• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권12호
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• pp.1573-1582
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• 2022

In this study, we investigated the optimal conditions for 3D structure printing of alternative fats that have the textural properties of lard using beeswax (BW)-based oleogel by a statistical analysis. Products printed with over 15% BW oleogel at 50% and 75% infill level (IL) showed high printing accuracy with the lowest dimensional printing deviation for the designed model. The hardness, cohesion, and adhesion of printed samples were influenced by BW concentration and infill level. For multi-response optimization, fixed target values (hardness, adhesiveness, and cohesiveness) were applied with lard printed at 75% IL. The preparation parameters obtained as a result of multiple reaction prediction were 58.9% IL and 16.0% BW, and printing with this oleogel achieved fixed target values similar to those of lard. In conclusion, our study shows that 3D printing based on the BW oleogel system produces complex internal structures that allow adjustment of the textural properties of the printed samples, and BW oleogels could potentially serve as an excellent replacement for fat.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권4호
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• pp.475-483
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• 2023

In this paper, a new energy-efficient semi-active hybrid bulk damper is developed that is cost-effective for use in structural applications. In this work, the possibility of active and semi-active component configurations combined with suitable control algorithms, especially vibration control methods, is explored. The equations of motion for a container bridge equipped with an MDOF Mass Tuned Damper (M-TMD) system are established, and the combination of excitation, adhesion, and control effects are performed by a proprietary package and commercial custom submodel software. Systematic methods for the synthesis of structural components and active systems have been used in many applications because of the main interest in designing efficient devices and high-performance structural systems. A rational strategy can be established by properly controlling the master injection frequency parameter. Simulation results show that the multiscale model approach is achieved and meets accuracy with high computational efficiency. The M-TMD system can significantly improve the overall response of constrained structures by modestly reducing the critical stress amplitude of the frame. This design can be believed to build affordable, safe, environmentally friendly, resilient, sustainable infrastructure and transportation.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권4호
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• pp.341-380
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• 2023

This study evaluates the seismic fragilities in fill slopes in South Korea through parametric finite element analyses that have been barely investigated thus far. We consider three slope geometries for a slope of height 10 m and three slope angles, and two soil types, namely frictional and frictionless, associated with two soil states, loose and dense for frictional soils and soft and stiff for frictionless soils. The input ground motions accounting for four site conditions in South Korea are obtained from one-dimensional site response analyses. By comparing the numerical modeling of slopes using PLAXIS^2D against the previous studies, we compiled suites of the maximum permanent slope displacement (D_max) against two ground motion parameters, namely, peak ground acceleration (PGA) and Arias Intensity (I_A). A probabilistic seismic demand model is adopted to compute the probabilities of exceeding three limit states (minor, moderate, and extensive). We propose multiple seismic fragility curves as functions of a single ground motion parameter and numerous seismic fragility surfaces as functions of two ground motion parameters. The results show that soil type, slope angle, and input ground motion influence these probabilities, and are expected to help regional authorities and engineers assess the seismic fragility of fill slopes in the road systems in South Korea.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.2266-2273
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• 2024

A machine learning platform is proposed for the diagnosis of a severe accident progression in a nuclear power plant. To predict the key parameters for accident management including lost signals, a long short term memory (LSTM) network is proposed, where multiple accident scenarios are used for training. Training and test data were produced by MELCOR simulation of the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident at unit 3. Feature variables were selected among plant parameters, where the importance ranking was determined by a recursive feature elimination technique using RandomForestRegressor. To answer the question of whether a reduced order ML model could predict the complex transient response, we performed a systematic sensitivity study for the choices of target variables, the combination of training and test data, the number of feature variables, and the number of neurons to evaluate the performance of the proposed ML platform. The number of sensitivity cases was chosen to guarantee a 95 % tolerance limit with a 95 % confidence level based on Wilks' formula to quantify the uncertainty of predictions. The results of investigations indicate that the proposed ML platform consistently predicts the target variable. The median and mean predictions were close to the true value.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.568-576
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• 2018

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 trimethoprim (TMP)의 흡착 특성을 조사하기 위해 반응표면법(RSM, response surface methodology)을 사용하여 TMP 흡착에 대한 운전인자들의 영향을 조사하였다. 농도($X_1$: 50-150 mg/L), pH ($X_2$: 4-10), 온도($X_3$: 293-323 K), 흡착제 투여량($X_4$: 0.05-0.15 g)의 4가지 입력 파라미터를 가진 4-요인 Box-Behnken 실험 설계에 따라 회분식 실험을 수행하고, 얻어진 실험 결과를 다중 회귀 분석으로 2차 다항식에 맞추고 통계적 방법을 사용하여 검토하였다. 독립 변수 및 변수들 간의 교호 작용의 유의성은 ANOVA 및 t-검정 통계기법으로 평가하였으며, 통계적 결과는 TMP 농도가 다른 요인들에 비하여 가장 많은 영향을 미치는 운전인자라는 것을 보여 주었다. 흡착공정은 유사 2차 속도식에 잘 부합하였으며, 등온흡착평형관계는 Langmuir 식이 Freundlich 식 보다 잘 부합하였다. Langmuir 등온식으로 부터 계산한 WCAC에 의한 TMP의 최대 흡착량은 293 K에서 144.9 mg/g이었다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권10호
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• pp.2627-2640
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• 1998

본 논문은 이동 컴퓨터 통신 환경에서 IP(Internet Protocol) 데이터그램을 전송하기 위한 가상 셀 시스템(virtual cell system0의 성능 분석을 다룬다. 하나의 가상 셀은 이웃한 다수의 물리적 셀(physical cell)들의 집합으로서, 원격브리지(remote bridge)로 구현된 기지국(base station)들을 멀티캐스트 기능을 갖는 고속 데이터그램 패킷 데이터망으로 연결하여 구성된다. 가상 셀 시스템에서의 호스트 이동성은 기지국들 사이에 분산되어 있는 계층적 위치정보를 기반으로 동작하는 데이터링크 계층의 가상 셀 프로토콜(Virtual Cell Protocol )을 통하여 지원된다〔1〕. 이러한 가상 셀 시스템은 물리적 셀들 사이에 임의의 호스트 이동성 패턴과 데이터전송 패턴이 주어진 경우에 전체 시스템의 통신 비용을 최소화할 수 있도록 논리적으로 유연한 가상 셀 시스템의 구축을 가능하게 한다〔2〕. 본 논문에서는 가사 dtpf 시스템의 성능 모델로서 BCMP 개방 복합 클래스 대기 행렬 네트워크(BCMP open multiple class queueing network)를 채택하고, 물리적 셀들 사이의 호스트 이동성 패턴과 데이터전송 패턴에 대하여 임의의 토폴지와 최적화된 토폴로지로 구축된 가상 셀 시스템의 성능을 비교 분석한다. 특히 이동 호스트 수, 이동 속도, 그리고 데이터전송 양과 같은 다양한 시스템 파라메타를 변화시키면서 이에 따라 생성되는 데이터 메시지, 핸드오프(handoff) 메시지, 그리고 주소 용해(address resolution) 메시지 각각에 대하여 망 구성요소의 이용도(utilization)와 시스템 처리 시간(system response time)을 비교 분석한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권8호
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• pp.37-51
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• 2013

에너지파일은 말뚝 내부에 열교환을 위한 순환파이프를 설치하여 파이프 내에 열전달 유체를 순환시킴으로써 주변 지반의 열에너지와 말뚝 간의 열교환을 가능하게 한 구조물이다. 에너지파일은 기존의 지중 열교환기와 비교하여 경제적, 시공적인 측면에서 많은 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 코일형 PHC 에너지파일을 시공하여 그 열적거동을 실험 및 수치해석을 통하여 평가하였으며, 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다. 현장 시공된 코일형 PHC 에너지파일에 대한 현장 열응답시험(thermal response test, TRT)를 실시하고, 이 결과를 Man et al.(2010)이 제안한 개선된 원통형 열원 모델(solid cylinder source model) 결과와 비교하였다. 또한 현장 열응답 시험 결과를 FLUENT를 이용한 전산유체(computational fluid dynamics, CFD) 수치해석을 통해 모사함으로써, 대상 지반의 열전도도를 역해석을 통해 산정하였다. 코일형 PHC 에너지파일에 설치된 코일형 열교환 파이프의 파이프 루프 간 간격에 따른 열간섭을 평가하기 위하여 코일피치에 변화를 주며 수치해석을 수행하였으며, 결과를 통해 코일피치에 따른 에너지파일의 열거동 및 열교환 효율을 평가하였다. 마지막으로 수치해석을 통해 코일형 PHC 에너지파일과 일반적인 복합 U-형 열교환 파이프가 삽입된 PHC 에너지파일 간의 열교환 효율을 비교하여 코일형 PHC 에너지파일의 등가 열교환율(또는 등가 환산계수)을 제시하였고, 이를 PILESIM2를 이용한 설계 알고리즘에 적용함으로써 해당 에너지파일의 예비설계를 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.81-91
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• 2019

도시철도역사 이용자는 철도역 주변의 토지이용계획에 많은 영향을 받으나, 우리나라는 이와 관련된 연구는 미진한 상태로 토지이용계획에 상관없이 일률적으로 출입구 너비를 산정하여 일부 출입구에서는 대기행렬이 발생 하거나 이용자가 거의 없는 등 편차를 보인다. 따라서 본 연구에서는 도시철도역 출입구별 이용수요 추정 모형을 정립하고자 하며, 이를 위해 도시철도역 20개소를 대상으로 출입구별 이용수요, 토지이용면적, 사회경제지표 등을 철도역 중심으로 200 m, 500 m로 조사하여 다중회귀모형을 정립하였다. 모형의 종속변수(반응변수)를 1일, 첨두 1시간, 첨두 시간대 5분 동안의 철도역 방향별 유출입 이용수요로 설정하고, 철도역 반경 500 m, 200 m 범위의 토지용도(주거, 상업 업무, 공업, 교육, 공원) 면적과 사회경제지표(인구, 고용자, 종사자, 학생)를 독립변수(설명변수)로 설정하였다. 그 결과 도시철도 중심 반경 500 m 내 토지용도별 이용면적을 독립변수, 철도역 1일 유출입 이용수요를 종속변수로 사용하는 것이 모형의 적합도가 통계적으로 더 유의한 것으로 분석 되었다. 본 연구는 도시철도역의 이용자 및 교통약자의 이동 편의성 개선을 위해 도시철도 출입구 적정 규모 산정을 위한 기초 연구로 추후 교통약자 이용자 수를 반영하여 출입구별 이용자 수 추정, 교통약자 편의시설 적정 규모 산정 시 활용 가능할 것으로 보인다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.655-662
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• 2011

본 논문에서는 다지점 가진 시 장대교량에 대한 지진응답해석을 수행하고 설계상의 다양한 요구에 유연하게 대처하기 위해서 다지점 가진 해석에 필요한 비선형시간이력해석 알고리즘(영향계수법)을 제안하고, 이를 신뢰성있는 비선형 유한요소해석 프로그램(RCAHEST)에 추가하였다. 동일한 유한요소모델에 대해 범용 유한요소해석 프로그램 SAP2000의 Multi-support Excitation 기능을 이용하여 연구에서의 결과에 대한 비교 검증을 수행하였다. 이 연구결과를 바탕으로 인천대교에 대해서 유한요소모델링을 실시하고 다지점 가진을 고려한 비선형시간이력해석을 수행하였다. 수평변위응답의 분석 결과 시간지연이 늘어날수록 최대 수평변위가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 또한 입력지진파의 최대가속도를 단계적으로 증가시키며 극한해석을 수행하여 대상 교량의 사용성을 평가하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.99-106
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• 2006

이 논문에서 소개되는 실시간 하이브리드 실험 시스템은 유사동적실험법을 근거로 하고 있으며, 실제 실험과수학적 모델을 이용한 수치해석을 결합한 실험법이다. 이 시스템은 종래의 유사동적해석법에 비해 지진하중을 받는 구조물의 실시간 반응에 근접하는 현저히 높은 하중재하 속도를 고려할 수 있도록 설계되었다. 또한 다자유도 구조물에 대해 안정적인 해석환경을 제공하기 위해 이 시스템은 implicit 시간적분법을 이용하여 수치해석을 수행한다. 이 논문은 연구를 통해 개발된 시스템의 전반적인 개요와 구성요소 그리고 이 시스템에서 사용하는 수치 해석법의 성능을 평가하기 위해 수행된 수치해석을 소개한다. 연구 결과 개발된 시스템에 적용된 수치해석법은 성능이 매우 우수하다는 것이 증명되었다.