• Carbon letters
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• 제10권4호
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• pp.293-299
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• 2009

Potassium hydroxide activated carbons were prepared from Egyptian petroleum cokes with different KOH/coke ratios and at different activation temperatures and times. The textural properties were determined by adsorption of nitrogen at $-196^{\circ}C$. The adsorption of iodine and methylene blue was also investigated at $30^{\circ}C$. The surface area and the non-micropore volume increased whereas the micropore volume decreased with the increase of the ratio KOH/coke. Also the surface area and porosity increased with the rise of activation temperature from 500 to $800^{\circ}C$. Textural parameter considerably increased with the increase of activation time from 1 to 3 h. Further increasing of activation time from 3 to 4 h was associated with a less pronounced increase in textural parameters. The adsorption of iodine shows the same trend of surface area and porosity change exhibited by nitrogen adsorption, with KOH/coke ratio and temperature of activation. Adsorption of methylene blue follows pseudo-first-order kinetics and its equilibrium adsorption follows Langmuir and D-R models.

• Computers and Concrete
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• 제22권5호
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• pp.469-479
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• 2018

The Brazilian tensile strength of concrete samples is a key parameter in fracture mechanics since it may significantly change the quality of concrete materials and their mechanical behaviors. It is well known that porosity is one of the most often used physical indices to predict concrete mechanical properties. In the present work the influence of porosity shape on concrete tensile strength characteristics is studied, using a bonded particle model. Firstly numerical model was calibrated by Brazilian experimental results and uniaxial test out puts. Secondly, Brazilian models consisting various pore shapes were simulated and numerically tested at a constant speed of 0.016 mm/s. The results show that pore shape has important effects on the failure pattern. It is shown that the pore shape may play an important role in the cracks initiation and propagation during the loading process which in turn influence on the tensile strength of the concrete samples. It has also been shown that the pore size mainly affects the ratio of uniaxial compressive strength to that of the tensile one in the simulated material samples.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.95-102
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• 1997

지금까지 균열대수층에 관한 많은 모델들이 제안되었다. 본 연구에서는 block의 상부에 일정수두 경계가 규정되어 있으며 이중공극 대수층내에서 block으로부터 균열로 향하여 흐르는 부정류의 새로운 프락탈 모델이 개발되었다. 이 모델은 양수정의 우물저장 효과와 우물손실 효과를 고려하고 있으며, 아울러 block과 균열간의 fracture skin도 고려하는 것이다. 본 모델은 fracture skin이 존재하지 않는 경우에는 Hantush(1960)의 수정식 또는 Boulton과 Streltsova(1978)의 식을 2차원의 해로서 포함하는 일반화된 모델이 된다. 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3의 유동 차원과 띠러 가지 누수계수 및 fracture skin에 대해서 그리고 양수정과 관측정에 대해서 무차원의 시간에 대한 무차원의 수위하강 표준곡선이 작성되었다.

• Water Engineering Research
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• 제3권1호
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• pp.31-44
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• 2002

The effect of diurnal cycle, intermittent visit of observation satellite, sensor installation, partial coverage of remote sensing, heterogeneity of soil properties and precipitation to the soil moisture estimation error were analyzed to present the global sampling strategy of soil moisture. Three models, the theoretical soil moisture model, WGR model proposed Waymire of at. (1984) to generate rainfall, and Turning Band Method to generate two dimensional soil porosity, active soil depth and loss coefficient field were used to construct sufficient two-dimensional soil moisture data based on different scenarios. The sampling error is dominated by sampling interval and design scheme. The effect of heterogeneity of soil properties and rainfall to sampling error is smaller than that of temporal gap and spatial gap. Selecting a small sampling interval can dramatically reduce the sampling error generated by other factors such as heterogeneity of rainfall, soil properties, topography, and climatic conditions. If the annual mean of coverage portion is about 90%, the effect of partial coverage to sampling error can be disregarded. The water retention capacity of fields is very important in the sampling error. The smaller the water retention capacity of the field (small soil porosity and thin active soil depth), the greater the sampling error. These results indicate that the sampling error is very sensitive to water retention capacity. Block random installation gets more accurate data than random installation of soil moisture gages. The Walnut Gulch soil moisture data show that the diurnal variation of soil moisture causes sampling error between 1 and 4 % in daily estimation.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.248-251
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• 2005

To investigate the degeneration process in the intervertebral disc, a three dimensional (3D) poroelastic finite-element (FE) model was developed. Disc was modeled as two different regions, such as annulus modeled with fiber reinforced 20 node poroelastic ground matrix and nucleus having large porosity. Excess Von Mises stress in the disc element assumed to be a possible source of degeneration under compressive loading condition. Recursive calculation was continued until the desired convergence was attained by changing the permeability and porosity of those elements, which could be predicted from the previous iteration. The degenerated disc model showed that relatively small compressive stresses were generated in the nucleus elements compared to normal disc. Its distribution along the sagittal plane was matched well with a previously reported experimental result. Contrasts to this result, pore pressures in the nucleus were higher than those in the normal disc. Total stress indicated similar values for two different models. This new approach using poroelastic modeling could provide the explanation of the interaction between fluid and solid matrix in the disc during the degeneration process.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권3호
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• pp.371-388
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• 2022

The present study tackles the problem of forced vibration of imperfect axially functionally graded shell structure with truncated conical geometry. The linear and nonlinear large-deflection of the structure are considered in the mathematical formulation using von-Kármán models. Modified coupled stress method and principle of minimum virtual work are employed in the modeling to obtain the final governing equations. In addition, formulations of classical elasticity theory are also presented. Different functions, including the linear, convex, and exponential cross-section shapes, are considered in the grading material modeling along the thickness direction. The grading properties of the material are a direct result of the porosity change in the thickness direction. Vibration responses of the structure are calculated using the semi-analytical method of a couple of homotopy perturbation methods (HPM) and the generalized differential quadrature method (GDQM). Contradicting effects of small-scale, porosity, and volume fraction parameters on the nonlinear amplitude, frequency ratio, dynamic deflection, resonance frequency, and natural frequency are observed for shell structure under various boundary conditions.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.642-648
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• 2019

본 연구에서는 미세 단층 영상을 이용하여 삭마 복합재료의 전산 모델링 및 해석을 수행하였다. 탄소/페놀릭(carbon/phenolic) 복합재료의 삭마 실험은 0.4MW 아크 가열 풍동을 이용하여 수행하였다. 미세 단층 촬영기(Micro-CT)로 삭마 실험 전후의 복합재료 시편을 촬영하여 이진화된 단층 영상을 생성하였다. 생성된 이진화 영상을 활용하여, 삭마 복합재료의 실제 미시 구조가 반영된 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형은 시편 횡방향의 특정 영역의 영상을 적층하여 개발하였다. 전산 모형은 실험 전 시편 영상에서 1종, 실험 후 시편 영상에서 8종, 총 9종의 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형을 통해 삭마에 의한 유효 물성을 예측하였으며, 기공도 증가에 따른 유효 물성 저하를 확인하였다.

• Spatial Information Research
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• 제18권4호
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• pp.1-11
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• 2010

본 연구는 2차원적 도시특성변수를 이용한 기존 선행연구와 달리, 도시기하학적인 특성을 중심으로 도시열섬현상에 관한 설명모형을 구축하고 이에 대한 정책적 시사점을 제시하고 자하는 연구이다. 오하이오주 콜럼버스 도시(Columbus, Ohio)의 3차원 도시공간구축을 위하여 LiDAR 데이터가 활용되었고, 건축물의 외부공간을 구축하기 위하여 건물수치지도가 이용되었다. 또한 식생지수와 도시온도 자료를 추출하기 위하여 Landsat TM 영상의 band 3, band 4, Thermal band 가 이용되었다. 복잡한 자료 추출 과정을 통해 획득된 6가지 변수들(건물의 총 부피, 건물의 총 표면적, 평균 건물의 높이-도로폭 비율, 공극률, 건물바닥면적비율, 식생지수)을 도입하여 단순회귀 및 다중회귀 모형을 구축하였다. 회귀모형구축에 있어서는 비선형관계에 있는 변수를 선형화하기 위해 Box-Tidwell 변형기법을 적용하였으며 최적화된 변수변형을 통한 선형회귀모형을 구축하였다. 공극률, 식생지수, 건축 표면적 변수로 추정된 다중회귀모형은 전체 온도변이의 57%를 설명할 수 있는 것으로 나타났으며, 도시열섬을 저감시키기 위한 다양한 정책수립(오픈스페이스 확대정책, 옥상녹화, 벽면녹화 등)에 의미있는 결과를 제공하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.527-534
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• 2014

본 논문에서는 이미지 기반 전산 모형을 이용하여 섬유강화 복합재료의 기공 탄성 해석을 수행하였다. 먼저 다공성 기지에 대한 단면 이미지를 분석하여 기공도, 기공 개수, 기공 분포 등을 확인하였다. 이미지의 해상도, 위치, 크기에 따른 전산 모형화 및 유한요소 해석을 수행하였으며, 주요 결과로써 유효 탄성 계수, 기공 탄성 인자, 변형 에너지 밀도를 정량적으로 산출하였다. 기공 탄성 인자는 유효 탄성 계수와 기공 압력에 의한 팽창 변형도를 기준으로 계산하였다. 또한 이미지 기반 전산 모형을 이용한 기공 탄성 해석 결과의 신뢰성 확인을 위해, 기공의 형상 및 배열을 단순화시킨 대표 체적 요소 모형의 해석 결과와 비교하였다.

• Composites Research
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문에서는 다공성 복합재료의 열탄성 거동 예측을 위하여 미시역학적 유한요소 해석을 통해 기공 탄성 인자를 측정하였다. 먼저 기공 압력에 의한 복합재료의 응력 및 변형 상태를 기술하기 위해서 구성 방정식에 기공 탄성 인자를 도입하였다. 기공 탄성 인자의 산출에 필요한 기공 압력에 의한 팽창 변형도와 기공 형성에 따른 균질화 탄성 계수의 저하를 측정하였다. 기공의 형상, 크기, 배열 형태에 따른 이차원 대표 체적 요소의 모델링과 유한요소 해석을 수행하였다. 기공도, 재료 이 방성이 기공 탄성 인자에 미치는 영향과 기공 압력에 따른 변형 에너지 밀도 분포를 살펴보았다. 또한, 측정된 기공 탄성 인자의 유용성을 검토하기 위하여 탄소/페놀릭 복합재료의 열탄성 거동을 예측하였다.