• 제목/요약/키워드: physical dependence

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A comprehensive examination of the linear and numerical stability aspects of the bubble collision model in the TRACE-1D two-fluid model applied to vertical disperse flow in a PWR core channel under loss of coolant accident conditions

  • Satya Prakash Saraswat;Yacine Addad
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권8호
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    • pp.2974-2989
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    • 2024
  • The one-dimensional Two-Fluid concept uses an area-average approach to simplify the time and phase-averaged Two-Fluid conservation equations, making it more suitable for addressing difficulties at an industrial scale. Nevertheless, the mathematical framework has inherent weaknesses due to the loss of details throughout the averaging procedures. This limitation makes the conventional model inappropriate for some flow regimes, where short-wavelength perturbations experience uncontrolled amplification, leading to solutions that need to be physically accurate. The critical factor in resolving this problem is the integration of closure relations. These relationships play a crucial function in reintroducing essential physical characteristics, thus correcting the loss that occurs during averaging and guaranteeing the stability of the model. To improve the accuracy of predictions, it is essential to assess the stability and grid dependence of one-dimensional formulations, which are particularly affected by closure relations and numerical schemes. The current research presented in the text focuses on improving the well-posedness of the TFM, specifically within the TRACE code, which is widely utilized for nuclear reactor safety assessments. Incorporating a bubble collision model in the momentum equations is demonstrated to enhance the TFM's resilience, especially in scenarios with high void fractions where conventional TFMs may face challenges. The analysis presents a linear stability analysis performed for the transient one-dimensional Two-Fluid Model of system code TRACE within the framework of vertically dispersed flows. The main emphasis is on evaluating the stability characteristics of the model while also acknowledging its susceptibility to closure relations and numerical techniques.

분자선 증착법에 의해 성장한 MnTe 박막의 자기적 및 전기수송 특성 (Magnetic and Electric Transport Properties of MnTe Thin Film Grown by Molecular Beam Epitaxy)

  • 김우철;배성환;김삼진;김철성;김광주;윤정범;정명화
    • 한국자기학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.81-85
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    • 2007
  • 분자선 증착법을 이용하여 MnTe 박막을 Si(100):B 및 Si(111) 기판 위에 성장시켰다. 두개의 K-cell을 사용하여 기판온도 $400^{\circ}C$ 및 Te가 풍부한 조건에서 MnTe 합성이 잘 이루어졌다. 이 경우 증착속도는 $1.1 {\AA}/s$이었고 성장된 층의 두께는 $700{\AA}$ 정도이었다. 합성된 MnTe 박막들에 대하여 X선회절, 초전도 양자 간섭계, Physical Property Measurement System, 홀효과 측정 등을 사용하여 그 구조적, 자기적, 전기적 특성들을 조사하였다. X선회절 측정 결과 Si(100) : B및 Si(111)기판 위에 성장된 MnTe는 다결정성의 hexagonal 구조를 나타내었으며, 자기적, 전기적 특성 측정 결과 분말형태의 MnTe와 비교하여 매우 다른 특성을 나타내었다. Zero-field-cooling(ZFC) 및 field-cooling(FC) 조건에서 취해진 자화율 측정에서 다결정 박막은 21 K, 49K, 210K 근처에서 자기적 전이 현상을 보였으며, ZFC와 FC 자화율 사이의 큰 불가역성이 나타났다. MnTe박막의 5K와 300K에서의 자기이력곡선은 강자성 상태를 나타내었으며 잔류자화값과 보자력은 5 K에서 $M_R= 3.5emu/cm^3$$H_c=55Oe$를, 300 K에서 $M_R= 2.1emu/cm^3$$H_c=44Oe$로 나타났다. 전기수송 특성 측정 결과, 온도에 따른 비저항은 저온에서 Mott variable range hopping 전도특성을 나타내는 전형적인 반도체 성질을 보여주었다.

균형능력 평가 장치를 이용한 여성노인의 정적자세안정성 평가 (Staticposture stability evaluation of female elderly using stability evaluation device)

  • 김태형;이재훈;오성근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.5518-5524
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    • 2011
  • 사람이 서있는 동안의 안정성 감소는 낙상에 영향을 끼치는 요인 중 하나이다. 따라서 본 논문은 낙상 발생률이 높은 65세 이상의 노인여성을 대상으로 균형기능 검사를 실시하고, 성인여성의 연령대별 비교를 통해 균형능력이 노화에 따라 변화해가는 정형외과 및 신경학적 요인들을 밝혀 낙상을 예방하고자 한다. 연구 대상자는 보조기나 약물복용 없이 독립보행이 가능한 65세 이상의 신체 건강한 노인여성 10명(평균연령: 71.9세)과 성인여성 10명(평균연령: 23.2세)으로 하였다. 균형능력 평가장치(Tetrax)를 이용하여 8가지 자세에 대한 안정성 지수(Stability Index, ST), 푸리에 지수(Fourier index, F), 체중분표(Weight Distribution (%), WD), 체중분포율 지수(Weight Distribution Index, WDI), 동기화 지수(Synchronization Index, SI), 낙상율지수(fall index, FI)를 측정하였다. 그 결과, 안정성 지수(ST)는 노인여성과 성인여성간 PO를 제외한 모든 자세에서 통계적으로 유의한 차이를 나타냈다(p<.01) 푸리에지수는 낮은주파수(low, F1)에서 PO를 제외한 모든 자세에서 노인여성과 성인여성은 유의한 차이를 나타냈다(p<.01). 또한 중간낮은 주파수(middle-low, F2-F4), 중간높은주파수(middle-high, F5-F6), 높은주파수(high, F7-F8) 모두에서 노인여성이 성인여성보다 통계적으로 유의하게 높은 수치를 나타냈다. 모든 자세에서 노인여성의 체중분포율지수가 더 높게 나타났으나, PO와 PC에서만 통계적으로 유의했다. 이는 노화에 따른 생리학적 변화로 체성감각기관, 전정기관, 중추신경계등 전반적인 부분에서 능력이 저하됨에 따라 나타난 것으로 사료된다.

인공경량골재 특성의 발포제 및 융제 첨가 의존성 (Dependence of physical properties of artificial lightweight aggregates upon a flux and a bloating agent addition)

  • 강승구
    • 한국결정성장학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.48-53
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    • 2009
  • 점토와 석분오니로 비중이 1 이하인 인공경량골재를 제조할 때 발포제와 융제의 종류 및 소성온도가 미세구조, 부피 비중 흐리고 흡수율에 미치는 영향을 분석하였다. 한 종류의 기포 발포제를 첨가한 경우 부피 비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $41{\sim}110%$ 범위의 다공성 인공경량골재 제조가 가능하였으나 골재 외형이 거칠고 미세구조가 불균일하였다. 융제 된 발포제가 각각 한 종류씩만 첨가된 골재는 소성 중 시편이 폭발하여 표피층(shell)의 일부가 소실되었다. 발포제로서 진공오일외에 ${Fe_2}{O_3}$와 탄소를 복합 첨가할 경우 black core와 shell 구조가 잘 형성되어 균일한 미세구조론 나타내었다. 융제된 발포제가 복합적으로 첨가된 $1200^{\circ}C$ 소성체의 경우, 점토 및 석분오니로만 제조된 시편에 비해 부피비중이 67% 줄고 흡수율은 48배 증가하여 우수한 발포특성을 좌였다. 본 연구에서 제조된 복합 첨가 계열 시편은 부피비중 $0.5{\sim}1.0$, 흡수율 $50{\sim}125%$의 다양한 물성을 나타냈으며, 따라서 각종 분야에 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

Molecular Dynamics Simulation Study for Ionic Strength Dependence of RNA-host factor Interaction in Staphylococcus aureus Hfq

  • Lazar, Prettina;Lee, Yun-O;Kim, Song-Mi;Chandrasekaran, Meganathan;Lee, Keun-Woo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권6호
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    • pp.1519-1526
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    • 2010
  • The behavior of peptide or protein solutes in saline aqueous solution is a fundamental topic in physical chemistry. Addition of ions can strongly alter the thermodynamic and physical properties of peptide molecules in solution. In order to study the effects of added ionic salts on protein conformation and dynamics, we have used the molecular dynamics (MD) simulations to investigate the behavior of Staphylococcus aureus Hfq protein under two different ionic concentrations: 0.1 M NaCl and 1.0 M NaCl in presence and absence of RNA (a hepta-oligoribonucleotide AU5G). Hfq, a global regulator of gene expression is highly conserved and abundant RNA-binding protein. It is already reported that in vivo the increase of ionic strength results in a drastic reduction of Hfq affinity for $Q{\beta}$ RNA and reduces the tendency of aggregation of Escherichia coli host factor hexamers. Our results revealed the crucial role of 0.1 M NaCl Hfq system on the bases with strong hydrogen bonding interactions and by stabilizing the aromatic stacking of Tyr42 residue of the adjacent subunits/monomers with the adenine and uridine nucleobases. An increase in RNA pore diameter and weakened compactness of the Hfq-RNA complex was clearly observed in 1.0 M NaCl Hfq system with bound RNA. Aggregation of monomers in Hfq and the interaction of Hfq with RNA are greatly affected due to the presence of high ionic strength. Higher the ionic concentration, weaker is the aggregation and interaction. Our results were compatible with the experimental data and this is the first theoretical report for the experimental study done in 1980 by Uhlenbeck group for the present system.

만 40세 성인의 우울기분과 생활습관과의 관계 (Relationships between Depressed Mood and Life Style Patterns in Koreans Aged 40 Years)

  • 추지은;이희진;윤청하;조한익;황지윤;박윤정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.772-783
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    • 2014
  • 본 연구는 한국건강관리협회 건강증진의원에서 생애전환기 건강진단을 수검한 만 40세 중년기의 성인 27,684명을 대상으로 한 대규모 인구집단 연구로서, 우울한 기분상태와 흡연, 음주, 신체활동 특성과의 관련성을 파악하고 이들을 대상으로 효과적인 건강증진 프로그램을 개발하는데 기초자료로 활용하고자 시도하였다. 전체 연구대상자의 6.4%는 우울기분군으로 분류되었고 우울기분의 분포는 남성보다 여성에서 유의하게 높았다. 비우울군에 비해 우울기분군에서 현재 흡연자의 비율이 높았으며, 비흡연자에 비해 과거 흡연자와 현재 흡연자에서 우울기분의 교차비가 증가하였다. 또한 현재 흡연자의 하루 평균 흡연량이 21개피 이상일 경우 우울기분과의 교차비가 증가하여 흡연과 우울기분의 높은 관련성을 나타내었다. 1주 평균 음주일수가 3일 이상인 경우 보정 후 우울기분의 교차비가 비음주군에 비해 높았으며 우울기분군에서 알코올남용 및 알코올의존이 더 높아 부적절한 음주행태와 우울기분이 관련성이 있음을 확인할 수 있었다. 우울군에서는 고강도 운동을 5일 이상 한다고 응답한 비율이 낮았고 1주 평균 고강도 운동 횟수가 2~4일로 적당할 경우, 우울기분의 교차비가 낮아져 고강도 신체활동과 우울기분의 관련성을 나타내었다. 본 연구에서는 고강도 운동에서만 유의한 관련성을 보였으나 운동 강도, 빈도와 우울기분과의 관련성에 대한 다각적인 연구가 추가적으로 필요할 것이라 생각된다. 결론적으로 본 연구에서는 생애전환기를 지나고 있는 대한민국 만 40세 성인의 우울기분이 흡연, 음주, 신체활동의 생활습관과 연관성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 따라서 이들을 대상으로 효과적인 질병예방과 건강증진 프로그램을 제공하기 위해서는 경도의 우울기분 유무를 파악하고, 심리적 정신적인 건강관리를 위한 지원을 병행하는 것이 매우 중요할 것이다. 우울기분의 관리를 위해 서는 지역사회에서 흡연, 음주, 신체활동 등의 생활습관 개선을 교육, 지원하는 것뿐만 아니라 흡연, 음주, 신체활동을 아우르는 다양한 중재 프로그램의 개발이 필요하다 사료된다.

만성질환자 배우자의 돌봄 경험에 대한 이론 구축 (A Theory Construction on the Care Experience for Spouses of Patients with Chronic Illness)

  • 최경숙;은영
    • 대한간호학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.122-136
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    • 2000
  • Chronic illness requiring attention and management during a long period of time puts great burden onto patients, their family and society. For patients with chronic illnesses, providing social support is the most important, and the fundamental support comes from their spouses. Amount and quality of support from spouses seems to differentiated according to the sex of patients. Female patients tend to believe that their spouses are not very supportive. Therefore, the researchers assessed the burden of husbands of female arthritis patients to discover the factors that result in greater burden. Also, they developed a theoretical model of husbands′ care for their wives through a qualitative research into husbands′ experience. Method 1: The study material was 650 female arthritis patients registered in an arthritis clinic. The questionnaire about the disease experience of female arthritis patients and the burden of husbands were sent. Returned questionnaires numbered 210(32.3%) and 27 were excluded because of inadequate answers. The remaining 183 questionnaires were analyzed. The mean age of the patients was 51 years and the mean age of spouses was 55 years. The mean marital period was 28 years. The average duration since diagnosis was 9.1 years. Education level was varied from primary school to graduate school, and average income/month was 1,517,300 won. Method 2: Initial questionnaire studies on the burden of husbands were performed. Among 183 responding husbands, 23 consented to participate for a qualitative research. Data was obtained by direct and telephone interviews. The mean age of participants was 58 years, and the educational level and socioeconomic status also varied. Result: 1. Husbands′ burden: The average burden was 57.68 with a range of 6-96. 2. Burden and general characteristics: The husband′s burden correlated with the age of the patients, numbers in the family, therapy methods, patient′s level of discomfort, patient′s disease severity, patient′s level of dependence and the husband′s understanding of the level of severity. 3. Linear correlation analysis on burden: The husbands′ burden is explained in 22.5% by husband′s recognition of level of severity and husbands′ age. 4. There were four patterns of the burden on husbands: both objectve burden and subjective burden were high(pattern I), both of objectve burden and subjective burden were low(pattern II), objective burden was high but subjective burden was low(pattern III), objective burden was low but subjective burden was high(pattern IV). The pattern was correlated with the family income, educational level of the patients and their husbands, therapy methods, patient′s level of discomfort, patient′s disease severity, patient′s level of dependence and husband′s understanding of level of severity. 5. The core category of the caring experience of the husbands with arthritis patients was "companionship". The causal factor was the patients′ experience due to symptoms : physical disfigurement, pain, immobility, limitation of house chores, and limitation of social activities. Contextural factors are husbands′ identification of housework and husbands′ concern about the disease. The mediating factors are economic problems, fear of aging, feeling of limitation and family support. The strategy for interaction is mind control and how to solve emotional stress. The "companionship" resulted from caring activities, participation of household activities, helping patients′ to coping with emotional experience. 6. Companionship is established through the process of entering intervention, and caring state of mind. Entering intervention is the phase of participation of therapy and involvement of houseworks. The caring phase consists of decision on therapy, providing therapy, providing direct care, and taking over the household role of wife. Through caring phase, the changing phase set a stage in which husbands consolidate the relationship with their wives, and are reminded of the meaning of marriage. As a result, in changing phase, husbands′ companionship is enhanced. In conclusion, nursing care of chronic illnesses should include a family member especially the spouse. All information on disease shoud be provided to patients and whole family member. Strong support should also be provided to overcome difficulties in taking over role of other sex. Then the quality of life of patients and families will be much improved.

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초상자성 나노 입자의 자기이완 특성에 관한 이론적 연구 (The Development of Theoretical Model for Relaxation Mechanism of Sup erparamagnetic Nano Particles)

  • 장용민;황문정
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.39-46
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    • 2003
  • 목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (<1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

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CO 센서용 $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$ 산화물의 특성 (Properties of $Fe_2O_3$-doped $SnO_2$ Oxides for CO Sensor)

  • 배인수;이현규;홍광준;이우선;박진성
    • 센서학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.222-231
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    • 2001
  • $SnO_2$의 물성을 $Fe_2O_3$ 첨가량, 산소분압, CO 기체농도, 그리고 온도의 함수로서 관찰하였다. 시편은 후막인쇄 기법으로 알루미나 기판 위에 제조하였다. $700^{\circ}C$/6h 소성한 시편들의 $Fe_2O_3$첨가량에 따른 미세구조와 입자분포의 차이는 거의 없었다. $Fe_2O_3$를 첨가하지 않은 $SnO_2$의 전기적 성질은 소성온도가 낮은 경우와 산소분압이 낮은 경우에 전도성이 높게 측정되었다. $Fe_2O_3$를 첨가한 $SnO_2$의 전도성은 측정온도 증가로 증가하지만 $Fe_2O_3$ 첨가량 증가로 전도성은 감소하였다. 산소분압 의존성은 $Fe_2O_3$ 첨가로 감소하였다. CO 가스에 대한 기체 센서 특성 중 감도는 $350^{\circ}C$, 0.1 mol% $Fe_2O_3$를 첨가한 경우에 가장 높았고, 재현성 및 응답성도 양호하게 나타났다.

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Inverse Gas Chromatography를 이용한 Poly(dimethylsiloxane)-Solvent계의 열역학적 연구 (Thermodynamic Study of Poly(dimethylsiloxane)-Solvents Systems Using Inverse Gas Chromatography)

  • 조정모;강춘형
    • 공업화학
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    • 제10권5호
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    • pp.718-725
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    • 1999
  • Inverse gas chromatography(IGC) 방법은 고분자-용매 계의 열역학적 특성을 신속하고 정확하게 결정할 수 있는 신뢰할 만한 방법 중 하나이다. 본 연구에서는 유한 농도에서의 IGC 방법을 사용하여 poly(dimethylsiloxane)(PDMS)과 물, 에탄올, 그리고 이소프로판올과의 상호작용을 정량적으로 결정하였다. 이를 위하여 고정상 내 용매의 체류시간으로부터 Flory-Huggins의 상호작용 계수를 산출하여 PDMS와 용매간의 소수성 상호작용을 의미하는 큰 양의 값(2$2.0{\times}10^{-3}mol/g$이었다. 또한 선형고분자에 대한 Kirkwood-Buff-Zimm(KBZ) 적분을 행하여 고분자와 용매의 분자분포 구조를 추정하였다. 이로부터 물분자는 PDMS에 대하여 용매화되지 않고 자체 분자끼리 부분적인 클러스트를 형성하며, 에탄올과 이소프로판올에서는 탄소수가 증가함에 따라 균일한 혼합에 가까운 분자분포의 구조적 성질을 추정할 수 있었다.

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