• 제목/요약/키워드: Phase Balance

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메탄 하이드레이트 생산 묘사를 위한 수치도구의 개발 (Development of a Numerical Simulator for Methane-hydrate Production)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권9호
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    • pp.67-75
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    • 2014
  • 방대한 저장량으로 차세대 에너지원으로 평가받는 메탄가스 하이드레이트는 생산과정에서 유발될 수 있는 문제를 최소화하고 최적의 생산조건을 선정하기 위한 하이드레이트 포함한 다공질 재료의 THM 현상에 대한 프로그램의 개발이 절실하다. 기존의 해석 프로그램들은 국제공동연구를 통하여 프로그램들간의 상호 비교검증을 진행하고 있으나, 예측값의 불일치와 수렴성에 문제가 있는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 다공질 재료내 메탄 하이드레이트의 해리 현상을 해석할 수 있는 fully coupled THM 유한요소 프로그램을 개발하였다. Methane hydrate, soil, water, 및 methane gas의 질량보존의 법칙, 에너지 보존의 법칙, 그리고 힘평형 방정식으로부터 지배방정식을 유도하였다. 다양한 주변수들의 조합을 통하여 주변수를 변위, 가스 포화도, 유체압, 온도, 하이드레이트 포화도로 선택하였으며, 상변화 전영역에서 해석이 가능하도록 하였다. 하이드레이트의 해리를 예측하는 모델은 kinetic model을 이용하였다. 개발된 THM 유한요소 프로그램을 이용하여 메탄가스 생산에 관한 Masuda의 실내 모형실험 결과와 비교적 분석을 수행하였으며, 해의 수렴성과 안정성을 확인할 수 있었다.

DRC Finals 2015 에서 휴머노이드 로봇의 자동차 운전과 하차에 관한 전략 (Strategies for Driving and Egress for the Vehicle of a Humanoid Robot in the DRC Finals 2015)

  • 안동현;신주성;전용범;손기원;장기호;폴오;조백규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.912-918
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    • 2016
  • This paper presents various strategies for humanoid vehicle driving and egress tasks. For driving, a tele-operating system that controls a robot based on a human operator's commands is built. In addition, an autonomous assistant module is developed for the operator. Normal position control can result in severe damage to robots when they egress from vehicles. To prevent this problem, another approach that mixes various joint control techniques is adopted in this study. Additionally, a footplate is newly designed and attached to the vehicle floor for the ground landing phase of the egress task. The attached plate enables the robot to step down onto the ground in a safe manner. For stable locomotion, a balance controller is designed for the humanoid. For the design of the controller, the robot is modeled using an inverted pendulum that consists of a spring and a damper. Then, a state feedback controller (with pole placement and a state observer) is built based on the simplified model. Many approaches that are presented in this paper were successfully applied to a full-sized humanoid, DRC-HUBO+, in the DARPA Robotics Challenge Finals, which were held in the United States in 2015.

Effects of hallux valgus angle on one-legged stance and gait parameters in young adults: a preliminary study

  • Ji, Minkyung;Park, Hyodong;Lee, Heeyeon;Yoo, Minjoo;Ko, Eunsan;Woo, Youngkeun
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제9권1호
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    • pp.10-17
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    • 2020
  • Objective: Hallux valgus (HV) is a common musculoskeletal deformity that is accompanied with pain and continues to decrease one's quality of life and ability to perform daily life activities by affecting gait and static stability. Therefore, this study aimed to investigate the effect of the angle of HV (HVA) and to compare the one-legged stance and gait parameters in young adults with less HV and severe HV. Design: Cross-sectional study. Methods: Forty young adults were divided into two groups, where HVA ≥15° (n=20) was defined as HV, and HVA <15° (n=20) was defined as normal. For balance ability, the center of pressure (COP) path, velocity, length of axis of the COP path, deviation of the x-axis and y-axis, and percentage of foot pressure were measured, and gait, the foot rotation angle, step length, percentage of each phase of the gait cycle, time change from the heel to forefoot, and maximum pressure of the forefoot and midfoot were measured. Results: Significant differences were found in sway length and time change from heel to forefoot during walking between the normal and HV groups (p<0.05). Most parameters were not associated with the HVA, but parameters such as length of axis and time to change from heel to forefoot were significantly associated with the HVA (p<0.05). Conclusions: These results suggest that most one-legged stance and gait parameters were not significantly affected by the HVA in young adults; therefore, future studies are needed in order to address other dynamic parameters and other methods of gait analysis for detecting clinically meaningful conditions.

태양광 추진 항공기의 초기 사이징을 위한 에너지 균형 및 구속조건 연구 (Energy Balance and Constraints for the Initial Sizing of a Solar Powered Aircraft)

  • 황호연;남태우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.523-535
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    • 2012
  • 태양광 추진 항공기는 감시, 지구 모니터링, 통신 등에 대기 오염 없이 그리고 가까운 장래에 인공위성과의 가격 경쟁력까지 갖추게 될 수 있어 미래의 고고도 장기체공 임무수행을 위해 더욱더 그 중요성이 증대되고 있다. 그러나 전통적인 항공기 사이징 방법들은 태양광 추진 항공기에 바로 적용될 수 없다. 본 연구에서는 다양한 동력 시스템 구성품들이 태양광 추진 장기 체공 항공기의 사이징에 어떤 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 에너지 균형 및 구속조건 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 동력 생성과 연료전지의 재생 에너지 저장을 위한 광전지 모듈을 동력 시스템 구성품으로 고려하였다. 또한 본 연구 결과를 검증하기 위해 고고도 무인기에 이 새로운 사이징 기법을 적용하여 결과를 제시하였다.

2단열처리를 이용한 고연신율 고장력 강판의 개발 (Development of the high elonagation and high strength steel sheets utilizing two step heat treatment)

  • 김용현;김영훈;김한군
    • 열처리공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-9
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    • 1997
  • The variation of the mechanical properties and the formation of retained austenite with heat treatment conditions in austempered Si bearing carbon steels has been investigated. In the case of a steel containing 0.35C-1.48Si-0.95Mn, it has been found that a feather shape bainite structure of lath are obtained under a isothermal treated condition at just below the Ms temperature, and the martensite, bainitic ferrite and retained austenite of second phase particles on the ferrite matrix for a isothermal treated steels after intercritical annealing are precipitated in a linked shape. The retained austenite with $2{\mu}m$ size induced as TRIP is found to increase with increasing the formation rate of retained austenite for the intercritical annealing and high Si containing steels. The tensile strength is increased as austempering temperature increases in all isothermal treatment temperature, whereas the elongation is shown to roughly decrease as the tensile strength increases. The values of tensile strength-elongation balance have showed a marked dependence upon the elongation rather than the tensile stregth, and their values are increased for high Si containing steels and intercritical annealing condition. The most optimum result has been shown to be the tensile stregth-elongation balance of $2882.4kgf/mm^2.%$ and the elongation of 33.3% for a "B" steel in the heat treating temperature range of $780{\sim}370^{\circ}C$.

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Comparison of Vertical Ground Reaction Forces during Jump between Elderly and Young Adults using Nintendo Wii Balance Board

  • Lim, Jiyoung;Yu, Deokhyeon;Kim, Chaeyoung;Park, Daesung
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제10권2호
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    • pp.161-166
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this study was to quantitatively evaluate the Wii Balance Board (WBB)-based jump performance for the elderly and to confirm the difference in jump performance according to age. Design: Cross-sectional study. Methods: 40 young adults (aged 22.5±2.2 years) and 33 elderly (aged 75.1±5.2 years) without orthopedics disease participated in this study. Standing on the WBB then, with the signal "start," jump vertically to the maximum height at which you can jump, land on the force plate after jump and keep it standing on both feet. All subjects were required to practice the jump sufficiently before starting the measurement, each measuring three times, and the mean values were used. A one-minute break was provided between each trial. Evaluators waited within 1meter for every test to prepare for fall. Results: The vertical ground reaction force of elderly and young adults when jumping using WBB showed a significant difference (p<0.05) and demonstrated discriminant validity. Between two groups, there were significant differences in overall jump time (p<0.05), maximum value (p<0.05), minimum value (p<0.05), center of pressure (COP) pathlength (p<0.05), and flight time p<0.05). Conclusions: This study found that performing the vertical jump, the elderly showed longer jump time, lower vertical ground reaction force, COP pathlength and shorter flight phase than healthy young adults using WBB and demonstrated that as a measurement tool, WBB discriminated vertical jump performance between elderly and young adults.

Liquid Chromatography-Mass/Mass Spectrometry (MS)와 Gas Chromatography-MS를 이용한 농축 액상 비료제품 중 Indole-3-acetic acid 및 Indole-3-butyric acid 정량분석능 비교 (Comparison of Liquid Chromatography-Mass/Mass Spectrometry (MS) and Gas Chromatography-MS for Quantitative Analysis of Indole-3-acetic acid and Indole-3-butyric acid from the Concentrated Liquid Fertilizer)

  • 김진효;박종민;최근형;박연기;임건재;김두호;권오경
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제56권1호
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    • pp.53-57
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    • 2013
  • 비료제품에는 의도적 혹은 비의도적으로 농약으로 등록된 indole-3-acetic acid (IAA) 및 indole-3-butyric acid (IBA)성분에 대한 잔류 가능성이 꾸준히 제기되고 있으나, 생장조정제가 아닌 비료제품에서 mg/L 수준의 옥신류 잔류분석법이 마련되어 있지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 생체시료에 미량 잔류하는 IAA 및 IBA 분석에 사용되어 온 liquid chromatography-mass/mass spectrometry (LC-MS/MS)와 gas chromatography-MS 기기분석법을 활용하여 농축 액상비료제품에 적용할 수 있는지 조사하였으며, 액상 비료제품에 적용 가능한 정밀기기 분석법을 개발하고자 하였다. 수용액 상태의 시료에서 식물 생장호르몬인 IAA와 IBA를 가장 손쉽게 정제할 수 있는 방법으로 hydrophile-lipophile balance (HLB) solid phase extraction를 활용하였으나, 제한된 조건에서 LC-MS/MS를 통한 정량분석은 적합한 회수율을 확보하지 못하였고, 정성분석만 가능함을 확인하였다. 반면, 비료제품 250배 희석액을 사용하여 HLB 정제, trimethylsilyl chloride을 이용한 methylation을 통한 GC-MS 분석에서는 검출한계 1.4 mg/L과 93-107%의 회수율로 액상 비료제품에서 IAA와 IBA 정량분석법을 확립할 수 있었다.

LC-MS/MS를 이용한 베타락탐계 항생제와 베타차단제의 동시분석 (Simultaneous analysis of β-lactam antibiotics and β-blockers by LC-MS/MS)

  • 손보영;김준일;안치화;이수원;김복순;정득모
    • 분석과학
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    • 제29권4호
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    • pp.179-185
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    • 2016
  • 물 시료 중에 잔류하는 β-차단제 3종(아테놀롤, 메토프롤롤, 프로프라놀롤)과 β-락탐계 항생제 6종(아목시실린, 페니실린G, 세파클러, 세파드록실, 세파렉신, 세프라딘)을 다른 두 종류의 카트리지를 사용하여 효과적인 분석방법을 정립하였다. 고분자 친수성-친유성 균형 카트리지(Hydrophile-lipophile balance, HLB)와 강한 양이온 교환 혼합 모드인 고분자 흡수 카트리지(Mixed mode cation exchange, MCX)를 사용하여 자동고체상 추출장치(Solid-phase extraction, SPE)로 전처리를 하였다. 충분한 크로마토그래피 분리를 위해 XDB-C18 (1.8 μm; 3.0 mm × 100 mm) 컬럼을 사용하였다. 정량을 위한 검정곡선의 상관계수(r²)가 0.995 이상으로 우수한 직선성을 나타내었다. 방법검출한계(Method detection limits, MDL)와 정량한계(Limit of quantitation, LOQ)는 각각 1.1~3.9 ng/L와 5~13 ng/L이었다. 이 분석방법으로 한강으로 유입되는 지천과 원수를 실태 조사 한 결과 N.D.~0.209 μg/L 농도로 검출되었다.

LC/ESI-MS/MS를 이용한 수질 환경 시료 중 산성의약물질 분석방법 비교 (Determination of acidic pharmaceuticals in aquatic environmental samples by LC/ESI-MS/MS)

  • 심영은;조현우;명승운
    • 분석과학
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    • 제21권3호
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    • pp.191-200
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    • 2008
  • 의약물질(PPCPs)은 수질 환경 시료에서 새로운 오염물질로 대두되고 있다. 본 연구에서는 LC/ESI-MS/MS를 이용하여 환경 수질 시료로부터 7 종(2-퀴노사린카르복시산, 아세틸살리실산, 디클로페낙-소듐, 나프록센, 이부프로펜, 메페남산, 탈니플루메이트)의 산성의약물질을 동시 분석하는 방법을 비교하여 개선하였으며 폐수처리장의 유입수 및 방류수 그리고 연장선상의 하천수의 오염도를 측정하였다. LC/ESI-MS/MS 분석을 위해서 MCX (Mixed Cation eXchange) 카트리지와 HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) 카트리지를 연결하는 텐뎀 고체상 추출법과 MCX 카트리지만을 사용하는 고체상 추출법을 이용하여 효과적인 시료 정제 및 추출을 수행하였다. 검출한계(LODs)와 방법검출한계(MDLs)는 각각 0.05~1.50 pg/mL, 0.17~4.90 pg/mL 범위를나타내었다. 시료중 1.0 ng/mL 농도(n=3)에서절대회수율은 81.9%~116.3%를 나타내었다. 수질 환경 시료에서 수 pg/mL~ng/mL의 농도로 산성의약물질이 측정되었다.

W/O Microemulsion 세정제의 물성 및 세정성 평가 (Evaluation of Cleanness and Physical Properties of W/O Microemulsion)

  • 이명진;한지원;이호열;한상원;배재흠;박병덕
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제40권6호
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    • pp.769-777
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    • 2002
  • Nonionic surfactant/water/탄화수소 오일/alcohol의 4성분계 시스템에서 12종의 조성물을 제조하여 물성 평가를 수행한 결과, 30.5-31.1 dyne/cm의 낮은 표면장력의 값과, 1.6-7.2 c.p.의 낮은 점도의 물성을 보여 산업용 세정제로서의 기본 물성을 보여주었다. 이들 조성물들이 안정한 단일상으로 존재하는 온도의 범위는 alcohol/surfactant(A/S)비의 증가에 따라 감소되는 경향을 보이고 있으나, 전체적으로는 계면활성제의 hydrophilic lipophilic balance(HLB) 값에 크게 영향을 받고 있으며, HLB 값이 높을수록 안정하게 존재하는 온도 영역이 증가되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 각각의 조성물에 물의 함량을 증가 시켜 안정한 단일상이 유지되는 물의 최대 함유량을 측정한 결과 HLB 값이 낮은 계면활성제를 사용하였을 경우 HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용할 경우 22.1%까지도 물을 함유할 수 있었고, 물의 양이 증가됨에 따라서 단일상으로 존재하는 온도영역은 좁아졌다. 오염원으로 플럭스 제조에 사용되는 abietic acid에 대한 세정 효율을 UV/Visable Spectrophotometer와 FT-IR Spectrometer와 같은 분석기기를 이용하여 검토하여 본 결과, 비이온 계면활성제의 HLB 값이 낮을수록 높은 세정 효율을 보여주어, W/O microemulsion의 경우 비이온 계면활성제에 따른 세정력의 변화가 매우 큼을 확인 할 수 있었다. 그러나 A/S의 비가 증가에 따른 세정효율의 차이는 별다른 경향을 보이지 않았다. 또한 산업세정에 있어서 중요한 세정 요소로 작용하는 변수인 온도 변화와 초음파 주파수의 변화에 따른 세정효율을 측정한 결과, 온도가 높을수록 그리고 초음파의 주파수가 낮을수록 높은 세정력을 보여주었다. 세정 공정 중 린스조에서의 유분 오염물이 함유된 린스액의 유수분리 효율을 측정한 결과, HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용한 시스템의 경우 $25^{\circ}C$ 이상에서 85% 이상의 높은 제거 효율을 보여, 효율적인 세정 및 관리가 가능한 것으로 판단되었다.