• 제목/요약/키워드: modified energy functional

검색결과 80건 처리시간 0.033초

교류전기장이 인가된 폴리에틸렌으로 피복된 기울어진 전선을 통해 하향으로 전파하는 화염에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Downwardly Spreading Flame over Inclined Polyethylene-insulated Electrical Wire with Applied AC Electric Fields)

  • 임승재;박정;김민국;정석호
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2014
  • An experimental study on downwardly spreading flame over slanted electrical wire, which is insulated by Polyethylene (PE), was conducted with applied AC electric fields. The result showed that the flame spread rate decreased initially with increase in inclination angle of wire and then became nearly constant. The flame shape was modified significantly with applied AC electric field due to the effect of ionic wind. Such a variation in flame spread rate could be explained by a thermal balance mechanism, depending on flame shape and slanted direction of flame. Extinction of the spreading flame was not related to angle of inclination, and was described well by a functional dependency upon the frequency and voltage at extinction.

Application of An Adaptive Self Organizing Feature Map to X-Ray Image Segmentation

  • Kim, Byung-Man;Cho, Hyung-Suck
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
    • /
    • pp.1315-1318
    • /
    • 2003
  • In this paper, a neural network based approach using a self-organizing feature map is proposed for the segmentation of X ray images. A number of algorithms based on such approaches as histogram analysis, region growing, edge detection and pixel classification have been proposed for segmentation of general images. However, few approaches have been applied to X ray image segmentation because of blur of the X ray image and vagueness of its edge, which are inherent properties of X ray images. To this end, we develop a new model based on the neural network to detect objects in a given X ray image. The new model utilizes Mumford-Shah functional incorporating with a modified adaptive SOFM. Although Mumford-Shah model is an active contour model not based on the gradient of the image for finding edges in image, it has some limitation to accurately represent object images. To avoid this criticism, we utilize an adaptive self organizing feature map developed earlier by the authors.[1] It's learning rule is derived from Mumford-Shah energy function and the boundary of blurred and vague X ray image. The evolution of the neural network is shown to well segment and represent. To demonstrate the performance of the proposed method, segmentation of an industrial part is solved and the experimental results are discussed in detail.

  • PDF

Cytotoxic Activity of Biosynthesized Gold Nanoparticles with an Extract of the Red Seaweed Corallina officinalis on the MCF-7 Human Breast Cancer Cell Line

  • El-Kassas, Hala Yassin;El-Sheekh, Mostafa M.
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
    • /
    • 제15권10호
    • /
    • pp.4311-4317
    • /
    • 2014
  • Background: Nano-biotechnology is recognized as offering revolutionary changes in the field of cancer therapy and biologically synthesized gold nanoparticles are known to have a wide range of medical applications. Materials and Methods: Gold nanoparticles (GNPs) were biosynthesized with an aqueous extract of the red alga Corallina officinalis, used as a reducing and stabilizing agent. GNPs were characterized using UV-Vis spectroscopy, transmission electron microscopy (TEM), energy dispersive analysis (EDX) and Fourier transform infra-red (FT-IR) spectroscopy and tested for cytotoxic activity against human breast cancer (MCF-7) cells cultured in Dulbecco's modified Eagle medium supplemented with 10% fetal bovine serum, considering their cytotoxicty and effects on cellular DNA. Results: The biosynthesized GNPs were $14.6{\pm}1nm$ in diameter. FT-IR analysis showed that the hydroxyl functional group from polyphenols and carbonyl group from proteins could assist in formation and stabilization. The GNPs showed potent cytotoxic activity against MCF-7 cells, causing necrosis at high concentrations while lower concentrations were without effect as indicated by DNA fragmentation assay. Conclusions: The antitumor activity of the biosynthesized GNPs from the red alga Corallina officinalis against human breast cancer cells may be due to the cytotoxic effects of the gold nanoparticles and the polyphenolcontent of the algal extract.

Effects of E-beam treatment on the interfacial and mechanical properties of henequen/polypropylene composites

  • Cho, Dong-Hwan;Lee, Hyun-Seok;Han, Seong-Ok;Drzal, Lawrence T.
    • Advanced Composite Materials
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.315-334
    • /
    • 2007
  • In the present study, chopped henequen natural fibers without and with surface modification by electron beam (E-beam) treatment were incorporated into a polypropylene matrix. Prior to composite fabrication, a bundle of raw henequen fibers were treated at various E-beam intensities from 10 kGy to 500 kGy. The effect of E-beam intensity on the interfacial, mechanical and thermal properties of randomly oriented henequen/polypropylene composites with the fiber contents of 40 vol% was investigated focusing on the interfacial shear strength, flexural and tensile properties, dynamic mechanical properties, thermal stability, and fracture behavior. Each characteristic of the material strongly depended on the E-beam intensity irradiated, showing an increasing or decreasing effect. The present study demonstrates that henequen fiber surfaces can be modified successfully with an appropriate dosage of electron beam and use of a low E-beam intensity of 10 kGy results in the improvement of the interfacial properties, flexural properties, tensile properties, dynamic mechanical properties and thermal stability of henequen/polypropylene composites.

압축성과 상변화를 고려한 사출성형의 충전과정 해석 (Analysis for Filling Stage of Injection Molding Considering Compressibility and Phase Change)

  • 이상찬;박창언;양동열
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제18권12호
    • /
    • pp.60-65
    • /
    • 2001
  • To simulate the real molding conditions, the effects of phase change and compressibility of the resin were considered in the present investigation. A modified Cross model with either an Arrhenius-type or WLF-type functional form was used for modeling viscosity of the resin. A double-domain Tait equation of state was employed to describe the compressibility of the resin during molding. The energy balance equation including latent-heat dissipation fur semi-crystalline materials was solved in order to predict the solidified layer and temperature profile. Injection molding experiments were carried out using polypropylene(PP) in the present study. Based on the comparison between experiments and simulations, it was found out the predicted pressure distributions and melt front propagations were accurate. Thus it was concluded that the program developed in this study was proved to be useful in simulations of injection molding process.

  • PDF

Dynamic intelligent control of composite buildings by using M-TMD and evolutionary algorithm

  • Chen, ZY;Meng, Yahui;Wang, Ruei-Yuan;Peng, Sheng-Hsiang;Yang, Yaoke;Chen, Timothy
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제42권5호
    • /
    • pp.591-598
    • /
    • 2022
  • The article deals with the possibilities of vibration stimulation. Based on the stability analysis, a multi-scale approach with a modified whole-building model is implemented. The motion equation is configured for a controlled bridge with a MDOF (multiple dynamic degrees of freedom) Tuned Mass Damper (M-TMD) system, and a combination of welding, excitation, and control effects is used with its advanced packages and commercial software submodel. Because the design of high-performance and efficient structural systems has been of interest to practical engineers, systematic methods of structural and functional synthesis of control systems must be used in many applications. The smart method can be stabilized by properly controlling the high frequency injection limits. The simulation results illustrate that the multiple modeling method used is consistent with the accuracy and high computational efficiency. The M-TMD system, even with moderate reductions in critical pressure, can significantly suppress overall feedback on an unregulated design.

연료전지 산소환원반응 향상 위한 백금 촉매의 구조적 특성: 밀도범함수이론 연구 (Fundamental Mechanisms of Platinum Catalyst for Oxygen Reduction Reaction in Fuel Cell: Density Functional Theory Approach)

  • 강석호;이창미;임동희
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제38권5호
    • /
    • pp.242-248
    • /
    • 2016
  • 연료전지에서의 전체 반응 속도는 산화전극에서 일어나는 수소산화반응에 비해 그 반응 속도가 현저히 느린 환원전극에서의 산소환원반응(oxygen reduction reaction, ORR)에 의해 결정된다. ORR 효율성 평가를 용이하게 하는 지표(descriptor)로서 촉매 표면에서의 산소원자 흡착강도를 활용하는데, 산소흡착강도는 촉매 표면의 기하학적 구조 변형에 따른 전자구조를 변형함으로써 조절할 수 있다. 이에 본 연구에서는 백금 표면의 원자모델을 이용하여 표면의 기하학적 구조가 산소흡착강도에 미치는 영향과 그 원인을 밀도범함수이론(density functional theory, DFT) 계산을 통해 분석하였다. 먼저, 기하학적 구조를 인위적으로 변형시킨 Pt(111) 표면에서의 산소흡착반응을 밀도범함수이론 계산을 이용해 분석함으로써 기하학적 구조변화가 산소흡착강도에 미치는 영향(strain effect)을 확인하였다. 최적화한 Pt 격자상수($3.977{\AA}$)에 ${\pm}1%$ 간격의 변화율을 적용하고 각 변화율마다의 산소흡착강도를 계산하였는데, Pt-Pt 원자 간 거리가 멀어질수록 산소흡착강도가 강해지는 것을 확인하였다. 이는 원자 간 거리가 증가할수록 d-band center가 페르미 준위(Fermi level)쪽으로 이동하게 되며, 이로써 일부 반결합 오비탈(anti-bonding orbitals)에 전자가 채워지지 않기 때문에 전체적으로 반결합 오비탈이 형성될 가능성이 적어지기 때문이다. 결과적으로, 순수한 백금이 가진 격자상수($3.9771{\AA}$) 보다 약 2~4% 작은 백금 표면 격자크기를 가질 수 있도록 유도할 수 있다면 산소흡착강도가 적절히 약하게 조절될 수 있으며, 이는 순수한 백금보다 더 향상된 ORR 성능을 가진 촉매물질 개발 연구를 위한 기초자료로서 활용할 수 있을 것이다.

전자빔을 이용한 Poly(dimethyl siloxane)의 개질 (Electron Beam-Induced Modification of Poly(dimethyl siloxane))

  • 강동우;국인설;정찬희;황인태;최재학;노영창;문성용;이영무
    • 폴리머
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.157-160
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 전자빔을 이용하여 poly(dimethyl siloxane)(PDMS)을 개질하였으며 그 특성 변화를 분석하였다. PDMS 시트를 기존의 열경화법을 통해 제조한 후 20에서 200 kGy의 흡수선량P로 전자빔을 조사하였고, 조사된 시트들의 특성을 팽윤도 및 접촉각 측정, 만능시험분석기(UTM), 열중랑분석기(TGA), X선 광전자 분광기(XPS)들을 이용해 분석하였다. 팽윤도 측정, UTM 및 TGA 결과, 전자빔 조사에 의해 PDMS 시트의 가교 밀도가 증가함에 따라 조사된 PDMS 시트의 팽윤도는 순수한 것에 비해 최대 24%까지 감소하였고 압축강도와 열분해온도는 순수한 것에 대비 각각 최대 2.5 MPa와 $10^{\circ}C$까지 증가함을 확인하였다. 또한, 접촉각 측정과 XPS 분석 결과를 토대로 전자빔 조사에 의한 산화 반응에 의하여 PDMS 표면에 친수성 관능기들이 형성되기 때문에 PDMS 표면의 젖음성은 순수한 것에 비해 최대 24%까지 향상됨을 확인하였다.

전기방사와 산소 플라즈마 처리를 활용한 폐비닐 기반의 분리막 합성 및 전기화학적 성능 향상 연구 (Preparation of Vinyl Waste-derived Separator and Enhancement of Electrochemical Performance using Electrospinning and Plasma Treatment)

  • 김찬교;라윤호;제갈석;윤창민
    • 유기물자원화
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.31-38
    • /
    • 2024
  • 본 연구에서는 환경오염의 원인인 폐비닐을 전기방사를 통해 재활용하여 에너지 저장매체에 쓰이는 분리막으로 응용하고자 하였다. 상세히는, 폐비닐은 고분자 용액으로 만들어 전기방사 하여 비닐 폐기물 기반 분리막(VWS)를 얻은 후, 플라즈마 처리를 통해 분리막의 젖음성을 향상시켰다. FE-SEM 분석을 통해 비닐 폐기물의 농도에 따른 VWS의 형상과 두께가 달라지는 것을 확인하였다. 또한, 플라즈마 세기를 80-120W 범위로 처리하여 VWS의 젖음성을 향상시켰다. 상세히는, 플라즈마 세기를 100W로 인가하였을 때 가장 낮은 접촉각이 관찰되었으며, 전기화학 성능은 57.9F g-1로 가장 높은 비용량을 보인다. 이는 전기방사로 달성한 높은 기공도 뿐만 아니라 산소 플라즈마 처리로 도입된 친수성 작용기에 기인한다. 결론적으로, 환경오염을 유발하는 폐비닐을 전기방사와 상압 산소 플라즈마 처리를 통해 에너지 저장매체의 분리막 소재로 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

전기 임피던스 단층촬영법에서 잔류오차 기반의 반복적 조정기법을 이용한 영상 복원 (Image Reconstruction Using Iterative Regularization Scheme Based on Residual Error in Electrical Impedance Tomography)

  • 강숙인;김경연
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.272-281
    • /
    • 2014
  • 전기 임피던스 단층촬영법을 이용한 정적 영상 복원에서 대표적으로 사용되고 있는 복원 알고리즘은 modified Newton-Raphson(mNR) 알고리즘으로 수렴 속도 및 추정 정확도 측면에서 비교적 다른 알고리즘들에 비해 좋은 성능을 나타낸다. mNR 알고리즘에서는 측정 전압과 계산 전압과의 차이, 즉 잔류오차를 최소화하도록 목적함수를 설정하고 이를 반복 연산하여 내부의 저항률 분포를 추정한다. 이때 EIT 역문제의 비정치성을 완화시키기 위해 조정방법을 사용하며 조정인자에 따라 서로 다른 영상 복원 성능을 나타낸다. 기존 기법에서는 반복 연산마다 일정한 상수 값의 조정인자를 사용하기 때문에 대상 물체의 내부 상태가 변하거나 측정 잡음 등이 있는 경우 때때로 조정인자에 따라 영상 복원이 수렴되지 않는다. 따라서 본 논문에서는 영상 복원 수렴 및 성능을 개선하기 위하여 잔류오차에 기반하여 반복 연산마다 자동적으로 조정인자를 수정하는 기법을 제안하였다. 시뮬레이션과 실험을 수행하여 제안된 기법의 영상 복원성능을 평가한 결과 비교적 양호한 성능을 나타내었다.