Based on the observation that ignoring the angle dependency of multigroup resonance cross sections within a fuel pellet would result in nontrivial underestimation of the spatial self-shielding of flux, a parametrized spectral superhomogenization (SPH) factor library (PSSL) method is developed as a practical means of resolving the problem. Region-wise spectral SPH factors are calculated by the normal and transport corrected SPH iterations after ultrafine group slowing down calculations over various light water reactor pin-cell configurations. The parametrization is done with fuel temperature, U-238 number density, fuel radius, moderator source represented by ${\Sigma}_{mod}V_{mod}$, and the number density ratio of resonance nuclides to that of U-238 in a form of resonance interference correction factors. The parametrization is successful in that the root mean square errors of the interpolated SPH factors over the fuel regions of various pin-cells are within 0.1%. The improvement in reactivity error of the PSSL method is shown to be superior to that by the original SPH method in that the reactivity bias of -200 pcm to -300 pcm vanishes almost completely. It is demonstrated that the environment effect takes only about 4% in the reactivity improvement so that the pin-cell based PSSL method is effective in the assembly problems.
Our previous work confirmed that Sph2/LA1029 was a sphigomyelinase-like hemolyisn of Leptospira interrogans serogroup Icterohaemorrhagiae serovar Lai. Characteristics of both hemolytic and cytotoxic activities of Sph2 were reported in this paper. Sph2 was a heat-labile neutral hemolysin and had similar hemolytic behavior as the typical sphingomyelinase C of Staphylococcus aureus upon sheep erythrocytes. The cytotoxic activity of Sph2 was shown in mammalian cells such as BALB/C mouse lymphocytes and macrophages, as well as human L-02 liver cells. Transmission electron microscopic observation showed that the Sph2 treated BALB/C mouse lymphocytes were swollen and ruptured with membrane breakage. They also demonstrated condensed chromatin as a high-density area. Cytoskeleton changes were observed via fluorescence confocal microscope in Sph2 treated BALB/C mouse lymphocytes and macrophages, where both cytokine IL-$1{\beta}$ and IL-6 were induced. In addition, typical apoptotic morphological features were observed in Sph2 treated L-02 cells via transmission electron microscope and the percentage of apoptotic cells did increase after the Sph2 treatment detected by flow cytometry. Therefore, Sph2 was likely an apoptosis-inducing factor of human L-02 liver cells.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.85-101
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2020
The optimal parameters for the fluid-structure interaction analysis using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) for fluids and finite elements for structures, respectively, are explored, and the effectiveness of the simulations with those parameters is validated by solving several open surface fluid problems. For the optimization of the Equation of State (EOS) and the simulation parameters such as the time step, initial particle spacing, and smoothing length factor, a dam-break problem and deflection of an elastic plate is selected, and the least squares analysis is performed on the simulation results. With the optimal values of the pivotal parameters, the accuracy of the simulation is validated by calculating the exerted force on a moving solid column in the open surface fluid. Overall, the SPH-FEM coupled simulation is very effective to calculate the fluid-structure interaction. However, the relevant parameters should be carefully selected to obtain accurate results.
Yoon, Jooil;Lee, Hyun Chul;Joo, Han Gyu;Kim, Hyeong Seog
Nuclear Engineering and Technology
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제53권11호
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pp.3543-3562
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2021
The methods and performance of a 3D pin-by-pin neutronics code based on the 2D/1D decoupling method are presented. The code was newly developed as an effort to achieve enhanced accuracy and high calculation performance that are sufficient for the use in practical nuclear design analyses. From the 3D diffusion-based finite difference method (FDM) formulation, decoupled planar formulations are established by treating pre-determined axial leakage as a source term. The decoupled axial problems are formulated with the radial leakage source term. To accelerate the pin-by-pin calculation, the two-level coarse mesh finite difference (CMFD) formulation, which consists of the multigroup node-wise CMFD and the two-group assembly-wise CMFD is implemented. To enhance the accuracy, both the discontinuity factor method and the super-homogenization (SPH) factor method are examined for pin-wise cross-section homogenization. The parallelization is achieved with the OpenMP package. The accuracy and performance of the pin-by-pin calculations are assessed with the VERA and APR1400 benchmark problems. It is demonstrated that pin-by-pin 2D/1D alternating calculations within the two-level 3D CMFD framework yield accurate solutions in about 30 s for the typical commercial core problems, on a parallel platform employing 32 threads.
회전익 항공기 중 군에서 운용하는 기동헬기는 전장상황에서 운용되기 때문에 연료셀 피탄 시 발생 가능한 상황을 예측하여 설계에 반영해야 한다. 연료셀 설계 고려사항은 피탄 상황의 연료셀 내부 압력, 충격파에 의한 연료셀 자체 및 금속 피팅부 응력, 탄의 운동에너지 등이 포함될 수 있다. 중요 설계데이타 확보를 위해서는 실물 연료셀을 이용한 입증시험을 수행하는 것이 가장 좋은 방법이다. 그러나, 극한조건하의 입증시험은 상당한 비용과 시간이 요구되며, 실패 위험성도 높다. 따라서, 실물을 이용한 시험을 수행하기 전 시행착오의 가능성을 줄이기 위해서는 다양한 수치해석을 통해 연료셀 내부압력과 응력 등의 설계 데이타 예측이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 입자법을 사용하여 연료셀의 중요 입증시험 중 하나인 피탄시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 전용 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였고, 피탄의 영향으로 연료셀 내부 압력은 350~360MPa, 수압램에 의한 굽힘하중으로 260~350MPa의 등가응력이 금속피팅부에 발생하는 것으로 파악되었다.
회전익 항공기 중 군에서 운용하는 기동헬기는 전장상황에서 운용되기 때문에 연료셀 피탄 상황에 직면할 가능성이 높다. 연료셀 피탄에 따른 내부압력 증가로 내부폭발이나 화재가 발생할 수 있으며, 이는 승무원의 생존 가능성에 치명적인 영향을 주게 된다. 따라서, 승무원의 생존성을 극대화하기 위해서는 연료셀이 직면 가능한 극한 상황을 예측하여 설계에 반영해야 한다. 항공기 연료셀 설계시 고려해야 하는 데이타는 피탄에 의한 연료셀 내부압력, 수압램 영향에 의한 연료셀 자체 및 금속피팅부 응력, 탄환의 운동에너지 등이 포함될 수 있다. 이러한 설계 데이터 확보를 위해서는 실물 시험을 수행하는 것이 가장 바람직하지만, 시간과 비용의 부담과 더불어 시험실패와 같은 시행착오 위험성으로 많은 제약이 따른다. 따라서, 사전에 다양한 설계 데이터 예측과 시행착오의 최소화를 위해서는 피탄 상황에 대한 수치해석이 필요하다. 본 연구에서는 입자법을 사용하여 연료셀 피탄 조건에 대한 유체-구조 연성 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 전용 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였고, 결과로 얻어진 탄의 거동과 에너지, 연료셀 내부압력과 등가응력의 평가를 통해 연료셀 설계와 관련한 데이터 확보 가능성을 타진하였다.
굴절이상인 근시안의 종류별 분포는 전체 대상자 100명 중 단순근시 50%, 근시성 복난시 16%, 근시성 단난시 15%, 혼합난시 19%의 순으로 나타났다. 양안 굴절이상인 근시의 분포는 -0.50~-2.00Dptr가 전체 대상자중 35%, -2.00~-6.00Dptr가 54%, -6.00Dptr이상이 11%로 나타났다. 연령별 근시성 굴절이상의 분포는 15세~20세가 54%, 21세~40세가 22%, 41~60세다. 16%, 61 세 이상이 10%였다. 근시성 굴절이상도의 직업분포는 학생(중, 고, 대학)이 61.5%, 사무직 13.5%, 주부 및 상업이 15%로 분포되어 나타났다. 하루중 굴절이상에 영향을 많이 미치는 시각때는 저녁인 오후 7시 이후가 45%로 가장 높게 나타났다. 그 이유는 오전에는 각막이 평평해져서 근시도가 줄어들고 오후에는 그 반대가 되어 Sph -0.50D의 차이가 나기 때문이며, 어두워질수록 동공이 확대되면서 각막이 주변부에서 굴절되는 빛의 굴절도가 큰 것이 이유가 된다. 계절별로는 땀의 배출로 인한 인체에서의 영양섭취와 배출의 부족함으로 인한 여름이 근시도수를 증가시켜 68%로 나타났다. 혈액형 별로는 A형과 B형이 34%로 비슷하게 분포되었으며, 남성은 활동적인 O형이 여성에 비해 근시도수가 높게 측정되었다.
공시균인 S. longwoodensis IFO 14251의 autoregulators 및 receptor gene 탐색의 일환으로 기존의 Streptomyces속 receptor gene의 공통배열을 primer로 이용하여 PCR을 수행하였다. 예상되는 100 bp 크기의 단편을 pUC19 vector에 ligation하여 E. coli $DH5{\alpha}$에 transformation한 후, plasmid를 분리하여 BamHI을 처리하여 $2\%$ agarose gel에 전기영동한 결과, pUC19 외에 receptor gene PCR product가 100 bp 위치에 존재하는 것을 확인하였다. 형질전환된 plasmid로 PCR을 수행한 후, 염기배열을 결정하여 분석한 결과, Streptomyces sp. 유래의 receptor gene의 일부분임이 확인되었다. 따라서 S. longwoodensis IFO 14251에는 lysocellin 생산에 관여한다고 추정되는 autoregulator receptor protein을 코드하는 유전자가 존재할 것으로 예상되어 100 bp의 PCR product를 probe로 이용하여 Southern 및 colony hybridization을 통하여 4.4 kb의 SphI 단편을 가지는 plasmid(pSLT)를 제작하였고 이를 sequencing한 결과, Streptomyces 속 유래의 autoregulator receptor 단백질을 코드하는 유전자와 3개의 open reading frame(651 bp)을 확인하여 sltR이라 명명하였다. 유전자 해석 결과, 기존의 autoregulator receptor proteins과 비교시 $35{\sim}46\%$의 homology를 나타내었다. 재조합 단백질의 발현을 위해, sltR/pET-l7b plasmid를 제작하고 E. coli BL21(DE3)/pLysS을 host cell로 이용하여 재조합 단백질을 발현시켰다. SltR 재조합 단백질의 정제는 DEAE-Sephacel column chromatography와 DEAE-5PW chromatography(HPLC)를 통해 수행하였다. Gel filtration chromatography(HPLC, 55 kDa)와 SDS-PAGE(28 kDa)를 통해 분자량을 확인한 결과, 재조합 단백질은 dimer형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 또한, 결합활성에 있어 A-factor type의 autoregulator에 대해 가장 강한 결합활성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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