An Investigation of Tidal Currents around the West Coast of Korea Responding to Bottom Roughness and Open Boundary Conditions

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :공과대학 건설환경공학부,2019. 8. Van Thinh Nguyen.The tide around the West Coast of Korea is large and the tidal current is strong and sensitive to tidal elevation. Moreover, since the tidal flow is the main forcing of water circulation around the West Coast of Korea, it is necessary to predict the tidal elevation accurately and find out characteristics of the tide around the West Coast of Korea. In this study, a number of the numerical simulations were carried out to investigate the effect of bottom roughness and open boundary conditions on the tidal elevation around the West Coast of Korea. The well-known open-source model, Telemac-2D, was applied as a simulation tool and three well-known ocean tide models, FES2014, NAO99Jb and TPXO9.1, were used to set the open boundary conditions for the numerical simulations in order to reproduce the tide. Besides, the complicated geometry around the West Coast of Korea influences to tide, so unstructured grid was used to represent the geometry and reflect its effect. The numerical results were calibrated and validated against observation data. It showed a good agreement between simulation results and observation data. Tidal elevation around the West Coast of Korea was evaluated corresponding to bottom friction coefficients, which were set as uniform and local distributions. The numerical results were enhanced when the bottom friction coefficients were applied differently depending on the regions based on the natural bathymetry and coastlines. Sensitivity analyses of tides corresponding to the open boundary conditions were carried out in order to understand the characteristic of the tide around the West Coast of Korea.한국 서해안에서의 조석은 그 크기가 크며, 조류 또한 빠르고 조석에 민감하게 변화하는 특성을 가지고 있다. 게다가 조석은 서해안의 해수 흐름의 주 요인이기 때문에 조석에 대한 정확한 예측과 그 특징의 이해가 필요하다. 본 연구에서는 조도계수와 개방경계조건이 서해안의 조석에 미치는 영향을 살펴보기 위한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 툴로는 오픈소스인 Telemac-2D를 사용하였고, 조석 흐름의 재현을 위한 개방 경계조건을 설정하기 위해서는 동화 조석 모델인 FES2014, NAO99Jb, TPXO9.1 세개의 모델의 데이터로부터 추출된 데이터를 정의하였다. 서해안의 복잡한 지형도 조석에 영향을 미치기 때문에 복잡한 지형의 표현과 그 영향을 고려하기 위해 비정규격자체계를 사용하였다. 수치 해석 결과는 관측자료를 통해 보정 및 검증하였다. 관측자료와 비교하였을 때 수치 해석을 통해 생성된 조석은 관측 자료와 잘 부합하였다. 계산 영역에 동일한 값의 마찰계수가 적용된 것과 지역에 따라 다르게 적용한 경우에 서해안에 발생하는 조석에 대하여 평가하였다. 해석 결과 수심과 지형적 특성을 고려하여 마찰 계수를 다르게 적용한 경우 해석 결과가 향상됨을 확인할 수 있었다. 서해안에서의 조석 특성을 파악하기 위하여 개방 조건에 따라 변화하는 조석의 민감도 분석을 수행하였다.CHAPTER 1. INTRODUCTION 1 1.1 Introduction 1 1.2 Necessity and Objective 3 1.2.1 Necessity 3 1.2.2 Objective of this Study 4 CHAPTER 2. THEORETICAL BACKGROUND 6 2.1 Literature Review of Numerical Simulation of the Tide and Tidal Current in the Yellow Sea and the East China Sea 6 2.2 Model Description 9 2.2.1 Numerical Model Equations 9 2.2.2 Bottom Friction 11 2.2.3 Coriolis Force 12 2.2.4 Turbulence Modeling (k-ε model) 12 2.2.5 Boundary Condition 14 2.3 Tide 15 2.4 Tide Model 16 CHAPTER 3. METHODOLOGY 26 3.1 Computation Domain 26 3.2 Boundary Condition 29 3.3 Bottom Friction 29 CHAPTER 4. RESULTS 32 4.1 Tidal Elevation 32 4.2 Type of Tide 51 CHAPTER 5. SENSITIVITY ANALYSIS 53 5.1 Response to Individual Boundary Forcing 53 5.2 Response to the Tidal Amplitude at the Open Boundary 58 CHAPTER 6. CONCLUSION 66 REFERENCES 68Maste

에탄 산화탈수소화반응을 통해 에틸렌을 생산하기 위한 혼합금속산화물 촉매 개발

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 화학생물공학부, 2017. 8. 김병수.The increasing demand for light olefins and the changing nature of upstream feedstock boosted up the substantial research activity into the development of alternative process routes. Ethylene is one of the most widely required primary building blocks for the preparation of value-added chemical products (e.g., polyethylene, ethylene oxide, ethylene glycol, styrene, vinyl acetate monomers, and polyvinyl chloride etc.) and many other intermediate products in current society. A steam cracking method, under high temperature pyrolysis in the presence of diluting steam, is the most settled industrial process for the manufacture of ethylene. Feedstocks for the steam cracking method have mostly been naphtha and natural gases in this process. Currently the basic feedstock for steam cracking has only shifted to ethane in the last decade, thus leading to attractive production costs. It should be noted that the emerging availability of shale gas will remarkably shift the overall petrochemical industry towards processes that use light alkanes to production of ethylene. The increase in the price of crude oil, in particular, and the availability of ethane from shale gas, has led to the interest in alternative processes for ethylene production, such as oxidative dehydrogenation of ethane (ODHE). This process offers diverse advantages, thus it has been attracting considerable attentions as a subject of substantial research activities. However, the lack of suitable catalysts that combine high activity and selectivity has prevented their industrial realization so far. In an attempt to develop efficient catalyst for the reaction, both the exterior and interior design of active catalysts was performed as below: Ni-Nb-O mixed oxide embedded on CexZr1-xO2 (denoted herein as Ni-Nb-O/CexZr1-xO2), which is a concept of exterior design, were designed based on the insights into reaction pathways. Compared with using Ni-Nb-O alone, the introduction of CexZr1-xO2 to the Ni-Nb-O active catalyst contributes on suppressing the formation of byproducts (CO, CO2, and CH4) at relatively high reaction temperature (450 °C). The increased reaction temperature also leads to an enhancement of ethane conversion (~55%) and subsequent increase in the production of ethylene (6.3 μmolgactive cat-1 s-1), compared to that of conventional Ni-Nb-O catalyst (1.5 μmolgactive cat-1 s-1). Relevant control tests and the electrochemical tests suggest that the promotion effect of CexZr1-xO2 additive is attributed to the compensation of lattice oxygen from CexZr1-xO2 into the lattice oxygen vacancy in Ni-Nb-O active catalysts, which originates from consumed lattice oxygen during the ethane conversion. Ce-incorporated MoVTeNbO, which is a concept of interior design, was designed to improve catalytic activity with exhibiting almost 100% ethylene selectivity from ODHE process. In this study, the effect of Ce in MoVTeNbO was intensively characterized. Activation temperature (600 °C) and amount of Ce atom (0.1 atom%) are optimized as attempts to maximize the ratio of reactive phase, M1 phase (unique structure for Mo-V based mixed metal oxide), for the selective production of ethylene. As a result, the Ce-incorporated MoVTeNbO catalyst exhibited comparable ethylene yield (~60 %) with reducing reaction temperature (~50 °C) during the ODHE process, compared to pure MoVTeNbO catalyst. Results of physicochemical characterizations suggest that the improved catalytic performance of Ce-incorporated MoVTeNbO should corresponds with the location of Ce atoms in the lattice structure of M1 phase MoVTeNbO, and subsequent improvements in redox property of active sites.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Current practice: Steam cracking and oxidative dehydrogenation of ethane 1 1.1.1 Steam cracking 1 1.1.2 Oxidative dehydrogenation of ethane 2 1.2 Single and paired-electron process for ODHE 6 1.3 Active sites for the ODHE of ethane 9 1.4 Parameters for determining activity and selectivity 10 1.4.1 Metal-oxygen bond strength 10 1.4.2 Rjole of O- and O2- 11 1.4.3 Desorption and re-adsorption of ethane 11 1.5 Objective 13 Chapter 2. Enhanced ethylene productivity by promotion of lattice oxygen in Ni-Nb-O/CexZr1-xO2 composite for oxidative dehydrogenation of ethane 14 2.1 Introduction 14 2.2 Experimental 17 2.2.1 Preparation of catalysts 17 2.2.2 Characterizations 18 2.2.3 Electrochemical tests 19 2.2.4 Catalytic reaction tests 20 2.3 Results and discussion 22 2.3.1 Catalyst characterizations 22 2.3.2 Catalytic performance in the ODH of ethane 24 2.3.3 Electrochemical tests 28 Chapter 3. Development of Ce-doped MoVTeNbO catalyst for low temperature oxidative dehydrogenation of ethane with almost 100% ethylene selectivity 47 3.1 Introduction 47 3.2 Experimental 50 3.2.1 Preparation of catalysts 50 3.2.2 Characterizations 50 3.2.3 Catalytic reaction tests 51 3.3 Results and discussion 53 3.3.1 Effect of heat treatment under nitrogen after M2 phase dissolution 53 3.3.2 Effect of Ce doping amount 54 Chapter 4. Summary and Conclusions 66 Bibliography 68 국문초록 74 List of publications 78Docto

Love Styles in Early Adulthood and Self-esteem, Trust, and Relationship Satisfaction

본 연구의 주요 목적은 우리나라 성인 전기 미혼 남녀의 사랑이 어떠한 형태로 나타나고, 연인과의 낭만적 관계가 개인의 발달에 어떠한 영향을 미치는지를 탐색하는 것에 있다. 이러한 목적하에 본 연구에서는 Lee의 사랑의 유형 이론을 바탕으로 첫째, 우리나라 성인 전기 미혼 남녀의 사랑의 유형을 구분하여 보았고, 이러한 사랑 유형이 성과 교재기간과는 어떠한 관련성을 가지는지를 알아보았다. 둘째, 개인의 사랑 유형이 성인 전기 발달과업인 친밀감과 이를 위한 과업인 자아 정체감 형성과는 어떠한 관련이 있는지를 알아보기 위하여 자아 존중감, 신뢰감 그리고 관계만족도 병인을 선정하여 사랑과의 관계를 보았다. 또한 연인과의 낭만적 관계에 있어서, 이러한 사랑 유형의 결합이 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도에 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구에서는 성인 전기(18-29세)에 있는 미혼의 남녀 대학생 커플 총 270쌍의 커플을 대상으로 자료를 수집하였다. 사랑 유형을 분류하기 위하여 Hendrick과 Hendrick(1998)의 척도를 바탕으로 보았고, 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도를 측정하기 위하여, Rosenberg(1965)의 자아 존감감 척도 10문항, Rempel(1985) 등의 신뢰감 척도 6문항, 그리고 Davis와 Todd(1982)의 관계만족도 척도 10문항을 번역하여 측정하였다. 자료 분석을 위하여 SPSS for 10.0 Windows 프로그램을 이용하여, 빈도분석, 요인분석, 군집분석, x^(2) 검증, 일원변량분석, 단변인변량분석을 실시하였으며, Cronbach's α로써 측정도구의 신뢰도를 검증하였다. 본 연구의 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 우리나라 미혼 남녀 대학생들의 사랑은 세 가지 유형으로 분류되었다. 첫 번째 유형은 다른 집단보다 여섯 가지 사랑 요인 점수가 비교적 낮은 미온형으로 전체의 38.9%(202명)로 가장 많이 나타났다. 두 번째 유형은 다른 집단에 비해 열정애, 이타애. 소유애가 많이 나타난 감성형으로 전체의 30.1%(156명)이었으며, 세 번째 유형은 다른 집단에 비해 사랑 요인 점수가 골고루 높게 나오면서 특히 실용애와 친구애가 높은 조화형으로 전체의 31.0%(161명)으로 나타났다. 사랑 유형에 있어서 성차가 발견되었는데, 미온형은 여성에게서, 감성형은 남성에게서 가장 많이 나타났다. 조화형의 경우는 여성이 약간 더 우세한 것으로 분석되었다. 교제 기간과 관련해서도 역시 유의한 차이를 볼 수 있었는데, 미온형과 감성형이 비교적 교제 기간이 짧은 것으로 나타났으며, 조화형은 가장 긴 교제 기간을 보였다. 둘째, 개인의 사랑 유형에 따른 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도의 결과, 미온형이 세 가지 변인 모두에서 타 유형에 비하여 가장 낮게 나타난 반면에 감성형과 조화형의 경우에는 두 유형은 모두 세 가지 변인의 점수가 높게 나타났다. 연인 관계에 있어서는 미온형끼리 결합한 경우, 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도 모두 가장 낮게 나타났다. 둘 중 어느 한 쪽만 미온형인 경우, 두 유형이 모두 미온형인 경우보다 더 높은 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도 수준을 보였다. 그리고 두 유형이 모두 미온형이 아닌 경우, 자아 존중감, 신뢰감, 그리고 관계 만족도에 있어서 가장 높은 수준을 가지는 것으로 분석되었다. 이상의 결과들은 발달이 더 진행된 사람일수록 성숙한 사랑을 하며, 또한 개인의 발달이 연인과의 낭만적 관계를 통해 더 진전될 수 있다는 것을 시사한다고 볼 수 있다.;This study focused on love styles and individual development in romantic relationship of Korean unmarried adults. In order to achieve it, the study examined the love styles with gender and relationship duration and the relation between individual's and partner's love styles and self-esteem, trust, and relationship satisfaction. A sample of 270 unmarried undergraduate couples completed a questionnaire that included a shortened version of Hendrick & Hendrick(1994) Love Attitude Scale(LAS) designed to assess six love styles originally proposed by Lee(1973). Maior findings of the study were as follows. First, three styles of love emerged: lukewarm love, emotional love, and harmonious love. About 40% of the subjects endorsed their love styles as lukewarm love, 30% as emotional love and the rest were as harmonious love. Lukewarm love was characterized by having the lowest scores on each love style except Ludus. Emotional love was featured by having high scores on Eros, Agape, and Mania. Harmonious love had the highest scores on each love style except Ludus. Males were marked emotional love style more than females. However, females tended be more lukewarm and harmonious in their love styles. Also, there was a significant difference between love styles and relationship duration. Lukewarm and emotional love styles had shorter relationship duration than harmonious love style. Second, there were significant differences in self-esteem, trust and relationship satisfaction With individual's love Styles. Emotional and harmonious love were associated with higher levels of self-esteem, trust, and relationship satisfaction. Lukewarm love showed the opposite associations with these same variables. The partner's love styles were related to three variables, too. Couples showed evidence of matching of love styles was a key of the development of an individual and his/her romantic relationship. The most consensually desired couples were composed of emotional lovers or harmonious lovers, They had higher levels of self-esteem, trust and relationship satisfaction. The least consensually desired couples were composed of lukewarm lovers who had the lowest scores on three variables. However, if a lukewarm lover met a non-lukewarm lover, the scores were higher than when he/she met the same love style person. These findings suggest individual's love is related to his/her development and also a person can be more mature through romantic relationship.논문개요 = ⅶ Ⅰ. 서론 = 1 Ⅱ. 이론적 배경 = 4 A. 성인 전기 사랑의 중요성 = 4 B. Lee의 사랑 유형학 = 6 1. 사랑의 유형 = 6 2. 사랑 유형의 조화도 = 8 3. 이론의 의의 및 제한점 = 9 C. 사랑 유형의 성차 및 시간에 따른 변화 = 12 1. 사랑의 성차에 관한 이론들 = 12 2. 사랑 유형의 성차에 대한 선행 연구들 = 14 3. 시간에 따른 사랑 유형의 변화 = 17 D. 낭만적 관계에서의 사랑 유형과 발달 및 관계 특성 = 19 1. 자아 존중감 = 20 2. 신뢰감 = 22 3. 관계 만족도 = 24 Ⅲ. 연구문제 = 27 Ⅳ. 연구방법 = 29 A. 연구대상 = 29 B. 조사도구 = 31 1. 사랑 태도 척도 = 31 2. 자아 존중감 척도 = 32 3. 신뢰감 척도 = 33 4. 관계 만족도 척도 = 33 C. 자료수집 = 36 D. 자료분석 = 36 Ⅴ. 연구결과 = 38 A. 미혼 남녀 대학생의 사랑 = 38 1. 미혼 남녀 대학생의 사랑 유형 = 38 2. 성과 교제기간에 따른 사랑 유형의 차이 = 44 B. 미혼 남녀 대학생의 사랑 유형과 자존감, 신뢰감 및 관계 만족도와의 관계 = 46 1. 개인단위에서의 사랑 유형과 자존감, 신뢰감 및 관계 만족도와의 관계 = 46 2. 관계 단위에서의 사랑 유형과 자존감, 신뢰감 및 관계 만족도와의 관계 = 48 Ⅵ. 논의 및 결론 = 53 참고문헌 = 59 Abstract = 7

Illustration on the Theme for "Life"

"인간의 삶"은 과연 어떠해야 하며, 올바른 인격완성의 길과 인간성 회복의 방법은 과연 무엇인지를 살펴보고 그것을 어떻게 시각화하느냐에 본 연구의 목적이 있다. 또한 이 연구의 의미는 인간 내면의 고독을 상징하는 데 그치지 않고 자연과의 교제로 인한 인간의 변모에 있다. 인간은 성숙해 가면서 사물의 본질을 인식하고 자신의 본질을 인식하기에 이르며, 인간의 자연에 대한 애정은 인간과 인간 사이의 교량역할을 한다. 자연은 인간의 타고난 본질이다. 그러므로, 자연에 대한 연구는 인간에 대한 연구와 직결된다. 그러므로 본 연구를 위한 이론적 배경으로서, Ⅱ장에서는 인간의 본질과 인간과 자연과의 관계, 인간성의 회복을 위한 여러가지 문헌 조사를 하여보고, 이어 Ⅲ장에서는 이러한 연구 배경하에서 이루어진 작품을 제시하는데 그 내용은 인간의 대지, 즉 가장 근원적인 자연을 토대로 벌어지는 인간적인 삶을 이론과 병행하여 전개하였다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 급속한 산업발달에 의해 인간의 존엄성이 외면되고 인간성 상실의 위기는 오늘날 더욱 가속화되고 있다. 이런 시대상황에 비추어 볼 때 우리는 잃어버린 "자연"과 잃어버린 "인간성"을 되찾아야 할 것이다. "사랑"만이 그 모든 것을 해결할 수 있다. 여기서 뜻하는 사랑은 "본질에 대한 사랑"을 의미하는데, 그것은 욕정이나 감정에 관계없이 다른 사람의 개성과 가치를 인정하고 존중하는 사랑이며 자연에 대한 애정과 관심이라고 볼 수 있다. 본 연구자는 "일러스트레이션"(Illustration)을 통하여 이를 시각화하고자 하였다. 일러스트레이션은 사회의 한 단면을 보여주는 사회예술이다. 또한, 대중의 반응이 가장 민감한 시각언어이므로, 위에서 언급한 "의식"을 충분히 표현하여 이를 통해서 인간을 "올바른 삶"에의 방향, 즉 "올바른 사랑"에의 방향으로 이끌 수 있는 가장 적절한 시각표현의 방식이라고 본다. 본 연구를 계기로 앞으로 더더욱 많은 표현기법이 나오길 바란다.;The purpose of this thesis is how can I visualize the human life, based on such researches as examining what should be the human life, how can we build up good personalities and how can we recover humanities. Also, this study is aimed to look into the change of man who contacts with the nature as well as to symbolize the loneliness of man's life. As man becomes mature, he recognizes the intrinsic nature of things and understands his own realities. And man's love for the nature acts as an intermediary between men. Since the nature is one of the born realities of man, the research on the nature has direct relation to the study on man. Therefore, as the theoretical backgrounds, in ch.2, the researches on the subjects such as the intrinsic nature of man, the relationship between man and nature, and the recovery of humanity were done with reference documents. In ch.3, the works, which were made in illustration, were suggested. And those were based on theoretical studies. Also, there were explanations about the works that major contents were about the human life on the ground, namely the most fundamental nature. Thus, the thesis can be summarized like this: Nowadays, as the industrialization goes rapidly, there grows the tendency which ignores the human dignity. And it also accelerates the lack of humanity in our life. Considering these situations, we should restore the "lost" nature and the "lost" humanity. In achieving these goals, the most important thing is "love". It means the love for the substances, which apprehend and admire the other's individualities and values. Also, it means the love for the nature. In order to visualize these things, the style of "illustration" was used. Illustration is a kind of social art which can show us the phases of social life. Furthermore, since illustration is the most sensitive visual language to the masses, it is the very proper style of 'visual expression' in order to lead the masses to the 'right life', namely to the 'right love' through the full expression of above mentioned 'consciousness'. With this study, I hope that more various expression styles will be developed in the future.논문개요 = ⅵ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 목적 = 1 B. 연구의 범위 및 방법 = 2 Ⅱ. 이론적 배경 = 4 A. 인간의 본성 = 4 B. 인간과 자연 = 6 C. 인간성의 회복 = 9 Ⅲ. 작품전개 및 분석 = 11 A. 표현을 위한 조형적 고찰 = 11 B. 작품 표현 = 18 C.작품 분석 = 20 Ⅳ. 결론 = 30 참고문헌 = 32 ABSTRACT = 3

:Calculation and analysis of Ke0 of dexmedetomidine related to heart rate decrease during patient-controlled sedation using dexmedetomidine

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 치과대학 치의과학과, 2023. 8. 서광석.1. 배경 및 목적 덱스메데토미딘(Dexmedetomidine)은 2-아드레날린 수용체 작용제로, 각종 진정제와 달리 호흡억제가 거의 없는 특징을 가지고 있다. 이 약물은 진정, 항불안, 통증 완화 등의 작용을 가진다. 또한 자연수면과 비슷한 상태의 의식을 유도하면서도 환자를 쉽게 깨울 수 있도록 한다. 이런 특성으로 인해 덱스메데토미딘은 여러가지 임상적으로 활용될 수 있다. 수술 전의 진정제로 사용될 수 있으며, 주사마취, 수면 유도, 통증 완화 등에도 사용된다. 하지만 덱스메데토미딘은 환자의 심박수를 감소시키는 경향이 있고, 서맥(bradycardia)을 유발할 수 있으며, 특히 투여량, 환자의 기저 심박수, 수술 시간 등 여러 요인에 따라 그 위험성이 증가할 수 있다. 본 연구에서 덱스메데토미딘을 이용한 자가진정조절법을 시행하였을 때, 그 덱스메데토미딘의 혈중 농도를 기존에 알려진 약동학적 식으로 계산한 후, 그 투여에 의해 나타난 심박수 감소와 관련된 효과처평형속도상수(Ke0)를 계산하고자 한다. 덱스메데토미딘의 자가진정조절법 시 용량에 따른 심박수 감소를 계산된 Ke0에 기반하여 그 효과를 평가하고, 용량에 따라 그 정도가 어떻게 다르게 나타나는 지 알아보고자 한다. 또한, 계산된 Ke0에 기반하여 투여 시점의 심박수 수치, 투여 시점의 효과처 농도에 따라 심박수 감소가 어떻게 다르게 나타나는 지 알아보고자 한다. 이러한 연구는 진정법(sedation)에 의한 활력 징후 변화와 덱스메데토미딘 사용 시 서맥을 위험을 줄이기 위한 용량 조절 전략을 수립하는 데 도움이 될 수 있을 것이다. 2. 방법 본 연구는 서울대학교치과병원에서 치과치료의 자가진정법 개발을 위해 동 기간의 임상연구 정보 서비스에 등록된 연구(KCT0004359)의 자료를 기반으로 수행되었다. 건강한 20세 이상의 성인 지원자 30명을 대상으로 연구를 수행하였고, 취득된 자료를 분석하였다. 이 연구에서 덱스메데토미딘 약제의 용량 및 잠금 시간을 다르게 하여 총 3개의 군을 구성하고 자가진정법을 시행하였다. 첫 번째 군은 일회투여용량이 0.05 ㎍/kg에 잠금 시간이 1분인 저용량군, 두 번째 군은 0.2 ㎍/kg에 3분인 고용량군, 세 번째 군은 0.1 ㎍/kg에 1분인 중간용량군으로 나누었다. 각 피험자별 혈중 농도를 Hannivoort 등의 연구를 이용하여 시간에 따라 산출하였다. 약물 투여 후 심박수 수치가 가장 감소한 지점(Tpeak)까지 걸린 시간을 계산하여, 심박수와 관련된 효과처평형속도상수(Ke0) 값을 계산하였다. 산출된 효과처 농도를 기반으로 하여 일회투여용량(bolus dose), 투여시점의 심박수, 투여시점의 효과처 농도에 따른 심박수 감소에 영향을 분석하였다. 또, 효과처 농도와 심박수 감소와의 관계를 회귀분석을 시행하여 알아보았다. 3. 결과 전체 환자군에서 심박수 수치가 가장 감소한 지점(Tpeak)까지 걸린 시간은 56.3 13.93 초였다. 심박수 감소에 대한 Ke0값은 0.47 0.19 이었다. 고용량군, 중간용량군, 저용량군의 Ke0 값은 각각 0.38 0.17, 0.49 0.12, 0.49 0.24 이었다(p=0.001). 투여 용량에 따른 심박수 감소의 경우, 고용량군은 11.25 6.02 회/분, 중간용량군은 7.39 5.11 회/분, 저용량군은 5.59 3.80 회/분로 나타났다(p<0.001). Ke0를 이용하여 효과처 농도를 계산한 결과, 투여 시점의 효과처 농도가 낮을 수록 심박수 감소량이 더 컸다(p<0.01). 투여 시점의 심박수가 빠른 경우 심박수 감소량이 더 컸다(p<0.001). 효과처 농도에 따른 심박수 수치 변화에 대한 회귀 분석 결과, 일회투여용량과 관계없이 효과처 농도와 심박수와는 선형적인 감소를 보였으며, 그 회귀계수는 -7.42 3.74 (회/분)/(ng/ml)였다. 4. 결론 덱스메데토미딘 진정 시 심박수 감소에 대한 Ke0값은 0.47 019이었다. 또한 투여 용량이 높을수록, 투여 시점의 심박수 수치가 높을수록, 투여 시점의 효과처 농도가 낮을 수록 심박수 감소량이 높았다.Background : Dexmedetomidine is an alpha-2 adrenergic receptor agonist, characterized by having almost no respiratory suppression compared to other sedatives. This drug provides effects such as sedation, anti-anxiety, and pain relief. It also induces a state of consciousness similar to natural sleep, allowing patients to be easily awakened. Because of these properties, dexmedetomidine has various clinical applications. It can be used as a preoperative sedative, for anesthesia, sleep induction, and pain relief. However, dexmedetomidine tends to reduce the patient's heart rate and can induce bradycardia, especially depending on the dose, the patient's basal heart rate, and surgical time, the risk can increase. This study aims to calculate the effect-site equilibration rate constant (Ke0) related to the decrease in heart rate caused by the administration of dexmedetomidine, after calculating the blood concentration of dexmedetomidine using the known pharmacokinetic formula in a self-titration method. We aim to evaluate the decrease in heart rate based on the calculated Ke0 and to see how the degree varies depending on the dose. In addition, we aim to find out how the decrease in heart rate varies depending on the heart rate at the time of administration and the effect-site concentration based on the calculated Ke0. This research can help establish dose adjustment strategies to reduce the risk of bradycardia when using dexmedetomidine, and to observe changes in vital signs due to sedation. Method : This study was conducted based on the data of a clinical trial (KCT0004359) registered with the Clinical Research Information Service during the same period for the development of a self-titration method for dental treatment at Seoul National University Dental Hospital. The study was conducted on 30 healthy adult volunteers over 20 years old, and the acquired data were analyzed. The mother study (KCT0004359) constituted three groups with different doses and lockout times of the dexmedetomidine drug and implemented self-titration. The first group was the low-dose group with a single dose of 0.05 μg/kg and a lockout time of 1 minute, the second group was the high-dose group with 0.2 μg/kg and 3 minutes, and the third group was the medium-dose group with 0.1 μg /kg and 1 minute. The blood concentration of each participant was calculated over time using the study by Hannivoort et al. The time taken to reach the point where the heart rate was most reduced (Tpeak) after drug administration was calculated, and the Ke0 related to heart rate was calculated. The effects on heart rate reduction according to the bolus dose, heart rate at the time of administration, and effect-site concentration at the time of administration were analyzed based on the calculated effect-site concentration. Also, the relationship between the effect-site concentration and heart rate reduction was investigated through regression analysis. Results The time it took for the heart rate to reach the most reduced point (Tpeak) in the entire patient group was 56.3 13.93 seconds. The Ke0 value for heart rate reduction was 0.47 0.19. The Ke0 values of the high-dose group, medium-dose group, and low-dose group were 0.38 0.17, 0.49 0.12, and 0.49 0.24, respectively (p=0.001). In the case of heart rate reduction according to the dose, the high-dose group, medium-dose group, and low-dose group showed 11.25 6.02 beats/min, 7.39 5.11 beats/min, and 5.59 3.80 beats/min, respectively (p<0.001). Based on Ke0, when calculating the effect-site concentration, the lower the effect-site concentration at the time of administration, the greater the decrease in heart rate (p<0.01). When the heart rate was high at the time of administration, the decrease in heart rate was greater (p<0.001). As a result of regression analysis on the change in heart rate according to the effect-site concentration, regardless of the bolus dose, the effect-site concentration and heart rate showed a linear decrease, and the regression coefficient was -7.42 3.74 (beats/min)/(ng/ml). Conclusion The Ke0 value for heart rate reduction during dexmedetomidine sedation was 0.47 0.19. Also, the greater the dose, the higher the heart rate at the time of administration, and the lower the effect-site concentration at the time of administration, the greater the decrease in heart rate.제 1 장 서 론 1 제 1 절 연구의 배경 1 1. 덱스메데토미딘 1 2. 효과처평형속도상수(Ke0) 10 3. 덱스메데토미딘의 Ke0에 관한연구 16 4. 심박수 감소와 관련된 효과처평형속도상수(Ke0)의 의미 18 5. 자가조절진정 19 제 2 절 연구의 목적 22 제 2 장 재료와 방법 23 제 1 절 연구 대상 및 재료 23 제 2 절 연구 방법 27 1. 혈중농도의 계산 27 2. 심박수 변화에 따른 효과처평형속도상수(Ke0)의 계산 28 3. 통계분석 31 4. 환자 별 심박수 수치와 효과처 농도 사이의 관계 분석 31 제 3 장 연구 결과 32 제 1 절 일회주입용량별 자가진정조절법 시행 결과 32 제 2 절 혈중농도 계산과 심박수 감소와 관련된 KE0계산 35 1. 심박수의 변화에 관련된 혈중농도와 Ke0계산 35 2. 투여 시점 별 심박수와 혈중 농도 사이의 관계 37 3. 투여 시점 별 심박수와 효과처 농도 사이의 관계 39 제 3 절 일회주입농도 별 심박수 감소 비교 40 1. 세 집단의 투여시점의 심박수, 투여시점의 효과처 농도에 대한 분석 40 2. 일회투여용량, 투여시점의 심박수, 투여시점의 효과처 농도에 따른 심박수 감소 비교 41 제 4 절 효과처 농도와 심박수와의 회귀분석 45 1. 환자 별 심박수 수치와 효과처 농도 사이의 회귀 분석 45 제 4 장 고 찰 47 제 5 장 결 론 54 참고 문헌 55 ABSTRACT 60박

광촉매 물산화 반응에 사용되는 질소도핑 이산화티탄의 제조 및 특성 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부(에너지환경 화학융합기술전공), 2012. 2. 이종협.It is well known that green plant can harvest the solar light most efficiently among all of organic and inorganic materials in the earth. The green plant can evolve oxygen from water under the irradiation of solar light and it can also produce hydrocarbons from carbon dioxide with protons received by water oxidation under the dark condition, which are called photosynthesis. To mimic the natural photosynthesis that occurs in green plants, many researchers have been trying to develop an artificial photosynthesis system as an alternative energy producing system for converting solar energy into other energy sources. Developments that enable this conversion are a subject of great interest for the future. The most important part for developing an artificial photosynthesis system is the oxygen evolution reaction. The performance of the artificial photosynthesis system is strongly dependent on the amount of evolved oxygen and protons. Thus, fabrication of photocatalyst having high photocatalytic activity on water oxidation under the irradiation by solar light is a requisite to enhance the whole performance of this system. TiO2 nanomaterials have attracted considerable interest due to their outstanding photocatalytic properties on water oxidation theoretically. Many researches to improve its photocatalytic activity on water oxidation have been proceeding actively. Especially, an intense research activity has been recently devoted to the preparation and characterization of titanium dioxide (TiO2) materials doped with nonmetal impurities. The goal is to produce an active photocatalyst which can work under visible light, rather than UV irradiation, so that sunlight can be more efficiently used in photocatalysis. One of the most promising and widely investigated systems in this respect is nitrogen-doped titanium dioxide, N-TiO2, which shows a significant catalytic activity in water oxidation performed under visible light irradiation. The studies referred to herein, containing characterization of N-TiO2 photocatalytic materials for the effective utilization of solar light, with a focus on finding the optimum band structure and the effect of shape of N-TiO2 nanoparticle corresponding to the water oxidation reaction. The findings show that nitrogen atom is clearly incorporated into the TiO2 framework. The photocatalytic activity of the N-TiO2 is increased compared to pure TiO2 (anatase) under the irradiation of the visible light. The concentration of nitrogen dopant could be readily adjusted by controlling the temperature of ammonia treatment. The value of Eg tends to become narrower with increasing amount of nitrogen dopant in N-TiO2 nanoparticle due to the increase in excess electrons in the design of a strong n-type semiconductor. A N-TiO2 having 2.8 atomic % of nitrogen dopant showed outstanding performance on the oxygen evolution reaction from water under the irradiation of visible light, compared to other photocatalysts, including pure anatase TiO2. Finally, 2.8 atomic % of N-TiO2 nanoparticles with controlled particle shapes, such as sphere and long ellipsoidal rods with a high aspect ratio (high AR), were compared to examine the effect of the shape of N-TiO2 particles. It is well known that the properties of anatase TiO2 crystals are largely determined by exposed external surfaces such as {001} and {101}. A high percentage of reactive facets in photocatalysts by crystal facet engineering have been actively pursued due to the competitive advantages in optimizing photocatalytic reactivity and selectivity. It was observed that the surface of N-TiO2 nanorod has much larger amount of {101} and {001} facets than those of sphere-shape nanoparticles. Furthermore, time-resolved photoluminescence was carried out to directly evaluate the life time of the photo-induced holes from N-TiO2 nanoparticles. The result showed that time decay of the N-TiO2 nanorod is slower than that of nanosphere, meaning that more chances to convert water molecules to oxygen are given to nanorod than nanosphere. Thus, we concluded that the synergic effect of exposed specific facets having high reactivity and longer lifetime of photo-generated holes from extended space charge region of N-TiO2 nanorod resulted in the outstanding conversion efficiency in oxygen evolution compared with nanosphere. The findings reported herein describe an innovative route to harvesting energy by mimicking natural photosynthesis, and is independent of fossil fuels.녹색식물은 지구상에 존재하는 모든 유기물들과 무기물들 중에서 가장 태양빛을 효율적으로 사용한다고 알려져 있다. 녹색식물은 광합성작용을 통해서 에너지를 얻게 되는데, 명반응에서는 물이 산화되어 산소를 발생시키고 암반응에서는 명반응으로부터 발생된 수소이온과 전자를 사용하여 이산화탄소를 연료의 일종인 탄화수소로 전환시킬 수 있다. 많은 과학자들은 이러한 녹색식물의 광합성작용을 모방하여 태양에너지를 다른 에너지원으로 전환시킬 수 있는 인공광합성 시스템을 개발하고자 노력해왔다. 이러한 태양에너지 전환작용 가능성은 가까운 미래에 녹색성장을 동반한 대체에너지 시장을 변화시킬 수 있는 큰 역할을 할 것이라고 기대된다. 인공광합성을 개발하는 데에 있어서 시스템의 효율에 가장 큰 영향을 줄 수 있는 부분은 물로부터 산소를 발생시키는 반응이다. 인공광합성 시스템의 성능은 전체 시스템의 메커니즘 중 첫 번째 반응단계인 명반응 (물 → 산소 + 수소이온) 의 효율에 크게 의존한다. 따라서, 전반적인 시스템의 효율을 높이기 위해서는 태양에너지 빛을 받아서 높은 효율로 물을 산화시킬 수 있는 광촉매의 개발이 굉장히 중요한 요소로 주목받고 있다. 이산화티탄 (TiO2) 기반의 나노 물질은 가장 널리 사용되는 광촉매 물질로서 이론적으로 물을 산화시킬 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 이산화티탄의 물산화반응에 대한 광촉매적 활성을 향상시키기 위한 여러 시도들이 활발히 진행되어 왔다. 그 중에서도 비금속 이물질을 도핑시킨 이산화티탄의 제조와 특성분석에 대한 연구가 집중적으로 진행되고 있다. 비금속 도핑을 하는 목적은 보다 효율적으로 태양빛을 광촉매에 사용하기 위해서 자외선보다는 가시광선영역을 활용하기 위함이다. 이런 측면에서 가장 혁신적이고 널리 알려져 있는 물질은 질소가 도핑된 이산화티탄 (N-TiO2)이다. 이 물질은 가시광선 조사조건에서 물을 효율적으로 분해시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 효과적인 태양빛 활용을 위한 N-TiO2에 대한 특성분석을 수행한 내용을 수록하고 있으며, 물로부터 산소를 발생시키는 산화반응에 적합한 밴드갭 에너지를 제시하였고 N-TiO2 나노입자의 형태에 따라서 반응성이 어떻게 달라지는지에 대해 집중 분석하였다. 합성된 N-TiO2에서 질소원자가 TiO2 격자내에 잘 도핑 된 것을 확인하였으며, 가시광선 조건하에서 N-TiO2가 순수한 TiO2 보다 광촉매 활성이 월등히 좋다는 결과를 얻었다. 이 때, 암모니아 열처리 온도에 따라서 질소 피치환도핑원자들의 농도가 조절되었다. 강력한 n-타입 반도체의 설계로 인해 발생된 과잉 전자 때문에 N-TiO2의 질소함량이 증가할수록 밴드갭에너지가 줄어드는 것을 확인하였다. 결과적으로, 2.8 atomic %의 질소 피치환도핑원자를 지녔을 때의 N-TiO2가 산소발생 반응에서 가장 뛰어난 활성을 보임을 증명하였다. 마지막으로, 2.8 atomic %의 N-TiO2 나노입자의 모양을 구와 막대형태로 제조하였고, 그 모양이 광촉매의 활성에 어떠한 영향을 줄 수 있는지에 대해서 알아보고자 하였다. 일반적으로 anatase 상의 TiO2 표면결정상은 (001) 과 (101)로 이루어져 있다. 최근 들어 표면결정공학의 일부분으로서 광촉매에서 반응성이 좋은 표면결정상을 많이 드러나는 TiO2 입자를 제조하는 것이 광촉매적 활성과 선택도를 최적화시키는 데에 있어서 경쟁력 있다는 보고가 계속되고 있다. 본 학위논문의 연구내용에서는 N-TiO2 나노막대는 나노구보다 (101) 과 (001) 표면결정상이 표면에 훨씬 많이 노출되어 있음을 밝혔다. 또한 광여기된 전자의 수명시간을 측정해 본 결과 나노막대가 나노구보다 그 수명이 더 긴 것으로 나타났으며, 산소를 발생시키는 물산화반응에 더 유리하다는 결론을 얻게 되었다. 따라서, 이 두 가지 장점을 가진 질소도핑 나노막대가 가시광선 응답형 광촉매로서 구형태보다 물산화반응에 훨씬 유리하다는 것을 증명하였다.Maste

지형 데이터 분석을 통한 조도계수 산정 및 수치모델 보정 기법 연구

학위논문(박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 건설환경공학부, 2024. 8. 박용성.본 학위논문에서는 해안 및 하천의 주요 거칠기 요소에 대한 조도계수 산정 방법과 이를 수치모델에 적용하는 방법을 연구하였다. 이를 위해 실험, 현장조사, 수치해석을 활용한 세 가지 연구를 수행하였다. 첫 번째 연구에서는 해안 지역의 굴암초에 대한 조도계수 식 개발을 위한 실험 연구를 수행하였다. 굴암초는 갯벌에서 주로 발달하기 때문에, 조석 흐름과 파랑 흐름의 영향을 고려하여 단방향 흐름과 왕복 흐름 조건에서의 실험을 통해 각 조건에서의 조도계수 특성을 이해하고자 하였다. 굴암초 표면 형상을 모사하기 위해 실제 굴암초 표면 자료를 바탕으로 3D 프린터로 제작한 굴암초 모형을 실험에 사용하였다. 실험을 통해 산정한 조도계수와 굴암초의 특성 길이 간의 상관성을 분석하여 조도계수 식을 제안하였고, 이 식은 측정된 유속과 log-law로 추정된 유속 분포를 비교하여 검증하였다. 첫 번째 연구 결과는 굴암초가 해안 흐름 및 하상 변동에 미치는 영향을 이해하는 데 필수적인 요소인 조도계수를 산정하는 데 활용될 수 있다. 두 번째 연구에서는 모래하천에서 주요 거칠기 요소인 형상조도계수와 베드폼의 영향을 고려한 마찰계수 산정에 대해 연구하였다. 하천 구간에서 다양한 크기로 발달한 베드폼은 하상의 조도계수와 마찰계수의 공간적 변화를 유발한다. 이를 효과적으로 이해하기 위해 하천 횡방향 데이터를 이용한 조도계수 및 마찰계수를 추정 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 통해 산정한 조도계수와 마찰계수의 타당성은 흐름방향 데이터 분석 결과와의 비교를 통해 검증하였다. 또한, 형상조도계수가 바닥전단력에 미치는 영향 분석을 통해 형상조도계수 산정의 중요성을 입증하였다. 세 번째 연구에서는 수치모델 검 · 보정에 있어 주요 매개변수인 마찰계수를 하상 자료 분석을 통해 산정하고 적용하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 첫 번째와 두 번째 연구에서 활용한 표면 분석 방법을 활용하여 조도계수 및 마찰계수를 산정하였다. 다만, 형상 마찰계수를 산정하고 수치모델에 적용하는 과정에서 세 가지 민감도 요인 (1) 마찰계수 분포로부터 마찰계수 결정 과정에서의 최종 결정된 마찰계수의 차이 (2) 베드폼 분석 과정에서의 평활화 정도에 따른 베드폼 크기 변화 (3) 형상조도계수 식에 따른 마찰 계수 분포의 변화가 있었다. 이 세 가지 요인이 수치모델 결과에 미치는 영향을 분석하여, 하상 자료 분석을 통한 마찰계수의 수치모델 적용성을 평가하였다. 분석 결과, 세 가지 민감도 요인과 관계없이 강건한 수치해석 결과를 얻었으며, 수치모델 결과의 민감도도 크지 않음을 검증하였다. 세 번째 연구에서 제시한 방법을 수치모델 보정에 활용하면 매개변수 선정을 위한 수치모델 보정 시간을 단축할 수 있을 것으로 기대된다. 위의 세 연구는, 해안 및 하천에서의 주요 거칠기 요소에 대한 조도계수 및 마찰계수를 추정하고, 그 결과를 수치모델에 적용하는 방법 개발하여 해안 및 하천의 표면 특성이 고려된 수치모델 구축에 기여할 수 있다.The methods to estimate the roughness height and their application in numerical model are studied, focusing on the rough elements larger than several centimeters, measurable via image analysis and ultrasonic devices. The study consists of three parts, and to achieve the research objective of each part, experiments, field investigation, and numerical analysis were conducted. In the first part, experiments were conducted to develop a roughness predictor for oyster reefs in coastal regions, which have not been previously studied for roughness height estimation methods. By examining the correlation between the geometric variables of oyster reefs and the roughness height through unidirectional and oscillatory flow experiments, the roughness predictor is proposed. The proposed roughness predictor is validated by comparing the estimated logarithmic velocity profile using the calculated roughness coefficients with experimentally measured velocities and is applicable under both unidirectional and oscillatory flow conditions. The results of this study enable the estimation of the appropriate roughness height for the oyster reefs, which is crucial for understanding their hydraulic characteristics, and their roles in coastal protection. In the second part, a study focuses on estimating the roughness height of bedforms, one of the primary rough elements in sandy rivers. Bedforms develop heterogeneously in river segments, causing spatial variations in roughness height and friction factor. To effectively examine the spatial heterogeneity, a method is proposed for estimating roughness height and friction factor from the transverse bathymetry data, allowing for the estimation of bed shear stress throughout the river. To assess the validity of bedform analysis and estimated form roughness height based on the transverse data, the characteristics of bedform and form roughness height analyzed using the transverse data are compared with those analyzed using the streamwise bathymetry survey data. Furthermore, the importance of considering the form roughness height in estimating bed shear stress is confirmed through a comparison with bed shear stress calculations that considered only grain roughness height. In the third part, a study investigates the method of estimating and applying the friction coefficient, a key parameter in the calibration and validation of numerical models, through the analysis of bathymetry data. In the study, the surface analysis method used in the first and second studies is employed to estimate the roughness height and friction coefficient. During the process of estimating and applying the friction coefficient to the numerical model, three sensitivity factors are identified: (1) random extraction from the probability density function (2) filtering length (3) different form predictors. Therefore, the impacts of these three factors on the results of the numerical model are analyzed to evaluate the applicability of the friction coefficient estimated through bathymetry data analysis to the numerical model. The analysis results verify the robustness of the numerical results regardless of the three sensitivity factors and confirm that the sensitivity of the numerical model results is not significant. The results confirm that incorporating the distribution of friction coefficients effectively enhances numerical model calibration and robustness. Through these three parts, the study develops robust methods for estimating roughness height and applying these estimates in numerical models, improving their accuracy and predictive capabilities.Abstract i Contents iv List of Tables vi List of Figures ix Chapter 1 INTRODUCTION 1 1.1 Introduction 1 1.2 Objectives and scope of the study 3 Chapter 2 THEORETICAL BACKGROUND 6 2.1 Mean velocity profile 6 2.2 Flow resistance in open channel flow 10 2.3 Wave boundary layer flow 15 Chapter 3 EXPERIMENTAL STUDY OF ROUGHNESS HEIGHT OVER IRREGULAR ROUGH BOTTOM 17 3.1 Introduction 17 3.2 Methodology 19 3.3 Results 36 3.4 Discussion 44 3.5 Concluding remarks 62 Chapter 4 ESTIMATION OF FRICTION FACTOR AND BED SHEAR STRESS CONSIDERING BEDFORM EFFECT 64 4.1 Introduction 64 4.2 Field survey 66 4.3 Methodology 74 4.4 Results 84 4.5 Discussion 91 4.6 Concluding remarks 99 Chapter 5 CALIBRATION OF NUMERICAL MODEL USING FRICTION FACTOR DISTRIBUTION 102 5.1 Introduction 102 5.2 Field experiment 103 5.3 Estimation of bedform friction factor 109 5.4 Numerical modeling 120 5.5 Results and discussions 126 5.6 Concluding remarks 140 Chapter 6 Conclusion 141 Bibliography 145 국문초록 165박

Characteristics and optimal design for heavy duty robot hand using sliding gripper mechanism

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 로봇공학학제전공, 2017.2,[iv, 49 p. :]산업화 이후에 공장 자동화가 이루어지기 시작하면서, 로봇 말단 장치 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히나 파지력을 크게 요구하는 중작업의 로봇 그리퍼의 경우, 자동차 조립 공장, 재난 현장 로봇의 말단 장치에 필요한 특성이지만, 이에 대한 소수의 연구만 진행된 상태이다. 본 논문에서는 미끄러짐 집게 형 구조에 의한 중작업용 로봇 핸드 파지 메커니즘을 제안한다. 토션 스프링, 바깥 프레임, 볼스크류를 이용해 하나의 액추에이터로 작동하는 새로운 파지 메커니즘이다. 이는 작업을 할 때는 로봇 핸드로써의 역할을 수행하고, 보행 등의 다른 태스크를 수행할 때에는 손가락 구조가 안 쪽으로 들어가서 외부에서 발생하는 충격력을 회피할 수 있는 구조적인 특징을 가진다. 제안하는 로봇 핸드는 중량 대비 파지력이 기존의 핸드보다 약 2.6배 높고, 파지력 또한 93.6 N을 가진다. 중량 대비 파지력이 크기 때문에 중작업용 로봇에 유용한 특성을 지닌다. 시뮬레이션과 최적화는 매트랩 2014b 버전에서 수행되었다. 로봇 핸드 경량화 및 크기 최소화를 위하여 다목적 유전자 알고리즘을 이용하였고, 최적화된 설계 변수를 도출하였다. 상세 설계는 솔리드웍스 2014 버전에서 수행되었다. 이후 제안하는 로봇 핸드의 시작품을 제작하여 실험하고 검증하였다.한국과학기술원 :로봇공학학제전공

Design and shuttling method for implementing scalable ion trap array

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2021. 2. 조동일.Abstract Design and shuttling method for implementing scalable ion trap array Minjae Lee Department of Electrical and Computer Engineering The Graduate School Seoul National University Quantum information processing (QIP) is expected to bring innovation in various technology fields by overcoming the limitations of the current classical information technology. An ion trap is a device to capture charged particles using electromagnetic fields, which can be used as a QIP platform by using the energy state of the captured ions as a qubit. The ion trap has a longer coherence time compared to other QIP platforms, thus can be used as a key device for realizing quantum computing and long-distance quantum communication. For the practical use of QIP, it is necessary to utilize thousands of qubits simultaneously, thus it is necessary to implement a scalable large-scale ion trap array structure with separated areas with different roles. A micro-electromechanics systems (MEMS)-fabricated ion trap is considered to the most appropriate production method for implementing large-scale ion trap array structure due to its high integrability and producibility. In order to operate a large-scale ion trap array, it is necessary to develop a method to move ions between separate areas. In this paper, an optimization method to design the junction structure that divides the zones between ion traps, a voltage set design method to move ions, and building a DAC system to input voltage sets are described. Through the technologies secured above, an ion shuttling experiment system is established, and ion shuttling experiment of reciprocating ion for 1920 μm distance is shown. (This research was supported by Samsung Research Funding & Incubation Center of Samsung Electronics under Project Number SRFC-IT1901-09.) and by the MSIT (Ministry of Science and ICT), Korea, under the ITRC (Information Technology Research Center) support program (IITP-2020-2015-0-00385) supervised by the IITP (Institute for Information & Communications Technology Planning & Evaluation.)양자 정보 기술은 현재의 고전 정보 기술이 가진 한계들을 극복하여 다양한 기술 분야에서 큰 혁신을 가져오리라 기대되고 있다. 이온트랩 (Ion trap)은 전자기장을 이용하여 전하를 띈 입자를 포획하는 장치로, 포획된 이온의 에너지 준위 (Energy state)를 큐비트로 사용하여 양자 정보 처리 플랫폼으로서 활용이 가능하다. 이온트랩은 다른 양자 정보 처리 플랫폼들에 비해 긴 가간섭성 시간 (Coherence time)을 가지고 있어 양자 컴퓨팅 및 장거리 양자 통신 구현을 위한 핵심 장비로서 활용될 수 있다. 향후 양자 정보 기술의 실용화 단계에서는 수 천개 이상의 큐비트들을 활용할 필요가 있으며, 이를 위해서는 역할별로 분리된 구역을 지닌 확장 가능한 (Scalable) 대규모 이온트랩 어레이 구조를 구현하는 것이 필요하다. 미세전자기계시스템 (MEMS) 기반 이온트랩은 높은 집적성과 생산성을 지녀, 확장 가능한 대규모 이온트랩 어레이 구현에 가작 적합한 제작 방식으로 여겨진다. 대규모 이온트랩 어레이의 운용을 위해서는 분리된 각 구역간 이온을 이동시키기 위한 기술을 개발할 필요가 있다. 본 논문에서는 이온트랩 간 구역을 나누는 교차로 구조 최적화 설계기술과 이온을 이동시키기 위한 전압 세트의 설계기술, 그리고 목표 전압 세트를 입력하기 위한 DAC 시스템 제작에 대하여 설명한다. 위에서 확보한 기술들을 통해 이온 셔틀링을 위한 실험 시스템을 구축하고 이를 통해 이온의 1920 µm 거리의 왕복 셔틀링 실험이 가능함을 보인다. (본 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 대학ICT연구센터지원사업 (IITP-2020-2015-0-00385) 및 삼성전자 미래기술육성센터 (SRFC-IT1901-09)의 지원을 통해 진행되었음)제 1 장 서 론 1 제 1 절 양자 정보 기술과 큐비트 1 제 2 절 단일 이온을 이용한 큐비트와 이온트랩 4 제 3 절 Paul trap의 발전과 MEMS 평면 이온트랩의 도입 7 제 4 절 대규모 이온트랩 어레이 구현의 필요성 및 과제 12 제 5 절 논문의 구성 14 제 2 장 실험의 설계 16 제 1 절 평면 이온트랩의 구조 16 제 2 절 Junction 이온트랩의 특성 22 제 3 절 유전 알고리즘 기반 설계 기술 24 제 4 절 이온 포획 시의 electrical potential 특성 28 제 5 절 이온트랩 실험 환경 특성 34 제 6 절 이온트랩 실험 환경 특성 36 제 7 절 DAC 설계의 필요성 43 제 3 장 시뮬레이션 및 실험 준비 45 제 1 절 최적화된 Junction 구조 도출 구현 45 제 2 절 Junction ion trap 제작 52 제 3 절 장거리 셔틀링을 위한 전압 세트 구현 56 제 4 절 32채널 DAC 입력 시스템 구현 65 제 4 장 이온 셔틀링 실험 70 제 1 절 DAC 시스템 성능 확인 70 제 2 절 이온 셔틀링 확인 74 제 3 절 이온 셔틀링 시 전기장 특성 실험 77 제 5 장 결론 및 향후 연구 방향 79 제 1 절 결론 79 제 2 절 향후 연구 방향 81 참고문헌 83 Abstract 90Docto

1000BASE-T를 위한 저전력 에코 제거기와 채널 등화기 설계

Thesis (master`s)--서울대학교 대학원 :전기공학부,2000.Maste