Nguyen, Thi Thanh Diep;Park, Ji Won;Nguyen, Van Minh;Yoon, Hyeon Kyu;Jung, Joseph Chul;Lee, Michael Myung Sub
한국해양공학회지
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제36권3호
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pp.153-160
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2022
Moored floating platforms have great potential in ocean engineering applications because a mooring system is necessary to keep the platform in station, which is directly related to the operational efficiency and safety of the platform. This paper briefly introduces the technical and operational details of an optical sensor for measuring the tension of mooring lines of a moored platform in waves. In order to check the performance of optical sensors, an experiment with a moored floating platform in waves is carried out in the wave tank at Changwon National University. The experiment is performed in regular waves and irregular waves with a semi-submersible and triangle platform. The performance of the optical sensor is confirmed by comparing the results of the tension of the mooring lines by the optical sensor and tension gauges. The maximum tension of the mooring lines is estimated to investigate the mooring dynamics due to the effect of the wave direction and wavelength in the regular waves. The significant value of the tension of mooring lines in various wave directions is estimated in the case of irregular waves. The results show that the optical sensor is effective in measuring the tension of the mooring lines.
Removal of variability in spectra data before the application of chemometric modeling will generally result in simpler (and presumably more robust) models. Particularly for sparsely sampled data, such as typically encountered in diode array instruments, the use of Savitzky-Golay (S-G) derivatives offers an effective method to remove effects of shifting baselines and sloping or curving apparent baselines often observed with scattering samples. The application of these convolution functions is equivalent to fitting a selected polynomial to a number of points in the spectrum, usually 5 to 25 points. The value of the polynomial evaluated at its mid-point, or its derivative, is taken as the (smoothed) spectrum or its derivative at the mid-point of the wavelength window. The process is continued for successive windows along the spectrum. The original paper, published in 1964 [1] presented these convolution functions as integers to be used as multipliers for the spectral values at equal intervals in the window, with a normalization integer to divide the sum of the products, to determine the result for each point. Steinier et al. [2] published corrections to errors in the original presentation [1], and a vector formulation for obtaining the coefficients. The actual selection of the degree of polynomial and number of points in the window determines whether closely situated bands and shoulders are resolved in the derivatives. Furthermore, the actual noise reduction in the derivatives may be estimated from the square root of the sums of the coefficients, divided by the NORM value. A simple technique to evaluate the actual convolution factors employed in the calculation by the software will be presented. It has been found that some software packages do not properly account for the sampling interval of the spectral data (Equation Ⅶ in [1]). While this is not a problem in the construction and implementation of chemometric models, it may be noticed in comparing models at differing spectral resolutions. Also, the effects on parameters of PLS models of choosing various polynomials and numbers of points in the window will be presented.
Climate change has worsened droughts and floods, and created conditions more likely to lead to pathogen contamination of surface water and groundwater. Thus, there is a growing need to disinfect livestock water. Ultraviolet (UV) irradiation is widely accepted as an appropriate method for disinfecting livestock water, as it does not produce hazardous chemical compounds and kills pathogens. However, UV-based disinfection inevitably consumes electricity, so it is necessary to improve UV disinfection effectiveness. Aluminum-based reflective nanolens arrays that enhanced the effectiveness of a continuous-flow UV water disinfection system were developed using electrochemical and chemical processes, including electropolishing and two-step anodization. A continuous UV disinfection system was custom designed and the parts were produced using a three-dimensional printer. Electropolished aluminum was anodized at 40 and 80 V in 0.3 M oxalic acid, at 120 and 160 V in 1.0 M phosphoric acid, and at 200 and 240 V in 1.5 M citric acid. The average nanolens diameters (D) of the aluminum-based reflective nanolens arrays prepared using 40, 80, 120, 160, 200, and 240 V anodization were 95.44, 160.98, 226.64, 309.90, 296.32, and 339.68 nm, respectively. Simple UV reflection behind irradiated water disinfected Escherichia coli O157:H7 in water more than did the non-reflective control. UV reflection and focusing behind irradiated water using an aluminum-based reflective nanolens array disinfected E. coli O157:H7 more than did simple UV reflection. Such enhancement of the UV disinfection effectiveness was significantly effective when a nanolens array with D 226.64 nm, close to the wavelength of the irradiated UV (254 nm), was used.
Hyun-Joong Kim;Hee-Won Yoon;Min-A Lee;Young-Hoon Kim;Chang Joo Lee
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제33권1호
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pp.106-113
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2023
The supply of microbiological risk-free water is essential to keep food safety and public hygiene. And removal, inactivation, and destruction of microorganisms in drinking water are key for ensuring safety in the food industry. Ultraviolet-C (UV-C) irradiation is an attractive method for efficient disinfection of water without generating toxicity and adversely affecting human health. In this study, the disinfection efficiencies of UV-C irradiation on Shigella flexneri (Gram negative) and Listeria monocytogenes (Gram positive) at various concentrations in drinking water were evaluated using a water purifier. Their morphological and physiological characteristics after UV-C irradiation were observed using fluorescence microscopy and flow cytometry combined with live/dead staining. UV-C irradiation (254 nm wavelength, irradiation dose: 40 mJ/cm2) at a water flow velocity of 3.4 L/min showed disinfection ability on both bacteria up to 108 CFU/4 L. And flow cytometric analysis showed different physiological shift between S. flexneri and L. monocytogenes after UV-C irradiation, but no significant shift of morphology in both bacteria. In addition, each bacterium revealed different characteristics with time-course observation after UV-C irradiation: L. monocytogenes dramatically changed its physiological feature and seemed to reach maximum damage at 4 h and then recovered, whereas S. flexneri seemed to gradually die over time. This study revealed that UV-C irradiation of water purifiers is effective in disinfecting microbial contaminants in drinking water and provides basic information on bacterial features/responses after UV-C irradiation.
Calcium fluoride (CaF2) single crystal is applied to numerous industrial applications, especially for optical uses. To have excellent optical transmission properties, however, CaF2 crystals should be carefully fabricated through liquid-phase crystal growth techniques. In this study, as one of the early stage research activities to grow CaF2 crystals with a good transmittance at the ultraviolet wavelength range, computational thermodynamic models were provided to deepen the understanding of the crystal growing processes of CaF2 under various conditions. To remove point defects and oxygen impurities in the grown CaF2 crystals, the system was thermodynamically evaluated to get optimal process conditions. From the reviews of previous experimental studies, computational thermodynamic approaches were found to be an effective and powerful tool to understand the meaning of the crystal growth processes and to obtain optimal process conditions.
Goo, Hyeyoon;Kim, Hoon;Ahn, Jin-Chul;Cho, Kyong Jin
Medical Lasers
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제8권2호
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pp.50-58
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2019
Background and Objectives Low-level light therapy (LLLT) is an application of low-power light for various purposes such as promoting tissue repair, reducing inflammation, causing analgesia, etc. A previous study suggested the effect of light emitting diode (LED) light with the wavelength of 740 nm for promoting wound healing of corneal epithelial cells. This current study aimed to confirm the effect of LLLT for managing inflammation of a dry eye disease (DED) mouse model. Materials and Methods A total of 50C57BL/6 female mice were randomly grouped into 5 groups to compare the effect of LLLT:1) Control group, 2) Only LLLT group, 3) Dry eye group, 4) LLLT in dry eye group, and 5) Early treatment group. DED was induced with 4 daily injections of scopolamine hydrobromide and desiccation stress for 17 days, and LLLT at 740 nm was conducted once every 3 days. To analyze the effect of LLLT on the DED mouse model, tear volume, corneal surface irregularities, and fluorescence in stained cores were measured, and the level of inflammation was assessed with immunohistochemistry. Results The DED mouse model showed significant deterioration in the overall eye condition. After LLLT, the amount of tear volume was increased, and corneal surface irregularities were restored. Also, the number of neutrophils and the level of inflammatory cytokines significantly decreased as well. Conclusion This study showed that LLLT at 740 nm was effective in controlling the corneal conditions and the degree of inflammation in DED. Such findings may suggest therapeutic effects of LLLT at 740 nm on DED.
Sea cucumbers (Holothuria scabra), also known as beche-de-mer, are highly valued as a luxurious food item and have been utilized as a traditional tonic food in various Asian countries for centuries. The body walls of sea cucumbers are the main edible part, which are primarily composed of glycosaminoglycan (GAG). The rehydration of dried sea cucumber is a crucial step prior to further processing. The aim of this study was to assess the impact of ultrasound-assisted rehydration (UAR) on the quality of dried sea cucumbers. The experiment used four different rehydration methods, including conventional methods at 27℃ (KV27℃) and 15℃ (KV15℃), as well as a combination of ultrasound at 27℃ with conventional at 15℃ (UAR27 + KV15℃) and ultrasound at 15℃ with conventional at 15℃ (UAR15 + KV15℃). Results indicated that the rehydration rate (RR) was significantly affected by both the rehydration method and the temperature used (p < 0.05). UAR27 + KV15℃ was identified as the most effective method in terms of rehydration behavior and quality characteristics of dried sea cucumber, with a RR of 0.58 ± 0.53 gH2O/hour and reduced rehydration time of up to 28 hours. Moreover, the UAR27 + KV15℃ method demonstrated superior rehydration potential, nutritional value (proximate composition and sulfate content), color, lower energy, and microstructure properties compared to the other methods. The sulfate content and yield of sulfated GAGs were determined to be 89.4 mg/g and 52.8 ㎍/g, respectively. Confirmation of the absorption band of the sulfate group showed the presence of 3-N-acetyl galactosamine at a wavelength of 1,269 cm-1 and C-O-S at 860 cm-1. The sea cucumbers treated with UAR exhibited a GAG content approximately 2.9 times higher than those rehydrated with the conventional method. Eventually, the combination of UAR at 27℃ with conventional at 15℃ methods can significantly accelerate the rehydration of sea cucumber without negatively affecting its physical quality properties.
Muhammad Aslam Khoso;Seher Saleem;Altaf H. Nizamani;Hussain Saleem;Abdul Majid Soomro;Waseem Ahmed Bhutto;Saifullah Jamali;Nek Muhammad Shaikh
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권6호
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pp.200-206
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2024
Laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) technique has been used for the elemental composition of the soils. In this technique, a high energy laser pulse is focused on a sample to produce plasma. From the spectroscopic analysis of such plasma plume, we have determined the different elements present in the soil. This technique is effective and rapid for the qualitative and quantitative analysis of all type of samples. In this work a Q-switched Nd: YAG laser operating with its fundamental mode (1064 nm laser wavelength), 5 nanosecond pulse width, and 10 Hz repetition rate was focused on soil samples using 10 cm quartz lens. The emission spectra of soil consist of Iron (Fe), Calcium (Ca), Titanium (Ti), Silicon (Si), Aluminum (Al), Magnesium (Mg), Manganese (Mn), Potassium (K), Nickel (Ni), Chromium (Cr), Copper (Cu), Mercury (Hg), Barium (Ba), Vanadium (V), Lead (Pb), Nitrogen (N), Scandium (Sc), Hydrogen (H), Strontium (Sr), and Lithium (Li) with different finger-prints of the transition lines. The maximum intensity of the transition lines was observed close to the surface of the sample and it was decreased along the axial direction of the plasma expansion due to the thermalization and the recombination process. We have also determined the plasma parameters such as electron temperature and the electron number density of the plasma using Boltzmann's plot method as well as the Stark broadening of the transition lines respectively. The electron temperature is estimated at 14611 °K, whereas the electron number density i.e. 4.1 × 1016 cm-3 lies close to the surface.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권1호
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pp.70-77
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2014
본 논문에서는 실리콘 RFIC(radio frequency integrated circuit) 상에서 초소형 수동소자에의 응용을 위하여 다양한 형태의 주기적 스트립 구조(PSS, periodic strip structure)를 이용한 전송선로의 기본 특성을 연구하였다. 그 결과에 의하면, 본 논문에서 제안한 다양한 형태의 PSS 구조를 가지는 전송선로는 종래의 코프레너 선로(CPW, coplanar wave guide)에 비해 강한 slow-wave 특성에 의해 단파장 특성을 보여주었으며, 특히, PSS와 접지면 사이에 contact가 존재하고 PSS에 slot이 존재하지 않는 with-contact 구조가 RF 소자의 소형화에 가장 효과적임을 알 수 있었다. 구체적으로 with-contact 형태의 전송선로에 대한 실리콘 박막상의 점유면적은 종래의 코프레너 선로에 비해 4.39%로 점유면적이 대폭 축소되었다. 대역폭 계산결과에 의하면 모든 형태의 PSS 구조는 적어도 차단주파수가 384 GHz이상의 광대역 특성을 보여주었다. 상기 결과들로부터 본 논문에서 제안한 다양한 형태의 PSS 구조를 가지는 전송선로는 광대역 및 초소형 RF 수동소자로써 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있으며, 특히, with-contact 구조가 RF 소자의 소형화에 가장 효과적임을 알 수 있었다.
New PPV based conjugated polymers, containing terphenyl units, were prepared as the electroluminescent (EL) layer in light-emitting diodes (LEDs). The prepared polymers, poly[2,5-bis(4-(2-etylhexyloxy)phenyl)-1,4-phenylenevinylene] (BEHP-PPV), poly[2-(2-ethylhexyloxy)-5-(4-(4-(2-etylhexyloxy)phenyl)phenyl)-1,4-phenylenevinylene] (EEPP-PPV) and poly[2-(2-ethylhexyloxy)-5-(9,9-bis(2-etylhexyl)fluorenyl)-1,4 phenylenevinylene] (EHF-PPV), were soluble in common organic solvents and used as the EL layer in double layer light-emitting diodes (LEDs) (ITO/PEDOT/polymer/Al). The polymers were prepared by the Gilch reaction. The number-average molecular weight $(M_n)$, weight-average molecular weight $(M_w)$, and the polydispersities (PDI) of these polymers were in the range of 9000-58000, 27000-231000, 2.9-3.9, respectively. These polymers have quite good thermal stability with decomposition starting above 320-350. The polymers show photoluminescence (PL) with maximum peaks at around 526-562 nm (exciting wavelength, 410 nm) and blue EL with maximum peaks at around $\lambda_{max}$ = 526-552 nm. The current-voltageluminance (I-V-L) characteristics of polymers show turn-on voltages of 5 V. Even though both of EEPP-PPV and BEHP-PPV have the same terphenyl group in the repeating unit, EEPP-PPV with directly substituted alkoxy group in the back bone has longer effective conjugation length than BEHP-PPV, and exhibits red shift in the PL spectra. Both of EEPP-PPV and EHF-PPV have ter-phenyl units and directly substituted alkoxy group in back bone. EHF-PPV with fluorenyl unit attached to the PPV backbone has shorter effective conjugation length than EEPP-PPV with biphenyl unit, and exhibits blue shift in the PL spectra.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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