• 제목/요약/키워드: oscillatory behavior

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재조합 Saccharomyces cerevisiae에서 Invertase의 발현에 대한 Sucrose의 영향 (Effects of Sucrose on Invertase Expression in Recombinant Saccharornyces cerevisiae)

  • 임형권;김기홍;서진호
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.417-421
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    • 1992
  • Sucrose에 의한 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 invertase 생성 양성을 이단계 배양을 통하여 관찰하였다. 포도당 배지에서 SUC2 유전자의 발현이 억제된 상태에서 발현배지의 sucrose 농도가 2$g/\ell$일 경우 invertase 최대 비역가는 10 units로 5$g/\ell$보다 40% 향상된 값을 보여주었다. 발현배지에서의 당의 농도변화와 invertase 발현은 서로 대응관계가 있음을 발견하였다. 초기에는 SUC2 유전자가 발현되어 invertase가 생성 분비되어서 배지중 sucrose를 포도당과 과당으로 분해하였다. 분해된 포도당의 농도가 2$g/\ell$ 이상이 되면 invertase 생성은 다시 억제되었다. 동시에 미생물에 생육에 의해 포도당 농도가 2$g/\ell$이하로 감소되면서 다시 invertase 생성이 유도되었다. 이러한 현사은 5$g/\ell$의 sucrose 배지에서 더욱 현저하게 관찰 할 수 있었다. 발현배지의 온도를 $35^{\circ}C$증가시켰을 경우 invertase 생성은 $30^{\circ}C$보다 약 1.7배만큼 증가하였다.

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압력예측기법과 직접순시토크제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어구동 (Pressure Control of Hydraulic Pump using SR Drive with Pressure Predict and Direct Torque Control Method)

  • 이동희;석승훈;양가령;안진우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.171-178
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    • 2008
  • 본 논문에서는 압력예측기법과 직접 순시토크 제어기법을 통한 유압펌프용 SRM의 압력제어 구동시스템을 제안하였다. 일반적으로 유압 펌프 시스템은 유압센서의 응답성으로 인하여 제어시스템의 시지연이 비교적 길어지게 되며, 이러한 시간지연은 PI 또는 PID 제어 구조에서 장시간의 진동과 불안정화를 만들기 쉽다. 본 논문에서는 시간 지연문제를 해결하고 리플이 없는 압력제어를 위하여 스미스 예측기(simth predictor)를 통한 지연보상과 직접 순시토크제어기법(Direct Instantaneous Torque, 이하 DITC)을 적용하였다. 제안된 제어 방식은 펌프와 센서간의 기구적 문제에 의한 지연문제 해결과 안정성을 확보하고, 펌프 압력제어의 동특성을 향상시키며 전류(轉流, commutation) 구간에서 균일한 토크를 발생시켜 토크 리플을 억제하기 위함이다. 제안된 제어방식은 시뮬레이션과 실험을 통하여 효용성을 검증하였다.

Properties of Spontaneous Activity in Gastric Smooth Muscle

  • Suzuki, H.;Yamamoto, Y.;Hirst, G.D.S.
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제3권2호
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    • pp.119-125
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    • 1999
  • Mammalian gastric smooth muscles generate spontaneous rhythmic contractions which are associated with slow oscillatory potentials (slow waves) and spike potentials. Spike potentials are blocked by organic $Ca^{2+}-antagonists,$ indicating that these result from the activation of L-type $Ca^{2+}-channel.$ However, the cellular mechanisms underlying the generation of slow wave remain unclear. Slow waves are insensitive to $Ca^{2+}-antagonists$ but are blocked by metabolic inhibitors or low temperature. Recently it has been suggested that Interstitial Cells of Cajal (ICC) serve as pacemaker cells and a slow wave reflects the coordinated behavior of both ICC and smooth muscle cells. Small segments of circular smooth muscle isolated from antrum of the guinea-pig stomach generated two types of electrical events; irregular small amplitude (1 to 7 mV) of transient depolarization and larger amplitude (20 to 30 mV) of slow depolarization (regenerative potential). Transient depolarization occurred irregularly and membrane depolarization increased their frequency. Regenerative potentials were generated rhythmically and appeared to result from summed transient depolarizations. Spike potentials, sensitive to nifedipine, were generated on the peaks of regenerative potentials. Depolarization of the membrane evoked regenerative potentials with long latencies (1 to 2 s). These potentials had long partial refractory periods (15 to 20 s). They were inhibited by low concentrations of caffeine, perhaps reflecting either depletion of $Ca^{2+}$ from SR or inhibition of InsP3 receptors, by buffering $Ca^{2+}$ to low levels with BAPTA or by depleting $Ca^{2+}$ from SR with CPA. They persisted in the presence of $Ca^{2+}-sensitive$ $Cl^--channel$ blockers, niflumic acid and DIDS or $Co^{2+},$ a non selective $Ca^{2+}-channel$ blocker. These results suggest that spontaneous activity of gastric smooth muscle results from $Ca^{2+}$ release from SR, followed by activation of $Ca^{2+}-dependent$ ion channels other than $Cl^-$ channels, with the release of $Ca^{2+}$ from SR being triggered by membrane depolarization.

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Effect of aggregation on shear and elongational flow properties of acrylic thickeners

  • Willenbacher, N.;Matter, Y.;Gubaydullin, I.;Schaedler, V.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.109-116
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    • 2008
  • The effect of intermolecular aggregation induced by hydrophobic and electrostatic interactions on shear and elongational flow properties of aqueous acrylic thickener solutions is discussed. Complex shear modulus is determined at frequencies up to $10^4$ rad/s employing oscillatory squeeze flow. Extensional flow behavior is characterized using Capillary Break-up Extensional Rheometry. Aqueous solutions of poly(acrylic acid)(PAA)/poly(vinylpyrrolidone-co-vinylimidazole) (PVP-VI) mixtures exhibit unusual rheological properties described here for the first time. Zero-shear viscosity of the mixtures increases with decreasing pH and can exceed that of the pure polymers in solution by more than two orders of magnitude. This is attributed to the formation of complexes induced by electrostatic interactions in the pH range, where both polymers are oppositely charged. PAA/PVP-VI mixtures are compared to the commercial thickener Sterocoll FD (BASF SE), which is a statistical co-polymer including (meth) acrylic acid and ethylacrylate (EA) forming aggregates in solution due to "sticky" contacts among hydrophobic EA-sequences. PAA/PVP-VI complexes are less compact and more deformable than the hydrophobic Sterocoll FD aggregates. Solutions of PAA/PVP-VI exhibit a higher zero-shear viscosity even at lower molecular weight of the aggregates, but are strongly shear-thinning in contrast to the weakly shear-thinning solutions of Sterocoll FD. The higher ratio of characteristic relaxation times in shear and elongation determined for PAA/PVP-VI compared to Sterocoll FD solutions reflects, that the charge-induced complexes provide a much stronger resistance to extensional flow than the aggregates formed by hydrophobic interactions. This is most likely due to a break-up of the latter in extensional flow, while there is no evidence for a break-up of complexes for PAA/PVP-VI mixtures. These flexible aggregates are more suitable for the stabilization of thin filaments in extensional flows.

유클리드 norm에 기반한 최적 비정규 리사이징 알고리즘 ($L_2$-Norm Based Optimal Nonuniform Resampling)

  • 신건식;엄지윤;이학무;강문기
    • 방송공학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.37-44
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    • 2003
  • 신호를 원하는 해상도의 신호로 다시 샘플링하기 위해 일반적으로 쓰이는 방법은 원래의 영상을 연속된 모델로 나타낸 후 이를 원하는 해상도의 신호로 다시 샘플링하는 것이다. 이산 신호를 연속 신호로 바꿀 때 이용하게 될 B-spline 함수는 다른 기저함수에 비해 진동하는 성향이 적고 적은 계수로 표현이 가능하다. 디지털 신호를 B-spline 모델로 표현하고 이 spline 신호를 새로운 해상도로 다시 샘플링하게 되면 B- spline에 기반한 비정규 리사이징이 된다. 이때 해상도는 공간에 따라 변하는 변환함수에 의해 결정하게 된다. 이 방법은 구현하기 좋지만 정보를 손실하는 약점이 있으므로 이를 극복한 최적 비정규 알고리즘을 제안한다. 최적의 비정규적인 수식 유도를 위해, 다시 샘플링된 신호는 변환 함수로 결정된 shift varying spline의 조합으로 나타내게 된다. 원래의 영상에 가장 가까운 함수를 선택함으로써 이 함수는 일반화될 수 있다.

Free Surface Flow in a Trench Channel Using 3-D Finite Volume Method

  • Lee, Kil-Seong;Park, Ki-Doo;Oh, Jin-Ho
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권6호
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    • pp.429-438
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    • 2011
  • In order to simulate a free surface flow in a trench channel, a three-dimensional incompressible unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations are closed with the ${\kappa}-{\epsilon}$ model. The artificial compressibility (AC) method is used. Because the pressure fields can be coupled directly with the velocity fields, the incompressible Navier-Stokes (INS) equations can be solved for the unknown variables such as velocity components and pressure. The governing equations are discretized in a conservation form using a second order accurate finite volume method on non-staggered grids. In order to prevent the oscillatory behavior of computed solutions known as odd-even decoupling, an artificial dissipation using the flux-difference splitting upwind scheme is applied. To enhance the efficiency and robustness of the numerical algorithm, the implicit method of the Beam and Warming method is employed. The treatment of the free surface, so-called interface-tracking method, is proposed using the free surface evolution equation and the kinematic free surface boundary conditions at the free surface instead of the dynamic free surface boundary condition. AC method in this paper can be applied only to the hydrodynamic pressure using the decomposition into hydrostatic pressure and hydrodynamic pressure components. In this study, the boundary-fitted grids are used and advanced each time the free surface moved. The accuracy of our RANS solver is compared with the laboratory experimental and numerical data for a fully turbulent shallow-water trench flow. The algorithm yields practically identical velocity profiles that are in good overall agreement with the laboratory experimental measurement for the turbulent flow.

Characterizing nonlinear oscillation behavior of an MRF variable rotational stiffness device

  • Yu, Yang;Li, Yancheng;Li, Jianchun;Gu, Xiaoyu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권3호
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    • pp.303-317
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    • 2019
  • Magneto-rheological fluid (MRF) rotatory dampers are normally used for controlling the constant rotation of machines and engines. In this research, such a device is proposed to act as variable stiffness device to alleviate the rotational oscillation existing in the many engineering applications, such as motor. Under such thought, the main purpose of this work is to characterize the nonlinear torque-angular displacement/angular velocity responses of an MRF based variable stiffness device in oscillatory motion. A rotational hysteresis model, consisting of a rotatory spring, a rotatory viscous damping element and an error function-based hysteresis element, is proposed, which is capable of describing the unique dynamical characteristics of this smart device. To estimate the optimal model parameters, a modified whale optimization algorithm (MWOA) is employed on the captured experimental data of torque, angular displacement and angular velocity under various excitation conditions. In MWOA, a nonlinear algorithm parameter updating mechanism is adopted to replace the traditional linear one, enhancing the global search ability initially and the local search ability at the later stage of the algorithm evolution. Additionally, the immune operation is introduced in the whale individual selection, improving the identification accuracy of solution. Finally, the dynamic testing results are used to validate the performance of the proposed model and the effectiveness of the proposed optimization algorithm.

감귤류 펙틴 용액의 리올리지 특성 (Rheological Properties of Citrus Pectin Solutions)

  • 황재관
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.799-806
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    • 1995
  • 고유점도가 3.75 dL/g인 감귤류 펙틴 용액의 전단점도 및 점탄성에 대한 농도의존성을 연구하였다. 전형적인 자수법칙 흐름 현상이 2.0% 이상의 펙틴 농도에서 관찰되었으며, 전단점도의 전단속도 의존성은 농도의 증가에 따라 더욱 뚜렷하게 나타났다. ${\eta}_{sp.o}$$C[\eta]$를 양대수 좌표에 그렸을 때 묽은 영역에서 진한 영역으로의 전이를 나타내는 $C^{*}[\eta]$는 약 4.0이었으며, 이때 ${\eta}_{sp.o}$의 값은 약 10.0을 나타내었다. 묽은 용액$(C[\eta]과 진한 용액$(C[\eta]>C^{*}[\eta])$에서 ${\eta}_{sp.o}$ $C[\eta]$의 기울기는 각각 1.1과 4.5였다. 전단점도를 ${\eta}/{\eta_0}$${\gamma}/{\gamma}_{0.8}$에 대하여 그렸을 때 $2{\sim}5%$의 농도에서는 잘 중첩되었으나, 6%의 고농도에서는 중첩곡선에서 벗어나는 현상을 보였다. 펙틴 용액의 점탄성을 조사한 결과 전 농도범위에서 손실탄성률$(G^{\prime\prime})$의 값이 저장탄성률$(G^\prime)$보다 훨씬 높은 값을 보여 점성이 전체 점탄성을 지배하는 것으로 나타났다. 저 농도에서 전단점도는 복소점도와 거의 비슷한 값을 보여 Cox-Merz 법칙에 잘 부합하였으나, 농도가 높아질수록 두 값은 차이를 보였다.

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MIF (Molded-In Foaming) 공정에 적합한 고분자 기재의 유변학적 특성 연구 (The Study on the Rheological Properties of Polymer Matrix for MIF (Molded-In Foaming) Process)

  • 김민근;송형용;김동건;김효준;박건욱;유재근;현규
    • Elastomers and Composites
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    • 제49권4호
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    • pp.323-329
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    • 2014
  • MIF (Molded-In Foaming) 공법의 발포 거동에 적합한 고분자 기재를 선정하기 위해 SBC (K-resin KK38)와 SBS (KTR 101와 KTR 301)의 유변물성을 측정하였다. SBS의 유변물성 ($G^{\prime}$, $G^{{\prime}{\prime}}$, ${\eta}^*$)은 $155^{\circ}C$$170^{\circ}C$의 경우 시간에 따라 유변물성 값의 변화가 거의 없으나, $185^{\circ}C$$200^{\circ}C$의 경우에는 시간에 따라 증가하는 것을 볼 수 있었다. 특히, KTR 301의 유변물성 값이 시간에 따라 큰 폭으로 증가하였다. 시간에 따른 유변물성 상승의 정확한 원인을 확인하기 위해 $155^{\circ}C$$200^{\circ}C$에서 1800 s 이후의 KTR 301의 비선형 유변물성을 진폭에 대해 측정하였다. $155^{\circ}C$에서는 일반적인 수지와 같은 한 번의 박화(thinning)현상이 관찰되나 $200^{\circ}C$에서는 두 번의 박화현상이 관찰되었고 (Payne effect), 이는 고온에서 SBS가 겔화에 의한 경화가 일어난다고 볼 수 있다. 따라서 이러한 유변물성으로부터 MIF 공법에 요구되는 특성(발포 초기 낮은 점도와 발포 완료 이후 높은 점도)에 적합한 고분자 기재는 SBS KTR 301임을 확인할 수 있었다.

고구마전분-sucrose 복합물의 레올로지 특성 (Rheological Properties of Sweet Potato Starch-sucrose Composite)

  • 조선아;유병승
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.184-189
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    • 2008
  • 농도(0, 10, 20, 30%, w/w)를 달리한 sucrose가 혼합된 고구마 전분 페이스트(5% w/w)의 정상유동 특성과 동적 점탄특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 고구마전분-sucrose 복합물의 정상유동 특성은 power law 모델 및 Casson 모델로부터 레올로지 계수를 결정하였다. 일정한 온도(25$^{\circ}C$)에서 모든 시료들은 높은 항복응력과 함께 pseudoplastic과 thixotropic 거동을 나타내었다. 고구마전분-sucrose 복합물의 점조도 지수(K), 겉보기 점도(${\eta}_a$), 그리고 항복응력(${\sigma}_{oc}$) 값들은 control(0% sucrose)에 비해 10% sucrose가 더 높았으며, 또한 sucrose 농도(10-30%)가 증가함에 따라 이들 값들은 감소하였다. 팽윤력은 30% 농도에서 급격한 감소를 나타내었고, 레올로지 계수(K, ${\eta}_a$, ${\sigma}_{oc}$)값이 낮게 나타난 시료는 낮은 팽윤력을 보여주었다. 온도 의존성은 25-70$^{\circ}C$ 온도 범위에서 Arrhenius 관계식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 동적 점탄특성 측정 결과에 의하면 고구마전분-sucrose 복합물은 약한 젤과 같은 거동을 보여주었으며, G'과 G" 값들은 sucrose 농도와 진동수($\omega$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Cox-Merz 중첩원리는 30% sucrose 농도를 가진 고구마전분-sucrose 복합물에서 잘 적용되는 것으로 나타났다. 따라서 sucrose 첨가에 의해 고구마전분 페이스트의 레올로지 특성이 변화하게 되며, 이들 특성은 sucrose의 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.