• 상하수도학회지
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• 제35권1호
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• pp.93-100
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• 2021

Forward osmosis (FO) process is a chemical potential driven process, where highly concentrated draw solution (DS) is used to take water through semi-permeable membrane from feed solution (FS) with lower concentration. Recently, commercial FO membrane modules have been developed so that full-scale FO process can be applied to seawater desalination or water reuse. In order to design a real-scale FO plant, the performance prediction of FO membrane modules installed in the plant is essential. Especially, the flux prediction is the most important task because the amount of diluted draw solution and concentrate solution flowing out of FO modules can be expected from the flux. Through a previous study, a theoretical based FO module model to predict flux was developed. However it needs an intensive numerical calculation work and a fitting process to reflect a complex module geometry. The idea of this work is to introduce deep learning to predict flux of FO membrane modules using 116 experimental data set, which include six input variables (flow rate, pressure, and ion concentration of DS and FS) and one output variable (flux). The procedure of optimizing a deep learning model to minimize prediction error and overfitting problem was developed and tested. The optimized deep learning model (error of 3.87%) was found to predict flux better than the theoretical based FO module model (error of 10.13%) in the data set which were not used in machine learning.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제35권2호
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• pp.193-212
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• 2021

본 연구는 학교현장의 수학탐구활동을 지원하기 위한 현장지원 연구이다. 수학탐구활동은 수학교사에게뿐 아니라, 학생에게도 매우 중요한 수학적 활동이다. '수학과제 탐구' 교과목이 생기고, 고교학점제, 자유학년제와 같은 다양한 수학적 활동이 강화되면서 이러한 경향은 더 강해지고 있다. 수학탐구활동은 전문수학자만의 고유영역이 아니며, 수학을 학습하는 그리고 수학을 지도하는 모든 평범한 사람에게도 동일하게 기회가 주어져 있다. 이에 본 현장지원 연구에서는 한 가지 수학적 사실을 기반으로 하는 구체적인 수학탐구활동을 기반으로, 현장 학교에서 교사 및 학생이 자발적으로 수행할 수 있는 수학탐구활동 방법을 제안하는 것을 연구의 목적으로 한다. 구체적으로 본 연구에서 선택한 한 가지 수학적 사실은 2015개정 수학과 교육과정에서 다시 추가된 내용요소인 코사인 법칙이다. 본 연구에서는 코사인 법칙을 기초로 여러 가지 수학탐구활동을 수행하였다. 이러한 수행 결과를 분석하여 현장에서 학교수학을 탐구하는 방법을 구체적으로 제안하였다. 본 연구의 결과를 통해 수학탐구활동이 수학교실에서 학생 및 교사에 의해 다양하고 활발하게 이루어지기를 기대한다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.18-26
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• 2021

본 연구에서는 실험실 규모의 산업용 가스터빈 싱글노즐 연소기에서의 공진주파수 해석을 위한 고유값 도출을 목적으로 하는 1D 네트워크 모델을 개발하였다. 현대의 산업용 가스터빈은 다양한 요구 조건을 동시에 만족시키기 위하여 일반적으로 매우 복잡한 구조와 유동의 형태를 가지고 있다. 이러한 복잡한 연소기 특징 중 하나인 동일한 축 방향 위치에서 서로 반대 방향의 유동 흐름을 갖는 시스템에서의 네트워크 모델 구현을 목적으로 하였다. 네트워크 모델을 통해 음향장을 해석한 결과를 실제 형상을 그대로 해석한 헬름홀츠 기반의 모델링 결과와 비교하였을 때, 공진주파수와 모드 분포로부터 해석의 타당성을 검증하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3795-3802
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• 2022

NaI(Tl) scintillation materials are considered to be one of many materials that are used exclusively for γ-ray detection and spectroscopy. The gamma-ray spectrometer is not an easy-to-use device, and the accuracy of the numerical values must be carefully checked based on the rules of the calibration technique. Therefore, accurate information about the detection system and its effectiveness is of greater importance. The purpose of this study is to estimate, using an analytical-numerical formula (ANF), the purely geometric solid angle, geometric efficiency, and total efficiency of a cylindrical NaI(Tl) γ-ray detector with a side-through hole. This type of detector is ideal for scanning fuel rods and pipelines, as well as for performing radio-immunoassays. The study included the calculation of the complex solid angle, in combination with the use of various points like gamma sources, located axially and non-axially inside the through detector side hole, which can be applied in a hypothetical method for calibrating the facility. An extended γ-ray energy range, the detector, source dimensions, "source-to-detector" geometry inside the side-through hole, path lengths of γ-quanta photons crossing the facility, besides the photon average path length inside the detector medium itself, were studied and considered. This study is very important for an expanded future article where the radioactive point source can be replaced by a volume source located inside the side-trough hole of the detector, or by a radioactive pipeline passing through the well. The results provide a good and useful approach to a new generation of detectors that can be used for low-level radiation that needs to be measured efficiently.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권3호
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• pp.349-365
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• 2022

Steel fibre-reinforced concrete (SFRC) is an emerging class of composite for construction. However, a reliable method to assess the flexural behaviour of SFRC structural member is in lack. An analytical technique is proposed for determining the moment-curvature response of concrete beams reinforced with steel fibres and longitudinal bars (R/SFRC members). The behaviour of the tensile zone of such members is highly complex due to the interaction between the residual (tension softening) stresses of SFRC and the tension stiffening stresses. The current study suggests a transparent and mechanically sound method to combine these two stress concepts. Tension stiffening is modelled by the reinforcement-related approach assuming that the corresponding stresses act in the area of tensile reinforcement. The effect is quantified based on the analogy between the R/SFRC member and the equivalent RC member having identical geometry and materials except fibres. It is assumed that the resultant tension stiffening force for the R/SFRC member can be calculated as for the equivalent RC member providing that the reinforcement strain in the cracked section of these members is the same. The resultant tension stiffening force can be defined from the moment-curvature relation of the equivalent RC member using an inverse technique. The residual stress is calculated using an existing model that eliminates the need for dedicated mechanical testing. The proposed analytical technique was validated against test data of R/SFRC beams and slabs.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제37권2호
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• pp.299-327
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• 2023

본 연구에서는 초등학교 5학년 2학기 '합동과 대칭' 단원을 대상으로 탐구형 소프트웨어를 활용한 수업에서 학생들에게서 나타난 귀납적 추론 능력의 수준과 시각화 구성 요소의 양상이 어떠한지 파악하고자 하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 1개 반, 총 19명을 대상으로 탐구형 소프트웨어 중 GeoGebra를 활용한 합동과 대칭 수업을 진행하고 학생들의 활동 결과물을 중심으로 분석하였다. 연구 결과 학생들의 귀납적 추론 능력 수준이 비슷한 수준을 유지하거나 발전되는 형태로 나타났고 학생들이 소프트웨어의 다양한 기능을 활용하여 도형의 새로운 성질을 귀납적으로 추론하는 모습이 나타났다. 또한 시각화 측면에서 학생들이 조건에 맞는 도형을 빠르고 쉽게 그릴 수 있었고 지필 환경과는 다르게 '측정', '대칭' 기능을 활용하여 복잡하면서도 정확히 합동과 대칭인 외적 표상을 변형, 조작하는 모습이 나타났다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 도형 영역에서 탐구형 소프트웨어의 활용에 대한 시사점을 도출하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.89-96
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• 2023

본 논문에서는 GPU기반으로 옷감을 찢는 데 필요한 동적 재메싱를 실시간으로 처리할 수 있는 방법을 제안한다. 얇은 쉘 재질은 물리 기반 시뮬레이션/애니메이션, 게임, 가상현실 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 옷감을 찢는 것은 기하학과 연결 구조를 동적으로 갱신해야 되기 때문에 그 처리 과정이 복잡하고 계산양이 크다. 특히 인터랙티브 콘텐츠를 다루는 분야에서는 이 과정이 빠르게 수행되어야 한다. 대부분의 방법에서는 실시간을 유지하기 위해 저해상도 시뮬레이션을 통해 재메싱을 수행하거나 이미 분할된 패턴을 그대로 이용하기 때문에 동적 재메싱이라고 보기 어려우며, 찢어진 패턴의 품질이 낮다. 본 논문에서는 GPU에 최적화된 동적 재메싱 알고리즘을 새롭게 제안함으로써 고해상도 옷감 찢어짐을 실시간으로 처리할 수 있게 한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 사전에 쪼개진 메쉬 형태가 아닌 동적 재메싱이 가능하기 때문에 가상 수술시뮬레이션이나, 실시간을 요구하는 게임 및 가상환경에서 물리 기반 모델링울 할 때 활용될 수 있다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제33권5호
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• pp.1581-1585
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• 2012

Two pyridinecarboxamide dicyanidecobalt(III) building blocks and two mononuclear seven-coordinated macrocycle manganese(II) compounds have been rationally selected to assemble cyanide-bridged heterobimetallic complexes, resulting in three cyanide-bridged $Co^{III}-Mn^{II}$ complexes. Single X-ray diffraction analysis show that these complexes $\{[Mn(L^1)][Co(bpb)]\}ClO_4{\cdot}CH_3OH{\cdot}0.5H_2O$ ($\mathbf{1}$), $\{[Mn(L^2)][Co(bpb)]\}ClO_4{\cdot}0.5CH_3OH$ ($\mathbf{2}$) and ${[Mn(L^1)][Co(bpb)]\}ClO_4{\cdot}H_2O$ ($\mathbf{3}$) ($L^1$ = 3,6-diazaoctane-1,8-diamine, $L^2$ = 3,6-dioxaoctano-1,8-diamine; $bpb2^{2-}$ = 1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)benzenate, $bpmb2^{2-}$ = 1,2-bis(pyridine-2-carboxamido)-4-methyl-benzenate) all present predictable one-dimensional single chain structures. The molecular structures of these one-dimensional complexes consists of alternating units of $[Mn(L)]^{2+}$ ($L=L^1$ or $L^2$) and $[Co(L^{\prime})(CN)2]^-$ ($L^{\prime}=bpb2^{2-}$, or $bpmb2^{2-}$), forming a cyanide-bridged cationic polymeric chain with free $ClO_4{^-}$ as the balance anion. The coordination geometry of manganese(II) ion in the three one-dimensional complexes is a slightly distorted pentagonal-bipyrimidal with two cyanide nitrogen atoms at the trans positions and $N_5$ or $N_3O_2$ coordinating mode at the equatorial plane from ligand $L^1$ or $L^2$. Investigation over magnetic properties of these complexes reveals that the very weak magnetic coupling between neighboring Mn(II) ions connected by the diamagnetic dicyanidecobalt(III) building block. A best-fit to the magnetic susceptibility of complex ${\mathbf}{1}$ leads to the magnetic coupling constants $J=-0.084(3)cm^{-1}$.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제20권2호
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• pp.103-119
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• 2010

이 연구에서는, 초등학교 1, 2학년을 대상으로 개발된 다문화가정 학생 대상 언어 인지 진단도구를 적용한 결과를 분석하여, 수학 영역에서의 다문화가정 학생반응의 주요 특징을 찾고 수학교육에 유의한 시사점을 찾고자 하였다. 결론적으로, 1학년보다 2학년에서 미도달 비율이 높았으며, 다문화가정 학생 중 미도달 비율도 1학년보다 2학년에서 높게 나타났다. 도형과 측정 영역보다는 수와 연산 영역에서 미도달 비율이 높게 나타났으며, 다문화가정 학생 중 미도달 비율도 수와 연산 영역에서 높았다. 문장제 해결에서 어려움이 나타났으며, 난이도가 있는 수학적 내용과 수학적 사고로 인한 어려움이 상대적으로 높게 나타났다. 다문화가정 학생들의 여러 약점을 고려하여, 도형 영역에서 시각적 정보와 언어적 정보를 균형감 있게 다룰 수 있도록 지도해야 하며, 무정의용어를 신중하게 사용해야 하며, 교재 구성, 평가 문항 작성, 실제 교실 수업 등에서 언어적 요인이 학습에 미치는 영향을 충분히 고려해야 할 것이다.

• 대한화학회지
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• 제53권1호
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• pp.7-16
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• 2009

Bz-$H_2O$와 [Bz-$H_2O]^+$의 가능한 구조(N-1, N-2, C-1, C-2, 그리고 TS)에 대하여 여러 이론 수준에 서 분자구조를 최적화 하였으며, 조화 진동주파수를 계산하여 IR 스펙트럼을 예측하였다. 분자 구조의 최적화에서 가장 높은 이론 수준은 B3LYP/cc-pVQZ이며, 보다 정확한 결합에너지를 구하기 위하여 MP2 수준에서 한 점(single point) 에너지 계산을 하였다. 또한 영점 진동에너지(zero-point vibrational energy) 보정을 하여 실험값과 비교하였다. 결합에너지는 N-1 구조에 대하여 MP2/cc-pVQZ//B3LYP/cc-pVQZ 이론 수준에서 $D_e$ 값이 3.92 kcal/mol, 그리고 $D_0$ 값은 3.11 kcal/mol로 계산되었으며, 같은 이론 수준에서 [Bz-$H_2O]^+$의 C-1 구조에 대해서 $D_e$ 값은 9.06 kcal/mol 그리고 $D_0$ 값은 7.82 kcal/mol로 계산되어 실험값 과 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.