Kim, Dongyoon;Kim, Seong-Min;Kang, Donghee;Baek, Goeun;Yoon, Myung-Han
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.277.2-277.2
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2013
Petri dishes and glass slides have been widely used as general substrates for in vitro mammalian cell cultures due to their culture viability, optical transparency, experimental convenience, and relatively low cost. Despite the aforementioned benefit, however, the flat two-dimensional substrates exhibit limited capability in terms of realistically mimicking cellular polarization, intercellular interaction, and differentiation in the non-physiological culture environment. Here, we report a protocol of culturing embryonic rat hippocampal neurons on the electro-spun polymeric network and the results from examination of neuronal cell behavior and network formation on this culture platform. A combinatorial method of laser-scanning confocal fluorescence microscopy and live-cell imaging technique was employed to track axonal outgrowth and synaptic connectivity of the neuronal cells deposited on this model culture environment. The present microfiber-based scaffold supports the prolonged viability of three-dimensionally-formed neuronal networks and their microscopic geometric parameters (i.e., microfiber diameter) strongly influence the axonal outgrowth and synaptic connection pattern. These results implies that electro-spun fiber scaffolds with fine control over surface chemistry and nano/microscopic geometry may be used as an economic and general platform for three-dimensional mammalian culture systems, particularly, neuronal lineage and other network forming cell lines.
포텐셜을 기저로 하는 판요소법을 사용하여 자유 표면이 존재하는 유동장에서 일정 속도로 전진하는 3차원 물체의 형상을 설계하였다. 설계 방법으로는 원하는 압력 분포를 경계 조건으로 부여하고 이를 만족하는 물체 형상을 찾아내는 역해석법(inverse method)을 사용하였다. 즉, 주어진 압력으로부터 물체 표면에 분포된 법선 다이폴의 세기인 포텐셜 값을 결정하게 되며, 이는 물체 표면에 대한 Dirichlet형태의 경계 조건으로서 Green의 정리로부터 유도된 적분 방정식을 해석하게 된다. 전체 속도 포텐셜은 기본 유동인 선속에 대한 성분과 선제에 의하여 교란되는 성분으로 구성되어진다고 가정하였으며, 교란 포텐셜을 사용하여 선형화된 자유 표면 경계 조건을 적용하였다. 적분 방정식에 대한 수치 해석을 위해 물체 표면에 법선 다이폴과 Rankine 쏘오스를 분포하였으며, 자유 표면에는 Rankine 쏘오스를 분포하고 4점 유한 차분법을 사용하여 자유 표면 경계 조건이 만족되도록 하였다. 해로서 얻어지는 각 판요소에서의 Rankine 쏘오스의 세기는 가상의 유동 출입량으로서 형상 수정항으로 사용되었다. 몰수 회전 타원체의 형상 설계에 대하여 본 설계법을 적용한 결과 무한 수심에서나 조파 상태에서 $4{\sim}6$회의 반복 계산으로 충분히 수렴된 해를 얻을 수 있었다. 또한 자유 표면을 가르고 전진하는 Wigley 수학적 선형에 대한 형상 설계를 수행하여 만족스러운 결과를 얻어내었으며, 얻어진 수치해는 매우 안정적이고 빠른 수렴성을 보였다. 선형의 우열 비교를 통해 조파 저항을 감소시킬 수 있는 압력 분포의 형태를 파악하였으며, 이를 바탕으로 조파 저항의 관점에서의 5500TEU급 콘테이너 운반선의 설계를 수행하였다. 설계되어진 새로운 선형은 조파 저항의 관점에서 기존의 선형보다 계산과 실험에서 모두 우수하게 개량된 것으로 나타났다.
The effects of design parameters on the pellet transport rate in the ejector system which is widely used in the production processes of automotive parts were investigated experimentally. The primary nozzle geometry, the area ratio (R) of nozzle exit cross-sectional area to mixing chamber cross-sectional area and the distance (S) from primary nozzle exit to mixing chamber entrance were considered as the design parameters. The area ratios of the primary nozzle were varied from R=0.10 to R=0.25, 0.30, 0.40 and 0.55. The primary nozzle was positioned at the non-dimensional distance (S/D) of 1.30, 1.87, 2.44, 3.00 and 3.75, normalized using the mixing chamber diameter (D). The design parameters were determined to run with high efficiency by measuring the pellets transport rate. The geometry and the area ratio (R) of the primary nozzle had an effect on the pellet transport rate of the ejector system, and the area ratio of R=0.3 was carefully selected after taking the minimum fluidization velocity and transport rate of applied pellets into account. The higher pellet transport rate with the variation of the distance (S/D) was observed at S/D of 2.44.
콘크리트 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이와 같은 공동을 비파괴로 조사하기 위한 방법 중의 하나가 레이더법이다. 본 연구는 레이더를 이용해 공동을 정량적이고 효율적으로 검사하기 위한 것이다. 본 목적에 부합되도록 3 다이폴 안테나 방식의 레이더를 이용해 특정된 공동의 방향성과 형상을 추정할 수 있는 해석방법을 제안하였다. 이를 위해 3 다이폴 안테나로부터 얻을 수 있는 전자파의 편파모드방식의 해석방법을 이용해 다양한 방향성과 기하학적형상을 갖는 공동에 대하여 측정 및 해석을 수행하였다. 그 결과, 전자파의 각 편파모드가 공동의 기하학적 특성에 따라 다르게 응답하는 것을 확인하였고, 이를 통해 특정된 공동의 방향성 및 기하학적 형상을 구분하는 것이 가능하였다.
Kim, Kyong-Ho;Choe, Seung-Keol;Lee, Jong-Hun;Yang, Young-Kyu
한국GIS학회:학술대회논문집
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한국GIS학회 1999년도 추계학술대회 발표요약문
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pp.47-51
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1999
Geo-features play a key role in object-oriented or feature-based geo-processing system. So the strategy for how-to-model and how-to-manage the geo-features builds the main architecture of the entire system and also supports the efficiency and functionality of the system. Unlike the conventional 2D geo-processing system, geo-features in 3D GIS have lots to be considered to model regarding the efficient manipulation and analysis and visualization. When the system is running on the Web, it should also be considered that how to leverage the level of detail and the level of automation of modeling in addition to the support for client side data interoperability. We built a set of 3D geo-features, and each geo-feature contains a set of aspatial data and 3D geo-primitives. The 3D geo-primitives contain the fundamental modeling data such as the height of building and the burial depth of gas pipeline. We separated the additional modeling data on the geometry and appearance of the model from the fundamental modeling data to make the table in database more concise and to allow the users more freedom to represent the geo-object. To get the users to build and exchange their own data, we devised a fie format called VGFF 2.0 which stands for Virtual GIS File Format. It is to describe the three dimensional geo-information in XML(extensible Markup Language). The DTD(Document Type Definition) of VGFF 2.0 is parsed using the DOM(Document Object Model). We also developed the authoring tools for users can make their own 3D geo-features and model and save the data to VGFF 2.0 format. We are now expecting the VGFF 2.0 evolve to the 3D version of SVG(Scalable Vector Graphics) especially for 3D GIS on the Web.
Mirzaee, Morteza Khosravi;Zolfaghari, A.;Minuchehr, A.
Nuclear Engineering and Technology
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제52권2호
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pp.223-229
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2020
The present work proposes a solution to the static Boltzmann transport equation approximated by the simplified P3 (SP3) on angular, and the analytic coarse mesh finite difference (ACMFD) for spatial variables. Multi-group SP3-ACMFD equations in 3D rectangular geometry are solved using the GMRES solution technique. As the core time dependent analysis necessitates the solution of an eigenvalue problem for an initial condition, this work is hence devoted to development and verification of the proposed static SP3-ACMFD solver. A 3D multi-group static diffusion solver is also developed as a byproduct of this work to assess the improvement achieved using the SP3 technique. Static results are then compared against transport benchmarks to assess the proximity of SP3-ACMFD solutions to their full transport peers. Results prove that the approach can be considered as an acceptable interim approximation with outputs superior to the diffusion method, close to the transport results, and with the computational costs less than the full transport approach. The work would be further generalized to time dependent solutions in Part II.
본 논문은 3차원 균열의 유한요소해석을 위한 자동요소분할시스템에 대한 것으로, 논문의 구성은 퍼지지식처리, 버블메슁, 솔리드모델러로 구성된다. 새로운 요소분할과정은 (a) 해석모델인 기하학적 모델 정의, (b) 버블생성, (c), 요소분할로 구성되어 진다. 3차원 균열체를 위해 범용솔리드 모델러를 사용하였으며 버블은 존재하는 버블점들간의 거리가 그 점에서의 버블간격 함수와 유사한지를 결정하여 발생되어 진다. 버블간격 함수는 퍼지지식처리에 의해 잘 조절되어 진다. 요소생성에 관한 기본 툴로서는 데로우니기법이 사용되었다. 시스템의 실제적인 효용성을 검증하기 위해 3차원 균열에 대한 몇가지 예를 나타내었다.
Tool path generation is a part of process planning in 3D printing. This is done before actual printing by a computer rather than an AM machine. The mesh geometry of the 3D model is sliced layer-by-layer along the Z-axis and tool paths are generated from the sliced layers. Each 2-dimensional layer can have two types of printing paths: (i) shell and (ii) infill. Shell paths are made of offset loops. During shell generation, twists can be produced in offset loops which will cause twisted tool paths. As a twisted tool path cannot be printed, it is necessary to remove these twists during process planning. In this research, An algorithm is presented to remove twists from the offset loops. To do so the path segments are traversed to identify twisted points. Outer offset loops are represented in the counter-clockwise segment order and clockwise rotation for the inner offset loop to decide which twisted loop should be removed. After testing practical 3D models, the proposed algorithm is verified to use in tool path generation for 3D printing.
고선량률 근접치료에 사용되는 상업용 선원과 치료계획 시스템들은 AAPM TG 43에서 권고하는 점 및 선 선원에 의해 선량분포를 계산한다. 하지만, 근접치료용 선원에 대한 인체 내의 정확한 선량계산을 위해서 3차원 부피의 선원을 고려하는 MC 기반의 선량계산 방법이 필요하다. 본 연구에서는 microSelectron HDR Ir-192 선원을 작은 부분으로 분할하여 계산하는 미소선원 적분법을 이용하여 기하학적 인수를 계산하였다. 또한, 범용 방사선 수송코드인 MCNPX를 사용하여 30 cm 직경의 구형 물 팬텀 내에서 선원의 선량률을 계산하여 비등방성함수와 반경선량함수를 구하였다. 그 결과를 MC 기반 광자 수송코드인 MCPT를 사용하여 계산한 Williamson의 결과와 비교 및 분석하였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법에 따른 기하학적 인수는 $r{\geq}0.5cm$에서는 0.2% 이내에서 일치하였고 r=0.1 cm일 때 1.33%의 차이를 보였다. 본 연구에서 계산된 비등방성함수와 반경선량함수가 Williamson의 계산된 결과의 차이는 비등방성함수의 경우 r=0.25 cm에 서 2.33%의 가장 큰 R-RMSE를 보였고 $r{\geq}0.5cm$에서는 1% 미만의 R-RMSE를 보였다. 반경선량함수의 경우는 r=0.1~14.0 cm에서 0.46%의 R-RMSE를 보였다. 미소선원 적분법과 선 선원 근사법으로 계산한 기하학적 인수는 $r{\geq}0.1cm$에서 잘 일치하지만 3차원의 Ir-192 선원을 적용하여 계산한 미소선원 적분법이 실제 기하학적 인수를 잘 반영할 것으로 생각된다. r=0.25 cm에서 비등방성함수를 제외하고는 MCPT와 MCNPX의 몬테칼로 코드를 이용하여 얻어진 비등방성함수와 반경선량함수는 각각의 몬테칼로 코드에 대한 불확실성 이내에서 잘 일치함을 확인하였다. 따라서 MCNPX 전산모사 결과를 통해 TG-43의 선량 계산식에 사용된 인자를 Williamson 등의 결과와 비교 및 검증함으로써, 추후 다른 종류의 선원에 대해서도 Monte Carlo 기반의 연구가 가능할 것으로 기대된다.
일반적으로 라우드 스피커를 이용한 3차원 오디오에서의 크로스토크 제거는 "sweet spot" 이라 부르는 청취자의 위치에 따라 성능이 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. 따라서 머리의 움직임, 잔향, 머리모양의 차이 같은 혼란을 주는 요소에 강한 새로운 크로스토크 제거기가 제안되었는데 이는 스피커의 대칭 구조와 비대칭 구조를 합성하여 3개의 라우드 스피커가 필요한 구조로 되어있다. 본 논문은 3개의 스피커가 필요한 기존의 크로스토크 제거기 구조를 2개의 스피커만 사용하여 동등한 성능을 구현할 수 있도록 하였다. 연구된 방법은 청취 실험을 통해 성능을 검증하였다.성능을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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