• 제목/요약/키워드: In-situ condition

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평면이방성 분석에서 Saint-Venant 근사식의 수학적 해석 (Mathematical Understanding of the Saint-Venant Approximation in Analysis of a Transverse Isotropy)

  • 박철환;박찬;박정욱;정용복
    • 터널과지하공간
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    • 제26권5호
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    • pp.363-374
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    • 2016
  • 여러 가지 이유로 단일시험편에서 평면이방성 암석의 5개의 독립적 탄성상수를 결정해야 할 경우, Saint-Venant 근사식은 오랫동안 매우 유용하게 사용되어 왔다. 본 논문은 이 경험적 수식이 겉보기 탄성계수로 표현되는 수식으로 전환될 수 있음을 탄성이론에 근거한 수학적 전개를 통하여 밝히고 있다. 이렇게 전환된 수식은 이방성 각도에 단조증가하는 특성을 갖고 있으며, 이방성 암반의 초기응력측정에 유용하게 사용될 것이다. 문헌의 자료를 분석한 결과, $G^2$의 측정값은 각도와 관계없이 일정한 크기이며, Saint-Venant 근사식에 의하여 유도된 값보다 작은 것으로 분석되었다. 이러한 감분은 층상의 경계면에서 미끄러짐에 의하여 발생하는 것으로 판단되며, 미끄러짐에 의한 감소비율은 층상의 결합상태와 암석의 강도에 따라 유추될 수 있다. 이러한 분석들이 향후에 계속되어 자료가 누적된다면 감소비율을 규정할 수 있고, Saint-Venant 근사식의 수정을 통하여 단일시험편으로부터 탄성상수를 결정할 수 있을 것이다.

CHARACTERISTICS OF HETEROEPITAXIALLY GROWN $Y_2$O$_3$ FILMS BY r-ICB FOR VLSI

  • Choi, S.C.;Cho, M.H.;Whangbo, S.W.;Kim, M.S.;Whang, C.N.;Kang, S.B.;Lee, S.I.;Lee, M.Y.
    • 한국표면공학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.809-815
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    • 1996
  • $Y_2O_3$-based metal-insulator-semiconductor (MIS) structure on p-Si(100) has been studied. Films were prepared by UHV reactive ionized cluster beam deposition (r-ICBD) system. The base pressure of the system was about $1 \times 10^{-9}$ -9/ Torr and the process pressure $2 \times 10^{-5}$ Torr in oxygen ambience. Glancing X-ray diffraction(GXRD) and in-situ reflection high energy electron diffracton(RHEED) analyses were performed to investigate the crystallinity of the films. The results show phase change from amorphous state to crystalline one with increasingqr acceleration voltage and substrate temperature. It is also found that the phase transformation from $Y_2O_3$(111)//Si(100) to $Y_2O_3$(110)//Si(100) in growing directions takes place between $500^{\circ}C$ and $700^{\circ}C$. Especially as acceleration voltage is increased, preferentially oriented crystallinity was increased. Finally under the condition of above substrate temperature $700^{\circ}C$ and acceleration voltage 5kV, the $Y_2O_3$films are found to be grown epitaxially in direction of $Y_2O_3$(1l0)//Si(100) by observation of transmission electron microscope(TEM). Capacitance-voltage and current-voltage measurements were conducted to characterize Al/$Y_2O_3$/Si MIS structure with varying acceleration voltage and substrate temperature. Deposited $Y_2O_3$ films of thickness of nearly 300$\AA$ show that the breakdown field increases to 7~8MV /cm at the same conditon of epitaxial growing. These results also coincide with XPS spectra which indicate better stoichiometric characteristic in the condition of better crystalline one. After oxidation the breakdown field increases to 13MV /cm because the MIS structure contains interface silicon oxide of about 30$\AA$. In this case the dielectric constant of only $Y_2O_3$ layer is found to be $\in$15.6. These results have demonstrated the potential of using yttrium oxide for future VLSI/ULSI gate insulator applications.

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Mohr-Coulomb 암반에 굴착된 원형터널의 보강효과 해석을 위한 간편 수치해석법 (A Simple Numerical Procedure for Assessing the Effect of Ground Improvement Around a Circular Tunnel Excavated in Mohr-Coulomb Rock Mass)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제18권2호
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    • pp.98-106
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    • 2008
  • 암질이 불량한 암반에 터널이 굴착되는 경우 터널의 주변 암반은 그라우팅, 록볼트 설치 등의 보강법을 활용하여 일정 깊이까지 보강이 이루어진다. 터널보강의 효과를 수치해석적으로 계산하기 위해서는 보강재를 직접 요소로 표현하거나 보강영역의 등가물성을 활용하는 방법이 적용될 수 있다. 이 연구에서는 후자의 목적에 이용될 수 있는 원형터널의 탄소성 해석을 위한 간단한 수치해석 기법을 개발하였다. 정수압조건의 초기응력이 작용하는 Mohr-Coulomb 암반에 굴착된 원형터널이 고리형태로 일정 깊이까지 보강된다면 보강대는 원 암반과 물성의 차이를 보인다고 가정할 수 있다. 보강대와 보강대를 제외한 가상의 터널에 대해 각각 Lee & Pietruszczak (2007)가 제안한 탄소성 해석법을 적용하고 적합조건을 만족하도록 두 영역의 해석결과를 연결시키는 방법으로 보강대 효과를 계산할 수 있는 탄소성 수치해석법을 개발하였다. 상업코드인 FLAC을 활용한 해석결과와 비교를 통하여 개발된 방법의 정확성을 검증하였다. 해석결과 보강대의 변형계수와 강도정수의 변화를 고려한 응력 및 변위 분포는 균질한 암반을 가정한 해석결과와 큰 차이를 보여주었다.

RAMBE를 사용하여 Si 기판 위에 성장된 AIN 박막의 결정성 분석 (Microstructural ananalysis of AlN thin films on Si substrate grown by plasma assisted molecular beam epitaxy)

  • 홍성의;한기평;백문철;조경익;윤순길
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.22-26
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    • 2001
  • Plasma assisted molecular beam epitaxy(PAMBE)를 사용하여 Si 기판위에 성장시킨 AlN 박막에 대하여 성장온도 및 기판의 방향성에 따른 박막의 결정성 변화를 분석하였다. Reflection high energy electron diffraction(RHEED) 패턴을 이용하여 성장 중의 결정성을 관찰하였고, 성장 후에는 X-ray diffraction(XRD), double crystal X-ray diffraction(DCXD), transmission electron microscopy/diffraction(TEM/TED)분석을 하였다. $850^{\circ}C$이상의 온도에서 Si(100)위에 성장된 AlN박막은 육방정계의 c축 방향으로 우선 배향되어 있음을 확인하였으며 Si(111)위에 성장된 AlN박막의 경우 AlN(0001)/Si(111), AlN(1100)/Si(110), AlN(1120)/Si(112)의 결정방위를 가지고 성장하였음을 확인하였다. 또한 Si(111) 기판 위에서는 전위와 적층결함 등 많은 결정결함에 의해 DCD패턴의 반치폭이 2$\theta$=$36.2^{\circ}$에서 약 3000arcsec에 이르는 등 결정성은 좋지 않았으나 AlN박막이 단결정으로 성장된 것으로 나타났다.

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아칭효과를 고려한 원형수직터널의 토압 특성 분석 (I) - 원심모형실험 연구 - (Analysis of Earth Pressure Acting on Vertical Circular Shaft Considering Aching Effect (I) - A Study on Centrifuge Model Tests -)

  • 김경열;이대수;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • 본 연구에서는 사질토 지반에 설치한 원형수직터널에서 아칭효과를 고려한 토압의 거동 특성을 분석하기 위해 실제의 응력상태를 재현할 수 있는 원심모형실험(centrifuge model test)을 수행하였다. 이를 위해 직경 6.0m, 높이 15.0m의 원형수직터널을 대상으로 축소모형 실험체를 제작하였으며, 중력장 75G를 가속하여 2회 반복실험을 수행하였다. 더불어, 지반굴착에 따른 토압의 거동특성과 크기를 분석하기 위하여 모형 수직터널 벽체를 2단으로 분리하여 굴착효과를 모사하였으며, 그 결과를 선행연구에서 제안한 이론토압식과 비교하였다. 실험결과, 원형수직터널에 작용하는 토압은 기존의 2차원(Ko) 토압에 비해 약 70% 가까이 전토압이 저감되는 효과가 관찰되었으며, 이는 3차원 아칭효과에 의해 토압이 경감된 것으로 판단된다.

플라즈마 공정으로 구상화된 티타늄 분말과 금속사출성형 공정을 이용한 치과용 부품 제조 (Preparation of Metal Injection Molded Dental Components using Spheroidized Ti Powders by Plasma Process)

  • 곽지나;양상선;윤중열;김주용;박성진;김현승;김용진;박용호
    • 한국분말재료학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.467-473
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    • 2013
  • This research presents a preparation method of dental components by metal injection molding process (MIM process) using titanium scrap. About $20{\mu}m$ sized spherical titanium powders for MIM process were successfully prepared by a novel dehydrogenation and spheroidization method using in-situ radio frequency thermal plasma treatment. The effects of MIM process parameters on the mechanical and biological properties of dental components were investigated and the optimum condition was obtained. After sintering at $1250^{\circ}C$ for 1 hour in vacuum, the hardness and the tensile strength of MIMed titanium components were 289 Hv and 584 MPa, respectively. Prepared titanium dental components were not cytotoxic and they showed a good cell proliferation property.

Development and Fabrication of Heating and Water Sparging Remediation System (HWSRS) for DNAPL-contaminated Groundwater Treatment

  • Lee, Ju-Won;Park, Won-Seok;Gong, Hyo-Young;Lee, Ae-Ri;Kim, Da-Eun;Baek, Seung-Chon;Lee, Jong-Yeol
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제18권6호
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    • pp.32-37
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    • 2013
  • The scope of this study was to develop, design, and build an ex-situ remediation system of using the heating and water sparging treatment for the highly volatile DNAPL (Dense Non-Aqueous Phase Liquid) contaminated groundwater, and to conduct pilot testing at the site contaminated with DNAPL. The TCE (Trichloroethylene) removal was at the highest rate of 94.6% with the water sparging at $70^{\circ}C$ in the lab-scale test. The pilot-scale remediation system was developed, designed, and fabricated based on the results of the lab-scale test conducted. During the pilot-scale testing, DNAPL-contaminated groundwater was detained at heat exchanger for the certain period of time for pre-heating through the heat exchanger using the thermal energy supplied from the heater. The heating system supplies thermal energy to the preheated DNAPL-contaminated groundwater directly and its highly volatile TCE, $CCl_4$ (Carbontetrachloride), Chloroform are vaporized, and its vaporized and treated water is return edback to the heat exchanger. In the pilot testing the optimum condition of the HWSRS was when the water temperature at the $40^{\circ}C$ and operated with water sparging concurrently, and its TCE removal rate was 90%. The efficiency of the optimized HWSRS has been confirmed through the long-term performance evaluation process.

비위생매립지 정밀조사 및 침출수 방지를 위한 정비방안 연구 (Case Study of Remidation and Investigation of Closed Unsanitary Landfill for Prevention of Leachate)

  • 김상근;이용수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.5-13
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    • 2012
  • 지난 10년 동안 폐기물의 발생량이 크게 증가하여 매립지의 숫자가 급증하고 있으며 건설되는 폐기물 매립지는 차수층, 침출수 집배수층 및 최종복토층 등을 갖춘 위생매립지이며 폐기물관리법의 기준을 만족하는 처리시설로 건설된다. 그러나 과거 매립지는 차수막이 설치되어 있지 않는 단순 비위생 매립지의 형태로써 침출수 발생에 의한 지하수 및 지표수 수질오염과 토양오염을 지속적으로 유발하고 있는 실정이다. 비위생 형태의 사용종료매립장은 주변 지하수 및 토양오염을 유발시킬 수 있으므로 환경부에서는 침출수 처리 및 사후관리가 미흡한 사용종료 매립지에 대하여 '사용종료매립지 정비지침'을 제정하여 관리하도록 하였다. 본 연구에서는 평택시에 위치한 D 사용종료 비위생 매립장에 대하여 정비지침의 안정화도 조사기법에 따라 정밀조사를 실시하여 환경적 평가를 수행하였다. D 매립지의 경우, 침출수의 외부누출 등으로 주변 지표수 및 지하수를 오염시킬 수 있어 우수배제시설 및 심층혼합공법시설을 설치하여 현지안정화 사업을 수행하였다.

현장시험 및 수치해석을 통한 확공지압형 앵커의 거동특성 (Behavior Characteristics of Underreamed Ground Anchor through Field Test and Numerical Analysis)

  • 김계웅;안광국;민경남;정찬묵
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제14권8호
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    • pp.37-44
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    • 2013
  • 지압형 앵커는 일본, 유럽 등에서 1950년대부터 안정성 및 경제성의 우수함이 인식되어 왔다. 하지만 국내에서 적용하고 있는 지압형 앵커는 쐐기체의 확장에 의한 지반의 마찰력만으로 설계 인장력을 발휘하는 구조적인 문제점을 지니고 있으며 공벽에 밀착시키는 방법이 마땅치 않아 지압력을 확인하기가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 지압력을 최대한 발휘할 수 있도록 확공지압형 앵커시스템을 개발하였다. 또한, 확공지압형 앵커의 인발특성을 평가하고 지압력에 의한 정착장 감소효과를 검증하기 위하여 현장시험을 수행하였다. 확공지압형 앵커에 대한 현장시험은 그라우팅 이전 가인장 상태와 그라우팅 후 본인장 상태에 대한 인발시험을 각각 수행하여 인발저항력을 확인하였으며 이를 마찰형 앵커의 인발시험 결과와 비교 분석하였고, 범용 유한요소해석 프로그램인 PLAXIS-2D를 이용한 정착부 상세 모델링을 통하여 가인장 시 정착부에서의 지압효과에 대한 검증을 수행하였다.

유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트의 반응성 피복 소재로서 적용성 평가 (Application of Lime Stone, Sand, and Zeolite as Reactive Capping Materials for Marine Sediments Contaminated with Organic Matters and Nutrients)

  • 강구;박성직
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.470-477
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    • 2017
  • 본 연구에서는 유기물 및 영양염류로 오염된 해양퇴적물 정화를 위한 석회석, 모래, 제올라이트 피복 공법의 적용성을 평가하였다. 수조 실험을 위한 퇴적물 및 해수 시료는 평택항에서 채취하였으며, 채취된 시료 위에 석회석, 모래, 제올라이트를 1 cm 또는 3 cm 두께로 피복하였다. 63일 동안 수층의 수소이온 농도(pH), 전기전도도(EC), 용존 산소(DO), 화학적 산소 요구량(COD), 총질소(TN), 총인(TP)을 측정하였다. 평택항 퇴적물을 분석한 결과 유기물과 총질소 오염이 높게 나타났다. 미피복 수조에서는 실험 시작 후 10일 이내에 DO가 고갈되었지만, 제올라이트 3 cm 피복을 제외하고 모든 피복 조건에서는 실험 기간 동안 용존 산소는 2 mg/L 이상 유지되었다. COD의 용출 차단 효율은 제올라이트 1 cm > 석회석 1 cm > 석회석 3 cm > 모래 3 cm ${\cong}$ 제올라이트 3 cm ${\cong}$ 모래 1 cm 순으로 나타났다. 질소의 용출 차단에는 제올라이트 피복이 효과적이었다. T-P는 미피복 및 피복 수조 모두에서 나타나지 않았다. 본 연구 결과 제올라이트는 유기물 및 질소 농도가 높은 오염퇴적물 정화를 위한 피복 소재로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.