• 천문학회보
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• 제39권1호
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• pp.72.1-72.1
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• 2014

In this study, we extrapolate a nonlinear force-free field (NLFFF) from an observed photospheric magnetic field to understand the three-dimensional (3D) coronal magnetic field producing a huge solar flare. The purpose of this study is to develop a NLFFF extrapolation code based on the so-called MHD relaxation method and check how accurately our model reconstructs a coronal field. Furthermore, we apply it to the photospheric magnetic field obtained by Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) on board Solar Dynamics Observatory (SDO) to reconstruct a 3D magnetic structure. We first investigate factors in controlling the accuracy of our NLFFF code by using a semi-analytical solution obtained by Low & Lou (1990). To extend a work done by Inoue et al. (2014), we apply various boundary conditions at the side and top boundaries in order to make our solution close to a realistic solution. As a consequence, our solution has a good accuracy when three components of a reference field are all fixed at the boundaries. Furthermore, it is also found that our solution is well matched to the Low & Lou solution in the central area of a simulation domain when the three components of a potential field are fixed at side and top boundaries (this approach is close to a realistic solution). Finally, we present the 3D coronal magnetic field producing an X 1.5-class flare in the active region 11166 through the extrapolation from SDO/HMI.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권6호
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• pp.747-769
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• 2020

This paper provides a semi-analytical approach to investigate the variations of 3D displacement components, electric potential, stresses, electric displacements and transverse vibration frequencies in laminated piezoelectric composite plates based on the scaled boundary finite element method (SBFEM) and the precise integration algorithm (PIA). The proposed approach can analyze the static and dynamic responses of multilayered piezoelectric plates with any number of laminae, various geometrical shapes, boundary conditions, thickness-to-length ratios and stacking sequences. Only a longitudinal surface of the plate is discretized into 2D elements, which helps to improve the computational efficiency. Comparing with plate theories and other numerical methods, only three displacement components and the electric potential are set as the basic unknown variables and can be represented analytically through the transverse direction. The whole derivation is built upon the three dimensional key equations of elasticity for the piezoelectric materials and no assumptions on the plate kinematics have been taken. By virtue of the equilibrium equations, the constitutive relations and the introduced set of scaled boundary coordinates, three-dimensional governing partial differential equations are converted into the second order ordinary differential matrix equation. Furthermore, aided by the introduced internal nodal force, a first order ordinary differential equation is obtained with its general solution in the form of a matrix exponent. To further improve the accuracy of the matrix exponent in the SBFEM, the PIA is employed to make sure any desired accuracy of the mechanical and electric variables. By virtue of the kinetic energy technique, the global mass matrix of the composite plates constituted by piezoelectric laminae is constructed for the first time based on the SBFEM. Finally, comparisons with the exact solutions and available results are made to confirm the accuracy and effectiveness of the developed methodology. What's more, the effect of boundary conditions, thickness-to-length ratios and stacking sequences of laminae on the distributions of natural frequencies, mechanical and electric fields in laminated piezoelectric composite plates is evaluated.

• Advances in nano research
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• 제16권2호
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• pp.111-125
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• 2024

Recently, a lot of research has been done on the analysis of axial vibrations of homogeneous and FG nanotubes (nanorods) with various aspects of vibrations that have been fully mentioned in history. However, there is a lack of investigation of the dynamic internal resonances of FG nanotubes (nanorods) between them. This is one of the essential or substantial characteristics of nonlinear vibration systems that have many applications in various fields of engineering (making actuators, sensors, etc.) and medicine (improving the course of diseases such as cancers, etc.). For this reason, in this study, for the first time, the dynamic internal resonances of FG nanorods in the simultaneous presence of large-amplitude size dependent behaviour, inertial and shear effects are investigated for general state in detail. Such theoretical patterns permit as to carry out various numerical experiments, which is the key point in the expansion of advanced nano-devices in different sciences. This research presents an AFG novel nano resonator model based on the axial vibration of the elastic nanorod system in terms of derivation from large-amplitude size dependent internal modals interactions. The Hamilton's Principle is applied to achieve the basic equations in movement and boundary conditions, and a harmonic deferential quadrature method, and a multiple scale solution technique are employed to determine a semi-analytical solution. The interest of the current solution is seen in its specific procedure that useful for deriving general relationships of internal resonances of FG nanorods. The numerical results predicted by the presented formulation are compared with results already published in the literature to indicate the precision and efficiency of the used theory and method. The influences of gradient index, aspect ratio of FG nanorod, mode number, nonlinear effects, and nonlocal effects variations on the mechanical behavior of FG nanorods are examined and discussed in detail. Also, the inertial and shear traces on the formations of internal resonances of FG nanorods are studied, simultaneously. The obtained valid results of this research can be useful and practical as input data of experimental works and construction of devices related to axial vibrations of FG nanorods.

• 수산해양기술연구
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• 제31권4호
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• pp.423-434
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• 1995

수산업분야의 생력화와 조업공정의 단축으로 새로운 활로를 개척할 수 있는 방안으로 보조기계들의 유압화 및 대형화에 사용되는 후벽 유압실린더는 작동응력 거동의 분석과 파손예측의 정확성이 강구되어야만 기계고장으로 인한 해난사고의 개연성을 미연에 감소시킬 수 있다. 균일한 내압을 받는 대형선박용 유압실린더를 수치해석적 방법인 경계요소법을 사용하여 각종 응력 해석의 시도는 엄밀해나 유한요소법의 결과와 비교적 양호하게 일치하고 있다. 축대칭 형상에 대한 반경방향 응력이나 원주방향 응력의 BEM 해석결과는 단일절점과 이중절점 모두 최대 25MPa의 압축응력이나 최대 52MPa의 인장응력이 작용하고 있으므로 재료의 허용응력내에서 작동하고 있음을 알 수 있다. 이중절점 형상함수(double node shape function)를 사용하여 원통형 형상의 구조물에 대한 수치계산 결과의 정확도를 높힐수 있었으며 입력데이터의 증가는 오차감소에 기여하였으나 프로그램의 실행시간(run-time)을 증가시켰다. 코너에서의 트랙션벡터의 불연속 현상을 해결하기 위한 이중절점의 사용은 영역 내부해의 안정성을 확보하였고 경계부근에서의 내부해의 발산을 제거하기 위한 이중지수형 적분법 사용은 해석결과의 오차를 효과적으로 감소시켰다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권4호
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• pp.337-343
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• 2009

목적: (R)-1-(2-Chlorophenyl)-N-methyl-N-1-(1-methyl-propyl)-3-isoquinoline carboxamide ((R)-PK11195)는 말초형 벤조디아제핀 수용체 (PBR)의 친화성이 높으며, 활성화된 소교세포(microglia)의 PBR에 선택적으로 결합하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 말초형 벤조디아제핀 수용체 (PBR)의 FET용 리간드인[$^{11}$C](R)-PK11195를, 절차가 빠르고 간단한 [$^{11}$C]CH$_3$I 자동합성장치 및 루프법을 도입해서 합성하였다. 대상 및 방법: 사이클로트론에서 $^{14}$N(p,a)$^{11}$C핵반응에 의하여 생산된 [$^{11}$C]Co$_2$를 0.2 M LiAlH$_4$/THF (0.2 mL)로 환원한 다음 HI (1 mL)과 반응하여 [$^{11}$C]CH$_3$I를 생산하였다. 반응용매인 NaH DMF complex (0.1 mL)와 녹인 전구물질 (R)-N-desmethyl-PK11195 (1 mg)을 녹인 DMSO (0.1mL)를 섞은 혼합액을 HPLC의 루프에 미리 주입하고 [$^{11}$C]CH$_3$I를 상온에서 5분 동안 질소가스로 불어준 뒤에 semi-preparative HPLC로 [$^{11}$C](R)-PK11195를 분리하였다. 결과: 전구물질과 [$^{11}$C]CH$_3$I의 [$^{11}$C]메틸화 반응에서의 표지효율은 71.8$\pm$8.5% 이었다. 분리 후 얻은 [$^{11}$C](R)-PK11195의 비방사능은 11.8$\pm$6.4 GBq/$\mu$mol이었으며, 방사화학적 순도는 99.2% 이상이었다. C-11 표지 후 얻어진 (R)-PK11195의 물질의 질량 분석은 m/z 353.1 (M+1)으로 물질구조를 확인 할 수 이었다. 결론: 뇌염증에 의한 활성화 소교세포의 영상화를 위한 PET용 방사성의약품인 [$^{11}$C](R)-PK11195를 반복적으로 생산해야 하는 임상 적용을 위해, 합성절차가 빠르고 간단한 [$^{11}$C]CH$_3$I 자동화 합성장치를 1차 루프 방법을 이용하여 $^{11}$C을 표지 할 수 있었다. 이 연구를 통해서 [$^{11}$C](R)PK11195 표지 할 때 반응 단계를 줄이고 반응을 실온에서 할 수 있어서 표지과정을 보다 단순화할 수 있었으며, NaH의 DMF현탁액을 사용함으로써 보다 안전하게 생산할 수 있게 되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권3호
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• pp.249-257
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• 2007

사각파 모형은 회분식 공정-저장조 망구조의 최적설계에 성공적으로 적용되었다. 설계된 망구조는 재순환 흐름을 포함하는 회분식의 모든 생산 재고 및 분배 체계를 내포한다. 본 연구에는 사각파 모형의 적용범위를 연속 또는 회분식 공정 뿐 만 아니라 반연속 공정에 까지 확대하려 한다. 이전의 연구에서는 원료조성이나 제품수율은 알려진 상수로 취급되었다. 본 연구에서는 이러한 제약이 완화되어 원료조성이나 제품 수율이 최적화 되어져야 하는 독립변수로 취급된다. 이러한 수정은 정유공장에서 흔히 접하는 최적제품 배합문제를 취급할 수 있게 한다. 원료조성과 제품수율이 독립변수일 때 발생하는 많은 문제의 복잡성에도 불구하고 사각파 모형은 여전히 해석적인 최적용량 공식을 제공한다. 최적공장설계에 적용되는 본 연구의 유용성은 고밀도 폴리에틸렌 공장설계의 예를 통해 나타내었다. 연구결과를 토대로 모든 공정의 최적성을 비교할 수 있는 척도를 제시하였다. 이 척도는 다수의 공정의 성능을 직접 비교할 수 있게 하므로 공정의 상태를 진단하는 유용한 도구가 될 것이다. 공정의 비용이 유속의 제곱근에 비례한다는 결과는 공장설계에서 늘리 알려진 6/10 경험법칙과 유사하다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권9호
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• pp.3-10
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• 2012

본 논문에서는 CDD-DSF 릴레이 기법을 적용한 MC-CDMA 시스템을 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해 제안한다. 일반적인 DSF 기법들과는 다르게 CDD 방법의 적용시 각 릴레이는 하나의 채널을 통하여 신호를 전송한다. 따라서 릴레이들과 수신단 사이의 채널들은 넓게 시간 확산된 하나의 채널로 간주된다. 그리고 릴레이 네트워크의 협력 다이버시티는 제안된 CDD 기법의 MC-CDMA 시스템에서 주파수 다이버시티로 획득된다. 또한 CDD-DSF 릴레이 기법에 대한 평균 오류율을 의사 분석기법을 통하여 제시한다. 성능분석 및 모의실험 결과를 통하여 제안된 CDD-DSF 기법이 주파수 효율 저하 없이 협력 다이버시티를 획득할 수 있음을 확인한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.621-629
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• 1992

본 연구에서는 Kelvin의 기본해와 초기응력 증분에 의해 정식화된 경계적분방 정식을 이용하여 점차적으로 외력을 증가시켰을 때, 선형등방경화재에 국부적으로 생 기는 항복영역과 항복하중, 탄소성 응력해석등을 재료비선형문제로 해석하였다. 이 때 초기응력 증분을 결정함에 있어서 종래에는 등가 소성변형률을 수렴판정으로 해석 하였지만, 이는 구분적인 선형 경화재와 온도 의존성 문제에는 적당하지 않으므로 암 기용일등은 등가응력과 응력-변형률 선도를 이용하여 수렴판정을 하였다. 그러나 이 방법은 소성역에서의 기울기가 변화하는 곳에서는 피할 수 없는 오차가 존재한다. 따라서 여기에서는 계산된 초기응력 증분에 의한 초기 탄성변형률에너지 증분과 응력 -변형률선도로 부터 구해지는 초기 탄성변형률에너지 증분을 이용한 수렴판정으로 초 기응력증분을 결정하였다. 또한, 내부영역적분을 일부 해석적인 적분과 수치적분을 병행한 경우와 전부 수치적분방법으로 내압을 받는 실린더와 단순 인장하중이 작용하 는 양편 Ⅴ형 노치를 갖는 박판의 경우에 적용하여 해석하였으며, 그 결과를 유한요소 법 프로그램인 NISA(numerically integrated elements for system analysis)로 구한 결과치와 비교, 고찰하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제23권5호
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• pp.455-466
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• 2020

This paper presents analysis of the interaction between tunnel and Qanat with a particular interest for the optimization of Qanat shape using the discrete element code, PFC2D, and the results will be compared with the FEM results of PLAXIS2D. For these concerns, using software PFC2D based on Discrete Element Method (DEM), a model with dimension of 100m ^⁎ 100 m was prepared. A circular tunnel with dimension of 9 m was situated 20 m below the ground surface. Also one Qanat was situated perpendicularly above the tunnel roof. Distance between Qanat center and ground surface was 8 m. Five different shapes for Qanat were selected i.e., square, semi-circular, vertical ellipse, circular and horizontal ellipse. Confining pressure of 5 MPa was applied to the model. The vertical displacement of balls situated in ground surface was picked up to measure the ground subsidence. Also two measuring circles were situated at the tunnel roof and at the Qanat roof to check the vertical displacements. The properties of the alluvial soil of Tehran city are: γ_dry=19 (KN/㎥), E= 750 (kg/㎠), ν=0.35, c=0.3(kg/㎠), φ=34°. In order to validate the DEM results, a comparison between the numerical results (obtained in this study) and analytical and field monitoring have been done. The PFC2D results are compared with the FEM results. The results shows that when Qanat has rectangular shape, the tensile stress concentration at the Qanat corners has maximum value while it has minimum value for vertical ellipse shape. The ground subsidence for Qanat rectangular shape has maximum value while it has minimum value for ellipse shape of Qanat. The vertical displacements at the tunnel roof for Qanat rectangular shape has maximum value while it has minimum value for ellipse shape of Qanat. Historical shape of Qante approved the finding of this research.

• 자원환경지질
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• 제26권4호
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• pp.541-549
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• 1993

The main goal of this paper is to determine hydraulic properties and to predict drawdown for the efficient and stable development of groundwater in the Daejong-Chun area, North of Kyungsang-Do. Based on geological survey and analysis of well logging data conducted in 1991, it is found that the type of aquifer of this area is considered to be an anisotropic unconfined aquifer with saturated thickness of 19.8 m. In order to characterize this aquifer pumping test was conducted, and the resulting drawdown data were utilized for the analysis by applying both type curve matching technique and semi-log straight line method. As a result, the average specific yield of this aquifer is estimated as 32.3%, and the average ratio of $K_H$ to $K_V$ is only 2.7, which means that gravitational effect is not significant factor for this type of aquifer. For the validation of the estimated hydraulic properties, the analytical model which was developed with Newton-Raphson iteration procedure in this study, was employed to generate the drawdown. And, the resulting drawdown was compared against actual drawdown data and it shows the excellent matches. The actual drawdown data for 9 hours of pumping were used for history matching purposes and relatively satisfactory matches were achieved in this match. Then, the model was run by using the tuned parameters that are obtained during history matching stage, and the drawdown was predicted for the next 30 years of pumping with $3,000m^3/day$ of constant pumping rate. Its result indicates that the drawdown was stabilized as 1.41 m from 20 days with $3,000m^3/day$ of constant pumping rate, which is the required amount of water to be safely supplied to this area.