• Computers and Concrete
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• 제5권6호
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• pp.573-597
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• 2008

Among artificial intelligence-based computational techniques, adaptive neuro-fuzzy inference systems (ANFIS) are particularly suitable for modelling complex systems with known input-output data sets. Such systems can be efficient in modelling non-linear, complex and ambiguous behaviour of cement-based materials undergoing single, dual or multiple damage factors of different forms (chemical, physical and structural). Due to the well-known complexity of sulfate attack on cement-based materials, the current work investigates the use of ANFIS to model the behaviour of a wide range of self-consolidating concrete (SCC) mixture designs under various high-concentration sodium sulfate exposure regimes including full immersion, wetting-drying, partial immersion, freezing-thawing, and cyclic cold-hot conditions with or without sustained flexural loading. Three ANFIS models have been developed to predict the expansion, reduction in elastic dynamic modulus, and starting time of failure of the tested SCC specimens under the various high-concentration sodium sulfate exposure regimes. A fuzzy inference system was also developed to predict the level of aggression of environmental conditions associated with very severe sodium sulfate attack based on temperature, relative humidity and degree of wetting-drying. The results show that predictions of the ANFIS and fuzzy inference systems were rational and accurate, with errors not exceeding 5%. Sensitivity analyses showed that the trends of results given by the models had good agreement with actual experimental results and with thermal, mineralogical and micro-analytical studies.

• 콘크리트학회지
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• 제8권1호
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• pp.121-129
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• 1996

본 연구에서는 대기 습도변화에 의한 콘크리트 보수체(기층 콘크리트/보수 모르터)의 파괴현상을 조사하기 휘해서 보수체내의 비정상적인 습도분포를 계산하였다. 계산된 습도분포에 의해서 기층과 보수층 경계면 부위의 습도차이가 보수층 두께(0.5~2.5cm)와 보수작업전 기층 콘크리트 표면의 습윤처리시간(0~72hr)을 주요 변수로 하여 조사되었고, 이는 주로 시멘트 모르터로 보수된 접촉면이 없는 보수체에서 수행되었다. 계산 및 조사결과 보수층 두께가 감소하고 습윤 처리시간이 증가할수록 경계면 부위의 습도차이는 감소하는 경향을 보였고, 특히 보수후 습도차이가 음수값이 될 때의 시간을 하나의 수식으로 표시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.363-363
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• 2010

The high capillarity of a plastic fiber network having superhydrophilic Si-DLC coating is studied. Although the superhydrophilic surface maximize wetting ability on the flat surface, there remains a requirement for the more wettable surface for various applications such as air-filters or liquid-filters. In this research, the PET non-woven fabric surface was realized by superhydrophilic coating. PTE non-woven fabric network was chosen due to its micro-pore structure, cheap price, and productivity. Superhydrophobic fiber network was prepared with a coating of oxgyen plasma treated Si-DLC films using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). We first fabricated superhydrophilic fabric structure by using a polyethylene terephthalate (PET) non-woven fabric (NWF) coated with a nanostructured films of the Si-incorporated diamond-like carbon (Si-DLC) followed by the plasma dry etching with oxygen. The Si-DLC with oxygen plasma etching becomes a superhydrophilic and the Si-DLC coating have several advantages of easy coating procedure at room temperature, strong mechanical performance, and long-lasting property in superhydrophilicity. It was found that the superhydrophobic fiber network shows better wicking ability through micro-pores and enables water to have much faster spreading speed than merely superhydrophilic surface. Here, capillarity on superhydrophilic fabric structure is investigated from the spreading pattern of water flowing on the vertical surface in a gravitational field. As water flows on vertical flat solid surface always fall down in gravitational direction (i.e. gravity dominant flow), while water flows on vertical superhydrophilic fabric surface showed the capillary dominant spreading.

• 한국습지학회지
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• 제21권3호
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• pp.224-235
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• 2019

급격한 도시화는 도시 하천에 크게 세 가지 문제점을 야기하고 있다. 첫 번째 문제는 불투수지역의 증가에 따른 강우의 토양 침투량 감소이다. 토양 침투량 감소는 도시하천의 물순환에 심각한 왜곡을 일으키게 된다. 두 번째 문제는 도시적 토지이용에 따른 비점오염물질의 증가이며, 세 번째 문제는 구도심에서의 합류식 하수관거 월류수이다. 비점오염물질의 증가 및 합류식 하수관거 월류수는 물순환 왜곡과 맞물려서 도시하천 수질오염을 가중시키게 된다. 본 연구에서는 이러한 세 가지 문제점에 대한 해결방안을 제시하고자 부산 온천천 유역을 대상으로 EPA SWMM을 구성하였으며, 미국 뉴욕시에서 실제로 시행중인 사업을 벤치마킹하여 생태저류지 설치 사업을 계획하였다. 사업 시나리오별로 물순환 개선효과와 비점오염 및 합류식 하수관거 월류수의 저감량이 요구되는 예산과 함께 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제23권1호
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• pp.1-13
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• 2018

A series of experiments using transparent micromodels with an artificial pore network etched on glass plates was performed to investigate the effects of flow rate on the migration and distribution of resident wetting porewater (deionized water) and injecting non-wetting fluid (n-hexane). Multicolored images transformed from real RGB images were used to distinguish n-hexane from porewater and pore structure. Hexane flooding followed by immiscible displacement with porewater, migration through capillary fingering, preferential flow and bypassing were observed during injection experiments. The areal displacement efficiency increases as the injection of n-hexane continues until the equilibrium reaches. Experimental results showed that the areal displacement efficiency at equilibrium increases as the flow rate increases. Close observation reveals that preferential flowpaths through larger pore bodies and throats and clusters of entrapped porewater were frequently created at lower flow rate. At higher flow rate, randomly oriented forward and lateral flowpaths of n-hexane displaces more porewater at an efficiency close to stable displacement. It may resulted from that the pore pressure of n-hexane, at higher flow rate, increases fast enough to overcome capillary pressure acting on smaller pore throats as well larger ones. Experimental results in this study may provide fundamental information on migration and distribution of immiscible fluids in subsurface porous media.

• 청정기술
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• 제13권2호
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• pp.143-150
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• 2007

본 연구에서는 플러스, 솔더, 그리스와 같은 오염물질을 효과적으로 세정하기 위하여 글리콜 에테르계, 파라핀계 및 실록산계 물질을 배합한 탄화수소계 세정제를 제조하고 습윤지수, 아닐린점 그리고 용해도 매개변수 등의 세정성능에 대한 영향을 조사하였다. 탄화수소계 세정제의 배합은 단일물질의 물성에 기초하여 제조되었다. 제조된 세정제의 습윤지수와 아닐린 점은 실험을 통하여 측정하였으며 용해도 매개변수는 Hansen의 추정식을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서는 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물을 사용하여 세정제의 세정성능 평가를 진행하였다. 실험결과 배합 세정제의 세정성능이 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물 세정에 매우 우수하게 나타났으며 오염물에 따라 세정효율에 영향을 미치는 변수가 다르게 나타났다. 플럭스 세정에서는 플럭스($21.3MPa^{1/2}$)와 유사한 용해도 매개변수의 MC($20.3MPa^{1/2}$), DF-1($24.2MPa^{1/2}$), DF-2($21.5MPa^{1/2}$)세정제가 3분 이내에 100%의 세정효율을 보였다. 그리고 솔더 세정에서는 -$20^{\circ}C$ 이하의 아닐린점인 CFC-113, MC, 1,1,1-TCE가 높은 세정효율을 보였다. 그리스 세정에서는 그리스의 용해도 매개변수($15.0{\sim}17.0\;MPa^{1/2}$)와 가장 유사한 DG-1 세정제($16.2\;MPa^{1/2}$)와 DG-2 세정제($15.5\;MPa^{1/2}$)의 세정효율이 비교적 저조하였고 습윤지수가 크고 아닐린 점이 낮은 CFC-113과 MC가 세정효율이 우수하였다. 본 연구를 통해 플럭스, 솔더, 그리스의 오염물을 세정하기 위해 글리콜 에테르계, 파라핀계 및 실록산계 물질을 알맞게 배합하여 CFC-113, MC, 1,1,1-TCE와 같은 규제물질을 대체할 수 있는 탄화수소계 세정제를 개발할 수 있었다. 그리고 습유지수, 아닐린점, 용해도 매개변수 등과 같은 세정성 영향을 검토하여 비수계 세정제의 세정성능을 예측하고 세정제의 배합에 적용할 수 있었다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.16-22
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• 2011

Polyoxyethylene nonylphenyl ether와 polyoxyethylene castor oil을 1:1(v/v)로 혼합하여 조제한 액상 토양습윤제(LWA)가 피트모스 + 펄라이트(7:3) 상토내 잔류성, 혼합상토의 초기 습윤화 및 고추(Capsicum annuum L. 'Knockwang') 플러그묘의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 토양습윤제의 처리량이 증가할수록 상토의 보수량이 뚜렷하게 증가하였고 본 연구에서 제조한 토양습윤제를 $2.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구의 보수량이 AquaGroL을 $3.0mL{\cdot}L^{-1}$을 처리한 +대조구와 유사하였다. 처리된 토양습윤제는 처리 후 1 및 2번째 관수에서 대부분 용탈되었고, 10회 관수할 때까지 서서히 낮아지다가 10회 관수 이후에는 매우 낮은 농도로 분석되었다. 개발된 토양습윤제를 처리한 상토에서 관수한 수분의 수직방향으로 하강 속도를 측정한 결과 0.5, 1.0, 및 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구에서 -대조구보다 월등히 빨랐으나, 토양습윤제의 처리비율이 $2.0mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 높아지면 점차 느려지는 경향을 보였다. 습윤제를 처리한 상토를 충분히 관수하고 온실에서 상토의 건조속도를 조사한 결과 무처리구의 건조속도가 가장 빨랐고, 개발된 토양습윤제의 처리비율이 높아질수록 상토의 건조속도가 느렸다. 파종 8주 후에 조사한 고추 플러그 묘의 생육에서 초장은 $0.5mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 22.2cm로 가장 컸고, 줄기직경은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 3.46mm로 가장 굵었으며, 생체중과 건물중은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 각각 식물체당 3.08g과 0.861g으로 조사되어 다른 시험구에 비해 유의하게 우수하였다. 그러나 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 토양습윤제의 처리량이 높아지면 점차 생육이 저조하였으며, 적정 처리량은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$라고 판단하였다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제20권3호
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• pp.243-259
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• 2016

The Richards equation for water movement in unsaturated soil is highly nonlinear partial differential equations which are not solvable analytically unless unrealistic and oversimplifying assumptions are made regarding the attributes, dynamics, and properties of the physical systems. Therefore, conventionally, numerical solutions are the only feasible procedures to model flow in partially saturated porous media. The standard Finite element numerical technique is usually coupled with an Euler time discretizations scheme. Except for the fully explicit forward method, any other Euler time-marching algorithm generates nonlinear algebraic equations which should be solved using iterative procedures such as Newton and Picard iterations. In this study, lumped mass and distributed mass in the frame of Picard and Newton iterative techniques were evaluated to determine the most efficient method to solve the Richards equation with finite element model. The accuracy and computational efficiency of the scheme and of the Picard and Newton models are assessed for three test problems simulating one-dimensional flow processes in unsaturated porous media. Results demonstrated that, the conventional mass distributed finite element method suffers from numerical oscillations at the wetting front, especially for very dry initial conditions. Even though small mesh sizes are applied for all the test problems, it is shown that the traditional mass-distributed scheme can still generate an incorrect response due to the highly nonlinear properties of water flow in unsaturated soil and cause numerical oscillation. On the other hand, non oscillatory solutions are obtained and non-physics solutions for these problems are evaded by using the mass-lumped finite element method.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.100-105
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• 2008

Cross-drilling on the brake disc is generally known as a way of improving cooling efficiency. In other theories, cross-drilled holes act like a path of gas or water and are also known that they can reduce fading and wetting of brake rotors. However, in disc rotors with cross-drilling, thermal crack phenomena have been reported more frequently and more manufacturing cost should be paid than non cross-drilled disc rotors. In this study, to examine various effects of cross-drilling on the brake disc, two kinds of brake disc rotors, cross-drilled and non cross-drilled, were used in computational fluid dynamic analyses and dynamometer tests.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제10권3호
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• pp.147-152
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• 2002

When a liquid is supplied through a nozzle onto a relatively non-wetting inclined solid surface, a narrow rivulet forms. There exist several regimes of rivulet flow depending on various flow conditions. In this paper, the fundamental mechanism behind the transition of a linear rivulet to a droplet flow is investigated. The experiments show that the droplet flow emerges due to the necking of a liquid thread near the nozzle. Based on the observation, it is argued that when the retraction velocity of a liquid thread exceeds its axial velocity, the bifurcation of the liquid thread occurs, and this argument is experimentally verified.