• 제목/요약/키워드: Homogenous model

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Theoretical models of threshold stress intensity factor and critical hydride length for delayed hydride cracking considering thermal stresses

  • Zhang, Jingyu;Zhu, Jiacheng;Ding, Shurong;Chen, Liang;Li, Wenjie;Pang, Hua
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권7호
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    • pp.1138-1147
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    • 2018
  • Delayed hydride cracking (DHC) is an important failure mechanism for Zircaloy tubes in the demanding environment of nuclear reactors. The threshold stress intensity factor, $K_{IH}$, and critical hydride length, $l_C$, are important parameters to evaluate DHC. Theoretical models of them are developed for Zircaloy tubes undergoing non-homogenous temperature loading, with new stress distributions ahead of the crack tip and thermal stresses involved. A new stress distribution in the plastic zone ahead of the crack tip is proposed according to the fracture mechanics theory of second-order estimate of plastic zone size. The developed models with fewer fitting parameters are validated with the experimental results for $K_{IH}$ and $l_C$. The research results for radial cracking cases indicate that a better agreement for $K_{IH}$ can be achieved; the negative axial thermal stresses can lessen $K_{IH}$ and enlarge the critical hydride length, so its effect should be considered in the safety evaluation and constraint design for fuel rods; the critical hydride length $l_C$ changes slightly in a certain range of stress intensity factors, which interprets the phenomenon that the DHC velocity varies slowly in the steady crack growth stage. Besides, the sensitivity analysis of model parameters demonstrates that an increase in yield strength of zircaloy will result in a decrease in the critical hydride length $l_C$, and $K_{IH}$ will firstly decrease and then have a trend to increase with the yield strength of Zircaloy; higher fracture strength of hydrided zircaloy will lead to very high values of threshold stress intensity factor and critical hydride length at higher temperatures, which might be the main mechanism of crack arrest for some Zircaloy materials.

Jacobian-free Newton Krylov two-node coarse mesh finite difference based on nodal expansion method

  • Zhou, Xiafeng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권8호
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    • pp.3059-3072
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    • 2022
  • A Jacobian-Free Newton Krylov Two-Nodal Coarse Mesh Finite Difference algorithm based on Nodal Expansion Method (NEM_TNCMFD_JFNK) is successfully developed and proposed to solve the three-dimensional (3D) and multi-group reactor physics models. In the NEM_TNCMFD_JFNK method, the efficient JFNK method with the Modified Incomplete LU (MILU) preconditioner is integrated and applied into the discrete systems of the NEM-based two-node CMFD method by constructing the residual functions of only the nodal average fluxes and the eigenvalue. All the nonlinear corrective nodal coupling coefficients are updated on the basis of two-nodal NEM formulation including the discontinuity factor in every few newton steps. All the expansion coefficients and interface currents of the two-node NEM need not be chosen as the solution variables to evaluate the residual functions of the NEM_TNCMFD_JFNK method, therefore, the NEM_TNCMFD_JFNK method can greatly reduce the number of solution variables and the computational cost compared with the JFNK based on the conventional NEM. Finally the NEM_TNCMFD_JFNK code is developed and then analyzed by simulating the representative PWR MOX/UO2 core benchmark, the popular NEACRP 3D core benchmark and the complicated full-core pin-by-pin homogenous core model. Numerical solutions show that the proposed NEM_TNCMFD_JFNK method with the MILU preconditioner has the good numerical accuracy and can obtain higher computational efficiency than the NEM-based two-node CMFD algorithm with the power method in the outer iteration and the Krylov method using the MILU preconditioner in the inner iteration, which indicates the NEM_TNCMFD_JFNK method can serve as a potential and efficient numerical tool for reactor neutron diffusion analysis module in the JFNK-based multiphysics coupling application.

The influence of Winkler-Pasternak elastic foundations on the natural frequencies of imperfect functionally graded sandwich beams

  • Avcar, Mehmet;Hadji, Lazreg;Akan, Recep
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제31권1호
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    • pp.99-112
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    • 2022
  • The present study examines the natural frequencies (NFs) of perfect/imperfect functionally graded sandwich beams (P/IP-FGSBs), which are composed of a porous core constructed of functionally graded materials (FGMs) and a homogenous isotropic metal and ceramic face sheets resting on elastic foundations. To accomplish this, the material properties of the FGSBs are assumed to vary continuously along the thickness direction as a function of the volume fraction of constituents expressed by the modified rule of the mixture, which includes porosity volume fraction represented using four distinct types of porosity distribution models. Additionally, to characterize the reaction of the two-parameter elastic foundation to the Perfect/Imperfect (P/IP) FGSBs, the medium is assumed to be linear, homogeneous, and isotropic, and it is described using the Winkler-Pasternak model. Furthermore, the kinematic relationship of the P/IP-FGSBs resting on the Winkler-Pasternak elastic foundations (WPEFs) is described using trigonometric shear deformation theory (TrSDT), and the equations of motion are constructed using Hamilton's principle. A closed-form solution is developed for the free vibration analysis of P/IP-FGSBs resting on the WPEFs under four distinct boundary conditions (BCs). To validate the new formulation, extensive comparisons with existing data are made. A detailed investigation is carried out for the effects of the foundation coefficients, mode numbers (MNs), porosity volume fraction, power-law index, span to depth ratio, porosity distribution patterns (PDPs), skin core skin thickness ratios (SCSTR), and BCs on the values of the NFs of the P/IP-FGSBs.

Poloxamer 407 Hydrogels for Intravesical Instillation to Mouse Bladder: Gel-Forming Capacity and Retention Performance

  • Kim, Sang Hyun;Kim, Sung Rae;Yoon, Ho Yub;Chang, In Ho;Whang, Young Mi;Cho, Min Ji;Kim, Myeong Joo;Kim, Soo Yeon;Lee, Sang Jin;Choi, Young Wook
    • 대한비뇨기종양학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.178-186
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    • 2017
  • Purpose: Poloxamer 407 (P407) thermo-sensitive hydrogel formulations were developed to enhance the retention time in the urinary bladder after intravesical instillation. Materials and Methods: P407 hydrogels (P407Gels) containing 0.2 w/w% fluorescein isothiocyanate dextran (FD, MW 4 kDa) as a fluorescent probe were prepared by the cold method with different concentrations of the polymer (20, 25, and 30 w/w%). The gel-forming capacities were characterized in terms of gelation temperature (G-Temp), gelation time (G-Time), and gel duration (G-Dur). Homogenous dispersion of the probe throughout the hydrogel was observed by using fluorescence microscopy. The in vitro bladder simulation model was established to evaluate the retention and drug release properties. P407Gels in the solution state were administered to nude mice via urinary instillation, and the in vivo retention behavior of P407Gels was visualized by using an in vivo imaging system (IVIS). Results: P407Gels showed a thermo-reversible phase transition at $4^{\circ}C$ (refrigerated; sol) and $37^{\circ}C$ (body temperature; gel). The G-Temp, G-Time, and G-Dur of FD-free P407Gels were approximately $10^{\circ}C-20^{\circ}C$, 12-30 seconds, and 12-35 hours, respectively, and were not altered by the addition of FD. Fluorescence imaging showed that FD was spread homogenously in the gelled P407 solution. In a bladder simulation model, even after repeated periodic filling-emptying cycles, the hydrogel formulation displayed excellent retention with continuous release of the probe over 8 hours. The FD release from P407Gels and the erosion of the gel, both of which followed zero-order kinetics, had a linear relationship ($r^2=0.988$). IVIS demonstrated that the intravesical retention time of P407Gels was over 4 hours, which was longer than that of the FD solution (<1 hour), even though periodic urination occurred in the mice. Conclusions: FD release from P407Gels was erosion-controlled. P407Gels represent a promising system to enhance intravesical retention with extended drug delivery.

서비스경제 관점의 산업분류체계 개선 제안 (A Proposal for a New Industrial Classification System by Service Economy Perspective)

  • 채종대;김현수
    • 서비스연구
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    • 제8권1호
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    • pp.89-102
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    • 2018
  • 산업분류(Industrial Classification)는 산업활동의 종류를 체계적으로 구분한 것으로서, 모든 국가는 국가별 일정한 분류 방법에 의해 체계화된 표준산업분류(Standard Industrial Classification)를 운용하고 있다. 이를 바탕으로 자국의 산업활동과 관련한 통계조사를 통해 산업현황을 분석하거나, 관련 정책 수립에 활용하며, 또 국가 간 비교에도 이용하고 있다. 국제적으로는 2차 산업혁명 이후, 국가 간 경제 산업교류가 활발해지면서 국제적인 표준산업분류 기준의 필요성이 대두됨에 따라 유엔통계처(UNSD)는 영국의 경제학자 콜린 클라크가 1940년 산업을 1차(원시산업) 2차(가공산업) 3차(서비스산업)로 구분한 산업 3분류를 기초로 하여 1948년에 국제표준산업분류(ISIC)를 제정하였고, 대부분의 국가가 이를 원용하고 있다. 이러한 국제표준산업 분류(ISIC)와 각국의 표준산업분류는 제정 이후, 수차례 개정을 거쳐 현재에 이르고 있는데, 이들 표준산업분류가 거의 예외 없이 2000년대에 들어 대폭적인 개정이 이루어지고 있고, 그 개정 사유가 신생산업의 출현으로 인한 산업구조 변화를 반영하기 위한 것이라는 것과 그 개정 내용이 주로 3차산업 영역의 대분류 항목을 신설 세분하거나, 1 2차산업 영역 소속의 산업들이 3차산업 영역으로 소속 이동하는 형태라는 공통적 현상을 보이고 있다. 이에 본 연구는 이러한 공통적 현상의 발생 원인을 체계적으로 규명하고, 현 분류체계들의 문제점을 분석한 후, 서비스경제 관점에서의 새로운 산업분류체계의 방향을 고찰하고, 새로운 분류체계의 개념적 모델을 제안하였다. 향후 연구를 통해 본 제안 모델을 검증하고 신 분류체계 연구를 활성화할 필요가 있다.

환율 변동의 비대칭적 전이와 시장점유율 (Exchange Rate Pass-Through, Asymmetric Responses and Market Shares)

  • 차문중
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제27권1호
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    • pp.185-209
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    • 2005
  • 본 연구는 국제경제학, 산업조직론 등 경제학의 여러 분야에서 광범위한 관심을 끌어온 환율의 변화와 이에 따른 교역재의 가격변화, 즉 환율의 전이현상을 분석하였다. 세분화된 양모(wool)의 교역 데이터를 사용하여, 자국통화의 가치 상승과 하락에 따른 가격변화가 대칭적인지, 그리고 수출국과 수입국의 시장점유율이 미치는 영향이 있는지를 중점적으로 분석한 본 연구는 다음과 같은 결론을 제시한다. 우선 매우 동질적인 재화임에도 불구하고, 교역대상국과 재화의 종류에 따라 환율의 전이정도와 방향이 상당히 다르다. 그리고 정상적인 전이현상(normal pass-through)이 전체의 60%를 차지하고 있지만, 실증적으로 과도한 전이현상(excessive pass-through)이나 특이한 전이현상(perverse pass-through)이 약 40%에 다다른 것도 특기할 만하다. 과도하거나 특이한 전이현상은 교역당사자들의 전략적 행태의 결과로 이해되는데, 본 연구의 결과는 매우 세분화된 데이터를 사용할 때 이런 현상이 기존 연구보다 많이 발견됨을 보여준다. 또한 83개의 교역관계 중 39개의 경우에 환율의 가격전이가 통화가치의 상승과 하락에 따라 다르게 나타나 비대칭적 전이가 광범위한 현상이며, 시장점유율이 경우에 따라 전이의 정도를 결정짓는 중요한 변수가 될 수 있음을 시사하고 있다.

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제주도 화산암류의 Sr-Nd-Pb 동위원소 연구 (Sr-Nd-Pb Isotopic Compositions of Lavas from Cheju Island, Korea)

  • 박준범;박계헌;정창식
    • 암석학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.89-107
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    • 1996
  • 제주도의 알칼리암류 및 솔라아이트에 대한 Sr, Nd 그리고 Pb 동위원소비의 특징은 서루 유사하거나, 솔리아이트가 조금 더 부화된 특징을 갖는다. 그러나 분출시기에 따라 솔리아이트의 즉징을 구분하면, 전기의 것은 Lee (1982)의 용암대지 형성기의 알칼리암류와 유사한 반면, 후기의 것은 이 연구의 알칼리암류와 유사하다. 이는 알칼리암류와 솔리아이트가 동질의 근원에서 유래하였음을 지시하며, 분출 시기에 따라 부분용융된 맨틀 근원지으 성질이 차이가 있었음을 시사한다. 제주도 화산암류는 사모아 군도의 화산암류의 변화 및 남중국 분지 화산암류의 변화 경향과 중첩되어 DMM과 EM II 사이의 혼합으로 잘 설명될 수 있는 변화경향을 지닌다. 이는 제주도를 제외한 우리나라의 신생대 화산암류 및 북동 중국 화산암류들이 DMM-EM I사이의 혼합으로 설명이 되는 변화경향을 보이는 것과 차이가 난다. DMM-EM II 맨틀 물질간의 섞임 계산 결과, 제주도 화산암류를 형성한 맨틀 물질은 결핍 맨틀 (DMM)에 부화된 맨틀 (EMII)물질이 약 10% 이내의 비율로 섞인 특징을 가짐을 지시한다. 제주도를 포함한 우리나라 및 중국의 신생대 화산암류의 동위원소적 특징을 북중국 지괴와 남중국 지괴으 충돌이론(예,Yin and Nie, 1993)과 결부시키면, 부화된 맨틀 물질의 공급원으로 고려되는 대륙암권 맨틀의 지화학적 조성이 지괴에 따라 차이가 있었음을 나타낸다. 즉 북중국 지괴는 EM I의 표식을, 남중국 지괴는 EM II의 표식을 가지고 있었을 경우로 설명될 수 있음을 제시한다.

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FT-IR 분석에 의한 레졸과 노블락 페놀 수지의 경화거동에 미치는 F/P 몰비 (Role of F/P Ratio on Curing Behavior for Phenolic Resol and Novolac Resins by FT-IR)

  • 이영규;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제2권3호
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    • pp.16-24
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    • 2001
  • 포름알데히드/페놀의 몰비에 따른 레졸과 노블락 수지의 경화거동을 FT-IR 분석법으로 연구하였다. 일정한 경화온도(레졸 수지: $130^{\circ}C$, $160^{\circ}C$, $180^{\circ}C$, 노블락 수지: $160^{\circ}C$, $170^{\circ}C$, $180^{\circ}C$)에서 경화시간(3, 5, 7, 10, 20, 60분)에 따른 경화 정도를 비교하였다. 경화정도(conversion, ${\alpha}$)는 경화되지 않은 수지의 FT-IR 스펙트라 $3300cm^{-1}$에 나타나는 OH 피크의 면적을 기준으로 각각 주어진 경화시간의 OH 피크 면적 비율로 구하였다. 그 결과 포름알데히드/페놀의 몰비와 경화 온도가 증가함에 따라서 레졸과 노블락 수지의 초기 경화는 증가하였다. 특정한 경화 온도에서 integral method 분석에 의한 결과 포름알데히드/페놀의 몰비가 증가함에 따라서 레졸과 노블락 수지의 초기 경화는 증가하였다.

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서비스 실패 경험 후 레스토랑 브랜드 품질, 귀인 및 감정반응 관계분석 (Examining the Relationship Among Restaurant Brand Relationship Quality, Attribution, and Emotional Response After Service Failure Experience)

  • 장기화;송수익;오성천
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.1120-1133
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 국내 레스토랑 이용객의 서비스 실패 후 감정변화에 영향을 미치는 실패 귀인 요소, 그리고 고객의 브랜드 관계 품질이 서비스 실패 귀인 지각에 대한 환원효과를 검증하는 것이다. 본 연구의 시사점으로는 귀인이론은 귀인이론과 귀인적 이론으로 구분할 수 있는데 한 모형에서 귀인이론에 영향을 미치는 개인 신념과 귀인 후의 감정반응 간의 영향관계를 통합적으로 측정하는 연구는 미미하다. 신념(BRQ: Brand Relationship Quality)-귀인-감정 3단계 모형을 구축하고 충돌 감정 반응(분노VS동정)의 독립성을 같이 검증되었다. 먼저, 감성적BRQ(친밀감 및 사랑)은 통제가능성 귀인에 미치는 환원효과가 있는데 행동적BRQ(상호의존)은 통제가능성 귀인에 미치는 확대효과가 있는 것으로 나타났다. 관리적 관점에서 레스토랑 관리자는 고객의 서비스 실패의 반복 발생 가능성 지각을 낮추고 고객의 동정을 환기해야 한다. 통합적으로 레스토랑 관리자는 고객의 서비스 실패 귀인 지각을 잘 조절하고 고객의 BRQ이 감정반응에게의 영향효과를 환원시켜야 한다. 여러 가지의 서비스 회복 방안을 수립하고 귀인을 잘 조절해야 한다. 뿐만 아니라, BRQ은 각각 분노 및 동정에 다른 효과(확대VS환충)가 있기 때문에 고객 BRQ의 특성에 따라 다른 서비스 실패 회복 방안을 제시해야 한다. 예를 들면, 이성적 BRQ 고객에게 금전 보상이나 공정성 거래, 친밀감 및 사랑 고객에게 감정배려, 상호의존 고객에게 호혜성 설득 등 방안을 상황에 맞게 개발해야 한다. 본 연구는 서비스 실패 후 귀인의 매개효과를 탐색적으로 검증하였는데 BRQ-귀인-감정 과정에서의 여러 가지 조절요인을 고려하지 않는 한계점이 있다. 따라서 추후의 연구에서 서비스 실패 강도의 조절효과를 고려해야 하고 더 완전한 모형을 구축해야 한다.

2배체 대장균의 제조와 그 특성 (Construction and characterization of heterozygous diploid Escherichia coli)

  • 정혜임;임동빈
    • 미생물학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.406-414
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    • 2016
  • 대장균에서 6개의 Leu 코돈중 가장 흔한 코돈은 CUG이다. 이 코돈을 인식하는 tRNA는 4개의 유전자에 의해 합성되는데, leuPQV와 leuT 2개의 locus로 나누어져 있다. 이 CUG를 인식하는 모든 tRNA가 결핍된 균주를 만들기 위해, 우선 leuPQV가 삭제된 균주(${\Delta}leuPQV$)와, leuT의 anticodon CAG를 GAG로 돌연변이시킨 균주[$Km^R$, $leuT^*$(GAG)]를 각각 만들었다. 이 두 돌연변이 유전자를 모으기 위해 ${\Delta}leuPQV$ 균주를 recipient로, $leuT^*$(GAG) 균주를 donor로하는 transduction을 수행한 결과, 콜로니 크기가 큰 것과 작은 것 두 종류의 transductant를 얻었다. PCR 후 염기서열 분석 결과 큰 콜로니는 예측한 recombinant로 판명됐으나, 작은 콜로니는 donor와 recipient 염색체 간의 상호교환재조합(reciprocal recombination)으로는 설명이 되지 않는, 돌연변이 유전자[$leuT^*$(GAG)]와 야생형 유전자(leuT(CAG)]를 모두 가진 균주로 밝혀졌다. 이 heterozygous diploid는 광학현미경으로 관찰시 세포의 형태와 크기에서 특이점이 발견되지 않았으나, 영양배지에서 야생형에 비해 생장이 한참 느리면서, 선형생장곡선(linear growth curve)이라는 예측하지 못한 생장특성을 보였다. 이 2배체 균주는 선택배지에서는 항상 작은 균일한 콜로니를 형성하였으나, 배지에 선택항생제 없을 경우, $leuT^*$(GAG) 유전자형 세포와 leuT(CAG) 유전자형 세포로 분리가 일어났다. 우리의 결과를 종합해볼 때, 이 2배체 균주는, $leuT^*$(GAG)와 leuT(CAG) 부분만 2배체로 갖는 부분이배체(merodiploid)라기 보다는, $leuT^*$(GAG)와 leuT(CAG)가 서로 다른 염색체에 있는 완전이배체라는 모델을 지지했다. 우리는 이러한 2배체가 어떻게 생성되었으며, 어떻게 분리되는지, 또 이 균주는 왜 선형생장곡선을 보이는지 등에 대한 모델을 토론하였다.