• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.39-55
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• 2022

본 연구는 경주 중·저준위 지하 처분환경에서의 사일로 콘크리트의 음향방출(AE) 신호 감쇠계수(α)를 결정하기 위해 신호감쇠 실험을 수행하였다. 활용된 시료들은 경주 중·저준위 처분장 사일로에 사용된 콘크리트 배합비로 제작하였으며 28일간 수중 양생 후 처분환경에 맞도록 온도 및 포화유무에 따라 추가적으로 노출시켰다. 처분조건 별 각 3개씩의 공시체에 대하여 신호전달거리에 따른 AE 신호를 측정한 결과, 초기구간에서는 포화콘크리트의 AE 진폭과 절대에너지가 건조콘크리트의 경우보다 더 높게 나타났지만, α는 포화콘크리트의 경우가 더 높게 산정되었다. 또한, 포화유무와 상관없이 온도가 증가함에 따라 α는 감소하는 경향을 보였다. α는 온도조건보다는 포화유무에 따른 영향이 큰 것으로 분석되었으며, 이는 콘크리트 처분구조물의 감쇠신호 측정 시 포화여부를 고려한 판단이 중요하다는 것을 의미한다. 처분환경에서의 콘크리트 α는 균열이 발생한 위치에서의 실제 AE 특성 파라미터 값을 추정함으로써 경주 중·저준위 처분환경에서 사일로 콘크리트의 건전성을 예측하고 센서의 최적 배치를 결정하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2139-2146
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• 2023

During reactor operation, the divertor must withstand unprecedented simultaneous high heat fluxes and high-energy neutron irradiation. The extremely severe service environment of the divertor imposes a huge challenge to the bonding quality of divertor joints, i.e., the joints must withstand thermal, mechanical and neutron loads, as well as cyclic mode of operation. In this paper, potassium-doped tungsten (KW) is selected as the plasma facing material (PFM), oxygen-free copper (OFC) as the interlayer, oxide dispersion strengthened copper (ODS-Cu) alloy as the heat sink material, and reduced activation ferritic/martensitic (RAFM) steel as the structural material. In this study, a vacuum brazing technology is proposed and optimized to bond Cu and ODS-Cu alloy with the silver-free brazing material CuSnTi. The most appropriate brazing parameters are a brazing temperature of 940 ℃ and a holding time of 15 min. High-quality bonding interfaces have been successfully obtained by vacuum brazing technology, and the average shear strength of the as-obtained KW/Cu and ODS-Cu alloy joints is ~268 MPa. And a fabrication route for manufacturing the flat-type divertor target based on brazing technology is set. For evaluating the reliability of the fabrication technologies under the reactor relevant condition, the high heat flux test at 20 MW/m² for the as-manufactured flat-type KW/Cu/ODS-Cu/RAFM mockup is carried out by using the Electron-beam Material testing Scenario (EMS-60) with water cooling. This paper reports the improved vacuum brazing technology to connect Cu to ODS-Cu alloy and summarizes the production route, high heat flux (HHF) test, the pre and post non-destructive examination, and the surface results of the flat-type KW/Cu/ODS-Cu/RAFM mockup after the HHF test. The test results demonstrate that the mockup manufactured according to the fabrication route still have structural and interfacial integrity under cyclic high heat loads.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권2호
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• pp.121-133
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• 2023

The demand for cement and limestone crushed materials has increased many folds due to the tremendous increase in construction activities in Pakistan during the past few decades. The number of cement production industries has increased correspondingly, and so the rock-blasting operations at the limestone quarry sites. However, the safety procedures warranted at these sites for the blast-induced ground vibrations (BIGV) have not been adequately developed and/or implemented. Proper prediction and monitoring of BIGV are necessary to ensure the safety of structures in the vicinity of these quarry sites. In this paper, an attempt has been made to predict BIGV using artificial neural network (ANN) at three selected limestone quarries of Pakistan. The ANN has been developed in Python using Keras with sequential model and dense layers. The hyper parameters and neurons in each of the activation layers has been optimized using randomized and grid search method. The input parameters for the model include distance, a maximum charge per delay (MCPD), depth of hole, burden, spacing, and number of blast holes, whereas, peak particle velocity (PPV) is taken as the only output parameter. A total of 110 blast vibrations datasets were recorded from three different limestone quarries. The dataset has been divided into 85% for neural network training, and 15% for testing of the network. A five-layer ANN is trained with Rectified Linear Unit (ReLU) activation function, Adam optimization algorithm with a learning rate of 0.001, and batch size of 32 with the topology of 6-32-32-256-1. The blast datasets were utilized to compare the performance of ANN, multivariate regression analysis (MVRA), and empirical predictors. The performance was evaluated using the coefficient of determination (R²), mean absolute error (MAE), mean squared error (MSE), mean absolute percentage error (MAPE), and root mean squared error (RMSE)for predicted and measured PPV. To determine the relative influence of each parameter on the PPV, sensitivity analyses were performed for all input parameters. The analyses reveal that ANN performs superior than MVRA and other empirical predictors, andthat83% PPV is affected by distance and MCPD while hole depth, number of blast holes, burden and spacing contribute for the remaining 17%. This research provides valuable insights into improving safety measures and ensuring the structural integrity of buildings near limestone quarry sites.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.312-338
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• 2023

고준위방사성폐기물 심층처분시설은 고온의 사용후핵연료에서 핵종 누출을 막기 위해 열적, 역학적, 수리적 안전성이 장기적으로 확보되도록 일반적인 지하터널과는 다른 특별한 설계가 필요하다. 스웨덴 SKB는 고준위방사성폐기물 처분시설의 설계 기준을 수립하고 포쉬마크 지역에 대해 실제 설계를 수행하였다. 그리고 지반 불확실성에 대응하기 위해 모니터링과 그에 따른 설계 변경이 가능한 관찰 기법과 단계별 개발법을 제안하였다. SKB는 지반 유형과 지반 거동을 분류하고 포쉬마크 지역에 존재하는 지반유형과 거동의 조합에 적절한 지보 유형을 대응시키는 독자적인 지보 시스템을 개발하였고 기존 지보 시스템과 비교를 통해 안전성을 확인하였다. POSIVA는 SKB와 유사한 방식으로 온칼로 지역에 대해 지보시스템을 개발하였으나 포쉬마크와는 상이한 지반 특성을 반영하였다. 이를 참고하여, 국내 고준위방사성폐기물 심층처분시설 건설을 위한 설계가 이루어질 수 있을 것이며 국내 특성에 맞는 지보 시스템 또한 수립될 수 있을 것이다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권6호
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• pp.705-720
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• 2024

Analyzing the collapse behavior of thin-walled steel structures holds significant importance in ensuring their safety and longevity. Geometric imperfections present on the surface of metal materials can diminish both the durability and mechanical integrity of steel shells. These imperfections, encompassing local geometric irregularities and deformations such as holes, cavities, notches, and cracks localized in specific regions of the shell surface, play a pivotal role in the assessment. They can induce stress concentration within the structure, thereby influencing its susceptibility to buckling. The intricate relationship between the buckling behavior of these structures and such imperfections is multifaceted, contingent upon a variety of factors. The buckling analysis of thin-walled steel shell structures, similar to other steel structures, commonly involves the determination of crucial material properties, including elastic modulus, shear modulus, tensile strength, and fracture toughness. An established method involves the emulation of distributed geometric imperfections, utilizing real test specimen data as a basis. This approach allows for the accurate representation and assessment of the diversity and distribution of imperfections encountered in real-world scenarios. Utilizing defect data obtained from actual test samples enhances the model's realism and applicability. The sizes and configurations of these defects are employed as inputs in the modeling process, aiding in the prediction of structural behavior. It's worth noting that there is a dearth of experimental studies addressing the influence of geometric defects on the buckling behavior of cylindrical steel shells. In this particular study, samples featuring geometric imperfections were subjected to experimental buckling tests. These same samples were also modeled using Finite Element Analysis (FEM), with results corroborating the experimental findings. Furthermore, the initial geometrical imperfections were measured using digital image correlation (DIC) techniques. In this way, the response of the test specimens can be estimated accurately by applying the initial imperfections to FE models. After validation of the test results with FEA, a numerical parametric study was conducted to develop more generalized design recommendations for the stainless-steel shell structures with the initial geometric imperfection. While the load-carrying capacity of samples with perfect surfaces was up to 140 kN, the load-carrying capacity of samples with 4 mm defects was around 130 kN. Likewise, while the load carrying capacity of samples with 10 mm defects was around 125 kN, the load carrying capacity of samples with 14 mm defects was measured around 120 kN.

• 상하수도학회지
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• 제37권4호
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• pp.215-229
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• 2023

In this study, non-destructive technologies that can be applied to evaluate the integrity of valve materials, safety against internal pressure caused by corrosion, and the blocking function of large-diameter water valves during operation without requiring specimen collection or manpower entering the inside of the valve were tested to assess the reliability of the technologies and their suitability for field application. The results showed that the condition of the graphite structure inside the valve body can be evaluated directly through the optical microscope in the field without specimen collection for large-diameter water butterfly valves, and the depth of corrosion inside the valve body can be determined by array ultrasound and the tensile strength can be measured by instrumented indentation test. The reliability of each of these non-destructive techniques is high, and they can be widely used to evaluate the condition of steel or cast iron pipes that are significantly smaller in thickness than valves. Evaluation of blocking function of the valves with mixed gas showed that it can be detected even when a very low flow rate of mixed gas passes through the disk along with the water flow. Finally, as a result of evaluating the field applicability of non-destructive technologies for three old butterfly valves installed in the US industrial water pipeline, it was found that it is possible to check the material and determine the suitability of large-diameter water valves without taking samples, and to determine the corrosion state and mechanical strength. In addition, it was possible to evaluate safety through the measurement results, and it is judged that the evaluation of the blocking function using mixed gas will help strengthen preventive response in the event of an accident.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권5호
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• pp.545-550
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• 2005

목 적: 저산소성 허혈성 손상을 받은 신생아의 뇌조직에서 유세포 방법을 통해 세포의 사멸을 분석하기 위해서는 단일세포의 분리가 이루어져야 한다. 본 연구는 세포 분리에 있어서 세포막의 소실을 최소화하고 항원성을 유지하기 위하여 물리적인 방법과 효소 처리를 통한 세포 분리방법의 효율성에 대해 알아보고자 하였다. 방 법 : 생후 7일된 10마리의 SD 신생백서에 우측 경동맥 결찰 후, 8% 산소에 노출시켜 저산소성 허혈증의 손상을 유발하였으며 48시간이 지난 후 뇌조직을 얻어 같은 수의 정상 대조군과 비교하였다. 세포 분리는 물리적인 방법(pipette)과 효소 처리(trypsin 및 collagenase) 방법을 통하여 이루어 졌으며, 세포막의 손상 정도와 범위에 대해서는 annexin V 및 propidium iodide의 형광 염색을 통한 유세포 분석방법을 이용하였다. 결 과 : 정상 대조군에서, 물리적인 방법을 통한 세포 분리가 양반구 모두에서 효소 처리를 한 경우에 비해서 세포의 사멸과 괴사가 통계적으로 유의하게 증가하였다. 저산소성 허혈증을 유발한 군 중, collagenase를 이용하여 세포 분리를 시행한 경우에서 우측 반구의 세포 사멸과 괴사의 비율이 좌측 반구 및 정상 대조군 보다 유의하게 증가하였다. 효소 처리를 통한 세포 분리에서는 서로 유사한 경향을 보였으나, trypsin을 이용한 경우가 collagenase를 이용한 경우에 비해 세포 변화의 정도가 유의하게 감소하였다. 결 론 : 신생아의 뇌조직에서 collagenase를 이용한 단일 세포 분리방법이 세포막의 손상을 최소화하면서 세포막의 성상을 보존할 수 있는 가장 유용한 방법이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권8호
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• pp.1170-1176
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• 2016

수분 함량과 사출구 온도, 스크루 회전속도가 분리대두단백의 조직화 및 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 스크루 회전속도를 250 rpm으로 고정하고 수분 함량과 사출구 온도를 20, 25%와 120, 130, $140^{\circ}C$로 조절하였다. 또 다른 압출성형은 수분 함량과 사출구 온도를 30%와 $140^{\circ}C$로 고정하고 스크루 회전속도를 150, 200, 250, 300, 330 rpm으로 조절하였다. 사출구 온도가 $120^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$로 증가함에 따라 비기계적 에너지 투입량은 감소하였으며, 스크루 회전속도가 150 rpm에서 330 rpm으로 증가할수록 비기계적 에너지 투입량은 증가하였다. 사출구 온도가 증가하고 수분 함량이 감소할수록 직경팽화율과 비 길이는 증가하였으며, 밀도는 수분 함량 20%에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 사출구 온도가 증가하고 수분 함량이 감소할수록 기공형성이 증가하여 파괴력이 감소하였으며 사출구 온도 $140^{\circ}C$, 수분 함량 20%에서 $2.07E+04N/m^2$로 가장 낮은 값을 보였다. 수분 함량이 25%에서 20%로 감소하면서 갈변으로 인해 명도가 감소하고 적색도와 황색도는 증가하는 경향을 보였으며 총 색도차는 증가하였다. 스크루 회전속도가 150 rpm에서 330 rpm으로 증가할수록 총 색도차가 증가하였다. 조직잔사지수는 사출구 온도가 증가하고 수분 함량이 낮을수록 증가하였으며, 사출구 온도 $140^{\circ}C$, 수분 함량 20%에서 $26.21{\pm}4.28%$로 가장 높은 값을 보였다. 조직잔사지수는 사출구 온도보다 수분 함량의 영향이 컸다. 사출구 온도가 $120^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$로 증가하고 수분 함량이 25%에서 20%로 감소할수록 수용성 질소지수는 증가하였으며 수분 함량 20%, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 $7.88{\pm}0.47%$로 가장 높은 값을 보였다. 스크루 회전속도가 330 rpm에서 150 rpm으로 감소함에 따라 수용성 질소지수는 감소하였으며 150 rpm에서 $2.83{\pm}0.51%$로 가장 낮은 값을 보였다. 본 연구를 통하여 수분 함량이 사출구 온도보다 조직화에 더 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제25권2호
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• pp.53-64
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• 1995

세포막의 결합장치들은 형태학적으로나 기능적으로 분화된 특이한 구조이며 각기 인접한 세포막 사이의 특징적인 부위에 위치한다. 그러나 이들 결합장치가 간세포의 기능상태에 연관하여 미세구조적으로 어떠한 변화를 보이는지에 관해서는 아직 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 간세포의 기능적 변동에 따르는 간세포막 사이 결합장치의 형태학적 변화를 알아보기 위하여 정상군과 8일간 기아 시킨 기아군으로 구분한 휜쥐 ($Wister,\;{\uparrow},\;250{\sim}280g$)에서 절취된 간조직을 박절편과 급속동결할 단복제법에 의거 표본을 제작하여 이들 결합장치의 미세구조상을 비교 고찰하였다. 그 결과 담세관주위의 폐쇄띠는 기아상태에서 현저히 감축되거나 소실되어 있었는데 이러한 소견은 박절편과 급속동결할단복제에서 다 같이 관찰되었으며 기아상태하에서 결합반과 교통반의 현저한 증가를 볼 수 있었다. 또한 정상상태하에서 이들 결합장치가 비교적 일정한 구조를 유지하고 있을 것이라는 일반적인 견해와는 달리 본 연구에서는 박절편이나 급속동결할단복제에서 다 같이 폐쇄띠가 부위에 따라 현저한 구조적 차이를 보였다. 본 연구에서 얻어진 이러한 결과로 미루어 폐쇄띠의 감축이나 소실은 기아로 인한 간세포의 기능저하가 담즙물질의 생성을 저해하게 됨으로서 담세관의 내압이 저하된 데 기인된 현상으로 생각된다. 또한 결합반의 증가는 기아로 인하여 감축된 간세포를 지지하므로서 간조직의 유지를 도우려는데 있었을 것이며 교통반의 증가는 기아로 인한 간세포의 기능적 저하가 간세포상호간의 물질교환을 필요로 하였기 때문이었을 것으로 추정된다. 특히 정상상태하에서도 부위에 따라 폐쇄띠의 미세구조적 변화가 있었던 것은 이 결합장치가 간세포의 기능이나 담세관의 상태에 민감하게 반응하기 때문일 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제40권1호
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• pp.130-142
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• 2007

본 연구에서는 용담댐의 탁수 방류로 인한 하류 하천의 영향을 알아보기 위하여 생태계 건강성 평가 모델, 물리적 서식지 평가 모델, 해부학적 건강성 평가 모델을 적용하였다. 건강성 평가 결과 $S1{\sim}S4$의 생태계 건강도는 평균 43으로 최적${\sim}$ 양호 상태였고, 물리적 서식지 건강도는 평균 154로 양호상태로 나타나 건강도가 양호하게 유지되고 있는 것으로 나타났다. 한편 개체의 건강도를 평가하는 해부학적 건강도 평가 결과 10개 메트릭에서 이상증상이 나타나지 않아 어류 건강성에 대한 영향은 없는 것으로 판단되었다. 한편, 부유물의 증가에 따른 어류 아가미의 전자현미경적 영향 분석을 위해 탁도 처리군 및 대조군의 비교분석 결과에 따르면, 어류 아가미에서 많은 부유물 미세 입자가 관찰되어 고탁도에 장기간 노출될 경우 건강성에 영향을 미칠 가능성이 있을 것으로 사료되었다. 또한, 탁도 증가에 따른 부유사 이동에 의한 어류의 물리적 서식지 영향 분석(특히, 하상 매몰도 및 하상특성 분석)을 위해 서식지 건강성 평가모델을 적용 평가한 결과에 따르면, 대상 조사지역$(S1{\sim}S4)$이 대조군 지역(C1, C2)보다 더 좋은 것으로 나타났다. 즉, 부유사의 증가는 현재의 결과로는 서식지 건강도에 영향을 주지 않는 것으로 나타나 어류의 먹이사슬, 산란장 및 서식처에 대한 부정적 영향은 없는 것으로 사료되었다. 한편, 이런 결과는 단기간 연구 결과에 의한 현재 상태의 건강도 평가의 결과이지만 향후 탁수가 지속될 경우 수 환경이 어떻게 변할 것인가에 대해서는 사후 지속적인 모니터링이 이루어져야 하며, 향후 $3{\sim}5$년 후의 지속적인 모니터링을 실시할 경우 용담댐 건설에 의한 생태 건강도가 어떻게 변할 것인지에 대한 정보를 제공하기 때문에 지속적인 모니터링이 요구된다.