• 제목/요약/키워드: 입자운동

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박테리아의 주화성에 의한 미세입자의 운동 (Motion of Microbeads Propelled by Bacterial Chemotaxis)

  • 김동욱;김영원;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.523-529
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    • 2010
  • Micro actuator의 동력원으로 박테리아 주화성을 기반으로 한 편모박테리아 운동은 널리 연구되고 있다. 본 연구에서는 마이크로입자 추적유속계($\mu$-PTV)를 이용하여 박테리아 주화성에 의해 추진되는 형광입자의 움직임을 분석하였다. 일반적으로 활발한 운동성을 지니고 있는 편모 박테리아 중 Serratia marcescens가 배양액속에서 형광 폴리스티렌 미세입자 표면에 자발적으로 붙게 된다. 박테리아가 부착된 미세입자를 고형화된 화학적 유인물질 L-aspartate가 담겨져 있는 유체 속으로 주입하고, 시간에 따라 입자들이 서서히 L-aspartate가 높은 농도를 가지는 구역으로 이동하는 것을 관찰하였다. 본 연구의 결과로 편모박테리아가 micro actuator의 효율적인 동력원 개발에 적용될 수 있는 가능성을 제시하였다.

Randomwalk 이론을 이용한 Web 기반 동영상 프로그램의 개발 (Development of Web-Based Simulation Program Using the Randomwalk Theory)

  • 김성근;김주래;우규환
    • 대한화학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.469-474
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Randomwalk 이론을 이용하여 동영상 프로그램을 개발하였다. 보통 화학 교과는 원자, 분자와 같은 입자의 행동을 이해하는데 어려움이 많아 이에 관한 학생들의 오개념이 많이 나타나고 있다. Randomwalk 이론을 도입한 동영상으로 분자 운동을 표현한 본 프로그램은 실제 분자 운동의 과정을 제대로 이해하는데 도움을 줄 것이다. 본 연구에서는 특히 JAVA 언어를 사용하여 Web 상에 프로그램을 구현함으로써 누구나 쉽게 이용할 수 있게 하였다. 이들 프로그램은 두가지의 프로그램으로 짜여져 있다. 하나는'Diffusion' 프로그램이며, 입자의 확산 과정을 실제와 같이 동영상으로 구현되도록 하였다. 또 다른 하나는 'Randomwalk' 프로그램으로 입자의 운동 과정에 대한 궤적을 표현함으로써 분자 운동에 대한 분명한 이해를 가능하게 하였다.

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폐쇄된 계에서 비 흘로노믹 (NONHOLONOMIC) 회전 운동 SYSTEM에 대한 컴퓨터 씨뮬레이션 모델에 관한 연구 (A study on the computer simulation model of the NONHOLONOMIC rotating motion system about the closed system)

  • 정병태
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.221-226
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    • 2009
  • 폐쇄된 계 내부에서 강체 입자의 회전 운동에는 회전시키는 주체가 되는 몸체와 회전을 당하는 입자로 나눌 수 있다. 이 경우 입자가 몸체에 대해서 구속 될(bounded) 경우 홀로노믹(HOLONOMIC) 시스템으로서 지금까지 동역학에 소개되는 모든 수식이 잘 맞게 해석되고 수식에 의한 구조 또 한 현실과 잘 맞다. 그러나 그 구조가 비흘로노믹 시스템 이면 기존 회전 운동 방정식에서 벗어난다. 본 논문의 목적은 회전 운동 시 홀로노믹 시스템과 비흘로노믹 시스템과의 차이를 장치로 구분 하고 특히 비 홀로노믹 시스템의 현실에서 나타나는 현상을 컴퓨터 시뮬레이션 모델에 수식 화 하는 것이다. 그 수식으로부터 닫힌 회전운동의 질량중심(center of mass) 이동과 외부의 마찰에 대한 갇힌 운동(confined motion)의 표현법을 컴퓨터 그래픽 운동 방법에 응용 할 수 있도록 한다.

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강우입자의 물리적 특성평가: 경기도 안성시 지역을 사례로 (Evaluating Physical Characteristics of Raindrop in Anseong, Gyeonggi Province)

  • 김진관;양동윤;김민석
    • 한국지형학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.49-57
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    • 2010
  • 한반도 중부에서의 강우사상 동안의 강우입자의 물리적 특성을 규명하고 강우강도와 강우에너지와의 관계를 도출하기 위해 2008년부터 2009년 사이에 3회에 걸쳐 경기도 안성시 고삼저수지 인근에서 laser-optical disdrometer를 이용하여 강우입자의 크기와 종말속도를 측정하였다. 측정된 강우입자의 크기분포와 강우입자의 종말속도를 이용하여 강우강도와 강우운동에너지 함유량(KE, Jm-2mm-1)과의 관계와 강우강도와 운동에너지 소비율(KER, Jm-2h-1)의 관계를 각각 제안하였다. 그리고 tipping-bucket 강우계로 측정한 강우강도를 disdrometer 의 강우강도로 보정해주는 관계도 제안하였다. 그리하여 본 연구에서 제안된 강우강도와 강우의 운동에너지와의 관계는 한반도 중부지방에서 5분 강우강도가 최대 40mmh-1 아래인 경우에 강우강도를 이용하여 강우의 운동에너지로 변환하고자 할 때 유용한 모델이 될 수 있을 것으로 판단된다.

광포획된 마이크로입자의 포획효율의 분석 (Analysis of Optical Trapping Efficiency on Optically Trapped Microparticles)

  • 김현익;임강빈;주인제;오차환;송석호;김필수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.108-109
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    • 2002
  • Optical tweezers는 광압(radiation pressure)을 사용하여 입자들을 포획하거나 조절할 수 있다는 점에서 마이크로스케일의 유전체구뿐만 아니라 세포에서도 널리 사용되고 있다. 일반적으로 빛이라는 것은 광자들의 집합체로서 광자의 입자성으로 인하여 외부의 물체와 충돌시 운동량을 전달하게 되고 이것을 광압(radiation pressure)이라고 하며 optical tweezers [1]는 이 광압을 이용한 방법중 하나이다. 레이저빔을 입자에 집속 시켜 주게 되면 입자는 광압에 의해서 gradient force와 scattering force의 힘을 받게 된다. (중략)

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대전입자형 디스플레이의 구동특성 (Driving Characteristics of Charged Particles Type Display)

  • 이동진;김인호;김영조
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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    • pp.167-169
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    • 2008
  • 본 논문에서는 대전입자형 디스플레이에 인가된 펄스에 따라 운동하는 대전입자(토너)를 광학적인 관측과 전기적인 측면에서 관찰하였으며, 증폭되는 펄스에 따라 변화하는 대전입자의 응답속도를 측정하여 대전입자의 구동특성을 분석하였다.

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진한 라텍스 입자의 Well-defined 막기공을 통한 제한적 이동 (Hidered transport of concentrated latex particles through well-defined membrane pores)

  • 황장연;강은아;전명석;김재진
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.56-58
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    • 1998
  • 1. 서론 : 무한한(unbounded) 용매 속에 떠 있는 구형입자의 확산계수는 Stokes-Einstein 식에 의해 주어지며, 이를 이용하여 입자의 반지름을 결정하기도 한다. 입자가 그 크기정도(order-of-magnitude)의 공간에 제한되는 경우에는 제한하는 벽이 입자의 운동에 많은 영향을 주게 된다. 이런 제한적 이동(hidered transport)은 막이나 크로마토그래피를 이용하는 분리공정이나 촉매를 이용하는 반응공정에서 이용되고 있다. (생략)

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창발적 사고를 위한 산-염기 교육 콘텐츠 개발 (Development of Acid-Base Educational Content for Emergent Thinking)

  • 백성혜;허현;김성기
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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    • pp.315-318
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    • 2019
  • 본 논문은 화학에서 사용되는 2가지 산, 염기 모델에 대한 이해를 높이고자 각 모델의 핵심 알고리즘가 반영된 단계별 교육용 콘텐츠를 개발하는데 목적이 있다. 이를 위해 먼저 Arrhenius와 Brønsted-Lowry 모델이 갖는 핵심 알고리즘을 탐색하였으며, 이러한 핵심 알고리즘을 반영된 단계별 교육용 콘텐츠를 JAVA를 이용하여 개발하였다. 개발된 교육용 콘텐츠는 총 5단계로 구성되어 있다. 1단계는 화학에서 다루어지는 입자들이 개별적으로 무작위하게 운동함으로 표현하였으며, 2단계는 화학반응이란 이러한 무작위적 운동 중 입자 간 충돌에 의해 반응이 개시됨을 보여주었다. 3단계에서는 단일입자에 대해 정반응과 역반응을 동시에 고려한 진행되는 상황을, 4단계는 여러 입자가 동시다발적으로 정반응과 역반응에 참여한 상황을 구현하였다. 마지막 5단계는 정반응과 역반응의 공존의 비율이 다른 상황을 통해 평형상수의 의미를 고찰하도록 하였다. 창발적 사고의 핵심은 여러 입자를 생각하는 확률적 사고와 이러한 여러 입자가 개별적으로 움직인다는 사고가 반영되어야 한다. 이 연구에서 개발한 교육콘텐츠를 활용한다면 학생들이 보다 창발적 사고를 하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

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점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델 (Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트 및 유동 콘크리트의 흐름 거동에 관한 해석 시뮬레이션 모델의 개발에 관한 것으로, 입자법의 일종인 MPS법 (moving particle semi-implicit method)을 적용하였다. 콘크리트의 유동 현상을 점소성의 흐름 문제로 고려하였으며, 콘크리트 입자의 운동에 관한 지배방정식은 라그랑지 정식화의 Navier-Stokes 방정식과 질량보존의 법칙에 기초하도록 하였다. 굳지 않은 콘크리트의 점소성 흐름 구성관계의 정식화를 위하여 콘크리트는 부동 상태인 경우 고점성체의 유체로, 유동상태인 경우 항복응력 이후 점소성체의 유체로 모델링하였다. 개발된 모델을 이용하여 L-형 박스의 콘크리트 유동 시험에 대해 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 예측된 흐름량은 실험의 흐름량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 개발된 입자법의 해석 모델은 점소성 유체의 운동현상에 기초하여 정식화 되어 콘크리트 입자의 유동 및 운동 현상을 잘 묘사해 주는 것으로 평가된다.

Plasma개설 3

  • 성영권
    • 전기의세계
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    • 제19권6호
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    • pp.39-44
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    • 1970
  • 본고에서는 plasma전체의 거동에 대해서는 plasma를 전자기체 및 (+)이온기체로서 이루어지는 유체로서 취급을 하면 잘 부합되며 설명되는 경우가 많기 때문에 이 절에서는 plasma를 유체로서 취급하여 기술하기로 한다. 우선 plasma는 열운동을 하고 있는 하전입자의 집단이기때문에 그 거동은 기체운동론에서 사용되는 Baltamann방정식을 기초로 두어서 논하게 된다.

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