• Steel and Composite Structures
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• 제46권6호
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• pp.839-856
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• 2023

This work presents a simple four-unknown refined integral plate theory for mechanical and thermal buckling behaviors of functionally graded (FG) plates resting on Visco-Pasternak foundations. The proposed refined high order shear deformation theory has a new displacement field which includes indeterminate integral variables and contains only four unknowns in which any shear correction factor not used, with even less than the conventional theory of first shear strain (FSDT). Governing equations are deduced from the principle of minimum total potential energy and a Navier type analytical solution is adopted for simply supported FG plates. The Visco-Pasternak foundations is considered by adding the impact of damping to the usual foundation model which characterized by the linear Winkler's modulus and Pasternak's foundation modulus. The accuracy of the present model is demonstrated by comparing the computed results with those available in the literature. Some numerical results are presented to show the impact of material index, elastic foundation type, and damping coefficient of the foundation, on the mechanical and thermal buckling behaviors of FG plates.

• Animal Bioscience
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• 제36권11호
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• pp.1632-1646
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• 2023

Objective: The objective of the present study was to investigate the effect of dietary betaine (BT) supplementation on the hepatic transcriptome profiles in broiler chickens raised under heat stress (HS) conditions. Methods: A total of 180 (21-d-old) Ross 308 male broiler chicks were allotted to 1 of 3 treatment groups with 6 replicated cages in a completely randomized design. One group was kept under thermoneutral conditions at all times and was fed a basal diet (PC). Other 2 groups were exposed to a cyclic heat stress condition. One of the 2 groups under heat stress conditions was fed the basal diet as a negative control (NC), whereas the other group was fed the basal diet supplemented with 0.2% BT. All chickens were provided with diets and water ad libitum for 21 d. Following the experiment, the liver samples were collected for RNA sequencing analysis. Results: Broiler chickens in NC and BT group had decreased (p<0.05) growth performance. In the transcriptome analysis, the number of differentially expressed genes were identified in the liver by HS conditions and dietary BT supplementation. In the comparison between NC and PC treatments, genes related to energy and nucleic acid metabolism, amino acid metabolism, and immune system were altered by HS, which support the reason why heat-stressed poultry had decreased growth performance. In the comparison between NC and BT treatments, genes related to lipid metabolism, carbohydrate metabolism, and immune system were differently expressed under HS conditions. Conclusion: HS negatively impacts various physiological processes, including DNA replication, metabolism of amino acids, lipids, and carbohydrates, and cell cycle progression in broiler chickens. Dietary BT supplementation, however, offers potential counteractive effects by modulating liver function, facilitating gluconeogenesis, and enhancing immune systems. These findings provide a basis for understanding molecular responses by HS and the possible benefits of dietary BT supplementation in broiler chickens exposed to HS.

• 한국환경과학회지
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• 제33권6호
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• pp.417-425
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• 2024

This study investigated the effects of various planting models on the joint cultivation of eggplant (Solanum melongena) and marigold (Tagetes erecta)to enhance sustainable rooftop urban farming. Rooftop agriculture is increasingly valued to boost the food supply and benefit the environment. Integrating such practices into urban planning is viewed as a way to sustainably manage resources and improve the food-energy-water cycle in cities. The experiment was conducted on a rooftop in Chungju, South Korea from May to August. Four different planting setups were used: central eggplant with peripheral marigold (SET), eggplant with a protective net (SIC), central marigold with peripheral eggplant (TES), and control with only eggplant (CON S). These models tested the effects of companion planting versus monoculture using a lightweight soil mix ideal for rooftops made from cocopeat and perlite and enriched with organic fertilizer. Measurements focused on soil conditions and plant health and assessed soil temperature, moisture, conductivity, plant height, width, and leaf size. The results indicated that the SET modelyielded the best growth. This setup benefited from marigold pest control properties and its ability to improve soil conditions by enhancing moisture and nutrient levels and aiding eggplant growth. These findings underscore the potential of mixed planting on rooftops and suggest that such approaches can be effectively incorporated into urban agriculture to boost yield and environmental sustainability. This study supports the idea that diverse planting methods can significantly affect plant growth and promote urban greening and food security.

• Advances in nano research
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• 제16권6호
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• pp.623-638
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• 2024

This study investigates the thermal post-buckling behavior of concrete eccentric annular sector plates reinforced with graphene oxide powders (GOPs). Employing the minimum total potential energy principle, the plates' stability and response under thermal loads are analyzed. The Haber-Schaim foundation model is utilized to account for the support conditions, while the transform differential quadrature method (TDQM) is applied to solve the governing differential equations efficiently. The integration of GOPs significantly enhances the mechanical properties and stability of the plates, making them suitable for advanced engineering applications. Numerical results demonstrate the critical thermal loads and post-buckling paths, providing valuable insights into the design and optimization of such reinforced structures. This study presents a machine learning algorithm designed to predict complex engineering phenomena using datasets derived from presented mathematical modeling. By leveraging advanced data analytics and machine learning techniques, the algorithm effectively captures and learns intricate patterns from the mathematical models, providing accurate and efficient predictions. The methodology involves generating comprehensive datasets from mathematical simulations, which are then used to train the machine learning model. The trained model is capable of predicting various engineering outcomes, such as stress, strain, and thermal responses, with high precision. This approach significantly reduces the computational time and resources required for traditional simulations, enabling rapid and reliable analysis. This comprehensive approach offers a robust framework for predicting the thermal post-buckling behavior of reinforced concrete plates, contributing to the development of resilient and efficient structural components in civil engineering.

• 대한영상의학회지
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• 제82권6호
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• pp.1477-1492
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• 2021

목적 Dedicated breast CT (이하 DBCT)는 유방 압박의 고통이 없는 영상 진단 기법으로 최근 주목받고 있다. 본 연구에서는 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 작은 병변의 검출률을 높이기 위해 피사체의 기하학적 정보를 이용하여 최적의 영상 문턱값을 제공하는 adaptive image rescaling (이하 AIR) 기법을 제안하였다. 대상과 방법 5개의 동일 크기의 구멍과 서로 다른 크기의 구멍을 가지는 두 개의 디스크를 각각 제작하고, 이를 60 kVp와 100 kVp로 스캔하여 single-energy CT (이하 SECT), dual-energy CT (이하 DECT), 그리고 AIR 영상을 생성하였다. 전임상 평가를 위해 돼지 조직 영상도 획득하였다. Image contrast (이하 IC)와 contrast-to-noise ratio (이하 CNR)로 화질을 평가하였으며, student's t test를 이용하여 영상 간 화질의 차이를 검증하였다. 결과 AIR의 평균 IC (0.70)는 DECT (0.94)의 74.5%로 나타났으며, SECT (0.22) 보다 318.2% 높았다. 또한 AIR의 평균 CNR (5.08)은 SECT (14.30)의 35.5%로 나타났고 DECT (2.28) 보다 222.8% 높게 측정되었다. 돼지 조직의 전임상 평가 결과도 비슷한 양상을 보였다. 결론 AIR은 SECT보다 높은 영상 대조도를 가지며, 50% 선량만으로도 DECT에 비견할 만한 화질 성능을 제공할 수 있음을 확인하였다. 따라서 AIR은 DBCT 영상에서 약하게 조영증강된 병변의 검출률을 개선할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국자기학회지
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• 제26권2호
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• pp.39-44
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• 2016

대표적 열전물질인 비스무스 텔루라이드에 자성원자를 도핑한 합금에 대한 구조 및 전자적 그리고 자기적 성질에 관한 연구는 고효율 열전물질의 개발이라는 목적뿐만 아니라 특이한 자기적 상호작용 규명 및 위상절연체 분야에서도 큰 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 희토류 원자로서 매우 국소화된 f 전자를 갖는 Gd이 Bi을 치환하여 도핑된 비스무스 텔루라이드 합금의 자성 안정성을 밀도범함수(Density Functional Theory)에 입각하여 제일원리적으로 연구하기 위하여 모든 전자(all-electron) FLAPW(full-potential linearized augmented plane-wave) 방법을 이용하여 전자구조 계산을 수행하였다. 전자간 교환-상관 상호작용은 일반기울기 근사법(Generalized Gradient Approximation)을 도입하여 계산하였으며, 국소화된 f 전자를 기술하는 데 필요한 Hubbard+U 보정과 스핀-궤도 각운동량 상호작용은 제2 변분법적 방법을 이용하여 고려하였다. 계산 결과, 강자성 안정성을 보이는 Gd 덩치계와 다르게 이 합금은 강자성과 반강자성의 총에너지 차이가 ~1 meV/Gd 정도의 아주 작은 값으로 얻어져서, 그 자성 안정성은 결함이나 strain 등에 의한 구조변화에 민감하게 의존하여 변할 수 있음을 알 수 있었다. 특히 Gd 스핀자기모멘트는 덩치에서의 값에 비해 감소하였고, Gd에 가장 가까운 Te에 유도 자기모멘트가 형성되는 것으로 미루어 Te를 매개로 한 자성상호작용이 자성 안정성을 결정하는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 예측할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제35권1호
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• pp.41-53
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• 2014

겨울철 동해안 강수 현상에 대한 규명을 위하여 라디오존데를 활용한 특별관측을 2012년 1월 5일부터 2월 29일까지 실시하였고, 이 연구는 대기의 불안정을 나타내는 다양한 변수를 활용하여 강수 사례의 분석을 수행하였다. 그 결과, 강수가 발생할 때 지표면(1000 hPa)에서 중층(약 750 hPa)까지의 상당온위가 증가하는 것을 볼 수 있었고, 이러한 대기층(1000~750 hPa)은 불안정을 일으키기에 충분한 수준의 수증기를 함유하고 있었다. 대류가용잠재에너지의 시간적인 변화를 살펴본 결과 강수가 발생하였을 때 증가하는 것을 볼 수 있었고, 연직바람쉬어의 경우에서도 대류가용잠재에너지와 마찬가지로 강수 기간 동안 상승하여 일정수준 이상의 값을 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 강수에 따른 대기 구조의 상세한 분석을 위하여 지상 원격 탐사 자료와 지상 관측 자료를 활용하여 분석을 수행하였다. 또한 가강수량과 바람벡터를 이용하여 가강수량플럭스를 계산하였다. 가강수량플럭스와 강수량은 북동풍 계열의 바람이 발생하였을 때 높은 관계성을 보였다. 그 결과 동해안영역에서 발생하는 강수 현상에서는 풍계와 같은 역학적인 작용의 이해가 중요한 것으로 판단되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권6호
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• pp.853-860
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• 2008

This experiment was conducted to study the effects of chromium (Cr), dietary crude protein (CP) level and potential interactions between these two factors on growth rate and carcass response, insulin activity and lipid metabolism in lambs. Forty-eight, 9-week-old weaned lambs (Dorper$\times$Small-tail Han sheep, mean initial body weight = $22.96kg{\pm}2.60kg$) were used in a $2{\times}3$ factorial arrangement of supplemental Cr (0 ppb, Cr0; 400 ppb, Cr1; or 800 ppb, Cr2 from chromium yeast) and CP levels (157 g/d to 171 g/d for each animal, LP; or 189 g/d to 209 g/d for each animal, HP). Growth data and blood samples were collected at the beginning and end of the feed trial, after which the lambs were killed. Both Cr additive groups and the HP group increased final weight and average daily gain, especially the Cr1 and HP group (p<0.01). HP increased pelvic fat weight (p<0.05), fat thickness of the 10th rib (p<0.05), longissimus muscle area (p<0.01) and rate of deposition of intramuscular fat (p<0.01). Supplemental Cr decreased the rate of deposition of intramuscular fat (p<0.05). Fasting insulin level and the ratio of insulin to glucose were lower with Cr1 than other groups, but with no significant difference. Glucose concentration was not affected by any treatment. Nonesterified fatty acids increased in the Cr1 (p<0.05) and HP (p<0.05) conditions and there was a significant $Cr{\times}CP$ interaction (p<0.05). Cr1 decreased triglycerides (p<0.05) and total cholesterol (p = 0.151) and HP increased high-density lipoprotein cholesterol (p<0.05). Cr1 decreased lipoprotein lipase activity in subcutaneous adipose tissue (aLPL, p<0.05) and the ratio of aLPL to lipoprotein lipase activity in skeletal muscle (mLPL, p = 0.079). mLPL and hepatic lipase (hHL) were not affected by any treatment. In the present study, Cr had limited effects on growth rate and carcass response, whereas Cr and CP had some notable effects on plasma metabolites and enzyme activities. Cr has a potential effect on energy modulation between lipid and muscle tissue. In addition, few $Cr{\times}CP$ interactions were observed.

• 한국산림과학회지
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• 제96권6호
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• pp.639-643
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• 2007

숲가꾸기 사업에 의해 산출되는 바이오매스 자원과 상업적 벌채지에서의 미이용 잔존 임목 바이오매스 등의 이용은 신고유가 시대에 바이오에너지원으로 각광받을 수 있을 것이다. 이점에 착안하여 이들 사업지에서의 바이오매스 자원량 계산 및 화석연료와의 대체 가능성에 대하여 구명해 보았다. 2005년 연간 숲가꾸기 사업지 면적은 294,115 ha이며, 이중 수집되는 물량은 $143,747m^3$, 이를 바이오매스 및 발열량으로 전환하면, 115천톤, 533, 199 Gcal이다. 그러나 숲가꾸기 후 임내에 잔존하는 가지, 잎, 초두부 등 잠재공급가능한 물량은 2,483천톤이며, 등유 환산가는 약 11,133억원에 이른다. 이는 숲가꾸기에 의해 실제 수집되는 산물의 약 20배에 달하는 화석연료 대체효과를 갖는 양이다. 그리고 용재로서 임목을 이용하기 위한 상업적 벌채지의 미 이용 잔존 바이오매스량은 475천톤, 발열량으로 전환시키면 2,206,235 Gcal이 되며, 실내등유가로 환산하면, 2,211억원으로, 이 역시 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원이 된다. 친환경적이며 재생가능한 자원으로서 임목 바이오매스의 화석연료 대체효과에 관심을 가질 시점이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제56권5호
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• pp.469-482
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• 2023

본 연구에서는 ob/ob 마우스를 이용한 비만유발 동물모델에서 단호박분말 투여가 체지방 감소에 효과적인지 확인하기 위하여 6주간 식이를 통해 10% 단호박분말을 투여하였다. 그 결과, 단호박분말과 열처리 단호박분말을 섭취한 ob/ob 마우스에서 식이섭취량이 증가하였음에도 불구하고 체중과 지방조직 무게가 감소되었음을 확인하였으며 비만에 의한 인슐린 저항성과 이상지질혈증을 예방할 수 있음을 확인하였다. 체중 감소 효능의 기전을 확인하기 위해 지방합성과 지방분해에 관여하는 인자들의 mRNA와 단백질 발현을 관찰한 결과, 단호박 분말과 열처리 단호박분말을 섭취한 ob/ob 마우스에서 지방합성 인자들의 활성이 감소되었고, 지방분해에 관련하는 효소의 활성이 증가되었음을 확인하였다 (Fig. 6). 따라서 본 연구의 결과를 통해 단호박분말 섭취는 비만이 유도된 ob/ob 마우스에서 지방조직의 지방분해 증가와 지방합성 감소를 통해 체중 감소 효능 및 비만에 의한 대사질환 발생을 예방할 수 있다고 제안한다.