• ALGAE
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• 제34권2호
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• pp.153-162
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• 2019

Anthropogenic disturbances, including coastal habitat modification and climate change are threatening the stability of kelp beds, one of the most diverse and productive marine ecosystems. To test the effect of temperature and irradiance on the microscopic gametophyte and juvenile sporophyte stages of the rare kelp, Saccharina angustissima, from Casco Bay, Maine, USA, we carried out two sets of experiments using a temperature gradient table. The first set of experiments combined temperatures between $7-18^{\circ}C$ with irradiance at 20, 40, and $80{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. The second set combined temperatures of $3-13^{\circ}C$ with irradiance of 10, 100, and $200{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. Over two separate 4-week trials, in 2014 and again in 2015, we monitored gametogenesis, the early growth stages of the gametophytes, and early sporophyte development of this kelp. Gametophytes grew best at temperatures of $8-13^{\circ}C$ at the lowest irradiance of $10-{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$. Light had a significant effect on both male and female gametophyte growth only at the higher temperatures. Temperatures of $8-15^{\circ}C$ and irradiance levels of $10-100{\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$ were conditions for the highest sporophyte growth. Sporophyte and male gametophyte growth was reduced at both temperature extremes-the hottest and coldest temperatures tested. S. angustissima is a unique kelp species known only from a very narrow geographic region along the coast of Maine, USA. The coupling of global warming with high light intensity effects might pose stress on the early life-history stages of this kelp, although, as an intertidal species, it could also be better adapted to temperature and light extremes than its subtidal counterpart, Saccharina latissima.

• 한국재료학회지
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• 제30권12호
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• pp.678-686
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• 2020

Microstructural characteristics of directionally solidified René 80 superalloy are investigated with optical microscope and scanning electron microscope; solidification velocity is found to change from 25 to 200 μm/s under the condition of constant thermal gradient (G) and constant alloy composition (Co). Based on differential scanning calorimetry (DSC) measurement, γ phase (1,322 ℃), MC carbide (1,278 ℃), γ/γ' eutectic phase (1,202 ℃), and γ' precipitate (1,136 ℃) are formed sequentially during cooling process. The size of the MC carbide and γ/γ' eutectic phases gradually decrease with increasing solidification velocity, whereas the area fractions of MC carbide and γ/γ' eutectic phase are nearly constant as a function of solidification velocity. It is estimated that the area fractions of MC carbide and γ/γ' eutectic phase are determined not by the solidification velocity but by the alloy composition. Microstructural characteristics of René 80 superalloy after solid solution heat-treatment and primary aging heat-treatment are such that the size and the area fraction of γ' precipitate are nearly constant with solidification velocity and the area fraction of γ/γ' eutectic phase decreases from 1.7 % to 0.955 %, which is also constant regardless of the solidification velocity. However, the size of carbide solely decreases with increasing solidification velocity, which influences the tensile properties at room temperature.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.716-720
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• 2021

본 연구에서는 태양광소자와 열전소자로 이루어진 에너지 융합 발전소자에 쿨링패치를 적용하고 에너지 융합 발전소자의 성능을 조사하였다. 쿨링패치를 열전소자의 뒷면에 부착하였을 때, 에너지 융합 발전소자의 상층에 위치한 태양광소자의 온도가 저하되고 열전소자 양단의 온도차는 증가되었다. 태양광 복사 조도를 200 W/m²부터 1000 W/m²까지 증가시키면서 에너지 융합 발전소자의 성능을 측정해본 결과, 쿨링패치는 태양광의 조도가 증가할수록 에너지 융합 발전소자의 성능 향상에 효과적이었고 1000 W/m²에서는 42.1 mW까지 융합소자의 최대 출력 전력이 증가하였다. 본 연구에서는 쿨링패치를 에너지 융합 발전소자에 부착함으로써 에너지 융합 발전소자의 출력 전력이 27% 이상으로 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.351-356
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• 2022

본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.

• Molecules and Cells
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• 제46권6호
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• pp.374-386
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• 2023

Thermal stress induces dynamic changes in nuclear proteins and relevant physiology as a part of the heat shock response (HSR). However, how the nuclear HSR is fine-tuned for cellular homeostasis remains elusive. Here, we show that mitochondrial activity plays an important role in nuclear proteostasis and genome stability through two distinct HSR pathways. Mitochondrial ribosomal protein (MRP) depletion enhanced the nucleolar granule formation of HSP70 and ubiquitin during HSR while facilitating the recovery of damaged nuclear proteins and impaired nucleocytoplasmic transport. Treatment of the mitochondrial proton gradient uncoupler masked MRP-depletion effects, implicating oxidative phosphorylation in these nuclear HSRs. On the other hand, MRP depletion and a reactive oxygen species (ROS) scavenger non-additively decreased mitochondrial ROS generation during HSR, thereby protecting the nuclear genome from DNA damage. These results suggest that suboptimal mitochondrial activity sustains nuclear homeostasis under cellular stress, providing plausible evidence for optimal endosymbiotic evolution via mitochondria-to-nuclear communication.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.589-602
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• 2024

열전 발전기(TEG)는 일반적으로 열 변환 효율이 높지 않다. 열전 발전기 모듈의 성능은 재료의 특성, 다리의 개수 외에도 다리의 형상에 따라 달라진다. 본 연구에서는 폐열을 효율적으로 수확할 수 있도록 열전소자의 다리 형상을 원통형, 큐브형 등 다양한 기하학적 구조로 모델링하여 전기적 특성을 수치상으로 비교하였다. 다리 형상에 따른 온도분포 및 발전량을 비교하였고 기존 Cube 모양이 가장 높게 나타났다. 냉각효과를 적용한 발전량을 비교한 결과 자연대류에서는 Cone, 강제대류에서는 Hourglass 모양이 가장 높았다. 본 연구 결과에 따르면 기하학적 구조가 열전 발전기의 효율에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제12C권4호
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• pp.208-213
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• 2002

The present study describe the electrical performance of amorphous T $a_2$ $O_{5-X}$ fabricated on the buffer layers Ti and Ti $O_2$. T $a_2$ $O_{5-X}$ thin films were grown on the Ti and Ti $O_2$ layers as a capacitor layer using reactive sputtering method. The X-ray pattern analysis indicated that the two as-deposited films were amorphous and the amorphous state was kept stable on the RTA(rapid thermal annealing) at even $700^{\circ}C$. Measurements of dielectric properties of the reactive sputtered T $a_2$ $O_{5-X}$ thin films fabricated in two simple MIS(metal insulator semiconductor), structures, (Cu/T $a_2$ $O_{5}$ Ti/Si and CuT $a_2$ $O_{5}$ Ti $O_2$Si) show that the amorphous T $a_2$ $O_{5}$ grown on Ti showed high dielectric constant (23～39) and high leakage current density(10$^{-3}$ ～10$^{-4}$ (A/$\textrm{cm}^2$)), whereas relatively low dielectric constant (～15) and tow leakage current density(10$^{-9}$ ～10$^{-10}$ (A/$\textrm{cm}^2$)) were observed in the amorphous T $a_2$ $O_{5}$ deposited on the Ti $O_2$ layer. The electrical behaviors of the T $a_2$ $O^{5}$ thin films were attributed to the contribution of Ti- $O_2$ and the compositionally gradient Ta-Ti-0, being the low dielectric layer and high leakage current barrier. In additional, The T $a_2$ $O_{5}$ Ti $O_2$ thin films exhibited dominant conduction mechanism contributed by the Poole-Frenkel emission at high electric field. In the case of T $a_2$ $O_{5}$ Ti $O_2$ thin films were related to the diffusion of Ta, Ti and O, followed by the creation of vacancies, in the rapid thermal treated thin films.films.

• 한국재료학회지
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• 제5권2호
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• pp.251-258
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• 1995

$Bi_{2}Te_{3}$와 PbTe의 혼합물에서 $Bi_{2}Te_{3}-PbBi_{4}Te_{7}$의 공정조직이 형성됨을 이용, 제2상의 미세조직 제어로 열전도도의 감소에 따른 성능지수 향상을 목적하여 여러 조건에서 제조된 n-type(Bi, Pb)-Te계 공정조성 일방향 응고재의 열전특성을 조사하였다. 일방향응고시 공정상 PbBi_{4}Te_{7}$이 $Bi_{2}Te_{3}$의 벽개면(0001)을 따라 lamellar 형태로 성장하였으며, 성장속도가 1.4 \times 10^{-4}$cm/sec에서 $8.3 \times 10^{-4}$cm/sec로 증가됨에 따라 4PbBi_[4]Te_{7}$의 상간격은 10.4 $\mu \textrm{m}$에서 3.2$\mu \textrm{m}$로 감소되었다. Seeback계수는 성장방향 및 성장속도와 온도구배에는 관계없이 약 $\mid$$\alpha$$\mid$=29 $\mu$ V/K일정하였다. 전기전도도는 성장속도에 따라 약간 감소하는 경향을 보였고 성장방향에 평행한 경우가 수직한 경우보다 약 3배 정도 컸다. 성능지수는 성장방향과 성장속도 및 온도구배에 따라 약간씩 변화를 보였다. 수직한 경우가 평행한 경우에 비해 상대적으로 증가하는 경향을 나타내었는데 이는 lamellar 간격이 줄어듦에 따른 열전도도의 감속에서 비롯된 것으로 분석되었다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.487-499
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• 2014

최근 지열에너지 활용 증가 추세와 더불어 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형의 효율이 더 높다는 연구결과가 제시됨에도 불구하고, 국내 지열냉난방시스템의 열교환 방식은 수직밀폐형 방식이 주를 이루고 있다. 따라서, 본 연구에서는 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 수직개방형 방식의 효율성을 검증하기 위하여, 수리지질 및 열적 특성을 반영한 최적의 지열에너지 활용 방식을 수치 모의하였다. 1차 모의 결과, 지하수 부존량이 풍부한 지역에서 지열냉난방시스템을 활용하는 경우 수직밀폐형보다 지하수를 직접 이용하는 수직개방형이 더욱 효과적인 것으로 분석되었으며, 수직개방형 중에서는 SCW (standing column well)형 보다는 주입정과 추출정이 분리된 복수관정형에서 지반과 열교환을 통해 얻을 수 있는 주입수와 추출수의 온도차 (${\Delta}$)가 커 더욱 효율적인 것으로 나타났다. 2차 모의에서는 수직개방형 지열에너지 공급방식인 단일관정형, SCW형, 복수관정형을 대상으로 열 이송, 이격거리 및 유량, 지하수 수리경사 등을 고려한 최적의 활용 방식을 검토하였으며, 이를 바탕으로 지열냉난방시스템의 지중 열교환 방식 선정 시 활용할 수 있는 흐름도를 제시하였다. 본 연구결과 제시된 다양한 선정 기준을 기초로 실제 선정 시에는 전체 지열냉난방 시스템에 대한 COP (coefficient of performance) 계산 및 세부적인 타당성 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권2호
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• pp.174-181
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• 2011

An airborne sensor is developed for remote sensing on an aerial vehicle (UV). The sensor is an optical payload for an eletro-optical/infrared (EO/IR) dual band camera that combines visible and IR imaging capabilities in a compact and lightweight package. It adopts a Ritchey-Chr$\'{e}$tien telescope for the common front end optics with several relay optics that divide and deliver EO and IR bands to a charge-coupled-device (CCD) and an IR detector, respectively. The EO/IR camera for dual bands is mounted on a two-axis gimbal that provides stabilized imaging and precision pointing in both the along and cross-track directions. We first investigate the mechanical deformations, displacements and stress of the EO/IR camera through finite element analysis (FEA) for five cases: three gravitational effects and two thermal conditions. For investigating gravitational effects, one gravitational acceleration (1 g) is given along each of the +x, +y and +z directions. The two thermal conditions are the overall temperature change to $30^{\circ}C$ from $20^{\circ}C$ and the temperature gradient across the primary mirror pupil from $-5^{\circ}C$ to $+5^{\circ}C$. Optical performance, represented by the modulation transfer function (MTF), is then predicted by integrating the FEA results into optics design/analysis software. This analysis shows the IR channel can sustain imaging performance as good as designed, i.e., MTF 38% at 13 line-pairs-per-mm (lpm), with refocus capability. Similarly, the EO channel can keep the designed performance (MTF 73% at 27.3 lpm) except in the case of the overall temperature change, in which the EO channel experiences slight performance degradation (MTF 16% drop) for $20^{\circ}C$ overall temperate change.