• Title/Summary/Keyword: 구조적 인과 모델

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Design and Simulation of Small Bio-Inspired Jumping Robot (생체모방 소형 점핑로봇의 설계 및 시뮬레이션)

  • Ho, Thanhtam;Choi, Sung-Hac;Lee, Sang-Yoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.9
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    • pp.1145-1151
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    • 2010
  • In this paper, we discuss the design and simulation of a jumping-robot mechanism that is actuated by SMA (shape memory alloy) wires. We propose a jumping-robot mechanism; the structure of the robot is inspired by the musculoskeletal system of vertebrates, including humans. Each robot leg consists of three parts (a thigh, shank, and foot) and three kinds of muscles (gluteus maximus, rectus femoris, and gastrocnemius). The jumping capability of the robot model was tested by means of computer simulations, and it was found that the robot can jump to about four times its own height. This robot model was also compared with another model with a simpler structure, and the performance of the former, which was based on the biomimetic design, was 3.3 times better than that of the latter in terms of the jumping height. The simulation results also verified that SMA wires can be suitable actuators for small jumping robots.

A Design of Data Model for Marine casualty based on S-100 (S-100 표준 기반 해양 사고 데이터 모델 설계)

  • Kim, Hyoseung;Mun, Changho;Lee, Seojeong
    • Journal of Digital Contents Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.769-775
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    • 2017
  • The International Maritime Organization's e-Navigation strategy is to introduce new technologies to ships to support easier and safer navigation. With the e-Navigation strategy, various equipment will be installed in vessels and the system structure will be linked to onshore systems. For this reason, a common data structure between systems became necessary, and finally the S-100 standard developed by the International Hydrographic Organization was selected. This paper describes a design of marine casualty data model based on the S-100 standard. The data model of the S-100 standard is designed in the form of a UML class diagram, and the final encoding follows the GML / XML format. We will look at the S-100 standard and product specifications under development, and describe the S-100 standards-based data design and portrayal definition of marine accident data.

Effective Drought Prediction Based on Machine Learning (머신러닝 기반 효과적인 가뭄예측)

  • Kim, Kyosik;Yoo, Jae Hwan;Kim, Byunghyun;Han, Kun-Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.326-326
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    • 2021
  • 장기간에 걸쳐 넓은 지역에 대해 발생하는 가뭄을 예측하기위해 많은 학자들의 기술적, 학술적 시도가 있어왔다. 본 연구에서는 복잡한 시계열을 가진 가뭄을 전망하는 방법 중 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법과 실시간으로 가뭄을 예측하는 비시나리오 기반의 방법 등을 이용하여 미래 가뭄전망을 실시했다. 시나리오에 기반을 둔 가뭄전망 방법으로는, 3개월 GCM(General Circulation Model) 예측 결과를 바탕으로 2009년도 PDSI(Palmer Drought Severity Index) 가뭄지수를 산정하여 가뭄심도에 대한 단기예측을 실시하였다. 또, 통계학적 방법과 물리적 모델(Physical model)에 기반을 둔 확정론적 수치해석 방법을 이용하여 비시나리오 기반 가뭄을 예측했다. 기존 가뭄을 통계학적 방법으로 예측하기 위해서 시도된 대표적인 방법으로 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average) 모델의 예측에 대한 한계를 극복하기위해 서포트 벡터 회귀(support vector regression, SVR)와 웨이블릿(wavelet neural network) 신경망을 이용해 SPI를 측정하였다. 최적모델구조는 RMSE(root mean square error), MAE(mean absolute error) 및 R(correlation Coefficient)를 통해 선정하였고, 1-6개월의 선행예보 시간을 갖고 가뭄을 전망하였다. 그리고 SPI를 이용하여, 마코프 연쇄(Markov chain) 및 대수선형모델(log-linear model)을 적용하여 SPI기반 가뭄예측의 정확도를 검증하였으며, 터키의 아나톨리아(Anatolia) 지역을 대상으로 뉴로퍼지모델(Neuro-Fuzzy)을 적용하여 1964-2006년 기간의 월평균 강수량과 SPI를 바탕으로 가뭄을 예측하였다. 가뭄 빈도와 패턴이 불규칙적으로 변하며 지역별 강수량의 양극화가 심화됨에 따라 가뭄예측의 정확도를 높여야 하는 요구가 커지고 있다. 본 연구에서는 복잡하고 비선형성으로 이루어진 가뭄 패턴을 기상학적 가뭄의 정도를 나타내는 표준강수증발지수(SPEI, Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)인 월SPEI와 일SPEI를 기계학습모델에 적용하여 예측개선 모형을 개발하고자 한다.

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A study on a Bicycle drive Control (자전거 주행제어에 관한 연구)

  • Kim, Jun-Su;Yi, Jun-Hui;Kim, Gwan-Hyung;Lee, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.609-610
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    • 2011
  • 최근 친환경 생활이 강조되는 오늘날, 자전거(bicycle) 이용자 수가 급격히 늘어나고 있다. 때문에 2륜 자전거의 무인화 및 다양한 기구학적 재해석과 구조학적 재해석을 시도하고 있으며 공학적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 복잡한 2륜 자전거의 복잡한 동역학 방정식을 분석한 결과 인버터 팬들럼 모델과 유사한 점을 수학적 전개를 통하여 알 수 있었다. 이렇게 근사화된 방정식 모델을 바탕으로 비선형 제어 알고리즘을 통하여 비선형 제어기를 설계하여 2륜 자전거의 주행 안정성에 대한 진행속도와 조향각(steering angle) 제어에 대한 상관관계에 대한 연구를 시뮬레이션을 통하여 결과를 분석하고자 한다. 이러한 분석을 통한 2륜 자전거의 자세제어를 통하여 기타 로봇의 자세제어 및 다양한 시스템에 적용 가능성을 제시하고자 한다.

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The Design of the Verification Tool of the XML based Object Model Description based on Plug-in Framework (플러그인 프레임워크 환경에서의 XML 기반 객체 모델 명세서 검증 도구 설계)

  • You, Han-Kyul;Lee, Yong-Heon;Shim, Jun-Yong;Kim, Sae-Hwan
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2011.04a
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    • pp.1466-1469
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    • 2011
  • 플러그인 프레임워크는 기존 M&S 프레임워크에서의 문제점인 구성요소 간 높은 종속관계 및 낮은 유연성을 해결하고자 개발된 프레임워크 설계 방식으로, 프레임워크를 구성하는 컴포넌트를 플러그인으로 제공하여 구성요소의 추가 및 변경이 동적으로 이루어질 수 있게 한다. 또한 플러그인 컴포넌트간 통신을 위한 메시지 구조 정의가 실행 시점에 동적으로 결정되어, 컴포넌트 간 상호 독립적인 인터페이스를 보장해준다. 하지만, 플러그인 컴포넌트들의 조합이 이뤄진 상태에서 전체적인 메시지 연결 흐름이 원활하기 위해서는 각 컴포넌트에서 개별적으로 작성된 인터페이스에 대한 검증이 사전에 이뤄줘야 한다. 이에 본 논문에서는 XML 기반으로 작성된 객체 모델 명세서에 대한 무결성과 중복성을 검증할 수 있는 객체 모델 명세서 검증 도구에 대해 제안하고 이에 대한 설계내용을 설명하도록 한다.

A Study on the Optimization of Close-range Photogrammetry for Structures (구조물의 촬영 방법별 최적화에 관한 연구)

  • 김감래;김명배
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.13 no.1
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    • pp.31-39
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    • 1995
  • We have various methods of measurement for a safety diagnosis of outworn structure, but these methods to find a variation of structure are not convincible with it's exactness and confidence. We have to lay out a scheme for a solution of these problems and improve a visibility of result. In this study, we studied a optimized solution for close-range photogrammetry to offer the more reliable method compare to conventional method and to improve it's confidens and visibility of output. For obtaining these effects, we manufactured the plane models and curved surface ones each devided into two types, normal case and obilique case. In this way, we got a optimum solution to increase a confidence level and visibility of photogrammetry. And actually, this study will be a good way to measure a variation of structures.

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Multifaceted Modeling Methodology for System of Systems using IEEE 1516 HLA/RTI (IEEE 1516 HLA/RTI를 이용한 복합 시스템의 다측면적인 모델링 방법론)

  • Kim, Byeong Soo;Kim, Tag Gon
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.26 no.2
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    • pp.19-29
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    • 2017
  • System Entity Structure/Model Base (SES/MB) enhances organizing model families and storing and reusing model components in the multifaceted system modeling. However, the real world can be described not only an individual system but also a collection of those systems, which is called system of systems (SoS). Because SES/MB has a limitation to simulate the SoS using HLA/RTI, an extended framework is required to simulate it. Therefore, this paper proposes System of Systems Entity Structure/Federate Base (SoSES/FB) for simulation in a distributed environment (HLA/RTI). The proposed method provides the library of federates (FB) and System of System Entity Structure (SoSES) formalism, which represents structural knowledge of a collection of simulators. It also provides a methodology for the development process of distributed simulation. The paper introduces the anti-missile defense simulation using the proposed SoSES/FB.

Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) Modeling for High Efficiency Fuel Cell Balance of Plant (BOP) (연료전지용 고효율 주변장치 (BOP) 설계를 위한 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC) 스택 모델링)

  • Kim, Jong-Soo;Choe, Gyu-Yeong;Na, Jae-Hyeong;Kang, Hyun-Soo;Lee, Byoung-Kuk;Lee, Won-Yong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.201-203
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    • 2007
  • 본 논문에서는, 연료전지 시스템의 기계적 주변장치 (MBOP)와 전기적 주변장치 (EBOP)의 최적 설계를 위해서 PEMFC 스택을 전기화학반응을 기초로 모델링한다. 모델링을 위해 기본적인 PEMFC의 구조와 동작 원리를 설명한다. 연료전지의 이론적 최고 전압인 평형전위를 깁스 자유에너지와 네른스트 방정식으로 유도한다. 전류밀도에 따른 전압 손실인 활성화, 저항, 농도 분극현상을 표현하기 위해서 수식을 유도한다. 수소가 이온화되지 못하고 산소극으로 넘어가서 발생되는 연료손실 및 내부전류와 지속적인 정역반응인 교환전류도 모델링된다. 평형전압에서 각 분극을 뺀 실제 운전 전압을 시뮬레이션하고, 유량과 압력에 따른 출력 특성을 시뮬레이션 한다. 부하변동 시 출력특성을 시뮬레이터와 실험결과로 비교한다.

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Optimization of Coaxial to Microstrip Transition (동축커넥터와 마이크로스트립의 전이구조 최적화)

  • 강경일;김진양;이해영
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.40 no.2
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    • pp.70-77
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    • 2003
  • In this paper, analysis and measurement on coaxial connecter designed for packaging of microwave and micro strip transition structure are carried out. Even though researches on optimization of various kinds of transition structures have been conducted actively; however, the range of the application was very limited since they have been focused mainly on improvement of specific transmission line. Therefore, in this paper, we tried to analyze three kinds of substrates of which dielectric constants are 2,5,10 and are commercially used nowadays. Besides, we have confirmed reliability of FEM analysis, extracted equivalent circuit of transition area, found out factors determining extracted physical values, and made proof of electromagnetic variations for optimum characteristics. In addition, transition structure showing optimized characteristics on the basis of dielectric and microstrip structure was proposed. We reckon that the result of this research will apply with effect to transition design in microwave packaging development.

Numerical Simulation of Membrane of LNG Insulation System using User Defined Material Subroutine (사용자지정 재료 서브루틴을 활용한 LNG선박 단열시스템 멤브레인의 수치해석)

  • Kim, Jeong-Hyeon;Kim, Seul-Kee;Kim, Myung-Soo;Lee, Jae-Myung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.265-271
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    • 2014
  • 304L stainless steel sheets are used as a primary barrier for the insulation of membrane-type liquefied natural gas(LNG) carrier cargo containment system. 304L stainless steel is a transformation-induced-plasticity(TRIP) steel that exhibits complex material behavior, because it undergoes phase transformation during plastic deformation. Since the TRIP behavior is very important mechanical characteristics in a low-temperature environment, significant amounts of data are available in the literature. In the present study, a uniaxial tensile test for 304L stainless steel was performed to investigate nonlinear mechanical characteristics. In addition, a viscoplastic model and damage model is proposed to predict material fractures under arbitrary loads. The verification was conducted not only by a material-based comparative study involving experimental investigations, but also by a structural application to the LNG membrane of a Mark-III-type cargo containment system.