최근 여러 연구에서 Hg2+에 선택적으로 반응해 형광을 강화시키거나 소광시키는 thiophene을 기반으로한 probe가 많이 개발되어 왔지만, 이에 따른 분광학적 현상에 대한 정확한 분자적 수준의 이론적 해석이 이루어지지 않 았다. 이에 따라 우리는 Hg2+와 thiophene간 상호작용을 면밀히 분석하기 위해 Hg2+와 thiophene간 거리에 따른 에너 지 포텐셜을 구하였다. Hg2+ 이온에 대한 모든 전자(all electron, AE) basis set인 x2c-TZVPPall와 effective core potential (ECP) 기반인 LANL2DZ는 모두 상대성 효과가 고려된 바닥 상태에서 Hg2+와 thiophene이 결합력이 없이 해 리가 되는 에너지 포텐셜을 보여주었지만, 용매인 물이 고려된 시스템에서는 Hg2+와 thiophene이 결합력을 가지는 것 을 보였으며 이것은 실험적인 결과를 잘 재현하는 것이었다. 따라서 Hg2+ 이온을 포함하는 착화합물 시스템에서 올바 른 에너지 상태를 구하기 위해서는 상대성효과와 더불어 solvent 영향도 잘 고려돼야 함을 알 수 있다.

최근 우리는 Hg2+에 대한 높은 선택성을 가지며 Hg2+와 결합하여 밝은 녹색 형광을 보이는 tetraphenylethylene-bis(thiophen-2-ylmethyl)amine (TPE-BTA)의 착화합물(TPE-BTA-2Hg2+)의 구조를 밝혀내기 위해 시 간 의존적(time-dependent, TD) 밀도 함수 이론(DFT)을 이용하였다. 그러나 우리는 이 과정 속에서 Hg2+ 이온에 대한 모든 전자(all electron, AE) basis set인 x2c-TZVPPall만이 실험 스펙트럼에 가까운 흡수 및 형광 스펙트럼을 성공적으 로 재현한다는 것을 발견했다. 많이 알려져 있는 effective core potential (ECP) 기반인 LANL2DZ는 형광스펙트럼 계산 과 관련된 들뜬 상태의 구조 최적화 계산을 모두 실패했으며 또한, LANL2DZ는 첫 번째 들뜬 상태의 최적화 과정에서 너무 작은 형광 에너지를 제공했다. 이때 LANL2DZ는 리간드와 Hg2+ 사이의 거리가 증가함에 따라 빠르게 감소하는 HOMO-LUMO gap을 제공하는 반면, x2c-TZVPPall은 점진적으로 감소하는 안정적인 HOMO-LUMO gap을 보여줬다. 우리는 적어도 Hg2+ 이온을 포함하는 착화합물 시스템에서 ECP에서 발생하는 기하학적 문제들을 피하기 위해서는 모 든 전자 기본 세트를 사용하거나 새로운 ECP를 만들어야 된다고 조심스럽게 제안한다.

범밀도이론함수(Density Functional Theory, DFT) 기반의 제일원리전산모사는 기저상태의 DFT 에너지를 구하는데 많은 시간소요 및 전산자원을 소모하였다. 이러한 막대한 전산자원의 소모는 DFT 계산에서 고려할 원자수를 수 백개 이 하로 제한되게 되었으며, 이를 해결하기 위해서는 전자구조 계산이 아닌 원자의 환경 내에 원자간 상호작용을 정의 (Force Field, 힘장)하고 이를 통해 주어진 조성 혹은 구조에 따른 에너지를 빠르게 예측 할 수 있어야 한다. 본 논문에서 는 Behler-Parrinello가 제시한 인공신경망 모델을 활용해 인공지능 다원계 힘장을 개발하고 코발트-구리 산화물의 조성에 따른 에너지를 예측하고 안정한 구조를 탐색하는 연구를 수행하였다. 인공신경망 기술로 부터 구리-코발트 산화물에 대 해 15.7 meV/atom의 에너지 오차와 단위거리당 힘 103.6 meV/Å의 정확도를 가지는 인공신경망 포텐셜을 개발하였다. 이 방법으로 빠르고 정확하게 CuCoO 표면구조의 산소 결함률에 따른 생성에너지를 계산할 수 있었고, 에너지 컨벡스 홀을 도시 조성에 따른 안정한 구조를 예측하였다.

In this paper, comparative analysis of the 9.12 Gyeongju and 11.15 Pohang earthquakes was conducted in order to provide probable explanations and reasons for the damage observed in the 11.15 Pohang earthquake from both earthquake and structural engineering perspectives. The damage potentials like Arias intensity, effective peak ground acceleration, etc observed in the 11.15 Pohang earthquake were generally weaker than those of the 9.12 Gyeongju earthquake. However, in contrast to the high-frequency dominant nature of the 9.12 Gyeongju earthquake records, the spectral power of PHA2 record observed in the soft soil site was highly concentrated around 2Hz. The base shear around 2 Hz frequency was as high as 40% building weight. This frequency band is very close to the fundamental frequency of the piloti-type buildings severely damaged in the northern part of Pohang. Unfortunately, in addition to inherent vertical irregularity, most of the damaged piloti-type buildings had plan irregularity as well and were non-seismic. All these contributed to the fatal damage. Inelastic dynamic analysis indicated that PHA2 record demands system ductility capacity of 3.5 for a structure with a fundamental period of 0.5 sec and yield base shear strength of 10% building weight. The system ductility level of 3.5 seems very difficult to be achievable in non-seismic brittle piloti-type buildings. The soil profile of the PHA2 site was inversely estimated based on deconvolution technique and trial-error procedure with utilizing available records measured at several rock sites during the 11.15 Pohang earthquake. The soil profile estimated was very typical of soil class D, implying significant soil amplification in the 11.15 Pohang earthquake. The 11.15 Pohang earthquake gave us the expensive lesson that near-collapse damage to irregular and brittle buildings is highly possible when soil is soft and epicenter is close, although the earthquake magnitude is just minor to moderate (M 5+).

This paper investigates seismic damage potential of recent September 12 M5.8 Gyeongju earthquake from diverse earthquake engineering perspectives using the accelerograms recorded at three stations near the epicenter. In time domain, strong motion durations are evaluated based on the accelerograms and compared with statistical averages of the ground motions with similar magnitude, epicentral distance and soil conditions, while Fourier analysis using FFT is performed to identify damaging frequency contents contained in the earthquake. Effective peak ground accelerations are evaluated from the calculated response spectra and compared with apparent peak ground accelerations and the design spectrum in KBC 2016. All these results are used to consistently explain the reason why most of seismic damage in the earthquake was concentrated on low-rise stiff buildings but not quite significant. In order to comparatively appraise the damage potential, the constant ductility spectrum constructed from the Gyeongju earthquake is compared with that of the well-known 1940 El Centro earthquake. Deconvolution analysis by using one accelerogram speculated to be recorded at a stiff soil site is also performed to estimate the soil profile conforming to the response spectrum characteristics. Finally, response history analysis for 39- and 61-story tall buildings is performed as a case study to explain significant building vibration felt on the upper floors of some tall buildings in Busan area during the Gyeongju earthquake. Seismic design and retrofit implications of M5.8 Gyeongju earthquake are summarized for further research efforts and improvements of relevant practice.

This experiment was conducted to establish proper irrigation method for water spinach, subtropical vegetable in plastic film house soils to prepare to future global warming of the Korean peninsula. The evaluation of irrigation with 4 different levels as −20, −40, −50 kPa as a starting point(water potential) were compared to –33 kPa as control. All treatments were ended when water potential reached at –10 kPa respectively. The amount of irrigated water, N content, plant growth and fresh yield were investigated. As a result, water potential was correlated positively with irrigation starting point in cultivation period and irrigation times, but the amount water irrigated per time, N content of harvested plant, fresh and dry yield showed negative correlation. The contents of crude protein, P, K, Ca, Fe of harvested part were most high in –50 kPa treatment. We concluded that –50 kPa was optimal irrigation starting point for water spinach cultivation in unheating plastic film house.

효과적인 광물자원 탐사 기술을 개발하기 위하여 광물자원의 포텐셜 지도 구축 연구를 수행하였다. 대상 지역은 광상 성인모델이 알려진 가곡광산으로 선정하였다. 성인모델을 바탕으로 관계화성암, 단층, 탄산염암 등의 지질학적 요인들을 평가 인덱스로 선정하였다. 각 요인들과 광체간의 공간적 상관관계를 분석하여 각 지질 구조 들로부터의 거리에 따른 가중치를 해석, 가곡광산에 대한 포텐셜 지도를 구축하였다. 해석된 포텐셜 지도는 현재 알려진 광체의 위치에서 높은 포텐셜 값을 갖으며, 높은 포텐셜 영역의 패턴 역시 광체 패턴과 유사하게 나타나고 있다. 이 결과는 추후 수행될 자원 탐사 시 현재 알려진 광체와 유사한 지질환경을 갖는 영역을 효과적으로 제시할 수 있기 때문에 그 효용성이 높다 할 수 있다.

In the paper an efficient numerical algorithm to predict the flow phenomena around the water-jet propulsion system was described. The potential-based flow analysis method was adopted to predict the velocity and the pressure on the inlet duct of the water-jet propulsion system. The method employed normal dipoles and source distributed on the solid surface such as the inlet duct and the tracked vehicle. The inlet duct and outlet open boundary surfaces were introduced where the sources and dipoles were distributed to define a closed boundary surface. The developed numerical algorithm was applied to a tracked vehicle propelled by the water-jet propulsion system with the different IVR(inlet velocity ratio). The results by the numerical analysis were compared with the experimental data in order to verify the feasibility of the proposed numerical algorithm.

파프리카의 토양재배면적 증가에 따라 관비재배법의 확립이 요구되고 있다. 관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수 분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다. ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 2품종을 공시하여 정식 후부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 −10, −20 그리고 −30kPa 로 처리구를 두었다. 초장은 토양수분포텐셜이 높은 −10kPa 처리구가 가장 길었다. 과실의 평균 과중은 ‘쿠프라’ 품종에서는 평균과중은 −20kPa에서 154.5kg으로 가장 무거웠으며 토양수분포텐셜이 낮은 −30kPa에서는 138.2kg으로 가벼웠다. 주당 착과수는 5.1~5.3개로 ‘쿠프라’ 품종은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 10.3개로 가장 많았다. 상품수량은 ‘쿠프라’ 품종은 −20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 그리고 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 1,147kg/10a로 가장 많았다. ‘쿠프라’ 품종에서는 과장과 과폭은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 ‘E499524’ 품종은 토양수분포텐 셜이 낮을수록 작은 경향을 보였다. 과실의 당도는 ‘쿠프라’ 품종에서는 4.4~4.9oBrix, 그리고 ‘E499524’ 품종에서는 7.6~8.3oBrix로 토양수분포텐셜에 따른 통계적 유의차가 없었다. 자방수는 ‘쿠프라’ 품종에서는 3.3~3.6개, 그리고 ‘E499524’ 품종에서는 2.5~2.7개로 토양수분포텐셜 간에 유의차이가 없었다. 과실의 열과 발생율은 ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜 낮을수록 적은 경향을 보였다. 식물체 내 질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 ‘쿠프라’ 품종은 2.10~2.22%였고 ‘E499524’ 품종은 1.72~1.82%였다. ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네 슘 등 무기 양분의 함량은 유의차이가 없었다. 이상의 결과에서 파프리카의 여름철 관비재배시 토양 수분포텐셜을 −20kPa로 설정하는 것이 생육이 가장 좋은 것으로 판단되었다.

연구지역을 포함하는 동해는 환태평양 화산 및 지진대 뒤쪽에 형성된 전형적인 후열도해이다. 기존 연구에 의하면 동해는 인장력을 받아 열리기 시작하여 현재 동해의 모습을 갖추었다고 알려져 있다. 이번 연구에서는 이러한 동해의 지체구조 특성을 연구하기 위하여 선상에서 측정된 중 자력 자료 및 인공위성 중력 자료를 이용하여 울릉분지와 독도 주변 동해 지역의 지체구조 연구를 수행하였다. 3차원 심도역산 결과, 연구지역의 모호면은 13-25km정도의 심도를 갖으며 지각의 두께와 반비례하는 경향을 보여주었다. 또한, 동해의 확장과 함께 생성된 울릉분지는 인장력으로 인해 그 중심으로 갈수록 지각 두께가 감소하는 특성을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 한반도 남동부의 의성분지 내에 위치하는 화산칼데라 지역을 대상으로 지구물리학적 연구를 수행하였다. 기존 연구들의 한계를 극복하기 위해 원격탐사를 통한 전체적인 구조 특성을 분석한 후에 정밀한 3차원 포텐셜 해석을 수행하는 기법을 적용하였다. 첫 번째 단계로, 수치지질도 및 DEM 자료와 인공위성 영상을 이용하여 대상 지역의 선구조를 분석하였다. 선구조 분석 결과는 선행 연구결과와 상당히 잘 부합되었고, 남-북 방향과 남동-북서방향이 가장 우세함을 보여주었다. 두 번째 단계로, 선구조 분석 결과를 고려하여 의성분지 전체 지역에서 조밀한 중력탐사 자료를 획득하였고 항공자력탐사 자료와의 복합 해석을 통해 광역적인 칼데라의 구조를 조사하였다. 파워 스펙트럼 기법을 이용한 분석 결과, 의성 분지 하부는 개략적으로 2개의 밀도 불연속면 이 존재하는 것으로 해석되었다. 첫 번째 불연속면의 심도는 약 1 km로 칼데라 지역 내에 존재하는 화산쇄설성 퇴적암의 심도나 화산칼데라의 ring vent 위치에서 관입하고 있는 관입암의 심도로 판단되며, 두 번째 심도는 약 3-5 km로 분지기반암의 심도와 관련 있는 것으로 추정된다. 또한 3차원 중력역산을 실시한 결과 남서쪽의 백악기 팔공산 화강암과 북동쪽의 불국사 관입암류에 의한 저밀도체가 나타나고, 화산칼데라 중앙부 부근에는 화산쇄설성 퇴적암류 또는 칼데라 형성 과정에서 침강된 상부의 퇴적층으로 해석된 퇴적층이 주변보다 낮은 밀도를 가지며 하부로 약 1.5 km까지 연장되어 있는 것으로 분석되었다. 그러나 포텐셜 자료는 그 특성상 수직 분해능이 양호하지 못하므로, 수직적인 발달 특성을 갖는 칼데라의 구조를 정확히 파악하기는 어렵다. 본 연구에서는 이런 한계점을 극복하기 위해서 동일 지역에서 이루어졌던 자기지전류 탐사 결과와 비교 분석하여 효과적인 해석을 수행하였다.

중력 포텐셜의 해석에 웨이브렛 변환 방법을 적용하였다. 웨이브렛을 만드는 단계 함수가 제안되었다. 단계 함수는 중력 포텐셜에서의 그린 함수로 대치될 수 있음이 보여졌다. 상향연속은 단계함수와의 컨볼루션 곧 웨이브렛 변환으로 표현될 수 있다. 단계인자는 높이 변화를 나타낸다. 다중경계는 각 단계에서의 웨이브렛 변환치의 국부 최대값을 연결하여 구해지며 이는 지층의 불연속면을 나타낸다. 다중경계 방법을 마산 창원지역의 중력자료에 적용하였다.

The critical micelle concentration (CMC) at which micelles start to form from a surfactant solution is usually measured in terms of conventional concentration units. However, the thermodynamic potentials are expressed in terms of mole fraction XCMC and XCMC cannot be directly measured experimentally. The Gibbs free energy, δG*mic, in particular is related to XCMC through δG*mic = RTlnXCMC. When it comes to CMC, the molar CMC, CCMC, differs only by the proportionality C-1w with Cw being the molarity of water. Hence, CCMC is found to be a proper representation of CMC. However, in calculation of δG*mic and other thermodynamic potentials from the CMC, XCMC or CCMC/Cw should be used.

자극 종류(광질, 촛불, 바람, 수온)에 따른 식물의 엽표면 전위 포텐셜의 변화가 조사되었다. 광자극시 광질 및 점.멸간격(5초, 15초, 30초)에 따른 전위포텐셜의 변화는 다르게 나타났으며, 동일한 자극일지라도 아침, 점심, 저녁시간에 따라 그 반응이 달랐다. 또한, 촛불대기, 바람, 5℃의 저온수 분무 등의 자극도 엽표면 전위포텐셜의 변화를 발생시켰으며, 식물에 따라 반응 패턴이 서로 다르게 나타났다. 결국 같은 자극일지라도 식물종에 따라 엽표면 전위포텐셜의 변화가 다르게 나타났으며, 동일한 식물일지라도 자극의 종류에 따라 서로 다른 반응패턴을 보였다. 한편, 전위포텐셜의 주파수 분석에 따르면, 대부분의 자극에 대해서 10Hz 대역이 다른 주파수 대역보다 높은 값을 나타내었다.

1. 배양액의 EC(mS/cm)와 배양액의 수분포텐셜은 직선적인 관계가 있고, EC의 증가는 배양액의 수분포텐셜 저하로 나타났으며 이에 따라 상위엽의 수분포텐셜이나 침투포텐셜이 변화하는 경향을 보였다. 2. 물리화학, 열역학적인 지표가 되는 수분포텐셜(Φw)은 배양액 뿐만 아니라 식물의 근, 경, 엽 및 과실에서의 수분 상태를 동일 단위로 나타내는 것으로 식물의 생장을 제어할 때 유일한 지표인 것으로 나타났다. 3. 배양액의 수분포텐셜 저하에 따라 상위엽의 수분포텐셜이나 침투포텐셜이 저하하는 경향을 보였다. 4. 배지내 Cu 농도가 5μm이상으로 되면 생육, 지상부의 생체중, 지하부의 건물중, 엽록소 함유율이 동시에 급격히 저하하는 경향을 보였다. 5. 배지내 Cu 농도의 증가에 따라서 생장율의 저하가 나타났으며 생장율의 저하에 따라 상위엽의 수분포텐셜이 저하하는 경향을 보였다. 팽압은 처리에 관계없이 거의 일정하게 나타나 팽압과 배지내 배양액의 Cu 농도 스트레스간에는 직접적으로 관계가 없는 것으로 나타났다. 수분포텐셜(ψw)은 식물신장, 세포신장을 수적으로 표현하는 것이 가능하다. 수원이 되는 용액이나 배지, 식물체를 동일 단위(㎫)로 관찰하는 것이 가능해 식물체의 수분생리적 비교 검사를 위한 유효한 방법으로 생각되었다.

Biochemical methane potential (BMP) of residual wastes from transesterification was tested to safely recycle carcass via rendering process. The carcass was obtained from a buried site for avian influenza (AI) infected poultry. Rendered lipid generated by a pilot-scale high-pressure rendering process was the main source of transesterification for biodiesel recovery. To test the feasibility of waste-to-energy approach for AI infected carcass, we compared the BMPs of various fractions of rendered materials from the carcass. BMP and specific methanogenic activity results indicate that transesterification waste shows better digestibility than that of rendered lipid, and the digestion performance was comparable to that of liquid residue. Biogas yields of glycerol, rendered lipids, and liquid residue were estimated as 0.11 L/g chemical oxygen demand (COD), 0.06 L/g COD, and 0.17 L/g COD, respectively. Regression analysis support that biogas production rate of glycerol (21 mL/g COD/d) was much faster than that of lipid (7 mL/g COD/d) while that of liquid residue was similar (24 mL/g COD/d). In summary using transesterification waste as a bioresource for bioenergy conversion can be a viable and sustainable option for the complete termination of burial site.

해안 지역의 관정에서 지하수를 개발하면 해수가 침투하며 많은 경우 대상 지역의 지하수 개발가능량은 허용될 수 있는 추가 해수침투 거리로 제한된다. 본 연구에서는 주어진 허용 추가 해수침투 거리를 위배하지 않는 해안 지역의 지하수 개발가능량을 평가할 수 있는 수식을 개발하였다. 개발가능량 산정을 위한 수식의 유도에는 Strack의 단일 포텐셜 해석해가 이용되었다. 개발가능량은 추가 허용 해수침투 거리를 늘림에 따라 증가하지만 critical point로

This study aims to estimate a urban heat island potential distribution based on the land-use types using Landsat TM(1100 LST August 2004) and AWS data in Daegu. The heat island potential is defined as a difference between surface temperature and air-temperature at each place. The study area was selected as about 900㎢ square including Daegu metropolitan area. Land-use data obtained by dividing all of Daegu metropolitan area into 1-km-square three types of maps were prepared in the 1960s, 1970s and 2000s respectively. Land-use types were classified into 5 categories. Forest and farm lands have been reduced at a wide range during 40 years. Most of those changed into urban area. The heat island potential distribution presented a striking contrasts according to land-use types. For example, the heat island potential of urban area was higher than 10℃ in comparison to those of water or paddy rice areas.

본 연구에서는 자유수면 위를 고속으로 항주하는 트랜섬 선미를 채택한 선박에 의하여 발생되는 선박주위 및 트랜섬 선미 끝단에서의 비선형 자유수면 경계조건식을 만족하는 자유 수면에서의 파형을 해석하는 수치해석 기법에 대하여 연구, 선체주위 유동해석프로그램을 개발하였다. 개발된 수치해석 프로그램의 타당성을 검증하기 위하여 고속선인 Athena선형, KCS(KRISO container ship)선형에 대하여 수치해석을 실시하였으며, 그 결과를 모형시험에 의하여 계측된 실험결과와 서로 비교하였다.