세라믹 분리막은 높은 열적, 화학적 안정성을 갖기 때문에 극한의 조건에서 운전되는 다양한 산업 공정에 적용할 수 있다. 그러나 투과도와 기계적 강도의 trade-off 현상에 의한 세라믹 분리막 활용에 제약이 있어, 고투과성-고강도 분리막 의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 상전이-압출법으로 알루미나 중공사 분리막을 제조하고, 고분자 바인더의 종류와 그 혼합 비에 따른 분리막의 특성 변화를 관찰하였다. 용매인 DMAc (Dimethylacetamide)와 고분자 바인더의 한센 용해도 인자를 비 교하면, PSf (polysulfone)가 DMAc와 높은 용해도 특성을 갖기 때문에 도프 용액의 점도와 토출압력이 높게 나타나 분리막 내부가 치밀한 구조로 형성되기 때문에 높은 기계적 강도를 갖으나 수투과도가 감소하는 것으로 확인되었다. 그에 반해, PES (polyethersulfone)를 이용하여 분리막을 제조하면 기계적 강도가 다소 감소하고 수투과도가 증가하는 것으로 나타났다. 따라 서 분리막 성능과 물성을 최적화하기 위해 PSf와 PES를 혼합하여 분리막을 제조하였으며, 9:1로 혼합하여 제조된 분리막에 서 최적화된 수투과도와 기계적 강도를 얻을 수 있었다.

Structural inversion refers to the reverse reactivation of extensional faults that influence basin shortening accommodated by contractional faults or folds. On the Korean peninsula, Miocene inversion structures have been found, but the Cretaceous rocks on Geoje Island may have undergone inversion as early as the Upper Cretaceous. To evaluate the structural inversion on Geoje Island, located on the eastern side of South Korea, and to determine the effects of preexisting weakness zones, field-based geometric and kinematic analyses of faults were performed. The lithology of Geoje Island is dominated by hornfelsified shale, siltstone, and sandstone in the Upper-Cretaceous Seongpori formation. NE and NW-oblique normal faults, conjugate strike-slip (NW-sinistral transpressional and E-W-dextral transtensional) faults, and NE-dextral transpressional faults are the most prominent structural features in Geoje Island. Structural inversion on Geoje Island was evidenced by the sinistral and dextral transpressional reactivation of the NW and NE-trending oblique normal faults respectively, under WNW-ESE/NW-SE compression, which was the orientation of the compressive stress during the Late Cretaceous to Early Cenozoic.

The 2017 Pohang earthquake afflicted more significant economic losses than the 2016 Gyeongju earthquake, even if these earthquakes had a similar moment magnitude. This phenomenon could be due to local site conditions that amplify ground motions. Local site effects could be estimated from methods using the horizontal-to-vertical spectral ratio, standard spectral ratio, and the generalized inversion technique. Since the generalized inversion method could estimate the site effect effectively, this study modeled the site effects in the Korean peninsula using the generalized inversion technique and the Fourier amplitude spectrum of ground motions. To validate the method, the site effects estimated for seismic stations were tested using recorded ground motions, and a ground motion prediction equation was developed without considering site effects.

For safety assessment of a high-level radioactive waste disposal system, it is important to predict and analyze the coupled thermo-hydro-mechanical (THM) behaviors of bentonite, which is a buffer candidate material in the engineered barrier system. The Barcelona Basic Model (BBM) is a constitutive model to describe the geomechanical behaviors of partially saturated soils. Complicated tests are required to directly measure BBM parameters of bentonite. In this study, we demonstrate that probable BBM parameters can be sought by calibrating the BBM parameters to match simulation results to observed ones for two kinds of simple tests (swelling pressure test and free swelling test) instead of the complicated direct tests. In the swelling pressure test and free swelling test that were conducted by Japan Atomic Energy Agency (JAEA), water was injected into constrained and unconstrained bentonite core samples, and then swelling pressure and displacements were measured, respectively. We find optimal BBM parameters using a quasi-Newton optimization method that reproduce the observed swelling pressures and displacements in hydro-mechanical simulations. The optimal BBM parameters that are sought in the inversion process can be used to predict the THM behaviors of bentonite barriers in a high-level radioactive waste disposal system.

본 연구에서는 용매로 침액되었을 시 전반적으로 더 균일한 상전이법 기반 평막 제조 시 주로 사용되는 부직포 지지체의 영향을 분석하였다. 도프용액의 점도가 낮을 경우 용액이 부직포층으로 쉽게 침투하여 불균일한 막이 형성되는 것 을 확인하였으며, 이를 방지하기 위해 부직포층을 유기용매로 침액하는 기법을 도입하였다. 부직포층이 유기 분리막이 생성 되는 것을 확인하였으며, 수투과 및 용매투과율도 향상하는 것을 알 수 있었다. 부직포 침액의 영향은 낮은 점도에서 확연하 게 나타났으며, 고분자용액의 점도가 높은 경우 침액 여부에 관계없이 동일한 성능을 얻을 수 있었다.

We present an updated version of the multilayer spectral inversion (MLSI) recently proposed as a technique to infer the physical parameters of plasmas in the solar chromosphere from a strong absorption line. In the original MLSI, the absorption prole was constant over each layer of the chromosphere, whereas the source function was allowed to vary with optical depth. In our updated MLSI, the absorption prole is allowed to vary with optical depth in each layer and kept continuous at the interface of two adjacent layers. We also propose a new set of physical requirements for the parameters useful in the constrained model tting. We apply this updated MLSI to two sets of Hα and Ca ii line spectral data taken by the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) from a quiet region and an active region, respectively. We nd that the new version of the MLSI satisfactorily ts most of the observed line proles of various features, including a network feature, an internetwork feature, a mottle feature in a quiet region, and a plage feature, a superpenumbral bril, an umbral feature, and a fast down ow feature in an active region. The MLSI can also yield physically reasonable estimates of hydrogen temperature and nonthermal speed as well as Doppler velocities at different atmospheric levels. We conclude that the MLSI is a very useful tool to analyze the Hα line and the Ca ii 8542 line spectral daya, and will promote the investigation of physical processes occurring in the solar photosphere and chromosphere.

전역 최적화 문제의 해를 유전 알고리즘을 사용하여 얻어 완전파형역산을 수행하고 층상 반무한체의 물성치를 추정하는 기법을 제안한다. 조화 수직 하중이 작용하는 층상 반무한체의 동적 응답을 측정하고, 이를 추정 물성치를 사용하여 계산된 응답과 비교한다. 응답의 추정치는 mid-point integrated finite element와 perfectly matched discrete layer를 사용하여 구성된 thin-layer model로부터 얻는다. 전역 최적화 문제의 목적 함수는 응답의 관측치와 추정치의 차이에 대한 L2-norm으로 계산된다. 유전 알고리즘을 사용하여 전역 최적화 문제의 해를 구하여 완전파형역산을 수행한다. 제안된 기법을 기본 진동 모드 뿐만이 아니라 고차 진동 모드도 우세한 다양한 층상 반무한 매질에 적용하여, 측정치가 잡음을 포함하지 않는 경우와 포함하는 경우 모두에 대해서 제안된 완전파형역산 기법은 층상 반무한체의 재료 특성을 추정하는데 적합함을 확인할 수 있다.

다공성 분리막은 입자성 물질을 제거하는데 산업적으로 다양하게 응용되고 있다. 기존 다공성 분리막 제작 방법 과 다르게, 용액퍼짐 상분리법은 매우 간단하게 기공을 형성할 수 있다. 먼저 지지층으로 메쉬 위에 물을 적신 후, 물과 혼합 되지 않은 용매에 폴리설폰 용액을 흘려준다. 이때 물과 혼합되지 않은 용매는 쉽게 기화되어 폴리설폰은 얇은 막으로 만들어지게 된다. 기공을 형성하기 위해 폴리설폰 용액에 물과 혼합할 수 있는 물질을 넣게 되면, 넣어주는 농도 비율에 따라 기공크기를 조절할 수 있게 된다. 막의 두께는 쉽게 용액의 농도로 조절이 된다. 다공성 분리막은 메쉬의 형성을 그대로 유지하고 있어 3차원 구조체를 형성하는데 매우 유용하다. 본 연구에서 제시된 용액 퍼짐 상분리법은 매우 낮은 생산단가와 쉬운 공정조절에 의해 기존 분리막에 비해 높은 가격경쟁력을 가질 수 있는 특징을 보이고 있다.

본 연구에서는 상전이법을 이용하여 P(VDF-co-HFP) 분리막의 구조를 조절하였다. Macrovoid 없는 구조를 얻기 위하여 다양한 조건에서 비용매유도상전이(NIPS) 공법으로 분리막을 제막하였으나 고분자의 낮은 결정화 속도로 인해 macrovoid가 생성된다는 것을 관측하였다. 이를 극복하기 위해 증발유도상전이법(EIPS)과 증기유도상전이법(VIPS)을 도입하였으며 NIPS공법과 함께 제막되었을 때 이상적인 구조를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

Recently developed crosslinked TR (XTR) membranes as an advanced TR material exhibit high permeability and high selectivity stemming from higher rigidity due to a simultaneous and synergetic reaction of crosslinking and thermal rearrangement. The precursor crosslinkable co-HPI precursor can be dissolved in a wide range of commercial solvents indicative of an excellent processibility. Herein, a systematic spinning process, using a newly designed crosslinkable co-HPI precursor to fabricate defect-free XTR-PBOI hollow fiber membranes with inner skin layer will be discussed based on the phase inversion kinetics of nonsolvent-induced phase separation (NIPS) method.

본 연구에서는 상전이법을 이용하여 P(VDF-co-HFP) 분리막의 구조를 조절하였다. Macrovoid 없는 구조를 얻기 위하여 다양한 조건에서 비용매유도상전이(NIPS) 공법으로 분리막을 제막하였으나 고분자의 낮은 결정화 속도로 인해 macrovoid가 생성된다는 것을 관측하였다. 이를 극복하기 위해 증발유도상전이법(EIPS)과 증기유도상전이법(VIPS)을 도입하였으 며 NIPS공법과 함께 제막되었을 때 이상적인 구조를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

We present a new method for solving an inverse problem of flux emergence which transports subsurface magnetic flux from an inaccessible interior to the surface where magnetic structures may be observed to form, such as solar active regions. To make a quantitative evaluation of magnetic structures having various characteristics, we derive physical properties of subsurface magnetic field that characterize those structures formed through flux emergence. The derivation is performed by inversion from an evolutionary relation between two observables obtained at the surface, emerged magnetic flux and injected magnetic helicity, the former of which provides scale information while the latter represents the configuration of magnetic field.

In membrane applications for wastewater treatment, polymeric membranes are dominant due to their processbility and low cost. To enlarge the membrane application in industrial effluent treatment, membrane materials with high mechanical and chemical tolerance should be needed. Although ceramics such as alumina would be good options for harsh environmental conditions, high cost and complex production methods hinder the application of ceramic membranes. Here, we demonstrate the preparation of cost-effective, robust alumina hollow fiber membranes (HFMs). Alumina HFMs prepared with phase inversion method followed by sintering showed narrow pore size distribution. Also, characteristics of the membrane can be easily tuned by controlling spinning and post treatment conditions.

세라믹 중공사형 분리막은 열적, 화학적 안정성, 내구성이 우수하며 packing density를 증가 시킬 수 있어 수처리용 분리막으로 적합하다. 중공사형 세라믹분리막은 보통 상전이법에 의해 제조하지만, 생산 속도 및 세라믹 함량 제한이라는 기술적 한계를 갖는다. 뿐만 아니라 세라믹 소재가 갖는 특성인 취성으로 인해 scale-up의 한계가 있는 것으로 보고되었으며 이를 해결하기 위해 고강도 세라믹 중공사형 분리막의 제조가 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 새로운 제막 방식인 상전이-압출 공정을 통해 생산속도를 높여 세라믹 분리막의 대량 생산에 적합할 것으로 사료되며, 제조 용액 내세라믹 분말의 함량 증가 및 소결 조건을 통해 고강도 세라믹 중공사형 분리막을 제조 할 수 있었다.

PVDF Membrane has been used as material for the UF membrane through in-situ interfacial polymerization (IP) because of it’s outstanding properties such as high chemical resistance, thermal stability, and mechanical strength. In this study, surface morphology change of PVDF membrane was researched depending on evaporation time. 13% PVDF 6020 was used for casting and the evaporation time period was from 5s to 600s. The surface morphology of the membrane was investigated by scanning electron microscopy (SEM) and filtration was conducted in the cross flow method to evaluate the a performance of UF membrane. As a result, average pore size was increased with longer evaporation times which caused the decrease of rejection.

We introduce a depth scaling strategy to improve the accuracy of frequency-domain elastic full waveform inversion (FWI) using the new pseudo-Hessian matrix for seismic data without low-frequency components. The depth scaling strategy is based on the fact that the damping factor in the Levenberg-Marquardt method controls the energy concentration in the gradient. In other words, a large damping factor makes the Levenberg-Marquardt method similar to the steepest-descent method, by which shallow structures are mainly recovered. With a small damping factor, the Levenberg-Marquardt method becomes similar to the Gauss-Newton methods by which we can resolve deep structures as well as shallow structures. In our depth scaling strategy, a large damping factor is used in the early stage and then decreases automatically with the trend of error as the iteration goes on. With the depth scaling strategy, we can gradually move the parameter-searching region from shallow to deep parts. This flexible damping factor plays a role in retarding the model parameter update for shallow parts and mainly inverting deeper parts in the later stage of inversion. By doing so, we can improve deep parts in inversion results. The depth scaling strategy is applied to synthetic data without lowfrequency components for a modified version of the SEG/EAGE overthrust model. Numerical examples show that the flexible damping factor yields better results than the constant damping factor when reliable low-frequency components are missing.

Abstract : 확산강조영상은 골격근 손상이 있을 때 조기에 근육의 신호강도 변화를 알 수 있고 양성과 악성 척추 질환 감별 진단에 유용하다고 보고되고 있다. 이에 본원에서 전이성 척추질환에 시행하고 있는 확산강조영상에 Inversion Time과 Fat saturation을 비교하여 영상의 차이를 알아보고자 하였다. 전이성 척추암을 의심하는 환자 17명을 대상으로 조사 하였으며 병변 과 정상 부위의 신호 대 잡음비(SNR)를 측정하여 대조도 대잡음비(CNR)를 구하였으며, 병변의 구분 정도 및 병변의 검출능력과 전반적인 영상의 평가를 하였다. 정략적 정성적으로 분석한 결과 전이성 척추질환에 사용하는 확산강조영상은 Inversion Time을 이용하는 것 이 영상의 질이 높게 평가 되었다. 목 적 : 확산강조영상은 골격근 손상이 있을 때 조기에 근육의 신호강도 변화를 알 수 있고 양성과 악성 척추 질환감별 진단에 유용하다고 보고되고 있다. 이에 본원에서 전이성 척추질환에 시행하고 있는 확산강조영상에 Inversion Time과 Fat saturation을 비교하여 영상의 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2013년 12월에서 2014년 1월까지 본원 종양내과 처방의 전이성 척추암을 의심하는 환자 17명을 대상으로 조사 하였다. 남자 9명 여자 8명으로 평균 연령은 59세였다. 검사에 사용된 장비는 3.0T 자기공명 영상 장비(Siemens skyra 3.0T), 18ch body matrix coil와 spine matrix coil을 이용하여 검사 하였으며 Inversion Time이 적용된 확산강조영상의 매게 변수는 (TR/TE:1200/65ms, Fov:340mm, FA:90°,b-value: 50.900, Slice thickness/gap:5/0mm, Matrix:150×150, TI:240ms)이고 ,Fat saturation을 적용한 확산강조영상의 매개 변수로는 (TR/TE:8000/65ms, Fov:340mm, FA:90°, b-value:50.900 slice thickness/gap:5/0mm, matrix:150×150) 공통적으로 사용된 Diffusion scheme는 Bipolar를 이용하여 영상을 획득 하였으며, 병변 과 정상 부위의 신호 대 잡음비(SNR)를 측정하여 대조도 대 잡음비(CNR)를 구하였으며, 병변의 구분 정도 및 병변의 검출능력과 전반적인 영상의 평가를 방사선사 3명 전문의 2명에게 의뢰하여 정성적 분석을 하였다. 결 과 : 정량적 분석 결과 Inversion Time과 Fat saturation을 적용한 확산강조영상의 평균 신호대 잡음비는 Bone 98.4/70.4. Spine cord 72.2/44.5. Muscle 38.4/29.6. 으로 측정되었고. Bone과 Meta resion의 평균 대조도 대 잡음비는 89.6/67.5로 측정되었으며 Spine cord와 Muscle 의 평균 대조도 대 잡음비는 68.5/42.1로 측정 되었다.(p<0.05). 정성적 분석으로는 적추 질환시 사용한 확산강조영상을 영상의학과 판독의2명, 방사선사 3명 에게 의뢰하여 인공물 발생정도, 해부학적 구조의 명확도, 영상 선명도 및 전체적인 영상의 질을 평가한 결과 Inversion Time와 Fat saturation 영상이 4.3/4.1로측정 되었다(p<0.05). 결 론 : 확산강조영상은 환자의 병변 검출에서 중요한 영상을 묘사 하는데 이용되고 있는 검사 방법이다. 이에 전이 성척추 질환을 대상으로 한 확산강조영상은 TI time이 정량적으로 유용하였으나 정성적 결과 두 영상의 차이는 뚜렷하지 않았다. 결론적으로 일반적인 척추 자기공명영상 검사와 병행하여 확산강조영상을 이용하면 다양한 척추 질환에 보다 정확한 진단에 도움이 될 거라 사료된다. 본 연구의 제한점으로 다양한 b-value를 적용하지 못했고 전이성 척추질환을 대상으로 하여 결론을 도출한 점이다.