• Steel and Composite Structures
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• 제47권4호
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• pp.523-537
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• 2023

This paper proposed a new self-centering brace (SCB), which consists of four post-tensioned (PT) high strength steel strands and energy absorbing steel plate (EASP) clusters. First, analytical equations were derived to describe the working principle of the SCB. Then, to investigate the hysteretic performance of the SCB, four full-size specimens were manufactured and subjected to the same cyclic loading protocol. One additional specimen using only EASP clusters was also tested to highlight the contribution of PT strands. The test parameters varied in the testing process included the thickness of the EASP and the number of EASP in each cluster. Testing results shown that the SCB exhibited nearly flag-shape hysteresis up to expectation, including excellent recentering capability and satisfactory energy dissipating capacity. For all the specimens, the ratio of the recovered deformation is in the range of 89.6% to 92.1%, and the ratio of the height of the hysteresis loop to the yielding force is in the range of 0.47 to 0.77. Finally, in order to further understand the mechanism of the SCB and provide additional information to the testing results, the high-fidelity finite element (FE) models were established and the numerical results were compared against the experimental data. Good agreement between the experimental, numerical, and analytical results was observed, and the maximum difference is less than 12%. Parametric analysis was also carried out based on the validated FE model to evaluate the effect of some key parameters on the cyclic behavior of the SCB.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권1호
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• pp.83-94
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• 2023

An accurate and highly efficient inverse element labelled iPCB is developed based on the inverse finite element method (iFEM) for real-time shape estimation of plane-curved structures (such as arch bridges) utilizing onboard strain data. This inverse problem, named shape sensing, is vital for the design of smart structures and structural health monitoring (SHM) procedures. The iPCB formulation is defined based on a least-squares variational principle that employs curved Timoshenko beam theory as its baseline. The accurate strain-displacement relationship considering tension-bending coupling is used to establish theoretical and measured section strains. The displacement fields of the isoparametric element iPCB are interpolated utilizing nonuniform rational B-spline (NURBS) basis functions, enabling exact geometric modelling even with a very coarse mesh density. The present formulation is completely free from membrane and shear locking. Numerical validation examples for different curved structures subjected to different loading conditions have been performed and have demonstrated the excellent prediction capability of iPCBs. The present formulation has also been shown to be practical and robust since relatively accurate predictions can be obtained even omitting the shear deformation contributions and considering polluted strain measures. The current element offers a promising tool for real-time shape estimation of plane-curved structures.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권1호
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• pp.93-101
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• 2024

This paper presents an experimental and analytical study on a steel slit damper designed as an energy dissipative device for earthquake protection of structures considering soil-structure interaction. The steel slit damper is made of a steel plate with a number of slits cut out of it. The slit damper has an advantage as a seismic energy dissipation device in that the stiffness and the yield force of the damper can be easily controlled by changing the number and size of the vertical strips. Cyclic loading tests of the slit damper are carried out to verify its energy dissipation capability, and an analytical model is developed validated based on the test results. The seismic performance of a case study building is then assessed using nonlinear dynamic analysis with and without soil-structure interaction. The soil-structure system turns out to show larger seismic responses and thus seismic retrofit is required to satisfy a predefined performance limit state. The developed slit dampers are employed as a seismic energy dissipation device for retrofitting the case study structure taking into account the soil-structure interaction. The seismic performance evaluation of the model structure shows that the device works stably and dissipates significant amount of seismic energy during earthquake excitations, and is effective in lowering the seismic response of structures standing on soft soil.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제20권4호
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• pp.442-457
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• 2024

The issues were studied of an open-source scaling drone imagery platform, called WebODM. It is known that processing drone images has a high demand for resources because of many preprocessing and post-processing steps involved in image loading, orthophoto, georeferencing, texturing, meshing, and other procedures. By default, WebODM allocates one node for processing. We explored methods to expand the platform's capability to handle many processing requests, which should be beneficial to platform designers. Our primary objective was to enhance WebODM's performance to support concurrent users through the use of container technology. We modified the original process to scale the task vertically and horizontally utilizing the Kubernetes cluster. The effectiveness of the scaling approaches enabled handling more concurrent users. The response time per active thread and the number of responses per second were measured. Compared to the original WebODM, our modified version sometimes had a longer response time by 1.9%. Nonetheless, the processing throughput was improved by up to 101% over the original WebODM's with some differences in the drone image processing results. Finally, we discussed the integration with the infrastructure as code to automate the scaling is discussed.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.37-46
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• 2009

조합이 시행하는 도시개발사업이 계속해서 증가하고 있음에도 불구하고, 각종 인허가과정의 중복, 관련법규정상제영향평가(환경, 재해, 교통 등)의 중복, 체비지(替費地) 매각, 도시개발사업에 대한 환경영향평가의 장기화에 의한 시공사의 부도 등 어려움이 많다. 본 연구에서는 도시개발사업에 관련되는 사업관련자(공공기관 설계 및 감리자 조합(조합원포함), 시공사)들을 중심으로 설문조사를 실시하여 사업진행상의 문제점들을 파악하고 계층분석(AHP)을 통하여 사업진행상 문제점개선요인들의 중요도를 분석하고 환지방식에 의한 도시개발사업의 효율적인 토지이용을 도모하기 위한 활성화방안을 제시하였다. 설문조사를 통하여 35개의 문제점개선변수(PIF-problem improvement factor)를 추출하였으며, 이를 대상으로 요인분석 (factor loading 0.4 이하 1개 변수 삭제후 34개변수이용) 결과 도시개발사업의 활성화에 영향을 미치는제영향평가의 통합심의, 조합운영능력, 시공사수행능력, 기반시설부담금, 환지계획의 이해부족, 사업비조달능력, 사업주체 불명확, 조합의 전문성 결여, 민원해결 능력의 9가지 요인을 도출하였다.제영향평가의 통합심의(PIF1)가 도시개발사업의 활성화에 광범위하게 영향을 미치는 것으로 나타났으며, AHP분석결과 사업비조달능력(PIF6)의 가중치가 25.0%로 도시개발사업의 활성화를 위해서 가장 중요한 요인으로 나타났으며, 다음 사업주체의 불명확화(PIF7)가 1.8%로서 가중치가 가장 낮게 나타났다. 책임소제의 크기를 분석한 결과 PIF1(제영향평가의 통합심의)은 행정관청에 가장 중요한 책임이 있는 것으로 인식하지만 PIF2(조합운영능력)는 조합에게 PIF3(시공사 수행능력)는 시공사에게 PIF4(기반시설부담금)는 행정관청, PIF5(환지계획 이해부족)는조합과 컨설턴트 PIF6(사업비 조달능력)는 시공사에게 PIF7(사업주체 불명확)은 조합에게, PIF8(조합의 전문성)과 PIF9(민원해결 능력)은 조합에게 가장 큰 책임소재가 있는 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.783-792
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• 2007

부직포 여과막 생물반응조의 질산화 성능을 파악하기 위하여 주입폐수의 암모니아 농도를 $54\sim1,400$ mg/L 그리고 알칼리도를 $43\sim10,480$ mg/L로 변화시키면서 약 11시간의 체류시간에서 641일간 실험을 실시한 결과 반응조의 MLSS농도는 최초의 2,650 mg/L 에서 830 mg/L까지 감소하였다가 최고 8,340 mg/L까지 증가함으로써 반응조의 용적부하는 $0.120\sim3.130$ kg $NH_3-N/m^3-day$의 범위에서 변하였으나 F/M 비는 $0.067\sim0.414$ kg $NH_3-N/kg$ MLSS-day의 적은 변화를 보였다. 각 실험단계별 평균 질산화 효율이 $35.2\sim100%$로서, 최대 질산화율은 2.970 kg $N/m^3-day$ 또는 0.489 g N/g MLVSS-day로 나타났다. MLVSS의 질산화미생물 분율은 최초의 7.1%에서 최고 100%까지 변하였으나 부직포 여과막에 형성된 생물막의 경우에는 2.2%의 매우 낮은 값을 보였다. 미생물 성장계수는 0.117 g VSS/g N removed로 그리고 알칼리도 소모량은 평균 7.08 g alkalinity/g NOx-N produced로 측정되었다. 이러한 실험결과로 보아 부직포 여과막 생물반응조가 고농도 암모니아 폐수의 질산화에 적합한 공법으로 판단된다.

• 전기화학회지
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• 제22권4호
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• pp.155-163
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• 2019

우수한 수명특성을 지니는 흑연과 높은 용량을 지니고 있는 실리콘 일산화물의 혼합전극을 제조하여 리튬이온 이차전지용 음극으로 적용하여 이의 사이클 성능에 대하여 평가하였다. 천연흑연과 실리콘 일산화물을 9:1의 질량비로 혼합하여 제조한 전극은 $480mAh\;g^{-1}$의 가역용량으로 천연흑연에 비하여 33% 이상의 높은 용량을 나타내었다. 그러나, 실리콘 일산화물의 부피변화로 인하여 용량의 퇴화가 지속적으로 발생하였다. 본 연구에서는 전극 및 전해질의 구성에 변수들을 적용하여 각각의 변수가 영향을 주는 전기화학적 특성을 파악하고 이를 통하여 사이클 수명을 향상시킬 수 있는 방안을 모색하고자 하였다. 전극 제조 시에 poly(vinylidene fluoride)(PVdF) 바인더에 비하여 carboxymethyl cellulose (CMC) 바인더는 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었으며, CMC와 styrene-butadiene rubber (SBR)을 함께 사용하는 SBR/CMC 바인더의 경우에는 CMC 단독 바인더를 사용하는 경우와 유사한 사이클 특성과 동시에 속도특성에서 장점을 지니고 있었다. 전해액 첨가제로 fluoroethylene carbonate (FEC)를 적용하는 경우에 수명특성이 크게 개선되었다. FEC의 함량이 10 질량%로 높아지게 되면 전지의 속도특성이 저하되기 때문에 5 질량%의 사용이 적절하였다. 또한 전극의 로딩값을 낮추게 되면 사이클 특성을 크게 향상시킬 수 있었으며, 집전체를 사포로 연마하여 거칠기를 증가시키는 것도 사이클 특성의 개선을 가져올 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권1호
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• pp.35-45
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• 2013

콘크리트 충전강관 기둥은 우수한 구조성능에도 불구하고 폐단면이라는 특성 상 내다이아프램 형태의 접합부 제작이 어려워 시공성에 다소 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 미리 내다이아프램이 설치된 ㄷ형태의 부재 두 개를 용접하여 각형강관을 제작하는 방법을 제안한다. 접합부의 상부 다이아프램은 수평플레이트를, 하부는 수직 플레이트를 사용하였다. 본 연구는 제시된 접합부의 구조적 성능을 평가하기 위해 접합부 상 하부를 6개의 단순인장 실험과 실대 크기인 2개의 T형 기둥-보 접합부에 대해 반복가력 실험을 수행하였다. 단순인장 실험에서의 주요변수는 상부 다이아프램의 형태와 가력방향이며 하부 다이아프램은 수직 플레이트의 두께와 구멍 개수이고, 실대형 접합부의 변수는 가력방향이다. 실험결과 모서리 절삭형태는 큰 영향이 없었으며 강축방향이 약축방향보다 초기강성이 16~24% 높았다. 수직 플레이트의 구멍개수와 두께가 증가함에 따라 최대내력이 각 약 5% 증가하였다. 실대형 T형 접합부의 가력축에 따른 내력 차이는 크지 않았으며 보의 전소성모멘트에 도달할 때까지 안정적인 거동을 나타냈다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.603-610
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• 2009

본 연구는 휘발성유기화합물질의 분해능력을 가진 yeast인 Candida tropicalis를 이용하여, 대표적인 휘발성 유기화합물질인 톨루엔과 MEK의 제거효율을 향상시키기 위하여 수행되었다. 반응기는 가스상으로 유입되는 톨루엔과 MEK의 물질전달 능력을 향상시키기 위하여 airlift loop 형태로 선택하였고, yeast 미생물의 효과적인 포괄고정화를 위해 분말활성탄(PAC)과 알지네이트(Alginate), PEG로 고분자 담체를 형성하였다. Airlift loop bioreactor의 물질전달성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였으며, 기체체류시간 15초에서 담체를 첨가하지 않은 액상의 톨루엔 물질전달계수($K_La$) 값이 1.29 $min^{-1}$이었으나, 고분자 담체를 첨가한 경우 톨루엔의 $K_La$는 4.07 $min^{-1}$로 증가하였다. 따라서 고분자담체를 적용하는 것이 기상으로 유입되는 휘발성유기화합물의 물질전달을 향상시키는 것으로 확인되었다. 이러한 airlift loop bioreactor와 yeast 포괄고정 담체를 적용하여 체류시간을 60초, 30초, 15초에서 유입부하에 변화를 주며 실험을 진행한 결과, 톨루엔 5, 10, 19, 37 g/$m^3$/hr, MEK 4.5, 8.9, 17.8, 35.1 g/$m^3$/hr의 유입부하 변화에도 전체 80% 이상의 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 airlift loop bioreactor의 분해능을 확인하기 위하여 유입부하를 단기간 변화시켜 주며 실험한 결과, 톨루엔과 MEK의 최대분해능은 각각 70.4 g/$m^3$/hr, 56.4 g/$m^3$/hr로 확인되었다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권1호
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• pp.49-54
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• 2014

Background: Hydrogels are a class of polymers that can absorb water or biological fluids and swell to several times their dry volume, dependent on changes in the external environment. In recent years, hydrogels and hydrogel nanocomposites have found a variety of biomedical applications, including drug delivery and cancer treatment. The incorporation of nanoparticulates into a hydrogel matrix can result in unique material characteristics such as enhanced mechanical properties, swelling response, and capability of remote controlled actuation. Materials and Methods: In this work, synthesis of hydrogel nanocomposites containing magnetic nanoparticles are studied. At first, magnetic nanoparticles ($Fe_3O_4$) with an average size 10 nm were prepared. At second approach, thermo and pH-sensitive poly (N-isopropylacrylamide -co-methacrylic acid-co-vinyl pyrrolidone) (NIPAAm-MAA-VP) were prepared. Swelling behavior of co-polymer was studied in buffer solutions with different pH values (pH=5.8, pH=7.4) at $37^{\circ}C$. Magnetic iron oxide nanoparticles ($Fe_3O_4$) and doxorubicin were incorporated into copolymer and drug loading was studied. The release of drug, carried out at different pH and temperatures. Finally, chemical composition, magnetic properties and morphology of doxorubicin-loaded magnetic hydrogel nanocomposites were analyzed by FT- IR, vibrating sample magnetometry (VSM), scanning electron microscopy (SEM). Results: The results indicated that drug loading efficiency was increased by increasing the drug ratio to polymer. Doxorubicin was released more at $40^{\circ}C$ and in acidic pH compared to that $37^{\circ}C$ and basic pH. Conclusions: This study suggested that the poly (NIPAAm-MAA-VP) magnetic hydrogel nanocomposite could be an effective carrier for targeting drug delivery systems of anti-cancer drugs due to its temperature sensitive properties.