• Title/Summary/Keyword: 2차원거동

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그래핀 층수에 따른 산화 특성 연구

  • Lee, Byeong-Ju;Jeong, Gu-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.358-358
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    • 2011
  • 탄소원자로 구성된 2차원의 단원자 층의 그래핀은 우수한 기계적 강도, 전기전도도, 화학적 안정성 등의 특성으로 인하여 현재 기초연구 및 응용연구들이 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 그래핀의 물성은 그래핀의 층수, edge 형태, 구조적 defect의 양, 불순물의 양 등에 의해 좌우되는 것으로 알려져 있어, 그 원인들의 영향을 살펴보는 일은 그래핀 물성 제어의 측면에서 매우 중요하다. 한편, 그래핀을 산업적으로 이용하기 위해서는 CVD합성법이나 화학적인 박리법 등과 같은 대량의 그래핀 제조법이 요구되며, 이러한 그래핀들의 산화거동을 알아 보는 것은 향후 산화 분위기에서 사용될 그래핀 응용소자 개발에 유용한 정보가 될 것이다. 본 연구에서는 그래핀 층수에 따른 산화 거동을 연구하기 위하여, 그래핀을 산화시킨 후 Raman 분광법과 AFM 분석을 통하여 광학적, 구조적 변화를 체계적으로 분석하였다. 그래핀은 니켈박막을 촉매층으로 이용한 실리콘 웨이퍼에 메탄가스를 원료가스로 한 CVD법으로 합성하였다. 효율적인 산화처리를 위해 합성한 그래핀은 홈이 있는 기판 위에 전사하여 산화반응시 기판의 영향을 제거하였다. 산화처리는 열 산화처리 및 플라즈마 산화처리로 나누어 각각 실시하였으며, 5분간의 산화처리와 특성평가를 반복적으로 실시하였다. 한편, 층수에 따른 산화 거동을 조사하기 위해서는, 합성한 그래핀 내에 존재하는 단층영역, 수층영역, 다층영역을 지정하여 매회 동일영역을 분석함으로써 산화 거동을 분석하였다.

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다차원 구조의 그래핀-산화구리 나노선 복합 필러의 열전도도 특성

  • Ha, In-Ho;Lee, Han-Seong;An, Yu-Jin;Park, Ji-Seon;Seo, Mun-Seok;Jo, Jin-U;Lee, Cheol-Seung
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.433.2-433.2
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    • 2014
  • 그래핀(graphene)은 탄소나노튜브(CNTs)에 비해 가격 경쟁력이 있고 우수한 광투과성과 전기 및 열 전도성을 갖고 있어 반도체 소재, 방열 소재, 접점 소재 등에 적용 가능성이 높은 재료로 주목받고 있다. 특히 모바일 디바이스의 소형화, 고집적화 등의 이슈로 인해 그래핀 소재의 방열 소재 적용을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 한편 산화 구리 나노선(CuO Nanowire)은 전기 및 열전도도가 우수하고 1차원 나노 구조는 부피대비 큰 표면적, 종횡비가 커서 뛰어난 열전도 구조로서 방열 소재로 응용되기 좋은 조건을 갖고 있다. 본 연구에서는 2차원 구조의 그래핀 나노플레이트(Graphene Nanoplatelet)와 1차원 구조의 CuO NW를 하이브리드화를 통해 열전도도 향상를 개선시키고자 하였다. 소재 합성은 GNP에 Cu 무전해 도금을 진행한 후 열산화 방식을 적용하여 CuO NW를 직접 성장시키는 방식으로 진행하였다. 합성된 GNP-CuONWs 다차원 나노구조체의 열전도도 측정은 에폭시에 분산시켜 레이져 플레쉬법을 이용하였다. 미세 구조 관찰 결과, CuO NW 성장 거동은 열처리 온도 및 시간 그리고 O2 가스의 순환 환경이 주요인자로 작용하는 것을 확인하였다. 열전도도 향상은 다차원 구조의 특성으로 인해 면접촉과 선접촉이 동시에 이루어졌기 때문인 것으로 분석되었으며, 이러한 CuO NWs morphology와 열전도도 향상과의 상관 관계에 대해 논의할 것이다.

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Coupled Hydrological-mechanical Behavior Induced by CO2 Injection into the Saline Aquifer of CO2CRC Otway Project (호주 오트웨이 프로젝트 염수층 내 CO2 주입에 따른 수리-역학적 연계거동 분석)

  • Park, Jung-Wook;Shinn, Young Jae;Rutqvist, Jonny;Cheon, Dae-Sung;Park, Eui-Seob
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.26 no.3
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    • pp.166-180
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    • 2016
  • The present study numerically simulated the CO2 injection into the saline aquifer of CO2CRC Otway pilot project and the resulting hydrological-mechanical coupled process in the storage site by TOUGH-FLAC simulator. A three-dimensional numerical model was generated using the stochastic geological model which was established based on well log and core data. It was estimated that the CO2 injection of 30,000t over a period of 200 days increased the pressure near the injection point by 0.5 MPa at the most. The pressure increased rapidly and tended to approach a certain value at an early stage of the injection. The hydrological and mechanical behavior observed from the CO2 flow, effective stress change and stress-strength ratio revealed that the CO2 injection into the saline aquifer under the given condition would not have significant effects on the mechanical safety of the storage site and the hydrological state around the adjacent fault.

Numerical Study of a Droplet Movement for the Ocean $CO_2$ Sequestration ($CO_2$해양처리를 위한 액적 거동 시뮬레이션 기초연구)

  • Jung Rho-Taek;Kang Seong-Gil
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.8 no.1
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    • pp.39-45
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    • 2005
  • In the situation which Russia's ratification of the Kyoto protocol at February,2004, ANNEX I nations must reduce GHG(Green House Gas) discharge rate from 2008 by 2012 to the reduction level at 1990. We introduce the CO₂ ocean sequestration that is one of promising method for getting the stable CO₂ concentration in the atmosphere. There are four categories : ocean transportation technique, ocean initial dissolution technique, ocean deep current evaluation technique, and ocean biological evaluation technique. In this paper, we carried out the fundamental numerical study on the ocean initial dissolution technique, when the Liquidized CO₂ is emitted at the deep ocean, It is very important to the dissolution rate of movable CO₂ interface because it Is directly impact to the ocean organism. In order to investigate the relation of the interface movement and rate of the dissolution, we develope CR(Computational Fluid Dynamics) code that was constructed by the finite volume method based on the unstructured mesh, and a droplet's boundary surface can move and one direction dissolution from disperse phase into continuous phase adopted as its physics be. This study clarifies hydrodynamic relation between solubility and movement of the droplet through the verification of the Cm code.

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Non-linear Finite Element Analysis of Steel Members Under Very-Low-Cycles of Loading (극저사이클 하중하에서 강구조 부재의 비선형 유한요소해석)

  • 박연수
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.2
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    • pp.61-67
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    • 1994
  • The objective of this numerical analysis is to trace the hysteretic behavior of steel angles under very-low-cycle loading test, especially the history and cumulative state of local stress-strain at their critical parts. The computer model is based on a three-dimensional, non-linear analysis by using the finite element program, MSC/NASTRAN, which includes the effects of the material and geometric non-linearities. The analysis was performed as two stage procedures, namely Analysis I and II. The overall behavior from this analysis showed good agreement with the experiment.

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Centrifugal and Numerical Modelling on the Behavior of Unpropped Diaphragm Wall (Unpropped Diaphragm Wall 거동에 관한 원심 및 수치모델링)

  • Lee, Cheo-Keun;Ahn, Kwang-Kuk;Heo, Yol
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.123-134
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    • 2001
  • 본 연구에서는 화강풍화토 지반상 unpropped diaphragm wall의 거동을 연구하기 위하여 벽체의 근입깊이와 지하수위 조건을 변화시키면서 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험시 diaphragm wall은 두께 8mm인 알루미늄합금을 사용하였으며, 지반굴착을 재현하기 위하여 zinc chloride 기법을 이용하였다. 수치해석은 대부분의 지반공학문제에 적용할 수 있는 SAGE CRISP 프로그램을 이용하였다. 수치해석에서 모형지반은 수정 Cam-Clay 모델, diaphragm wall은 탄성모델, 지반과 diaphragm wall 사이의 경계면요소는 슬립모델을 사용하여 2차원 평면변형률 조건으로 해석을 수행하였다. 모형실험 결과 파괴면의 직선적인 형태로 파괴면내의 배면측 지반은 벽체를 향하여 하향의 변위를 일으키면서 벽체의 회전에 의해 파괴되었다. 실험 및 유한요소해석 결과 지반의 최대침하량과 최대침하량이 발생하는 위치는 잘 일치하였으며, 깊이에 따른 벽체변위는 선형적인 관계를 나타내었다. 또한, 최대 휨모멘트와 근입깊이로 정규화한 최대 휨모멘트 발생위치($h_{Mmax}$/d=0.4)는 잘 일치하였다.

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Analysis of Alteration for Water Level and Velocity in Tidal Artificial Lake Installed Water Gate and Adoption of Proper Channel Width (적정 수로 폭의 선정과 수문이 설치된 인공 해수호수의 수위 및 유속의 변화 분석)

  • Jang, Changhwan;Kim, Hyoseob;Jang, Sukhwan;Ihm, Namjae
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.14 no.2
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    • pp.289-301
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    • 2012
  • Tidal artificial lake capable of inflow and outflow of seawater is planned for waterfront and eco-friendly space at Songdo, Incheon, Korea. This study for hydrodynamic behaviors of tidal artificial lake was carried out and predicted about water level and velocity within the lake corresponding to width of channel or waterway using by 1 dimensional numerical model(CEA) and 2 dimensional numerical model(FLOW2DH). As a result, the proper width, 100.0m of the channel between the lake and the open sea was calculated reasonable conclusions such as tidal phase lag and maximum velocity from CEA. Also, water level and velocity of each point within the lake was predicted and compared to the measured data from FLOW2DH. FLOW2DH was added to the gate control case for maintenance and administration purpose of the lake and obtained the results that the velocity was decreased by approximately 20% at flood and 50% at ebb than the case without gate control.

Scale Effects of Initial Model and Material on 3-Dimensional Distinct Element Simulation (3차원 개별요소해석 시의 초기 모델 및 재료 스케일 영향)

  • Jeon, Jesung;Shin, Donghoon;Ha, Iksoo
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.12 no.7
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    • pp.57-65
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    • 2011
  • Numerical simulations by three-dimensional Particle Flow Code($PFC^{3D}$, Itasca) considering distinct element method (DEM) were carried out for prediction of triaxial compression test with sand material. The effect of scale conditions for numerical model and distinct material on final prediction results was analyzed by numerical models under various scale conditions, and following observations were made from the numerical experiments. It is very useful to model the initial material condition without any porosity conversion from 2-D to 3-D DEM. Numerical experiments have shown that in all cases considered, 3D distinct element modeling could provide good agreement on stress-strain behavior, volume change and strength properties with laboratory testing results. It was important thing to assess reasonable scale ratio of numerical model and distinct elements for saving calculation time and securing calculation efficiency under condition with accuracy and appropriateness as numerical laboratory. As results of DEM simulations under various scale conditions, most of results show that shear strength properties as cohesion and internal friction angle are similar in condition of $D_{mod}/D_{gmax}$ < 10. It shows that 3-D distinct element method could be used as efficient tool to assess strength properties by numerical laboratory technique.

A Study on Microscopic Fractrue Behavior of Mortar Using Acoustic Emission (음향방출을 이용한 mortar 재료의 미시적 파괴거동에 관한 연구)

  • 이준현;이진경;장일영;윤동진
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.10 no.6
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    • pp.203-211
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    • 1998
  • It is well recognized recently that acoustic emission, which is an elastic wave generated from rapid release of elastic energy in steressed solids, is very useful tool for on-line monitoring of microscopic behavior of deformation of material. In this study, three point bend test was performed to evaluate the microscopic damage progress during the loading and failure mechanism of mortar beam by monitoring the characteristic of AE signal. The relationship between AE characteristic and microscopic failure mechanism is discussed. In addition 2 dimensional AE source location based on triangular method was also done to monitor the intiation and propagation of micro crack around notch tip of mortar beam. It was shown that AE source location was very effective to predict the growth behavior of micro crack in mortar beam specimen.

Crystallization Behaviors of Liquid Crystalline Polymer/poly(ethylene terephthalate) blends (액정 고분자와 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 블렌드의 결정화 거동)

  • Bang Moon-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.7 no.4
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    • pp.559-566
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    • 2006
  • The isothermal crystallization behavior of blends of poly(ethylene terephthalate) and liquid crystalline polymers(LCP) was studied. The Avrami analyses were applied to obtain the information on the crystal growth geometry and factors controlling the rate of crystallization. The crystallization kinetics for the blends followed the classical Avrami equation up to a high degree of crystallization regardless of crystallization temperature, The values of Avrami exponent, n, for PET in the blends were estimated to be around 2, which indicate that the polymer crystals grow into one-dimensional linear or fiber-like crystallization mode. The crystallization rate, as expected, decreases with increasing the crystallization temperature.

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