• Computers and Concrete
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• 제29권4호
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• pp.263-278
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• 2022

Limestone calcined clay cement (LC³) is a low carbon alternative to conventional cement. Literature shows that using limestone and calcined clay in LC³ increases the thermal degradation of LC³ pastes and can increase the magnitude of fire risk in LC³ concrete structures. Higher thermal degradation of LC³ paste prompts this study toward understanding the fire performance of LC³ concrete and the associated magnitude of fire risk. For fire performance, concrete prepared using ordinary Portland cement (OPC), pozzolanic Portland cement (PPC) and LC³ were exposed to 16 scenarios of different elevated temperatures (400℃, 600℃, 800℃, and 1000℃) for different durations (0.5 h, 1 h, 2 h, and 4 h). After exposure to elevated temperatures, mass loss, residual ultrasonic pulse velocity (rUPV) and residual compressive strength (rCS) were measured as the residual properties of concrete. XRD (X-ray diffraction), TGA (thermogravimetric analysis) and three-factor ANOVA (analysis of variance) are also used to compare the fire performance of LC³ with OPC and PPC. Monte Carlo simulation has been used to assess the magnitude of fire risk in LC³ structures and devise recommendations for the robust application of LC³. Results show that LC³ concrete has weaker fire performance, with average rCS being 11.06% and 1.73% lower than OPC and PPC concrete. Analysis of 106 fire scenarios, in Indian context, shows lower rCS and higher failure probability for LC³ (95.05%, 2.22%) than OPC (98.16%, 0.22%) and PPC (96.48%, 1.14%). For robust application, either LC³ can be restricted to residential and educational structures (failure probability <0.5%), or LC³ can have reserve strength (factor of safety >1.08).

• Advances in concrete construction
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• 제13권6호
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• pp.433-450
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• 2022

The conventional disposal methods of waste tires are harmful to the environment. Moreover, the recycling/reuse of waste tires in domestic and industrial applications is limited due to parent product's quality control and environmental concerns. Additionally, the recycling industry often prefers powdered rubber particles (<0.60 mm). However, the processing of waste tires yields both powdered and coarser (>0.60 mm) size fractions. Reprocessing of coarser rubber requires higher energy increasing the product cost. Therefore, the waste tire rubber (WTR) less favored by the recycling industry is encouraged for use in construction products as one of the environment-friendly disposal methods. In this study, WTR fiber >0.60 mm size fraction is collected from the industry and sorted into 0.60-1.18, 1.18-2.36-, and 2.36-4.75-mm sizes. The effects of different fiber size fractions are studied by incorporating it as fine aggregates at 10%, 20%, and 30% in the self-compacting rubberized concrete (SCRC). The experimental investigations are carried out by performing fresh and hardened state tests. As the fresh state tests, the slump-flow, T500, V-funnel, and L-box are performed. As the hardened state tests, the scanning electron microscope, compressive strength, flexural strength and split tensile strength tests are conducted. Also, the water absorption, porosity, and ultrasonic pulse velocity tests are performed to measure durability. Furthermore, SCRC's energy absorption capacity is evaluated using the falling weight impact test. The statistical significance of content and size fraction of WTR fiber on SCRC is evaluated using the analysis of variance (ANOVA). As the general conclusion, implementation of various size fraction WTR fiber as fine aggregate showed potential for producing concrete for construction applications. Thus, use of WTR fiber in concrete is suggested for safe, and feasible waste tire disposal.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제29권4호
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• pp.269-273
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• 2022

Background: Neuromuscular electrical stimulation (NMES) is used for muscle strengthening. While voluntary muscle contraction follows Henneman et al.'s size principle, the NMES-induced muscle training disrespects the neurophysiology, which may lead to unwanted changes (i.e., declined balance ability). Objects: We examined how the balance was affected by abdominal muscle training with the NMES. Methods: Fifteen young adults (10 males and 5 females) aged between 21 and 30 received abdominal muscle strengthening with NMES for 23 minutes. Before and after the training, participants' balance was measured through one leg standing on a force plate with eyes open or closed. Outcome variables included mean distance (MDIST), root mean square distance (RDIST), total excursion (TOTEX), mean velocity (MVELO), and 95% confidence circle area (AREA) of center of pressure data. Two-way repeated measures analysis of variance was used to test if these outcome variables were associated with time (pre and post) and vision. Results: All outcome variables were not associated with time (p > 0.05). However, all outcome variables were associated with vision (p = 0.0001), and MVELO and TOTEX were 52.4% (45.5 mm/s versus 95.6 mm/s) and 52.4% (364.1 mm versus 764.5 mm) smaller, respectively, in eyes open than eyes closed (F = 55.8, p = 0.0005; F = 55.8, p = 0.0005). Furthermore, there was no interaction between time and vision (F = 0.024, p = 0.877). Conclusion: Despite the different neurophysiology of muscle contraction, abdominal muscle strengthening with NMES did not affect balance.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2022

Background: Foot drop is a common symptom in stroke patients. Tape applications are widely used to manage foot drop symptoms. Previous studies have evaluated the effects of static and dynamic balance and gait on foot drop using kinesiology tape; however, only few studies have used dynamic tape application in stroke patients with foot drop. Objects: The purpose of this study was to investigate the immediate effects of dynamic taping, which facilitates the dorsiflexor muscle, on static and dynamic balance and gait speed in stroke patients with foot drop. Methods: The study included 34 voluntary patients (17 men, 17 women) with stroke. The patients were randomly assigned to the experimental group (n = 17), wherein dynamic taping was used to facilitate the dorsiflexor muscle, or the control group (n = 17), wherein kinesiology taping was used. Before the taping application, velocity average, path-length average, Berg balance scale, and timed up and go test (TUG) were recorded to measure static and dynamic balance, whereas the 10-meter walk test (10MWT) was used to measure gait speed. After the taping application, these parameters were re-evaluated in both groups. Repeated measure analysis of variance was used. Statistical significance levels were set to α = 0.05. Results: Except for the 10MWT scores in the control group, significant differences were noted in all the parameters measured for static and dynamic balance and gait speed between the pre and post-test (p < 0.05). However, the parameters showed significant interaction effects between group and time in the TUG and 10MWT (p < 0.01). Conclusion: These results indicate that compared with kinesiology taping, dynamic taping used in chronic stroke patients with foot drop had a more significant effect on dynamic balance and gait speed.

• Geomechanics and Engineering
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• 제34권6호
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• pp.697-726
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• 2023

Brittleness as an important property of rock plays a crucial role both in the failure process of intact rock and rock mass response to excavation in engineering geological and geotechnical projects. Generally, rock brittleness indices are calculated from the mechanical properties of rocks such as uniaxial compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity. These properties are generally determined from complicated, expensive and time-consuming tests in laboratory. For this reason, in the present research, an attempt has been made to predict the rock brittleness indices from simple, inexpensive, and quick laboratory test results namely dry unit weight, porosity, slake-durability index, P-wave velocity, Schmidt rebound hardness, and point load strength index using multiple linear regression, exponential regression, support vector machine (SVM) with various kernels, generating fuzzy inference system, and regression tree ensemble (RTE) with boosting framework. So, this could be considered as an innovation for the present research. For this purpose, the number of 39 rock samples including five igneous, twenty-six sedimentary, and eight metamorphic were collected from different regions of Iran. Mineralogical, physical and mechanical properties as well as five well known rock brittleness indices (i.e., B₁, B₂, B₃, B₄, and B₅) were measured for the selected rock samples before application of the above-mentioned machine learning techniques. The performance of the developed models was evaluated based on several statistical metrics such as mean square error, relative absolute error, root relative absolute error, determination coefficients, variance account for, mean absolute percentage error and standard deviation of the error. The comparison of the obtained results revealed that among the studied methods, SVM is the most suitable one for predicting B₁, B₂ and B₅, while RTE predicts B₃ and B₄ better than other methods.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제25권1호
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• pp.154-165
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• 1993

연속시간 마코프프로세스를 이용한 한 통계적 방법에 의한 일차원 지하 핵종이동 모델이 제시되었다. 지하매질은 보편적으로 지하수속도, 분산계수 또는 지연계수 등 물리화학적 변수 등의 비균질성을 보여 일반적인 결정론적 이류분산모델로는 잘 기술되지 않는다. 통계적 모델에서의 최종결과는 시간에 따른 함수로서의 기대값과 그 기대값의 분산도를 보여주는 분산치다. 매질이 균질하다고 생각될 정도로 나뉘어진 구획에 대한 핵종의 농도 분포를 구하여 결정론적인 해석해에 의한 농도분포와 비교하여 비균질 매질, 또는 현저하게 구분되는 다층매질의 경우에 대해서 유용 할 것이라는 결론을 얻었다. 매질을 나눈 구획수가 수치적 분산에 민감한 것으로 나타났지만 해석적 모델에 의해 분산계수가 보정될 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제57권1호
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• pp.70-78
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• 2024

Background: This study investigated the outcomes of biventricular repair using right ventricle to pulmonary artery (RV-PA) conduit placement in patients aged <1 year. Methods: Patients aged <1 year who underwent biventricular repair using an RV-PA conduit between 2011 and 2020 were included in this study. The outcomes of interest were death from any cause, conduit reintervention, and conduit dysfunction (peak velocity of ≥3.5 m/sec or moderate or severe regurgitation). Results: In total, 141 patients were enrolled. The median age at initial conduit implantation was 6 months. The median conduit diameter z-score was 1.3. The overall 5-year survival rate was 89.6%. In the multivariable analysis, younger age (p=0.006) and longer cardiopulmonary bypass time (p=0.001) were risk factors for overall mortality. During follow-up, 61 patients required conduit reintervention, and conduit dysfunction occurred in 68 patients. The 5-year freedom from conduit reintervention and dysfunction rates were 52.9% and 45.9%, respectively. In the multivariable analysis, a smaller conduit z-score (p<0.001) was a shared risk factor for both conduit reintervention and dysfunction. Analysis of variance demonstrated a nonlinear relationship between the conduit z-score and conduit reintervention or dysfunction. The hazard ratio was lowest in patients with a conduit z-score of 1.3 for reintervention and a conduit z-score of 1.4 for dysfunction. Conclusion: RV-PA conduit placement can be safely performed in infants. A significant number of patients required conduit reintervention and had conduit dysfunction. A slightly oversized conduit with a z-score of 1.3 may reduce the risk of conduit reintervention or dysfunction.

• 한국수산과학회지
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• 제32권6호
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• pp.706-712
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• 1999

해수 중에서 자연상태의 황토입자의 침강특성에 관한 연구의 요약은 다음과 같다. 1. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 PSD 곡선은 0 min. 침강시간에서 정규분포곡선을 나타내었고 평균입도는 31.6$\mu$m, 변동계수는 $75,6\%$로써 매우 광범위한 입도의 분포상태를 보여 주었다. 그러나 침강시간이 경과함에 따라 비정규분포곡선의 양상을 나타내었다. 한편 무게누적분포곡선에서 거의 $100\%$의 입자가 20$\mu$m 보다 큰 입자로 구성되어 있었다. 2. 해수 중에서 황토입자에 대한 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 입자의 크기가 증가함에 따라 기하급수적으로 증가하였으며, 1 $\mu$m 입자를 중심으로 이 이상은 $V_s$ 가 $(D_{bm})^{1/2}$보다 크고 이 미만은$(D_{bm})^{1/2}$이 $V_s$ 보다 큰 값을 나타내었다. 20$\mu$m 크기의 입자에 대하여 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값은 2,355이었다. 3. 해수 중에서 황토입자는 매우 엷은 EDL 두께 (0.4$\mu$m)를 나타냄으로써 EDL repulsive force가 거의 존재하지 않았으며, 상호 접근하는 황토입자는 모든 간격에서 LVDW attractive force가 EDL repulsive force보다 큰 값을 나타내어 항상 용이하게 floc을 형성할 수밖에 없는 조건에 있었다. 4. 해수 중의 황토입자의 $V_s/(D_{bm})^{1/2}$ 비의 값과 total interaction energy로부터 자연상태의 황토입자는 해수 중에서 외부의 강력한 전단력이 없이는 매우 확산되기 어려운 상태에 있으며, 조류의 수평운동이 적은 내만에서는 입자의 물리적 거동은 침강에 의하여 지배되는 것으로 나타났다. 5. 2,000mg/$\ell$ 황토용액에 대한 침강실험에서 대략 $22.5\%$의 황토는 격렬한 교반에도 불구하고 즉시 침강하였다. 황토농도가 400, 2,000, 10,000mg/$\ell$으로 증가함에 따라 침강특성은 개별입자침강(Type I settling or discrete settling)에서 응결침강(Type II settling or flocculation settling)의 상태로 바뀌었다. 이것은 실제 해양에서 황토입자들 끼리 floc을 형성할 정도로 많은 양의 황토를 적절한 분산장치 없이 살포하는 것은 지양해야 하며 동시에 동일한 농도의 황토용액도 살포방법에 따라 분산의 크기가 달라질 수 있음을 의미하는 것이다. 6. PVD 그래프로부터 자연상태의 황토는 급격하게 침강하는 입자와 장시간 부유하며 천천히 침강하는 입자로 구성되어 있었고 후자의 양이 전자의 양에 비하여 매우 적은 상태로 나타났다. 7. 황토를 이용하여 적조를 효과적으로 제거하기 위해서는 자연상태의 황토를 그대로 사용하기보다는 (1) 미세한 입자상태로 분쇄하고, (2) 적절한 살포장비와 분산장비를 사용하여 해수 중에서 황토입자가 넓게 부유 분산하여 적조생물과 충분한 충돌을 일으키도록 해야한다. 이것은 적어도 황토입자를 이용하여 적조를 응집 제거하려고 할 경우 피할 수 없는 기본적 원리가 되며 동시에 황토 사용량을 줄일 수 있는 하나의 방법이 된다. 8. 일반적으로 입자의 크기는 응집 및 흡착반응에 매우 중요한 인자가 된다. 황토입자는 크기가 작을수록 용이하게 분산시킬 수 있으며 더욱 효과적으로 Cochlodinium 적조를 제거할 수 있다. 실제로 어떤 황토입자의 크기가 적조 제거에 효과적인가는 현장실험을 통하여 침강속도, 수평분산범위, 적조제거효율 등을 조사하여 반드시 결정하여야 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.208-225
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• 2019

동해의 평균 표층 순환과 표층 해류의 변동성을 이해하기 위하여 1991년부터 2017년까지 동해를 지나간 표층 뜰개들의 궤적을 분석하였다. 표층 뜰개 자료를 분석하여 동해 표층 해류들을 그 주경로 별로 분류하고, 이들 해류의 변동을 조사하였다. 동한난류는 한국 동해안을 따라 북쪽으로 흐르며 $36{\sim}38^{\circ}N$에서 이안한 후 동해 중앙($131{\sim}137^{\circ}E$)에서 동쪽으로 흐른다. 이때 해류 경로의 평균 위도는 $36{\sim}40^{\circ}N$의 범위를 가지며, 남북으로 큰 진폭을 갖고 사행한다. 표층 뜰개 경로의 평균 위도가 $37.5^{\circ}N$ 이남(이북)일 때 사행진폭이 상대적으로 크며(작으며) 진폭은 약 100 (50) km이다. 동해 중앙에서 표층 뜰개들은 $37.5{\sim}38.5^{\circ}N$를 따라 동쪽으로 흐르는 경로를 가장 빈번하게 지나간다. 동해 북부 블라디보스토크 연안에 투하된 표층 뜰개들은 연안을 따라 남서쪽으로 이동하다가 일본분지 서쪽에서 반시계방향 순환을 따라 남동쪽으로 이동한 후 $39{\sim}40^{\circ}N$에서 동쪽으로 사행하여 이동한다. 다음으로 동해를 $0.25^{\circ}$ 간격으로 격자를 나누어 각 격자를 통과하는 표층 뜰개들의 이동 속도 벡터 자료로 동해 평균 표층 해류 벡터장과 속력장을 구하였다. 그리고 $0.5^{\circ}$ 격자 간격으로 해류장의 분산타원을 계산하였다. 울릉분지 서쪽에서는 동한난류의 경로가 매년 변화하고, 야마토분지에서는 해류의 사행과 소용돌이가 많아 해류의 변동성(분산)이 크다. 표층 뜰개의 주 이동 경로, 평균 해류 벡터장, 분산을 모두 반영하여 표층 뜰개 자료에 근거한 동해 표층 해류 모식도를 제시하였다. 이 연구는 그동안 인공위성 고도계 자료를 이용하여 구한 표층 지형류와 해양수치모델로 모의한 해류를 중심으로 연구해 왔던 동해 표층 순환을 라그랑지 관측 자료를 통해 정리했다는 데 의의가 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.15-27
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• 2020

하천 유량관측은 수자원의 관리를 위해 활용되는 기초적이고 대표적인 자료로 하천에서 정확한 유량을 관측하는 것은 중요하다. 따라서 최근에는 다양한 첨단 장비들이 개발되어 전통적인 하천의 유량관측을 대체하거나 보완하고 있다. 여러 최신 장비들 중 전자파표면유속계는 홍수기와 같이 하천에 접근하여 직접유량계측이 위험하고 정확도 확보가 어려울 경우전자파를 이용하여 비접촉식으로 유량을 계측하는 장비로 홍수기 및 평갈수기에도 하천 유량계측에 활용되기 시작하였다. 전자파표면유속계는 사용법이 간단하고 간접적으로 유속을 측정하기 때문에 기존의 직접측정 방법에 비해 안전한 장점이 있어 현재 국내에서는 홍수기 또는 접근이 어려운 하천의 유속 측정을 위해 사용되고 있다. 국내에서는 1993년 유량측정 장치 개발을 위해 전자파표면유속계(MWSCM; Microwave Water Surface Current Meter)를 개발을 연구를 수행하였고, 최근에는 국내에서 개발된 전자파표면유속계을 활용하여 유량측정을 위해 사용되고 있다. 하지만 국내에서 개발된 전자파표면유속계가 실제 하천에서 유속측정의 정확도에 대한 연구는 부족한 실정이다. 전자파표면유속계는 기기로부터 전자파를 이용해 유속을 측정하기 때문에 수직각과 편각과 같은 각도 변화에 따라 측정정확도가 바뀔 수 있고, 전자파표면유속계 본체에서 발사되는 전자파의 측정영역에 따라 유속측정에 오차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내에서 개발 전자파표면유속계의 측정정확도를 분석하기 위해서 실제하천과 유사한 실규모 하천수로에서 수직각과 편각을 변화시키며 측정을 수행하여 수직각과 편각에 변화에 따른 유속측정 정확도를 분석하였다. 그리고 전자파표면유속계의 측정영역의 고려를 통해서 측정영역에 따른 유속측정결과를 분석하였다. 유속측정 결과를 통해서 수직각 15° 이하에서는 유속측정의 오차가 커지게 되는 것으로 나타났고, 편각이 커질수록 유속측정의 결과의 변동계수가 커지는 것으로 나타났다. 그리고 편각에 따른 오차의 영향은 전자파표면유속계의 측정영역에 따라 결과가 달라지는 것으로 나타났다.