• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.723-729
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• 2019

A theoretical analysis was conducted of convective instability driven by buoyancy forces under transient temperature fields in an annular porous medium bounded by coaxial vertical cylinders. Darcy's law and Boussinesq approximation are used to explain the characteristics of fluid motion and linear stability theory is employed to predict the onset of buoyancy-driven motion. The linear stability equations are derived in a global domain, and then cast into in a self-similar domain. Using a spectral expansion method, the stability equations are reformed as a system of ordinary differential equations and solved analytically and numerically. The critical Darcy-Rayleigh number is founded as a function of the radius ratio. Also, the onset time and corresponding wavelength are obtained for the various cases. The critical time becomes smaller with increasing the Darcy-Rayleigh number and follows the asymptotic relation derived in the infinite horizontal porous layer.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권2호
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• pp.9-17
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• 2007

A Green's function approach based on the laminate theory is adopted for solving the two-dimensional unsteady temperature field and the associated thermal stresses in an infinite plate made of functionally graded material (FGM). All material properties are assumed to depend only on the coordinate x (perpendicular to the surface). The unsteady heat conduction equation is formulated into an eigenvalue problem by making use of the eigenfunction expansion theory and the laminate theory. The eigenvalues and the corresponding eigenfunctions obtained by solving an eigenvalue problem for each layer constitute the Green's function solution for analyzing the two-dimensional unsteady temperature. The associated thermoelastic field is analyzed by making use of the thermal stress function. Numerical analysis for a FGM plate is carried out and effects of material properties on unsteady thermoelastic behaviors are discussed.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.42-49
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• 1997

In this paper, the method for soil-structure interaction analyses in the time domain is proposed. The far field soil region which is the outside of the artificial boundary is modeled by using explicit frequency-dependent two dimensional infinite elements which can include multiple wave components propagating into the unbounded medium. Since the dynamic stiffness matrix of the far field soil region using the proposed infinite elements is obtained explicitly in terms of exciting frequencies and constants in the frequency domain, the matrix can be easily transformed into the displacement unit-impulse response matrix, which corresponds to a convolution integral of it in the time domain. To verify the proposed method for soil-structure interaction analyses in the time domain, the displacement responses due to an impulse load on the surface of a soil layer with the rigid bed rock are compared with those obtained by the method in the frequency domain and those by models with extend finite element meshes. Good agreements have been found between them.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.99-110
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• 2020

국외에서는 DNAPL오염부지 정화처리 과정에서 오염된 저투수성 매체를 주요 관리대상으로 고려하며, 저투수성 매체로부터 역확산하는 오염물질과 대수층 오염 지속성에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 국내 지하수 분야에서는 관련 연구가 미비한 실정이기 때문에, 본 논문은 저투수성 매체에서 오염물질의 정확산 및 역확산 현상을 소개하고 대표적인 연구사례를 통해 그 중요성을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 저투수성 매체의 경계조건에 따른 6개의 정확산 및 역확산 시나리오와 각각의 시나리오에 사용된 해석해를 제시하였다. FI (forward diffusion into infinite domain)와 BI (back diffusion from infinite domain) 시나리오는 저투수성 매체의 깊이를 무한하게 가정한 경우, 정확산과 역확산 시나리오를 나타내며 과거 대다수의 저투수성 매체와 관련된 연구에서 사용되었다. 최근 연구에서는 저투수성 매체의 깊이를 유한하게 고려하고 있으며, 본 연구에서 사용한 유한 경계에서 정확산 시나리오는 FFN(forward diffusion into finite domain with no flux boundary), 역확산 시나리오는 BFN (back diffusion from finite domain with no flux boundary)이다. 또한 저투수성 매체 하부 경계를 통한 오염물질의 이동이 가능할 때 정확산 시나리오는 FFF (forward diffusion into finite domain with flux boundary), 역확산 시나리오는 BFF (back diffusion from finite domain with flux boundary)에 해당한다. 본 논문에서 제시한 시나리오와 해석해를 사용한 모델링은 저투수성 매체의 깊이 또는 오염 노출 기간 등의 현장 특성에 맞는 오염처리 공법을 선정하는데 기여할 수 있다. 또한 모델링 결과는 대수층의 정화 이후에도 역확산으로 발생하는 오염의 지속기간, 오염 정도 등의 정보를 제공함으로써 보다 효율적인 오염 정화처리에 기여할 것으로 사료된다.

• Progress in Superconductivity
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• 제3권1호
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• pp.13-16
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• 2001

We have measured the reflectivity of superconducting infinite-layer compounds $Sr_{0.9}$ $Ln_{0.1}$ Cu $O_2$ (Ln=La, Gd, Sm) with $T_{c}$ : 39 K using a Fourier-transform infrared spectrometer. We have identified the optical phonon modes from their infrared reflectivity and conductivity spectra and have proposed possible displacement patterns. The La- and the Gd-doped compounds exhibited only four ($2A_{2u}$ $+2E_{u}$) out of the five ($2A_{2u}$ $3E_{u}$) infrared-active phonons predicted by a group theoretical analysis whereas the Sm-doped compound exhibited all five modes. For the La-doped sample, we investigated the temperature dependence of the optical response functions in a wide temperature range of 7 - 300 K. In FIR region, the reflectivity is apparently enhanced below ~120 $cm^{-1}$ as temperature decreases across $T_{c}$. The value of $2$\Delta$/k_{B}$ $T_{c}$ is about 4.5, which is consistent with maximum gap value of d-wave $high- T_{c}$ cuprates.> c/ cuprates.uprates.s.

• 한국해안해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.429-435
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• 2007

비선형 Boussinesq 파랑전파 모델에서 방파제, 호안 등의 반사 경계면에 스펀지층을 설치하여 반사율을 모의하는 방법을 제안하였다. 스펀지층의 반사특성을 도출하기 위하여 상대 스펀지폭(스펀지층 폭/입사파장)을 변화시키는 일차원 수치실험을 수행하였다. 실험결과, 상대 스펀지폭을 조정함으로써 무반사에서 완전반사까지 반사율을 효과적으로 구현할 수 있음을 보였으며, 실험결과에 근거하여 반사율과 관련 무차원 변수들간의 다중회귀분석식을 제시하였다. 마지막으로, 본 스펀지층을 이차원 방파제에 적용하였으며, 스펀지층이 반사경계로서 평면 이차원 조건에서도 충분히 효과적으로 사용될 수 있음을 예시하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권8호
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• pp.698-706
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• 2013

Structural vibration induced by excitation forces under turbulent boundary layer is investigated in terms of the numerical analysis in this paper. Since the responses of structures excited by the wall pressure fluctuation(WPF) are described by the power spectral density functions, they are calculated and reviewed theoretically for finite and infinite length beams. For the use of numerical approaches, the WPF needs to be discretized but conventional finite element method is not much effective for that purpose because the WPF lose the spatial correlation characteristics. As an alternative numerical technique for WPF modelling, a wavenumber domain finite element approach, called waveguide finite element method, is examined here for infinite length beams. From the comparison between the numerical and theoretical results, it was confirmed that the WFE method can effectively and easily cope with the excitation from WPF and hence the suitable approach.

• 자원환경지질
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• 제53권1호
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• pp.11-21
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• 2020

본 연구는 대수층과 저투수층이 존재하는 단일시스템에서 trichloroethylene (TCE)과 tetrachloroethylene (PCE)의 거동에 대해 1차원 확산 해석해를 사용하여 저투수층의 농도 분포, 대수층과 저투수층의 경계면에서 확산 선속, 그리고 역확산에 의한 대수층의 오염 지속성을 모델링하였다. 모델링에 사용된 해석해는 이전 연구에서 많이 사용되었던 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해와 본 연구에서 제시한 저투수층의 두께가 유한한 조건을 고려한 해석해를 모두 사용하였다. 제시된 해석해의 타당성을 평가하기 위해 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해와 Yang et al.(2015)이 개발한 1차원 확산 해석해의 결과를 Nash-Sutcliffe 유효계수(NSE)로 비교하였다. 저투수층의 농도 분포, 확산 선속, 그리고 대수층의 오염 지속성 등 모든 결과에서 무한한 조건의 해석해를 이용하였을 때 과소평가되는 결과를 나타내었다. 그리고 본 연구에서 제시한 해석해의 결과와 Yang et al. (2015)이 개발한 해석해의 결과는 높은 일치성(NSE = 0.99)을 보였다. 본 연구에서 제시한 해석해를 실제 오염된 부지에 효율적으로 적용하기 위해 유효확산계수, 저투수층의 두께, 그리고 확산된 시간을 이용하여 확산 거리(Z_d)라는 용어를 소개하였다. 확산 거리가 0.7 보다 작은 경우 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해를 사용할 수 있으며, 확산 거리가 0.7 보다 큰 경우 저투수층의 두께가 유한한 확산 해석해를 사용하여야 모델링의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• Coupled systems mechanics
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• 제2권4호
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• pp.375-387
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• 2013

Soils consist of an assemblage of particles with different sizes and shapes which form a skeleton whose voids are filled with water and air. Hence, soil behaviour must be analyzed by incorporating the effects of the transient flow of the pore-fluid through the voids, and therefore requires a two-phase continuum formulation for saturated porous media. The present paper presents briefly the Biot's basic theory of dynamics of saturated porous media with u-P formulation to determine the responses of pore fluid and soil skeleton during cyclic loading. Kelvin elements are attached to transmitting boundary. The Pastor-Zienkiewicz-Chan model has been used to describe the inelastic behavior of soils under isotropic cyclic loadings. Newmark-Beta method is employed to discretize the time domain. The response of fluid-saturated porous media which are subjected to time dependent loads has been simulated numerically to predict the liquefaction potential of a semi-infinite saturated sandy layer using finite-infinite elements. A settlement of 17.1 cm is observed at top surface. It is also noticed that liquefaction occurs at shallow depth. The mathematical advantage of the coupled finite element analysis is that the excess pore pressure and displacement can be evaluated simultaneously without using any empirical relationship.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.250-251
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• 2009

For the fabrication of a multilevel resist (MLR) based on a very thin amorphous carbon (a-C) layer an $Si_{3}N_{4}$ hard-mask layer, the selective etching of the $Si_{3}N_{4}$ layer using physical-vapor-deposited (PVD) a-C mask was investigated in a dual-frequency superimposed capacitively coupled plasma etcher by varying the following process parameters in $CH_{2}F_{2}/H_{2}/Ar$ plasmas : HF/LF powr ratio ($P_{HF}/P_{LF}$), and $CH_{2}F_{2}$ and $H_2$ flow rates. It was found that infinitely high etch selectivities of the $Si_{3}N_{4}$ layers to the PVD a-C on both the blanket and patterned wafers could be obtained for certain gas flow conditions. The $H_2$ and $CH_{2}F_{2}$ flow ratio was found to play a critical role in determining the process window for infinite $Si_{3}N_{4}$/PVDa-C etch selectivity, due to the change in the degree of polymerization. Etching of ArF PR/BARC/$SiO_x$/PVDa-C/$Si_{3}N_{4}$ MLR structure supported the possibility of using a very thin PVD a-C layer as an etch-mask layer for the $Si_{3}N_{4}$ layer.