• 제목/요약/키워드: Heat waves

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CNT/PDMS 복합체로부터 방사된 초음파의 파형 특성 (Waveform characteristics of ultrasonic wave generated from CNT/PDMS composite)

  • 김기석;김무준;하강렬;이주호;팽동국;최민주
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.459-466
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    • 2019
  • 투명한 PMMA (Poly methyl methacrylate) 기판 위에 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)와 PDMS (Poly dimethylsiloxane)를 코팅한 복합체에 레이저 펄스를 조사하면 열탄성효과에 의해 수중에 강한 초음파가 발생한다. 본 논문에서는 그 초음파 발생과 관련한 열음향 이론을 정립하고, 가우시안 파형을 갖는 레이저 펄스를 두께가 $20{\mu}m$인 CNT/PDMS 복합체에 조사했을 때 어떤 파형의 초음파가 발생하는지를 시뮬레이션을 통해 파악하였다. 그 결과로부터 CNT/PDMS 복합체에서는 충격 초음파가 발생하며, 그 파의 형상은 복합체의 각종 물성 값이 ${\pm}20%$ 변하여도 크게 변하지 않는 것을 확인하였다. 그러나 정(+), 부(-)의 피크 값은 열팽창계수가 증가하거나 밀도, 열용량, 음속이 감소하면 증가하며, 열전도도에 대해서는 민감하게 변하지 않음을 알았다. 나아가, 직접 제작한 CNT/PDMS 복합체에서 방사되는 초음파의 측정 결과와 시뮬레이션 결과의 비교로부터 그 물성 값을 추정할 수 있었다.

저온 열처리한 가토 좌골 신경의 재생 (Regeneration of Low Heat - Treated Sciatic Nerve of Rabbit)

  • 김재도;김상진;정철윤;홍영기;김기찬
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.80-88
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    • 1997
  • 저온 열처리 후 신경의 기능적 회복과정을 연구하기 위해 가토의좌골 신경을 $60^{\circ}C$로 30분간 처리한 후 2주, 4주, 8주, 12주, 16주 후에 근전도 검사 및 조직학적 검사를 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 신경전도 검사에서 평균 진폭은 실험 2주째에는 5마리 중 1마리를 제외하고는 측정되지 않았으며, 4주째에는 대조군의 7.2%, 8주째에는 26.8%, 12주째에는 52.9%, 그리고 16주째에는 89.5%의 수준으로 회복되었다. 평균 잠복기는 정상 대조군에서 0.62msec였으며, 실험군에서는 4주째에 3.58msec, 8주째에 2.68msec, 12주째에 1.2msec로 시간이 경과함에 따라 회복되어, 16주째에는 0.622msec로 대조군과 차이가 없었다. 2. 침근전도 검사에서 실험 2, 4, 8주째까지는 많은 수의 세동전위 및 양성 예파가 관찰되었으나, 12주째부터는 그 수가 감소하여 16주째에는 세동전위는 관찰되지 않았고 양성 예파만 관찰되어 손상된 신경이 회복됨을 나타내었다. 3. 조직학적 검사에서 실험 2주 및 4주째에는 유수신경섬유에 상당한 공포성 변성이 있고 신경섬유의 수가 감소된 것을 관찰할 수 있었으나, 시간이 경과할수록 신경섬유의 수가 점차 회복 되었으며 16주째에는 대조군과 차이가 없었다. 이상의 성적으로 미루어 보아 저온열처리에 의해 손상된 신경은 처리후 시간이 경과하며 기능적으로나 형태적으로 회복되므로, 임상적으로 신경이 종양조직으로 둘러싸이거나 접촉된 사지에서도 사지보존술이 가능할 것으로 사료된다.

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중대사고시 수소폭발이 격납건물에 미치는 영향 (Hydrogen explosion effects at a containment building following a severe accident)

  • 류명록;박권하
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.165-173
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    • 2016
  • 2011년 3월 11일 리히터 스케일 9.0의 강진과 10-14m파도로 인해 Fukushima Daiichi(FD) 원자력 단지의 주전력과 보조전력이 끊어져 냉각장치가 작동하지 않았고 노심의 열이 제거되지 못해 폭발이 일어나는 사고가 발생했다. 노심의 열이 제거되지 못하면 핵연료 피복재인 지르칼로이(zircaloy)와 같은 금속이 고온 상태에서 수증기와 산화 반응하여 수소를 발생시킨다. 발생된 수소는 격납건물로 방출되는데 방출된 수소가 연소하는 경우 격납건물의 안정성에 영향을 줄 정도의 큰 충격을 유발할 수 있는 수소폭발로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 격납건물 내부의 수소 분포를 분석한 연구 [1]에서 제시한 폭발의 위해도가 높은 영역에 대하여 폭발해석을 수행하였으며 수소 폭발이 격납건물의 건전성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 격납건물 중앙부를 제외하고 수소폭발이 발생하였고 상부에 전체 수소의 40%이상이 모였을 때와 하부 좌측, 우측의 격벽사이에 수소가 모였을 때 큰 폭발이 발생했으며 격납건물 벽면에 큰 응력을 동반하였다.

약물 이송기능을 갖는 복합구조 초음파 변환기 어셈블리 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Composite Ultrasonic Transducer Assembly with Drug Transfer Function)

  • 노시철;김주영;유병철;정봉재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.353-359
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    • 2017
  • 대표적인 저강도 초음파 자극 기술인 음파영동은 초음파의 물리적 진동과 온열 효과를 이용하여 약물을 인체 표피 내부로 전달시키는 기법이다. 음파영동법은 치료 약물 전달의 효율을 높일 수 있으며, 인슐린이나 지질 등 분자 크기가 비교적 큰 약물의 전달에도 효과적이라는 장점을 갖는다. 본 연구에서는 효율적인 음파영동 치료를 위하여 대면적 단일 진동소자와 치료 부위에 약물 이송 기능을 갖는 복합 구조 초음파 변환기 어셈블리를 제안하였다. 또한, 치료 부위의 온도를 상승 및 유지시킬 수 있는 변환기 어셈블리 구조를 제안하고 유효성을 평가하였다. 본 연구에서 제안된 변환기 어셈블리는 지속적으로 정량의 약물을 제공하고, 가온을 통하여 약물 전달을 보조함으로써 초음파를 이용한 음파영동 시술의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

IoT 서버 기술을 활용한 웨어러블 스포츠 헬멧 디바이스 설계 (A Study of Development of Wearable Sports Helmet Device Using IoT Server Technology)

  • 김진국;김수현
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.151-156
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    • 2020
  • 이 연구의 목적은 스포츠 현장에서 헬멧 착용이 필수인 종목을 중심으로 IoT 서버 기술을 활용하여 웨어러블 스포츠 헬멧 디바이스를 개발, 설계하는 것이다. 이를 통해 스포츠 현장에서 훈련 또는 경기 중 개인의 생체정보를 지속적으로 축적하고, 데이터를 기반으로 선수들의 컨디션 확인은 물론 부상 예방과 위험한 상황을 알려줌으로써 선수들의 맞춤형 훈련이 가능하다. 또한 훈련장소가 폭염이나 극한으로 인하여 신체 건강을 해칠 우려가 있는 경우에도 웨어러블 디바이스 기기를 통해 경기력을 향상시킬 수 있는 기반을 마련할 수 있다. 이러한 기술은 스포츠 현장뿐만 아니라 산업현장 및 소외계층 등 사회 전반에 적용가능하기 때문에 확장성도 기대할 수 있다.

WISE 복합기상센서 관측 자료 품질관리시스템 (The WISE Quality Control System for Integrated Meteorological Sensor Data)

  • 채정훈;박문수;최영진
    • 대기
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    • 제24권3호
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    • pp.445-456
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    • 2014
  • A real-time quality control system for meteorological data (air temperature, air pressure, relative humidity, wind speed, wind direction, and precipitation) measured by an integrated meteorological sensor has been developed based on comparison of quality control procedures for meteorological data that were developed by the World Meteorological Organization and the Korea Meteorological Administration (KMA), using time series and statistical analysis of a 12-year meteorological data set observed from 2000 to 2011 at the Incheon site in Korea. The quality control system includes missing value, physical limit, step, internal consistency, persistence, and climate range tests. Flags indicating good, doubtful, erroneous, not checked, or missing values were added to the raw data after the quality control procedure. The climate range test was applied to the monthly data for air temperature and pressure, and its threshold values were modified from ${\pm}2{\sigma}$ and ${\pm}3{\sigma}$ to ${\pm}3{\sigma}$ and ${\pm}6{\sigma}$, respectively, in order to consider extreme phenomena such as heat waves and typhoons. In addition, the threshold values of the step test for air temperature, air pressure, relative humidity, and wind speed were modified to $0.7^{\circ}C$, 0.4 hPa, 5.9%, and $4.6m\;s^{-1}$, respectively, through standard deviation analysis of step difference according to their averaging period. The modified quality control system was applied to the meteorological data observed by the Weather Information Service Engine in March 2014 and exhibited improved performance compared to the KMA procedures.

Effects of High-harmonic Components on the Rayleigh Indices in Multi-mode Thermo-acoustic Combustion Instability

  • Song, Chang Geun;Yoon, Jisu;Yoon, Youngbin;Kim, Young Jin;Lee, Min Chul
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.518-525
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    • 2016
  • This paper presents the characteristics of non-fundamental multi-mode combustion instability and the effects of high-harmonic components on the Rayleigh criterion. Phenomenological observations of multi-harmonic-mode dynamic pressure waves regarding the intensity of harmonic components and the source of wave distortion have been explained by introducing examples of second- and third-order harmonics at various amplitudes. The amplitude and order of the harmonic components distorted the wave shapes, including the peak and the amplitude, of the dynamic pressure and heat release, and consequently the temporal Rayleigh index and its integrals. A cause-and-effect analysis was used to identify the root causes of the phase delay and the amplification of the Rayleigh index. From this analysis, the skewness of the dynamic pressure turned out to be a major source in determining whether multi-mode instability is driving or damping, as well as in optimizing the combustor design, such as the mixing length and the combustor length, to avoid unstable regions. The results can be used to minimize errors in predicting combustion instability in cases of high multi-mode combustion instability. In the future, the amount of research and the number of applications will increase because new fuels, such as fast-burning syngases, are prone to generating multi-mode instabilities.

채널형상과 마하수가 천음속 연소에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study of Channel Shape and Mach Number Effects on Transonic Combustion)

  • 이장창
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.65-73
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    • 2005
  • 천음속 미교란 모델과 1단계 1차 Arrhenius 화학반응식을 이용하여 반응유체의 압축성 유동에 대하여 연구하였다. 유체 유동은 적은 열방출을 수반하는 희박 예혼합 반응에 국한시켰다. 천음속 연소에 끼치는 채널형상과 채널입구 마하수의 영향 등을 수치해석을 이용하여 조사하였다. 수치결과에서 채널확대는 주어진 채널길이 내에서 화학반응을 증가시키고 있음에 반하여 채널수축은 출구 근처에서 화학반응을 억제시키고 있음을 보여주고 있다. 확대형 채널 내에서 입구유동 마하수 증가는 고정된 반응속도에서 유동을 가속시켰으며 불활성 유체 경우에는 나타나지 않는 약한 충격파가 나타났다. 또한 확대형 채널 출구 근처의 압력과 온도를 증가시키고 주어진 채널길이 내에서 반응체의 소비를 도와준다.

직류 전류 이용 종양세포치료의 특성 연구 (Characterization Analyses for Direct Current Tumor Ablation)

  • 양태건;김재홍
    • 한국진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.307-312
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    • 2011
  • 정상 세포로부터 암과 같은 종양세포를 제거하는 방법으로 라디오주파수의 전자파를 이용하여 세포가 사멸되는 임계온도보다 높은 온도로 국소 가열하는 발열 치료법이 임상에서 시술되고 있다. 그러나 이 기술은 임상에서 활발히 사용되기에는 여러 가지 제약 요인이 존재한다. 본 연구에서는 교류파 대신에 미소 직류전원을 사용하여 국소부위에 열을 발생하는 안전성이 증가된 방법의 실효성을 이론적으로 입증하고자 한다. 종양세포의 형태에 따라 적당한 모양의 전극을 종양조직에 삽입하고 종양조직의 형태와 유사한 열분포를 갖도록 제어하는 기술을 개발한다. 열원은 조직 내에 삽입된 전극과 매질에 형성되는 전기장에 의한 저항열이다. 종양 조직 내에 삽입된 전극에 10 V, 20 V, 30 V를 각각 인가하고 시간에 따른 열분포를 전산모의 하였다. 결과적으로, 20 V를 전극에 인가하면 1~2 분 이내에 버섯모양의 등온도 분포를 갖으며 세포를 고사시키는 온도 이상의 치료영역이 형성됨을 보였다. 4개의 전극에 대칭적인 전위를 인가하고 $50^{\circ}C$ 이상의 온도 분포를 암 조직의 모양과 유사하게 분포하도록 조절하여 효과적인 치료를 수행 할 수 있는 가능성을 제시하고자 한다.

기후변화와 인수공통전염병 관리 (The Climate Change and Zoonosis (Zoonotic Disease Prevention and Control))

  • 정석찬
    • 한국환경농학회:학술대회논문집
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    • 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.228-239
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    • 2009
  • The observations on climate change show a clear increase in the temperature of the Earth's surface and the oceans, a reduction in the land snow cover, and melting of the sea ice and glaciers. The effects of climate change are likely to include more variable weather, heat waves, increased mean temperature, rains, flooding and droughts. The threat of climate change and global warming on human and animal health is now recognized as a global issue. This presentation is described an overview of the latest scientific knowledge on the impact of climate change on zoonotic diseases. Climate strongly affects agriculture and livestock production and influences animal diseases, vectors and pathogens, and their habitat. Global warming are likely to change the temporal and geographical distribution of infectious diseases, including those that are vector-borne such as West Nile fever, Rift Valley fever, Japanese encephalitis, bluetongue, malaria and visceral leishmaniasis, and other diarrheal diseases. The distribution and prevalence of vector-borne diseases may be the most significant effect of climate change. The impact of climate change on the emergence and re-emergence of animal diseases has been confirmed by a majority of countries. Emerging zoonotic diseases are increasingly recognized as a global and regional issue with potential serious human health and economic impacts and their current upward trends are likely to continue. Coordinated international responses are therefore essential across veterinary and human health sectors, regions and countries to control and prevent emerging zoonoses. A new early warning and alert systems is developing and introducing for enhancing surveillance and response to zoonotic diseases. And international networks that include public health, research, medical and veterinary laboratories working with zoonotic pathogens should be established and strengthened. Facing this challenging future, the long-term strategies for zoonotic diseases that may be affected by climate change is need for better prevention and control measures in susceptible livestock, wildlife and vectors in Korea. In conclusion, strengthening global, regional and national early warning systems is extremely important, as are coordinated research programmes and subsequent prevention and control measures, and need for the global surveillance network essential for early detection of zoonotic diseases.

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