PURPOSES : This study aims to evaluate the vertical displacement caused by differential drying shrinkage in concrete pavements within tunnels under various independent variables using structural analysis. METHODS : The behavior of differential drying shrinkage was assessed based on literature reviews of slab thickness and atmospheric humidity. The equivalent linear temperature difference (ELTD) values were analyzed using regression analysis. A three-dimensional solid element model of a two-lane highway tunnel section with six slabs was created using the ABAQUS finite element program by referring to standard drawings. Dowels and tie bars were placed in accordance with the highway standards of the Korean Highway Corporation. RESULTS : The results of a finite element analysis revealed no significant difference in vertical displacement owing to the type of slab base. However, thicker slabs exhibited a smaller vertical displacement. Additional dowels installed at the shoulder of the driving lane did not significantly inhibit vertical displacement. A narrower joint spacing resulted in a smaller vertical displacement. A comparison with field data from Tunnel A showed that the amount of differential drying shrinkage varied with the relative humidity of the atmosphere during different seasons. CONCLUSIONS : Increasing the slab thickness and reducing the joint spacing can improve driving performance by mitigating differential drying shrinkage during dry winter conditions. Future research will involve the creation of indoor test specimens to further analyze the behavior of differential drying shrinkage under varying conditions of relative humidity, slab base moisture, and wind presence.
본 논문에서는 조선 후기의 대표적인 전통목구조인 수원 화령전 운한각의 구조성능을 평가하였다. 운한각의 가구구성 방식에 맞추 어 3차원 구조해석 소프트웨어인 midas Gen으로 해석모델을 정교하게 구축하였다. 정적해석으로 주요 구조부재의 안전성과 사용성 을 평가하였고, 고유치해석으로 동적거동특성을 평가하였다. 대부분의 부재가 안전성 및 사용성 기준을 여유 있게 만족하고 있으나, 외목도리에서 휨응력비가 기준을 20.7% 초과하고 있어 이 부재에 대해서는 장기적인 모니터링이 필요하다고 사료된다. 운한각의 고 유주기는 1.079초로 비슷한 규모의 전통목구조보다 약간 긴 편이며, 특히 후면 화방벽의 영향으로 2차모드에서 비틀림이 발생한 것으 로 분석된다.
The presence of tetracycline (TC) has been detected in the human living environment, and its complex structure makes it difficult to degrade. The green and efficient utilization of electroactivated persulfate advanced oxidation technology for the degradation of tetracycline remains a challenge. In this study, N-doped reduced graphene oxide (N-rGO) was prepared using a hydrothermal treatment method with urea as the nitrogen source. Four different mass ratios of graphene oxide (GO) to urea were synthesized, and the optimal mass ratio was determined through degradation experiments of tetracycline. The N-rGO/EC/PMS three-dimensional electrocatalytic system was constructed, and the influence of the experimental data on TC degradation, such as initial pH, PMS dosage and voltage, was determined. Characterization analysis using scanning electron microscope (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and other methods was conducted. The efficient catalytic ability of N-rGO was demonstrated through the generation of hydrogen peroxide ( H2O2) and consumption of peroxymonosulfate (PMS). The superiority of the three-dimensional (3D) electrochemical advanced oxidation process was proposed by combining different systems. Furthermore, the presence of hydroxyl radicals (.OH), persulfate radicals ( SO4 ·−), and singlet oxygen (1O2) was identified using electron spin resonance (ESR) technology. The utilization of N-rGO as a three-dimensional electrode, coupled with the advantages of PMS activation and electrochemical oxidation processes, is a promising method for treating organic pollutants in wastewater.
Despite advancements in therapeutic approaches, radiotherapy and cisplatin-based chemotherapy remain primary noninvasive treatments for patients with oral squamous cell carcinoma (OSCC). Moreover, the 5-year survival rate for patients with OSCC has remained almost unchanged for several decades, and many side effects of chemotherapy still exist. In this study, three-dimensional (3D) models of OSCC were established using fibroblasts, and the efficacy of various biological inhibitors was evaluated. A culture of epithelial cells with two types of fibroblasts (hTERT-hNOFs and cancer-associated fibroblasts) within a type I collagen matrix resulted in the formation of a continuous layer of tightly packed cells compared to models without fibroblasts. Furthermore, the effects of biological chemicals, including Y27632, latrunculin A, and verteporfin, on these models were investigated. The stratified formation of the epithelial layer and invasion in OSCC 3D-culture models were effectively inhibited by verteporfin, whereas invasion was weakly inhibited by Y27632 and latrunculin. Collectively, the developed OSCC 3D-culture models established with fibroblasts demonstrated the potential for drug screening, with verteporfin showing promising efficacy.
폭발 수치해석 기법 중 Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE)는 구조물의 파괴뿐만 아니라 폭발 이후 충격파의 전파 과정까지 관찰할 수 있는 장점이 있다. 그러나 동적 해석 시 유한요소 모델의 격자망 크기가 일정 수준 이하로 감소하게 되면 해석 결과의 신뢰도가 부 정확해진다. 본 연구에서는 ALE 수치해석 기법을 활용하여 대기의 격자망 크기가 해석의 정확도에 미치는 영향을 조사한다. 다양한 조건의 격자망 크기와 폭발 중량을 갖는 대기 중 폭발모델을 구축하고, 폭발 중심으로부터 거리에 따른 폭발압력을 관찰한다. 수치해 석과 실험에서 얻은 최대 폭발압력 결과에 대해 평균 제곱 오차를 계산하여 최적의 격자망 크기를 제안하고, 제안된 크기를 바탕으로 폭발물 중량과 대기의 최적 격자망 크기에 대한 상관관계를 분석한다. 본 연구는 다양한 중량을 가진 폭발물 해석에서 최적의 격자망 크기를 제공함으로써 신뢰성이 향상된 폭발 수치해석 모델 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.
청양 본의리 소조 불상 대좌의 제작기술은 지금까지 주로 육안관찰을 통해 해석되었다. 그러나 대좌에 존재하는 제작흔들은 상당히 미시적인 형태를 보이고, 다양한 시각적 간섭을 받아 육안이나 탁본을 통해 파악하는 것이 쉽지 않다. 따라서 이 연구에서는 3차원 스캔데이 터를 기반으로 기하정보 매핑과 렌더링 기술을 적용하여 대좌의 제작흔을 입체적이고 가시적 으로 분석하였다. 본의리 대좌에 존재하는 포목흔, 지두흔, 받침모루흔, 타날흔, 접합흔, 절 단흔, 명문과 문양, 손잡이, 이음 구조 등으로 볼 때 성형-분할-건조-소성-조립의 체계적인 설계를 바탕으로 제작한 것으로 판단된다. 그러나 워낙 대형의 크기를 가져 자연건조와 소성 과정 중 수축과 뒤틀림이 발생하여 실제 사용은 불가능했을 것으로 보인다. 그럼에도 불구하 고 전체적인 규모와 제작기술로 볼 때 국내에서 유래를 찾을 수 없을 정도로 독특한 벡제 토제 기술을 보여주는 문화유산이라고 할 수 있다. 디지털 가시화 기술은 본의리 대좌뿐만 아니라 향후 토제 유물의 제작기법 해석에 있어 중요한 방법론으로 활용될 것으로 사료된다.
본 연구에서는 3D 프린팅 FDM 방식의 적층 방향에 따라 기계적 물성이 달라지는 이방성 특성을 확인하고 이를 이용하여 위상 최 적설계를 수행하였다. 벤치마크 문제인 자동차 현가장치 부품 중 하나인 로어 컨트롤 암에 대하여 밀도법 기반 위상 최적설계를 수행 하였으며, 외부 하중과 이방성 특성에 따라 위상 최적결과가 다르게 나타나는 것을 확인하였다. 이를 이용하여 최적화된 모델에 대하 여 3D 프린터로 적층 방향을 달리하여 2가지 시험품을 제작하였으며 인장시험을 수행하였다. 시험시 3D 비접촉 변형률 측정기를 이 용하여 변형률을 구하였으며 이를 CAE 응답해석으로 얻은 변형률과 비교한 결과가 정량 및 정성적으로 일치하는 것을 확인하였다. 3D 프린팅 적층 방향을 고려한 위상 최적모델의 인장 실험 결과를 통해 해당 최적설계 방법론의 유효성을 검증하였다.
One-step hydrothermal reduction method was used to prepare three-dimensional carbon fiber brush-based graphene–platinum (CFB/Pt–G) composites to improve the electrocatalytic oxygen reduction activity of cathode materials for seawater oxygen-dissolved battery. Characterization results show that the reduced graphene oxide of as-prepared graphene–platinum composite displays the few-layer folded structure. In addition, Pt nanoparticles with the polycrystalline structure dispplay a preferential growth along the crystal plane of (111) and are mainly distributed around the defect cavities of folded graphene. Electrochemical results show that the diffusion-limited current density of CFB/Pt–G composite tested with 1600 rpm/min in 3.5% NaCl solution reaches 5 mA/cm2, while that of CFB/G is only 2.64 mA/cm2. Battery discharge results show that the maximum volume power density of CFB/Pt–G–Mg battery with a stable open voltage of 1.73 V is 81 times as much as the commercial seawater battery SWB1200.
직조 미로는 굴다리 교차로와 같이 길 위로 다리가 놓은 형태를 허용하는 형태의 2차원 미로 중 한 종류이 다. 이러한 직조 미로를 2차원 이미지의 형태로 표시하는 경우에는 높이에 대한 요소를 포함하고 있지 않기 때문에 큰 문제가 되지 않지만 3차원 형태로 표시하려면 어려움이 발생한다. 길 위에 길이 놓여 있는 형태이 기 때문에 높이가 계속 쌓이는 형태로 표현하다보면 층수가 계속 증가하는 문제가 발생하는 문제와 상하관 계가 모순되는 형태도 발생할 수 있게 된다. 본 논문에서는 이러한 직조미로의 3차원 시각화에 있어 레이어 를 쌓는데 있어 발생할 수 있는 문제점들을 계단이나 램프 형태의 층간 구조물을 배치함으로써 2층 구조물 로 해결할 수 있는 방안에 대해 논의한다. 이러한 방법은 Escher-like 비디오 게임류에서 상용된는 착시 해결 방안과 같은 시각적 모순을 게임에 적용할 때 이용할 수 있다.
가축의 체중은 사료 요구량과 영양 상태를 평가하는 데 필요한 주요 지표에 해당한다. 본 연구는 한우의 3-D 영상으로부터 몸통 체적을 산출한 후 체중을 추정하고자 시도되었다. 한우의 3-D 영상 획득에 640×480 픽셀의 해상도, 44fps의 프레임속도 및 47°(H)×37°(V)의 화각을 갖는 TOF 카메라가 사용되었다. 획득된 3-D 영상에서 배경과 몸통 분리, 이상치 제거 등의 전처리 과정을 거쳐서 몸통에 대한 격자 영상을 얻었다. 또한 각각의 격자에 깊이 정보를 적용한 수치적분으로 몸통 체적을 결정하였다. Calibration dataset에서 체중과 몸통체적의 선형회귀에 대한 결정계수는 0.8725로 나타났다. 한편 몸통 체적에 월령을 설명 변수로 추가한 체중 추정의 중회귀 모형에서 결정계수는 0.9083으로 나타났다. Validation dataset에서 중회귀 모형을 이용한 체중 추정의 MAPE와 RMSE는 각각 8.2%, 24.5kg으로 나타났다. 결과적으로 체중 추정을 위한 회귀 모형의 성능이 개선되고, 체중 추정에 소요되는 노력이 절감됨을 고려한다면 3-D 영상에서 결정된 몸통 체적이 한우의 체중 추정에 유효한 변수로 사용될 것이다.
Mesenchymal stem cells in the dental pulp exhibit a tendency for differentiation into various dental lineages and hold great potential as a major conduit for regenerative treatment in dentistry. Although they can be readily isolated from teeth, the exact characteristics of these stem cells have not been fully understood so far. When compared to twodimensional (2D) cultures, three-dimensional (3D) cultures have the advantage of enriching the stem cell population. Hence, 3D-organoid culture and 3D-sphere culture were applied to dental pulp cells in the current study. Although the establishment of the organoid culture proved unsuccessful, the 3D-sphere culture readily initiated the stable generation of cell aggregates, which continued to grow and could be passaged to the second round. Interestingly, a significant increase in SOX2 expression was detected in the 3D-spheroid culture compared to the 2D culture. These results indicate the enrichment of the stemness-high population in the 3D-sphere culture. Thus, 3D-sphere culture may act as a link between the conventional and 3D-organoid cultures and aid in understanding the characteristics of dental pulp stem cells.
Bilateral profound friendship between China and Pakistan and the "all-weather strategic partnership" have given great support to mutual cooperation. China and Pakistan are moving forward to the goal of "economic corridor construction as the center, Gwadar port, transport infrastructure, energy and industrial cooperation as the points to form the ‘1+4’ economic cooperation and common development". However, the relationship between the two countries is also facing some challenges in the process of sustainable development, among which the populist in Pakistan is gradually emerging. If left unchecked, it may lead to a great threat to CPEC and other cooperation. Therefore, strengthening basic research on populism in Pakistan is of great significance for enhancing the all-weather strategic cooperative partnership and ensuring the smooth implementation of the CPEC. After reviewing the current research status and deficiencies of populism theory, this paper analyzes populism from the dimensions of social classes, religions and regions, so as to deeply understand the breeding source of populism. From the perspective of class, populism in Pakistan has distinct characteristics of class antagonism. From a religious perspective, there is a deeply rooted political psychology among the Pakistani people. From a regional perspective, the traditional social structure of Islam in Pakistan determines that the loyalty of individuals to religion, family and a smaller region is greater than the loyalty to the nation state.
미로는 컴퓨터 비디오 게임에 매우 자주 사용되는 형태 중의 하나다. 2차원 격자 형태로 표현되는 미로가 가장 대표적이지만 매우 다양한 형태로 사용된다. 많은 게임 애셋들이 그래픽 디자이너에 의해 만들어지지만 알고리즘에 의해 자동화되는 경우도 매우 많다. 특히 최근에는 프로시저럴 게임 애셋 생성 방법이 각광을 받으며 게임 애셋의 제작에 있어 생산성이 높아질 수 있게 되었다. 제안된 연구에서는 그동안 2차원 미로 생성에 제한되어 있어서 자동화 방법을 3차원 그래픽으로 확장하고자 한다.
2차원 미로 생성 방법은 컴퓨터 사이언스에서 오래된 주제인다. 게임에서는 주로 던전이나 레벨 생성에 주로 사용되고 있다. 최근의 미로에 관련된 연구는 이미지나 사진을 기반으로 이와 닮은 형태의 미로를 생성하는 방법과 이에 대한 사용자 컨트롤, 스타일 생성 등에 대해 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이에 대한 3차원 확장으로써 미로 자동 생성 시스템을 제안한다. 경로 생성과 3차원 벽 모델의 생성은 PCG(Procedural Contents Generation)로 이루어지며 미로의 생성 밀도나 형태 제어, 불연속성 제어 등은 사용자가 개입할 수 있는 형태로 구현되었다. 또한 사용자가 지정한 출발, 도착 지점 셀간의 해답 경로를 자동으로 생성하여 준다. 제안된 시스템은 이러한 기능들을 대화형 작업 속도로 지원한다.
As the importance of three-dimensiona (3D) nano patterns and structures has recently emerged, interest in the study of 3D structures of block copolymers has increased. However, most existing studies on block copolymer 3D patterns on substrates are limited to simple 3D structures such as a multi-layered forms. In this study, we propose an experimental method for realizing free-standing 3D block copolymer patterns on substrates using an e-beam lithographic template and film transfer method. The block copolymer 3D structure formed in wide hole templates are similar to simple multi-layered structures; however, as the width of the hole template become narrower, more complex block copolymer 3D structures are formed in which the upper and lower layer structures are interconnected. Furthermore, we introduce a method to fabricate novel block copolymer structures in which the 2D planar structures are connected to 3D complex structures. Proposed 3D block copolymer fabrication method provides a framework for generation of unconventional 3D structures of block copolymer, which can be useful for next generation 3D devices.
본 연구는 3차원 영상을 이용하여 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장을 결정하고자 수행되었다. 3차원 영 상을 획득하고자 ToF 카메라와 스테레오비전 카메라를 사용하였다. 본 연구의 3차원 영상 획득용 실험 재료로서 수박, 사과, 배, 단호박, 오렌지의 원예산물과 수박, 토마토 및 고추 플러그묘를 사용하였다. 플러그묘의 평균 초장을 결정하는 지표로서 기존의 측정 기준 대신에 수정초장이 제시되었다. 스테레오비전 영상에 비해서 ToF 영상을 이용한 경우에 원예산물의 크기와 플러그묘의 평균초장 오차가 작게 나타났다. 꼭지가 있는 원예산물을 제외할 경우 ToF 영상을 이용한 원예산물의 둘레와 높이의 오차는 각각 0.0-3.0%, 0.0-4.7%로 나타났다. 또한, 플러그묘의 평균 초장에 대한 오차는 0.0-5.5%로 나타났다. 본 연구를 통해 서 3차원 영상을 이용한 원예산물의 크기와 플러그묘에 대한 초장 추정의 가능성을 확인하였다. 더구나, 본 연구에서 시도된 방법은 3차원 영상으로부터 물체와 배경의 효과적인 분리, 이상치의 제거 등에 활용될 것이다.