The natural convection heat transfer and solidification in a stratified pool are studied. The flow and heat transfer characteristics in a heat generating pool are compared between single-layered and double-layered pools. And local Nusselt number distributions on outer walls are obtained to consider thermal loads on a vessel wall. The cooling and solidification of Al₂O₃/Fe melt in a hemispherical vessel are simulated to study the mechanism of heat transfer and temperature distribution. A unstructured mesh is chosen for this study because of the non-orthogonality originated from the boundaries of double-layered pool. Interface between the layers is modeled to be fixed. With this assumption mass flux across the interface is neglected, but shear force and heat flux are considered by boundary conditions. The colocated cell-centered finite volume method is used with the Rhie-Chow interpolation to compute cell face velocity. To prevent non-physical solutions near walls in case body force is large the wall pressure is extrapolated by the way to include body force. The numerical solutions calculated by current method show that averaged downward heat flux of the double-layered pool increases compared to single-layered pool and maximum temperature occurs right below the interface of the layers.
Kim, Yong-Jun;Lee, Sung-Gap;Yeo, Jin-Ho;Jo, Ye-Won
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제10권6호
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pp.2364-2367
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2015
In this study, we fabricated an electrolyte-insulator-metal (EIM) device incorporating a high-k Al2O3 sensing membrane using a porous anodic aluminum oxide (AAO) through a two-step anodizing process for pH detection. The structural properties were observed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray diffraction patterns (XRD). Electrochemical measurements taken consisted of capacitance-voltage (C-V), hysteresis voltage and drift rates. The average pore diameter and depth of the AAO membrane with a pore-widening time of 20 min were 123nm and 273.5nm, respectively. At a pore-widening time of 20 min, the EIM device using anodic aluminum oxide exhibited a high sensitivity (56mV/pH), hysteresis voltage (6.2mV) and drift rate (0.25mV/pH).
최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.
금강 퇴적물의 지화학적 특성을 파악하기 위하여 상류에서 하류까지 21개의 표층 퇴적물을 채취하고 총금속(Al, Fe, Mn, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Pb) 입도별 금속 및 존재형태별 금속을 분석하였다. 또한 하천에서 연안역까지 미량금속의 공간적 변화를 보기 위해 부유물 을 일정 간격으로 채취하여 미량금속을 분석하였다. 퇴적물 중 미량 금속 함량을 평균 입도 와 밀접히 관계하여 변화하며 세립질실트 이하 부분에서 가장높은 함량을 보였고 이 높은 함량은 하천 부유물 중 금속 함량과 Mn을 제외하고 거의 유사한 수준이었다. Pb은 조립질 모래에서도 높은 함량을 보이는데 이는 조립질 모래에 많이 포함된 정장석에 의한 영향이 되고 세립질 실트에서의 높은 금속 함량은 세립한 중광물에 의한 영향이다. Mn과 Pb을 제 안한 금속들은 퇴적물 중 주로(70% 이상) 결정 격자와 관계하여 존재하는데 이는 퇴적물의 주구성 입도가 조립하여 금속이 풍부하고 세립한 중광 물에 의한 영향이 크기 때문이다. 하 천에서 염하구로 금속 함량이 급격히 감소하는데 이는 용존 $Mn^{+2}$이온이 $MnO_2$로 변화하는 산화반응과 하천구역에서의 퇴적 그리고 염하구에서 금속이 적어 진 입자(염하구 내에서 유기물 분해/용해로 만들어지거나 재부유 작요에 의한 조립질 물질) 와 하천 부유물과의 혼합작용에 의해 이루어진다.
스피닝은 가장적은 가공력과 간단한 도구를 이용하여 소재를 변형시키는 방법중의 하나이다. 그리고 소재의 소성변형으로 인해 기계적 특성의 향상을 가져오는 공법이다. 이러한 스피닝 공법은 자동차, 항공, 군사 분야에서 중요한 부품의 생산에 적용되는 기술이다. 본 연구에서는 발사체 연료탱크의 돔형상에 스피닝 공법을 적용하여 제작함에 있어 롤러의 이송속도와 소재의 두께감소에 따른 성형력의 경향을 유한요소 해석을 이용하여 분석하였다.
섬유소분해능이 우수한 L. roseoalbus로부터 분리 정제한 CMCase의 활용에 대한 기초적인 자료를 제공하고자 실험하여 L. roseoalbus의 배양액으로부터 4단계를 거쳐 분자량이 28.5 kDa인 CMCase를 분리 정제하였다. 이 효소는 pH 4.0에서 최적의 활성을 보여주는 acidic CMCase로 $30^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타냈다. EDTA에 의해 활성이 저해되는 것으로 보아 metalloenzyme으로 추정되며, PMSF에 의해 저해되는 것으로 보아 serine 잔기를 갖고 있는 효소로 판단된다. $Al_{2}(SO_{4})_{3}$와 $FeSO_{4}$에서는 효소활성이 높았으나 $CaCl_{2}$와 $Na_{2}MoO_{4}$에서는 효소 활성이 낮았다.
A large scatter of the chemical abundances among globular cluster red giants has been observed. Especially the chemical elements C, N, O, Na, Mg, and Al vary form star to star within globular clusters. Except for $\omega$ Cen and M22, most globular clusters could be considered to be monometallic of their iron peak elements within error ranges. The variations in light elements among globuar cluster giants appear much more pronounced than in field halo giants of comparable Fe-peak metallicity. It has been found that in general the nitrogen abundance is anticorrelated with both carbon and oxygen, while it is correlated with Na and AI. These intracluster abundance inhomogeneities can be interpreted either by mixing of nucleosythesized material from the deep stellar interior during the red giant branch phase of evolution or by inhomogeneities of primordially processed material, from which the stars were formed. The simple way of distingushing between two senarios is to obtain the element abundances of main-sequence stars in globular clusters, which are too faint for high resolution spectroscopic studies until now. Both 'evolutionary' and 'primodial' origins are accepted for explanations of abundance variations among red giants and CN-CH anticorrelations among main-sequence stars in globular clusters. This paper reviews chemical abundances of light elements among globular cluster giants, with brief reviews of cannonical stellar evolution of low mass stars after main-sequence and deep mixing for abundance variations of cluster giants, and a possible connection between deep mixing and second parameter.
Beom, Minje;Lee, Young-Wook;Ferguson, Jason W.;Kim, Yong-Cheol
천문학회보
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제39권2호
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pp.84.1-84.1
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2014
This research is to study the effects of individual element(C, N, O, Na, Mg, Al, Si, and Fe) on the standard stellar models. Our work is different from previous works in two aspects. Firstly, we have chosen to maintain helium abundance and other metal elements as target elements were changed. This is to see the effects more clearly, without further complication. Secondly, the amount of enhancement or reduction in each element has been based on the recent observation of stars in globular clusters. For comparison study with observation of the globular clusters, the mass and metallicity grids of the standard stellar models have been constructed in range $0.7{\sim}1.0M{\odot}$ and 0.0002~0.007, respectively. The opacity as a function of depth in stellar models at equal evolutionary point, as well as the evolutionary tracks, have been analyzed. The quantified shifts of the evolutionary tracks for the stellar models which have changed abundance of individual element and the astronomical meaning with physical reasons which produce the results, are going to be presented in this talk.
During postulated severe accidents in Light water Reactors, molten corium which was ejected from the reactor vessel bottom, may erode the concrete basemat of the containment and there by threaten the containment integrity. This study experimentally examines the molten core-concrete interaction (MCC) using 20kg of thermite melt (Fe + $Al_2$O$_3$) and the concrete, used in Yonggwang Nuclear Power Plant Units 3 and 4 (YGN 3 & 4) in Korea. The measured data are the downward heat fluxes, concrete erosion rate, gases and particle generation rates during MCCI. Transient results ore compared with those of TURCIT experiment conducted by SNL in USA. The peak downward heat flux to the concrete was measured to be about 2.1㎿/$m^2$. The initial concrete erosion rate was 175cm per hour, decreasing to 30cm per hour. It was shown from the post-test that the erosion was progressed downward up to 18mm in the concrete slug.
The purpose of this study is to investigate the effect of impurity level and fabrication processes on the strength, fracture toughness and fatigue resistance of 7075, 7050 and 7175 high strength aluminum forgings. It has been verified that plane strain fracture toughness and fatigue characteristics of a specially processed 7175S-T74 alloy is superior to a conventionally processed 7075-T6/T73, 7050-T74 and 7175-T74 alloys. These beneficial effects primarily arise from two view points, i.e., the effect of reducing the impurity level of iron and silicon has significantly diminished the size and volume fraction of second phase particles such as $Al_7Cu_2Fe$ and $Mg_2Si$. Futher reduction of the amount of nonequilibrium second phase particles has been observed by applying a special fabrication process.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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