Singh, N. Shyamananda;Thokchom, Suresh;Debbarma, Rama
Advances in concrete construction
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제11권1호
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pp.73-80
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2021
Rice Husk Ash (RHA) geopolymer paste activated by sodium aluminate were characterized by X-ray diffractogram (XRD), scanning electron microscope (SEM), energy dispersion X-Ray analysis (EDAX)and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Five series of RHA geopolymer specimens were prepared by varying the Si/Al ratio as 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 and 3.5. The paper focuses on the correlation of microstructure with hardened state parameters like bulk density, apparent porosity, sorptivity, water absorption and compressive strength. XRD analysis peaks indicates quartz, cristobalite and gibbsite for raw RHA and new peaks corresponding to Zeolite A in geopolymer specimens. In general, SEM micrographs show interconnected pores and loosely packed geopolymer matrix except for specimens made with Si/Al of 2.0 which exhibited comparatively better matrix. Incorporation of Al from sodium aluminate were confirmed with the stretching and bending vibration of Si-O-Si and O-Si-O observations from the FTIR analysis of geopolymer specimen. The dense microstructure of SA2.0 correlate into better performance in terms of 28 days maximum compressive strength of 16.96 MPa and minimum for porosity, absorption and sorptivity among the specimens. However, due to the higher water demand to make the paste workable, the value of porosity, absorption and sorptivity were reportedly higher as compared with other geopolymer systems. Correlation regression equations were proposed to validate the interrelation between physical parameters and mechanical strength. RHA geopolymer shows comparatively lower compressive strength as compared to Fly ash geopolymer.
In this paper, an adaptive MEMD based modal identification technique for linear time-invariant systems is proposed employing multiple vibration measurements. Traditional empirical mode decomposition (EMD) suffers from mode-mixing during sifting operations to identify intrinsic mode functions (IMF). MEMD performs better in this context as it considers multi-channel data and projects them into a n-dimensional hypercube to evaluate the IMFs. Using this technique, modal parameters of the structural system are identified. It is observed that MEMD has superior performance compared to its traditional counterpart. However, it still suffers from mild mode-mixing in higher modes where the energy contents are low. To avoid this problem, an adaptive filtering scheme is proposed to decompose the interfering modes. The Proposed modified scheme is then applied to vibrations of a reinforced concrete road bridge. Results presented in this study show that the proposed MEMD based approach coupled with the filtering technique can effectively identify the parameters of the dominant modes present in the structural response with a significant level of accuracy.
Fucoidans were degraded by hydrogen peroxide under the electron beam (2.5 MeV) with various radiation doses (5 kGy, 10 kGy, 15 kGy, and 20 kGy) at room temperature. The degradation property was analyzed with a gel permeation chromatography (GPC-MALLS) method. An average molecular weight of fucoidan decreased from 99,956 at the irradiation dose of 0 kGy to 6,725 at the irradiation dose of 20 kGy. The solution viscosity of fucoidans showed a similar pattern to the molecular weight change. The number of chain breaks per molecule (N) increased with increasing the irradiation dose and concentration of hydrogen peroxide. The radiation yield of scission value markedly increased with increasing the irradiation dose up to 15 kGy. Also a 10% hydrogen peroxide concentration was more efficient than that of 5%. The structures of degraded fucoidan samples were studied with Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The results showed that the degradation process did not significantly change the chemical structure or the content of sulfate group. The sulfur content of each sample was determined with an Elemental Analyzer. With increasing the concentration of hydrogen peroxide, the ratios of sulfur/carbon, hydrogen/carbon, and nitrogen/carbon slightly decreased. The antioxidant activities of fucoidans were investigated based on hydroxyl radical scavenging activities. The ability of fucoidan to inhibit the hydroxyl radical scavenging activity was depended on its molecular weight.
In the present research, Ficus religiosa Bark (FRB) is used as an adsorbent for the removal of heavy metal Cr (VI) ions. This Ficus religiosa Bark was characterized by Scanning Electron Microscope, Fourier transform infrared Spectroscopy, Thermo Gravimetric Analyzer and the results showed that activated adsorbent have high adsorption capacity and withstand even in high temperature. Batch and Continuous experiments were conducted to determine the effect of various parameters such as pH, contact time, adsorbent dose and initial metal concentration. The biosorption followed pseudo first order kinetic model. The adsorption isotherms of Cr (VI) on Ficus religiosa fitted well with the Temkin model. In Batch study, maximum biosorption capacity of Cr (VI) was found to be 37.97 mg g-1 (at optimal pH of 2, adsorbent dosage of 0.3 grams and concentration of Cr (VI) is100 mg L-1). The Continuous mode of study shows that 97% of Cr (VI) ion removal at a flow rate of 15 ml min-1. From the results, selected Ficus religiosa Bark has the higher adsorption capacity for the removal of Cr (VI) ions from wastewater.
Enzyme-assisted hydrolysis is frequently used as a cost-effective and efficient method to obtain functional ingredients from bioresources. This study involved the enzyme-assisted hydrolyzation and purification of fucoidan from Ecklonia maxima stipe and the investigation of its anti-inflammatory activity in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW 264.7 cells. Fucoidans of Viscozyme-assisted hydrolysate from E. maxima (EMSFs) harvested in Jeju, Korea. Structural and chemical characterizations were performed using fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscope, and monosaccharide analysis. Among fucoidans, EMSF6 was rich in fucose and sulfate and had a similar structural character to commercial fucoidan. EMSF6 showed a strong inhibitory effect on nitric oxide generation in LPS-induced RAW 264.7 cells and significantly decreased the production of LPS-induced pro-inflammatory cytokines, including interleukin-6, interleukin-1β, and tumor necrosis factor α. The anti-inflammatory potential of EMSF6 was mediated through the downregulation of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 expression. Thus, fucoidans from E. maxima stipe are promising candidates for functional food products.
A theoretical method is developed to analyze the free vibration of an elastic annular plate in contact with an ideal liquid. The displacement potential functions of the contained liquid are expressed as a combination of the Bessel functions that satisfy the Laplace equation and the liquid boundary conditions. The compatibility condition along the interface between the annular plate and the contained liquid is taken into account to consider the fluid-structure coupling. The dynamic displacement of the wet annular plate is assumed to be a combination of dry eigenfunctions, allowing for prediction of the natural frequencies using the Rayleigh-Ritz method. The study investigates the effect of radial liquid boundary conditions on the natural frequencies of the wet annular plate, considering four types of liquid bounding: outer container bounded, outer and inner bounded, inner bounded, and radially unbounded. The proposed theoretical method is validated by comparing the predicted wet natural frequencies with those obtained from finite element analysis, showing excellent accuracy. The results indicate that the radial liquid bounding effect on the natural frequencies is negligible for the axisymmetric vibrational mode, but relatively significant for the mode with one nodal diameter (n =1) and no nodal circle (m' = 0). Furthermore, the study reveals that the wet natural frequencies are the largest for the plate with an inner bounded cylinder among the radial liquid boundary cases, regardless of the vibration mode.
본 논문은 Geosat, ERS-1, Topex/Poseidon 위성으로부터 얻은 한반도 주변의 위도 $30^\circ{N~50}^\circ{N}$, 경도 $120^\circ{E~140}^\circ{E}$, 지역에서의 $5'\times{5"}$해면고도 데이타를 이용하여 중력이상을 계산하였다. 계산 방법은 Inverse FFT(Fast Fourier Transform) 방법을 이용하였으며, Stokes의 역계산 방정식으로 계산된 중력이상값과 한반도 일원에서 측정된 중력데이타와 비교 분석하였다. 관측데이타와 위성고도 데이타로부터 계산한 중력이상값의 차이에 대한 비교 결과에서 평균 -0.51 mGal, 표준편차 13.48 mGal을 얻었으며, 관측데이타와 OSU91A 지오포텐셜 모델로부터 계산한 중력이상값의 차이의 비교결과는 평균 11.93 mGal, 표준편차 19.19 mGal이었다. 또한, OSU91A 지오포텐셜 모델과 위성고도 데이터로부터 계산한 중력이상값의 차이의 비교 결과 평균 5.30 mGal, 표준편차 19.62 mGal이었다. 이로부터 위성고도 데이터로부터 역계산된 중력이상값을 지오이드 계산에 사용할 수 있을 것이다. 것이다.
$N_2$처리에 의해 Si (001) 기판에 형성된 C49상의 구조를 갖는 에피택셜 $TiSi_2$상의 열적 거동과 결정학적 특성을 X선 회절법 (XRD)과 고분해능 투과전자현미경법 (HRTEM)으로 조사하였다. 에피택결 $C49-TiSi_2$상은 $1000^{\circ}C$ 정도의 고온에서도 안정상인 C54상으로 상변태하지 않고 형태적으로도 고온 특성이 우수하다는 것이 밝혀졌다. HRTEM 결과로부터 에피택결 $TiSi_2$상과 Si 사이의 결정학적 방위관계는 (060) [001]TiSi$_2$//(002) [110]Si임을 알 수 있었고 계면에서의 격자 변형에너지는 misfit 전위의 형성에 의하여 해소되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HRTEM상의 해석과 원자 모델링을 통하여 Si에서 에피택셜 C49-TiSi$_2$상의 형성기구와 C49상의 (020) 면에 존재하는 적층결함을 고찰하였다.
CBIR(Content-based Image Retrieval) 시스템의 질의 처리에 사용되는 모양 특징은 크게 경계 기반과 영역 기반 등 두 가지로 나눌 수 있다. 경계기반 특징은 간단하지만 영역 기반 특징에 비해 효과적이지 않다. 영역 기반 모양 특징을 사용하는 대부분의 시스템은 먼저 영역을 추출해야 한다. 하지만 기존의 영역 기반 시스템들은 구현이 복잡하고, 특히 정확한 영역 추출이 어려우며 영역 간의 위치적인 관계가 거리 모델(distance model)에 반영되어 있지 않다. 본 논문에서는 Canny 에지 검출과 Hough 변환에 기반하여 목표 내부의 에지를 검출하고, 이와 함께 영역확장을 이용하여 목표 물체 내부의 영역을 정확히 추출할 수 있는 방법을 제안하였다. 또한 영역 간의 인접 관계를 이용한 수정된 IRM(Integrated Region Matching) 기법을 제안하였다. 이는 모양 특징을 이용한 유사성 검색에서 영상 간의 거리 모델로서 사용된다. 그리고 실험을 통해 수정된 IRM 기법과 우리의 영역 추출 기법이 효과적임을 보였다. 실험 결과는 새로운 영역 추출 방법이 기존의 다른 방법보다 훨씬 우수함을 보여준다.
어류 부산물인 명태 껍질에서 콜라겐을 추출하기 위하여 0.1 N NaOH로 알칼리 처리 후 pepsin으로 효소 처리하였고 저분자화를 위해 neutrase를 이용하여 분자량별로 콜라겐을 제조하였다. 콜라겐은 1 kDa 이하, 1~3 kDa, 3~10 kDa 및 10 kDa 이상으로 분자량별로 분리하여 이화학적 특성 및 생리활성을 조사하였다. 분자량에 따른 콜라겐 함량은 1 kDa 이하에서 36.43%로 가장 높았으며 유리 아미노산 조성은 1 kDa 이하, 1~3 kDa, 3~10 kDa 및 10 kDa 이상에서 각각 1,603.69, 1,000.55, 475.04, 415.73 mg/100 g으로 분자량이 작을수록 유리 아미노산의 함량이 높게 나타났다. 콜라겐의 분자구조를 Fourier transform infrared spectroscopy로 측정한 결과 분자량에 따른 콜라겐 모두 amide A, amide I, amide II, amide III의 범위에 wavenumber 속에 포함되었으며 콜라겐 표준품과 유사한 peak band 값을 나타내어 화학구조가 동일함을 알 수 있었다. 전자공여능과 superoxide dismutase 유사 활성은 1 kDa 이하에서 각각 29.51%, 38.45%로 가장 높았으며 분자량이 커질수록 그 값은 감소하였다. 멜라닌 합성에 미치는 영향을 확인하기 위해 ${\alpha}$-MSH를 첨가한 tyrosinase 활성 측정은 1 kDa 이하에서 농도 유의적으로 tyrosinase 활성을 저해시키는 것을 확인할 수 있었으며, 광노화에 의한 피부 주름 개선 효과는 HS68 cell을 이용하여 MMP-1 저해 활성을 측정하였고 그 결과 10 kDa 이상에서는 MMP-1 저해 활성이 나타나지 않았으나 3 kDa 이하에서는 MMP-1 저해 활성이 나타나 세포 보호 효과가 있음을 확인하였다. 콜라겐의 분자량은 항산화 활성 및 생리활성과 유의적인 상관관계를 나타내어 저분자 콜라겐은 기능성 식품 및 화장품 소재로서 활용 가능할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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