• 제목/요약/키워드: Scaling exponent

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Study on Anomalous Scaling Exponents for Molecular Thin Film Growth Using Surface Lateral Diffusion Model

  • Gong, Hye-Jin;Yim, Sang-Gyu
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권7호
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    • pp.2237-2242
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    • 2011
  • Anomalous scaling behaviors such as significantly large growth exponent (${\beta}$) and small reciprocal of dynamic exponent (1/z) values for many molecular crystalline thin films have been reported. In this study, the variation of scaling exponent values and consequent growth behaviors of molecular thin films were more quantitatively analysed using a (1+1)-dimensional surface lateral diffusion model. From these simulations, influence of step edge barriers and grain boundaries of molecular thin films on the various scaling exponent values were elucidated. The simulation results for the scaling exponents were also well consistent with the experimental data for previously reported molecular thin film systems.

청년층과 노인층의 행동활성화체계 및 행동억제체계 민감도에 따른 뇌파의 1/f 스케일링 분석 (1/f scaling exponent of EEG depending on different sensitivities of behavioral activation and inhibition systems for young and elderly groups)

  • 진승현;김원식;노기용
    • 감성과학
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    • 제8권4호
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    • pp.415-422
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    • 2005
  • 본 연구에서는 행동활성화체계(Behavioral Activation System : BAS)와 행동억제 체계(Behavioral Inhibition System : BIS)의 성향이 청년층과 노인층의 뇌파 특성에 차이를 보이는지를 조사하였다. 실험은 19명의 청년층과 31명의 노인층을 대상으로 하여 이루어졌고, 안정 상태의 양측 전전두엽 뇌파를 측정하였다. 분석은 비선형 지수 중 하나인 1/f스케일링 지수를 사용하였다. 그 결과, BAS 성향에서 1/f스케일 지수가 유의한 차이를 보였다. 즉, 좌측 전전두엽(Fpl)에서는 청년층의 1/f스케일 지수가 노인층의 1/f스케일 지수보다 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였고, 우측 전전두엽(Fp2)에서도 청년층이 노인층에 비해 높은 1/f스케일 지수를 나타내는 경향을 보였다. 1/f 스케일 지수가 클수록 복잡도는 감소하고, 반면 확률분포에 관련된 정보의 양은 증가하는 것으로 해석 가능하다. 본 연구를 통해, 주관적 평가 결과로서 행동 활성화체계가 강한 성향을 가진 경우, 노인층은 청년층에 비해 양측 전전두엽의 복잡도가 높은 상태임을 알 수 있다 본 연구의 결과는 BAS성향과 연령 사이의 연관성에 대한 가능성을 시사한다.

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스케일 성질을 이용한 군집 지역에서의 스케일 인자에 대한 연구 (Study on Scaling Exponent for Classification of Regions using Scaling Property)

  • 정영훈;김성훈;안현준;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.504-504
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    • 2015
  • 수공구조물을 설계하기 위해서는 설계수문량을 빈도해석을 통해 산정할 수 있다. 빈도해석 중 지점빈도해석을 보완한 지역빈도해석을 적용하기 위해서는 군집분석을 통한 지역구분이 무엇보다 중요하다. 또한 스케일 성질(scaling property)은 강우의 시 공간적 특성을 지속기간별 관측된 강우자료를 이용하여 재현기간에 대한 지속기간의 함수로 강우의 IDF곡선을 제시할 수 있는 방법이다. 따라서 스케일 성질을 통해 군집된 지역에서의 강우자료에 적용하여 스케일 인자(scaling exponent)를 추정한 후 수문학적 동질성을 통계적 특성으로 설명하고자 한다. 본 연구를 수행하기에 앞서 군집 분석은 4개의 군집방법(평균연결법, Ward방법, Two-Step방법, K-means방법)을 적용하였고, 한강유역에 위치한 104개의 강우지점은 4개의 지역으로 구분하는 것이 적절하다고 판단되어 비계층적 방법인 k-means방법을 이용하여 지역을 구분하였다. 본 연구에서는 군집된 결과를 바탕으로 4개의 지역으로 구분된 지역에 포함된 강우지점을 대상으로 스케일 인자를 추정하고 수문학적 동질성을 통계적 방법으로 제시하고자 한다.

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연안역와동확산: 관측 및 프랙탈 확산 모델링 (Eddy Diffusion in Coastal Seas: Observation and Fractal Diffusion Modelling)

  • 이문진;강용균
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.115-124
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    • 1997
  • 동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 t$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 t에 대하여 t$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

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제어불가능 불안정 선형화를 가지는 비선형 시스템에 대한 다이나믹 안정화 (Dynamic stabilization for a nonlinear system with uncontrollable unstable linearization)

  • 서상보;서진헌;심형보
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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    • pp.79-81
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    • 2009
  • In this paper, we design a dynamic state feedback smooth stabilizer for a nonlinear system whose Jacobian linearization may have uncontrollable because its eigenvalues are on the right half-plane. After designing an augmented system, a dynamic exponent scaling and backstepping enable one to explicitly design a smooth stabilizer and a continuously differentiable Lyapunov function which is positive definite and proper.

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Application of Scaling Theories to Estimate Particle Aggregation in a Colloidal Suspension

  • Park, Soongwan;Koo, Sangkyun
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권2호
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    • pp.260-266
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    • 2022
  • Average aggregate size in particulate suspensions is estimated with scaling theories based on fractal concept and elasticity of colloidal gel. The scaling theories are used to determine structure parameters of the aggregates, i.e., fractal dimension and power-law exponent for aggregate size reduction with shear stress using scaling behavior of elastic modulus and shear yield stress as a function of particle concentration. The structure parameters are utilized to predict aggregate size which varies with shear stress through rheological modeling. Experimentally rheological measurement is conducted for aqueous suspension of zinc oxide particles with average diameter of 110 nm. The predicted aggregate size is about 1135 nm at 1 s-1 and 739 nm at 1000 s-1 on the average over the particle concentrations. It has been found that the predicted aggregate size near 0.1 s-1 agrees with that the measured one by a dynamic light scattering analyzer operated un-sheared.

Debye Screening Effect on Scaling Behavior of Longest Relaxation Time of Biological Polyelectrolyte Chain

  • Lee, Jeong Yong;Sung, Jung Mun;Yoon, Kyu;Chun, Myung-Suk;Jung, Hyun Wook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권12호
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    • pp.3703-3708
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    • 2013
  • The scaling relationship of the longest relaxation time of a single chain of semiflexible biological polyelectrolyte has been investigated by performing well-established coarse-grained Brownian dynamics simulations. Two kinds of longest relaxation times were estimated from time-sequences of chain trajectories, and their behaviors were interpreted by applying the scaling law for different molecular weights of polyelectrolyte and Debye lengths. The scaling exponents for longest stress relaxation and rotational relaxation are found in the ranges of 1.67-1.79 and 1.65-1.81, respectively, depending on the physicochemical interaction of electrostatic Debye screening. The scaling exponent increases with decreasing screening effect, which is a special feature of polyelectrolytes differing from neutral polymers. It revealed that the weak screening allows a polyelectrolyte chain to follow the behavior in good solvent due to the strong electrostatic repulsion between beads.

제어불가능 불안정 선형화를 가지는 비선형 시스템에 대한 다이나믹 안정화 (Dynamic Stabilization for a Nonlinear System with Uncontrollable Unstable Linearization)

  • 서상보;심형보;서진헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권4호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 본 논문에서 우리는 비선형 시스템에 대한 다이나믹 스무스 상태 궤환 안정화기를 설계한다. 이 시스템은 우반평면에 고유값이 존재함으로 제어불가능 모드를 가질 수 있다. 이 시스템을 지수적으로 안정화하기 위해서 우리는 추가 다이나믹스를 고려한 다이나믹 제어기를 제안한다. 추가 다이나믹스의 설계 후에 다이나믹 차수 보정법과 역진기법을 이용하여 안정화기와 미분 가능, positive definite, proper인 리아푸노프 함수를 설계한다. 설계된 제어기의 수렴성은 차수 지표자라는 새로운 개념의 도입으로 증명될 것이다.

불확실한 비선형 시스템에 대한 강인 유한 시간 안정화 (Robust Finite-Time Stabilization for an Uncertain Nonlinear System)

  • 서상보;심형보;서진헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권2호
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    • pp.7-14
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    • 2009
  • 본 논문에서는 불확실성을 가지는 비선형 시스템에 대한 강인 유한 시간 안정화 문제를 고려한다. 불확실성은 시변 외란 혹은 이미 알고 있는 옹골 집합에 포함된 파라미터들이다. 제안된 설계기법은 역진기법(backstepping)과 추가된 다이나믹스를 이용한 다이나믹 지수 보정법(dynamic exponent scaling)에 기반을 두고 있으며, 이로부터 다이나믹 스무스 궤환 제어기(dynamic smooth feedback controller)가 유도된다. 페루프 시스템의 유한 시간 안정과 제어기의 유한함은 각각 유한 시간 안정에 관한 리아푸노프 안정 이론과 새로운 개념인 '차수 지표자(degree indicator)'를 이용하여 증명된다.

임계 축척 이론을 이용한 카타야마 식의 수정 (Katayama Equation Modified on the Basis of Critical-Scaling Theory)

  • 임경희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.185-191
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    • 2006
  • It is desirable to have an accurate expression on the temperature dependence of surface(or interfacial) tension ${\sigma}$, because most of the interfacial thermodynamic functions can be derived from it. There have been proposed several equations on the temperature dependence of the surface tension, ${\sigma}(T)$. Among them $E{\ddot{o}}tv{\ddot{o}}s$ equation and the one modified by Katayama, which is called Katayama equation, for improving accuracies of $E{\ddot{o}}tv{\ddot{o}}s$ equation close to critical points, have been most well-known. In this article Katayama equation is interpreted on the basis of the cell model to understand the nature of the equation. The cell model results in an expression very similar to Katayama equation. This implies that, although $E{\ddot{o}}tv{\ddot{o}}s$ and Katayama equations were obtained on the basis of experimental results, they have a sound theoretical background. The Katayama equation is also modified with the phase volume replaced with a critical scaling expression. The modified Katayama equation becomes a power-law equation with the exponent slightly different from the value obtained by critical-scaling theory. This implies that Katayama equation can be replaced by a critical-scaling equation which is proven to be accurate.