었으며 72시간 배양후의 점도는 4500cp, 생성물 농도 0.7g dry weught/100g broth, 및 생산성은 0.08g dry weight/1/hr이었다. 연속식 배양을 통하여 최적 탄소원과 질소원의 농도비(3.0mg-carbon/mg-nitrogen)를 결정하였으며 Gellan gum의 최대 생성속도는 희석율 $0.14hr^-^1$에서 0.6g dry weight/l/hr이었다. 이러한 조건에서 각종 metabolic paeameter값을 계산하였다. 또한 배양액의 유변학적 특성은 Casson equation에 잘 부합됨을 확인하였고, 배양액의 점도와 산소전달계수를 측정하여 고점도 배양시 산소전달의 장애현상을 조사하였다.