• 제목/요약/키워드: diffusion coefficients

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Probability-Based Durability Design for Concrete Structure with Crack: Bimodal Distribution of Chloride Diffusion

  • Na, Ung-Jin;Kwon, Seung-Jun
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.22-33
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    • 2015
  • Chloride ions in RC (Reinforced Concrete) structures can cause very severe corrosion in reinforcement steel. It is generally informed that chloride penetration can be considerably accelerated by enlarged chloride diffusion due to cracks. These cracks play a role in main routes through which chloride ions penetrate into the concrete, and also lead to steel corrosion in RC structures exposed to chloride attack, such as port and ocean structures. In this paper, field survey including evaluation of crack and chloride concentration distribution in concrete is performed to investigate an effect of crack on chloride diffusion. The service life of cracked concrete exposed to the marine environmental condition is estimated considering the crack effect on chloride diffusion. For this purpose, diffusion coefficients in cracked concrete are obtained based on the field survey. Using the relationship between diffusion coefficients in the cracked concrete and the crack widths, service life of the cracked concrete is predicted in a probabilistic framework. A bimodal distribution with two peaks, consisting of a weighted sum of two normal distributions is introduced to describe chloride diffusion of the concrete wharf with crack.

계면활성제 수용액에서 미셀형성(제3보) -비이온성과 이온성계면활성제의 혼합 미셀에 있어 자기확산 및 프로톤 이완- (Micelle Formation of Surfactant Solution(3) -Self-Diffusion and 1H Relaxation for Mixed Micelle of Nonionic and Ionic Surfactants-)

  • 최성옥;곽광수;박흥조;남기대
    • 공업화학
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    • 제10권6호
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    • pp.876-880
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    • 1999
  • 이온성과 비이온성계면활성제의 혼합 미셀 용액의 자기확산계수는 NMR FT-PGSE법으로 측정하였다. 또한 프로톤 NMR 피크의 폭을 관찰하였다. 연구된 계는 $C_{12}EO_5/SDS/D_2O$, $C_{12}EO_5/DTAC/D_2O$$C_{12}EO_8/SDS/D_2O$의 혼합계이다. 모든 시료에서 솔벤트와 계면활성제의 몰비는 일정하고 계면활성제의 혼합비는 다양하게 실험을 하였다. $C_{12}EO_5$ 계에서 계면활성제의 자기확산계수는 이온성계면활성제의 혼합비가 약 25%일 때 최소치를 나타내었다. 비이온성계면활성제가 이온성계면활성제로 치환됨에 따라서 자기확산계수가 감소하는 것은 미셀간의 반발력이 증가하기 때문이다. 이온성계면활성제의 높은 분율에서 자기확산계수가 증가하는 것은 미셀의 크기가 감소하기 때문이다. $C_{12}EO_8$ 계에서 계면활성제의 혼합비의 효과는 분자의 기하학적 구조와 큰 관능기의 면적 때문에 거의 없다. 프로톤 NMR 피크와 자기확산계수는 상호 밀접한 관계를 나타내고 알킬 사슬의 메틸렌 시그날의 넓혀짐 현상은 자기확산계수가 작을 때 나타난다.

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다공성 미디아에 있어서 유효확산계수 (Effective Diffusion Coefficient in the Porous Media)

  • Jeehyeong Khim
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.83-90
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    • 1996
  • 토양내에서의 가스나 증기상의 오염물질의 이동은 여러 가지 현상에 의해서 일어나고 있으나 농도차에 의해서 일어나는 확산이 가장 중요하다. 그런데 토양내에서의 확산은 토양 입자들로 인한 확산 부피의 감소, 또 확산경로의 불규칙성, 확산 경로에 있어서 단면적의 변화 등으로 인해 대기중에서 일어나는 확산과는 다른 면을 보인다. 본 논문에서는 이러한 현상을 설명하기 위하여 흔히 사용되는 굴절계수(toruosity), 유효확산계수(effective diffusion coefficient)의 서로 다른 그러나 같은 이름으로 사용되는 많은 정의들과 다양한 수학적 모델들에 대한 비교 검토가 이루어졌다. 굴절계수나 유효확산계수를 사용할 때는 각각의 경우 정의와 각 식의 특징에 대하여 세밀한 검토와 주의가 행하여져야 한다.

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Diffusion of CO2 Molecules in Polyethylene Terephthalate/Polylactide Blends Estimated by Molecular Dynamics Simulations

  • Liao, Li-Qiong;Fu, Yi-Zheng;Liang, Xiao-Yan;Mei, Lin-Yu;Liu, Ya-Qing
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권3호
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    • pp.753-758
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    • 2013
  • Molecular dynamics (MD) simulations have been used to study the diffusion behavior of small gas molecules ($CO_2$) in polyethylene terephthalate (PET)/polylactide (PLA) blends. The Flory-Huggins interaction parameters (${\chi}$) determined from the cohesive energy densities are smaller than the critical value of Flory-Huggins interaction parameters (${\chi}_{critical}$), and that indicates the good compatibility of PET/PLA blends. The diffusion coefficients of $CO_2$ are determined via MD simulations at 298 K. That the order of diffusion coefficients is correlated with the availably fractional free volume (FFV) of $CO_2$ in the PET/PLA blends means that the FFV plays a vital role in the diffusion behavior of $CO_2$ molecules in PET/PLA blends. The slopes of the log (MSD) as a function of log (t) are close to unity over the entire composition range of PET/PLA blends, which confirmes the feasibility of MD approach reaches the normal diffusion regime of $CO_2$ in PET/PLA blends.

해상교량 주탑용 고성능 콘크리트의 기준재령 염소이온 확산계수 (Chloride Diffusion Coefficient at Reference Time for High Performance Concrete for Bridge Pylons in Marine Environment)

  • 윤철수;김기현;양우용;차수원
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.435-444
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    • 2012
  • 기준재령 염소이온 확산계수를 측정하기 위하여 고성능 콘크리트 배합을 선정하고 공시체를 제작하였다. 배합은 해양환경에 건설되는 교량에 적합하도록 선정되었으며 배합설계 변수는 결합재 종류, 물-결합재비, 광물질 혼화재 치환율, 잔골재 종류, 고강도 및 고유동성을 얻기 위한 화학 혼화제 종류, 목표 슬럼프 또는 슬럼프 플로우이다. 시험 결과로부터 기준재령 염소이온 확산계수는 결합재 종류와 그 치환율에 따라 크게 다름을 확인하고, 결합재 종류와 치환율을 고려한 기준재령 확산계수 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 확산계수를 기존 모델의 확산계수 및 추가 확산 계수 측정시험 결과 비교하여 개발된 모델의 타당성을 확인하였다.

Radial and Circumferential Variations in Hygroscopicity and Diffusion Coefficients within a Tree Disk

  • Kang, Wook;Chung, Woo Yang;Eom, Chang Deuk;Han, Yeon Jung;Yeo, Hwan Myeong;Jung, Hee Suk
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제35권2호
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    • pp.29-38
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    • 2007
  • This study was undertaken to investigate the variation of equilibrium moisture content (EMC) in transverse direction and three different directional (longitudinal, radial, and tangential) linear movements, and diffusion coefficients within a tree disc of Korean red pine (pinus densiflora). The EMC gradually increased in heartwood from pith. Therefore, the chemical components might differ even in heartwood and the radial variation in EMC might have a close relationship with the cellulose content within a cross section. The specific gravity increases gradually from pith and the porosity has not direct influence on the variation of EMC within a tree disk. Both the radial and tangential diffusion coefficients exhibited clear trend of increase from pith. The EMC change (${\Delta}EMC$) and tangential diffusion coefficient were close to be axisymmetrical but others were deviated from axisymmetry. The diffusion coefficient decreases with decreasing an activation energy and specific gravity, The diffusion coefficient increased with increasing ${\Delta}EMC$ and hygroscopicity of wood might be inversely proportional to the activation energy, The fJEMC may depend on the chemical constituents of cellulose, hemicellulose and lignin. As the number of sorption sites and sorption capacity of wood increase, therefore, it might be assumed that the hygroscopicity of wood increases while activation energy decreases. Modeling physico-mechanical behavior of wood, the variations should be considered to improve the accuracy.

Pulsed (Field) Gradient Spin Echo (PGSE) NMR에 의한 ADS/OTAC 혼합 수용액에서의 콜로이드 회합체의 자가 확산 계수 (Self-Diffusion Coefficients of Colloidal Association Structures in ADS/OTAC Mixed Aqueous Solutions by Pulsed (Field) Gradient Spin Echo-NMR)

  • 김홍운;임경희;김은희;정재준
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.339-348
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    • 2002
  • Self-diffusion coefficients of colloidal ass9Ciation structures in the aqueous solutions of anionic ammonium dodecyl sulfate (ADS) and cationic octadecyltrimethylammonium chloride (OTAC) surfactants were measured by pulsed-gradient spin echo NMR. The results were interpreted on the basis of the ADS/OTAC/water phase diagram. Crossing the phase boundaries, significant changes in self diffusion coefficients were observed and well correlated to the phase diagram. For the micelles their apparent radii were obtained from Stokes-Einstein equation. Their values were 15 for the ADS micelles and 54 ${{\AA}}$ for the OTAC micelles, respectively. For vesicles which were formed spontaneously at different relative amounts of the surfactants and total surfactant concentrations, the radius was measured as 50 to 200 nm. This result is in fair agreement with those by TEM and light scattering.

역확산 방정식을 이용한 영상복원 알고리즘 (Image Restoration Algorithm using Backward Diffusion Equation)

  • 이석호;최은철;강문기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권1호
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    • pp.34-42
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    • 2003
  • 본 논문은 영상복원을 역확산 과정으로 해석하여 복원된 영상을 역확산 방정식의 해로 구하는 알고리즘을 제안한다. 역확산 과정은 물리적으로 불량위치(ill-posed)과정이기 때문에, 이를 정규화 해주어야 하는데 이를 위해서 역확산 과정을 고유함수(eigenfunction)들의 전개로 나타낸 후에 고유함수들의 계수들을 조작하였다. 본 논문에서는 계수들을 조작할 때 영상이 가지고 있는 주파수 특성을 고려하여 한계주파수(cut-off frequency)를 넘은 경우에 계수들을 시간과 주파수의 감소함수로 나타내어 불량위치문제를 해결하였다. 계수를 주파수에 대찬 감소함수로 나타낸 것은 영상에 저주파 성분이 많고, 고주파 성분이 영상의 형성에 기치는 영향이 상대적으로 적다는 영상의 특성을 고려한 것이다. 이러한 감소함수를 사용하였을 때 불랑위치 문제를 해결할 수 있다는 것을 증명하였고, 실험적으로 양질의 영상을 산출함을 보였다.

스트레인을 받고 있는 표면에서의 원자 확산계수 (Surface Diffusion Coefficients of Adatoms on Strained Overlayers)

  • 정경훈;윤종건;김호원;강세종
    • 한국진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.381-386
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    • 2008
  • W(110) 표면에 성장한 Co 박막에서 원자 정역학을 주사터널링 현미경으로 연구했다. 원자섬의 개수 밀도를 측정하여 원자 확산 계수의 비를 알 수 있었다. W(110) 표면, Co가 1 원자층 성장된 표면, Co가 2 원자층 성장된 표면의 원자 확산 계수의 비는 상온에서 1:124:33000인 것으로 측정되었다. Co가 2 원자층 성장된 표면의 확산 계수가 Co 가 1 원자층 성장된 표면의 확산 계수보다 큰 것은 이종성장의 스트레인 효과로 인한 것으로 해석되었다.

$e^-$-$CF_4$산란중에서 전자군의 확산계수 및 에너지분포함수 연구 (Analysis of Electron Swarm Diffusion Coefficients and Energy Distribution Function in $e^-$-$CF_4$ Scattering)

  • 하성철;임상원
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권4호
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    • pp.342-348
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    • 1997
  • In this paper, the behavior of electron swarm parameters and energy distribution function of the discharge under high E/N condition in e$^{-10}$ -CF$_{4}$ gas have been analysed over the E/N range from 1-300(Td) by the MCS and BEq methods using set of electron collision cross section determined by the authors. The swarm parameters and energy distribution function have been calculated for the pulsed Townsend, steady-state Townsend and Time of Flight methods. The results gained that the value of electron swarm parameters such as the electron drift velocity, the electron ionization and attachment coefficients and longitudinal diffusion coefficients in agreement with the experimental and theoretical data for a range of E/N. The electron energy distribution function has been explained and analysed in e$^{-10}$ -CF$_{4}$ at E/N : 5, 10, 100, 200, 300(Td) for a case of the equilibrium region in the mean electron energy and respective set of electron collision cross sections. The validity of the results has been confirmed by TOF and SST methods.

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