• Title/Summary/Keyword: 소재 역학특성

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머신러닝과 딥러닝을 이용한 저수지 유해 남조류 발생 예측 (Prediction of cyanobacteria harmful algal blooms in reservoir using machine learning and deep learning)

  • 김상훈;박준형;김병현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권spc1호
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    • pp.1167-1181
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    • 2021
  • 녹조 현상과 관련하여 독성물질을 배출하는 남조류 4종의 경우 유해 남조류로 지정하여 관리하고 있으며, 물리적인 모형을 이용한 예측 정보도 함께 발표하고 있다. 그러나 조류는 살아 있는 생명체로 물리 역학에 따른 예측에 어려움이 있으며, 기상, 수리·수문, 수질 등 수많은 인자에 의한 영향을 고려하기가 쉽지 않다. 따라서, 최근 머신러닝을 이용한 녹조발생 예측 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 경북 영천에 소재한 보현산댐과 영천댐을 대상으로 랜덤 포레스트 모형을 이용하여 유해남조류 발생에 영향을 미치는 수질인자의 특성중요도를 분석해 보았으며, 이 중 가장 높은 특성중요도를 나타낸 수온을 이용하여 머신러닝과 딥러닝을 이용하여 유해남조류 발생을 예측하고 그 정확성을 확인하였다. 특성중요도 분석 결과, 수온과 총질소(T-N)이 공통적으로 높게 나왔으며, 인공신경망(ANN)을 이용한 유해남조류 발생예측에서도 실제와 근접한 값이 예측되어 앞으로 녹조관리를 위해 유해남조류 예측이 필요한 저수지의 경우 이를 활용할 수 있음을 확인하였다.

7마일 등명기를 결합한 경량화 등부표의 운동 해석 (Motion Analysis of Light Buoys Combined with 7 Nautical Mile Self-Contained Lantern)

  • 손보훈;고석원;양재형;정세민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.628-636
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    • 2018
  • 현재 운용되고 있는 대형 등부표는 대부분 철소재로 제작되어, 부식과 침식에 취약할 뿐 아니라 중량이 커서 설치 및 유지보수가 어렵다. 또한, 주위를 항해하는 선박과 충돌시 등부표 및 선박의 구조적 피해는 물론 인명피해를 발생시키기도 한다. 이러한 철소재 등 부표의 문제점들을 해결하고자 친환경, 경량화 재질을 사용한 등부표가 주목을 받고 있고, 최근 국내에서도 부체와 상부구조물에 각각 친환경 경량소재인 EPP(Expanded Polypropylene)와 알루미늄 소재를 적용한 경량 등부표가 개발된 바 있다. 등부표가 본연의 기능을 수행하기 위해서는 복원성능 및 파랑중 (동적) 운동성능의 확보가 중요한데, 경량화 등부표는 기존의 철재 등부표와 중량 분포 및 운동특성이 다르기 때문에 이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 전원일체형 경량 7마일 등부표의 복원성능과 다양한 환경조건(파도, 바람, 조류)하에서의 운동성능을 평가하였다. 계류시스템을 고려한 운동해석에는 ANSYS사의 AQWA를 사용하였으며, 운동성능 추정의 정도 향상을 위하여 상용 CFD SW인 Simens사의 STAR-CCM+를 사용해 추정한 풍하중 및 조류하중을 운동해석에 사용하였다. 추정된 등부표의 유의운동의 최대값을 비교한 결과, 바람보다는 파도와 조류가 운동성능에 상대적으로 큰 영향을 미치며, 해상상태가 나빠질수록(Beaufort No. 3이상) 운동이 급격히 커지는 것으로 예측되었다. 이는 해상상태가 나빠지면서 불규칙 파 에너지 스펙트럼의 최대 주파수가 등부표의 고유주파수에 근접하기 때문으로 추정된다.

부산신발산업의 지식경영도입을 위한 전략적 방안 (Strategic plan for implementation of knowledge management of Busan's footwear industry)

  • 송경수;김용호
    • 경영과정보연구
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    • 제31권4호
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    • pp.559-592
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    • 2012
  • 부산지역 신발산업의 과도기적 격변 과정에도 불구하고 신발산업의 연구가 주로 공학적 관점에서 소재, 생체역학, 부품, 디자인 등에 집중되어 실질적으로 신발기업들의 경쟁력을 강화할 수 있는 경영적 방안에 대한 본격적인 학술적 연구는 매우 희소하다. 1990년대 후반 ~ 2000년대초에 여러 정책보고서들이 발간되었지만 그것들은 실태 파악과 정책적 대안 모색에 한정되었고, 경영관리적 측면에서 경쟁력을 강화하기 위한 학술적 연구로는 발전되지 못했다. 이러한 특정분야에 한정된 문제들을 경영관리적 관점에서 접근하여 신발기업들의 자체 경쟁력을 강화하기 위한 대안으로 검토해야할 방안을 모색하고자 한다. 한 미, 한 EU FTA 발효 이후 급격히 증가되고 있는 부산지역 신발수출 증대에 기여하기 위해서는 일시적인 아닌 지속가능한 산업경쟁력을 강화하기 위한 대안으로서 지식경영의 도입을 통한 경쟁력 강화방안을 모색하여 산업기반 확충을 위한 대안을 마련하고자 하는 취지가 본 연구의 핵심이라 할 수 있다. 이러한 점에서 본 연구는 부산신발산업의 현안에 대해 설문조사를 하고, 설문조사 결과를 바탕으로 신발산업의 경쟁력 제고를 위해 필요한 지식경영도입방안에 대해 논의하고자 하였다. 대부분의 연구나 방향들이 부산지역 신발산업의 경쟁력을 강화하기 위한 대안으로서 인체역학적 특성과 관련된 기능성 신발, 디자인, 소재 및 부품 등에 초점을 두고 있어 근본적인 기업경영에의 변화를 도모하기 위한 방안을 제시하지 않고 있어 이에 대한 방향을 탐색하고자 지식경영의 도입을 주장하게 되었다. 본 연구는 신발산업의 지식산업으로의 전환을 위한 지식경영 가능성을 탐색함으로써 고부가가치화를 위한 산업적 생태계조성을 위한 대안을 제시함에 있다. FTA 체결에 따른 수출증대효과가 나타나기 위해서는 현재의 신발기업들의 경영방식으로는 한계가 있으므로, 지식경영방식의 도입을 통한 경쟁력 강화를 통해 FTA효과의 극대화를 도모하여야 한다. 이러한 지식경영의 정착은 신발기업의 경쟁력을 강화하는 계기가 되어 장기적으로는 지역산업의 부흥 및 고용창출의 효과를 극대화할 수 있을 것이다.

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탄소-탄소 복합재의 내삭마 내산화 코팅을 위한 초고온 세라믹스의 적용 (Application of ultra-high-temperature ceramics to oxidation-resistant and anti-ablation coatings for carbon-carbon composite)

  • 김현미;최성철;조남춘;이형익;최균
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.283-293
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    • 2019
  • 우주공간, 고에너지 플라즈마, 방사선 조사 환경과 같은 극한환경에서의 응용 분야가 증가함에 따라 더 높은 용융점 및 기계적 강도, 열전도도의 향상을 필요로 하는 재료에 대한 수요가 계속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 대표적인 내열 소재인 탄소-탄소 복합체의 내산화/내삭마 특성을 개선하기 위하여 초고온 세라믹스를 이용하는 방법에 대하여 리뷰하였다. 초고온 세라믹스를 합성하는 가장 간단한 방법인 CVD 코팅법과 다른 코팅법인 pack cementation, 용사법의 장단점을 서로 비교하였다. 복잡한 형상의 C/C 복합체에 CVD 코팅법을 적용하기 위한 방법으로 열역학 계산 및 CFD 시뮬레이션의 활용 가능성을 제안하였다. 또한 이런 방법을 통하여 제작한 TaC/SiC 이중 층 코팅과 TaC/SiC 다중 층 코팅의 내산화 특성을 비교한 결과, 다중 층 코팅을 적용하였을 때 더 뛰어난 내산화성을 보이는 것을 확인하였다.

구멍들을 가진 표준 CT 시험편 내에서의 크랙 거동에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on Crack Behavior Inside Standard Compact Tension Specimen with Holes)

  • 이정호;조재웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권6호
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    • pp.531-537
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    • 2016
  • 기계 혹은 구조물의 파손 및 파괴는 소재의 내부에 존재하는 결함에서 발생하는 크랙에 의한 것이다. 이러한 크랙들은 밀집하여 존재하는 경우가 많기 때문에 크랙의 진전 및 성장특성들을 고려하지 않으면 안 된다. 이에 따라 본 연구에서는 표준 CT 시험편 내부의 크랙 및 구멍의 위치에 따른 파괴특성을 고찰하였으며, 표준CT 시험편에 편심된 집중하중을 가하였을 때, 시험편 내 크랙 주변의 구멍의 존재유무 및 위치에 따른 파괴역학적 거동에 대하여 규명하였다. 연구 결과로서 Model 3(크랙 주변에 구멍이 한 개 존재하는 시험편 모델로서 크랙의 끝부분과 구멍 간의 거리 가로방향으로 2mm의 경우)가 최대 변형량, 최대 응력 및 최대 변형 에너지, 모두 가장 크게 나타났으며, 모든 시험편 모델들이 시험편 내부의 크랙과 구멍의 거리가 가까울수록 최대 응력이 커지는 경향을 보였다. 또한 구멍의 개수와는 별개로 시험편 내부의 크랙 가까이에 구멍이 존재할 때 크랙 가까이에서 최대 응력은 커지는 경향이 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이러한 본 연구 결과를 토대로 기계 혹은 기계 구조물 내부에 구멍을 뚫는다면, 시험편에 발생하는 파괴 응력의 값을 줄임으로써 파손이나 고장이 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

수소이온 전달 특성에 미치는 바인더로 활용 가능한 나피온의 주쇄 길이의 영향 (Effect of Nafion Chain Length on Proton Transport as a Binder Material)

  • 강호성;박치훈
    • 멤브레인
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    • 제30권1호
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    • pp.57-65
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    • 2020
  • 본 연구에서는 고분자 전해질막을 구성하고 있는 고분자 주쇄의 반복단위 개수를 변경해 가며 수화채널 모폴로지와 이온전도도의 변화를 비교하였고, 최종적으로 분자동역학 전산모사 수행 시에 적정한 고분자 모델을 선정하기 위한 기준을 제시하고자 하였다. 고분자 주쇄의 길이가 가장 짧은 모델에서 주쇄 및 술폰산기의 움직임이 커지는 것을 관찰할 수 있었지만, 수화채널 모폴로지는 특별한 상관관계를 발견할 수 없었다. 또한, 수화채널 모폴로지에 가장 큰 영향을 받는 수소이온 전달 능력의 특성 상, 수소이온 전도도에서도 고분자 주쇄의 길이와 큰 상관관계를 보이지는 않았다. 이러한 결과는 특히 바인더용 이오노머 제조에 대한 중요한 정보를 제공한다. 일반적으로 바인더용 이오노머의 경우 고분자 전해질막 소재를 저분자량으로 합성하여 사용하게 되는데, 이때 주쇄/술폰산기의 움직임이 향상되므로 촉매층을 잘 둘러싸는 역할을 할 수 있는 반면에, 수소이온 전달 능력 자체에 있어서는 특별한 변화가 없을 것을 예상할 수 있다. 결론적으로, 바인더용 이오노머 제조시에는 수소이온 전달 성능보다는 물성에 좀 더 초점을 맞추어 분자량 및 구조 설계가 필요할 것이다.

사용후핵연료 심지층 처분장의 완충재 소재인 WRK 벤토나이트의 pH 차이에 따른 우라늄 흡착 특성과 기작 (Uranium Adsorption Properties and Mechanisms of the WRK Bentonite at Different pH Condition as a Buffer Material in the Deep Geological Repository for the Spent Nuclear Fuel)

  • 오유나;신대현;김단우;전소영;김선옥; 이민희
    • 자원환경지질
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    • 제56권5호
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    • pp.603-618
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    • 2023
  • 사용후핵연료(Spent nuclear fuel; SNF) 심지층 처분장의 완충재 소재로서 WRK (waste repository Korea) 벤토나이트가 적합한 지를 평가하기 위하여, 대표적인 방사성 핵종인 U (uranium)에 대한 WRK 벤토나이트의 흡/탈착 특성과 흡착 기작을 규명하는 다양한 분석, 흡/탈착 실내 실험, 동역학 흡착 모델링을 다양한 pH 조건에서 수행하였다. 다양한 특성 분석 결과, 주성분은 Ca-몬모릴로나이트이며, U 흡착 능력이 뛰어난 광물학적·구조적 특징들을 가지고 있었다. WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율 및 탈착율을 규명하기 위한 흡/탈착 실험 결과, pH 5, 6, 10, 11 조건에서 WRK 벤토나이트와 U 오염수(1 mg/L)가 낮은 비율(2 g/L)로 혼합되었음에도 불구하고 높은 U 흡착 효율(>74%)과 낮은 U 탈착율(<14%)을 보였으며, 이는 WRK 벤토나이트가 SNF 처분장에서 U 거동을 제한하는 완충재 소재로서 적절하게 사용될 수 있음을 의미한다. pH 3과 7 조건에서는 상대적으로 낮은 U 흡착 효율(<45%)이 나타났으며, 이는 U가 용액의 pH 조건에 따라 다양한 형태로 존재하며, 존재 형태에 따라 상이한 U 흡착 기작을 가지기 때문으로 판단된다. 본 연구 실험 결과와 선행연구를 바탕으로 WRK 벤토나이트의 주요 화학적 U 흡착 기작을 pH 범위에 따라 용액 내 U의 존재 형태에 근거하여 설명하였다. pH 3 이하에서 주로 UO22+ 형태로 존재하는 U는 벤토나이트 표면의 Si-O 또는 Al-O(OH)와의 정전기적 인력(예: 이온 결합)에 의해 흡착되기 때문에 pH가 감소할수록 음전하 표면이 약해지는 WRK 벤토나이트 특성에 의해 비교적 낮은 U 흡착 효율이 나타났다. pH 7 이상의 알칼리성 조건에서 U는 음이온 U-수산화 복합체(UO2(OH)3-, UO2(OH)42-, (UO2)3(OH)7- 등)로 존재하며 비교적 높은 흡착 효율이 나타내는데, 이들은 벤토나이트에 포함된 Si-O 또는 Al-O(OH)의 산소원자를 공유하거나 리간드 교환에 의해 새로운 U-복합체가 형성되어 흡착되거나 수산화물 형태의 공침(co-precipitation)에 의해 벤토나이트에 고정되기 때문이다. pH 7의 중성 조건에서는 pH 5와 6보다 오히려 낮은 U 흡착 효율(42%)이 나타났는데, 이러한 결과는 용액 내 존재하는 탄산염(carbonate)에 의해 U가 U-수산화 복합체보다 용해도가 높은 U-탄산염 복합체로 존재하는 경우 가능하다. 연구 결과 pH를 약산성 또는 염기성 조건으로 유지하거나 용액 내 존재하는 탄산염을 제한함으로써 WRK 벤토나이트의 U 흡착 효율을 높일 수 있는 것으로 나타났다.

여대생에서의 월경전기증후군 및 월경전불쾌장애의 특성 (Characteristics of PMS and PMDD in Female College Students)

  • 이문수;양재원;고영훈;고승덕;조숙행
    • 정신신체의학
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    • 제20권1호
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    • pp.22-31
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    • 2012
  • 연구목적 : Premenstrual Symptoms Screening Tool(PSST)를 통해서, DSM-IV상의 월경전불쾌장애(premenstrual dysphoric disorder, PMDD)에 대한 진단기준을 사용하여 월경전기증후군(premenstrual syndrome, PMS) 및 PMDD의 빈도, 기능장애, 위험인자들, 월경에 대한 태도, PMS 및 PMDD의 발현 양상 들을 조사하여 보았다. 방 법 : 서울 및 수도권의 중소도시인 수원에 소재하는 대학교에 다니는 여학생들을 대상으로 하여 월경에의 태도 질문지, PSST를 사용한 단면 조사연구를 시행하였다. 결 과 : 총 1410명에게 질문지가 배부되었으며, 그 중 1063부에 대하여 분석하였다. 응답자들은 PSST의 결과에 따라 3군[정상/경도 PMS군(n=759, 71.4%), 심한 PMS군(n=180, 16.9%), PMDD군(n=124, 11.7%)]으로 분류하였다. 각 군별로는 기본적인 역학적 변수 및 위험 인자(음주, 커피 소비, 월경통의 강도, PMS의 가족력)들의 분포에서 유의한 차이가 있었다. 응답자들을 또한 월경에 대한 태도에 따라 3군으로 구분하였다[긍정적 태도군(n=168), 부정적 태도군(n=122), 양가적 태도군(n=773)]. 심각한 월경전기 증상들을 호소하는 이들의 비율은 이 3가지 태도군 간에 유의한 차이가 있어서, 부정적 태도군은 다른 군들에 비해 더 많은 월경전기 증상들을 보고하였다. 결 론 : PMS와 PMDD는 한국의 젊은 여성들에서 널리 발견된다. 일부 응답자들은 그들이 PMDD에 대한 DSM-IV의 진단기준을 완전히 충족시키지 못하였음에도 유의한 기능손상을 보고하였다. 일반적으로, 월경에 대한 부정적인 태도는 더 많은 월경전기 증상들의 경험과 관련이 있었다.

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임상 검체에서 분리된 Candida albicans의 MLST를 이용한 유전적 변이 특성 (Genetic Variations of Candida albicans Isolated from Clinical Specimens Using Multi-locus Sequence Typing Analysis)

  • 김희진;김상하;김성현;유영빈;김영권
    • 대한임상검사과학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.331-336
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    • 2018
  • 본 연구에서는 국내 대전 소재 3차 병원 임상에서 분리된 Candida albicans 40 균주를 대상으로 균주 분리원에 따라 7종류의 housekeeping gene에 대한 염기서열 변이를 확인하고 MLST 분석을 통해 균주간의 계통학적 연관성에 대한 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Phylogenetic tree 분석 결과 sub-cluster 1로 central line blood (2), others (5), sputum (4), urine (7)을 포함해 총 18개가 분류되었으며, sub-cluster 2로는 central line blood (1), others (5), peripheral blood (6), sputum (1), urine (1)을 포함해 총 14개가 분류되어 동일 채취 부위에서 분리된 균주는 유전학적으로 유사성을 가지고 있을 가능성이 있음을 확인하였다. 앞으로 분리지역과 상병 등에 따른 C. albicans 유전자들의 변이 추세에 대한 자료의 축적과 임상 검체에 따른 계통학적 관계를 추정하여 감염병 연구 및 역학적 감시체계 구축에 도움이 될 것으로 생각된다.

한방병원 내원 뇌졸중 환자에 대한 역학적 조사 (A Study on Factors Related to Stroke Patients in Taegu Area)

  • 김웅각
    • 대한의생명과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.153-164
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    • 1998
  • 1997년 10월 1일부터 1997년 12월 31일까지 3개월간 대구광역시 소재 3개 한방병원에 입원해 있거나 통원치료를 받고 있는 뇌졸중 환자 163명을 대상으로 조사 분석한 결과 다음과 같은 성적을 얻었다. 조사 대상자의 일반적 특성은 성별에서 163예 중 남 여의 비는 1:1.36이었고, 연령층은 60대에서 36.8%, 50대에서 25.2%, 70세 이상에서 19.6%의 순으로 나타났다. 결혼관계는 기혼이 74.7%, 학력은 초등학교졸업이 41.5%, 직업은 가정 주부와 농축어 업이 각각 27.7%로 가장 높았다. 뇌졸중의 유발원인 및 발병시 상태는 육체적 활동 20.2%,과로 16.2%, 취침중 15.5%, 정신적 충격 14.9%, 사고 7.2%, 음주 2.6%의 순이었다. 병류별 발생빈도는 157예에서 뇌경색 (혈전증, 색전증 포함)이 47.7%, 뇌출혈이 38.2%, 지주막하출혈이 5.1%, 기타가 8.9%였다. 비만정도에 있어서는 161예 중 보통이다가 64.0%, 비만이 26.7%, 저체중이 9.3%였으며, 성별로는 비만인 여자가 19.9%로 남자의 6.8%보다 월등히 높았다 (p<0.05). 음주에 관해서는 163예 중 소주 2홉 1병 기준으로 안한다가 65.6%, 2∼3일에 한번 한다가 11.0%, 한달에 1∼2회는 9.8%, 매일한다가 8.6%, 1주일에 한번은 4.9%의 순이었다. 흡연에 있어서는 162예중 안한다가 63.0%,하루에 0.5∼l갑이 16.0%, 1∼2갑이 15.4%, 반갑 이하가 4.9%, 2갑 이상이 0.6%의 순으로 나타났다.

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