• 제목/요약/키워드: polar force

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NCAR-TIEGCM을 이용한 이온권과 열권의 상호작용 연구: 행성간 자기장(IMF)에 따른 고위도 하부 열권의 운동량 강제에 대한 연구 (A STUDY ON THE IONOSPHERE AND THERMOSPHERE INTERACTION BASED ON NCAR-TIEGCM: DEPENDENCE OF THE INTERPLANETARY MAGNETIC FIELD (IMF) ON THE MOMENTUM FORCING IN THE HIGH-LATITUDE LOWER THERMOSPHERE)

  • 곽영실;;안병호;원영인
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권2호
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    • pp.147-174
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    • 2005
  • 본 연구에서는 미 국립대기연구소(NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(TIEGCM)을 이용하여 행성간 자기장(IMF)의 방향과 세기 그리고 고도에 따라 여름철 남반구 고위도 하부 열권의 바람에 작용하는 운동량 강제력을 정량적으로 구하였다. 그리고 이들을 서로 비교 분석함으로써 IMF 조건과 고도에 따른 고위도 하부 열권의 풍계(wind system)를 유지시켜주는 주된 물리적인 과정을 살펴보았다. 고위도 하부 열권(<180km)에서 양($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$|)또는 음($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|)의 IMF By 조건인 경우에 운동량 강제력 차이, 즉 IMF 기준치 ${\neq}$ 0 일 때와 IMF 기준치=0 일 때의 운동량 강제력 차이(difference momentum force)는 자기위도 -80$^{\circ}$에서 최대값을 가지면서 극관과 오로라 영역에 국한된 단순한 형태의 분포를 보인다. 그리고 IMF $B_z$ 성분이 양과 음일 때 강제력 차이의 세기는 비슷하지만 분포양상은 반대방향을 취한다. 한편 IMF $B_z$가 양($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) 또는 음($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|)인 조건인 경우에는 강제력 차이가 아오로라(subauroral) 위도까지 분포하며 IMF $B_z$가 양 또는 음의 조건일 때 보다 복잡한 구조를 보인다. 그리고 IMF $B_z$가 음인 경우의 강제력 차이가 양인 경우보다 더 크며 반대방향으로 작용한다. 125km 보다 더 높은 고도(>125km)에서 바람차이를 결정하는 주된 강제력은 기압경도력, 전향력, 수평이류 그리고 비발산 성분이 강한 Pedersen 이온항력인 것으로 확인되었다. 고도 약 125km 에서는 이 네 가지 힘에 더불어 비회전 성분이 강한 Hall 이온향력과 극관내 의 연직 이류가 지역과 시간에 따라 바람차이의 형성에 작용한다. 한편 고도 108-125km 에서는 IMF $B_z$ 조건일 경우의 극관영역을 제외하고는 기압경도력, 전향력 그리고 Hall 이온항력이 이 고도에서의 바람차이를 유발시키는 주된 강제력으로 작용한다. 고도 108km 이하에서는 기압경도력과 전향력이 균형을 이루어 지균 운동을 유지시킨다. IMF-$\overline{B}_y$의존 MLT 평균 운동량 강제력들은 이온항력을 제외한 다른 모든 남북성분이 동서성분에 비해 더 강하게 중성대기에 작용하는 것으로 확인되었다. 108-125km의 고도에서 IMF B?가 음인 경우에 이온항력은 하강운동 및 단열압축가열과 관련된 시계방향의 온난순환(warm circulation)을 극관 내에 형성시킨다. 반면 IMF $B_y$가 양인 경우에는 극관 내에 상승운동 및 단열팽창냉각과 관련된 반시계방향의 한랭순환(cold circulation)을 형성시킨다. 이온항력은 IMF $B_z$가 음인 경우에는 새벽영역에 상승운동과 관련된 반시계방향의 한랭순환을, 반면에 IMF $B_z$가 양인 경우에는 새벽영역에 하강운동과 관련된 시계방향의 온난순환을 형성시킨다.

HVPE법으로 성장시킨 GaN 박막의 기판에 따른 극성 특성 (Characterizations of GaN polarity controlled by substrate using the hydride vapor phase epitaxy (HVPE) technique)

  • 오동근;;최봉근;이성철;정진현;이성국;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.97-100
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    • 2008
  • HVPE 법에 의해 성장시킨 GaN 박막이 기판에 따라서 극성과 비극성 특성의 변화에 대해 연구하였다. A-plane($11{\bar{2}}0$), C-plane(0001) and M-Plane($10{\bar{1}}0$) 사파이어 기판을 이용하여 $10\;{\mu}m$ 두께의 GaN 박막을 성장하였다. 광학현미경 및 원자력간 현미경(OM, AFM)을 이용해 표면 구조를 관찰하고, HRXD를 통해 이들은 모두 wurtzite 구조를 갖고 C-plane으로 성장시에는, 극성 특성을, A-plane 및 M-plane 성장 시에는 비극성 특성을 가짐을 확인하였으며, Photoluminescence (PL)측정 결과 3.4 eV에서 발광 피크, 2.2 eV에서 yellow luminescence peak를 확인하였다.

Effect of a Compatibilizer on the Microstructure and Properties of Partially Biodegradable LDPE/Aliphatic Polyester/Organoclay Nanocomposites

  • Hwang Kun-Jun;Park Jin-Woo;Kim Il;Ha Chang-Sik;Kim Gue-Hyun
    • Macromolecular Research
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    • 제14권2호
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    • pp.179-186
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    • 2006
  • In the present work, low density polyethylene (LDPE)/aliphatic polyester (APES)/organoclay ternary nanocomposites were prepared. In particular, the effect of a compatibilizer, polyethylene-graft-maleic anhydride (PE-g-MAH), on the morphology and properties of the ternary nanocomposites was investigated. LDPE/APES/organoclay nanocomposites were prepared through melt intercalation method using two different kinds of organoclay. The dispersibility of silicate clays in the nanocomposites was investigated by X-ray diffraction and atomic force microscopy. The ternary nanocomposites showed higher tensile properties than the LDPE/APES blend did. The dispersibility and properties of nanocomposites containing Cloisite 30B were better than those of the nanocomposites containing Cloisite 20A. Unlike Cloisite 20A, hydroxyl groups in the intercalants in Cloisite 30B interlayer underwent a certain polar interaction with the carboxyl group of APES, favoring the intercalation of APES chains and the formation of LDPE/APES/Closite 30B nanocomposites. However, the introduction of the polar hydroxyl groups also enhanced the interaction with the silicate surface at the same time, thereby rendering somewhat difficult the replacement of the surface contacts by LDPE chains, and impeding the extensive intercalation and further exfoliation of Cloisite 30B in the LDPE/APES matrix. The compatibilizer enhanced the intercalation of the polymer chain inside the clay gallery and thus improved the mechanical properties of the ternary nanocomposites. Rheological measurements of the nanocomposites via frequency sweep experiment indicated a certain interaction between the clay platelet and the polymer molecules in the melted state.

A study on northern sea route navigation using ship handling simulation

  • Kim, Won Ouk;Youn, Dae Gwun;Lee, Young Chan;Han, Won Heui;Kim, Jong Su
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권10호
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    • pp.1044-1048
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    • 2015
  • Recently, the viability of the Northern Sea Route has been receiving a remarkable amount of attention. Owing to global warming, glaciers in the Arctic Ocean have been melting rapidly, which has opened up navigation routes for ships with commercial as well as research purposes. At present, vessels can be economically operated along the Northern Sea Route four months of the year. However, studies have shown that the economical operating time may increase to six months by 2020 and year-round by 2030. Even though the conditions of the Northern Sea Route are extreme, the main reason for its use is that the route is shorter than the existing route using the Suez Canal, which provides an economic benefit. In addition, 25% of the world's oil reserves and 30% of its natural gas are stored in the coastal areas of the East Siberian Arctic region. Many factors are leading to the expectation of commercial navigation using the Northern Sea Route in the near future. To satisfy future demand, the International Maritime Organization established the Polar Code in order to ensure navigation safety in polar waters; this is expected to enter into force on January 1, 2017. According to the code, a ship needs to reduce its speed and analyze the ice for safe operation before entering into it. It is necessary to enter an ice field at a right angle to break the ice safely and efficiently. This study examined the operation along the course for safe navigation of the passage under several conditions. The results will provide guidelines for traffic officers who will operate ships in the Arctic Ocean.

USB 카메라를 이용한 골프 퍼팅 결과 기록 장치의 개발 (Development of a Golf Putting Result Recording System Using USB Camera)

  • 김형식;최진승;탁계래;임영태;이정한
    • 한국운동역학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.239-243
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    • 2010
  • The putting stroke accounts for 40~50% of total stroke for a golf rounding and most golfers have difficulties on the puting. Studies for the putting stroke have been conducted by analyzing various factors such as kinematics, kinetics, psychologic and physiologic parameters. A lot of devices were developed to support the studies. However there was no appropriate method to measure the position of the ball quantitatively. In this study, we developed a new measurement system to measure and evaluate the putting result. The developed system uses a USB camera to take the 2-dimensional image of the surface including the hole cup at the center of the image and the ball. The position of the ball is extracted as a set of distance and angle in polar coordinate system. We evaluated the new system with an indoor set-up for putting experiments and the system provided accurate measurement results. The proposed system can be combined with the other measurement systems such as 3D motion capture system and force plate without any restriction.

Characterization of Acetylene Plasma-Polymer Films: Recovery of Surface Hydrophobicity by Aging

  • Kim, Jeong-Ho;Kim, Tae-Hyung;Oh, Jung-Geun;Noh, Seok-Hwan;Lee, Jeong-Soo;Park, Kyu-Ho;Ha, Sam-Chul;Kang, Heon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권11호
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    • pp.2589-2594
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    • 2009
  • Aging phenomena of plasma polymer films were studied by using the surface analysis techniques of contact angle measurement, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOFSIMS), and atomic force microscopy (AFM). The polymer films were grown on an aluminum substrate by using a plasma polymerization method from a gas mixture of acetylene and helium, and the films were subsequently modified to have a hydrophilic surface by oxygen plasma treatment. Aging of the polymer films was examined by exposing the samples to water and air environments. The aging process increased the hydrophobicity of the surface, as revealed by an increase in the advancing contact angle of water. XPS analysis showed that the population of oxygen-containing polar groups increased due to the uptake of oxygen during the aging, whereas TOF-SIMS analysis revealed a decrease in the polar group population in the uppermost surface layer. The results suggest that the change in surface property from hydrophilic to hydrophobic nature results from the restructuring of polymer chains near the surface, rather than compositional change of the surface. Oxidative degradation may enhance the mobility and the restructuring process of polymer chains.

대기압 플라즈마를 이용한 TiO2 광촉매의 효율향상을 위한 표면 개질 연구 (Surface Modification of TiO2 by Atmospheric Pressure Plasma)

  • 조상진;정충경;김성수;부진효
    • 한국진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.22-27
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    • 2010
  • $TiO_2$의 표면의 친수성을 증가시키기 위하여 dielectric barrier discharge (DBD)에 의해 발생된 대기압 플라즈마 (atmospheric pressure plasma: APP)를 이용 RF power 50~200 W 범위에서 Ar과 $O_2$ 가스를 사용 대기압 플라즈마로 광촉매 표면을 개질하였다. Ar 가스 단독으로 처리한 시료의 접촉각은 20도에서 10도로 감소하였으며, $O_2$ 가스를 반응성 가스로 하여 처리한 경우에는 접촉각이 20도에서 1도 미만으로 감소하였다. 동일한 RF power에서 $O_2$ 플라즈마 처리 시 더 낮은 접촉각을 확인하였는데, 이는 $TiO_2$ 표면과 산소원자의 결합으로 인하여 표면의 polar force의 증가에 의한 것으로 판단되어 대기압 플라즈마로 처리된 시료의 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)의 스펙트럼 분석결과 OH 작용기의 증가로 표면의 친수성이 증가됨을 확인하였다. 대기압 플라즈마로 처리된 시료와 처리하지 않은 시료의 접촉각은 모두 시간이 지남에 따라 증가하지만 플라즈마 처리 된 시료의 접촉각 증가는 플라즈마 처리하지 않은 시료의 접촉각 보다 작은 것을 확인하였다. 또한, 페놀 분해 실험을 통하여 플라즈마 표면처리를 통하여 $TiO_2$ 광촉매의 분해 효율이 크게 향상되는 것을 확인하였다.

Polyethylene terephthalate 필름의 표면에너지 변화에 따른 세척성(제이보) MAA그라프트 PET필름에서 triolein의 세척일과 세척성 (Detergency of PET Film Having Various Surface Free Energy : Part II The Work of Detergency and the Washability of Triolein from MAA Grafted PET Film)

  • 정해운;김성련
    • 한국의류학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.225-235
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    • 1988
  • The effects of surface free energy of substrates on the soiling and on the detergency of the oily soil were studied. The surface tension consisted of dispersion force and polar force components of substrate, oily soil and surfactant solutions were calculated by extended Fowkes' equation. From these values, work of adhesion($W_a$), work of detergency($W_D$), ana residual work of detergency($W_{D,R}$) were calculated. The correlations between these theoretical values of the works and detergency were discussed. MAA grafted PET film was used as substrate, triolein as oily soil and nonylphenol polyoxyethylene ether(NPE) having various mole numbers of oxyethylene adducts and dodecylbenzene sulfonate (DBS) as surfactants. Detergency was estimated by means of radioactive tracer method using $C^{14}-triolein$. The results showed that $W_a$ was decreased with the increase of surface free energy of substrate. In water, $W_D\;and\;W_{D,R}$ were decreased and detergency of tiolein was increased with the increase of surface free energy of substrate. In surfactant solutions, the lower the surface free energy of substrate and the lower oxyethylene adducts of NPE were the more effective on detergency. The detergency of DBS solution was the lowest in the case of ungrafted PET film, but even small increase in surface free energy by grafting showed much increase in detergency.

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에틸메타크릴레이트 증기 분위기에서 코로나 방전 처리한 PVDF 필름의 XPS 분석 (XPS Analysis of PVDF Film Treated by Corona Discharge in Ethyl Methacrylate Vapor Atmosphere)

  • 문희권;서문규
    • 공업화학
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    • 제27권6호
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    • pp.627-632
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    • 2016
  • PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력을 향상시키기 위한 새로운 방법으로 PVDF 필름 표면에 유전체장벽 코로나 방전을 통한 EMA 단량체 커플링을 시도하였다. EMA 1% 분위기에서 코로나 표면처리한 PVDF 필름을 사용하여 제조한 PVDF-PVC 적층필름의 계면접착력은 코로나 처리하지 않은 PVDF에 비해 현저히 향상되었다. 코로나 방전처리에 의해 PVDF 필름 표면의 접촉각은 현저히 감소하였다. XPS 분석 결과, 코로나 처리에 의해 필름 표면의 탄소와 산소함량은 증가하는 반면 불소 함량은 감소하였다. XPS $C_{1s}$ 피크의 curve fitting 결과, 코로나 방전 처리에 의해 비극성 C-C 결합 탄소와 산소와 결합하는 탄소의 비율은 점차 증가한 반면, 불소와 결합하는 탄소의 비율은 크게 감소하는 경향을 나타내었다.

기능성 용매에 대한 영양성분들의 평형분배 특성 (Equilibrium Partitioning of Nutrient Components in Functional Solvents)

  • 이형진;홍인권
    • 공업화학
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    • 제20권3호
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    • pp.346-350
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    • 2009
  • 자연상태의 물질들은 많은 유용한 성분들을 포함하고 있다. 이 성분들 중에서, 천연 영양 성분들은 기능성 식품 또는 화장품, 의약품의 첨가제로써 활용 되고 있다. 이러한 영양성분들을 유용하게 활용하기 위해 각 성분들에 대한 최적의 용매 선택방법을 제시하였다. 각 성분에 대한 용해도 파라미터를 계산하였으며 총 용해도 파라미터는 분산성, 극성, 수소결합 효과로 구성되고 이들 기여도가 각각 계산되었다. 용질과 용매의 용해도 파라미터에 의해 chi(${\chi}_{12}$)파라미터가 결정되었으며 chi파라미터에 의해 아미노산 성분들에 대한 최적의 용매-용질쌍이 선정되었다.