• Steel and Composite Structures
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• 제45권5호
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• pp.729-747
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• 2022

The critical buckling loads and buckling modes of bi-directional functionally graded porous unified higher order shear plate with elastic foundation are investigated. A mathematical model based on neutral axis rather than midplane is developed in comprehensive way for the first time in this article. The material constituents form ceramic and metal are graded through thickness and axial direction by the power function distribution. The voids and cavities inside the material are proposed by three different porosity models through the thickness of plate. The constitutive parameters and force resultants are evaluated relative to the neutral axis. Unified higher order shear plate theories are used to satisfy the zero-shear strain/stress at the top and bottom surfaces. The governing equilibrium equations of bi-directional functionally graded porous unified plate (BDFGPUP) are derived by Hamilton's principle. The equilibrium equations in the form of coupled variable coefficients partial differential equations is solved by using numerical differential integral quadrature method (DIQM). The validation of the present model is presented and compared with previous works for bucking. Deviation in buckling loads for both mid-plane and neutral plane are developed and discussed. The numerical results prove that the shear functions, distribution indices, boundary conditions, elastic foundation and porosity type have significant influence on buckling stability of BDFGPUP. The current mathematical model may be used in design and analysis of BDFGPU used in nuclear, mechanical, aerospace, and naval application.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권1호
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• pp.105-118
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• 2023

The present work is an attempt to develop a simple and accurate finite element formulation for the assessment of thermal shock/thermally induced vibrations in pretwisted and tapered functionally graded material thin (FGM) blades obtained from Voigt and local representative volume elements (LRVE) homogenization models, based on neutral surface approach. The neutral surface of the FGM blade does not coincide with its mid-surface. A finite element model (FEM) is developed using first-order shear deformation theory (FSDT) and the FGM turbine blade is modelled according to the shallow shell theory. The top and the bottom layers of the FGM blade are made of pure ceramic and pure metal, respectively and temperature-dependent material properties are functionally graded in the thickness direction, the position of the neutral surface also depends on the temperature. The material properties are estimated according to two different homogenization models viz., Voigt or LRVE. The top layer of the FGM blade is subjected to high temperature and the bottom surface is either thermally insulated or kept at room temperature. The solution of the nonlinear profile of the temperature in the thickness direction is obtained from the Fourier law of heat conduction in the unsteady state. The results obtained from the present FEM are compared with the benchmark examples. Next, the effect of angle of twist, intensity of thermal shock, variable chord and span and volume fraction index on the transient response due to thermal shock obtained from the two homogenization models viz., Voigt and LRVE scheme is investigated. It is shown that there can be a significant difference in the transient response calculated by the two homogenization models for a particular set of material and geometric parameters.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권4호
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• pp.283-288
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• 2011

2006년부터 2009년까지 축산물품질평가원에서 등급 판정된 도체성적이 있는 개체와 한국종축개량협회에 등록이 확인된 231,382 두의 자료를 이용하여 각 도체형질의 자료구조 분석 등을 살펴보고, 각 요인별로 도체형질에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 환경효과 등을 분석하고, 변수선택법 등을 이용하여 향후 유전능력평가에서 사용 가능한 통계모형 찾아내고자 실시하였다. 한우 암, 수, 거세를 포함한 전체집단에서 출하체중, 도체율, 등 지방두께, 근내지방도에서 정규분포를 보이고 있었고, 다른 형질은 정규분포에 근접함을 확인할 수 있었다. 각 요인에 대한 분산분석에서는 한우 도체형질에 대하여 성별, 출생년도-계절, 도축년도-계절, 출생지역, 도축일령의 모두 고도의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 변수선택법을 이용한 모형적합도 검정에서는 출하체중, 도체중, 도체율, 배최장근단면적은 다섯 가지 환경효과를 선택하는 것이 최적이었고, 등지방두께와 근내지방도는 네 가지 환경효과를 고려하는 것이 최적이었지만, 다형질 분석으로 한 번에 분석을 하기 위해서는 다섯 가지 환경효과를 함께 고려하는 것이 적합하다고 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제19권4호
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• pp.573-581
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• 2006

This experiment was conducted to determine the effects of supplemental methionine, lysine, choline, and sulfur on laying performance, metabolic parameters, and egg quality of hens fed diets containing sorghum (Sorghum vulgare) during the peak laying period. Lohman layers (n = 144), 30-wk of age as 6 replicate cages of 4 hens, were allocated randomly to receive basal diets containing either 22% corn (B) or 22% sorghum (BS) and diets BS plus 0.57% methionine, 0.66% lysine, 0.47% choline, or 0.05% sulfur for 98 d. Feed intake (FI) and egg production (EP) were recorded daily, egg weight (EW) was measured bi-weekly, and body weight (BW) was measured monthly. A sample of 12 eggs from each experimental group was collected every month to evaluate egg quality. At the end of the experiment, blood samples were collected for metabolite concentrations. Data were analyzed using one-way ANOVA as repeated measures and significant differences between the experimental groups were assessed using Duncan's Multiple Range test. Partial replacement of corn with sorghum in the basal diet did not affect BW, EP, and FCR but increased FI by 5.7% and EW by 2.4%. The effects of additives on laying performance were variable. Except for serum total protein (STP) concentration, other metabolic parameters were not affected by partial replacement of corn with sorghum in the basal diet. Hens fed diet BS had lower SPT concentration than hens fed diet B. Except for methionine supplementation, other supplements ameliorated depression in STP concentration. The additives did not affect other metabolic parameters. Egg quality responses to the experimental diets were also variable. Partial replacement of corn with sorghum in the basal diet did not affect eggshell characteristics (both thickness and stiffness), whereas it had variable effects on inner egg quality parameters (increased yolk index, depressed yolk color, and unaltered albumen index and Haugh unit). In conclusion, laying hen diets could include low-tannin sorghum (0.26%) up to 22% without necessitating extra supplements to overcome compromised performance.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권4호
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• pp.449-458
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• 2012

본 연구에서는 덕적도와 제주도에서 2005년 10월 15일부터 2007년 10월 24일 까지 9차례에 걸친 집중 관측기간 동안 포집된 PM2.5의 질량 농도 자료와 Moderate-resoultion Imaging Spectroradiometer (MODIS) 인공위성 관측자료로 분석된 대기 에어러솔 광학두께(AOT; Aerosol Optical Thickness) 자료로부터 지역 대기 중 미세 입자의 농도 변화 특성 및 대기질 감시를 위한 인공위성 자료의 활용 가능성을 분석하였다. 전체 관측 기간 중 PM2.5의 일 평균 농도는 덕적도에서는 $25.61{\pm}22.92{\mu}g/m^3$, 제주도에서는 $17.33{\pm}10.79{\mu}g/m^3$으로 변화가 크게 나타났으며, 황사가 발생한 2006년 4월 8일에는 덕적도와 제주도에서 각각 최대값 $188.89{\mu}g/m^3$과 $50.46{\mu}g/m^3$를 기록하였다. 또한 두 지역의 MODIS AOT 값은 $0.79{\pm}0.81$(덕적도), $0.42{\pm}0.24$(제주도)였으며, AOT의 최대값은 PM2.5와 마찬가지로 황사현상이 발생한 2007년 4월 8일에 3.73(덕적도), 1.14(제주도)로 나타났다. 그리고 지상에서 관측된 PM2.5 농도의 공간 분포 양상을 파악하기 위하여 MODIS AOT와 PM2.5의 상관관계 분석결과, 덕적도는 0.85, 고산은 0.06으로서 비교적 에어러솔의 영향을 많이 받는 덕적도가 고산보다 높은 상관계수 값을 나타내었다. 이러한 상관관계를 근거로 하여 도출된 1차 선형회귀 방정식으로부터 MODIS AOT값을 PM2.5로 환산한 결과는 인공위성 자료로부터 대기환경 감시를 가능케 하는 수단이 될 수 있어 유용할 것이다.

• 한국결정성장학회지
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• 제27권2호
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• pp.89-93
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• 2017

다양한 성장온도, V/III 비율, 성장속도과 같은 공정변수의 조절을 통하여 GaN 단결정을 성장시키고, 그에 따른 표면 및 재료 내부의 결함분석을 통하여 고휘도 고출력의 소자적용을 위한 bulk GaN 단결정의 두께를 최적화하였다. 2인치 직경의 sapphire 기판 위에 HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 공정변수들을 조절하여, 0.3~7.0 mm 두께의 GaN 결정을 성장시켰다. 성장된 GaN 단결정의 구조분석을 위하여 XRD 분석을 사용하였고, 공정변수의 변화에 따른 표면 특성은 광학 현미경을 이용하여 관찰하였다. 성장된 두께에 따른 결함밀도 분석을 위하여 화학습식 에칭하였고, 에칭된 표면을 SEM으로 관찰하였다.

• 멤브레인
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• 제17권3호
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• pp.254-268
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• 2007

다양한 재료특성(Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성)을 갖는 Na형 faujasite 제올라이트 분리층을 다공성 $\alpha$-알루미나 튜브 표면에 수열조건에서 이차성장 시키고 $CO_2/N_2$ 분리거동을 $CO_2/N_2$ 몰비가 1인 혼합기체에 대하여 $30^{\circ}C$에서 평가하였다. 수열조건 중에서 수열용액 내의 $SiO_2$ 양은 형성된 제올라이트 분리층의 재료특성에 가장 큰 영향을 주는 변수임을 확인하였다. 즉, 수열용액 내의 $SiO_2$ 양이 증가함에 따라서 형성된 제올라이트 분리층의 Si/Al 몰비, 두께, 구조적 불완전성(discontinuity)은 동시에 증가하였다. 본 논문에서는 불완전한 치밀화에 의해 잔존하는 결정립간 공극(void), GIS Na-P1 상에 의해 형성된 균열(crack) 등 구조적 불완전성이 $CO_2/N_2$ 분리에 가장 큰 영향을 주는 재료특성이며, 투과부에서의 $CO_2$ 탈착이 전체 $CO_2$ 투과의 율속단계(rate-determining step)임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.259-272
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• 2019

강-콘크리트 편개형 방폭문은 외피 구조로서의 강재 박스와 내부의 철근콘크리트 슬래브 부재로 구성된 방호 구조물이다. 국내 방폭문 설계의 경우 폭압의 크기, 철근량 및 강박스의 강판두께와 같은 설계변수의 변화가 구조거동에 미치는 영향에 대해서 연구결과가 많지 않은 관계로 방폭문의 구조가 효율적으로 설계되지 않고 있다. 본 연구에서는 배근 간격 및 강재 박스의 강판 두께, 하중조건 등을 변수로 하여 유한요소 해석에 의한 구조거동 특성을 분석하였으며, 또한 방폭문의 구조성능을 구분하기 위해 산정되는 회전연성도 및 변위연성도를 재검토하고자 하였다. 유한요소해석 결과에 따르면, 배근 간격을 변수로 할 때 보다 강재 박스의 강판 두께가 변할 경우가 처짐과 같은 구조거동에 있어서 더 큰 변화를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 외피의 강재 박스의 강판 두께를 증가시킬 때 방폭문에 흡수된 변형 에너지가 더 큰 폭으로 감소하고, 결과적으로 전체적인 구조거동으로서의 처짐이 더 작게 발생하기 때문인 것으로 분석되었다. 또한, 방폭문의 구조성능을 구분하기 위한 방법으로서 회전 연성도 및 변위 연성도를 비교한 결과, 해석 대상 방폭문들의 성능은 회전 연성도 1도 및 변위 연성도 3을 기준으로 분류될 수 있었다. 폭발압에 대한 방폭문의 손상 수준을 분류하기 위해서는 향후 다수의 폭발시험 및 해석적 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.19-27
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• 2011

이 연구는 새로운 형태의 FRP-콘크리트 합성말뚝인 하이브리드 CFFT(HCFFT)를 개발하는 과정의 일부이다. 이 논문에서는 CFFT와 HCFFT의 압축강도실험을 통하여 구조적 거동을 분석하였다. 압축강도실험에 앞서 PFRP와 FFRP 재료의 역학적 성질을 조사하였다. HCFFT 압축강도실험은 콘크리트 강도와 FFRP의 두께를 변수로 하여 실험을 수행하였다. 그리고, FFRP 두께를 변수로 PFRP를 제외한 CFFT 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 HCFFT와 비교 분석하였다. 실험 결과, HCFFT의 압축강도는 CFFT에 비하여 11~47% 향상되는 것으로 나타났다. 실험구간내의 필라멘트 와인딩 FRP 보강두께의 증가에 따른 HCFFT의 압축강도는 선형으로 증가시키는 것으로 나타났다. 또한 실험체와 동일한 조건의 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과는 실험결과에 비하여 모든 시편에서 약간 작은 값을 보였으며, 0.14%에서 17.95%까지의 오차범위 내에 있음을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.251-260
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• 2015

단부판 접합부는 다양한 형태로 보-기둥 모멘트 접합부에 적용되고 있다. 이러한 단부판 접합부는 단부판의 두께 및 길이, 고장력 볼트의 개수 및 직경, 고장력볼트의 게이지 거리, 고장력볼트의 지레작용력, 용접부의 치수 및 길이 등에 따라서 상이한 거동특성, 강성 및 강도, 에너지소산능력의 변화를 나타낸다. 따라서 이 연구는 단부판의 두께 변화에 따른 인장측에 체결된 고장력볼트의 지레작용력 및 축방향 인장강성을 파악하고, 단부판의 거동특성에 영향을 미치는 이러한 변수들을 예측하기 위한 해석모델을 제안하기 위하여 진행하였다. 이를 위하여 이 연구에서는 단부판의 두께만을 변수로 선택하여 비보강 확장단부판 접합부에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하였다.