• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.46-55
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• 2016

Differential Scanning Calorimetry(DSC) 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 알루미늄 고함유 화약(RDX/HTPB/Al)에 대한 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 ODTX 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 추출된 반응속도식의 검증을 위해 화학반응률 그리고 생성물 질량분율에 대해 DSC 실험과 동일한 조건하에서 전산모사를 수행하였으며 실험값과 잘 일치함을 확인하였다. 또한 완속가열 전산모사를 수행하였으며 실험결과와 비교하여 DSC 반응속도식의 전산모사에의 적용가능성을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제45권7호
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• pp.827-838
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• 2013

Interaction layer growth between U-Mo alloy fuel particles and Al in a dispersion fuel is a concern due to the volume expansion and other unfavorable irradiation behavior of the interaction product. To reduce interaction layer (IL) growth, a small amount of Si is added to the Al. As a result, IL growth is affected by the Si content in the Al matrix. In order to predict IL growth during fabrication and irradiation, empirical models were developed. For IL growth prediction during fabrication and any follow-on heating process before irradiation, out-of-pile heating test data were used to develop kinetic correlations. Two out-of-pile correlations, one for the pure Al matrix and the other for the Al matrix with Si addition, respectively, were developed, which are Arrhenius equations that include temperature and time. For IL growth predictions during irradiation, the out-of-pile correlations were modified to include a fission-rate term to consider fission enhanced diffusion, and multiplication factors to incorporate the Si addition effect and the effect of the Mo content. The in-pile correlation is applicable for a pure Al matrix and an Al matrix with the Si content up to 8 wt%, for fuel temperatures up to $200^{\circ}C$, and for Mo content in the range of 6 - 10wt%. In order to cover these ranges, in-pile data were included in modeling from various tests, such as the US RERTR-4, -5, -6, -7 and -9 tests and Korea's KOMO-4 test, that were designed to systematically examine the effects of the fission rate, temperature, Si content in Al matrix, and Mo content in U-Mo particles. A model converting the IL thickness to the IL volume fraction in the meat was also developed.

• 전기학회논문지
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• 제66권1호
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• pp.203-210
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• 2017

In this paper, we propose a electrical/mechanical method to effectively diagnose the local deterioration of a 10m long power shielded twist pair cable defined by the American Wire Gauge (AWG) 14 specification using electrical/mechanical methods. The rapid deterioration of the cable proceeded by using the heating furnace, which is based on the Arrhenius equations proceeds from 0 to 35 years with the deteriorated equivalent model. In this paper, we introduce a method to diagnose the characteristics of locally deteriorated cable by using $S_{21}$ phase and frequency change rate measured by vector network analyzer which is the electrical diagnostic method. The measured $S_{21}$ phase and rate of change of frequency show a constant correlation with the number of years of locally deteriorated cable, thus it can be useful for diagnosing deteriorated cables. The change of modulus due to deterioration was measured by a modulus measuring device, which is defined by the ratio of deformation from the force externally applied to the cable, and the rate of modulus change also shows a constant correlation with the number of years of locally deteriorated cable. Finally, By combining the advantages of electrical/mechanical diagnostic methods, we can efficiently diagnose the local deterioration in the power shielded cable.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권6호
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• pp.1056-1062
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• 2004

발포 폴리스티렌으로부터 증류수로의 잠재적 저분자 물질의 이행을 측정하고 수학적 모델을 이용하여 이행속도를 분석하고 예측하고자 하였다. 총괄 이행의 지표로 사용되는 KMnO$_4$ 소비량, 증발잔류물 등과 특정 이행으로는 styrene monomer를 측정하였다. Fick의 법칙을 사용하여 폴리스티렌으로부터의 이행과 확산에 대한 정량적 모델을 확립하고, 온도 및 용매조건에 따른 확산계수를 구하였다. 이로부터 다양한 사용조건에 대한 이행량을 예측하고, 현실적인 의미를 제시하였다. 발포 폴리스티렌으로부터의 증류수로의 이행물질로서 KMnO$_4$소비량, styrene monomer의 이행은 6$0^{\circ}C$에서 각각 0.030 $\textrm{mm}^2$/h과 6.8${\times}$$10^{-5}$ $\textrm{mm}^2$/h의 값을 보였다. 온도의존성을 나타내는 활성화에너지 값은 KMnO$_4$ 소비량, styrene monomer에 대해 각각 80.5 kJ/㏖ 및 98.6 kJ/㏖로 나타났다. 이행량 측정에서 적절한 이행의 정도를 얻을 수 있는 실험조건을 제시하고, 몇 가지 예상조건에 대해서 styrene monomer의 이행거동을 예측 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.45-52
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• 2008

In order to investigate the initiation and propagation processes of a spherical detonation wave induced by direct initiation, numerical simulations were carried out using two-dimensional compressible Euler equations with an axisymmetric assumption and a one-step reaction model based on Arrhenius kinetics with various levels of ignition energy. By varying the amount of ignition energy, three typical initiation behaviors, which were subcritical, supercritical and critical regimes, were observed. Then, the ignition energy of more than $137.5{\times}10^6$ in non-dimensional value was required for initiating a spherical detonation wave, and the minimum ignition energy(i.e., critical energy) was less than that of the one-dimensional simulation reported by a previous numerical work. When the ignition energy was less than the critical energy, the blast wave generated from an ignition source continued to attenuate due to the separation of the blast wave and a reaction front. Therefore, detonation was not initiated in the subcrtical regime. When the ignition energy was more than the minimum initiation energy, the blast wave developed into a multiheaded detonation wave propagating spherically at CJ velocity, and then a cellular pattern radiated regularly out from the ignition center in the supercritical regime. The influence on ignition energy was observed in the cell width near the ignition center, but the cell width on the fully developed detonation remained constant during the expanding of detonation wave due to the consecutive formation of new triple points, regardless of ignition energy. When the ignition energy was equal to the critical energy, the decoupling of the blast wave and a reaction front appeared, as occurred in the subcrtical regime. After that, the detonation bubble induced by the local explosion behind the blast wave expanded and developed into the multiheaded detonation wave in the critical regime. Although few triple points were observed in the vicinity of the ignition core, the regularly located cellular pattern was generated after the onset of the multiheaded detonation. Then, the average cell width on the fully developed detonation was almost to that in the supercritical regime. These numerical results qualitatively agreed with previous experimental works regarding the initiation and propagation processes.

• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.440-445
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• 2008

정수압 상태의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 파손 모폴로지를 연구하였다. 비디오현미경과 주사전자현미경을 이용한 관찰 결과, 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손모드는 내면에서 외면으로 진전되는 크랙을 수반하는 취성파괴임을 확인하였다. 또한 산화유발시간과 적외선분광분석을 통하여, 파손된 선형저밀도 플리에틸렌 튜빙의 단면상에 열화에 의한 발열 피크와 카르보닐 피크의 증가를 관찰하였다. 열 가속에 의한 음력과 수명특성 사이의 관계를 고려한 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 가속수명시험법 및 시험장치를 개발하였다. 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기 정수압 상태의 수명을 예측하기 위해 아레니우스 모델과 와이블 분포를 적용한 통계학적 기법을 도입하였다. 그 결과, 사용온도 $25^{\circ}C$에서의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기수명을 평가/분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권7호
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• pp.565-572
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• 2021

본 연구에서는 국방 분야에서 분리장치로 사용되고 있는 파이로 장치 중 장기간 보관된 폭발볼트의 성능 및 노화에 관한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 약 10년간 무기체계에 탑재되어 있던 폭발볼트를 확보하였으며, AIAA Standard 및 MIL-STD를 기반으로 성능 및 수명 평가 절차를 수립하였다. 성능 평가를 위해 먼저 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였으며, 내부 회로 및 구조에 이상이 없는지 회로검사와 X-ray 검사를 수행하였다. 비기능 검사가 통과된 시료에 대해서 작동 확인을 위한 성능 시험을 실시하였다. 성능 시험을 통해 폭발볼트의 분리 여부 및 분리시간을 측정하였으며, 일부 시료의 경우 잔여 수명 및 연장 가능성을 확인하기 위해 고온저장시험 후 성능 시험을 실시하였다. 마지막으로 시험 결과와 아레니우스 모델을 바탕으로 잔여 수명 및 신뢰도를 예측하였으며, 수명에 따른 신뢰도를 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제44권1호
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• pp.85-91
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• 2023

Stress urinary incontinence (SUI) occurs when abdominal pressure increases, such as sneezing, exercising, and laughing. Surgical and non-surgical treatments are the common methods of SUI treatment; however, the conventional treatments still require continuous and invasive treatment. Laser have been used to treat SUI, but excessive temperature increase often causes thermal burn on urethra tissue. Therefore, the optimal conditions must be considered to minimize the thermal damage for the laser treatment. The current study investigated the feasibility of the laser irradiation condition for SUI treatment using non-ablative 980 nm laser from a safety perspective through numerical simulations. COMSOL Multiphysics was used to analyze the numerical simulation model. The Pennes bioheat equation with the Beer's law was used to confirm spatio-temporal temperature distributions, and Arrhenius equation defined the thermal damage caused by the laser-induced heat. Ex vivo porcine urethral tissue was tested to validate the extent of both temperature distribution and thermal damage. The temperature distribution was symmetrical and uniformly observed in the urethra tissue. A muscle layer had a higher temperature (28.3 ℃) than mucosal (23.4 ℃) and submucosal layers (25.5 ℃). MT staining revealed no heat-induced collagen and muscle damage. Both control and treated groups showed the equivalent thickness and area of the urethral mucosal layer. Therefore, the proposed numerical simulation can predict the appropriate irradiation condition (20 W for 15 s) for the SUI treatment with minimal temperature-induced tissue.

• 한국식품영양과학회지
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• 제11권1호
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• pp.51-56
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• 1982

가공식품(加工食品)의 가장 중요(重要)한 색소형성(色素形成)으로 알려 진 비효소적(非酵素的) 갈변반응(褐變反應)인 amino-carbonyl반응(反應)에 대(對)한 온도(溫度)의 영향을 규명(究明)하기 위하여 0.05M glucose-arginine을 model system으로 선정하여 처리온도(處理溫度) 및 시간(時間)에 따라 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 함량변화(含量變化)와 생성(生成)되는 melanoidin 색소(色素)의 강도(强度)로써 반응속도상수(反應速度常數)와 반감기(半減期)를 구(求)하였으며, 또 Arrhenius 식(式)에 따라 반응속도상수(反應速度常數)의 온도의존성(溫度依存性)을 조사(調査)하였다. 1. 처리온도(處理溫度) 및 시간별(時間別)로 분해(分解)되는 glucose 및 arginine의 정량(定量)은 carbohydrate analysis 및 $\mu$ Bondapak $C_{18}$ column을 사용(使用)한 HPLC를 이용(利用)함이 효과적(效果的)이었다. 2. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서의 glucose를 제외하고는 모두 1차반응(次反應)에 따랐으나, $100^{\circ}C$이상에서의 glucose에 있어서는 2상(相) 1차반응(次反應)(two-phase first-order reaction)에 따랐다. 또 melanoidin 생성반응(生成反應)에 있어서 $60^{\circ}C$ 및 $80^{\circ}C$에서는 1차반응(次反應)에 따랐으나 $100^{\circ}C$이상에서는 역시 2상(相) 1차반응(次反應)에 따랐다. 3. glucose-arginine 반응(反應)에 의한 melanoidin 색소(色素)의 생성반응(生成反應)은 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 3$\sim$5시간(時間)동안에 거의 완성단계에 있었으며 $100^{\circ}C$이상에서는 거의 차(差)가 없었다. 4. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 melanoidin의 생성반응(生成反應)의 속도상수(速度常數)가 $100^{\circ}C$ 및 $120^{\circ}C$에서 현저한 증가현상(增加現象)을 나타내므로 amino-carbonyl 반응(反應)에 의(依)한 갈색색소형성(褐色色素形成)은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 심하게 일어남을 알 수 있었다. 5. glucose 및 arginine의 분해반응(分解反應)과 이에 따른 melanoidin의 생성반응(生成反應)에 대(對)한 반응속도상수(反應速度常數)의 온도(溫度) 의존성(依存性)은 $100^{\circ}C$이하에서는 Arrhenius식(式)에 따랐으나 $120^{\circ}C$이상의 고온(高溫)에서는 이에 따르지 않았다. 6. glucose 및 arginine 분해반응(分解反應)의 활성화(活性化)에너지는 각각(各各) 12.512kcal/mole과 12.122kcal/mole로서 거의 비슷하고 melanoidin생성반응(生成反應)의 활성화(活性化)에너지는 18.142kcal/mole로서 melanoidin생성반응(生成反應)이 온도(溫度)에 더 민감함을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제24권2호
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• pp.184-189
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• 2013

수용액으로부터 유독한 말라카이트 그린 성분을 제거하는데 있어서 입상 활성탄의 활용가능성을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 흡착변수로서 흡착온도, 접촉시간과 초기농도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료로부터 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 298, 308 및 318 K에서 흡착평형은 Langmuir 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수 값으로부터 입상 활성탄에 의한 말라카이트 그린의 효과적인 처리가 가능하다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 말라카이트그린의 초기농도와 온도가 증가할수록 감소하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 자유에너지변화와 같은 열역학파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 조사하였다. 활성화에너지의 계산값은 입상 활성탄에 대한 말라카이트 그린의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. 자유에너지변화값($\Delta$G = -3.68~-7.76 kJ/mol)과 엔탈피변화값($\Delta$H = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 298~318 K범위에서 자발적이고 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.