Lee, Jun Ho;Shin, Sunmy;Park, Gyu Nam;Rhee, Hyug-Gyo;Yang, Ho-Soon
Current Optics and Photonics
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제1권2호
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pp.107-112
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2017
An adaptive optics system can be simulated or analyzed to predict its closed-loop performance. However, this type of prediction based on various assumptions can occasionally produce outcomes which are far from actual experience. Thus, every adaptive optics system is desired to be tested in a closed loop on an optical test bench before its application to a telescope. In the close-loop test bench, we need an atmospheric simulator that simulates atmospheric disturbances, mostly in phase, in terms of spatial and temporal behavior. We report the development of an atmospheric turbulence simulator consisting of two point sources, a commercially available deformable mirror with a $12{\times}12$ actuator array, and two random phase plates. The simulator generates an atmospherically distorted single or binary star with varying stellar magnitudes and angular separations. We conduct a simulation of a binary star by optically combining two point sources mounted on independent precision stages. The light intensity of each source (an LED with a pin hole) is adjustable to the corresponding stellar magnitude, while its angular separation is precisely adjusted by moving the corresponding stage. First, the atmospheric phase disturbance at a single instance, i.e., a phase screen, is generated via a computer simulation based on the thin-layer Kolmogorov atmospheric model and its temporal evolution is predicted based on the frozen flow hypothesis. The deformable mirror is then continuously best-fitted to the time-sequenced phase screens based on the least square method. Similarly, we also implement another simulation by rotating two random phase plates which were manufactured to have atmospheric-disturbance-like residual aberrations. This later method is limited in its ability to simulate atmospheric disturbances, but it is easy and inexpensive to implement. With these two methods, individually or in unison, we can simulate typical atmospheric disturbances observed at the Bohyun Observatory in South Korea, which corresponds to an area from 7 to 15 cm with regard to the Fried parameter at a telescope pupil plane of 500 nm.
바나듐 레독스 흐름 전지 (Vanadium redox flow battery, VRB) 시스템 운전 중 양이온 교환막을 통한 바나듐이온의 투과로 인하여 성능이 저하되는 문제점을 보완하기 위해 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀 (Graphene Oxide, GO)을 기존에 사용하였던 양이온 교환막인 Nafion 양이온 교환막 표면에 열압착 방식으로 코팅하여 양이온 교환막 개선 및 VRB 성능 향상을 도모하였다. 개선된 양이온 교환막의 물리화학적 특성분석을 위하여 SEM (Scanning Electron Microscopy)분석, 이온 교환 용량, 수분 흡수 및 수소이온 전도도를 측정하였다. 산화그라핀층을 코팅한 결과, SEM 분석을 통해 양이온 교환막 표면에 약 $0.93{\mu}m$의 산화그라핀층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막의 수소이온 전도도 측정 결과, 상용 양이온 교환막의 27% 수준으로 감소하였음을 확인하였으며, 동시에 바나듐이온 투과실험을 실시한 결과, 개선된 양이온 교환막의 바나듐이온 투과도가 기존 상용 양이온 교환막의 25% 이하 수준으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. VRB 단위전지 성능실험을 실시하여 충-방전 특성을 분석한 결과, 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막을 VRB 시스템에 적용하였을 경우, 바나듐이온의 투과도 감소로 인하여 쿨롱효율이 증가하였음을 확인할 수 있었고, 그로 인하여 전체적인 에너지효율이 상용막을 적용하였을 때 보다 증가하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 양이온 교환막 표면에 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀을 코팅하는 방법이 바나듐이온 투과도를 저하시키고 VRB의 시스템성능을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법임을 제시할 수 있었다.
The mutagenicity of DA-3030(rhG-CSF)was studied by reverse mutation test, chromosome aberration test and micronucleus test. The reverse mutatuon test in bacteria was performed using salmonella typhimurium strain TA100, TA98, TA1535 and TA1537 with rhG-CSF in any of the concentrations(150, 75, 37.5, 18.75, 9.375 and 4,6875 $\mu\textrm{g}$/plate), no increase in the number of revertant colonies in each strain was observed, irrespective of treatment with the metabolic activation system(S-9 mix) The chromosome aberration test was carried out using CHL cells, cell line from chinese hamster lung. With 4 doses(75, 37.5, 18.75 and 9.375 $\mu\textrm{g}$/ml) of rhG-/CSF the cells were treated for 24 or 48 hours in the direct method or for 6 hours followed by 18 hour-expression time in the metabolic activation method. Results of the study showed, by the direct method or metabolic activation method, no trend toward increase in the number of aberrant metaphase. The micronucleus test was carried out using ICR mice at the age of 8 weeks. Three doses(862.5, 1725 and 3450 $\mu\textrm{g}$/kg) of DA-3030 were admintstered intraperitoneally with single shot and bone marrow cells were sampled at 24 hours after administration. Neither the number of polychromatic erythrocytes with micronuclei nor the ratio of normochromatic erythrocytes to polychromatic erythrocytes increased singinficantly in each dose, compared with a vehicle control. These results indicate that rhG-CSF has not mutagenic potential under the condiions.
Sapphire is currently used as a substrate material for blue light-emitting diodes (LEDs). The market for sapphire substrates has expanded rapidly as the use of LEDs has extended into various industries. However, sapphire is classified as one of the most difficult materials to machine due to its hardness and brittleness. Recently, a lap-grinding process has been developed to combine the lapping and diamond mechanical polishing (DMP) steps in a single process. This paper studies, the effect of wafer surface roughness on the chemical mechanical polishing (CMP) process by pressure and abrasive concentration in the lap-grinding process of a sapphire wafer. In this experiment, the surface roughness of a sapphire wafer is measured after lap-grinding by varying the pressure and abrasive concentration of the slurry. CMP is carried out under pressure conditions of 4.27 psi, a plate rotation speed of 103 rpm, head rotation speed of 97 rpm, and slurry flow rate of 170 ml/min. The abrasive concentration of the CMP slurry was 20wt, implying that the higher the surface roughness after lapgrinding, the higher the material removal rate (MRR) in the CMP. This is likely due to the real contact area and actual contact pressure between the rough wafer and polishing pad during the CMP. In addition, wafers with low surface roughness after lap-grinding show lower surface roughness values in CMP processes than wafers with high surface roughness values; therefore, further research is needed to obtain sufficient surface roughness before performing CMP processes.
In this article, static, buckling and free vibration analyses of a sinusoidal micro composite beam reinforced by single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) with considering temperature-dependent material properties embedded in an elastic medium in the presence of magnetic field under transverse uniform load are presented. This system is used at micro or sub micro scales to enhance the stiffness of micro composite structures such as bar, beam, plate and shell. In the present work, the size dependent effects based on surface stress effect and modified strain gradient theory (MSGT) are considered. The generalized rule of mixture is employed to predict temperature-dependent mechanical and thermal properties of micro composite beam. Then, the governing equations of motions are derived using Hamilton's principle and energy method. Numerical results are presented to investigate the influences of material length scale parameters, elastic foundation, composite fiber angle, magnetic intensity, temperature changes and carbon nanotubes volume fraction on the bending, buckling and free vibration behaviors of micro composite beam. There is a good agreement between the obtained results by this research and the literature results. The obtained results of this study demonstrate that the magnetic intensity, temperature changes, and two parameters elastic foundations have important effects on micro composite stiffness, while the magnetic field has greater effects on the bending, buckling and free vibration responses of micro composite beams. Moreover, it is shown that the effects of surface layers are important, and observed that the changes of carbon nanotubes volume fraction, beam length-to-thickness ratio and material length scale parameter have noticeable effects on the maximum deflection, critical buckling load and natural frequencies of micro composite beams.
Kim, Byung-Hyuk;Kim, Dong-Ho;Choi, Jung-Woon;Kang, Zion;Cho, Dae-Hyun;Kim, Ji-Young;Oh, Hee-Mock;Kim, Hee-Sik
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제25권9호
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pp.1547-1554
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2015
The potential of microalgae biofuel has not been realized because of the low productivity and high costs associated with the current cultivation systems. In this study, a new low-cost and transparent attachment material was tested for cultivation of a filamentous algal strain, Stigeoclonium sp., isolated from wastewater. Initially, the different materials tested for Stigeoclonium cultivation in untreated wastewater were nylon mesh, polyethylene mesh, polypropylene bundle (PB), polycarbonate plate, and viscose rayon. Among the materials tested, PB led to a firm attachment, high biomass (53.22 g/m2, dry cell weight), and total lipid yield (5.8 g/m2) with no perceivable change in FAME profile. The Stigeoclonium-dominated biofilm consisted of bacteria and extracellular polysaccharide, which helped in biofilm formation and for effective wastewater treatment (viz., removal efficiency of total nitrogen and total phosphorus corresponded to ~38% and ~90%, respectively). PB also demonstrated high yields under multilayered cultivation in a single reactor treating wastewater. Hence, this system has several advantages over traditional suspended and attached systems, with possibility of increasing areal productivity three times using Stigeoclonium sp. Therefore, multilayered attached growth algal cultivation systems seem to be the future cultivation model for large-scale biodiesel production and wastewater treatment.
Previously it was reported that promoter of groES-groEL operon of Staphylococcus aureus is induced by various cellwall active antibiotics. In order to exploit the above promoter for identifying novel antistaphylococcal drugs, we have cloned the promoter containing region ($P_g$) of groES-groEL operon of S. aureus Newman and found that the above promoter is induced by sublethal concentrations of many antibiotics including cell-wall active antibiotics. A reporter S. aureus RN4220 strain (designated SAU006) was constructed by inserting the $P_g$-lacZ transcriptional fusion into its chromosome. Agarose-based assay developed with SAU006 shows that $P_g$ in single-copy is also induced distinctly by different classes of antibiotics. Data indicate that ciprofloxacin, rifampicin, ampicillin, and cephalothin are strong inducers, whereas, tetracycline, streptomycin and vancomycin induce the above promoter weakly. Sublethal concentrations of ciprofloxacin and ampicilin even have induced $P_g$ efficiently in microtiter plate grown SAU006. Additional studies show for the first time that above promoter is also induced weakly by arsenate salt and hydrogen peroxide. Taken together, we suggest that our simple and sensitive assay systems with SAU006 could be utilized for screening and detecting not only novel antistaphylococcal compounds but also different toxic chemicals.
본 연구는 실험적인 방법과 열유동 해석 방법을 사용하여 대용량 압출형 히트싱크의 방열성능에 미치는 열원 대칭배열의 영향을 고찰하고, 이를 바탕으로 제조원가가 낮은 고효율의 히트싱크를 제안하고자 한다. 실험결과를 통해서 유사한 유효 유동단면적을 가지는 경우에 히트싱크의 전열면적이 방열성능에 큰 영향을 줌을 확인할 수 있었으며, 히트싱크의 양면 모두를 이용하는 방열이 훨씬 효과적인 방열이 가능함을 알 수 있었다. 또한, 대칭으로 열원을 배치한 경우가 비대칭 배치보다 효율적으로 방열됨을 알 수 있었다. 해석연구의 결과를 통해서는 실험결과와 정성적으로는 유사한 경향을 확인할 수 있었으며, 실험연구에서 확인하지 못한 질량유량별 및 투입열량별 추이, 단면과 양면 사용의 정량적 비교 등이 가능하였다.
Chung, Yong-Hyun;Park, Yong;Song, Tae-Yong;Jung, Jin-Ho;Gyuseong Cho
한국의학물리학회:학술대회논문집
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한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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pp.331-334
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2002
It has been reported that maximum-likelihood position-estimation (MLPE) algorithms offer advantages of improved spatial resolution and linearity over conventional Anger algorithm in gamma cameras. The purpose of this study is to evaluate the performances of the noise models, Poisson and Gaussian, in MLPE for the localization of photons in a small gamma camera (SGC) using NaI(Tl) plate and PSPMT. The SGC consists of a single NaI(Tl) crystal, 10 cm diameter and 6 mm thick, optically coupled to a PSPMT (Hamamatsu R3292-07). The PSPMT was read out using a resistive charge divider, which multiplexes 28(X) by 28(Y) cross wire anodes into four channels. Poisson and Gaussian based MLPE methods have been implemented using experimentally measured light response functions. The system resolutions estimated by Poisson and Gaussian based MLPE were 4.3 mm and 4.0 mm, respectively. Integral uniformities were 29.7% and 30.6%, linearities were 1.5 mm and 1.0 mm and count rates were 1463 cps and 1388 cps in Poisson and Gaussian based MLPE, respectively. The results indicate that Gaussian based MLPE, which is convenient to implement, has better performances and is more robust to statistical noise than Poisson based MLPE.
The objective of this paper is to compare the applicability of assimilable organic carbon (AOC) or biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) for quantifying biodegradable organic material (BOM) and bio-stability in distribution systems for a variety of finished waters. The study the data is derived from was part of an AWWARF and Tampa Bay Water tailored collaboration project to determine the effect of blending different waters on distribution system water quality. Seven different finished waters were produced from surface, ground, or brackish water on site and fed 18 independent pilot distribution systems (PDSs), either as single finished water or as a blend of several finished waters. AOC and BDOC have often been used as indicators of bacterial regrowth potential in distribution systems. In this study, AOC was the more useful assay of the two for the BOM concentrations observed in the PDSs. BDOC did not distinguish BOM while AOC did at the low BOM levels from many of the advanced treatments (e.g. RO, $O^3/BAC$). AOC in contrast allowed much more meaningful calculations of the consumption or production of AOC as the blends passed through the PDSs even for very low BOM blends. In addition, meaningful trends corresponding to changes in heterophic plate count (HPC) were observed for AOC but not for BDOC. Moreover, AOC stability was associated with waters produced from advanced membrane treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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