• 제목/요약/키워드: FD analysis

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Anti-Melanogenic Potentials of Nanoparticles from Calli of Resveratrol-Enriched Rice against UVB-Induced Hyperpigmentation in Guinea Pig Skin

  • Lee, Taek Hwan;Kang, Ji Hee;Seo, Jae Ok;Baek, So-Hyeon;Moh, Sang Hyun;Chae, Jae Kyoung;Park, Yong Un;Ko, Young Tag;Kim, Sun Yeou
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제24권1호
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    • pp.85-93
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    • 2016
  • We already reported that genetically engineered resveratrol-enriched rice (RR) showed to down-regulate skin melanogenesis. To be developed to increase the bioactivity of RR using calli from plants, RR was adopted for mass production using plant tissue culture technologies. In addition, high-pressure homogenization (HPH) was used to increase the biocompatibility and penetration of the calli from RR into the skin. We aimed to develop anti-melanogenic agents incorporating calli of RR (cRR) and nanoparticles by high-pressure homogenization, examining the synergistic effects on the inhibition of UVB-induced hyperpigmentation. Depigmentation was observed following topical application of micro-cRR, nano-calli of normal rice (cNR), and nano-cRR to ultraviolet B (UVB)-stimulated hyperpigmented guinea pig dorsal skin. Colorimetric analysis, tyrosinase immunostaining, and Fontana-Masson staining for UVB-promoted melanin were performed. Nano-cRR inhibited changes in the melanin color index caused by UVB-promoted hyperpigmentation, and demonstrated stronger anti-melanogenic potential than micro-cRR. In epidermal skin, nano-cRR repressed UVB-promoted melanin granules, thereby suppressing hyperpigmentation. The UVB-enhanced, highly expressed tyrosinase in the basal layer of the epidermis was inhibited by nano-cRR more prominently than by micro-cRR and nano-cNR. The anti-melanogenic potency of nano-cRR also depended on pH and particle size. Nano-cRR shows promising potential to regulate skin pigmentation following UVB exposure.

Crystallographic analysis of dehydrated fully Tl+-exchanged zeolite Y

  • Lim, Woo Taik;Kwon, Ji Hye;Choi, Sik Young;Kim, Young Hun;Heo, Nam Ho
    • 분석과학
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    • 제18권4호
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    • pp.278-286
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    • 2005
  • The crystal structure of ($Tl_{71}$-Y ($Tl_{71}Si_{121}Al_{71}O_{384}$), ${\alpha}=24.706(3){\AA}$, dehydrated at 653 K and $8{\times}10^{-6}$ torr, has been determined by single-crystal X-ray diffraction techniques in the cubic space group $Fd\bar{3}m$ at 294(1) K. The structure was refined using all intensities to the final error indices (using only the 302 reflection for which $F_{\circ}$ > $4{\sigma}(F_0)$) $R_1=0.0602$ (based on F) and $R_w=0.1744$ (based on $F_2$). The 71 $Tl^+$ ions per unit cell are found at four crystallographically distinct positions. Site I' position in the sodalite cavity opposite D6Rs are each occupied by eighteen $Tl^+$ ions per unit cell; these $Tl^+$ ions are recessed ca. $1.45{\AA}$ into the sodalite cavity from their O(3) plane (Tl-O=2.701(15), $3.163(16){\AA}$ and O-Tl-O=$92.1(4)^{\circ}$). The 23 $T1^+$ ions fill site II in the supercage; these $T1^+$ ions are recessed ca. $1.58{\AA}$ into the supercage from their O(2) plane (Tl-O = 2.850(16), $3.156(16){\AA}$ and O-T1-O = $85.1(5)^{\circ}$). The 19 $Tl^+$ ions lie at site III' in the supercage near a triple 4-ring (Tl-O = 3.10(7), $3.39(5){\AA}$ and O-Tl-O = 47.8(9), $95.3(18)^{\circ}$) and the remaining II ions occupy another site III' near a triple 4-ring in the supercage (Tl-O = 2.81(4), $2.71(4){\AA}$ and O-Tl-O = $57.3(8)^{\circ}$).

Energy-efficient Buffer-aided Optimal Relay Selection Scheme with Power Adaptation and Inter-relay Interference Cancellation

  • Xu, Xiaorong;Li, Liang;Yao, Yingbiao;Jiang, Xianyang;Hu, Sanqing
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권11호
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    • pp.5343-5364
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    • 2016
  • Considering the tradeoff between energy consumption and outage behavior in buffer-aided relay selection, a novel energy-efficient buffer-aided optimal relay selection scheme with power adaptation and Inter-Relay Interference (IRI) cancellation is proposed. In the proposed scheme, energy consumption minimization is the objective with the consideration of relay buffer state, outage probability and relay power control, in order to eliminate IRI. The proposed scheme selects a pair of optimal relays from multiple candidate relays, denoted as optimal receive relay and optimal transmit relay respectively. Source-relay and relay-destination communications can be performed within a time-slot, which performs as Full-Duplex (FD) relaying. Markov chain model is applied to analyze the evolution of relay buffer states. System steady state outage probability and achievable diversity order are derived respectively. In addition, packet transmission delay and power reduction performance are investigated with a specific analysis. Numerical results show that the proposed scheme outperforms other relay selection schemes in terms of outage behavior with power adaptation and IRI cancellation in the same relay number and buffer size scenario. Compared with Buffer State relay selection method, the proposed scheme reduces transmission delay significantly with the same amount of relays. Average transmit power reduction can be implemented to relays with the increasing of relay number and buffer size, which realizes the tradeoff between energy-efficiency, outage behavior and delay performance in green cooperative communications.

혼합차원기법을 이용한 고속열차의 터널 통과 시 발생하는 비정상 압축성 유동장의 수치해석 (Hybrid Dimensional Approach to the Unsteady Compressible Flowfield Analysis around a High-speed Train Passing through a Tunnel)

  • 김태윤;권혁빈;이동호;김문상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.78-83
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    • 2002
  • 고속 열차가 터널을 통과할 때 열차 주위와 터널 내부에 발생하는 비정상 유통장을 규명하기 위해서 향상된 겹침 격자기법과 Roe의 FDS를 사용한 축대칭 Euler Solver를 개발하였다. 혼합차원기법이라는 새로운 영역기법을 개발하여 열차와 터널의 상호작용을 해석하는데 적용하였으며, 이 기법은 공간 차원의 최소 가정을 통해서 수치 계산의 효율성을 극대화하는 것에 목적을 두고 있다. 향상된 겹침 격자기법에 개발된 혼합차원기법을 추가하면 완전한 축대칭 방법과 거의 동일한 수준의 수치 정확도를 얻을 수 있다. 혼합차원기법은 특히 긴 터널에서 열차와의 상호작용을 해석할 때 높은 수치적 이득을 얻을 수 있다.

환기를 동반한 철도터널 화재 연기유속 및 온도장 해석 (The Analysis of Fire-Driven Flow and Temperature in The Railway Tunnel with Ventilation)

  • 장용준;이창현;김학범;이우동
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1794-1801
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    • 2008
  • 2006년에 고시가 된 "철도시설 안전세부기준"(건설교통부고시 제2006-395호)에 의하면 1km 이상의 철도터널을 건설할 경우 철도터널에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하여 철도터널 내부의 화재에 대한 안전성 분석을 실시하도록 되어있다. 철도터널에서 화재에 대한 안전성 분석을 하기 위해서는 실험적 방법과 수치해석을 이용한 방법이 있는데, 본 연구에서는 수치해석적 방법을 이용하여 터널에서의 화재유동 및 온도장 분포를 해석하였으며, 실험 결과와 비교하여 수치해석의 신뢰성 정도를 분석하였다. Fletcher 등이 수행한 모형 터널 실험을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 터널 모형은 길이 182m, 높이 2.4m, 폭 5.4m으로 이루어져 있으며, 수치해석에서도 실험과 동일한 상황을 가정하여 해석을 하였다. 화재가 발생한 부분은 터널의 입구로부터 112m 지점이며, pool fire를 사용하였다. 화재 강도는 약 2.76MW이며, 화원으로써는 Octane을 사용하였다. 수치해석을 위하여 LES 기법을 이용한 FDS (Fire Dynamics Simulator)를 사용하였으며, 본 연구에서는 계산 속도를 증속시키고, 단일 CPU에서는 처리가 곤란한 격자수를 처리하기 위하여 여러 개의 CPU를 사용하는 병렬 처리 기법을 활용하였다. 본 연구에서 사용된 총 격자의 개수는 2.4백만개 이며, 사용된 CPU수는 7개 이다. 수치해석 결과와 실험 결과를 비교 분석하여 수치해석의 신뢰성과 FDS의 철도터널 안전성 분석에의 활용 가능성에 대하여 논하였다.

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마찰댐퍼에 의한 사장 케이블의 진동저감 효과 (Vibration Reduction Effects of Stay Cable Due to Friction Damper)

  • 김형구;임성순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.54-61
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    • 2013
  • 사장교 케이블은 초기 큰 인장력으로 축강성이 매우 크지만, 횡방향 휨강성은 약하다. 풍하중이나 교통하중은 케이블을 심각하게 진동시켜 사장교의 사용성에 부정적 영향을 끼친다. 그러므로 장대교량에 감쇠장치를 설치하는 진동 저감 계획이 절실히 요구된다. 마찰댐퍼는 교통하중이나 풍하중과 같은 동적하중이 작용하는 케이블 진동에서 진폭과 지속시간을 대폭 감소시킬 수 있는 효과적인 장치임을 알 수 있다. 케이블 진동은 댐퍼제작방법과 설치위치 및 형상에 따라 효율이 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고 본 실험연구의 마찰댐퍼 설치전 후 제진성능효과 분석결과는 향후 사장케이블의 진동을 저감시키는 기본 자료로 활용할 수 있다.

임펄스 전파 채널에서의 초광대역 안테나 영향 연구 (Investigation of Influences of UWB Antennas on Impulse Radio Channel)

  • 박영진;송종화;김관호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권12호
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    • pp.165-170
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    • 2005
  • 본 논문은 임펄스 전파 채널 측정에 있어서, 사용된 초광대역 (Ultra Wideband) 안테나가 시간 및 주파수 영역에서 임펄스 전파 채널에 미치는 영향을 기술하고자 한다. 임펄스 전파 채널에서의 초광대역 안테나의 영향을 해석하기 위해, 우선 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 구하였고, 이를 이용하여 초광대역 안테나의 영향이 배제된 임펄스 전파 채널 해석 방법을 제시하였다. 이론적 증명을 위해, 임펄스 전파 채널 측정을 위한 변형된 초광대역 코니컬 모노폴 안테나를 설계, 제작하였고 무반향 반사실에서의 전달 특성을 측정하여 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 도출하였다. 또한, 임펄스 전파 채널 상에서의 초광대역 안테나에 대한 영향을 해석하기 위해, 무반향 반사실에서 다중경로 환경을 만들어 주파수 영역에서 벡터 회로망 분석기를 사용하여 전달 특성을 측정하였다. 주파수 영역에서 측정된 데이터는 신호 처리 과정을 거쳐 시간 영역의 신호로 변환하였다. 측정된 결과로부터, 안테나의 특성이 임펄스 전파 채널에 영향을 미침을 확인하였다. 또한, 초광대역 안테나의 임펄스 응답을 사용하여 순수하게 다중경로 채널에 의한 임펄스 응답을 구하였다.

FDS 모델을 이용한 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스 예측 (Predicting the Mass Burning Flux of Methanol Pool Fires by Using FDS Model)

  • 김성찬
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.12-18
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    • 2017
  • 본 연구는 FDS의 액체증발모델을 이용하여 메탄올 풀 화재의 질량연소플럭스를 예측하고 복사분율, 평균흡수계수와 같은 연료의 열적 물성값에 따른 영향을 평가하였다. 해석대상 풀의 직경은 5 cm에서 200 cm 사이이며 해석영역의 크기는 풀의 크기에 비례하여 구성하였다. 해석에 적용된 기준격자는 격자민감도 평가를 통해 결정되었으며 약 750,000개의 격자를 적용하였다. 메탄올 풀 화재에 대해 FDS 액체증발모델을 적용하여 계산된 질량연소플럭스는 해석대상 풀 직경에 따른 천이특성을 잘 나타냈으며 전체적으로 실험편차 내에서 기존 실험과 일치된 결과를 예측하였다. 질량연소플럭스는 복사분율 증가에 따라 증가하는 경향을 보였으며 풀의 직경이 작은 경우 평균흡수계수의 영향이 상대적으로 크게 나타났다.

FDS를 이용한 실규모 공연장 무대 내 화재 시 연기 거동 분석: 방화막 및 자연배출구 면적의 영향 (Analysis of Smoke Behavior in Fire within Real-scale Theater Using FDS: Influences of Fire Curtain and Natural Smoke Vent Area)

  • 김재한;이치영;정이규;김동균
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.7-14
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    • 2018
  • 본 연구에서는 방화막 및 자연배출구 면적이 공연장 무대 화재 시 연기 거동에 미치는 영향에 대해 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용하여 전산시뮬레이션(Numerical simulation)을 수행하였다. 공연장의 무대 크기는 폭 31 m, 깊이 34 m, 높이 32 m로 설정하였고, 자연배출구 면적은 무대 바닥면적의 약 10%, 약 8%, 약 5%, 약 1%로 하였다. 방화막은 프로시니엄(Proscenium) 벽과 0.5 m 이격하여 설정하였다. 방화막과 자연배출구 면적은 객석으로의 연기유출, 자연배출구 및 프로시니엄 개구부를 통한 유입 및 유출 질량 유량에 지대한 영향을 미치는 것으로 관찰되었고, 동일한 자연배출구 면적 조건에서 방화막이 설치된 경우가 미설치된 경우에 비해 무대 내 압력이 더 낮은 것으로 나타났다.

Synthesis of Novel (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 High Entropy Oxide with Characterization of Structural and Functional Properties and Electrochemical Applications

  • Arshad, Javeria;Janjua, Naveed Kausar;Raza, Rizwan
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.112-125
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    • 2021
  • The new emerging "High entropy materials" attract the attention of the scientific society because of their simpler structure and spectacular applications in many fields. A novel nanocrystalline high entropy (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 oxide has been successfully synthesized through mechanochemical treatment followed by sintering and air quenching. The present research work focuses on the possibility of single-phase formation in the aforementioned high entropy oxide despite the great difference in the atomic sizes of reactant alkaline earth and 3d transition metal oxides. Structural properties of (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide were explored by confirmation of its single-phase Fd-3m spinel structure by x-ray diffraction (XRD). Further, nanocrystalline nature and morphology were analyzed by scanning electron microscopy (SEM). Among thermal properties, thermogravimetric analysis (TGA) revealed that the (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide is thermally stable up to a temperature of 1200℃. Whereas phase evolution in (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide before and after sintering was analyzed through differential scanning calorimetry (DSC). Electrochemical studies of (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide consists of a comparison of thermodynamic and kinetic parameters of water and hydrazine hydrate oxidation. Values of activation energy for water oxidation (9.31 kJ mol-1) and hydrazine hydrate oxidation (13.93 kJ mol-1) reveal that (Be,Mg,Ca,Sr,Zn,Ni)3O4 high entropy oxide is catalytically more active towards water oxidation as compared to that of hydrazine hydrate oxidation. Electrochemical impedance spectroscopy is also performed to get insight into the kinetics of both types of reactions.