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비선형 모델에 의한 다차원 압밀의 수치해석 (Numerical Analysis of Multi-dimensional Consolidation Based on Non-Linear Model)

  • 정진섭;강병선;남궁문
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제1권1호
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    • pp.59-72
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    • 1985
  • 본 논문은 Biot의 압밀이론을 유한요소법에 의해 해석하는 데 있어 수정 Cam-clay model과 해석 기법으로서는 Christian Boehmer방법을 사용한 것이다. 특히 본 해석에 있어서 압밀의 시간간격과 요소의 분할은 정도와 경제성의 관점에서 연구하였다. 나아가 본 프르그램의 정확을 조사하기 인하여 본 프로그램에 Terzaghi의 정해에 의한 일차원추밀의 해석을 시도하여 그 정상성을 확인하고 또한 Magnan이 연구목적으로 수행한 프랑스의 Cubzac-les-ponts에서 시험성토의 결과와 비교하였다. 본 연구에서 얻은 주요결론은 다음과 같다. 1. 일차원압밀의 평우에 배수층에 가까이 갈수록 요소를 세분하면 수치해석에서 더 높은 결과를 얻을 수 있다. 2. 상간간격에 대해서는 1 log cycle당 20회로 하면 안정된다. 3. 긴 배수거리를 갖는 요소에서는 Mandel-cryer 효과가 시간지연과 더불어 일어난다. 4. 본 프로그램에 의해 예측된 초기하중 단계에서 축변위는 성토하중으로 산하는 것 보다도 강성을 주는 Mesh화한 것이 관측치와 잘 일치한다. 5. 본 프로그램에 의해 예측된 간극수압은 Magnan결과와 비교해 볼 때 관측치와 더 잘 일치 한다.

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폴리(비닐피리딘-co-메틸메타아크릴레이트) 기반 열안정성 유기솔더보존제의 합성 및 평가 (Synthesis and Evaluation of Thermo-stable Organic Solderability Preservatives Based Upon Poly(vinyl pyridine-co-methylmethacrylate))

  • 부반티엔;최호석;서충희;장영식;허익상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권2호
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    • pp.161-167
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    • 2011
  • 최근 모바일 전자 제품의 많은 사용으로 인하여 전자 기판의 기계적 충격에 대한 기준이 강화되고 있다. 따라서, 전자 기판의 패키징 공정에서 칩과 기판 사이 솔더 볼의 접합방법은 제품의 안정성과 신뢰성 확보를 위하여 기존의 금속간 화합물을 사용하는 방식에서 유기 솔더 보존제(OSP)를 사용하는 방법으로 전환되고 있다. 그러나 기존의 OSP들은 공정상에서의 열안정성 등의 여러 가지 단점이 발견되어 이를 보완하기 위한 새로운 OSP의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 폴리(비닐피리딘-co-메틸메타아크릴레이트) 기반 열안정성 OSP를 개발하여 구리 박막에 적용, 분석 및 평가함으로써 구리 박막에 대한 산화방지성, OSP의 열 안정성 및 후융해 공정 시 산 또는 알코올 수용액에 의해서 쉽게 용해되는 특성 등을 조사하였다. 그 결과 합성된 공중합체는 구리 시편과의 접착성이 우수하며 산 또는 알코올 성분에 쉽게 용해되고, 높은 열 안정성 및 산화방지 특성을 갖고 있을 뿐만 아니라 기존의 알릴아민이나 아크릴아마이드 함유 공중합체에 비하여 가격, 취성, 흡습성 면에서 더 좋은 특성을 보여주었다.

일방향 탄소나노섬유 강화 Cu 기지 나노복합재료용 중간재 제조에 관한 연구 (The study on the manufacturing intermediary materials for the carbon nanofiber reinforced Cu matrix noncomposite)

  • 백영민;이상관;엄문광
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.46-49
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    • 2003
  • Cu have been widely used as signal transmission materials for electrical electronic components owing to its high electrical conductivity. However, it's size have been limited to small ones due to its poor mechanical properties, Until now, strengthening of the copper at toy was obtained either by the solid solution and precipitation hardening by adding alloy elements or the work hardening by deformation process. Adding the at toy elements lead to reduction of electrical conductivity. In this aspect, if carbon nanofiber is used as reinforcement which have outstanding mechanical strength and electric conductivity, it is possible to develope Cu matrix nanocomposite having almost no loss of electric conductivity. It is expected to be innovative in electric conduct ing material market. The unidirectional alignment of carbon nanofiber is the most challenging task developing the copper matrix composites of high strength and electric conductivity In this study, the unidirectional alignment of carbon nanofibers which is used reinforced material are controlled by drawing process in order to manufacture the intermediary materials for the carbon nanofiber reinforced Cu matrix nanocomposite and align mechanism as well as optimized drawing process parameters are verified via experiments and numerical analysis. The materials used in this study were pure copper and the nanofibers of 150nm in diameter and of $10~20\mu\textrm{m}$ In length. The materials have been tested and the tensile strength was 75MPa with the elongation of 44% for the copper it is assumed that carbon nanofiber behave like porous elasto-plastic materials. Compaction test was conducted to obtain constitutive properties of carbon nanofiber. Optimal parameter for drawing process was obtained by experiments and numerical analysis considering the various drawing angles, reduction areas, friction coefficient, etc Lower reduction areas provides the less rupture of cu tube is not iced during the drawing process. Optimal die angle was between 5 degree and 12 degree. Relative density of carbon nanofiber embedded in the copper tube is higher as drawing diameter decrease and compressive residual stress is occurred in the copper tube. Carbon nanofibers are moved to the reverse drawing direct ion via shear force caused by deformation of the copper tube and alined to the drawing direction.

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P1 비순응 요소를 이용한 비압축성 유동 문제의 위상최적화 (Topology Optimization of Incompressible Flow Using P1 Nonconforming Finite Elements)

  • 장강원;장세명
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1139-1146
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    • 2012
  • P1 비순응 요소를 이용하여 정상 비압축성 Navier-Stokes 유동의 위상최적화 문제를 푸는 방법을 제시한다. 본 연구는 Stokes 유동의 위상최적화 문제에 P1 비순응 요소를 적용하여 그 수치적 효용성을 보인바 있는 이전 연구에 대한 후속 연구이다. 비압축성 물질 해석에서 잠김현상이 발생하지 않으며 선형형상함수를 가지는 P1 비순응 요소의 장점이 관성항을 가지는 유체 문제의 해석과 설계에도 유효한 지를 파악하고자 한다. 일반적으로 사용되는 혼합정식화법과 비교하여 P1 비순응 요소의 사용은 벌칙 함수를 이용하여 연속 방정식을 따로 사용하지 않고 운동방정식에 부과할 수 있기 때문에 자유도의 개수를 감소시킬 수 있다. 벌칙 파라미터가 해의 정확도에 주는 영향과 적정 범위는 수치적으로 검토하도록 한다. 또한 보통의 사각 비순응 요소들이 요소면의 중앙에 절점을 가지고 고차의 형상함수를 지니는데 비하여, 본 연구에서 제시하는 P1 비순응 요소는 요소의 꼭지점에 절점을 가지고 {1, x, y}의 P1 형상함수로 구성됨으로써 수치적인 구현의 용이함이 일반 선형 사절점 요소와 동일하다. 제안한 방법의 효용성을 다양한 레이놀즈수에 따른 유동최적화 문제들을 살펴봄으로써 검증하도록 한다.

Hyaluronic acid의 첨가방법에 따른 하이드로겔 콘택트렌즈의 물리적 특성과 lysozyme 흡착량 비교 (Development of Hyaluronic Acid-Functionalized Hydrogel Lens and Characterization of Physical Properties and Lysozyme Adsorption)

  • 임화림;김호중;전진
    • 한국안광학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.285-291
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    • 2015
  • 목적: 하이드로겔 콘택트렌즈에 HA(hyaluronic acid)를 IPN(interpenetrating polymer network)방법과 화학적 공유결합 방법(CCB; Chemical covalent bonding)으로 첨가하였을 때 광투과율과 함수율의 물리적 특성과 lysozyme 흡착량을 비교하여 하이드로겔 콘택트렌즈의 기능성 부여를 위한 효과적인 HA의 첨가방법을 살펴보고자 한다. 방법: 실험실에서 제조한 하이드로겔 콘택트렌즈에 IPN과 CCB의 두 가지 방법으로 HA를 첨가하였다. 광투과율은 300~800 nm 범위에서 측정하였으며, 함수율은 0.9% NaCl 생리 식염수를 사용하여 중량측정법으로 측정하였다. Lysozyme 흡착량은 lysozyme이 포함된 인공눈물을 제조하여 12시간동안 흡착시킨 후 HPLC로 정량하였다. 결과: HA가 첨가된 하이드로겔 콘택트렌즈의 함수율은 HA가 첨가되지 않은 렌즈에 비해 증가하였으며, CCB 방법에 비해 IPN 결합에서 함수율이 더 높게 나타났다. 광투과율은 HA 첨가 전과 후 모두 90% 이상으로 나타났다. Lysozyme 흡착 감소율은 IPN 방법으로 제조한 콘택트렌즈는 60.0%이며, CCB 방법으로 제조한 콘택트렌즈에서는 40.4%로 나타났다. 결론: CCB 방법은 기능성 물질을 렌즈 내부와 표면 전체에 화학적으로 균일하게 분포시키기에 적절한 방법이며, IPN 방법은 상분리 없이 렌즈 표면에 기능성을 부여하기에 적절한 방법으로 여겨진다.

복분자 발효주의 양조특성 (Alcoholic Fermentation of Bokbunja (Rubus coreanus Miq.) Wine)

  • 최한석;김명곤;박효숙;김용석;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.543-547
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    • 2006
  • 복분자 딸기의 일반성분은 수분 86.5%, 조단백 0.2%, 조지방 0.9%, 조섬유 6.6%, 회분 0.5%, $10^{\circ}Brix$정도의 당함량을 가지고 있었으며, 착즙액의 유리당은 fructose(2.99%), glucose(2.53%) 및 sucrose(0.07%)로 구성되어 있었다. Citric acid(14.57 mg/mL)와 malic acid(2.24 mg/mL)가 주요유기산 성분이었으며, shikimic, pyroglutamic, oxalic 순으로 미량 함유되어있었다. 본 실험에 이용된 3가지 균주중 Sc-24 균주가 복분자 발효에 적당한 것으로 판단되었으며, 발효시 오염방지를 위한 아황산 종류로는 $K_2S_2O_5$ 200 ppm 첨가가 양호하였다. Sc-24균주의 알코올 생산력은 $18-28^{\circ}Brix$의 당농도 범위에서 당농도에 비례적으로 증가하여 9.2-14.8%의 범위를 나타내었다. 매실즙의 첨가는 발효초기 복분자주 색상향상에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났으나 발효과정을 거치면서 색상 개선에 뚜렷한 영향을 볼 수는 없었다. 발효주의 유기산성분은 citric acid와 malic acid가 주요성분으로 발효과정에 의하여 상당량 감소되었고 formic acid와 acetic acid가 생성되었다. 씨를 포함하고 있지 않은 과즙 펄프나 과즙 상태로 발효시켰을 때 떫은맛이 약간 감소하였으며, 설탕의 용해처리는 외관상 주류의 품질에 영향을 미치지 않았다.

토양의 카드뮴흡착과 수도체 카드뮴흡수에 미치는 토성, 물관리 및 개량제 효과 (Effects of Soil Texture, Irrigation System, and Soil Ameliorators on the Cadmium Adsorption in Soil and Uptake in Rice Plant)

  • 정구복;김규식;이종식;권순익
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.128-133
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    • 2000
  • 용액중의 카드뮴 농도 및 개량제 처리에 따른 토양내 카드뮴 흡착특성을 구명하기 위하여 흡착시험을 수행하고, 논에서 토성, 물관리 및 토양개량제 시용에 따른 수도의 카드뮴 흡수 경감효과를 구명하기 위하여 카드뮴이 $0.01\;mg\;L^{-1}$로 함유된 관개용수를 토성(사양토, 식양토) 및 개량제(퇴비, 석회)를 처리한 토양에 상시담수 및 간단관수로 조절하여 시험한 결과는 다음과 같다. 토양에 의한 카드뮴 흡착량은 용액의 카드뮴 초기농도에 비례하여 증가하였고, 양질토양보다 식질토양에서 높은 경향이였다. 유기물 및 석회처리 중가로 토양의 카드뮴 흡착율은 증가하였고 단용보다 병용처리 효과가 크게 나타났다. 수확기 경엽 및 현미중의 카드뮴함량은 사양토보다 식양토에서 낮았고 간단관수보다 상시담수에서 낮았으며 상시담수구중 석회 및 퇴비 병용구에서 흡수 경감효과가 크게 나타났다. 생육중기 및 시험후 토양의 pH는 경엽중 카드뮴함량과 부의 상관을 보였으며, 수확기의 경엽과 현미중의 카드뮴함량 관계는 정의 상관을 보였다.

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수분-열처리에 따른 쌀 전분의 호화특성 (Gelatinization Properties of Rice Starch by Heat-Moisture Treatment)

  • 김수경;신말식
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제6권4호통권13호
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    • pp.33-39
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    • 1990
  • 아끼바레(일반계), 태백(다수계), 미국쌀(인디카형) 전분과 찹쌀전분을 분리하여 수분을 27%로 조절하고 수분-열처리한 다음 전분의 호화특성을 조사하였다. 광투과도에 의한 호화 개시온도는 찹쌀전분은 $50{\sim}55^{\circ}C$, 아끼바레, 태백전분은 $60{\sim}65^{\circ}C$, 미국쌀전분은 $70{\sim}75^{\circ}C$이고 그 이후부터 호화도는 급격히 증가하였다. 수분-열처리하면 호화온도가 증가하였다. amylogram에 의한 생전분의 호화온도는 광투과도에 의한 것과 같은 경향을 보였고 수분-열처리하면 $3{\sim}5^{\circ}C$씩 높아졌으며 각 온도에서의 점도와 최고점도는 감소하였다. DSC에 의한 호화양상은 모든 쌀전분이 single endotherm을 보였고 호화엔탈피는 $2.26{\sim}2.63\;cal/g$의 범위였다. 수분-열처리하면 호화온도는 약간 높아졌으며 호화엔탈피는 $2.06{\sim}2.74\;cal/g$범위였다. 알칼리 호화에 의한 점도는 광투과도의 변화는 아끼바레, 태백전분은 높은 광투과도와 점도를 보였고 그 다음이 찹쌀, 미국쌀전분 순이었다. 수분-열처리하면 모든 전분의 점도는 증가하였으나 광투과도는 아끼바레, 태백, 찹쌀전분은 감소하였고 미국쌀전분은 증가하였다.

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원자력 발전소의 일차 냉각수 정화를 위한 전기탈이온법의 기초연구 (A Study on Electrodeionization for Purification of Primary Coolant of a Nuclear Power Plant)

  • 연경호;문승현;정철영;서원선;정성태
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권2호
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    • pp.73-86
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    • 1999
  • 현재 경수로형 원자력발전소의 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환방법은 제염효과가 우수하고 공정이 단순하며 조작이 간편하기 때문에 광범위하게 활용되고 있으나 비금속성분도 함께 제거하여 수지의 수명이 단축되고 폐이온교환수지가 발생되는 단점이 있다. 본 연구에서는 일차계통 냉각수 정화를 위해 사용되는 이온교환수지의 대체공정으로서 전기투석과 이온교환이 결합된 전기탈이온법의 사용가능성을 조사하기 위해 모의 용액을 이용하여 다양한 실험조건하에서 수행하였다. 실험결과 유입유량이 증가할수록 제거율은 증가하고 전력소모는 감소하였다. 금속성분 제거율에서 제염계수 1000으로 일정한 경향을 나타내었으며 전력소모 면에서는 TDS 3 ppm이하를 기준으로 유입유량이 $2.0{\ell}/min$일 때 $40.3mWh/{\ell}$ 이었다. 유입유속이 동일한 조건에서는 희석실에 채운 이온 교환수지의 함량이 증가할수록 금속성분 제거율과 전력소모에서 효과적인 것으로 평가되었다. 이온 교환수지를 채운 전기탈이온 공정은 이온교환수지 자체에 의한 수리적 저항과 현탁질에 의한 수지의 오염으로 인해 운전이 계속될수록 유량이 감소하게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위해 이온교환수지 대신 이온전도성 스페이서를 설치하여 실험한 결과 유입유량 문제는 해결할 수 있었으나 전력소모와 금속성분 제거율 및 전류효율 면에서 비효율적인 것으로 평가되었다. 전기탈이온 공정의 연속운전에서도 금속성분 제거율에서 제염계수가 1000으로 안정적인 수준을 유지하였다.

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Characteristics of InGaAs/GaAs/AlGaAs Double Barrier Quantum Well Infrared Photodetectors

  • 박민수;김호성;양현덕;송진동;김상혁;윤예슬;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-325
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    • 2014
  • Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

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