• 제목/요약/키워드: micro-structures

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복합열화에 노출된 균열부 콘크리트 내의 염화물 침투 해석 기법에 대한 연구 (A Study on Analysis Technique for Chloride Penetration in Cracked Concrete under Combined Deterioration)

  • 권성준;송하원;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.359-366
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    • 2007
  • 최근들어 내구성에 대한 사회적, 공학적 중요성이 부각됨에 따라, 염해 및 탄산화에 대한 연구가 집중되고 있다. 일반적으로 침지된 구조물의 경우를 제외하고는 염해와 탄산화는 동시에 발생하게 되는데, 탄산화 영역에서는 염화물 거동이 일반콘크리트에서의 염화물 거동과 다르게 평가된다. 그리고 콘크리트 구조에 발생된 균열은 단일열화 뿐 아니라 복합열화의 진전에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 염화물 확산과 침투 그리고 이산화탄소 유입에 따른 탄산화 거동을 고려하여, 복합열화에 노출된 건전부 및 균열부 콘크리트 구조물의 열화 해석을 수행하는데 있다. 먼저 초기재령 콘크리트의 다상 수화 발열 모델 및 공극 구조 형성 모델을 도입한 염화물 확산 및 침투를 고려한 염화물 이동 모델을 이용하였다. 이후 탄산화 해석을 통하여 탄산화 영역 진전에 따라 변화하는 공극 분포, 포화도 및 고정화 염화물의 해리를 모델링하여 복합 열화 모델을 개발하였으며 개발된 모델은 기존의 실태 조사 결과 및 실험 결과와 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 한편 선행된 연구 결과인 균열부의 염화물 및 탄산화 거동을 고려하여, 보통포틀랜트시멘트 (OPC; ordinary portland cement) 및 혼화재 (슬래그)를 사용한 콘크리트에 대한 복합열화 거동을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 건전부 및 균열부에 대하여 복합열화 저항성을 평가할 수 있는 복합열화 천이 영역 (CCTZ)를 제안하였으며, 혼화재를 사용한 콘크리트가 OPC를 사용한 콘크리트에 비하여 복합열화 저항성이 우수함을 해석적으로 구명하였다.

전도성 고분자 나노임프린트 패턴 상의 HeLa 세포 배양 (HeLa Cell Culture on Nanoimprinted Patterns Using Conducting Polymer)

  • 안준형;박경숙;이수옥;정상희;임형준;신용범;이재종
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권1호
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    • pp.63-67
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    • 2017
  • 일반적인 세포 배양 기술은 평평한 표면에 세포 부착을 위한 화학적, 생화학적 표면처리를 하는 것이 기본이지만, 요즘 들어 마이크로나 나노 크기의 구조체를 형성하여 세포 부착을 하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 고분자인 피롤과 나노임프린트 기술을 이용하여 300 nm 선 패턴과 150 nm 원기둥 패턴의 나노구조체 제작 후 대표적인 암세포인 HeLa 세포를 배양하여, 주사전자현미경과 공초점 현미경을 이용하여 세포의 부착 특성을 연구하였다. 상용 페트리 접시와 평면 피롤에서는 세포들이 부정형의 형태로 부착 및 배양되었지만, 선폭 300 nm 선패턴 상에서는 길이 방향으로 세포가 부착되고 세포 내의 핵과 액틴 역시 배열되어 있고, 지름 150 nm 원기둥 패턴 상에서는 단일 세포로 고정되고 세포 내 액틴은 방사상으로 나노구조체에 고정되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

과학 분야 창의적 산물 발현과정 연구: 과학자의 주관적 경험이 객관적 지식으로 발현하는 자기조직화 과정의 사례 분석 (Research of Emerging Process on Scientific Creative Products: Case Study of Self-Organization Process on Emerging of objective knowledge from Subjective Experience of Scientists)

  • 강정하;조선희;김미진
    • 영재교육연구
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    • 제24권1호
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    • pp.113-147
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    • 2014
  • 본 연구는 세계 과학 기술 분야를 이끌어 가는 창의적 산물의 생성과정에 대한 사례연구이다. 연구의 목적은 과학 분야 창의적 산물이 발현되는 과정을 이해하는 데 있으며, 이를 통해 세계적으로 경쟁력 있는 과학인재를 발굴, 양성하는 과학영재교육의 방향을 제시하고자 한다. 구체적으로, 과학 기술 분야에서 과학자의 주관적 경험이 새로운 객관적 지식으로 창출되는 지적 성장과정, 그리고 과정별로 주요하게 작용하는 요소 및 변인들을 밝히는 데 초점을 맞추었다. 창의적 산물 생성 과정 연구는 지식의 진화론, 지식의 생명체설, 그리고 자기조직화 등의 학문적 배경에 토대를 두고 질적 연구방법을 활용하였다. 자료 수집은 세계 과학 기술 분야(12개 영역으로 구분)에 크게 기여한 창의적 산물과 이를 창출한 한국인 과학자 12인에 대한 면담을 통해 이루어졌다. 그 결과, 과학 기술 분야 창의적 산물은 네 단계-(1) 지식토대단계, (2) 지식 탐색단계, (3) 지식구성단계, (4) 지식발현단계-를 거쳐 발현되며, 각 단계는 상부 시스템, 하부시스템, 그리고 하위변인들로 이루어지는 것으로 드러났다.

진동하중 하에서 거친 암석 절리면의 동력 마찰거동 (Dynamic Frictional Behavior of Artificial Rough Rock Joints under Dynamic Loading)

  • 전석원;박병기
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.166-178
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    • 2006
  • 암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

Al2O3-3YSZ 복합체의 미세구조 및 기계적 특성에 대한 Al2O3 분말 크기의 영향 (Effects of Particle Size of Al2O3 on the Mechanical Properties and Micro-Structures of Al2O3-3YSZ Composites)

  • 윤제정;전승엽;황진아;박수영;전명표
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.7-12
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    • 2017
  • 3YSZ + (x) $Al_2O_3$ composites (x = 20, 40, 60, 80 wt%) were fabricated and the influences of particle sizes of $Al_2O_3$ on their microstructures and mechanical properties were investigated with XRD, SEM, vickers hardness and fracture toughness. $Al_2O_3$-3YSZ composites containing $Al_2O_3$ powder of a $0.3{\mu}m$ and an $1.0{\mu}m$, which are here in after named as $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ and $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ, respectively, were made by mixing raw materials, uni-axial pressing and sintering at $1,400^{\circ}C$, $1,500^{\circ}C$, and $1,600^{\circ}C$. $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ composites show the higher density and the better mechanical properties than $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composites. The Vickers hardness of the $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ composites show a peak value of 1,997 Hv at the content of 60 wt% $Al_2O_3$, which is a slightly higher value in comparison with 1,938 Hv of the $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composite. However, the fracture toughness of $Al_2O_3$-3YSZ composites monotonically increases with decreasing the content of $Al_2O_3$ without any peak values. $Al_2O_3$($0.3{\mu}m$)-3YSZ and $Al_2O_3$($1.0{\mu}m$)-3YSZ composites sintered at $1,600^{\circ}C$ have a maximum value of a $6.9MPa{\cdot}m^{1/2}$ and a $6.2MPa{\cdot}m^{1/2}$, respectively at the composition of containing 20 wt% $Al_2O_3$. It should be noticed that the mechanical properties and the sintering density of the $Al_2O_3$-3YSZ composites can be enhanced by using more fine $Al_2O_3$ powder due to their denser microstructure and smaller grain size.

도시 주차장내 수목그늘의 경제적 이익 연구 -미국 캘리포니아 데이비스 대학 주차장을 사례로- (A Study on the Economic Benefit of Urban Parking Lot Tree Shading -In the Case of University of California Davis Parking Lot-)

  • 장동수
    • 한국조경학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.98-108
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    • 2006
  • The climate of urban area is an unstable type with considerable seasonal variation in precipitation wind speed, and temperature and it grows worse. Besides, ozone is a serious air pollutant in most of large cities. So worldwide, some of large cities are investing in forestry options to offset their climate problems, but lack of information has hindered comparisons of urban un cost effectiveness to other options. This research intends to study the economic benefits of tree shading of 19 parking lots in UCD campus. The economic benefits of tree shading are air conditioning savings, air quality, stormwater run-off, and other benefits. Especially, this study focuses how much the economic benefit of parking lot shading has been increased from 1995 to 2003 year by aerophoto. Some data on dimensions of parking lots and the number, size, tree species, and location of trees around each parking lot was inventoried. Two aerophotos(1995,2003) were used in order to analyze the increasement of tree canopy in 19 parking lots for 8 years. However, increasing coverage of trees and managing them for healthy growth would not be sufficient for avoiding adverse impacts by future climate change. Additional measures should be followed such as an increase of energy use efficiency and development of substitute energy. For example, coverage of trees help to save cooling energy by blocking solar radiation reaching parking cars and building structures through shading, and creating cool micro-climates through evapotranspiration. They also reduce heating demand by decreasing air infiltration and heat conduction out of the interior of buildings. Proper arrangement of vegetation over the parking lots can reduce cooling and heating costs. So proper planting design around hard space paving including species selection and location can significantly save cooling and heating energy. And a reduction in car and building's heating and cooling costs results in the reduction in energy demand which causes to emissions of air pollutants. Total increased tree canopy from 1995 to 2003 is $8,470.45m^2$ and the economic benefits is US$ 5,282.10. The economic benefit of one tree has been US$ 7.21 for 8 years. And an annually increased benefit is US$ 0.9 per a tree. If this kind of study is applied to studying the economic benefits of tree canopy in parking lots of Korea, it could result in guidelines of tree planting of parking lots. Because the trees selected for planting in parking lots were not suitable for an environment, the guidelines should contain a recommended list of trees. The guidelines should propose the shading percentage of parking lot when we plan a parking lot and contain the maintenance of trees in order to maximize the economic benefits of tree canopy.

감정표현을 위한 FACS 기반의 안드로이드 헤드의 개발 (Development of FACS-based Android Head for Emotional Expressions)

  • 최동운;이덕연;이동욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.537-544
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    • 2020
  • 본 논문에서는 FACS(Facial Action Coding System)에 기반을 둔 안드로이드 로봇 헤드의 개발을 통한 감정표현 방법을 제안한다. 안드로이드 로봇은 인간과 가까운 외모를 가진 로봇을 말하며, 인공 피부, 인공 근육을 가지고 있다. 감정 표현을 로봇으로 구현하기 위해서는 인공 근육의 개수와 배치를 정하여야 하는데 이를 위해 인간의 얼굴 움직임을 해부학적으로 분석하였다. FACS는 해부학을 기반으로 하여 표정을 만들 때의 얼굴의 움직임을 분석한 시스템이다. FACS에서는 표정은 AU(Action Unit)의 조합으로 만들어지며, 이 AU를 기반으로 로봇의 인공 근육의 수와 위치를 정하게 된다. 개발된 안드로이드 헤드는 30개의 인공 근육에 해당되는 모터와 와이어를 가지고 있으며, 표정 구현을 위한 인공 피부를 가지고 있다. 제한된 머리 공간에 많은 모터를 탑재하기 위해 spherical joint와 스프링을 이용하여 초소형 안구 모듈이 개발되었고, 와이어 경로의 효율적인 설계를 기반으로 30개의 모터가 배치되었다. 제작된 안드로이드 헤드는 30 자유도를 가지고 13개의 기본 감정 표현을 구현 가능하였고, 전시회에서 일반 관람객들을 대상으로 인식률을 평가 받았다.

닭에서 저병원성 조류인플루엔자와 뉴캐슬 바이러스의 복합감염에 따른 임상적, 병리학적 연구 (Clinical and pathological studies on co-infection of lowpathogenic avian influenza virus and Newcastle disease virus in the chicken)

  • 이성민;조은상;최보현;손화영
    • 한국동물위생학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.163-169
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    • 2013
  • Both of avian influenza (AI) and Newcastle disease (ND) can cause mild to severe diease in poultry. In this study, clinical signs, macro, and micro lesions were studied. Eighteen six-week-old SPF chicks were divided into 4 groups (E1, E2, E3 and C1) and housed in different rooms of the isolation facility at CAVAC (Daejeon, Korea). The control group (C1) of 3 chicks was housed separately as uninoculated. Experimental groups (E1, E2 and E3) challenged with H9N2 and/or NDV. E1 group was challenged with 0.1 mL A/Kr/Ck/01310/01 (H9N2) $10^{5.6}$ $EID_{50}$ by intranasal, E2 group was challenged with 0.5 mL Kyojeongwon (KJW) $10^{5.0}{\sim}10^{6.0}$ $ELD_{50}$ by intramuscular, and E3 group was challenged with 0.1 mL A/Kr/Ck/01310/01 $10^{5.6}$ $EID_{50}$ by intranasal and 0.5 mL KJW $10^{5.0}{\sim}10^{6.0}$ $ELD_{50}$ by intramuscular 7 days after H9N2 challenge. In clinical signs and gross findings, E1 group showed 0% mortality, anorexia, and hemorrhage of proventriculus and thymus, E2 group showed 100% mortality within 3~5 days after challenge, anorexia, green diarrhea, hemorrhage of proventriculus, proximal esophagus and thymus, enlargement of kidney, and bronze liver, and E3 group showed 100% mortality within 24~36 hours after NDV challenge, depression, anorexia, green diarrhea, hemorrhage of proventriculus, spleen, and lung, enlargement of kidney, and reduction of thymus size and number. In histopathological examination, E1 group showed depletion and necrosis in bursa of Fabricius, thymus, and spleen, and E2 and E3 group showed severe lymphocyte depletion and necrosis with destruction of lymphoid organ structures. In conclusion, co-infection of H9N2 with ND virus causes acute disease with high mortality than single infection and the pathologic lesions were more severe.

건식 접착 구조물의 금속 코팅 두께에 따른 접착강도 변화 (Adhesive Strength of dry Adhesive Structures Depending on the Thickness of Metal Coating)

  • 김규혜;권다솜;김미정;김수희;윤지원;안태창;황희윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.673-677
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    • 2016
  • 최근, 자연 모사를 이용한 연구가 활발히 진행되어 지고 있다. 그 중에서도 높은 접착력으로 인해 이동이 자유로운 도마뱀붙이가 각광받고 있다. 도마뱀붙이는 발바닥 표피에 계층적 구조를 가지고 있고, 이러한 구조로 인하여 높은 접착력을 가진다. 본 연구에서는 건식 접착 구조물에 금속 코팅 두께에 따른 접착강도 변화에 대한 연구를 수행하였다. 건식 접착 구조물 제작을 위한 마이크로 몰드를 포토 리소그래피로 제작한 후, 고분자 폴리머인 PDMS를 사용하여 건식 접착 구조물을 제작하였다. 제작된 건식 접착 구조물의 금속 코팅은 플라즈마 스퍼터링을 사용하였다. 건식 접착 구조물의 접착력 실험은 Pure shear test방법을 통하여 평가하였다. 건식 접착 구조물에 인듐, 아연, 금을 코팅하였을 때 각각 4 nm, 8 nm 및 6 nm의 두께를 가질 때 접착 강도가 가장 우수한 결과를 보였다.

석탄 가스화기에서의 고알루미나 내화물의 손상 기구 규명 (Investigation of Degradation Mechanism of High Alumina Refractory in a Coal Gasifier)

  • 김유나;이재구;오명숙
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.638-645
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    • 2009
  • 가스화기에서 사용된 고알루미나계 내화물을 분석하여 용융 슬래그에 의한 손상 메커니즘을 조사하였다. 내화물 시료에서 슬래그에 의해 심하게 손상된 부분의 깊이는 부착된 슬래그를 포함하여 12~40 mm이었으며 슬래그 접촉면과 평행 방향으로 형성된 균열을 가지고 있었다. 슬래그와 접촉한 내화물은 미세구조에 따라 손상도가 다르게 나타났다. Fused $Al_2O_3$ 그레인의 경우 경계에서만 깨짐과 기공형성이 관찰되었고, tablet $Al_2O_3$의 경우 슬래그가 입자사이로 침투하여 입자 테두리에 Fe-Al 화합물이 관찰되었다. 결합제로 쓰인 calcium aluminate는 고온의 슬래그 접촉면에서는 슬래그에 용해되어 관찰되지 않았다. 큰 grain 주변에는 냉각 시 재결정된 것으로 보이는 막대형의 $Al_2O_3$ 상이 형성되었고 큰 기공들이 관찰되었다. 따라서 고알루미나계 내화물은 고온의 슬래그 경계면에서 결합제가 석탄 슬래그에 용융되고, 냉각 시 막대형의 알루미나를 형성하며, 이 과정에서 구조적인 변화에 의한 크랙이 형성되면서 구조적 스폴링에 의한 물리적 손상의 영향을 받는 것으로 보인다.