• 한국지반공학회논문집
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• 제22권9호
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• pp.37-43
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• 2006

지반구조물의 동적해석은 모델의 영역이 커짐에 따라 에너지가 감소하는 현상을 표현할 수 있는 방법을 필요로 한다. 이러한 현상은 흔히 방사 감쇠(radiation damping) 또는 기하학적 감쇠(geometric attenuation)로 알려져 있으며, 탄성에너지가 점성 또는 이력현상에 의해 감소되는 재료 감쇠현상과는 구별된다. 따라서 수치해석으로 지반구조물의 동적거동을 해석할 경우 모델의 영역 구축은 특별한 고려를 필요로 한다. 인공적인 경계조건은 유한요소내의 지반상태를 무한상태로 변형시킬 수 있어야 하며, 경계에 도달하는 응력 파동을 모델내로 반사시키지 않고 흡수 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 간단한 점 탄성 반무한 불연속 요소를 이용하여 지반구조물의 동적해석을 수행할 경우 에너지를 투과하는 경계조건을 수립하는 방법을 보여준다. 반무한 요소의 실행은 OpenSees라는 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수행되었으며, 예를 통하여 불연속 요소가 경계에 도달하는 응력 파동을 충분히 흡수하여 유한요소 모델을 반무한 상태로 전환 시킬 수 있다는 것을 보여준다. 본 논문에서 제시된 방법은 간단하게 실용적으로 사용할 수 있는 반무한 경계조건이지만, 입사각이 매우 예리할 경우는 에너지의 흡수정도가 충분치 않은 것으로 알려져 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권1호
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• pp.37-45
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• 2024

본 논문에서는 쿼드로터형 드론의 제자리 비행 상태에서 제어부에 전달되는 수직 방향 진동을 저감하기 위한 수동적 진동 제어 방법에 따른 설계 방법을 제시하였다. 쿼드로터형 드론의 진동 해석을 위해 유한요소 기반 이산화 모델 및 번지 케이블을 이용한 지상진동시험 모사 모델을 구축하였다. 제자리 비행 상태에서의 하중을 부여하여 동특성 평가 및 공진 회피 설계를 위한 모드 해석을 수행하여 결과를 분석하였으며, 강제진동응답해석을 수행하여 제자리 비행 상태의 운용주파수 범위 내에서의 정상상 태응답을 도출하였다. 또한 감쇠 재료의 유무에 따른 진동 저감 효과를 비교하기 위해 동일한 조건내에서 제어부에 전달되는 진동을 유발할 수 있는 위치에 점성 감쇠 테이프를 적용하여 이에 따른 정상상태응답을 도출하고 감쇠 재료를 적용하였을 경우의 진동 저감 효과 및 부착 위치에 따른 진동 저감 효과를 평가하였다.

• Advances in nano research
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• 제16권4호
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• pp.325-340
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• 2024

There are several novel uses for dispersing many nanoparticles into a conventional fluid, including dynamic sealing, damping, heat dissipation, microfluidics, and more. Therefore, melting heat and mass transfer characteristics of a 3-D MHD Hybrid Nanofluid flow over a rotating disc with presenting dufour and soret effects are assessed numerically in this study. In this instance, we investigated both ferric sulfate and molybdenum disulfide as nanoparticles suspended within base fluid water. The governing partial differential equations are transformed into linked higher-order non-linear ordinary differential equations by the local similarity transformation. The collection of these deduced equations is then resolved using a Chebyshev spectral collocation-based algorithm built into the Mathematica software. To demonstrate how different instances of hybrid/ nanofluid are impacted by changes in temperature, velocity, and the distribution of nanoparticle concentration, examples of graphical and numerical data are given. For many values of the material parameters, the computational findings are shown. Simulations conducted for different physical parameters in the model show that adding hybrid nanoparticle to the fluid mixture increases heat transfer in comparison to simple nanofluids. It has been identified that hybrid nanoparticles, as opposed to single-type nanoparticles, need to be taken into consideration to create an effective thermal system. Furthermore, porosity lowers the velocities of simple and hybrid nanofluids in both cases. Additionally, results show that the drag force from skin friction causes the nanoparticle fluid to travel more slowly than the hybrid nanoparticle fluid. The findings also demonstrate that suction factors like magnetic and porosity parameters, as well as nanoparticles, raise the skin friction coefficient. Furthermore, It indicates that the outcomes from different flow scenarios correlate and are in strong agreement with the findings from the published literature. Bar chart depictions are altered by changes in flow rates. Moreover, the results confirm doctors' views to prescribe hybrid nanoparticle and particle nanoparticle contents for achalasia patients and also those who suffer from esophageal stricture and tumors. The results of this study can also be applied to the energy generated by the melting disc surface, which has a variety of industrial uses. These include, but are not limited to, the preparation of semiconductor materials, the solidification of magma, the melting of permafrost, and the refreezing of frozen land.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.311-320
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• 2023

본 연구에서는 청국장 발효 시간별 surfactin 생산량을 신속하게 확인할 수 있는 품질지표를 선정하기 위해 물리화학적 인자들(pH, 색차, 굴절률, 흡광도, 표면장력, 단백질)을 측정하여 surfactin 생산량과 비교하였다. 일원분산분석을 통해 최대 surfactin 생산량(125.94±4.15 mg/kg)을 확인하였으며, 발효 36시간 이후부터 유의적인 증가를 나타내지 않았다. 물리화학적 인자들 중 pH, 단백질 측정은 발효 48시간까지 꾸준히 증가하는 경향을 나타내었고, 표면장력은 발효 시작 후 감소하여 24시간 이후 유의적인 변화를 나타내지 않았다. 물리적 인자인 색차, 굴절률, 흡광도는 발효 36시간에서 최대값을 나타내었으며, 36시간 이후로는 유의적인 변화가 측정되지 않았다. Surfactin 함량과 물리화학적인 인자들 간의 연계성을 분석한 결과, 색차, 굴절률, 흡광도 측정이 유의적으로 높은 유사성을 나타내었다. 따라서 청국장의 발효과정 중 surfactin 생산량을 과학적으로 규명된 지표인자를 사용함으로써 우리 전통 발효식품의 품질관리 지표로 활용함으로써 공정관리 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• Advances in nano research
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• 제16권6호
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• pp.565-577
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• 2024

Vibration investigation of fluid-filled functionally graded cylindrical shells with ring supports is studied here. Shell motion equations are framed first order shell theory due to Sander. These equations are partial differential equations which are usually solved by approximate technique. Robust and efficient techniques are favored to get precise results. Employment of the Rayleigh-Ritz procedure gives birth to the shell frequency equation. Use of acoustic wave equation is done to incorporate the sound pressure produced in a fluid. Hankel's functions of second kind designate the fluid influence. Mathematically the integral form of the Langrange energy functional is converted into a set of three partial differential equations. A cylindrical shell is immersed in a fluid which is a non-viscous one. These shells are stiffened by rings in the tangential direction. For isotropic materials, the physical properties are same everywhere where the laminated and functionally graded materials, they vary from point to point. Here the shell material has been taken as functionally graded material. After these, ring supports are located at various positions along the axial direction round the shell circumferential direction. The influence of the ring supports is investigated at various positions. Effect of ring supports with empty and fluid-filled shell is presented using the Rayleigh - Ritz method with simply supported condition. The frequency behavior is investigated with empty and fluid-filled cylindrical shell with ring supports versus circumferential wave number and axial wave number. Also the variations have been plotted against the locations of ring supports for length-to-radius and height-to-radius ratio. Moreover, frequency pattern is found for the various position of ring supports for empty and fluid-filled cylindrical shell. The frequency first increases and gain maximum value in the midway of the shell length and then lowers down. It is found that due to inducting the fluid term frequency result down than that of empty cylinder. It is also exhibited that the effect of frequencies is investigated by varying the surfaces with stainless steel and nickel as a constituent material. To generate the fundamental natural frequencies and for better accuracy and effectiveness, the computer software MATLAB is used.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.143-152
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• 1999

본 연구에서는 Rheometrics Fluids Spectrometer(RFS II)를 사용하여 세 종류의 상용 반고형 식품(마요네즈, 토마토 케찹, 와사비)의 정상유동특성 및 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상유동특성의 전단속도 의존성 및 동적 점탄성의 각주파수 의존성을 보고하였다. 그리고 항복응력의 항을 갖는 몇 가지 점소성 유동모델을 사용하여 정상유동특성을 정량적으로 평가하고 이들 모델의 적용성을 비교.검증하였다. 나아가서 수정된 형태의 지수법칙 관계식을 도입하여 정상유동특성(비선형 거동)과 동적 점탄성(선형 거동)간의 상관관계에 대해 검토하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 반고형 식품류는 상당한 크기의 항복응력을 갖는 점소성 물질로서 전단속도가 증가할수록 정상류점도가 급격히 감소하는 shear-thinning 거동을 나타낸다. (2) Herschel-Bulkley 모델, Mizrahi-Berk 모델 및 Heinz-Casson 모델은 반고형 식품류의 정상유동거동을 잘 기술할 수 있다. 이들 중에서도 Heinz-Casson 모델이 가장 우수한 적용성을 갖는다 (3) 반고형 식품류는 임계 전단속도를 경계로 shear-thinning 특성이 변화한다. 즉 낮은 전단속도에 비해 높은 전단속도 영역에서 분산입자 응집체의 구조파괴가 더욱 활발하게 진행되어 보다 현저한 shear-thinning 특성을 나타낸다. (4) 저장 탄성률 및 손실탄성률은 양자 모두 각주파수가 증가할수록 점차로 증가하나 각주파수 의존성은 그다지 크지 않다. 또한 광범위한 각주파수 영역에서 탄성적 성질이 점성적 성질에 비해 보다 우세하게 나타난다. (5) 정상류점도, 동적점도 및 복소점도는 모두 power-law 모델의 거동을 잘 만족한다. 또한 정상유동특성과 동적 점탄성간의 상관관계는 수정된 형태의 지수법칙 관계식에 의해 잘 기술될 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제89권4호
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• pp.488-496
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• 2000

이 연구는 고로쇠나무에 대하여 줄기 변재부(邊材部)의 도관직경(導管直徑) (${\mu}m$)과 단위면적당(單位面積當) 도관수(導管數) (No./$cm^2$)를 실측(實測)하고 이를 기초로 Hagen-Poiseuille의 법칙에 따른 이론식 (Siau, 1971)을 적용하여 단일(單一) 도관(導管) 및 변재(邊材) 단면적(斷面積) 당 통수속도(通水速度)와 통수저항(通水抵抗)의 특성(特性)을 밝히고, 줄기의 직경별(直徑別), 연령별(年齡別) 통수성(通水性) (longitudinal permeability)의 실측치(實測値) (K)와 이론치(理論値) ($K_E$)를 구하여 그 관계를 밝히기 위한 것이다. 단일(單一) 도관(導管)에 대한 통수속도(通水速度) (Q)는 평균(平均) $0.80{\times}10^{-4}cm^3/sec$이고, 통수비항(通水批抗) ($R_S$)은 $1.37{\times}10^{10}dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$로 나다났으며, 변재(邊材) 단면적(斷面積)에 대한 통수속도(通水速度) ($Q_N$)는 평균(平均) $0.32cm^3{\cdot}sec{-1}{\cdot}cm^{-2}$이고, 통수저항(通水抵抗) ($R_{SN}$)은 평균(平均) $3.31{\times}10^6dyn{\cdot}sec{\cdot}cm^{-3}{\cdot}cm^{-2}$로 나타났다. 줄기 직경별(直徑別) 통수성(通水性)은 도관직경(導管直徑)보다 단위면적(單位面積) 당 도관수(導管數)의 영향으로 줄기 직경이 커짐에 따라 감소하는 경향을 나타냈다. 흉고부(胸高部)에 있어서 통수성(通水性)의 실측치 K는 이론치(理論値) $K_E$의 평균 31%로 나타났다. 그러나 4~6년생 어린 줄기의 $K/K_E$ 비율은 100%이고, 27년생 이하에서는 90% 이상으로 나타났다. 줄기 각 부위의 K값은 하부로 갈수록 직경과 연령이 증가함에 따라 현저하게 감소하였으며, 특히 근원부(根元部)의 K값은 $K_E$값의 20% 이하로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제25권9호
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• pp.1027-1035
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• 2015

미생물유래 다당류 생산균주를 분리하기 위해 전국 각지의 토양시료로부터 가장 높은 점성과 다당류 생산성을 나타내는 균주 GP32를 분리하였으며, 분리균주 GP32의 동정을 분리균주의 형태학적, 생리학적 특성을 조사한 결과, Pseudomonas 속 세균으로 확인되었으며 최종적으로 Pseudomonas sp. GP32로 명명하였다. 플라스크 수준에서 Pseudomonas sp. GP32의 다당류 생산을 위한 가장 적합한 탄소원과 질소원은galactose와 (NH₄)₂SO₄를 이용하였을 때 가장 많은 다당류를 생산하는 것으로 확인되었으며, 다당류 생산을 위한 최적의 C/N ratio는 50이었다. 다당류 생산을 위한 최적 pH와 온도는 각각 7.5와 32℃였다. 최적화된 배지를 이용한 fermentor 배양에서 다당류 생산은 배양 70시간에 최고치를 나타내었으며, 이때 다당류 생산량은 15.7 g/l이었다. Pseudomonas sp. GP32로부터 생산된 다당류는 ethanol 침전, cetylpyridimium 침전과 gel permeation chromatography를 통하여 정제하였으며, 정제된 다당류는 Biopol32로 명명하였다. Biopol 32의 분자량은 3×10⁷ datons이었으며, Biopol32가 함유하고 있는 구성당은 galactose : glucose : gulcouronic acid : galactouronic acid 등이 1.85 : 3.24 : 1.00 : 1.42의 몰비로 함유되어있다. Biopol32 용액은 의가소성 성질을 갖는 고분자 화합물로서 Zoogloea ramigera가 생산하는 생물고분자인 zooglan보다 모든 농도에서 높은 점성을 나타내었다. Biopol32의 실제 폐수처리현장에서 응집제로의 사용 가능성을 검토하기 위하여 식품폐수, 섬유폐수와 제지폐수를 대상으로 응집효율을 조사한 결과, 높은 COD 감소율 (58.4~67.3%)과 SS제거율(82.6~91.3%)를 나타내어 실제 산업폐수에서 뛰어난 응집효율을 나타내었다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권7호
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• pp.627-636
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• 2012

강원도 고성군 오봉리에는 6개의 화산체(뒤배재, 오음산, 갈미봉, 249 m 고지, 166 m 고지, 102 m 고지)가 밀집하여 분포하고 있다. 그리고 고성산 화산체와 운봉산 화산체가 단독으로 멀리 떨어져 있다. 오봉리의 249 m 고지 화산체는 이 연구에서 새롭게 발견된 것이며, 오봉리에 분포하는 6개의 화산체들을 오봉리 화산체군이라 명명한다. 이 지역 화산체는 여러 연구자에 따라 화산전, 플러그 돔, 원통형 화산통 등으로 해석된다. 이 연구는 화산체의 형태, 화산분출물의 층서 및 특징을 바탕으로 화산활동 양상과 화산체의 형성과정을 알아보았다. 이 지역의 모든 화산체는 중생대 화강암 위에 현무암류가 분포하고, 기반암에서 상부로 갈수록 산사면의 경사도가 증가하는 돔 형태이다. 특히 3개의 화산체(뒤배재, 166 m 고지, 102 m 고지)에서는 현무암과 기반암 사이에 화성쇄설층이 발견된다. 뒤배재 화산체의 화성쇄설층에서는 기반암 기원으로 추정되는 석영, 장석 및 화강암편과 화산분출물인 스코리아 암편이 분포한다. 그리고 모든 화산체의 현무암내에는 맨틀포획암과 기반암인 화강암류와 하부지각 기원의 반려암류의 포획암을 함유한다. 또한 각진 형태의 감람석, 사장석, 휘석 등의 포획광물이 있다. 이러한 사실은 마그마가 지표로 빠르게 상승하였고, 화산활동이 폭발적이었음을 지시한다. 또한 현무암내의 다량의 포획광물 등은 현무암질 마그마의 점성을 증가시켜 돔형의 화산체를 형성한 것으로 판단된다. 그리고 화산체가 오랜 시간 동안의 삭박작용을 거쳐 원지형이 파괴되면서, 돔의 심부가 기반암 위에 플러그 돔으로 남게 된 것으로 해석된다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권4호
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• pp.834-842
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• 2000

품종별 고구마 전분의 특성을 조사하기 위하여 2종의 분질고구마(율미, 건미)와 1종의 점질고구마(진미) 및 1종의 유색고구마(자미)로부터 전분을 분리하여 전분용액의 호화온도와 점도를 비교하고, 이들 전분으로 필름을 제조하여 각 필름의 특성을 조사하였다. 고구마전분의 종류에 따라 호화특성이 달랐는데, 호화개시 온도는 분질고구마인 율미와 건미가 $67.9^{\circ}C$, $67.5^{\circ}C$, 점질고구마인 진미는 $57.6^{\circ}C$를 나타내어 분질고구마와 점질고구마 사이에 뚜렷한 차이를 나타냈으며, 자미는 $66.7^{\circ}C$를 나타내어 분질고구마에 가까운 특성을 나타냈다. 전분용액의 점조도 지수는 진미가 0.71, 율미와 건미가 각각 0.54, 0.52로서 점질고구마 전분의 점조도가 분질고구마 전분에 비해 더 높았으며, 자미는 0.70으로 점질고구마에 더 가까운 값을 나타냈다. 전분필름의 총색차는 분질고구마와 점질고구마 사이에 큰 차이가 있었는데, 율미와 건미가 각각 0.26, 0.32를 나타내고 진미와 자미가 0.86, 0.82를 나타냈다. 필름의 투습도는 율미와 건미가 각각 $1.18{\times}10^{-9}$, $0.83{\times}10^{-9}$ 진미와 자미가 $1.23{\times}10^{-9}$ 및 $0.95{\times}10^{-9}\;g\;{\cdot}\;m/m^{2}\;{\cdot}\;s\;{\cdot}\;Pa$로서 점질고구마가 분질고구마에 비해 다소 높은 투습도를 나타냈다. 필름의 수분용해도는 율미와 건미가 14.8, 15.5, 진미와 자미가 14.7, 15.6%로서 품종간에 뚜렷한 차이가 없었다. 필름의 연신율도 5.27-6.21%의 비교적 낮은 값을 나타냈으며 품종간에 유의적인 차이는 없었으나 인장강도는 율미와 건미 및 자미가 각각 18.75, 14.18, 18.21 MPa이었고, 진미가 4.66 MPa로서 현저하게 낮은 값을 나타냈다.