본 연구에서는 유연성이 있는 막구조 방파제가 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막에 의한 파랑제어 효과를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산예로 유연막의 형태, 잠긴깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 해석해와 수치해를 비교하였다. 실험결과는 계산결과를 정성적으로 잘 따라가고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계. 제작할 수 있으리라 사료된다
본 연구에서는 수면 밑 일정한 깊이에 잠긴 유연한 천이 파도중 수평으로 놓여 있을 때 유연막과 파도의 상호작용 문제를 살펴보았다. 파도와 유연막의 상호작용을 고려하기 위하여 선형 유탄성 이론을 사용하였다. 계산 예로 유연막의 형태, 잠긴 깊이 그리고 유연막에 걸리는 초기 장력을 변화시키면서 반사율과 투과율 그리고 유연막의 변형을 살펴보았다. 또한 Texas A&M 대학의 2차원 수조에서 모형실험을 수행하여 실험결과와 해석해를 비교하였다. 실험결과와 해석결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 개발된 설계 프로그램을 이용하여 설치 해역의 파랑 특성에 적합한 최적의 유연막 방파제를 설계, 제작할 수 있으리라 사료된다.
Choi, Hae Wook;Sung, Woo Kyung;Park, Soo Min;Kim, Kyung Hwan
한국염색가공학회지
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제6권4호
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pp.72-76
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1994
The permselectivity of alkali metal chlorides through silk fibroin membrane was investigated at $25^{\circ}C$: The Permeability coefficients were found to increase in a sequence of LiCl < NaCl < KCl < CsCl. This sequence was explained by considering the partition and the hydrophilic membrane. The dependence of the permeability on the salts concentration was interpreted by means of TMS theory. The ionic mobility ratio of alkali metal chlorides through this membrane decreased with the increase of the Stokes radius. The Effectiveness of the charged density was found to depend on the ionic species. The greater the Stokes radius the larger the effective charge density of membrane.
본 연구에서는 팽창형 막 구조물의 대변형 특성을 수치적 그리고 실험적으로 살펴보았다. Miller와 Hedgepeth의 막 이론을 이용하여 주름 효과를 고려한 막재료 구성방정식을 FORTRAN으로 해석 알고리즘을 만들어 user material(UMAT) subroutine을 개발하였다. 개발된 주름 해석 UMAT subroutine을 상용 해석 프로그램 ABAQUS와 연계 해석하여 팽창형 막 구조물의 주름 영역과 변형된 형상 특성 연구를 수행하였다.
한국해안해양공학회 1997년도 정기학술강연회 발표논문 초록집 Annual Meeting of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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pp.135-138
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1997
The interaction of oblique monochromatic incident waves with a horizontal flexible membrane is investigated in the context of two-dimensional linear hydro-elastic theory. First, analytic diffraction and radiation solutions for a submerged impermeable horizontal membrane are obtained. Second, the theoretical prediction was compared with a series of experiments conducted in a two-dimensional wave tank at Texas A&M University. The measured reflection and transmission coefficients reasonably follow the trend of predicted values. Using the developed computer program, the performance of surface-mounted or submerged horizontal membrane wave barriers is tested with various system parameters and wave characteristics. It is found that the properly designed horizontal flexible membrane can be an effective wave barrier and its efficiency can be further improved using a porous material.
Hossain, Khandaker M.A.;Lachemi, Mohamed;Easa, Said M.
Computers and Concrete
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제3권6호
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pp.439-454
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2006
This paper develops an artificial neural network (ANN) model for uniformly loaded restrained reinforced concrete (RC) slabs incorporating membrane action. The development of membrane action in RC slabs restrained against lateral displacements at the edges in buildings and bridge structures significantly increases their load carrying capacity. The benefits of compressive membrane action are usually not taken into account in currently available design methods based on yield-line theory. By extending the existing knowledge of compressive membrane action, it is possible to design slabs in building and bridge decks economically with less than normal reinforcement. The processes involved in the development of ANN model such as the creation of a database of test results from previous research studies, the selection of architecture of the network from extensive trial and error procedure, and the training and performance validation of the model are presented. The ANN model was found to predict accurately the ultimate strength of fully restrained RC slabs. The model also was able to incorporate strength enhancement of RC slabs due to membrane action as confirmed from a comparative study of experimental and yield line-based predictions. Practical applications of the developed ANN model in the design process of RC slabs are also highlighted.
Zinc and lead pollution are public environmental issues that have attracted lots of attention for a long time. Landfill leachate contains heavy metals, such as Zn(II) and Pb(II), which are usually related to the pollution of groundwater, especially in developing countries. Bentonite has been proven to be effective in enhancing the membrane property of clay, by which landfill liners can have better barrier performance towards the migration of contaminants. In this study, 5% sodium bentonite amended with locally available Fukakusa clay was utilized to evaluate the membrane behavior towards the heavy metals zinc and lead. The chemico-osmotic efficiency coefficient, ${\omega}$, was obtained through Zn(II) and Pb(II) solutions with different concentrations of 0.5, 1, 5, 10, and 50 mM. According to the results, ${\omega}$ continually decreased as the Zn(II) and Pb(II) concentrations increased, which is consistent with the Gouy-Chapman theory. Compared to normal inorganic ions, the membrane behavior towards heavy metal ions was lower. The migration of heavy metal ions was not observed based on experimental results, which can be attributed to the adsorption or ion exchange reaction. The mechanisms of the membrane performance change were discussed with the assistance of XRD patterns, free swelling results, XRF results, and SEM images.
본 총설에서는 지구온실기체인 배가스내의 이산화탄소의 분리기술중 가장 잠재성이 큰 막분리기술에 관해 기술하였다. 고분자막에 대한 기체투과(용해확산)이론과 이산화탄소/질소의 물리적인 특성을 배경으로, 많은 문헌에서 발표된 고분자소재의 투과데이터를 분석하고 이를 통해 고분자막의 물리화학적인 구조와 이산화탄소/질소의 투과선택성의 상관관계를 설명하였다. 상업적으로 기체분리에 가장 널리 사용되는 중공사막모듈의 및 분리막공정의 동향에 대해 소개하였다. 마지막으로 국내외에서 발표된 이산화탄소/질소 분리막에 대한 현재까지의 연구동향과 앞으로의 전망에 대해 기술하였다.
The design theory for nanoporous filtration membranes needs to be established. The present study shows that the performance and technical advancement of nanoporous filtration membranes are determined by the fundamental parameter I (in the unit Watt1/2) which is formulated as a function of the shear strength of the liquid-pore wall interface, the radius of the filtration pore, the membrane thickness, and the bulk dynamic viscosity of the flowing liquid. This parameter determines the critical power loss on a single filtration pore for initiating the wall slippage, which is important for the flux of the membrane. It also relates the membrane permeability to the power cost by the filtration pore. It is shown that for biological cellular membranes its values are on the scale 1.0E-8Watt1/2, for mono-layer graphene membranes its values are on the scale 1.0E-9Watt1/2, and for nanoporous membranes made of silica, silicon nitride or silicon carbonized its values are on the scale 1.0E-5Watt1/2. The scale of the value of this parameter directly measures the level of the performance of a nanoporous filtration membrane. The carbon nanotube membrane has the similar performance with biological cellular membranes, as it also has the value of I on the scale 1.0E-8Watt1/2.
자유수면 아래 일정한 초기장력이 작용한 원형 박막이 수평으로 놓여있을 때 3차원 선형 유탄성 이론을 적용하여 파와 구조물의 상호작용문제를 고찰하였다. 속도포텐셜을 회절포텐셜과 방사포텐셜로 분리하여 각각의 경계치 문제를 푼다. 유체영열을 3개의 영역으로 나누어 각 영역에서 회절포텐셜과 방사포텐셜을 Bessel 함수의 전개식으로 표현하고 부족한 경계조건으로 생기는 미지수는 인접한 영역이 만나는 정합면에서 속도와 압력이 같다는 정합조건식을 적용하여 구해진다. 원형막의 크기와 잠긴 깊이 그리고 추기장력이 변함에 따라 원형 유연막 주위의 파의 형태가 달라짐을 볼 수 있었다. 즉, 적절히 설계된 몰수형 원형 유연막은 파 에너지를 집중시키는데 활용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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