Student Network of POSTECH based on Class Registration Data

문준영 포항공과대학교 2005 국내석사

Numerical simulation of flow in a combustor-turbine passage and its simulator using a RANS technique

김준호 포항공과대학교 일반대학원 2020 국내석사

Gas turbine research is required to improve the efficiency and stability. CFD (Computational Fluid Dynamics) is indispensible because actual scale experiment is difficult due to extreme temperature. In this thesis, the benchmark gas turbine is analyzed using a RANS (Reynolds-Averaged Navier–Stokes equations) technique. High-quality turbine grid is generated and analyzed, and reliable grid is obtained through a grid convergece test. The combustor with chemical reactions is simulated to examine a distribution of temperature and flow fields inside the combustor. The outlet temperature and velocity will be applied as an inlet condition during turbine analysis. Analyses of a laboratory-scaled simulator at the laboratory of Seoul National University (SNU) are also conducted. Through the turbine simulatior analyses, the optimal angle of the tailboard is found. Analyses of the combustor simulator are also conducted. The flowrate and design are changed to obtain the result similar to that in the actual gas turbine. 본 논문에서는 reference 온도의 터빈 연구를 위한 기초를 쌓았다. 먼저, benchmark 연소기 및 터빈 형상을 기반으로 질 좋은 육면체 격자를 생성하였으며, 터빈 해석에 적합한 해석 조건을 설정하였다. 해석은 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes equations) 기반 해석 프로그램으로 진행하였으며, 격자의 신뢰성을 위해 격자 수렴성 테스트를 수행하였다. 이와 더불어, 서울대학교 연구실에서 진행하는 연구실 규모의 연소기 모사 장치 설계 타당성을 확인하였다. 실제 장치와 모사 장치의 터빈 입구 온도 형태를 비교하였으며, 실제와 유사한 형태가 되도록 설계 및 유량 조건 등을 변경시켜가며 해석 및 분석을 진행하였다. 또한, 모사 장치의 터빈 블레이드는 일자로 배치되어 양 끝단에 벽이 존재하는데, 이를 CFD 해석의 주기 조건을 통해 벽의 최적 각도를 제시하였다.

포항제철소 B/C(조업.사무용 컴퓨터) 네트워크 구성 방안 연구

장후주 포항공과대학교 1997 국내석사

A framework of ubiquitous computing technology-deployed information system through workflow analysis

홍대근 포항공과대학교 2005 국내석사

단백질 다중 패널을 이용한 췌장암 진단 성능의 향상

최용환 포항공과대학교 일반대학원 2018 국내박사

높은 사망률과 무증상 성질로 인해 췌장선암(Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC)의 조기 발견율은 매우 낮다. 대부분의 췌장선암 환자는 초기 진단 후 1 년 이내에 사망하고, 5년 생존율은 약 7 % 수준이다. 환자의 대부분이(약 80%) 초기 단계에서 증상이 나타나지 않아 예후가 좋지 않으며, 사실상 유일한 치료법은 외과적 수술을 통한 절제이다. 본 연구는 기존의 췌장선암 바이오마커인 CA19-9의 성능을 보완하여, 수술 가능한 환자군(췌장선암 1/2기)을 조기 발견할 수 있는 바이오마커 패널을 발굴하는 것을 목표로 진행하였다. 이에, 우리는 국내 5개 대형 병원(국립 암센터, 서울대학교병원, 삼성서울병원, 아산병원, 연세 세브란스 병원) 및 1개의 건강검진 센터(서울대학교병원 강남 건강검진 센터)에서 모은 1,000여개의 플라즈마 샘플을 수집하여 췌장선암 조기 진단용 바이오마커의 발굴 / 확인 / 검증 과정을 거쳤다. 우선, 문헌 파악 및 데이터베이스 검토를 통한 생물정보학적 방법(질병 네트워크 구축/분석, 가중치 부여, 우선순위 설정 등)을 이용하여 약 500개의 바이오마커 후보를, 세포 마이크로어레이 실험을 통해 약 500여개의 바이오마커 후보를 선정하여, 1,000여개의 바이오마커 후보군을 수립하였다. 이후 이 후보군에 대해 다중 반응 모니터링 질량 분석법(Multiple Reaction Monitoring Mass Spectrometry)을 이용하여, 실제 혈액에서의 검출 가능성 / 기기에서의 검출 안정성 / 병원에 따른 검출 안정성 등을 고려하여 18개의 바이오마커 마커 패널에 포함될 후보 단백질군을 선별하였다. 이 단백질들의 조합으로 만들어지는 마커 패널의 진단 성능은, 클러스터 서버를 이용한 기계학습(Machine Learning)법 중 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, SVM)을 이용하여 계산되었으며, 패널의 진단 성능과 실제 진단 제품으로 제작했을 경우의 경제성을 모두 고려할 때 3개 단백질로 이루어진 3-단백질 마커 패널이 가장 적절할 것으로 판단되었다. 다중 반응 모니터링 질량 분석법을 통한 각 혈중 단백질 계측 값으로 3-단백질 마커 패널의 진단 성능을 분석해 본 바, 다양한 3-단백질 마커 패널을 구축할 수 있었는데, 이 중 상용 항체로 구성이 가능한 CA19-9, LRG1, TTR로 이루어진 3-단백질 마커 패널의 경우, 기존의 췌장선암 진단 마커인 CA19-9를 단독으로 사용할 때 보다 진단 정확성(AUROC)과 진단 특이도가 90%일 때의 진단 민감도가 모두 10% 이상 유의미하게 상승한 것을 확인할 수 있었다. (진단 정확성은 DeLong의 방법을, 진단 민감도는 McNemar의 방법을 이용할 경우 모두 p-value < 0.05 수준) 이 성능은 다중 반응 모니터링 질량 분석법을 통한 혈중 단백질 계측만이 아닌, Roche社의 대형 진단 기기를 이용한 경우 계측 값을 사용했을 때와 효소면역분석법(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)을 이용한 계측 값을 사용했을 때에도 진단의 성능은 재현되었으며, 그 통계적 유 의미성 또한 유지되었다. 또한, 해당 패널은 정상군과 췌장선암군의 구별 외에, 정상군과 조기 췌장선암군(1/2기), 다른 암종군(유방암, 대장암, 갑상선암)과 췌장선암군, 췌장 양성질환군과 췌장선암군, 기존의 췌장선암 바이오마커인 CA19-9가 정상이라고 판단하는 상황(CA19-9 < 37 U/ml)에서의 췌장선암 진단 성능 모두에서 기존의 췌장선암 바이오마커인 CA19-9 대비 유의미하게 향상된 진단 성능을 보여주었다. 이를 통해, 우리가 대규모 혈액 샘플에서 발굴하고 검증한 다중 단백질 마커 패널은 췌장선암의 조기 발견에 임상 적용 가능성을 가지고있다는 것을 확인할 수 있었다. The early detection rate of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is very low due to its high mortality and asymptomatic nature. Most PDAC patients die within 1 year after initial diagnosis, and only 7% survives over 5 years. Most of PDAC patients (about 80%) have almost no symptoms at the early stages and this leads to poor prognoses. The only actual treatment is surgical resection. The purpose of this study is to find out the biomarker panel which can detect early stages of PDAC by complementing the existing PDAC biomarker, CA19-9. We had collected over 1000 plasma samples from 5 big hospitals in Korea (National Cancer Center, Seoul National University Hospital, Samsung Medical Center, Asan Medical Center, Yonsei Severance Hospital) and 1 health examination center (Seoul University Hospital Healthcare System Gangnam Center) to discover / verify / validate biomarkers for early diagnosis of PDAC First, we established 1000 biomarker candidates. About 500 biomarker candidates were screened by bioinformatic methods (construction and analysis of disease networks, weighting, priority setting, etc.) through literature review and database searching and about 500 more marker candidates were selected by cell microarray experiments. Using the multiple reaction monitoring mass spectrometry (MRM-MS), we filtered the biomarker candidate proteins to have potential diagnostic power and stability in detection. The diagnostic performance of the marker panel made by combining these proteins was calculated using Support Vector Machine (SVM) on cluster servers. Considering the diagnostic performance and the economic efficiency of the panel, we concluded that triple marker panel is the most appropriate. Analyzing the diagnostic performance of the triple marker panel by measuring the amount of each protein in blood using MRM-MS, we constructed various triple marker panels. In the case of the triple marker panel consisting of CA19-9, LRG1 and TTR, which can be composed of commercial antibodies, the diagnostic accuracy and diagnostic sensitivity (when specificity = 90%) were both increased by more than 10% of those of CA19-9 (DeLong's method for diagnosis accuracy and McNemar's method for diagnostic sensitivity, p-value < 0.05). This performance was confirmed not only by MRM-MS but also by Roche's machine and by the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). This confirms that the triple-marker panel we have identified and verified in large-scale sample set has clinical applicability in the early detection of PDAC.

PEMFC의 가스확산층에서 물의 거동 특성에 대한 연구 : A study on characteristics of water behavior in Gas Diffusion Layer of PEMFC

김종록 포항공과대학교 대학원 2010 국내박사

고분자 전해질 연료전지(PEMFC)는 저공해 고효율의 에너지 시스템으로 차세대 중•소형 동력원으로 각광받고 있다. 많은 연구자들에 의해 고효율 연료전지를 위한 이론적•실험적 연구가 수행되고 있다. 고효율 연료전지를 위한 중요한 변수중의 하나는 연료전지 내부의 물 분포이다. 특히, GDL 내부의 물 분포는 연료전지의 성능에 직접적으로 영향을 준다. 본 연구에서는 GDL (Toray TGPH-090) 내부에서의 물 분포와 GDL에서 플러딩(flooding)이 일어날 확률을 예측하기 위한 새로운 모델을 개발하였다. 예측된 물의 분포와 플러딩 확률은 실험을 통해 검증되었다. 물 분포를 검증하기 위해 포항가속기 연구소의 장비를 이용한 2차원 X-선 방사선 가시화(radiography) 및 X-선 토모그래피(tomography) 기법을 적용하였다. 2차원 X-선 방사선 가시화 기법은 물의 정량적 측정에서 오차 (본 연구에서는 물 두께 기준 ±100µm오차)를 갖고 있지만, 비정상 상태(unsteady state)를 측정할 수 있어서 물의 동적 특성을 측정하는데 유용하다. 반면에 X-선 토모그래피는 2차원 X-선 방사선 가시화 기법보다 정밀한 정량화(saturation 기준 ±10%)가 가능하지만, 정상 상태(steady state)만 측정할 수 있다. 따라서, 이 두 가지 기법을 병행하는 것이 효과적이다. 플러딩 확률의 검증을 위해서 누출 압력 측정 장비(break-through pressure measurement system)가 개발되었다. 측정된 누출 압력은 예측된 플러딩 확률과 비교되었다. 개발된 모델은 실제 GDL의 공극 크기 분포를 반영하고 계산 소요 시간이 짧음에도, 예측된 물 분포와 플러딩 확률은 실험결과와 잘 일치하였다. 실험과 개발된 모델로부터 도출된 물 분포들은 모두 아래로 볼록한 모양을 보였다. 측정된 누출 압력은 1500Pa~4000Pa을 보였으며, 이 결과는 개발된 모델로부터 예측된 결과와 일치하였다. 앞으로 개발된 모델을 연료전지 시뮬레이션에 적용할 수 있도록 모델을 개선하는 작업이 이루어진다면, 이를 통해 연료전지 성능 예측과 GDL 최적화를 위한 연구에 큰 도움이 될 것이다. Since Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) offers the possibility of low emission and high efficiency power, it is focused as next generation small and medium power system. Until now there have been many researches for the improvement of PEMFC efficiency with theoretical or experimental approaches. One of important parameters for high efficiency of PEMFC is water distribution in PEMFC. Especially, water distribution in GDL directly effects to performance of PEMFC. Therefore, prediction of water distribution in GDL is very important to design or operate the PEMFC. In this study, new model was developed to predict the water distribution in GDL (Toray TGPH-090) and probability of flooding of a GDL (Toray TGPH-090). Predicted water distribution and probability of flooding were validated by experimental results. For validation of water distribution, techniques of X-ray 2-D radiography and tomography were developed and employed with X-ray microscopy at Pohang accelerator laboratory. Although X-ray 2-D radiography has error of quantification of water (in this study, error was ±100µm water thickness), it is very helpful to analyze the dynamic behavior of water because this can measure the water distribution on unsteady state. On the other hand, X-ray tomography showed more accurate quantification result (in this study, error was ±10% saturation) tomography than X-ray 2-D radiography. But it can measure only steady state. Therefore, it is better that a technique is employed with another technique. The break-through pressure measurement system was also developed to validate probability of flooding. Measured break-through pressures were compared with predicted probability of flooding. Although developed model considers pore size distribution of real GDL and spends short calculation time, the predicted water distribution and probability of flooding matched with experimental results. Water distribution from developed model and experiments were convexity shape. The break-through pressures were 1500Pa~4000Pa for experiments and these were predicted from developed model. If new model is modified to employ on simulation of PEMFC, it will be helpful to predict the performance of cell and optimize the GDL.

Long-working(0.3m) distance microscope

조재영 포항공과대학교 일반대학원 2022 국내석사

포항공대 아토초 과학 연구실 내 아토초 광 시설의 경우 반경이 25 수준의 진공 챔버 안에 수십 수준의 TMDC 샘플을 활용하는 실험을 진행하고 있다. 진공 밖에서 30~40 수준의 TMDC 샘플에 대한 레이저의 집속위치를 관측하기 위해서 긴 Working distance의 고배율 현미경의 필요성이 대두되었다. 이를 해결하기 위해 Long-working(0.3m) distanace microscope을 제작을 하여 진공 챔버 안의 TMDC샘플을 측정해야 한다. Microscope를 위의 상황을 고려하며, 간단하게 구현하기 위하여 몇 가지 조건과 제약을 두었다. (1) 색수차를 줄이기 위해 532 의 단일 파장에서 작동 (2) 10배 이상의 배율을 구현 (3) 실제 제작을 위해 첫번째 렌즈로부터 detector까지의 거리를 40 이하 제약 (4) 간단한 제작을 위해 최대한의 상용렌즈 사용 (5) 시뮬레이션을 통해 단색수차의 최소화 위의 조건과 제약을 통해 시뮬레이션을 진행하였고, 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실험을 진행하였다.시뮬레이션을 기반으로 한 실험 결과 최대 25배의 배율과 8μm 분해능의 이미지를 얻는 데 성공했다. The need for a high magnification microscope with a long-working distance has emerged in order to observe the laser focus position for TMDC sample with a 30~40 μm. To solve this problem, a long-working (0.3m) distance microscope should be manufactured to measure TMDC samples in a vacuum chamber. Some conditions and restrictions were placed for simple implementation. (1) Operates at a single wavelength of 532 to reduce chromatic aberration (2) Realize a magnification of 10 times or more (3) Limit the distance from the first lens to the detector to 40 or less for actual production (4) Use of commercial lenses as much as possible for simple production (5) Minimization of monochromatic aberration through simulation Simulations were conducted through the above conditions and constraints. As a result of the experiment based on the simulation, it succeeded in obtaining an image with a magnification of up to 25 times and a resolution of 8 μm.

Synthesis and application of petal-shaped bismuth subcarbonate (Bi2O2CO3) by the immersion method

홍대명 포항공과대학교 일반대학원 2021 국내석사

Bismuth catalyst is a good candidate for producing formate (formic acid) via electro-chemical reduction of CO2. Also, it has known that various bismuth oxide derivatives are used to improve catalytic performance such as Bi2O3, BiOX (X is Cl, Br, I) and Bi2O2CO3. Among them, Bi2O2CO3 has a crystal structure of (Bi2O2)2+ layers interleaved by slabs comprising CO32- groups, and has various two-dimensional structures such as nanosheets or nanoflowers. In general, many studies have been performed as photocatalys ts for removing environmental pollutants, and recently, catalyst studies for generating for-mate by electrochemically reducing CO2 have been conducted. Thus the research on Bi2O2CO3 catalyst has become attractive because of these excel-lent catalytic properties. The fabrication method of Bi2O2CO3 materials is known to be in various ways: hydrothermal synthesis, Low temperature solution synthesis and electro-chemical exfoliation. However, all of these methods have additional post-processing steps to the formation of Bi2O2CO3. In addition, in the case of hydrothermal and electrochemi-cal exfoliation methods to use electrodes, since the catalyst is in powder form, a binder is also required, which is not advantageous for industrial use. In this work, we could confirm spontaneously formed petal-shaped Bi2O2CO3 by using the immersion method in CO2 saturated KHCO3 electrolyte at room temperature and we studied the formation mechanism of Bi2O2CO3. Bismuth was known to be easily oxidized in acidic solution environment. However, anyone never reported what is happening in CO2 saturated the KHCO3 electrolyte (pH: 6.77) used as CO2 reduction electrolyte at room temperature. We confirmed that redox reactions, such as corrosion, occurred simul-taneously on the surface of bismuth in CO2 saturated the KHCO3 electrolyte. Bismuth atoms were oxidized to form BiO+ ions and electrons and simultaneously oxygen dis-solved in the electrolyte is reduced to from OH- ions. Subsequently BiO+ react with CO32- dissolved in the electrolyte to form Bi2O2CO3. We used these principles and we have suc-cessfully fabricated petal-shaped Bi2O2CO3 (named petal-BOC) on various substrates us-ing the immersion method in CO2 saturated 0.1M KHCO3 electrolyte at room temperature without some post-processing step. To confirm the possibility of use as electrochemical catalysis and photoelectrochem-cal catalysis, the EC CO2RR and the PEC CO2RR measurements were conducted in H-type two compartment electrochemical cell using petal-shaped BOC and bismuth thin film cathode as the working electrode, applying a constant potential in the specific ranges. In particular, it can be used as an electrochemical CO¬2 reduction catalyst for the production of formate by growing petal-shaped bismuth carbonate on a conductive Cu substrate. Compared with the bismuth thin film, the electrochemical active area increased by about 6.45 times, and the formate faradaic efficiency of 95.9% at -0.8 VRHE showed a result of 4.8 mA/cm2. In addition, it was confirmed that the light transmittance of bismuth subcarbonate grown on the TiO2/p-Si substrate by the same immersion method increased with longer immersion time of the bismuth thin film. Compared with the bismuth thin film, it exhibited high photoelectrochemical CO¬2reduction characteristics due to increased surface area and increased light transmittance. At -0.5VRHE, the formate faradaic efficiency was about 95.12% and the current density was 4.54 mA/cm2.

Collision-Aware Neighbor Discovery Protocol for Wireless Sensor Networks

박홍대 포항공과대학교 일반대학원 2016 국내석사

In Wireless Sensor Networks (WSNs), sensor nodes need to discover their neighbor nodes to construct network topology before they communicate with each other. Though there are many previous works for a neighbor discovery protocol, they do not consider a collision problem that may occur during the neighbor discovery. In this paper, we propose a microslot model to describe transmit/receive operation when a sensor node is in active. On the basis of this microslot model, we propose a collision-aware neighbor discovery protocol which avoids collisions during the neighbor discovery process. We provide a probabilistic analysis of our protocol. The proposed method is shown to effectively reduce collision probability during neighbor discovery.

Characterization of phospholipase C-β1 subtypes : Phospholipase c-β1 subtypes의 특성규명에 대한 연구

Park, Young Gil 포항공과대학교 대학원 1995 국내박사