• Advances in nano research
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• 제7권1호
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• pp.39-49
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• 2019

This paper focuses on two main objectives. The first one is to exploit an energy equivalent model and finite element method to evaluate the equivalent Young's modulus of single walled carbon nanotubes (SWCNTs) at any orientation angle by using tensile test. The calculated Young's modulus is validated with published experimental results. The second target is to exploit the finite element simulation to investigate mechanical buckling and natural frequencies of SWCNTs. Energy equivalent model is presented to describe the atomic bonding interactions and their chemical energy with mechanical structural energies. A Program of Nanotube modeler is used to generate a geometry of SWCNTs structure by defining its chirality angle, overall length of nanotube and bond length between two adjacent nodes. SWCNTs are simulated as a frame like structure; the bonds between each two neighboring atoms are treated as isotropic beam members with a uniform circular cross section. Carbon bonds is simulated as a beam and the atoms as nodes. A finite element model using 3D beam elements is built under the environment of ANSYS MAPDL environment to simulate a tensile test and characterize equivalent Young's modulus of whole CNT structure. Numerical results are presented to show critical buckling loads, axial and transverse natural frequencies of SWCNTs with different orientation angles and lengths. The understanding of mechanical behaviors of CNTs are essential in developing such structures due to their great potential in wide range of engineering applications.

• Wind and Structures
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• 제36권4호
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• pp.221-236
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• 2023

The lateral component of turbulence and the vortices shed in the wake of a structure result in introducing dynamic wind load in the acrosswind direction and the resulting level of motion is typically larger than the corresponding alongwind motion for a dynamically sensitive structure. The underlying source mechanisms of the acrosswind load may be classified into motion-induced, buffeting, and Strouhal components. This study proposes a frequency domain framework to decompose the overall load into these components based on output-only measurements from wind tunnel experiments or full-scale measurements. First, the total acrosswind load is identified based on measured acceleration response by solving the inverse problem using the Kalman filter technique. The decomposition of the combined load is then performed by modeling each load component in terms of a Bayesian filtering scheme. More specifically, the decomposition and the estimation of the model parameters are accomplished using the unscented Kalman filter in the frequency domain. An aeroelastic wind tunnel experiment involving a tall circular cylinder was carried out for the validation of the proposed framework. The contribution of each load component to the acrosswind response is assessed by re-analyzing the system with the decomposed components. Through comparison of the measured and the re-analyzed response, it is demonstrated that the proposed framework effectively decomposes the total acrosswind load into components and sheds light on the overall underlying mechanism of the acrosswind load and attendant structural response. The delineation of these load components and their subsequent modeling and control may become increasingly important as tall slender buildings of the prismatic cross-section that are highly sensitive to the acrosswind load effects are increasingly being built in major metropolises.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제5권2호
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• pp.207-214
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• 2015

기계구조물 부재의 단면에 구멍이 있거나 단면이 갑자기 변화하는 경우, 응력집중이 발생되며 대부분 재료의 파손에 매우 중요한 원인이 된다. 단면의 급격한 변화로 집중하중이 작용되는 지점 근방에서의 응력은 부재의 평균응력보다 훨씬 크게 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 인장하중을 받는 단이 진 판재 모서리의 필릿과 구멍사이의 응력집중에 대해 살펴보았다. 응력 집중의 상호 작용 효과에 대해서 광탄성실험법과 상용 유한요소 소프트웨어 ANSYS로 해석하였다. 해석 결과로부터, 필렛 반경에서 서로 다른 위치에 있는 구멍은 상호 간섭작용으로 상이한 응력집중계수 값들을 일으킬 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.269-269
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• 2012

A new ion source has been designed, fabricated, and installed at the NBTS (Neutral Beam Test Stand) at the KAERI (Korea Atomic Energy Research Institute) site. The goalis to provide a 100 keV, 2MW deuterium neutral beam injection as an auxiliary heating of KSTAR (Korea Super Tokamak Advanced Research). To cope with power demand, an ion current of 50 A is required considering the beam power loss and neutralization efficiency. The new ion source consists of a magnetic cusp bucket plasma generator and a set of tetrode accelerators with circular copper apertures. The plasma generator for the new ion source has the same design concept as the modified JAEA multi-cusp plasma generator for the KSTAR prototype ion source. The dimensions of the plasma generator are a cross section of $59{\times}25cm^2$ with a 32.5 cm depth. The anode has azimuthal arrays of Nd-Fe permanent magnets (3.4 kG at surface) in the bucket and an electron dump, which makes 9 cusp lines including the electron dump. The discharge properties were investigated preliminarily to enhance the efficiency of the beam extraction. The discharge of the new ion source was mainly controlled by a constant power mode of operation. The discharge of the plasma generator was initiated by the support of primary electrons emitted from the cathode, consisting of 12 tungsten filaments with a hair-pin type (diameter = 2.0 mm). The arc discharge of the new ion source was achieved easily up to an arc power of 80 kW (80 V/1000 A) with hydrogen gas. The 80 kW capacity seems sufficient for the arc power supply to attain the goal of arc efficiency (beam extracted current/discharge input power = 0.8 A/kW). The accelerator of the new ion source consists of four grids: plasma grid (G1), gradient grid (G2), suppressor grid (G3), and ground grid (G4). Each grid has 280 EA circular apertures. The performance tests of the new ion source accelerator were also finished including accelerator conditioning. A hydrogen ion beam was successfully extracted up to 100 keV /60 A. The optimum perveance is defined where the beam divergence is at a minimum was also investigated experimentally. The optimum hydrogen beam perveance is over $2.3{\mu}P$ at 60 keV, and the beam divergence angle is below $1.0^{\circ}$. Thus, the new ion source is expected to be capable of extracting more than a 5 MW deuterium ion beam power at 100 keV. This ion source can deliver ~2 MW of neutral beam power to KSTAR tokamak plasma for the 2012 campaign.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2004년도 제29회 추계학술대회 발표논문집
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• pp.85-87
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• 2004

원격조정 아프터로딩 시스템에 사용하는 폴리에틸렌 삽입관에 금박을 입혀 라디오파(RF) 안테나로도 병행사용할수 있는 열 방사선 병용삽입관 을 제작하였다. 30W의 RF 전력으로 15분간 한천 판톰에 가열하였을 때 폴리에틸렌관은 약 5oC 상승하였으나 금박으로 코팅 된 폴리에틸렌관은 약 20${\circ}$C 상승하여 RF 안테나로 대용할 수가 있었다. 한천 팬텀 중앙부에 길이가 2 cm 인 4개의 전극을 1 cm 간격으로 정사각형이 되도록 삽입하여 가열하였을 때 90%등온곡선이 반경 1.25 cm 의 원형으로 균일하게 분포되었고 2 cm 간격으로 삽일 하였을 때 1.75 cm 반경으로 거의 4 각형의 균일한 분포를 얻었다. 개의 뇌 실질에 정방형의 중심을 43${\circ}$C로 50분간 온열 요법을 시행한 후 관찰한 조직병리학적 소견에서 의미있는 변화를 보였다.

• 한국토양동물학회지
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• 제5권2호
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• pp.101-112
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• 2000

시각기가 발달되지 않은 대부분의 거미류와는 달리 잘 발달된 시각기를 갖는 배회성거미인 흰수염깡충거미 시각기의 미세구조를 광학현미경과 전자현미경으로 기본구성 형태와 구조 분석을 목적으로 관찰 조사하였다. 관찰결과 흰수염깡충거미 8개의 눈, 모두는 각막, 수정체,유리체 그리고 망막으로 이루어져 있었다. 3열로 배열된 4쌍의 시각기 중 2열에 있는 후중안이 기본구성형태와 세포의 수 그리고 크기가 작고 빈약하였으나 다른 시각기는 발달되었다. 외피의 큐티클성 각막층은 렌즈와 붙어 있었다. 유리체는 원주형세포로 이루어져 있었으며, 망막은 잘 발달된 미세융모 형태의 감간체와 비 색소지지세포 그리고 색소세포로 이루어져 있었다. 전중안은 원주형의 세포로 이루어진 유리체가 존재하였으며 유리체를 둘러싸고 있는 망막에는 빛을 감지하는 미세융모 형태의 감간체가 다른 눈들과는 달리 불규칙하게 배열되어 있었다. 부안들은 수용체세포의 횡단면절편(cross section)에서 미세융모와 비색소세포, 그리고 색소세포와 어우러져 별모양(starlike)을 나타냈다. 반사체는 볼 수 없었다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.612-620
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• 2019

서울공예박물관에 소장된 모담방장(毛毯房帳)은 경사에 면사를 두고 위사에 모사를 두어 평직(平織)으로 짠 것이다. 문양 부분은 타피스트리(Tapestry)로 제직하고, 안료를 덧칠하였다. 색도를 측정하고, X선 형광분석에 의한 성분 분석 결과 진한 붉은 색의 문양에서는 수은(Hg)이 검출되어 주사(Cinnabar)나 합성안료인 주(Vermilion)로 추정하였다. 직물의 경사와 위사, 선단 및 후면 직물 등 총 7개의 직물 시료에 대한 분석을 실시하였다. 그 결과 모담방장의 경사는 섬유단면에 가운데 중공(루멘)이 있는 면섬유로, Infrared 피크도 마찬가지로 O-H 결합과 C-O 결합이 나타난다. 위사인 모섬유는 원형과 타원형의 단면이 확인되며, Infrared 피크는 N-H/O-H Stretching, Amide(-CONH-)을 보였다. 모섬유에 사용된 동물종을 확인하기 위해 문화재청의 동물털 시료와 대조분석 결과, 산양이나 염소털을 사용한 것으로 추정되며, 방적에 용이한 삽살개 털도 사용했을 가능성도 배제할 수 없다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.47-64
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• 2023

국립중앙박물관 소장 대혜보각선사서는 1387년에 제작된 고려시대 서책으로 2005년 입수 되었으며 전체적인 손상이 매우 심각하였다. 이에 장황 특성과 과학적 분석을 통해 제작기법과 재료를 조사하였고 이를 토대로 전체 보존처리가 진행되었다. 서지학적 특성으로 장황형태는 오침안선장본(五針眼線裝本)이며 판식은 광곽이 사주단변(四周單邊), 계선은 무계(無界)이다. 보존처리는 기본 형태 조사 와 보존처리 과정을 살폈다. 형태는 겉표지와 원표지, 면지, 내지로 구성되어 있으며 내지는 0.04~0.07mm로 일반적인 책지에 비해 매우 얇은 특성을 보인다. 표지와 내지 모두 열화로 인한 부서짐이 심각한 상태로 판단되어 전체 해체를 통해 보존처리가 진행되었다. 보존처리는 해체-클리닝-결손부 보강-스캔-제책 과정을 거쳤으며 오동나무상자를 제작하여 보관하도록 하였다. 해체 시 내지와 책 끈의 시료를 채취하여 섬유식별을 진행하였다. 내지 섬유식별은 사프라닌과 C-stain 염색으로 식별하였다. 사프라닌 염색 결과 섬유벽이 두껍고 마디와 왜곡, 투명막이 확인되었고, C-stain 염색결과 탁한 적색을 띠고 있어 닥나무 섬유로 식별하였다. 책 끈은 단면이 편평한 원형의 형태이며 중앙부분에 루멘이 관찰되어 면섬유로 판별하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권11호
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• pp.755-759
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• 2016

전자 통신 분야에서 히트파이프를 활용한 방열기술은 점차 늘어나고 있다. 특히 전자 패키지 응용에서는 원형 단면 히트파이프에 비해 평판 형상의 얇은 히트파이프가 보다 더 적용하기에 용이하다. 압출 공정에 기반한 평판 히트파이프는 내벽에 사각 단면 그루브들로 이루어진 단순한 모세관 윅 구조를 갖는다. 그루브 윅이 내벽에 다수 개 설치가 된다고 하더라도 상대적으로 높은 모세관력을 달성하기는 어렵다. 본 연구에서는 그루브 윅의 모세관력 향상을 위해 와이어 다발을 적용한 평판 히트파이프의 제작 및 성능평가 실험을 수행하였다. 실험을 통해 와이어 다발을 윅으로 갖는 평판 히트파이프의 열저항 및 열전달률이 그루브 윅 평판 히트파이프에 비해 각각 3.4배와 3.8배 가량 우수한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 와이어 다발을 통한 모세관력 향상 효과를 실험적으로 확인하였으며, 향후 상용화를 위한 연구를 진행할 계획이다.

• 한국산림과학회지
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• 제42권1호
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• pp.67-73
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• 1979

단풍나무류(類)의 배축삽수(胚軸揷穗)에서 부정근(不定根)의 형성기원(形成基源)을 구명(究明)하기 위하여 단풍나무, 아기단풍나무 및 은단풍나무등의 종자(種子)를 파종(播種)하여 10일후(日後)에 얻은 길이 5cm의 배축삽수(胚軸揷穗)를 증류수(蒸溜水)에 꽂아 발근(發根)한 개체(個體)를 취(取)하여 발근부위(發根部位)를 microtom으로 절단(切斷)하여 Safranin-Fast green 이중염색(二重染色)을 하여 검경(檢鏡)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 단풍나무류(類) 배축삽수(胚軸揷穗)의 횡단면(橫斷面)의 구조(構造)는 외측(外側)으로부터 표피(表皮), 피층(皮層), 유관속(維管束) 및 수(隨)로 구성(構成)되어 있으며, 유관속(維管束)은 은단풍나무는 다원형(多原型), 단풍나무와 아기단풍나무는 4원형(原型)으로서 환상(環狀)을 이루고 있다. 2. 근원기(根原基)의 형성(形成)은 은단풍나무는 사부유조직(篩部柔組織) 및 유관속간유조직(維管束間柔組織)으로부터, 단풍나무와 아기단풍나무는 유관속간유조직세포(維管束間柔組織細胞)가 사부세포(篩部細胞)와 관련(關聯)하여 이루어지며, 삽수(揷穗)의 기부단면(基部斷面)에 callus의 형성(形成)은 없었다. 3. 단풍나무의 배축삽수(胚軸揷穗)는 대부분(大部分) 유조직(柔組織)으로서 세포(細胞) 분열능력(分裂能力)이 왕성(旺盛)하며, 형성(形成)된 근원기(根原基)는 계속(繼續) 부정근(不定根)으로 발달(發達)하여 유조직(柔組織)인 피층(皮層)과 표피계(表皮系)를 뚫고 나와 발근(發根)이 용이(容易)한 것으로 생각된다.