• 제목/요약/키워드: Ground state

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Uptake Effects of Two Electrons for Relative Stability and Atomic Structures of Carbon Cluster Isomers of C20: ab initio Methods

  • Lee, Wang-Ro;Lee, Chang-Hoon;Kang, Jin-Hee;Park, Sung-Soo;Hwang, Yong-Gyoo;Lee, Kee-Hag
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권2호
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    • pp.445-448
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    • 2009
  • This study examined the effect of the uptake of one and two electrons on the atomic structure of three isomers of $C_{20}$ clusters, namely the ring, bowl (corannulene like), and cage (the smallest fullerene). Geometry optimizations were performed using the hybrid density functional (B3LYP) methods for neutral, singly and doubly charged $C_{20},\;{C_{20}}^-,and\;{C_{20}}^{2-}$. These results show that the symmetry of the lowest energies for ring and bowl isomers were not changed, whereas the increasing order of energy for the cage (the smallest fullerene) isomers was changed from $D_{2h}\;<\;C_{2h}\;{\leq}\;C_2\;of\;C_{20}\;through\;Ci\;<\;C_{2h}\;<\;C_2\;<\;D_{2h}\;of\;{C_{20}}^-\;to\;Ci\;<\;C_2\;<\;D_{2h}\;<\;C_{2h}\;of\;{C_{20}}^{2-}$. The reduced symmetry isomers of the cage have comparative energy and the ground state symmetry of the neutral and single and double charged $C_{20}$ decreased with increasing number of electrons taken up in the point of energetics. Interestingly, the difference in energy between the ground state and the next higher energy state of ${C_{20}}^{2-}$ was 3.5kcal/mol, which is the largest energy gap of the neutral, single anion and double anion of the cage isomers examined.

GaAs 기반 1300 nm 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성 (Lasing Characteristics of GaAs-Based 1300 nm Wavelength Region InAs Quantum Dot Laser Diode)

  • 김광웅;조남기;송진동;이정일;박정호;이유종;최원준
    • 한국진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.266-271
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    • 2009
  • Migration Enhanced Molecular Beam Epitaxy를 통해 성장한 GaAs 기반 1300 nm 파장대역 InAs 양자점 레이저 다이오드의 발진 특성을 연구하였다. 펄스 및 상온 연속 동작에서 전류 주입 및 동작 온도 변화에 따른 L-I 특성과 발진 스펙트럼 측정을 통해 바닥준위(1302 nm)에서 여기준위(1206 nm)로의 발진 파장의 전환을 관찰하였으며 이는 양자점 바닥준위 이득의 포화로 이해된다. 상온 펄스 동작시 문턱전류 밀도는 92 A/$cm^2$, 발진 파장은 1311 nm이며, 상온 연속 동작시 문턱전류 밀도는 247 A/$cm^2$, 발진 파장은 1320 nm이다.

저궤도 위성의 자율성 수준 향상을 위한 개념 제안 (A Concept for improving the Level of Autonomy of an LEO Satellite)

  • 전문진;김응현;임성빈
    • 항공우주기술
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    • 제13권1호
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    • pp.37-43
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    • 2014
  • 저궤도 위성을 운영하는 지상국에서는 10분 내외의 교신 시간 동안 위성의 건강 상태를 확인한 후 영상 촬영을 위한 임무 명령을 전송하거나 촬영한 영상을 수신한다. 제한된 교신 시간동안 매일의 임무를 위한 일련의 절차를 완료하기 위해 위성 및 지상국 시스템에서는 적절한 수준의 자율성이 적용되어 있다. 예를 들어 위성의 자세 및 궤도를 유지하기 위한 제어 로직은 운영자의 개입 없이도 오랜 시간동안 자동으로 수행되어야 하므로 높은 자율성을 갖는 부분이다. 이와는 대조적으로 위성의 고장 관리 로직의 경우 고장 상황 인지 및 안전 조치는 위성에서 자동으로 수행되지만 대체적으로 고장의 원인 판단 및 복구 절차는 지상에서 수행하도록 설계하므로 상대적으로 낮은 자율성을 갖는 부분이라 할 수 있다. 위성의 자율성 수준은 지상국 운영에도 영향을 준다. 지상국에서는 촬영 임무를 위한 일련의 명령 세트 등을 생성한다. 위성이 좀 더 높은 수준의 자율성을 갖는다면, 지상국에서 수행하는 동작의 일부를 위성에서 수행할 수 있을 것이며 지상국의 절차를 간소화할 수 있을 것이다. 이 논문에서는 위성의 자율성 수준에 대해 논의하고 적절한 자율성 수준을 위한 설계 개념을 제안한다.

통신 케이블 쉬스 층 접지가 전력선 전자유도 전압 측정에 미치는 영향 (Effect of the Sheath Layer Ground of Telecommunication Cable to Induced Voltage Measurement)

  • 이상무
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.713-719
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    • 2015
  • 통신 회선에 대한 전력선 전자유도 전압을 측정할 때, 일반 통신 케이블의 쉬스 층 및 측정 대상 통신 회선 접지의 상호 접속 관계에 따른 전압 변화를 비교 분석하였다. 케이블 양측 쉬스 접지 저항이 평균 $42.6{\Omega}$으로 유사한 상태에서 쉬스를 분리 접지하고 유도 전압을 측정하면 쉬스 접지를 하지 않은 상태에서 측정한 유도 전압에 대하여 10 % 미만 감소된다. 어느 한 쪽을 공통으로 접지하면 약 50 % 감소되고 양측을 모두 공통으로 하면 90 % 넘게 감소된다. 이것은 국제전기통신연합(ITU)에서 제공하는 계산식으로 계산하였을 때의 결과와 유사한 것으로 분석되었다. 아울러 ITU의 계산식을 활용하여 양측 쉬스 접지 저항 값을 변화시킬 때의 유도 전압 변화를 시뮬레이션하여 비교 분석한 결과, 실제 현장에서 쉬스 접지 저항 기준이 $100{\Omega}$이고 전화 국사의 저항이 보통 $10{\Omega}$ 이하인 점을 감안할 때 측정 오차율은 약 10 % 이하가 된다.

프레임구조물의 터널시공에 따른 거동분석 (Response Analysis of Frame Structures with the Consideration of Tunnel Construction)

  • 손무락;박재현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권3C호
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    • pp.121-127
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    • 2012
  • 본 논문은 터널건설로 인해 발생된 인접지반에서의 지반변위가 프레임구조물에 미치는 영향을 터널 시공조건(지반손실)을 달리하면서 조사한 것이다. 터널굴착에 의해 발생된 지반변위에 노출된 4층 오픈 프레임구조물과 블록으로 채워진 프레임구조물이 서로 다른 시공조건(지반손실)에 노출될 때 발생되는 구조물 거동을 수치해석을 통해 조사하였다. 오픈 프레임구조물은 탄성구조물로서 모델링 한 반면, 블록으로 채워진 프레임구조물은 소요전단 및 인장강도 이상의 응력이 발생할 때 구조물에 실제크랙이 발생할 수 있도록 모델링하였다. 터널굴착유발 지반변위에 노출된 두 서로 다른 프레임구조물의 거동 및 손상정도를 터널 시공조건에 따라 조사하였으며, 발생된 구조물의 거동 및 손상정도는 구조물에 발생한 변형, 크랙크기 및 분포를 고려하여 서로 비교하였다. 뿐만 아니라, 다양한 시공조건(지반손실)의 변화에 의해 구조물에 유발될 수 있는 손상정도의 크기를 손상도 예측기준(Son and Cording, 2005)을 사용하여 제시하였다. 이러한 결과들은 향후 터널굴착으로 인해 유발되는 인접 프레임구조물의 손상을 제어하고 최소화하는데 필요한 정보를 제공할 것이다.

Effects of ground motion frequency content on performance of isolated bridges with SSI

  • Neethu, B;Das, Diptesh;Garia, Siddharth
    • Earthquakes and Structures
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    • 제13권4호
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    • pp.353-363
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    • 2017
  • The present study considers a multi-span continuous bridge, isolated by lead rubber bearing (LRB). Dynamic soilstructure interaction (SSI) is modelled with the help of a simplified, sway-rocking model for different types of soil. It is well understood from the literature that SSI influences the structural responses and the isolator performance. However, the abovementioned effect of SSI also depends on the earthquake ground motion properties. It is very important to understand how the interaction between soil and structure varies with the earthquake ground motion characteristics but, as far as the knowledge of the authors go, no study has been carried out to investigate this effect. Therefore, the objectives of the present study are to investigate the influence of earthquake ground motion characteristics on: (a) the responses of a multi span bridge (isolated and non-isolated), (b) the performance of the isolator and, most importantly, (c) the soil-structure interaction. Statistical analyses are conducted by considering 14 earthquakes which are selected in such a way that they can be categorized into three frequency content groups according to their peak ground acceleration to peak ground velocity (PGA/PGV) ratio. Lumped mass model of the bridge is developed and time history analyses are carried out by solving the governing equations of motion in the state space form. The performance of the isolator is studied by comparing the responses of the bridge with those of the corresponding uncontrolled bridge (i.e., non-isolated bridge). On studying the effect of earthquake motions, it is observed that the earthquake ground motion characteristics affect the interaction between soil and structure in such a way that the responses decrease with increase in frequency content of the earthquake for all the types of soil considered. The reverse phenomenon is observed in case of the isolator performance where the control efficiencies increase with frequency content of earthquake.

지반앵커에 대한 인장시험 성능평가 기준선의 적용성 고찰 (Applicability of the Tensile Test Performance Evaluation Baseline for Ground Anchors)

  • 김대근;박태광;박이근;김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.75-84
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    • 2022
  • 현재 인장형 지반앵커는 그 사용목적, 사용기간에 따라 가설과 영구로 구분하여 성능평가를 별도로 제시하고 있다. 현재의 성능평가 상한선과 하한선 기준을 실무에 적용하는 데 있어 타당한 것으로 보인다. 하지만, 압축형 지반앵커는 주로 영구로 사용되어 온 점으로 인해 가설과 영구의 구분 없이 영구에 해당하는 기준이 제시되어 있어 제거형과 같이 가설로 사용하는 지반앵커에 있어서는 엄격한 기준이 되고 있다. 기존 성능평가 기준선을 고찰해 본 결과, 하한 기준선은 가설과 영구 구분 없이 적용할 수 있는 것으로 판단되나 상한 기준선은 가설과 영구를 구분하여 제시하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 압축형 지반앵커에서 상한선 기준의 적용에 있어서 앵커의 정착지반상태(암반 또는 토사), 사용기간, 특히 하중-변위 곡선의 탄성상태 유지 여부 등을 고려하여 상한선을 조정할 필요성이 있다.

수평하중이 작용하는 단독말뚝의 배면지반의 저항거동 특성(II) (Behavior of Back Ground of the Laterally Loaded Single Pile (II))

  • 배종순;김지성;김성호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제25권11호
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    • pp.61-73
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    • 2009
  • 본 연구에서는 모형실험을 통해 균질모래지반에 매설된 횡력을 받는 단독말뚝의 수평저항력을 산정하는데 가장 큰 영향을 주는 배면토의 저항형태를 파악하였다. 저항거동 상태를 파악하기 위해서는 기 발표된 논문(배종순과 김성호 ; 2008)에서 제안된 회전절점, 배면지반의 연직방향 파괴각 이외에 배면지반의 파괴영역의 평면면적과 말뚝측면의 평면 파괴각 등이 파악되어야 한다. 따라서 말뚝의 형상과 크기, 지반밀도 변화에 대한 배면지반의 거동 특성을 실험을 통하여 파악하였다. 또한 흙의 밀도와 말뚝의 단면형상에 따른 상관관계를 규명하였다.

실내모형실험을 통한 지반 융기시 사질토 지반에 매설된 지반 변형 대응형 말뚝의 주면 마찰 저항 분석 (Analysis of the Shaft Resistance of a Pile Embedded in Sand Responding to Ground Deformation by Model Tests of Simulated Ground Heaving)

  • 신세희;이기철
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.5-14
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    • 2023
  • 말뚝이 근입된 지반의 융기는 말뚝에 추가적인 상향 주면 마찰력을 발생시켜 말뚝의 안정성을 저해할 수 있다. 본 연구에서는 말뚝의 일부에 지반 변형에 능동적으로 대응 가능한 부재가 삽입되어 말뚝에 작용하는 상향 주면 마찰력을 감소시킬 수 있는 새로운 말뚝 기초 양식을 제안하였다. 제안된 말뚝의 실효성을 검증하기 위하여 지반 변형 대응 부재로서 유압 실린더가 적용된 말뚝을 설계 및 제작하였다. 일반 말뚝과 제안된 말뚝을 대상으로 지반 융기 모사 실험을 수행하여 선단 하중, 주면 마찰력과 지반 변형 대응 부재의 팽창량에 따른 선단 하중의 변화를 분석하였다. 실험 결과, 매우 적은 양의 실린더 부재의 팽창에도 말뚝에 작용하는 인발 마찰력이 완전히 상쇄되며 이에 따라 선단 하중이 증가하였다. 그러나 실린더 부재의 과도한 팽창은 상향 마찰력의 감소를 넘어 부주면 마찰력을 발생시키므로 지반 팽창량 및 말뚝의 허용 변위를 고려한 적절한 지반 변형 대응 부재의 팽챵량 산정이 필요하다.

Probabilistic sensitivity analysis of multi-span highway bridges

  • Bayat, M.;Daneshjoo, F.;Nistico, N.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제19권1호
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    • pp.237-262
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    • 2015
  • In this study, we try to compare different intensity measures for evaluating nonlinear response of bridge structure. This paper presents seismic analytic fragility of a three-span concrete girder highway bridge. A complete detail of bridge modeling parameters and also its verification has been presented. Fragility function considers the relationship of intensities of the ground motion and probability of exceeding certain state of damage. Incremental dynamic analysis (IDA) has been subjected to the bridge from medium to strong ground motions. A suite of 20 earthquake ground motions with different range of PGAs are used in nonlinear dynamic analysis of the bridge. Complete sensitive analyses have been done on the response of bridge and also efficiency and practically of them are studied to obtain a proficient intensity measure for these types of structure by considering its sensitivity to the period of the bridge. Three dimensional finite element (FE) model of the bridge is developed and analyzed. The numerical results show that the bridge response is very sensitive to the earthquake ground motions when PGA and Sa (Ti, 5%) are used as intensity measure (IM) and also indicated that the failure probability of the bridge system is dominated by the bridge piers.