• 대한금속재료학회지
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• 제50권9호
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• pp.659-667
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• 2012

Alloy 617 is a Ni-base superalloy and a candidate material for the intermediate heat exchanger (IHX) of a very high temperature gas reactor (VHTR) which is one of the next generation nuclear reactors under development. The high operating temperature of VHTR enables various applications such as mass production of hydrogen with high energy efficiency. Alloy 617 has good creep resistance and phase stability at high temperatures in an air environment. However, it was reported that the mechanical properties decreased at a high temperature in an impure helium environment. In this study, high-temperature corrosion tests were carried out at $850^{\circ}C-950^{\circ}C$ in a helium environment containing the impurity gases $H_2$, CO, and $CH_4$, in order to examine the corrosion behavior of Alloy 617. Until 250 h, Alloy 617 specimens showed a parabolic oxidation behavior at all temperatures. The activation energy for oxidation in helium environment was 154 kJ/mol. The SEM and EDS results elucidated a Cr-rich surface oxide layer, Al-rich internal oxides and depletion of grain boundary carbides. The thickness and depths of degraded layers also showed a parabolic relationship with time. A normal grain growth was observed in the Cr-rich surface oxide layer. When corrosion tests were conducted in a pure helium environment, the oxidation was suppressed drastically. It was elucidated that minor impurity gases in the helium would have detrimental effects on the high-temperature corrosion behavior of Alloy 617 for the VHTR application.

• Steel and Composite Structures
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• 제38권5호
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• pp.477-496
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• 2021

The main objective of this paper is to study vibration of sandwich open cylindrical panel with damaged core and FG face sheets based on three-dimensional theory of elasticity. The structures are made of a damaged isotropic core and two external face sheets. These skins are strengthened at the nanoscale level by randomly oriented Carbon nanotubes (CNTs) and are reinforced at the microscale stage by oriented straight fibers. These reinforcing phases are included in a polymer matrix and a three-phase approach based on the Eshelby-Mori-Tanaka scheme and on the Halpin-Tsai approach, which is developed to compute the overall mechanical properties of the composite material. Three complicated equations of motion for the panel under consideration are semi-analytically solved by using 2-D differential quadrature method. Several parametric analyses are carried out to investigate the mechanical behavior of these multi-layered structures depending on the damage features, through-the-thickness distribution and boundary conditions. It is seen that for the large amount of power-law index "P", increasing this parameter does not have significant effect on the non-dimensional natural frequency parameters of the FG sandwich curved panel. Results indicate that by increasing the value of isotropic damage parameter "D" up to the unity (fully damaged core) the frequency would tend to become zero. One can dictate the fiber variation profile through the radial direction of the sandwich panel via the amount of "P", "b" and "c" parameters. It should be noticed that with increase of volume fraction of fibers, the frequency parameter of the panels does not increase necessarily, so by considering suitable amounts of power-law index "P" and the parameters "b" and "c", one can get dynamic characteristics similar or better than the isotropic limit case for laminated FG curved panels.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권6호
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• pp.723-732
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• 2022

Cracking ammonia inside solid oxide fuel cell (SOFC) stack is a compact and simple way. To prevent sharp temperature fluctuation and increase cell efficiency, the decomposition reaction should be spread on whole cell area. This leading to a question that, how does anode thickness affect the conversion rate of ammonia and the cell voltage? Since the 0D model of SOFC is useful for system level simulation, how accurate is it to use equilibrium solver for internal ammonia cracking reaction? The 1D model of ammonia fed SOFC was used to simulate the diffusion and reaction of ammonia inside the anode electrode, then the partial pressure of hydrogen and steam at triple phase boundary was used for cell voltage calculation. The result shows that, the ammonia conversion rate increases and reaches saturated value as anode thickness increase, and the saturated thickness is bigger for lower operating temperature. The similar cell voltage between 1D and 0D models can be reached with NH₃ conversion rate above 90%. The 0D model and 1D model of SOFC showed similar conversion rate at temperature over 750℃.

• 분석과 대안
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• 제2권2호
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• pp.93-110
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• 2018

Due to its speciality, Johannesburg has drawn wide attention from the international academia, which the existing urban theory cannot easily explain. This paper focuses on the spatial pattern of Johannesburg, and finds that it is highly fragmented: first North-South Division due to apartheid and gold mining, secondly, the continuous sprawl due to population densification, and thirdly formation of city-region due to the fill-in spatial policy. The fragmented spatial pattern undermines the social integration and weakens the potential economic sustainability, which make the balanced multi-core spatial pattern inevitable under the influence of the international planning thought. The Johannesburg's spatial transformation comes not only from social integration, but also from the development vison of world-class status of an African city. In reality, since the collapse of apartheid, the municipal government has released series of strategic planning in different executive phase. These different plannings unanimously focus on the world class status although since 2008, the social inclusiveness is more emphasized. Thus, Johannesburg implements some spatial policies, as promoting the corridor of freedom, identifying the key nodes in the city then developing with high density, implementing the in-filling policy, managing the urban growth boundary, effectively preserving the natural system. However, the industrial structure in Johannesburg is already quite high-ended which cannot produce many jobs and also require much investment in advanced infrastructure. Thus, the strategic goals of world-class status of an African city and social inclusiveness which really need widely shared public services to some extent are in tension. After evaluation, we can see that spatial transformation is quite limited. Obviously spatial transformation largely depends on the social-economy. The population is still in flow. In this sense Johannesburg must energetically support the employment-based industry, effectively control the spatial sprawl and carry out institutional innovation which further incentive investment, gradually build an integrated regional governance. In general, how Johannesburg combines globalization and its own condition is still worth thinking in both theory and practice.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.43.1-43.1
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• 2020

Cassiopeia A (Cas A) is a young supernova remnant (SNR) where we observe the interaction of SNR blast wave with circumstellar medium. From the early optical studies, dense, slowly-moving, N-rich "quasi-stationary flocculi" (QSF) have been known. These are probably dense CNO-processed circumstellar knots that have been engulfed by the SNR blast wave. We have carried out near-infrared, high-resolution (R=45,000) spectroscopic observations of ~40 QSF, and here we present the result on a QSF knot (hereafter 'Knot 24') near the SNR boundary of Cas A. The average [Fe II] 1.644 um spectrum of Knot 24 has a remarkable shape with a narrow (~8 km/s) line superposed on the broad (~200 km/s) line emitted from shocked gas. The spatial morphology and the line parameters indicate that Knot 24 has been partially destroyed by a shock wave and that the narrow line is emitted from the unshocked material heated/ionized by the shock radiation. This is the first detection of the emission from the pristine circumstellar material of the Cas A supernova progenitor. We also detected H Br gamma and other [Fe II] lines corresponding to the narrow [Fe II] 1.644 um line. For the main clump where we can clearly identify the shock emission associated with the unshocked material, we analyze the observed line ratios using a shock model that includes radiative precursor. The analysis indicates that the majority of Fe in the unshocked material is in the gas phase, not depleted onto dust grains as in the general interstellar medium. We discuss the non-depletion of Fe in QSF and its implications on the immediate progenitor of the Cas A supernova.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.467-475
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• 2023

본 논문에서는 내리기 시 파이프라인의 단면력 해석을 위한 합리적인 해석 모델을 제안했다. 본 해석 모델은 기하학적 특성과 경계조건을 고려하여 파이프라인을 분할한 후 two parameters Beam On Elastic Foundation과 Euler-Bernoulli 빔으로 모델링했다. 또한 파이프라인과 지반의 상호 작용 뿐만 아니라 파이프라인에 작용하는 축력을 했다. 기존 모델은 정형화된 하중 조건만 적용이 용이했으나 Segmented Pipeline Model로 정의된 제안 모델은 내리기 시 발생되는 대부분의 시공 조건에 대해 고려할 수 있다. 또한 가정을 최소화하고 요소를 세분화하여 모델링의 편의성과 적용성을 향상시켰다. 그럼에도 불구하고 이 모델은 FE 모델에 대비 높은 정확도를 갖고 있으므로 내리기 시 파이프라인의 안전성 평가는 물론 형상관리에도 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 시공 단계에서 파이프라인의 안전성을 확보함에 따라 운용 중 내구성 향상에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권4호
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• pp.261-268
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• 2004

골다공증은 골 조직의 량이 감소하여 골절의 가능성이 증가하는 상태이다. 뼈의 전기적 특성은 골 밀도와 관련이 있으며, 특히 뼈의 절기 저항은 골 소실이 증가할수록 감소하는 것으로 알려져 있다. 만일 신뢰성 있는 측정이 가능하다면, 뼈의 전기적인 특성은 골다공증 진단을 위한 유용한 변수가 될 수 있음을 의미한다 본 연구에서는 EIT (electrical impedance tomography) 기술을 이용하여 뼈의 전기 전도도 평가를 시도하였다. 뼈와 주위의 연조직 간의 전기적인 특성의 차이가 크기 때문에 (100 정도), 일반적으로, 뼈의 EIT를 얻기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 이상 경계 검출을 위해 개발된 adaptive mesh regeneration 기법을 이용하여, 주어진 경계면의 기하학적 조건하에서, 경계 내부의 전기전도도를 복원할 수 있도 록 하였다. 수치 해석은 균일한 타원형 (장경 17 mm, 단경 15 mm) 뼈와 주위의 연 조직으로 구성된 반경 40 mm인 원통형 팬텀으로 모의한 경골에 대해 수행하였다. 타원형 뼈는 팬텀의 원형 단면 중심에서 15 mm 위쪽에 위치하도록 하였다. 연 조직의 전기 전도도는 4 mS/cm로 고정하였고, 뼈에 대해서는 0.01 - 1 mS/cm에서 변하도록 하였다. 측정 오차에 의한 효과를 분석하기 위해 시뮬레이션은 측정 오차를 포함하도록 하였다. 시뮬레이션 결과, 만일 측정 오차가 5 % 미만으로 유지될 경우, 재구성된 뼈의 전기전도도는 10 % 이내의 오차를 갖는 것으로 나타났다. 예측할수 있듯이 복원의 정확도는 뼈의 전기 전도도가 증가함에 따라 증가하였다. 이것은 사용된 EIT가 골 소실이 진행된 뼈에 대한 좀더 정확한 정보를 제공할 수 있음을 시사한다. 본 연구는, 뼈의 해부학적인 정보를 알고 있을 때 뼈와 주위의 연조직에 대한 단순한 이상 영상에 한정된 결과를 제공하지만, EIT 기술이 골다공증 골절을 예측하는 새로운 방법으로 활용될 가능성을 시사한다.

• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.408-416
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• 1992

Single-Si 기판과 poly-Si 기판에 각각 Ti을 sputter한 후 RTA 처리하여 안정한 TiS$i_2$를 형성하였다. 그 위에 Si이 1% 첨가된 Al-1% Si을 600nm sputter한 후 후속 열처리로서 400-60$0^{\circ}C$ 에서 30분간 $N_2$분위기로 furnace어닐링을 실시하였다. 이렇게 준비된 각 시편에 대하여 면저항 측정, Auger분석, SEM 사진으로 Al-1% Si/TiS$i_2$이중층 구조에서 Ti-silicide의 열적 안정성을 살펴 보았고, EDS 분석과 X-ray 회절 peak 분석을 통하여 Al-1% Si 층과 TiS$i_2$층의 반응으로 생긴 석출물의 성분과 상을 조사하였다. 이로 부터 다음과 같은 결과를 얻었다 Single-Si 기관에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 55$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였고, poly-Si 기판에서 형성한 TiS$i_2$층은 Al-1% Si 층과 50$0^{\circ}C$에서 완전히 반응하여 석출물을 형성하였는데 전반적으로 기판이 poly-Si인 경우가 반응이 더 잘 일어났고, 석출물의 크기도 비교적 컸다. 이는 poly-Si에 존재하는 grain boundary로 인해 poly-Si에서 형성된 Ti-silicide 층이single-Si 기관에서 형성된 Ti-silicide 층보다 불안정하기 때문으로 생각된다. EDS 분석에 의하여 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si로 이루어진 3상 화합물이라고 추정되었고, X-ray회절 분석에 의해 석출물은 Ti, Al, 그리고 Si간의 3상 화합물인 T$i_7$A$l_5$S$i_12$로 확인되었다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권3호
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• pp.276-293
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• 2011

본 연구에서는 한반도 황사 사례 동안 WRF 기상모델과 SMOKE 배출량모델, CMAQ 및 CMAQ-MADRID 대기질 모델을 이용하여 다양한 황사 발생량 경험식에 대한 $PM_{10}$의 농도를 추정하였다. 특별히 Wang et al.(2000), US EPA 모델, Park and In(2003), GOCART 모델, DEAD 모델의 5가지 황사 발생 경험식이 중국과 몽골 등의 황사 발생량을 추정하기 위해 WRF-SMOKE-CMAQ(MADRID) 모델에 적용되었다. 일기도, 후방궤적 및 위성이미지 분석에 따르면 한반도로의 황사 수송은 절리저기압(위성에서 콤마형 구름)과 관련된 지상 전선의 뒤쪽에서, 그리고 상층 제트류의 발달에 기인한 파의 정체현상과 함께 상층 골에서의 풍속이 하층으로 전이되는 풍하 바람에 의해 생성되었다. 그리고 WRF-SMOKE-CMAQ 모델링 결과, 황사의 시 공간적 분포에 있어서는 Wang et al.(2000)의 경험식이, 평균 편의 및 평균 제곱근 오차에서의 정확도 부분에서는 GOCART 모델의 경험식이 관측값을 보다 잘 모사하는 것으로 나타났다. 또한 Wang et al.의 경험식을 이용한 황사의 연직분포 분석 결과에서 강한 황사 사례(2007년 3월 31에서 4월 1일 $800\;{\mu}g/m^3$ 이상)의 경우는 황사 수송이 한반도 상공 대기 경계층 내를 통과하였기 때문으로, 약한 황사 사례(2009년 3월 16일과 17에 $400\;{\mu}g/m^3$ 이하)의 경우는 황사 수송이 경계층 위를 통과하였기 때문으로 나타났다. 또한 CMAQ 모델과 CAMQ-MADRID 모델에서의 미세먼지($PM_{10}$) 민감도 분석 결과에서는 CMAQ-MADRID 모델이 CMAQ 모델에 비해 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 최대 $25\;{\mu}g/m^3$ 정도가 높게 모사되었고, 모델 내 구름 액상과정에 의해서는 최대 $15\;{\mu}g/m^3$ 정도가 제거되는 것으로 나타났다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권1호
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• pp.120-128
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• 2018

본 연구는 국내 자연 및 복합유산의 지속적인 보호관리 정책 마련을 위한 기초자료 구축에 목적이 있으며, 세계복합유산으로 등재된 황산을 대상으로 세계유산협약에 따른 보호관리 현황 및 그 특성을 살펴보고 지속적 보전 가운데 활용 방안을 모색해 보고자 하였다. 이에 황산 관련 보호관리 법령 및 제도, 경계 설정, 정책의 변화와 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 첫째, 황산은 1933년 황산 건설 위원회 성립을 시작으로 보호관리가 시작되었으며, 1982년 국가급 풍경명승구 지정 이후 중앙부처에서의 법률 제정, 지방정부의 조례를 통해 보호관리의 근거가 마련되면서 보호관리 및 활용과 관련한 다양한 사업들이 시행되었다. 둘째, 보호를 위한 경계의 설정은 행정구역 계획을 통해 황산의 경계를 재정비 하는 등 중앙정부의 적극적 개입이 이루어졌으며, 황산 일대 생태적, 경관적 가치뿐만 아니라 문화적 요소의 보호를 위해 풍경명승구 및 세계유산 지정구역 선정 등 보호구역을 설정하였다. 셋째, 황산의 보호관리 양상은 크게 네 가지 시기로 구분되었다. 제1기는 황산의 보호관리를 위한 행정조치가 시작된 시기로 구분하였으며, 제2기는 황산이 국가급 풍경명승구로 지정되면서 법령 및 관리계획이 시행되었다. 3기는 세계유산 등재 이후 국제기구의 권고사항에 따른 보호 중심의 사업이 이루어진 시기였으며, 제4기는 황산시의 지속적 보호 가운데 활용을 위한 관광산업 확대 이후 오늘날까지 유산을 중심으로 한 지역 활성화 정책과 지정구역 내 보전사업이 시행되고 있었다. 넷째, 황산의 보호관리 주체는 중앙정부와 성시정부로 이원화되어 있으며, 복합유산인 황산은 문화유산 관리부처와 자연유산 관리부처가 공동으로 관리하고 있다. 황산의 보호관리는 행정단위별 관리체계 구축을 통해 유산 관련 업무의 효율성과 전문성을 도모하였으며, 현단위 이상 지방정부가 지역 특성에 맞는 보호관리 정책을 시행하도록 권한을 위임받았다. 다섯째, 오늘날 황산은 산정을 중심으로 하는 개발정책으로 보호구역이 파괴되었다. 또한 난립하는 숙박시설 운영에 따라 오수와 쓰레기 방류, 관광객에 의한 환경오염이 문제점으로 제기되고 있으며, 주변지역에 식재된 인공림에서 발생하는 병충해 피해와 케이블카 조성에 따른 생태계의 변화가 나타났다. 여섯째, 황산의 지속적 보호를 위해서는 숙박시설에 대한 신축 증축, 관리에 대한 엄격한 규제가 요구되며, 관람객 수용인원 제한 및 통제를 위한 시설물의 설치가 필요하다.