• 제목/요약/키워드: Rate of volume change

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탄소나노튜브를 적용한 나노유체의 비등 열전달계수 (Boiling Heat Transfer Coefficients of Nanofluids Using Carbon Nanotubes)

  • 이요한;정동수
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.35-44
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    • 2009
  • In this study, boiling heat transfer coefficients(HTCs) and critical heat flux(CHF) are measured on a smooth square flat copper heater in a pool of pure water with and without carbon nano tubes(CNTs) dispersed at $60^{\circ}C$. Tested aqueous nanofluids are prepared using multi-walled CNTs whose volume concentrations are 0.0001, 0.001, 0.01, and 0.05%. For dispersion of CNTs, polyvinyl pyrrolidone(PVP) is used in distilled water. Pool boiling HTCs are taken from $10kW/m^2$ to critical heat flux for all nanofluids. Test results show that the pool boiling HTCs of the nanofluids are lower than those of pure water in entire nucleate boiling regime. On the other hand, critical heat flux is enhanced greatly showing up to 200% increase at volume concentration of 0.001% CNTs as compared to that of pure water. This is related to the change of surface characteristics by the deposition of CNTs. This deposition makes a thin CNT layer on the surface and the active nucleation sites of heat transfer surface are decreased due to this layer. The thin layer acts as the thermal resistance and also decreases the bubble generation rate resulting in a decrease in pool boiling HTCs. The same layer, however, maintains the nucleate boiling even at very high heat fluxes and reduces the formation of large vapor canopy at near CHF resulting in a significant increase in CHF.

Enhancement of Anticancer Effect through Photodynamic Therapy with High Oxygen Concentration

  • ;;;;;안진철
    • 대한의생명과학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.87-91
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    • 2009
  • In photodynamic therapy (PDT), oxygen plays important role. Because of singlet oxygen which is produced by activated photosensitizer after laser irradiation of specific wavelength. The aim of this study is to find how oxygen concentration affects anticancer effect in PDT. Groups were divided into PDT with oxygen applied group and only PDT applied group. PDT with oxygen applied group supplied oxygen for 15 minute before laser irradiation. In vitro, CT-26 cell was incubated with various concentration of photofrin $(50.0{\sim}0.05{\mu}g/ml)$ and was irradiated with 632nm diode laser 6hr after application of photofrin. The cell viability of two groups was assessed by MTT assay. In vivo, CT-26 cell line was transplanted into the subcutaneous tissue of BALB/c mouse. The anticancer effect of two groups was measured by tumor volume change. In vitro study, the cell viability was significantly decreased at $1.56{\sim}3.13{\mu}g/ml$ in PDT with oxygen applied group. In vivo study, the PDT with oxygen applied group significantly higher reduction rate of tumor volume 7 days after PDT compared to PDT only group. The high oxygen concentration might enhance the anticancer effect of the photodynamic therapy.

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Carboxyl Acid Group을 포함한 6FDA-Based 폴리이미드 박막필름의 장시간 에이징에 따른 특성변화 (Effect of Long Time Physical Aging on Ultra Thin 6FDA-Based Polyimide Films Containing Carboxyl Acid Group)

  • 임현구;김주헌;이혁수;김태민
    • 폴리머
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    • 제31권4호
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    • pp.335-342
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    • 2007
  • 장시간에 걸친 에이징이 carboxyl acid group을 포함한 수 백 나노 두께의 6FDA계 폴리이미드 박막에 미치는 영향을 박막의 가스투과도와 굴절률의 변화를 통하여 측정하였다. 에이징 시간에 따른 가스투과도의 변화는 carboxyl acid group을 포함한 박막이 이를 포함하지 않은 박막보다 빠른 투과도 감소와 선택도의 증가를 보였으며, 박막 특성의 정량적 분석을 위해 Lorent-Lorentz 이론을 통하여 volume relaxation을 정량화하였다. 박막의 밀도와 부분자유부피는 에이징 시간의 증가에 따라 지속적인 증가 혹은 감소의 경향을 보였으며, 에이징 시간에 따른 가스투과도와 부분자유부피간의 상관관계를 $P=Ae^{(-B/f)}$을 통하여 예측할 수 있었으며, 그 결과는 다른 고분자 분리막이 보인 경향과 일치하였다.

에틸렌 확산화염 내 질소 혼합이 매연 생성 특성에 미치는 영향 (Effect of N2 Diluent on Soot Formation Characteristics in Ethylene Diffusion Flames)

  • 김준수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.356-362
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    • 2023
  • 기후 변화에 따른 위험성은 전 세계적으로 오랜 기간 강조되고 있으며, 이를 극복하기 위한 노력은 해운분야에서도 국제해사 기구를 중심으로 이어지고 있다. 연소과정에서 발생한 매연을 제어하기 위하여 매연 생성 특성에 관한 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 에틸렌 가스를 기반으로 한 대향류 확산화염에서 불활성 기체인 질소를 혼합하여 화염온도, 화염형태, 매연 생성 관련된 화학종의 상태변화를 확인하기 위해 광소멸법과 화학반응 수치해석을 수행하였다. 연구 결과. 질소의 혼합비율이 증가함에 따라 화염온도 감소와 매연체적분율 감소로 이루어졌다. 매연 입자가 분포하는 구간도 감소하였으며, 30% 이상 혼합비율이 높아지면 체적분율 감소율이 감소하였다. 매연 성장에 관여하는 화학종들의 몰분율도 감소하였다. HACA 반응 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율에 따라 영향을 받으나, 홀수탄소 경로 관련 화학종은 탄화수소 연료 비율뿐만 아니라 화염온도 영향을 받는 것을 확인하였다.

횡단 배수로에서 토석류 퇴적에 대한 유사농도와 바닥경사 영향 실험연구 (Experimental Investigation of Effects of Sediment Concentration and Bed Slope on Debris Flow Deposition in Culvert)

  • 김영일;백중철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권5B호
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    • pp.467-474
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    • 2011
  • 토석류는 산간지역에서 발생할 수 있는 가장 위험한 자연현상 중 하나이다. 토석류로 인한 배수구조물의 통수능 저하는 도로의 파괴뿐만 아니라 인명과 재산의 피해를 야기시킬 수도 있다. 이러한 토석류 피해를 막기 위한 배수구조물의 진보된 설계 기술을 개발하기 위해서는 토석류의 유사체적농도 그리고 접근 수로와 배수로의 경사를 포함하는 다양한 조건에 대해서 토석류의 흐름 거동을 이해하고 정확하게 재현할 수 있어야 한다. 이 연구에서는 경사 변화점을 갖는 일정한 폭의 사각형 수로에서 일련의 토석류 실험을 실시하였다. 실험수로는 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$의 경사조절이 가능한 접근수로와 전형적인 배수로를 재현하기 위한 $0^{\circ}{\sim}12^{\circ}$의 경사조절이 가능한 하류부 배수로로 이루어진다. 실험은 서로 다른 수로의 경사와 유사체적농도의 조합으로 구성된 전체 22개의 실험조건에 대해서 수행하여 이들 실험 변수들이 토석류의 흐름 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과는 먼저 동일 유량 조건에 대해서 토석류 흐름은 물 흐름에 비해서 유사체적농도에 따라서 약 50%에서 150%정도 수심이 크게 형성되는 것으로 나타났다. 실험결과는 배수로에서 토석류의 흐름 거동과 퇴적의 시간적 변화 특성이 접근수로 및 배수로의 바닥경사 그리고 유사체적농도 특성에 지배됨을 정량적으로 보여준다. 아울러 실험 자료에 근거해서, 토석류의 퇴적을 방지할 수 있는 배수로의 최적 경사를 결정할 수 있는 로지스틱 모형을 개발하였다. 이 로지스틱 모형은 우수한 정확도로 배수로에서의 토석류 퇴적 유무를 판별할 수 있는 것으로 나타났다.

탄소나노튜브 도전재 적용을 통한 리튬이온 이차전지용 고용량 SiOx 음극의 사이클 성능개선 (Improved Cycle Performance of High-Capacity SiOx Negative Electrodes with Carbon Nanotube Conducting Agents for Lithium-Ion Batteries)

  • 전향선;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.35-41
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    • 2023
  • 리튬이온 이차전지용 음극 활물질인 탄소가 코팅된 실리콘 일산화물(carbon-coated silicon monoxide, c-SiOx)은 용량이 높지만, 충방전 중의 부피변화로 인해 사이클 수명이 제한된다. 특히, 활물질의 큰 부피 변화는 전극의 구조를 변형시켜 전자의 전달경로가 쉽게 손상될 수 있다. 전극에서 전자전달 경로를 형성하는 도전재인 카본블랙 중 일부를 선형의 형태를 지니는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT)로 대체하여 활물질의 부피변화로 인한 전극의 손상을 완화하여 성능을 개선하고자 한다. 전극 내의 전체 도전재의 함량을 10 중량%로 고정하고, 탄소나노튜브의 상대적인 함량을 0, 2, 5, 10, 25 중량%로 카본블랙의 일부를 대체하여 전극을 제조하고 전기화학적 성능을 평가하였다. 전극 내의 탄소나노튜브의 함량이 증가함에 따라 사이클 수명과 속도특성이 모두 향상된다. 부피 변화가 큰 c-SiOx 음극에 소량의 CNT를 도전재로 적용하는 것으로 전지의 전기화학적 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 CNT를 잘 분산시키게 되면 더 적은 양을 사용하면서도 동등한 성능을 구현할 수 있다.

직접전단시험(直接剪斷試驗)에 의한 화강토(花崗土)의 전단특성(剪斷特性)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Shear Characteristics of the Decomposed Granite Soils Using Direct Shear Test)

  • 이달원;강예묵;조성섭
    • 농업과학연구
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    • 제13권2호
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    • pp.227-242
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    • 1986
  • 공학적(工學的) 성질(性質)이 복잡(複雜)한 화강암질풍화토(花崗岩質風化土)를 함수비(含水比) 및 밀도(密度)와 변형속도(變形速度) 등(等)을 달리하여 수침시(水浸時)와 비수침시(非水浸時)에 대한 전단시험(剪斷試驗)을 하고, 이들간의 상호관계(相互關係)가 전단강도(剪斷强度)에 미치는 영향(影響)을 비교(比較) 분석(分析)하여 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 함수비(含水比)가 증가(增加)하면 전단강도(剪斷强度)는 감소(減少)하여, A 시료(試料)는 함수비(含水比) 5~10%에서, B 시료(試料)는 함수비(含水比) 15~20%에서, 강도(强度)의 감소율(減少率)이 크게 나타났다. 2. 점착력(粘着力)과 내부마찰각(內部摩擦角)은 함수비(含水比)가 증가(增加)함에 따라서 감소(減少)하고 건조밀도(乾燥密度)가 증가(增加)함에 따라 증가(增加)하였다. 3. 수직응력(垂直應力)이 증가(增加)함에 따라 전단강도(剪斷强度)는 증가(增加)하였고, 체적변화(體積變化)는 대체(大體)로 감소(減少)(압축(壓縮))하는 경향(傾向)을 나타내었다. 또 변형속도(變形速度)가 증가(增加)할수록 전단강도(剪斷强度)는 대체(大體)로 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타내었다. 4. A시료(試料)는 밀도(密度)가 증가(增加)할수록 진행성파괴형태(進行性破壞形態)를 보이고 체적(體積)은 감소(減少)(압축(壓縮))하였으며, B시료(試料)는 초기(初期)에 파괴(破壞)되고 체적(體積)은 증가(增加)(팽창(膨脹))하는 경향(傾向)을 나타내었다. 5. 수침시(水浸時)의 전단강도(剪斷强度)는 비수침시(非水浸時)에 비(比)해서 감소(減少)하였고, 관계식(關係式)은 A시료(試料)에서는 ${\tau}_f=0.1009+1.026{{\tau}_f}^*$이고, B시료(試料)에서는 ${\tau}_f=0.1586+0.8005{{\tau}_f}^*$로 나타낼 수 있었다. 6. 내부마찰각(內部摩擦角)은 직접전단시험(直接剪斷試驗)에서 더 크게 나타났고, 유효응력경로(有效應力經路)는 거의 유사(類似)하게 나타났다.

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사질토 지반을 통과하는 쉴드 TBM에서 뒤채움 그라우팅이 지반 거동에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical investigation on the effect of backfill grouting on ground behavior during shield TBM tunneling in sandy ground)

  • 오주영;박현구;장석부;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.375-392
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    • 2018
  • 쉴드 TBM 공법은 터널의 변형을 최소화할 수 있는 공법으로 도심지 얕은 터널 공사에 적합한 공법이다. 하지만 이러한 쉴드 TBM 공법의 장점에도 불구하고 침하가 발생하며, 토피가 낮은 지반에서 쉴드 TBM 굴진 중 침하에 대한 대책은 여전히 주요 쟁점사항 중 하나로 남아있다. 쉴드 TBM 공법에서 테일 보이드는 불가피하게 발생하는 공간으로 테일 보이드의 변형은 침하의 주요 원인이 된다. 이러한 테일 보이드의 변형은 뒤채움 그라우팅을 통해 제어되며, 이를 통해 침하를 억제하거나 회복시킬 수 있다고 여겨지고 있다. 하지만 실제 뒤채움 그라우팅을 통한 침하 회복은 기대하기 어려우며 특히 사질토에서 두드러진다. 이는 뒤채움 그라우팅과 사질토 지반 사이의 상호작용에 기인한 것으로 유추할 수 있다. 본 연구에서는 3차원 수치해석을 통해 사질토 지반에서 뒤채움 그라우팅이 지반거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 해석결과, 뒤채움 그라우팅은 침하증가율을 감소시켜 쉴드 TBM 굴진으로 인하 침하를 감소시키나, 그라우팅 이전에 발생한 침하를 회복시키지는 못하는 것으로 나타났다. 이는 뒤채움 그라우팅으로 인해 감소된 체적손실의 지표침하 감소 효과를 지반 내 체적변형이 상쇄하기 때문인 것으로 나타났다.

코이어 배지를 이용한 멜론 수경재배 시 품종별 생육, 품질 및 급액 요구량 (Growth, Quality and Irrigation Requirements of Melon Cultivars in Hydroponic Cultivation Using Coir Substrate)

  • 임미영;노미영;정호정;최경이;김소희;최수현;이충근
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.188-195
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    • 2021
  • 멜론(Cucumis melo L.)의 수경재배에서 급액량이 생육과 과실 품질에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 품종별 그 특성을 조사하고 품종별 급액량을 다르게 조절하여 실험을 수행하였다. 2019년에 '달고나'를 비롯한 12품종의 멜론을 동일한 관수량으로 재배하여 품종 특성을 조사하고 각각의 생육 정도를 몇 개의 그룹으로 분류하였다. 줄기 마디길이(0-20마디), 엽면적 및 과중은 '달고나' 가 가장 작은 그룹이었고 '월드스타'가 중간, '킹스타'가 가장 큰 그룹에 속했다. 실험 결과를 바탕으로 '달고나', '월드스타', '킹스타' 및 '루비볼'을 실험품종으로 선발하여 2020년에 각 품종별로 급액 요구량에 맞도록 급액량을 각각 다르게 처리하였다. 재배기간 동안 품종별로 배액률을 모니터링하면서 급액량을 각각 조절한 결과, '생육초기'에는 4품종 모두 비슷한 급액량을 요구하였으나 '개화기'부터는 '월드스타'와 '킹스타' 2품종, '루비볼'과 '달고나' 2품종의 급액량이 비슷하게 변화하였다. '착과시기'부터 품종별로 급액량의 급격한 변화가 관찰되었는데 '달고나'가 제일 먼저 급액량이 줄어들기 시작하였고, 다음으로 '루비볼', '월드스타', '킹스타' 순으로 점점 줄어드는 경향을 보였다. 이러한 품종 간 생육 및 과실 품질의 차이는 품종 고유의 특성에서 비롯된 것이며, 멜론 수경재배에서 품종별 생육 특성이 급액 요구량에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 멜론 수경재배 시 고품질의 과실을 생산하기 위해서는 그 품종 고유의 생육 특성을 반영한 정밀한 급액량 조절이 필요할 것으로 판단된다.

토끼에서 태자를 통하지 않은 양수내 $Li^{+}$의 이동 (Extrafetal Transfer of $Li^{+}$ in Amniotic Fluid of Pregnant Rabbits)

  • 김영제;호원경;성호경
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권1호
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    • pp.27-37
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    • 1990
  • The extrafetal transfer of $Li^{+}$ in amniotic fluid was studied in 45 pregnant rabbits. LiCl solution was administered either intravenously to mother or directly into the amniotic sac and monitored the appearance and disappearance of $Li^{+}$ in the amniotic fluid, then calculated the transfer rate of $Li^{+}$ of extrafetal origin. To study the transplacental $Li^{+}$ transfer, a solution of 150 mM LiCl was infused continuously via maternal vein (initial dose: 0.7 mmol/kg, maintaining dose: 0.03 mmol/kg/min) and the $Li^{+}$ concentration was measured in maternal blood and amniotic fluid after 60 and 120 minutes of infusion. Change in the volume of aminotic fluid was determined by Congo red dilution method at the same time. Effects of duration of gestation was not considered in this study. Extrafetal transport of $Li^{+}$ into the amniotic fluid was estimated by comparing the $Li^{+}$ concentration and volume of amniotic fluid determined before and after ligating the placental vessels. Extrafetal $Li^{+}$ transport from the amniotic fluid was determined by observing the time dependent disappearance of $Li^{+}$ and Congo red in amniotic fluid after injecting 0.5 ml solution of 15 mM or 90 mM LiCl and 50 mg/ml Congo red. Following are the results obtained: 1) During infusion of LiCl through maternal vein the ratio of the aminotic $Li^{+}$/maternal plasma $Li^{+}$ increased significantly along with the increment of fetal weight. 2) The volume of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm increased significantly during administration of LiCl while that of smaller fetuses did not change. 3) After umbilical cord ligation the $Li^{+}$ concentration of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm was decreased to $59.9{\pm}10.3%$ and $56.9{\pm}42.9%$ $(mean{\pm}S.D.)$ of those of control group after 60 and 120 minutes of LiCl infusion respectively. In amniotic fluid of smaller fetuses than 20.5 gm, there was no significant difference between control and ligation groups. 4) The disappearance rate of Congo red in the amniotic fluid was $45.2{\pm}8.2%/hr$. 5) The disappearance rate of $Li^{+}$ after intraamniotic injection of LiCl depended on the amount injected. On injecting $7.5\;{\mu}mol$ LiCl, $Li^{+}$ disappeared rapidly from the amniotic fluid and the rates after 60 min and 90 min were $97.0{\pm}2.8,\;98.5{\pm}2.0%$ respectively. On injecting $45\;{\mu}mol$ LiCl, the rates were $56.0{\pm}15.4,\;78.9{\pm}14.5%$ at 60 and 90 min. 6) From the above results it was concluded: a) $Li^{+}$ transfer into the amniotic fluid increased along with the fetal growth and one half of $Li^{+}$ influx is through the extrafetal route even after the maturation of fetal kidney. b) One half of the $Li^{+}$ transfer from the amniotic fluid was through swallowing of fetus, while the remaining half was transfered rapidly through amniotic membrane, which was concentration limited.

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