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전자 여기상태에서 phenol-(H2O)2 크러스터의 수소결합 동력학: DFT/TDDFT 연구 (Hydrogen Bonding Dynamics of Phenol-(H2O)2 Cluster in the Electronic Excited State: a DFT/TDDFT Study)

  • Wang, Se;Hao, Ce;Wang, Dandan;Dong, Hong;Qiu, Jieshan
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.385-391
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    • 2011
  • Phenol-$(H_2O)_2$ 착물의 여기상태 수소 결합 동력학을 시간 의존 밀도 함수 이론(TDDFT) 법으로 연구하였다. 수소-결합된 착물에 대한 바닥 상태 및 다른 전자 여기 상태들 ($S_1$$T_1$)에서의 기하학적 구조와 IR 스펙트라를 밀도 함수 이론(DFT)와 TDDFT 방법을 사용하여 계산하였다. 페놀과 두 물분자 간에 3개의 수소 결합으로 구성된 고리가 형성되었다. 세 개의 수소 결합에서 분자간 수소결합 $O_1-H_2{\cdots}O_3-H$$S_1$ 그리고 $T_1$ 상태에서 더 강해졌지만, 수소결합 $O_5-H_6{\cdots}O_1-H$$S_1$$T_1$상태에서 약해졌다. 이러한 결과들은 다른 전자 상태에서 수소 결합과 hydrogen-bonding groups의 결합 길이의 변화를 이론적으로 모니터링하여 얻었다. 수소 결합 $O_1-H_2{\cdots}O_3-H$$S_1$$T_1$ 상태 모두에서 강화된다는 것은 OH(phenol)의 계산된 신축 진동 모드가 광 여기에 의해 적색-이동한다는 것으로부터 확인 되었다. 전자 여기 상태에서 수소 결합이 강해지고 약해지는 행동은 phenol-$(H_2O)_n$의 다른 고리 구조에 존재할 수 있다.

곰소만 갯벌에서 양식되는 바지락 (Ruditapes philippinarum) 의 성장 (Growth of the manila clam (Ruditapes philippinarum) cultured in Gomso tidal flat, Korea)

  • 임현식
    • 한국패류학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.189-195
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    • 2016
  • 2000년 8월부터 2002년 7월까지 한반도 남서연안 곰소만 바지락 양식장에 서식하는 바지락의 성장에 대하여 조사하였다. 전조사기간동안 서식밀도는 평균 1,224 개체/$m^2$ 로서 2000년 11월에 최고 밀도를 보인 이후 지속적으로 감소하는 경향이 뚜렷하였다. 월별 각장 빈도분포는 단일 모드형으로 중앙값은 시간경과에 따른 각장 성장에 의해 오른쪽으로 이동하였다. 바지락의 각장 성장은 시간 경과에 따라 지속적으로 증가하는 양상을 보였으나 2001년 7월 이후부터 2002년 2월까지는 성장이 둔화하였고 2002년 3월 이후 다시 증가하였다. 무게 또한 시간이 갈수록 증가하는 양상을 보였으며 2002년 3월 이후 증가폭이 컸다. 각장과 각고와의 상관관계는 직선식으로 표시할 수 있었으며, 각장과 전중, 육질습중량, 건육중량 및 AFDW와의 관계식은 지수식으로 표시할 수 있었다. 비만도는 지속적으로 증가하는 양상을 보이다가 2001년 4월 이후에 감소하는 양상을 나타내었으며 2002년에도 동일한 양상을 보였다. 비만도 증감으로부터 2001년도 곰소만 양식장 바지락의 산란은 연 1회 5-10월 중으로 파악된다. 또한 곰소만 양식 바지락은 종패 살포이후 24개월 이후부터는 여름철 이전에 수확하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

MNG 단일셀 메타매질 부하를 갖는 삼중대역 폴디드 모노폴 안테나 설계 (Tri-Band Folded Monopole Antenna Design with MNG Single Cell Metamaterial Loading)

  • 이영훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.127-135
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    • 2018
  • 본 논문에서는 MNR(Mu-negative) Metamaterial 단일 셀을 사용하여 700 MHz UHD 방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 삼중대역 폴디드 모노폴 안테나 설계에 관하여 연구하였다. MNG metamaterial 단일셀이 MZR(Mu zero resonator)에서 동작하도록 안테나 기판 뒷면에 커패시터를 형성하고, 스트립선로와 비아홀을 통해서 접지면과 연결하여 구현하였다. 이를 통해서 700 MHz대역에서 영차모드에서 공진하도록 공진점을 제어할 수 있고, 대역폭을 개선할 수 있다. 최종적으로 700 MHz UHD방송 대역과 2.45 GHz/5 GHz WiFi 대역에서 동작하는 안테나를 구현하였다. 설계 제작한 안테나의 크기는 $100{\times}100mm^2$이고, 실험 결과 첫 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 309 MHz(41.2%), 5.298 dB이며, 두 번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 821.9 MHz(33.5%), 2.7840 dB이며, 세번째 공진점에서 10 dB 대역폭과 이득은 각각 1.1314 GHz(20.6%), 2.9484 dB의 결과를 확인하였다. 안테나의 공진주파수는 이론과 실험이 일치함을 확인하였다. 그리고 방사패턴은 대체적으로 전방향 특성을 가지고 있으며, 0.75 GHz와 2.45 GHz에서는 측면보다 전방향과 후방향으로 방사특성이 양호하며, 5.5 GHz에서는 다중로브를 갖는 방사패턴 특성을 확인하였다.

원통형 도파관 캐비티 필터의 마이크로파 방전과 고전력 취급 능력 (Microwave Breakdown and High-Power Handling Capability of Circular Waveguide Cavity Filter)

  • 이선익;김중표;임원규;김상구;장진백
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.80-85
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    • 2017
  • 본 논문에서는 지상에서 시험 중에 발생한 X-대역 원통형 도파관 캐비티 필터의 방전을 소개하고, 원인 분석을 위하여 수행한 전자장 시뮬레이션 결과와 실제 운용궤도에서의 발생 가능성에 대하여 분석한 내용을 기술하였다. 전자장 시뮬레이션을 위하여 상용 툴(FEST3D)을 이용하여 필터를 모델링하고 대역폭 안팎의 주파수 신호(1 W Continuous Wave)를 입력하면서 필터 내부의 전계를 살펴보았다. 이 결과, 대역폭 중심보다는 가장자리(band edge) 주파수 신호가 입력되었을 때 필터 내부의 튜닝 스크류에서 더 강한 전계가 형성되는 것으로 나타났다. 그리고 방전 임계 전력을 산출하여 필터에 실제 입력된 전력과 비교해 본 바, 방전 임계값을 초과하는 전력이 필터에 입력되었고 이에 따라 강한 전계가 발생하고 온도가 급격히 상승하여 전기적인 단락으로 이어진 것으로 파악되었다. 추가적인 분석 결과 이 방전은 실제 운용궤도에서는 발생할 가능성이 낮고, band edge 주파수가 필터에 입력되더라도 멀티팩터(multipactor) 현상은 일어나지 않을 것으로 예측되었다. 지상에서 일어날 수 있는 마이크로파 방전에 대한 대책으로서 band edge 신호 입력을 피하거나 전력 레벨을 낮게 입력하는 방법을 제안하였다.

나트륨계 알칼리 활성화제를 사용한 친환경 알카리활성 슬래그 섬유보강콘크리트 보의 휨성능 평가 (Evaluation of Flexural Performance of Eco-Friendly Alkali-Activated Slag Fiber Reinforced Concrete Beams Using Sodium Activator)

  • 하기주;이동렬;하재훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.170-178
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    • 2015
  • 이 연구에서는 산업부산물인 알카리활성 슬래그와 알칼리 활성화제 (물유리, 수산화나트륨)에 강섬유를 사용하였으며, 이를 철근콘크리트 보에 적용하여 휨성능 평가를 하였다. 주요변수는 알칼리 활성화제의 혼입비율 및 강섬유를 혼입으로 총 8개의 실험체를 제작하였으며, 재료 및 구조성능 평가를 위한 실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 친환경 알카리활성 슬래그 섬유보강콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보는 전반적으로 휨 또는 휨-전단에 의하여 파괴되었다. 그리고 수산화나트륨의 몰 증가와 강섬유를 보강한 결과 최대내력이 15.8~25.9% 증가한 값이 나타났으며, 연성 또한 높게 나타났다. 친환경 알카리활성 슬래그 섬유보강콘크리트는 기존의 콘크리트를 대체할 수 있는 기초연구로서 향후 건설소재 및 재료분야에 활용할 수 있을 것으로 사료되며, 이러한 특성을 바탕으로 콘크리트 2차 제품 생산과 구조부재를 PC화하여 활용할 경우 생산성 향상, 공기단축 등 효율이 상승될 것으로 보인다.

DETERMINATION OF MOISTURE AND NITROGEN ON UNDRIED FORAGES BY NEAR INFRARED REFLECTANCE SPECTROSCOPY(NIRS)

  • Cozzolino, D.;Labandera, M.;Inia La Estanzuela
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1620-1620
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    • 2001
  • Forages, both grazed and conserved, provide the basis of ruminant production systems throughout the world. More than 90 per cent of the feed energy consumed by herbivorous animals world - wide were provided by forages. With such world - wide dependence on forages, the economic and nutritional necessity of been able to characterize them in a meaningful way is vital. The characterization of forages for productive animals is becoming important for several reasons. Relative to conventional laboratory procedures, Near Infrared Reflectance Spectroscopy (NIRS) offers advantages of simplicity, speed, reduced chemical waste, and more cost-effective prediction of product functionality. NIR spectroscopy represents a radical departure from conventional analytical methods, in that entire sample of forage is characterized in terms of its absorption properties in the near infrared region, rather than separate subsamples being treated with various chemicals to isolate specific components. This forces the analyst to abandon his/her traditional narrow focus on the sample (one analyte at a time) and to take a broader view of the relationship between components within the sample and between the sample and the population from which it comes. forage is usually analysed by NIRS in dry and ground presentation. Initial success of NIRS analysis of coarse forages suggest a need to better understand the potential for analysis of minimally processed samples. Preparation costs and possible compositional alterations could be reduced by samples presented to the instrument in undried and unground conditions. NIRS has gained widespread acceptance for the analysis of forage quality constituents on dry material, however little attention has been given to the use of NIRS for chemical determinations on undried and unground forages. Relatively few works reported the use of NIRS to determine quality parameters on undried materials, most of them on both grass and corn silage. Only two works have been found on the determination of quality parameters on fresh forages. The objectives of this paper were (1) to evaluate the use of NIRS for determination of nitrogen and moisture on undried and unground forage samples and (2) to explore two mathematical treatments and two NIR regions to predict chemical parameters on fresh forage. Four hundred forage samples (n: 400) were analysed in a NIRS 6500 instrument (NIR Systems, PA, USA) in reflectance mode. Two mathematical treatments were applied: 1,4,4,1 and 2,5,5,2. Predictive equations were developed using modified partial least squares (MPLS) with internal cross - validation. Coefficient of determination in calibration (${R^2}_{CAL}$) and standard error in cross-validation (SECV) for moisture were 0.92 (12.4) and 0.92 (12.4) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on g $kg^{-1}$ dry weight. For crude protein NIRS calibration statistics yield a (${R^2}_{CAL}$) and (SECV) of 0.85 (19.8) and 0.85 (19.6) for 1,4,4,1 and 2,5,5,2 respectively, on a dry weight. It was concluded that NIRS is a suitable method to predict moisture and nitrogen on fresh forage without samples preparation.

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ADVANTAGES OF USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS CALIBRATION TECHNIQUES TO NEAR-INFRARED AGRICULTURAL DATA

  • Buchmann, Nils-Bo;Ian A.Cowe
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1032-1032
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    • 2001
  • Artificial Neural Network (ANN) calibration techniques have been used commercially for agricultural applications since the mid-nineties. Global models, based on transmission data from 850 to 1050 nm, are used routinely to measure protein and moisture in wheat and barley and also moisture in triticale, rye, and oats. These models are currently used commercially in approx. 15 countries throughout the world. Results concerning earlier European ANN models are being published elsewhere. Some of the findings from that study will be discussed here. ANN models have also been developed for coarsely ground samples of compound feed and feed ingredients, again measured in transmission mode from 850 to 1050 nm. The performance of models for pig- and poultry feed will be discussed briefly. These models were developed from a very large data set (more than 20,000 records), and cover a very broad range of finished products. The prediction curves are linear over the entire range for protein, fat moisture, fibre, and starch (measured only on poultry feed), and accuracy is in line with the performance of smaller models based on Partial Least Squares (PLS). A simple bias adjustment is sufficient for calibration transfer across instruments. Recently, we have investigated the possible use of ANN for a different type of NIR spectrometer, based on reflectance data from 1100 to 2500 nm. In one study, based on data for protein, fat, and moisture measured on unground compound feed samples, dedicated ANN models for specific product classes (cattle feed, pig feed, broiler feed, and layers feed) gave moderately better Standard Errors of Prediction (SEP) compared to modified PLS (MPLS). However, if the four product classes were combined into one general calibration model, the performance of the ANN model deteriorated only slightly compared to the class-specific models, while the SEP values for the MPLS predictions doubled. Brix value in molasses is a measure of sugar content. Even with a huge dataset, PLS models were not sufficiently accurate for commercial use. In contrast an ANN model based on the same data improved the accuracy considerably and straightened out non-linearity in the prediction plot. The work of Mr. David Funk (GIPSA, U. S. Department of Agriculture) who has studied the influence of various types of spectral distortions on ANN- and PLS models, thereby providing comparative information on the robustness of these models towards instrument differences, will be discussed. This study was based on data from different classes of North American wheat measured in transmission from 850 to 1050 nm. The distortions studied included the effect of absorbance offset pathlength variation, presence of stray light bandwidth, and wavelength stretch and offset (either individually or combined). It was shown that a global ANN model was much less sensitive to most perturbations than class-specific GIPSA PLS calibrations. It is concluded that ANN models based on large data sets offer substantial advantages over PLS models with respect to accuracy, range of materials that can be handled by a single calibration, stability, transferability, and sensitivity to perturbations.

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미소진동 영향성 예측을 위한 인공위성 유한요소모델 보정 (Satellite finite element model updating for the prediction of the effect of micro-vibration)

  • 임재혁;은희광;김대관;김홍배;김성훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.692-700
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    • 2014
  • 본 논문에서는 미소진동 영향성 예측을 위한 인공위성 유한요소모델 보정에 관해 기술한다. 최근 지구 저궤도에 발사되는 상업용 지구관측위성의 경우, 수요자의 요구로 인해 주어진 시간 안에 다양한 지역의 많은 영상을 공급해야 한다. 이를 구현하기 위해 고용량휠, 다축 김발을 탑재한 안테나 등 다양한 구동기를 사용한다. 그러나 이러한 구동기는 작동 시 미소진동을 유발할 수 있으며, 이러한 미소진동은 매우 작기는 하지만 지구관측 탑재체를 가진하여 영상품질을 저감시킬 수 있다. 이러한 미소진동에 의한 영향성을 살펴보기 위해서 유한요소모델과 미소진동원 시험결과를 결합한 연성해석을 실시하며, 해석에 앞서 유한요소모델 보정을 실시한다. 보정 전후의 주파수 차이, 모드형상 상관관계, 주파수응답함수 상관관계를 비교하여 개선된 유한요소모델의 품질을 평가하였다.

여수반도 북동부지역의 선상구조와 단열계 분포특성 (Characteristics of Lineament and Fracture System in the North-eastern Area of Yosu Peninsula)

  • 김경수;이은용;김천수
    • 지질공학
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    • 제9권1호
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    • pp.31-43
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    • 1999
  • 본 연구는 여수반도 북동부지역에서의 단열망 개념의 지하수유동 수치해석에 필요한 단열계의 분포특성에 대하여 여러 가지 방법을 통하여 이를 조사, 분석하는데 목적이 있다. 연구지역의 지질은 크게 화산암류와 화강암으로 구분된다. Order 1∼Order 3등급에 해당되는 광역 및 부지규모의 선상구조는 기존 지질도, 항공사진 및 전산음영기복도를 이용하여 분석되었다. Order 4등급의 단열계에 대한 자료는 지표에서 측선조사를 통하여 이루어졌다. Order 4등급의 단열계에서 저경사각의 Set 4의 방향이 선상구조에서는 두드러지지 않은 점을 제외하고는 전체적으로 유사한 분포양상을 갖는다. Order 4등급의 단열계는 3개의 고경사각 단열조와 1개의 저경사각 단열조로 분류되며, 암종별 뚜렷한 차이는 보이지 않는다. Set 1부터 Set 4의 순서대로 발달 정도가 체계적이며, 충전물질은 상대적으로 저경사각 단열조에 우세한 경향을 보인다. 단열간격은 대수정규분포를 따르고, 수정 Terzaghi 보정을 적용하였을 때 단열조별 단열의 빈도는 0.38/m∼1.01/m의 범위를 갖는다. 단열 길이 역시 대수정규분포를 따르고, 단열조별 평균치는 2.9m∼3.7m의 범위를 갖는다.

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대용량 태양광전원이 연계된 배전선로에 있어서 보호협조기기의 최적 운용알고리즘 (Optimal Operation Algorithm of Protection Devices in Distribution Systems With PV System)

  • 권순환;이후동;남양현;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.17-26
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    • 2018
  • 최근, 대용량의 태양광전원이 연계된 배전계통은 기존의 단방향과 달리 양방향의 조류가 발생하고, 태양광전원의 연계위치 및 고장위치에 따라 사고전류의 크기와 방향이 변하여, 보호기기간의 협조시간차가 충분히 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 태양광전원을 고려하지 않은 기존의 보호기기 정정치를 그대로 적용하고 있어 보호기기간의 협조시간차를 확보하기 어려운 상황이 발생하고 있다. 따라서 본 논문에서는 태양광전원이 연계된 선로에서 고려할 수 있는 3가지 Case의 보호기기 정정치 운용모드를 제시하고, 이를 바탕으로 태양광전원의 용량에 따른 최적의 보호협조 시간을 도출할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 한편, 이를 바탕으로 보호협조 전용소프트웨어인 Off-DAS를 이용하여, 태양광전원이 연계된 배전계통을 모델링하고, 보호기기(변전소 계전기, 리클로저(Recloser), 고객계전기, 태양광전원 고객계전기)간의 협조시간차 특성을 분석한다. 실 계통을 대상으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 본 논문에서 제시한 보호기기의 정정치 운용 모드와 정정치 산정 방식이 태양광 전원이 연계된 배전계통 보호기기간의 협조시간을 안정적으로 확보할 수 있음을 알 수 있었다.