• 제목/요약/키워드: Water sparse

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Comparison of NMR structures refined under implicit and explicit solvents

  • Jee, Jun-Goo
    • 한국자기공명학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • Refinements with atomistic molecular dynamics (MD) simulation have contributed to improving the qualities of NMR structures. In most cases, the calculations with atomistic MD simulation for NMR structures employ generalized-Born implicit solvent model (GBIS) to take into accounts solvation effects. Developments in algorithms and computational capacities have ameliorated GBIS to approximate solvation effects that explicit solvents bring about. However, the quantitative comparison of NMR structures in the latest GBIS and explicit solvents is lacking. In this study, we report the direct comparison of NMR structures that atomistic MD simulation coupled with GBIS and water molecules refined. Two model proteins, GB1 and ubiquitin, were recalculated with experimental distance and torsion angle restraints, under a series of simulated annealing time steps. Whereas the root mean square deviations of the resulting structures were apparently similar, AMBER energies, the most favored regions in Ramachandran plot, and MolProbity clash scores witnessed that GBIS-refined structures had the better geometries. The outperformance by GBIS was distinct in the structure calculations with sparse experimental restraints. We show that the superiority stemmed, at least in parts, from the inclusion of all the pairs of non-bonded interactions. The shorter computational times with GBIS than those for explicit solvents makes GBIS a powerful method for improving structural qualities particularly under the conditions that experimental restraints are insufficient. We also propose a method to separate the native-like folds from non-violating diverged structures.

Prediction of compressive strength of GGBS based concrete using RVM

  • Prasanna, P.K.;Ramachandra Murthy, A.;Srinivasu, K.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제68권6호
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    • pp.691-700
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    • 2018
  • Ground granulated blast furnace slag (GGBS) is a by product obtained from iron and steel industries, useful in the design and development of high quality cement paste/mortar and concrete. This paper investigates the applicability of relevance vector machine (RVM) based regression model to predict the compressive strength of various GGBS based concrete mixes. Compressive strength data for various GGBS based concrete mixes has been obtained by considering the effect of water binder ratio and steel fibres. RVM is a machine learning technique which employs Bayesian inference to obtain parsimonious solutions for regression and classification. The RVM is an extension of support vector machine which couples probabilistic classification and regression. RVM is established based on a Bayesian formulation of a linear model with an appropriate prior that results in a sparse representation. Compressive strength model has been developed by using MATLAB software for training and prediction. About 70% of the data has been used for development of RVM model and 30% of the data is used for validation. The predicted compressive strength for GGBS based concrete mixes is found to be in very good agreement with those of the corresponding experimental observations.

영산강 수계에서 과불화 화합물의 모니터링 (Monitoring of Perfluorinated Compounds (PFCs) in the Yeongsan River Water System)

  • 권범근;임채승;임혜정;나숙현;권중근;정선용
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.303-311
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    • 2015
  • 이 연구는 영산강 수계 중 수체를 대상으로 10종의 과불화 화합물 (perfluorinated compounds, PFCs)로 인한 오염실태를 파악하기 위한 모니터링을 수행 하였다. 시료채취는 영산강 전수계에 걸쳐 있는 총 18지점에서 이루어졌고, 5-6월인 봄철과 10월인 가을철 두 번에 걸쳐 시료가 채취되었다. 10종의 PFCs 오염물을 대상물질로 하여 분석한 결과, 물 시료 중 농도는 PFOS (perfluorooctanesulfonate)가 20.8-92.0 ng/L, PFOA (perfluorooctanoate)가 method detection limit (MDL)-28.40 ng/L로 검출되었으며 PFNA (Perfluorononanoate)가 MDL-42.20 ng/L, PFHxS (perfluorohexanesulfonate)가 MDL-11.47 ng/L로 나타났다. PFOS는 봄과 가을철 모두에서 검출빈도와 그 농도가 높았고, PFOA와 PFNA는 대체로 봄철이, PFHxS의 경우는 가을철에 검출빈도와 농도가 높은 것으로 조사되었다. 하지만 상기 4종을 제외한 다른 PFCs 화학종은 검출빈도가 낮고 매우 낮은 농도인 것으로 나타났다. 하 폐수처리장이 위치한 광주의 도심지역 수계지역의 수체 시료에서 검출된 PFCs의 농도는 타 영산강 수계내 수체 시료에 비해 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

인공위성 영상 정보를 이용한 가뭄상황 및 징후분석 (Analysis of Drought Detection and Propagation Using Satellite Data)

  • 신사철;어민선
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • 가뭄은 주요 자연 재해 중의 하나이다. 가뭄 파악을 위하여 주로 강우량과 같은 기상자료를 주요 입력 자료로 활용하여 분석하고 있으나, 이러한 기상 자료는 한정된 기상 관측소로부터 얻어진 점자료에 해당된다. 따라서, 위성을 이용한 원격탐사 자료를 기상자료에서 포착할 수 없는 문제점을 보완하기 위한 자료로 활용할 수 있다는 확신 하에 본 연구를 진행하게 되었다. 본 연구에서는 NOAA 위성에 탑재되어 있는 AVHRR 센서로부터 얻어지는 자료를 이용하여 가뭄파악을 위한 분석을 실시하였다. NOAA/AVHRR로부터 얻어진 식생지수(NDVI)와 이로부터 얻을 수 있는 식생상태지수(VCI)를 이용하여 가뭄분석을 실시하였으며, 또한 광역적인 가뭄분석을 위해 위성자료를 이용하여 기후학적 물수지에 근거하는 간편한 방법을 제안하고 있다. 본 연구를 통하여 가뭄에 대한 시간적, 공간적 특성을 파악하는데 위성자료가 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었으며, 습윤지표를 통하여 가뭄 지역도 작성이 가능함을 보여주고 있다.

우리 나라에서의 가뭄 발생 지역 판별을 위한 식생지수(NDVI)의 적용성에 관한 연구 (Application of Normalized Difference Vegetation Index for Drought Detection in Korea)

  • 신사철;김철준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.839-849
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    • 2003
  • 가뭄은 주요 자연 재해 중의 하나이다. 가뭄 파악을 위하여 주로 강우량과 같은 기상자료를 주요 입력 자료로 활용하여 분석하고 있으나 이러한 기상 자료는 한정된 기상 관측소로부터 얻어진 점자료에 해당된다. 따라서, 기상자료를 이용한 분석에서는 시간적 혹은 공간적으로 원하는 자료의 제공이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 원격탐사 자료는 가뭄분석을 위하여 기상자료에서 포착할 수 없는 이러한 문제점을 보완하기 위한 자료로 활용될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는NOAA 위성에 탑재되어 있는 AVHRR 센서로부터 얻어지는 자료를 이용하여 가뭄 파악을 위한 분석을 실시하였다. 특히 본 연구에서는 NOAA/AVHRR로부터 얻어진 식생지수(NDVI)와 이로부터 얻을 수 있는 식생상태지수(VCI)를 이용하여 가뭄 분석을 실시하였으며, 이들 지수는 가뭄으로부터 기인된 식생 스트레스를 파악하는데 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 가뭄에 대한 시간적, 공간적 특성을 파악하는데 위성자료가 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었으며, VCI를 통하여 가뭄 지역도 작성이 가능함을 보여주고 있다.

레이더 정량강우와 연계한 홍수유출 및 범람해석 시스템 확립 II. Cokriging을 이용한 2차원 정량강우 산정 (Development of a Flood Runoff and Inundation Analysis System Associated With 2-D Rainfall Data Generated Using Radar II. 2-D Quantitative Rainfall Estimation Using Cokriging)

  • 최규현;한건연;김광섭;이창희
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권4호
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    • pp.335-346
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    • 2006
  • 수문모형의 많은 입력자료 가운데 강우 관측자료가 모의결과에 가장 주요한 원인을 가진다. 과거부터 수문모형은 유역에서의 평균강우량 자료를 한 지점에서의 강우량 자료에 의존해 왔다. 그러나, 지점에서 측정된 강우량 자료를 유역을 대표하는 평균강우량 산정에 이용할 경우 부적절한 경우가 발생할 수 있으며, 특히 그 계측망이 조밀하지 못할 경우 더욱 그러하다. 레이더의 경우 보다 넓은 유역 전체를 관측하기 때문에 유역에서의 평균강우량을 제공함에 있어 좋은 관측장비라 할 수 있다. 레이더를 이용하여 강우를 관측할 경우 직접적인 강우관측이 아니기 때문에 QPE에서 몇몇 한계가 있을 수 있으나, 강우자료의 공간변화도에 대한 좋은 정보를 제공해 준다. 또한 지상의 강우관측소에서의 강우측정자료는 지점에서의 강우량에 대한 정확한 정보를 제공해 준다. 따라서, 본 연구의 목적은 지상의 강우관측소에서 관측된 강우량 자료와 레이더를 이용하여 관측된 자료, 즉 두 가지 관측자료를 Ordinary cokriging 보간을 이용하여 통합함으로써 개선된 강우량 추정방법을 개발한다.

$NH_3/H_2O$를 이용한 압축-흡수식 고온제조 하이브리드 히트펌프 시스템 개발 (Development of a Compression/Absorption Hybrid Heat Pump System Using $NH_3/H_2O$ Mixture for High Temperature Generation)

  • 김민성;백영진;신광호;박성룡;장기창;이영수;라호상
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1249-1254
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    • 2008
  • Industrial low temperature waste heat exists sparse in surroundings but its amount is huge. However, large portion of waste heat is discarded due to its poor recovery quality and inferior application technologies. The heat pump system in this research is based on the hybrid combination of compression cycle and absorption cycle in order to recycle various kind of industrial waste heat effectively. The prime objective is to design a compression absorption hybrid heat pump system which can produce high temperature above the level of $90^{\circ}C$ and low temperature of $20^{\circ}C$ at the same time using waste heat water of $50^{\circ}C$. A mathematical simulation was carried out as a basis to design a prototype 3 RT class hybrid heat pump. From the simulation results, fundamental parameters to design the system were obtained.

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레이더 강수량과 PRMS 모형을 이용한 유출량 평가 (Runoff assessment using radar rainfall and precipitation runoff modeling system model)

  • 김태정;김성훈;이성호;김창성;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권7호
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    • pp.493-505
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    • 2020
  • 현재 유역단위 수문해석을 목적으로 장기간 자료 확보가 용이하고 신뢰도가 확보된 지상관측소 강수량 자료를 강우-유출 모형을 활용하여 유출량을 평가하고 있다. 지상관측소 강수량 자료를 이용하여 면적평균 강수량을 산정하는데 있어 일반적으로 지상관측소의 위치 정보를 바탕으로 Thiessen 다각형법을 널리 이용하고 있으나 지상관측소의 공간적 편중으로 인해 면적평균 강수량 산정과정에서 제약이 있다. 본 연구에서는 시공간적으로 연속적인 강수량 관측이 가능한 기상레이더 자료를 이용하여 유역단위 면적평균 강수량을 산정하고 이를 PRMS 모형의 입력 자료로 활용하여 유출량을 평가하였다. 세부적으로 레이더 강수량의 편의 오차를 해결하기 위하여 G/R Ratio 기법을 적용하여 유역별로 레이더 강수량을 보정하였다. 레이더 강수량을 이용한 유출특성은 Thiessen 면적강수량을 이용한 유출의 통계적 특성을 현실적으로 재현하였다. 지상 관측소에 의존하여 생산하는 Thiessen 면적강수량에 비하여 레이더 강수량을 활용하는 것이 유역에 발생하는 강수의 공간적 특성을 효과적으로 반영하는 것으로 사료되며 향후 수문해석에서 정확도를 확보한 유출량을 제시할 것으로 판단된다.

홍차추출물 함유 누드팩의 Hairless 마우스 피부주름 형성 억제효과 (Inhibitory Effects of Nude Pack Containing Black Tea Water Extract on Skin Wrinkle Formation in Hairless Mice)

  • 김영철;박은예;김상남;유용기;박미순;이귀영;이석준;장병수
    • Applied Microscopy
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    • 제41권2호
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    • pp.129-137
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    • 2011
  • 홍차함유 누드팩의 피부주름 형성 억제효과를 알아보기 위해 SKH-1 hairless 마우스 등 부위에 UVB를 5주간 조사하여 주름을 유발시키고 이와 병행하여 홍차함유 누드팩을 도포한 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 육안적인 피부주름 양상 비교에서, 대조군은 정상군에 비해 주름 능선의 두께가 굵고 간격이 넓으며 주름이 깊게 형성된 반면, retinoic acid를 도포한 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 상대적으로 주름 능선의 두께가 얇고 간격이 좁은 양상을 띠었으며 주름 총넓이 수치가 유의하게(p<0.001) 낮았다. (2) 피부의 조직학적 관찰에서, 대조군은 정상군에 비해 진피층내 교원섬유의 배열이 불규칙하고 양이 많이 줄어들었으며 변성된 탄력섬유가 군데군데 엉겨 있는 탄력섬유증이 관찰된 반면, 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 상대적으로 교원섬유의 배열이 규칙적이고 밀도가 조밀하며 변성된 탄력섬유의 양이 줄어 있었다. (3) 피부조직의 MMP-3 mRNA 발현량 측정 결과, 정상군에 비해 대조군은 유의하게(p<0.001) 높았으며 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군에 비해 유의하게(p<0.001) 낮았다. MMP-2와 MMP-9 단백질 활성 측정 결과, 대조군은 정상군에 비해 현저하게 높은 반면, 양성대조군과 홍차함유 누드팩 도포군은 대조군보다 현저하게 낮게 나타났다. 본 연구를 통하여, 홍차함유 누드팩 도포군은 hairless 마우스에서 세포외 기질단백질의 분해 억제와 피부주름 형성 억제효과를 보였음을 확인하였다.

지점 강수량과 내삽기법을 이용한 면적평균 강수량 산정의 오차 분석 (Error analysis of areal mean precipitation estimation using ground gauge precipitation and interpolation method)

  • 황석환;강나래;윤정수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권12호
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    • pp.1053-1064
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    • 2022
  • 현행 면적평균 강수량 산정 방법인 티센 방법은 정확한 유역평균 강수량 산정에 있어 심각한 구조적 한계가 존재한다. 강수량계의 관측 정확도 외에, 강수량계 배치와 호우의 이동 방향에 따라서도 면적평균 강수량 산정에 오차가 발생할 수 있다. 유역이 작고 관측소 밀도가 희박한 경우 시뮬레이션 및 관측 사상 모두에서 티센 방법은 첨두 전후로 10분 사이에 유역평균 강수량이 계속 급격히 증감이 반복되는 특이한 경향 보였다. 그리고 티센 유역평균 강수량은 첨두 시점이 강우레이더와 다르게 나타났다. 유역이 작지만 관측소 밀도 비교적 높은 경우에는 전반적으로 티센 방법에 의해 톱니모양의 과대 첨두치의 경향은 나타나지 않았고 시간에 따른 변동이 유사하게 나타났다. 그러나 강우레이더 관측치와 지상 강수량계 관측치 유역평균 강수량 사이에 약 10분 정도의 연속적인 시차가 발생하였다. 강우레이더 유역평균 강수량의 지상보정 효과를 검토한 결과, 보정 후 면적평균 강수량이 보정 전 면적평균 강수량에 비해 오히려 상관이 낮게 나타나, 현행 강우레이더 지상보정 알고리즘 보정 효과가 높지 않은 것을 알 수 있었다.