• 제목/요약/키워드: Transient storage model

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Experimental validation of the seismic analysis methodology for free-standing spent fuel racks

  • Merino, Alberto Gonzalez;Pena, Luis Costas de la;Gonzalez, Arturo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권3호
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    • pp.884-893
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    • 2019
  • Spent fuel racks are steel structures used in the storage of the spent fuel removed from the nuclear power reactor. Rack units are submerged in the depths of the spent fuel pool to keep the fuel cool. Their free-standing design isolates their bases from the pool floor reducing structural stresses in case of seismic event. However, these singular features complicate their seismic analysis which involves a transient dynamic response with geometrical nonlinearities and fluid-structure interactions. An accurate estimation of the response is essential to achieve a safe pool layout and a reliable structural design. An analysis methodology based on the hydrodynamic mass concept and implicit integration algorithms was developed ad-hoc, but some dispersion of results still remains. In order to validate the analysis methodology, vibration tests are carried out on a reduced scale mock-up of a 2-rack system. The two rack mockups are submerged in free-standing conditions inside a rigid pool tank loaded with fake fuel assemblies and subjected to accelerations on a unidirectional shaking table. This article compares the experimental data with the numerical outputs of a finite element model built in ANSYS Mechanical. The in-phase motion of both units is highlighted and the water coupling effect is detailed. Results show a good agreement validating the methodology.

망막 ON형 쌍극세포의 광응답에 따른 다중성분의 전달물질 방출에 관한 해석 (Analysis on Multi-Components of Neurotransmitter Release in Response to Light of Retinal ON-Type Bipolar Cells)

  • 정남채
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.222-230
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    • 2013
  • 망막 쌍극세포는 광자극에 대하여 완만한 전위응답을 하며, 막전위에 의존하여 전달물질(glutamine 산)을 방출한다. 본 논문에서는 ON형 쌍극세포의 시냅스 앞단에서 전달물질 방출 기구에 관한 여러 가지의 생리학적 정보를 수식적 모델로 통합하였다. 전달물질 방출의 빠른 성분과 느린 성분의 공급원을 병렬로 배치한 본 모델은 전달물질 방출의 막전위 및 세포 내 $Ca^{2+}$ 농도 의존성을 충실하게 재현할 수가 있었다. 또한 전달물질의 빠른 방출 성분은 사다리꼴 모양의 막전위 의존성을 나타내는 데에 반하여, 느린 방출 성분은 종모양의 막전위 의존성을 나타내기 때문에 세포 내의 $Ca^{2+}$ 농도 상승을 $Ca^{2+}$ 완충제로 억제하여 느린 방출 성분이 감소되고, 전달 물질 방출의 막전위 의존성이 사다리꼴 모양의 특성이 되는 것을 확인하였다. 그리고 ON 형 쌍극세포의 광응답에서 일시적 성분과 지속적 성분에 의하여 발생하는 전달물질 방출을 시뮬레이션한 결과 광응답의 시작은 전달물질을 빠르게 방출하게 하였으며, 광응답의 일시적 성분과 초기의 지속적 성분은 전달물질을 느리게 방출하도록 하였다. 또한 광응답의 후기 지속적 성분은 저장 pool로부터 보충된 시냅스 소포에 의하여 지속적인 방출이 발생하기 때문이라는 것을 확인하였다.

Effect of Acupuncture at ST36 on Ischemia-induced Learning and Memory Deficits in Gerbils

  • Chung, Jin-Yong;Park, Hyun-Jung;Shim, Hyun-Soo;Hahm, Dae-Hyun;Kim, Hee-Young;Lee, Hye-Jung;Kim, Kyung-Soo;Shim, In-Sop
    • 동의생리병리학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.300-305
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    • 2011
  • The present study was investigated the neuroprotective effects of acupuncture at ST36 on learning and memory deficits after transient cerebral ischemia in a gerbil model. The animals were randomly divided into three groups (n=7 in each group): the sham operation group (SHAM), ischemia-induced and ST36 acupuncture group (ISC + ST36), and the ischemia-induced and Tail-acupuncture group (ISC + TAIL). For the acupuncture stimulation, stainless steel needles, 0.3 mm in diameter, were inserted bilaterally into the ST36 locus or the tail and stimulated for 1 min/day for 14 days. Using the Morris water maze test, the animals were tested on spatial learning and memory. In addition, the effects of acupuncture on memory storage and the choline acetyltransferase (ChAT) activity, in the hippocampal CA1 area, were investigated by ChAT immunohistochemistry. Transient cerebral ischemia produced impaired performance on the MWM test (DAY 5: p<0.01 and retention test: p<0.05) and severely decreased ChAT immunoreactivity in the CA1 hippocampal area compared to the SHAM group (p<0.05). However, improved learning and memory were observed (DAY 5: p<0.05 and retention test: p<0.01) as well as a significantly reduced loss of ChAT immunoactivity in the hippocampal CA1 region (p<0.001) after acupuncture stimulation at ST36 were observed. These results show that acupuncture at ST36 ameliorated the learning and memory deficits at least in part through the cholinergic system. The findings of this study provide potential data that acupuncture is useful for the treatment of some of the behavioral impairs of transient cerebral ischemia.

냉동저장 공동 주변의 온도분포 예측을 위한 해석해 및 수치모델 적용에 관한 연구 (Analytical and Numerical Model Study to Predict the Temperature Distribution Around an Underground Food Cold Storage Pilot Cavern)

  • 이대혁;김호영
    • 터널과지하공간
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    • 제12권3호
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    • pp.142-151
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    • 2002
  • 대전 식품냉동저장창고 파일럿 공동주위의 거리에 따른 비정상상태의 온도 분포를 산정하기 위해 Claesson(2001)의 해석해 및 Dirichlet과 Neuman 내부 경계조건을 갖는 수치모델들을 검토하였다. 온도 강하 단계동안 일정 표면 온도 경계조건에 기초하고 있는 Claesson의 해석해를 활용한 결과, 실제 암반에서의 온도 계측결과를 오차 평균 0.89$^{\circ}C$ 수준으로서 비교적 정확히 예측할 수 있었는데, $0^{\circ}C$근처의 실험실 암석 열물성을 입력하였고 현지 암반 조건을 표현하기 위한 특별한 물성 보정을 하지 않았다. 내부 공동 암반 벽면을 통한 열유속을 갖는 수치해석의 경우, 대류 열전달계수와 공동 내부 온도가 냉각시간에 따라 변화하기 때문에 경계조건을 가하기 어려운 단점을 극복하기 위해 새로운 경계조건 설정 기법을 제안하였다. 그 결과 오차 평균 1.58$^{\circ}C$의 수준으로서 온도 계측치와 부합하였다. 또한 공동 벽면에서 고정 온도 조건을 갖는 수치해와 비교하였다. 마지막으로 Claesson의 해석해 및 다양한 내부 경계조건을 갖는 수치모델을 활용하여, 공동 주변의 온도 분포를 정확히 예측할 수 있는 일련의 해석 단계 프로그램을 제안하였다.

슈퍼커패시터를 적용한 에너지 저장시스템 설계에 관한 연구 (The Research On the Energy Storage System Using SuperCapacitor)

  • 김일송
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.215-222
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    • 2018
  • 본 논문에서는 슈퍼커패시터를 적용한 에너지 저장장치에 대해서 연구하였다. 납축전지등을 사용하였던 기존방식과는 다르게 슈퍼커패시터를 사용하여 고출력을 달성할 수 있으며, 이러한 특징으로 인하여 연구된 저장장치는 비상전원용 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력품질 개선이나 짧은 순간에 큰 출력을 요구하는 고속 기동용 모터등의 전원시스템으로도 사용이 가능한 장점이 있다. 에너지변환 시스템은 양방향 인버터와 컨버터로 구성되어 고속, 고출력의 충전, 방전을 수행할 수 있는 장점도 있다. 양방향 인버터를 이용한 two loop 제어기 설계 방법이 제시되었고, 실험과 제작을 통해 설계 방법의 정합성을 입증하였다. 설계 순서는 먼저 상태공간 평균화 기법과 Decoupling 기법을 이용하여 선형화된 전달함수를 계산하였다. 다음 20% 오버슈트와 안정시간을 만족시키는 전류 제어기 설계를 한 후에 오버슈트 없는 전압과 10배 이상 느린 안정시간을 가지는 전압제어기를 설계한 후 단위계단응답 커브를 통해 원하는 설계특성이 나오는 지를 확인하는 과정으로 이루어진다. 설계된 제어기들은 계통과 단위 역률을 이루며 제어되기 때문에 전력품질 향상을 이룰 수 있으며, 빠른 응답특성과 정상상태 오차를 0으로 만들 수 있는 우수한 제어특성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

투명단열 축열벽 시스템의 열성능 평가 실험 연구 (Thermal Performance Evaluation Monitoring Study of Transparent Insulation Wall System)

  • 김병수;윤종호;윤용진;백남춘;이진숙
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • Various efforts to combine new high-tech materials with solar system have been progressed nowadays in order to improve the performance of the existing passive solar system. TIM(Transparent Insulation Material) replacing the conventional outer building envelope glazing as well as the wall is good example for this trend. TI integrated wall is a thermal mass wall with a special shaped TIM instead of using typical envelope materials The tested TIM type is a small(diameter 4mm and thickness 50mm) capillary tube of Okalux model and cement brick(density 1500kg/m3). The purpose of this study was to analyze the thermal performance through the actual measurements performed in a test cell. This study was carried out to justify the following issues. 1) the impact of Tl-wall over the temperature variations 2) the impact of mass wall surface absorptance over the transient thermal behavior and 3) the impact of thermal mass wall thickness over the temperature variations. Finally, as results indicated that the peak time of room temperature was shifted about one hour early when absorptance of thermal mass wall changed from 60% to 95% for the 190mm thickness thermal mass wall test case. the temperature difference of both surfaces of thermal mass wall surface showed about $23^{\circ}C$ during a day of March for the 380mm thickness thermal mass wall case. However, the thermal mass wall was over-heated by outside temperature and solar radiation in a day of May the temperature difference of both surfaces of thermal mass wall surface was indicated $10^{\circ}C$ and inside temperature was observed more than average 22C.

하천에 유입된 유해화학물질의 역추적을 위한 기계학습 프레임워크 개발 (Development of machine learning framework to inverse-track a contaminant source of hazardous chemicals in rivers)

  • 권시윤;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.112-112
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    • 2020
  • 하천에서 유해화학물질 유입 사고 발생 시 수환경 피해를 최소화하기 위해 신속한 초기 대응이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 수환경 화학사고 대응 시스템 구축을 위해 하천 실시간 모니터링 지점에서 관측된 유해화학물질의 농도 자료를 이용하여 발생원의 유입 지점과 유입량을 역추적하는 프레임워크를 개발하였다. 본 연구에서 제시하는 프레임워크는 첫 번째로 하천 저장대 모형(Transient Storage Zone Model; TSM)과 HEC-RAS 모형을 이용하여 다양한 유량의 수리 조건에서 화학사고 시나리오를 생성하는 단계, 두번째로 생성된 시나리오의 유입 지점과 유입량에 대한 시간-농도 곡선 (BreakThrough Curve; BTC)을 21개의 곡선특징 (BTC feature)으로 추출하는 단계, 최종적으로 재귀적 특징 선택법(Recursive Feature Elimination; RFE)을 이용하여 의사결정나무 모형, 랜덤포레스트 모형, Xgboost 모형, 선형 서포트 벡터 머신, 커널 서포트 벡터 머신 그리고 Ridge 모형에 대한 모형별 주요 특징을 학습하고 성능을 비교하여 각각 유입 위치와 유입 질량 예측에 대한 최적 모형 및 특징 조합을 제시하는 단계로 구축하였다. 또한, 현장 적용성 제고를 위해 시간-농도 곡선을 2가지 경우 (Whole BTC와 Fractured BTC)로 가정하여 기계학습 모형을 학습시켜 모의결과를 비교하였다. 제시된 프레임워크의 검증을 위해서 낙동강 지류인 감천에 적용하여 모형을 구축하고 시나리오 자료 기반 검증과 Rhodamine WT를 이용한 추적자 실험자료를 이용한 검증을 수행하였다. 기계학습 모형들의 비교 검증 결과, 각 모형은 가중항 기반과 불순도 감소량 기반 특징 중요도 산출 방식에 따라 주요 특징이 상이하게 산출되었으며, 전체 시간-농도 곡선 (WBTC)과 부분 시간-농도 곡선 (FBTC)별 최적 모형도 다르게 산출되었다. 유입 위치 정확도 및 유입 질량 예측에 대한 R2는 대부분의 모형이 90% 이상의 우수한 결과를 나타냈다.

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유역 유출과정과 지하수위 변동을 고려한 분포형 지하수 함양량 산정방안 (Estimation of Groundwater Recharge by Considering Runoff Process and Groundwater Level Variation in Watershed)

  • 정일문;김남원;이정우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.19-32
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    • 2007
  • 우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

Functional Expression of P2Y Receptors in WERI-Rb1 Retinoblastoma Cells

  • Kim, Na-Hyun;Park, Kyu-Sang;Sohn, Joon-Hyung;Yeh, Byung-Il;Ko, Chang-Mann;Kong, In-Deok
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제15권1호
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    • pp.61-66
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    • 2011
  • P2Y receptors are metabotropic G-protein-coupled receptors, which are involved in many important biologic functions in the central nervous system including retina. Subtypes of P2Y receptors in retinal tissue vary according to the species and the cell types. We examined the molecular and pharmacologic profiles of P2Y purinoceptors in retinoblastoma cell, which has not been identified yet. To achieve this goal, we used $Ca^{2+}$ imaging technique and western blot analysis in WERI-Rb-1 cell, a human retinoblastoma cell line. ATP ($10\;{\mu}M$) elicited strong but transient $[Ca^{2+}]_i$ increase in a concentration dependent manner from more than 80% of the WERI-Rb-1 cells (n=46). Orders of potency of P2Y agonists in evoking $[Ca^{2+}]_i$ transients were 2MeS-ATP>ATP>>UTP=${\alpha}{\beta}$-MeATP, which was compatible with the subclass of $P2Y_1$ receptor. The $[Ca^{2+}]_i$ transients evoked by applications of 2MeS-ATP and/or ATP were also profoundly suppressed in the presence of $P2Y_1$ selective blocker (MRS 2179; $30\;{\mu}M$). $P2Y_1$ receptor expression in WERI-Rb-1 cells was also identified by using western blot. Taken together, $P2Y_1$ receptor is mainly expressed in a retinoblastoma cell, which elicits $Ca^{2+}$ release from internal $Ca^{2+}$ storage sites via the phospholipase C-mediated pathway. $P2Y_1$ receptor activation in retinoblastoma cell could be a useful model to investigate the role of purinergic $[Ca^{2+}]_i$ signaling in neural tissue as well as to find a novel therapeutic target to this lethal cancer.