Fiber reinforced polymer (FRP)는 섬유와 폴리머가 결합된 복합재료로써 중량 대비 강도가 높아 취급 및 운반이 용이할 뿐 아니라 인장강도 등의 역학 성능이 우수한 재료이다. 더욱이, FRP는 뛰어 난 내부식성에 의해 기존 철근과 달리 부식이 발생하지 않는 장점이 있다. 이 장점에 의해 FRP를 기 존 철근대체재로 활용하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다. 그러나 FRP는 탄소성 거동을 하는 철 근과 달리 완전탄성거동을 하는 취성적 재료로써 안전성 문제에 의해 철근대체재로의 사용은 한계가 명확한 실정이다. 최근 FRP의 취성파괴 문제를 해결하기 위해 연속섬유가 사용된 FRP가 아닌 단섬유 를 사용후 Stitched를 이용하여 파괴시 응력을 재분배하여 FRP의 단계적 파괴를 유도하기 위한 연구 가 국방, 항공 분야를 중심으로 연구되고 있으나, 이를 건설분야에 적용하기 위한 연구는 극히 제한적 으로 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 의사소성이 확보된 FRP를 철근대체재로 사용하기 위한 기초 연구로써 Stitched된 단섬유 FRP 보강재의 단계적 파괴여부를 실험적으로 확인하였다. 실험변수로써 Stitched 여부가 고려되었으며, 직접인장시험을 통해 FRP 보강재의 인장거동이 확인되었다. 실험결과 Stitched되지 않은 FRP 시편은 최대응력 도달 후 취성적으로 파괴되었다. 반면 Stitched된 FRP 시편은 최대 강도 도달 후 최대 강도 대비 66%~75%의 응력이 약 0.0071ε 구간동안 유지되는 것으로 나타 났다.

For a member model in nonlinear structural analysis, a lumped plastic model that idealizes its flexural bending, shear, and axial behaviors by springs with the nonlinear hysteretic model is widely adopted because of its simplicity and transparency compared to the other rigorous finite element methods. On the other hand, a challenging task in its numerical solution is to satisfy the equilibrium condition between nonlinear flexural bending and shear springs connected in series. Since the local forces between flexural and shear springs are not balanced when one or both springs experience stiffness changes (e.g., cracking, yielding, and unloading), the additional unbalanced force due to overshooting or undershooting each spring force is also generated. This paper introduces an iterative scheme for numerical solutions satisfying the equilibrium conditions between flexural bending and shear springs. The effect of equilibrium iteration on analysis results is shown by comparing the results obtained from the proposed method to those from the conventional scheme, where the equilibrium condition is not perfectly satisfied.

The plastic deformation behavior of additively manufactured anisotropic structures are analyzed using the finite element method (FEM). Hill’s quadratic anisotropic yield function is used, and a modified return-mapping method based on dual potential is presented. The plane stress biaxial loading condition is considered to investigate the number of iterations required for the convergence of the Newton-Raphson method during plastic deformation analysis. In this study, incompressible plastic deformation is considered, and the associated flow rule is assumed. The modified returnmapping method is implemented using the ABAQUS UMAT subroutine and effective in reducing the number of iterations in the Newton-Raphson method. The anisotropic tensile behavior is computed using the 3-dimensional FEM for two tensile specimens manufactured along orthogonal additive directions.

본 실험은 광 환경이 자생 Veronica속 4종 구와꼬리풀, 봉래꼬리풀, 부산꼬리풀, 큰구와꼬리풀의 생장 및 개화에 미치는 영향을 구명하기 위해 실시하였다. 이중 봉래꼬리풀은 희귀 및 특산식물로 지정되어 있는 우리나라의 자생식물이며 부산꼬리풀은 우리나라에서도 부산지역에서만 자생하는 특산식물이자 자료부족종으로 분류된다. 실험은 2018년 3월 30일부 터 2018년 8월 17일까지 수행되었으며 Veronica속 4종을 0, 40, 60, 90% 차광환경에서 재배하였다. 구와꼬리풀을 0~60% 차광환경에서 재배시 90% 차광환경에서 재배한 개체보다 지상부의 생체중이 무겁고 엽수 및 가지수가 많아 생장이 유의하게 좋았다. 큰구와꼬리풀의 줄기 두께는 90% 차광환경에서 재배시 유의하게 얇아져 생장이 불량하였다. 구와꼬리풀과 큰구와꼬리풀은 0~60% 환경에서 재배시 모든 개체가 개화하였으며 90% 차광환경에서 재배한 개체보다 개화소요일수가 짧 아졌다. 봉래꼬리풀은 0~40% 차광환경에서 재배시 60~90% 차광환경에서 재배한 개체보다 지상부 및 건물증이 유의하게 증가하여 생육이 좋았으며, 관상가치 측면에서 가장 높은 점수를 받았다. 부산꼬리풀의 관상가치는 0, 40, 60, 90% 차광환경에서 재배시 각각 4.0, 3.0, 2.2, 1.0점으로 조사되어 동일한 Veronica속이라도 종에 따라서 광 민감도가 다양한 것을 확인하였다.

본 연구는 FRP-콘크리트 합성구조의 휨/전단에 대한 구조적 성능 및 거동 특성을 해석적으로 규명하고자 휨/전단 저항성능에 대해 외연적 유한요소해석을 이용하여 FRP 합성보의 휨/전단파괴거동 해석을 실시하여 기 수행한 실험과 비교분석 하고, 적용된 콘크리트손상소성모델의 각각의 인자들의 영향에 대해 매개분석하고 최적화된 안을 제시하고자 하였다. 기하학적 및 재료적 비선형성 큰 경우 유한요소해석 중 내연적 해석의 경우 수렴에 많은 문제점을 내포함으로 외연적 유한요소 접근법이 보다 합리적임을 수치해석을 통해 보였다. 본 연구의 경우 콘크리트손상소성모델의 여러 인자들에 대한 매개변수 해석을 수행한 결과, 다이레이션각의 경우는 26°, 파괴에너지 값으로 100Nm/m2, 인자 Kc의 값으로는 0.667 그리고 손상계수는 감안하는 것이 합리적이다.

A bond-based peridynamic model has been reported dynamic fracture characteristic of brittle materials through a simple constitutive model. In the model, each bond is assumed to be a simple spring operating independently. As a result, this simple bond interaction modeling restricts the material behavior having a fixed Poisson’s ratio of 1/4 and not being capable of expressing shear deformation. We consider a state-based peridynamics as a generalized peridynamic model. Constitutive models in the state-based peridynamics are corresponding to those in continuum theory. In state-based peridynamics, thus, the response of a material particle depends collectively on deformation of all bonds connected to other particles. So, a state-based peridynamic theory can represent the volume and shear changes of the material. In this paper, the perfect plasticity is considered to express plastic deformation of material by the state-based peridynamic constitutive model with perfect plastic flow rule. The elastic-plastic behavior of the material is verified through the stress-strain curves of the flat plate example. Furthermore, we simulate the high-speed impact on 3D granite model with a nonlocal contact modeling. It is observed that the damage patterns obtained by peridynamics are similar to experimental observations.

본 논문은 고전적인 오일러-베르누이 보의 집중소성힌지 모델링을 위한 일반유한요소법을 제안한다. 이 기법에서 소성힌지는 해의 약불연속을 묘사하는 적절한 확장함수에 의해 모델링되며, 요소간의 연결성을 변화시키지 않으면서 임의의 위치에 소성힌지를 삽입하는 것이 가능하다. 대신 소성힌지는 이미 존재하는 요소에 위계적으로 자유도를 추가함으로써 형성된다. 제안된 기법의 유효성을 검증하기 위해 수치해석 예제에 대해 h-, p-확장과 같은 수렴성 해석을 수행하였다. 수렴성 해석의 결과가 제안된 기법이 소성힌지가 절점 및 요소 내의 임의의 위치에 존재하는 두 가지 경우 모두에 대하여 유한요소이론에 의한 수렴속도를 얻을 수 있음을 보여주어 기법의 정확성을 입증하였다.

Mesenchymal stem cells (MSCs), which are present in all tissues, can differentiate into cells with various specific functions. Recently, cell-based therapies using MSCs have been increasing in the veterinary research and related fields. In this study, we investigated the cellular morphology, proliferating capacities, expression of cell surface markers such as CD13, CD34, CD44, CD45, CD90, and CD105, mesodermal differentiation potentials, and expression of senescence-related markers of p53, p21, and telomerase reverse transcriptase in equine adipose tissue-derived MSCs (eAD-MSCs) after cryopreservation. The eAD-MSCs were analyzed immediately and after being frozen in liquid nitrogen for 1 year (< 1 year, G1) and more than 3 years (> 3 years, G2), respectively. After cryopreservation for 1 - 3 years, G2 eAD-MSCs showed similar cellular morphology, proliferating capacities, and expression of cell surface markers when compared with G1 eAD-MSCs. Moreover, cryopreservation did not affect the adipogenic, chondrogenic, or osteogenic differentiation potentials of G1 and G2 eAD-MSCs. Collectively, cryopreservation for (or over) 3 years maintained the stem cell phenotype and differentiation potentials of eAD-MSCs. These results will be an advantage that can be effectively used for future development of cell-based therapies.

Four types of high Mn TWIP(Twinning Induced Plasticity) steels were fabricated by varying the Mn and Al content, and the tensile properties were measured at various strain rates and temperatures. An examination of the tensile properties at room temperature revealed an increase in strength with increasing strain rate because mobile dislocations interacted rapidly with the dislocations in localized regions, whereas elongation and the number of serrations decreased. The strength decreased with increasing temperature, whereas the elongation increased. A martensitic transformation occurred in the 18Mn, 22Mn and 18Mn1.6Al steels tested at −196 oC due to a decrease in the stacking fault energies with decreasing temperature. An examination of the tensile properties at −196 oC showed that the strength of the non-Al added high Mn TWIP steels was high, whereas the elongation was low because of the martensitic transformation and brittle fracture mode. Although a martensitic transformation did not occur in the 18Mn1.9Al steel, the strength increased with decreasing temperature because many twins formed in the early stages of the tensile test and interacted rapidly with the dislocations.

A strain-gradient crystal plasticity finite element method(SGCP-FEM) was utilized to simulate the compressive deformation behaviors of single-slip, (111)[101], oriented FCC single-crystal micro-pillars with two different slip-plane inclination angles, 36.3o and 48.7o, and the simulation results were compared with those from conventional crystal plasticity finite element method(CP-FEM) simulations. For the low slip-plane inclination angle, a macroscopic diagonal shear band formed along the primary slip direction in both the CP- and SGCP-FEM simulations. However, this shear deformation was limited in the SGCP-FEM, mainly due to the increased slip resistance caused by local strain gradients, which also resulted in strain hardening in the simulated flow curves. The development of a secondly active slip system was altered in the SGCP-FEM, compared to the CP-FEM, for the low slip-plane inclination angle. The shear deformation controlled by the SGCP-FEM reduced the overall crystal rotation of the micro-pillar and limited the evolution of the primary slip system, even at 10% compression.

Disheveled is a major regulator of WNT signalling pathway. It has been shown that WNT signaling is important for regulating synaptic plasticity. However, it is not still clear how Dsh is regulating synaptic plasticity. In this study, we used various methods to investigate how Dsh regulates synaptic plasticity. Our further studies will reveal unknown molecular and cellular mechanisms underlying WNT signaling dependent synaptic plasticity.

The genus Diadegma is a well known parasitoid group and some are known to have symbiotic virus. A novel IV was discovered from the calyx of D. fenestrale female. This virus was named as D. fenestrale Ichnovirus (DfIV) and its genome contains 62 circular DNA segments with an aggregate size of approx. 240kb. We examined its gene expression patterns depending on the hosts (hymenopteran host, D. fenestrale and lepidopteran host, Plutella xylostella) and stages of P. xylostella based on RNAseq. Among 62 genome segments, only two segments such C15 and D14 were highly expressed in ovary of D. fenestrale. On the other hands, five segments were differently expressed depending on the developmental stages (3 rd and 4 th instar larvae). Additionally we confirmed integration of DfIV genome segments into the chromosome from the Plutella xylostella via genome sequencing of the lepidopteran host.

목 적: 본 연구는 환경 강화를 다룬 성인 쥐 모델에서의 증거들을 비판적으로 검토하고, 이를 다른 동물 과 인간에게 적용 가능한지에 대해 논의하고자 하였다. 방 법: 연구진은 환경 강화와 관련된 성인 쥐 연구들을 2014년 7월까지 서지 데이터베이스(PubMed, Medline, EMBASE, Web of Science and CINAHL)에서 검색하였고, 포함된 연구들의 참고 문헌에서 본 연 구와 관련된 선행 연구들을 또한 포함시켰다. 방법론적 평가는 본 연구의 세 명의 저자가 독립적으로 구체화 된 요소들을 가지고 시행하였다. 결 과: 포함 및 불포함 기준을 적용하여 최종적으로 15개의 연구가 채택되었다. 모든 포함된 연구들은 일관적으로 시각겉질의 가소성을 증진시킴으로써 성인 쥐에서의 시각 향상의 증거를 보여주었고, 이러한 가 소성을 증진시키는 요소들로는 해부학적 변화에 의한 가소성 재개, 시력 향상, 눈 우세성(ocular dominance)의 변화, 행동적 시력 향상들이 있었다. 이러한 요소들에도 불구하고, 포함된 연구들에서 방법론적 약점들이 내재하고 있다는 것을 발견하였다. 결 론: 본 체계적 문헌 고찰의 결과들을 통해 약시를 가진 성인 쥐의 시각겉질이 결정적 시기가 지났음 에도 불구하고 환경 강화에 대응하여 반응하는 가소성을 가지고 있다는 것을 제안한다. 뿐만 아니라 약시를 가진 성인 시각겉질에 환경 강화를 적용하여 시각계의 재활을 도울 수 있을 것으로 간주되지만, 이를 위해서는 인간을 포함한 다른 동물들 간의 해부학적 및 생활방식의 차이들을 극복해야만 가능하다고 본다.

A strain-gradient crystal plasticity constitutive model was developed in order to predict the Hall Petch behavior of a Ni-base polycrystalline superalloy. The constitutive model involves statistically stored dislocation and geometrically necessary dislocation densities, which were incorporated into the Bailey-Hirsch type flow stress equation with six strength interaction coefficients. A strain-gradient term (called slip-system lattice incompatibility) developed by Acharya was used to calculate the geometrically necessary dislocation density. The description of Kocks-Argon-Ashby type thermally activated strain rate was also used to represent the shear rate of an individual slip system. The constitutive model was implemented in a user material subroutine for crystal plasticity finite element method simulations. The grain size dependence of the flow stress (viz., the Hall- Petch behavior) was predicted for a Ni-base polycrystalline superalloy NIMONIC PE16. Simulation results showed that the present constitutive model fairly reasonably predicts 0.2%-offset yield stresses in a limited range of the grain size.

Nutritional conditions experienced during early growth have important implications for the lifetime fitness of herbivores. We investigated how the early life effects of imbalanced nutrient intake can be overcome in a generalist caterpillar, Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae). Over the fifth larval instar, caterpillars were pretreated on one of three diets that varied in protein: carbohydrate balance (p35:c7, p21:c21 or p7:c35). After molting to the sixth instar, they were transferred to one of three no-choice diets (p35:c7 ,p21:c21 or p7:c35) or a food choice where they received two nutritionally complementary diets (p35:c7 versus p7:c35). Approximately 80% of caterpillars that had been protein-deprived (p7:c35) during the fifth instar molted to the seventh instar. The threshold body mass for pupal metamorphosis was 144 mg at the start of the sixth instar. When given a choice, caterpillars pretreated on the low-protein diet (p7:c35) selected significantly more protein than those from other diets (p35:c7,p21:c21). Our results suggest that caterpillars are not only capable of switching their developmental program to reduce the deleterious effects of a nearly deficiency of protein, but also flexible at adjusting nutrient preference store dress specific nutritional imbalances experienced early in life.

In real world applications, the response of structures may be dependent on the rate of loading and thus can be affected by transient loading, especially when the rate of loading is significant. In such situations, the rate of loading may become a major issue to understand structures during earthquake excitation or under blast or high velocity impact. In some cases, the rate effect on structures under strong earthquake excitation cannot be ignored when attempting to understand inelastic behavior of structures. M any researchers developed the constitutive theories in cyclic plasticity and viscoplasticity. In this study, numerical simulation by cyclic visocoplasticity models is introduced and analyzed. Finally, the analytical results are compared with experimental results as a means to evaluate and verify the model.

본 연구의 목적은 작업의 신경생물학적 영향을 신경과학적 연구들을 바탕으로 알아보고 치료적 작업의 효과적인 임상 적용에 대한 신경학적 근거들을 제시하는 것에 있다. 작업은 신경계 작업치료에서 치료적 매개체로 사용되어 신경학적 기능 회복을 촉진하고 대상자들의 작업참여와 삶의 질을 향상시킨다. 특히 자연스러운 환경에서내적 동기에 의해 자발적으로 수행된 작업은 신경가소성을 도와주는 신경화학물질의 발현을 촉진하여 학습과 기억을 향상시킨다. 치료적 작업은 경험-의존 가소성을 통해 신경계의 회복을 유도할 수 있는 적절한 작업적 활동을 말한다. 경험-의존 가소성에 의해 어떠한 작업을 경험했느냐에 따라 신경계의 변화의 특성이 달라지는데 동물 모델 연구와 임상 연구에서 제시된 다양한 신경병변 모델에서 신경학적 호전과 수행기술의 향상이 보고되었다. 치료적 작업을 임상에 효과적으로 적용하기 위해서는 경험-의존 가소성을 촉진 할 수 있는 요소들을 포함해야한다. 경험-의존 가소성을 촉진할 수 있는 작업은 목적이 명확하고 내적 동기를 유발하는 과제 지향적 활동으로 실제 활동과 매우 유사하여야 하고, 목표로 하는 수행기술에 특성화 되어 있어야하며, 반복과 강도를 고려하여 적용되어야한다.