• 제목/요약/키워드: Characteristic Determination

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불포화 벤토나이트 완충재의 수분흡입력 측정기술 및 구성모델 고찰 (A Review on Measurement Techniques and Constitutive Models of Suction in Unsaturated Bentonite Buffer)

  • 이재완;윤석;김건영
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.329-338
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    • 2019
  • 불포화 벤토나이트 완충재의 수분흡입력은 공학적방벽의 수리-역학적 성능평가 및 설계에 있어 매우 중요한 입력인자이다. 본 연구에서는 문헌에 보고된 불포화 다공성매질의 수분흡입력 측정기술과 구성모델을 분석하고, 고준위폐기물처분장의 벤토나이트 완충재에 적합한 수분흡입력 측정기술과 구성모델을 제안하였다. 문헌 분석결과, 벤토나이트 완충재의 수분흡입력은 일반토질보다 훨씬 높은 값을 가지며, 매트릭수분흡입력과 삼투흡입력을 포함하는 총수분흡입력을 측정하여 사용하였다. 벤토나이트 완충재의 수분흡입력 측정에는 상대습도센서를 이용한 측정방법(RH-Cell, RH-Cell/Sensor)이 적합하였으며, 핵종 붕괴열에 의한 온도변화와 측정 소요시간을 고려했을 때에는 RH-Cell/Sensor 방법이 더 선호되었다. 벤토나이트 완충재의 수분보유모델은 실험을 통해 여러 가지 모델이 제안되었지만, 불포화 완충재의 수리-역학적 성능평가 구성모델로는 대부분 van Genuchten모델이 사용되었다. 벤토나이트 완충재의 수분특성곡선은 벤토나이트의 종류, 건조밀도, 온도, 염도, 측정 시 시료상태와 이력과정에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 수분보유모델의 선정 및 모델인자 결정에는 신뢰도 향상을 위해 이러한 인자들의 영향이 고려되어야 한다.

지반정수의 변동성 추정 및 결과의 활용 (Estimation of Variability of Soil Properties and Its Application to Geotechnical Engineering Design)

  • 김동휘;김민태;이창호;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권12호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 설계지반정수의 합리적인 결정과 확률론적 방법에 의한 지반구조물의 설계를 위해서는 지반정수의 변동계수에 대한 신뢰성 있는 추정이 필요하다. 본 논문에서는 인천 송도지역의 지반조사자료를 이용하여 Three-Sigma Rule 및 통계적인 방법과 같은 표준편차 추정방법의 적용성을 평가해 보았다. 무작위성을 보이는 지반 물성값 중, 변동성이 작은 ${\gamma}_t$, ${\gamma}_b$, $e_0$$N_o=6$을, 상대적으로 변동성이 큰 $C_{\alpha}/C_c$, $C_c(1+e_0)$, $c_v$, $k_v$의 경우 $N_{\sigma}$=4.2~5.3을 사용하여 Three-Sigma Rule을 적용하면 통계학적 방법과 유사한 결과를 얻는 것이 관찰되었다. 또한 깊이에 따라 경향성을 보이는 비배수전 단강도는 약 40%의 변동계수를 보이는 것으로 관찰되었으며 $N_{\sigma}$=4를 사용하면 Three-Sigma Rule로 얻는 것으로 나타났다. 본 논문에서 추정한 변동계수를 이용하여 지반정수의 신뢰구간, 특성값을 결정할 수 있었다.

Determination of the linear elastic stiffness and hygroexpansion of softwood by a multilayered unit cell using poromechanics

  • Gloimuller, Stefan;de Borst, Karin;Bader, Thomas K.;Eberhardsteiner, Josef
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제5권3호
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    • pp.229-265
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    • 2012
  • Hygroexpansion of wood is a known and undesired characteristic in civil engineering. When wood is exposed to changing environmental humidity, it adsorbs or desorbs moisture and warps. The resulting distortions or - at restrained conditions - cracks are a major concern in timber engineering. We herein present a multiscale model for prediction of the macroscopic hygroexpansion behavior of individual pieces of softwood from their microstructure, demonstrated for spruce. By applying poromicromechanics, we establish a link between the swelling pressure, driving the hygroexpansion of wood at the nanoscale, and the resulting macroscopic dimensional changes. The model comprises six homogenization steps, which are performed by means of continuum micromechanics, the unit cell method and laminate theory, all formulated in a poromechanical framework. Model predictions for elastic properties of wood as functions of the moisture content closely approach corresponding experimental data. As for the hygroexpansion behavior, the swelling pressure has to be back-calculated from macroscopic hygroexpansion data. The good reproduction of the anisotropy of wood hygroexpansion, based on only a single scalar calibration parameter, underlines the suitability of the model. The multiscale model constitutes a valuable tool for studying the effect of microstructural features on the macroscopic behavior and for assessing the hygroexpansion behavior at smaller length scales, which are inaccessible to experiments. The model predictions deliver input parameters for the analysis of timber at the structural scale, therewith enabling to optimize the use of timber and to prevent moisture-induced damage or failure.

천연고무로 결합된 과산화수소 정량 바이오센서의 전류법 속도론 (Amperometric Kinetics of Hydrogen Peroxide Biosensor Bound with Natural Rubber)

  • 유근배;윤길중
    • 공업화학
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    • 제21권6호
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    • pp.689-693
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    • 2010
  • 톨루엔에 녹인 천연고무를 탄소가루의 결합재로 사용하여 바이오센서를 제작하였을 때, 반죽은 용매가 증발한 후 기계적 물성을 보였다. 이 특성은 탄소반죽전극 실용화의 선행 조건을 만족시키는 것으로, 이 특성의 활용성을 살펴보기 위하여 과산화수소 정량을 위한 바이오센서를 제작하고, 그것의 전기화학적인 정량 및 정성적 특성을 파악하기 위하여 여러 가지 속도론적 파라메타, 즉 대칭인자(0.37), 교환전류밀도($i_0$, $0.075mAcm^{-2}$), 이중층의 축전용량($C_d$, $9.7{\times}10^{-3}F$), 시간상수(${\tau}_A$, 0.92 s), 최대전류($i_{max}$, $5.92{\times}10^{-7}Acm^{-2}$), Michaelis 상수($K_M$, $1.99{\times}10^{-3}M$) 및 기타 상수들을 도출하였다. 이 실험적 결과는 천연고무가 탄소가루의 결합재로 활용될 수 있음을 보여 주었다.

가상 직선 모델을 사용한 일반적 VLSI 배선의 신호의 무결성 검증 ((Signal Integrity Verification of a General VLSI Interconnects using Virtual-Straight Line Model))

  • 진우진;어영선;심종인
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.146-156
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    • 2002
  • 이 논문에서는 불규칙한 배선 구조에 대한 가상직선(virtual-straight line) 파라미터 추출 방법과 이를 이용한 새롭고 빠른 시간 영역에서의 시뮬레이션 방법론을 보이고 검증한다. 비선형인 트랜지스터의 특성을 고려한 인터컨넥트 회로의 시간영역에서의 신호응답은 모델차수감소법(model order reduction method)을 사용하여 수행된다. 모델차수감소법은 인터컨넥트 회로의 단위길이당 파라미터를 이용하므로 인터컨넥트의 길이가 서로 다르고 불규칙한 형태를 갖는 인터컨넥트에 대해서 직접적으로 모델차수감소법을 적용하기 위해 가상직선 모델을 사용하여 인터컨넥트의 파라미터를 추출한다. 또한 모델차수감소법은 일반적인 Berkeley SPICE의 모듈로 구성하여 인터컨넥트 회로의 시간영역 시간응답을 구하였으며 일반적인 회로 시뮬레이터인 HSPICE의 시뮬레이션 결과와 비교하여 잘 일치한다는 것을 보인다. 제안된 방법은 복잡한 다층 배선 구조에 대한 신속하고 정확한 시간영역 신호응답을 제공함으로써 고성능 VLSI 회로 설계에 유용하게 적용할 수 있다.

기계적 분석을 통한 송전용 자기 애자의 열화 판단 및 파손 부위에 대한 연구 (Determination of Deterioration and Damage of Porcelain Insulators in Power Transmission Line Through Mechanical Analysis)

  • 손주암;최인혁;구자빈;김태용;전성호;이윤정;이준신
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제33권1호
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    • pp.50-55
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    • 2020
  • Porcelain insulators have been used for a long time in 154 kV power transmission lines. They are likely to be exposed to sudden failure because of product deterioration. This study was conducted to evaluate the quality of porcelain insulators. After stresses were applied, the damaged regions of aged insulators were investigated in terms of chemical composition, material structure, and other properties. For porcelain insulators that were in service for a long time, the mechanical failure load was 126 kN, whereas the average mechanical failure load was 167.3 kN for new products. It was also determined that corrosion occurred at the metal pin part due to the penetration of moisture into the gap between the pin and the ceramic. Statistical analyses of failure were performed to identify the portion of the insulators that were broken. Cristobalite porcelain insulators fabricated without alumina additives had a high failure rate of 54% for the porcelain component. In the case of the addition of Alumina (Al2O3) to the porcelain insulators to improve the strength of the ceramic component, a more frequent damage rate of the cap and pin of 73.3% and 27%, respectively, was observed. This study reports on the material component of SiO2 and the percentage of alumina added, with respect to the mechanical properties of porcelain insulators.

Full Parametric Impedance Analysis of Photoelectrochemical Cells: Case of a TiO2 Photoanode

  • Nguyen, Hung Tai;Tran, Thi Lan;Nguyen, Dang Thanh;Shin, Eui-Chol;Kang, Soon-Hyung;Lee, Jong-Sook
    • 한국세라믹학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.244-260
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    • 2018
  • Issues in the electrical characterization of semiconducting photoanodes in a photoelectrochemical (PEC) cell, such as the cell geometry dependence, scan rate dependence in DC measurements, and the frequency dependence in AC measurements, are addressed, using the example of a $TiO_2$ photoanode. Contrary to conventional constant phase element (CPE) modeling, the capacitive behavior associated with Mott-Schottky (MS) response was successfully modeled by a Havriliak-Negami (HN) capacitance function-which allowed the determination of frequency-independent Schottky capacitance parameters to be explained by a trapping mechanism. Additional polarization can be successfully described by the parallel connection of a Bisquert transmission line (TL) model for the diffusion-recombination process in the nanostructured $TiO_2$ electrode. Instead of shunt CPEs generally employed for the non-ideal TL feature, TL models with ideal shunt capacitors can describe the experimental data in the presence of an infinite-length Warburg element as internal interfacial impedance - a characteristic suggested to be a generic feature of many electrochemical cells. Fully parametrized impedance spectra finally allow in-depth physicochemical interpretations.

통계적 가설검정을 이용한 중심형 버터플라이 밸브의 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of Concentric Butterfly Valve Using Statistical Hypothesis Test)

  • 장무성;최종식;최병오;김도식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권12호
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    • pp.1305-1311
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    • 2015
  • 버터플라이 밸브는 일반적으로 유량을 조절하기 위해 사되는 유량 제어 장치의 일종이다. 본 연구에서는 중심형 버터플라이 밸브의 개선 전후 제품에 대한 신뢰성 시험 데이터의 통계적 분석을 통하여 버터플라이 밸브에 대한 와이블 분포의 형상모수, 특성수명 및 $B_{10}$ 수명을 추정한다. 또한 통계적 가설검정을 이하여 개선 전후 제품의 형상모수와 척도모수에 대한 차이를 검토한다. 가설검정 결과로부터 개선 전후 제품의 형상모수는 유사하며, 척도모수는 증가함을 알 수 있었다. 이러한 분석결과는 향후 신뢰성 인증시험이나 제품에 대한 보증수명 설정에 유한 정보로 활용될 수 있다.

피폭선량 해석과 대기확산계수 결정 (Analysis of Exposure Doses and Determination of Atmospheric Diffusion Coefficients)

  • 김병우;한문희;이영복;이정호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제9권1호
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    • pp.26-32
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    • 1984
  • 원자발전소의 가동에 따른 기체상 방사성물질의 방출로부터 주변주민이 받는 피해는 정상상태와 사고 경우로 나눠서 해석하게 된다. 정상상태 경우 방사성물질의 대기확산 모델은 주로 연평균 통계치를 사용하는 Gaussian식을 채택하나 사고결과 해석시에는 풍향 풍속의 변화를 추적하는 실시간(real time) 확산모델을 이용한다. 본고에서는 고려 원자력발전소의 정상가동에 따른 $1977{\sim}1982$년 6개년에 걸친 주변주민의 피복 선량을 Gaussian 직선제도 모델에 의한 대기확산인자치로 계산하였으며 사고경우에 대해서 요구되는 대상지역 주변의 대기확산계수 특성치를 구하는 간편한 영상처리방식을 실제 실험을 통해 제시하였다.

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전향도가 큰 축류터보기계의 블레이드 주위의 유동해석 (Analysis of Two-Dimensional Flow around Blades with Large Deflection in Axial Turbomachine)

  • 원승호;손병진;최상경
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.229-240
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    • 1991
  • 본 연구에서 사용한 이론과 제시된 방법의 타당성을 검토하기 위하여 익열 간 극이 무한대인 단일 익형 주위의 유동장을, 최근에 개발된 계산방법인 Lambda방법을 사용한 Dadone의 해석결과와 비교하였고, 범용의 압축기 익형인 NACA65게열 익열 유동 에 대한 Herrig의 실험값, 그리고 미분해석에 의한 점성-비점성 상호작용 방법을 사용 한 Hansen의 계산값고, 이들 조건과 동일한 상태에서 본 연구에서 제시한 방법으로 계 산한 결과와 만족할 만한 일치를 얻었다.