• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.66-74
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• 2016

본 논문에서는 철근 콘크리트 단면에서 동시에 진행되는 중성화와 염화물 침투에 의해 진행되는 내구성 문제에 대해 서로 다른 콘크리트의 특성과 주변 환경의 영향을 매개변수 분석을 통해 수행하였다. 이를 위해 콘크리트의 미세 공극 구조의 변화 및 중성화와 염소이온 투과의 상호 화학반응이 직접 지배방정식 형태로 고려된 최신 모델을 사용하여 이 복합작용의 분석을 수행하였다. 이산화탄소, 염소이온, 열 및 수분의 복합적인 이동이 직접 고려되었다. 문헌상의 실험 데이터를 분석하여 모델의 입력변수를 결정하고 계산의 편의성을 증진시켰다. 이 모델을 상용유한요소 프로그램인 COMSOL의 사용자 모듈형태로 개발 하였다. 이 상호작용에 영향을 미치는 물-바인더비 (w/b), 골재-바인더비 (a/b), 플라이에쉬 함량, CSH 함량, 콘크리트 초기공극률 등을 정량적으로 분석하였다. 결과에 의하면, 중성화와 염소이온 침투의 상호작용은 다양한 재료 물성치에 영향을 받는다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.170-177
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• 2010

구조용 목재부재의 성능 예측에 가장 큰 영향을 끼치는 옹이를 활용하여 유한요소 수치해석을 실시하였다. 다른 구조용 재료와 달리 목재의 경우 직교이방성을 나타내기 때문에 이를 적용하였고 옹이를 실린더 형태, 원추형 형태, 육면체 형태로 모델화 하였다. 목재 부재에 대해 실제 압축강도실험을 실시하여 그 파괴형태를 파악하고 최대강도값을 계산하였으며, 각 부재의 치수와 옹이의 크기, 위치, 개수를 반영한 수치해석 모델을 제작하여 유한요소해석을 실시하였다. 실험에서 얻어진 최대압축강도를 적용한 수치해석을 실시하여 옹이자료에 따른 각 부재의 응력분포형태를 파악하고 이를 실제 부재의 파괴형태와 비교 분석하였다. 수치해석에 소요되는 시간이나 요수 분할의 어려움, 옹이 주위의 응력 전달의 유사성 등에 기준했을 때 실린더 형태의 요소가 가장 타당하다고 판단되었다. 또한 응력 분포 모양과 변형 분포 모양을 비교한 경우 유한 요소 수치해석의 결과에서 응력이 가장 집중되는 부분과 변형이 가장 심하게 발생한 주위에서 실제 시편의 파괴나 균열이 발생함을 알 수 있었다. 이를 기초로 유한요소 수치해석법을 직교이방성과 옹이 모델링을 적절히 적용할 경우 휨응력을 받는 부재와 인장 응력을 받는 부재 등의 성능 해석에 유용한 수단으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제3권4호
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• pp.76-90
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• 2000

물질수송 해석을 위한 박스모델 형태의 물질수지모델을 이용하여, 주변의 많은 환경적 변화 요인을 내재하고 있는 금강하구를 대상으로 계절별 영양염 물질순환 특성을 평가하였다. 담수 유입 및 유출은 계절에 따라 약 4～14배의 큰 차이를 나타내었다. 물수지에 의한 담수유 출량은 1.014×10/sup 8/～12.566×10/sup 8/m³/month로 나타났으며, 담수유출량의 99.7%가 하천수의 유출에 의한 것으로 나타났다. 염분수지에 의해 계산된 담수존재량은 0.339×10/sup 8/～0.652×10/sup 8/m³이었고, 평균체류시간은 1.6～10.0일, 해수교환시간은 2.2～11.9일로 계산되었다. 평균체류시간은 계절별로 큰 차이를 보였는데 강우집중시기인 하계 풍수기에는 1.6일의 짧은 체류시간을 보인 반면 동계 갈수기에는 10.0일의 평균체류시간을 나타내었다. 영양염 수지로 계산된 DIP의 유입flux의 범위는 5.57～32.68ton/month이었고, DIN 유입flux는 234.93～2,373.39ton/month로 계산되었다. 영양염의 체류시간을 보면, DIP의 경우 1.1～6.4일의 범위를, DIN의 경우 1.8～10.9일의 범위를 보였고, 담수체류시간과 비교하면, DIP는 0.39～2.31배, DIN은 0.83～l.13배를 나타내었다. DIP의 경우 하계를 제외한 전 계절에서 담수 체류시간보다 짧아 DIP가 빠르게 순환되었으나, DIN의 경우 하계와 동계에 담수체류시간보다 긴 순환비를 보여 영양염이 축적됨을 알 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (A)
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• pp.269-270
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• 2007

유비쿼터스 환경에서는 사용자가 컴퓨터 및 네트워크의 존재를 의식하지 않는 상태에서 다양한 서비스를 이용하게 된다. 주변에 있는 PC, 냉장고, TV, 자동차 등의 모든 기기에 프로세서가 내장되고 네트워크가 연결되어 특정한 서비스를 제공하기 위해 함께 동작하게 된다. 이러한 장치와 서비스들을 연동하기 위한 현재의 솔루션은 클라이언트-서버 방식의 분산 컴퓨팅 모델이다. 각각의 장치가 원격 프로시듀어 흑은 원격 객체의 형태로 서버를 제공하고 이들을 하나의 클라이언트가 시나리오대로 그것들을 호출함으로써 응용을 완성할 수 있다. 하지만, 이러한 분산 컴퓨팅 모델을 지원하는 프로그래밍 환경으로는 다음과 같은 한계가 있다. 첫째, 소프트웨어 배치(deployment) 문제가 발생한다. 수 많은 시나리오를 생각해 볼 수 있는 유비쿼터스 환경에서는 특정 장치를 공장에서 생산하여 출고할 때 어떤 서버 소프트웨어가 미리 설치되어야 하는지는 가늠할 수 없는 문제이다. 둘째, 성능 문제가 발생할 수 있다. 각 장치의 함수를 호출하는 것은 대부분 원격 함수(remote procedure)이므로 한번 호출하는데 상당한 자원이 소요된다. 하지만, 시나리오를 구현하기 위해서는 특정 장치의 함수를 여러 번 호출해야 되는 상황이 자주 연출된다. 이러한 상황을 피하여 성능을 향상 시키기 위해서는 각 장치에 요구되는 부문 시나리오가 한번에 호출로 처리될 수 있어야 한다. 셋째, 유지 보수 문제가 발생할 수 있다 하나의 서비스가 여러 개의 서버 프로그램과 클라이언트 프로그램으로 구성되기 때문에 한번 업그레이드를 할 때 모든 구성 요소들이 모두 버전 업이 되어야 한다. 넷째, 유비쿼터스 환경에 적합한 추상화 개념의 부재를 들 수 있다. 다양한 장치, 웹서비스 및 데이터 들이 연동되어 하나의 서비스 시나리오를 구현함에 있어서 현재의 프로그래밍 언어는 높은 수준의 추상화 개념을 제공하지 못하고 있다. 본 연구에서는 모바일 코드 기술을 프로그래밍 언어에 적용하여 유비쿼터스 환경에서의 다양한 장치들과 서비스들을 손쉽게 통합하여 애플리케이션 시나리오를 구현할 수 있는 새로운 프로그래밍 언어인 유비스크립트(ubiscript)를 제안한다. 유비스크립트에서는 모바일 코드의 개념을 통해서 앞서 언급한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 문제점을 해결하고자 하였다. 모바일 코드에서는 프로그램 코드가 네트워크를 통해서 컴퓨터를 이동하면서 수행되는 개념인데, 이는 물리적으로 떨어져있으면서 네트워크로 연결되어 있는 다양한 컴퓨팅 장치가 서로 연동하기 위한 모델에 가장 적합하다. 이는 기본적으로 배포(deploy)라는 단계가 필요 없게 되고, 새로운 버전의 프로그램이 작성될지라도 런타임에 코드가 직접 이동하게 되므로 버전 관리의 문제도 해결된다. 게다가 원격 함수를 매번 호출하지 않고 한번 이동된 코드가 원격지에서 모두 수행을 하게 되므로 성능향상에도 도움이 된다. 장소 객체(Place Object)와 원격 스코프(Remote Scope)는 앞서 설명한 특징을 직접적으로 지원하는 언어 요소이다. 장소 객체는 모바일 코드가 이동해서 수행될 계산 환경(computational environment)에 대한 레퍼런스이다. 원격 스코프는 원격지의 컴퓨터에 존재하는 계산 환경의 스코프(scope)를 로컬 계산 환경에 적용할 수 있도록 하는 언어 요소이다. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 장치와 서비스들을 연동하기에는 현재의 프로그래밍 모델은 배포, 유지 보수, 성능 등의 문제점을 안고 있다. 본 연구에서는 모바일 코드 개념을 도입한 새로운 프로그래밍 언어인 유비스크립트를 제안하여 이러한 문제점들을 극복하고자 하였다. 유비스크립트에서는 유비쿼터스 환경을 직접적으로 표현할 수 있도록 새로운 언어 요소인 장소 객체와 원격 스코프 개념을 도입하였고, 프로토타입과 가상의 시나리오 구현을 통하여 기존의 프로그래밍 언어보다 유비쿼터스 환경에 더 적합하고, 단순하며 생산성이 우수하다는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권4호
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• pp.329-334
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• 2017

다양한 산업 분야의 구조물은 여러 부구조의 조합으로 구성되며, 시스템의 자유도 또한 무수히 많다. 높은 복잡성을 가지는 구조물의 해석 및 계산 효율을 향상시키기 위해서 해석 모델의 단순화 및 자유도 축소가 요구된다. 지난 50여 년 동안 규모가 큰 공학적 문제를 단순화하기 위해 다양한 부분구조화 기법들이 개발되어 왔다. 이러한 부분구조화 기법들은 Newton-Raphson 알고리즘 등과 같은 반복계산을 동반하는 비선형 구조해석 문제 해석에 매우 효과적이다. 본 논문에서는 기 개발된 비선형 부분구조화 기법 중의 하나인 모드미분(modal derivatives)을 이용하여 기하비선형 보의 모델 축소에 적용하고자 한다. 모드미분은 모드 기반 축소 기저의 2차항의 형태로, 선형모드의 조합으로 근사 가능한 변위벡터를 미소변위에 대한 Taylor 급수를 통해 확인할 수 있으며, 시스템의 고유치 문제를 모드 좌표로 미분을 함으로써 얻어진다. 모드미분에는 비선형 접선 강성행렬의 미분을 포함하고 있으며, 이는 유한차분법 등의 근사를 통해 계산할 수 있다. 제안된 방법론은 기하학적 비선형 문제에 우수한 성능을 보이는 동시회전 유한요소법에 적용하였다. 수치예제를 통해 보의 경계가 수평으로 움직일 수 있는 문제에서는 기존의 모드축소기법이 매우 비효율적임을 알 수 있었다. 한편 모드미분을 이용한 축소기법은 다양한 경계조건에 대하여 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.1-7
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• 1999

본 연구에서는 $\beta$선 방출 동위원소들 중에서 $^{32}$P으로부터 방출되는 $\beta$선에 의한 홉수선량 분포를 방사선원의 형태와 기하학적인 조건을 달리하여 컴퓨터를 이용한 모사실험을 통해 예측함으로써 balloon catheter 및 radioactive stent의 이용과 관련된 정보를 얻고자한다. $^{32}$p로부터 방출된 $\beta$선이 인체내에서 에너지를 전달하는 과정에 대한 모사실험은 EGS4 code system 을 이용하여 수행되었다. 인체내의 방사선 흡수선량은 선원의 형태와 위치를 고려하여 축방향과 반경방향으로 등간격으로 나누어 각 격자에서 계산되었다. $^{32}$P 에서 방출되는 $\beta$선 에너지는 Coulomb 포텐셜에 대한 Dirac방정식의 해를 이용하여 계산된 $\beta$선 스펙트럼의 결과를 사용하여 무작위로 선정되었다. 체적 선원과 표면선원에서 시료 표면으로부터 반경방향으로 깊이 0.5 mm내에 있는 표적체에서의 선량률은 각각 12.133 cGy/s per GBq (0.449 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.51%)와 24.732 cGy/s per GBq (0.915 cGy/s per mCi, uncertainty: 1.01 %)이다. 선량률은 시료표면으로부터 축방향과 반경방향으로의 거리에 따라 감소한다. 본 연구 결과를 근거로하여 balloon catheter 및 radioactive stent에 $^{32}$P 핵종을 사용할 때 치료선량을 20 Gy로 할 경우 치료에 적합한 초기 방사능량은 각각 29.69 mCi(치료시간을 3분으로 제한할 때) 와 1.2278 $\mu$Ci (영구삽입)로 계산되었다. 또한 원통형 체적선원과 표면선원에 대하여 초기방사능의 크기를 1 mCi/ml의 방사능 체적 밀도와 0.1 mCi/$cm^2$의 방사능 면 밀도로 나타내었을 때 각 표적체에서의 흡수선량률을 계산하였다. 통일한 값의 방사능 체적 밀도와 방사능 면 밀도는 크기가 다른 모델에 대해서 비슷한 크기의 홉수선량을 유도하므로 $^{32}$p 방사선원의 초기 방사능 체적 밀도와 초기 방사능 면 밀도를 알고 있을 때 본 연구의 계산 결과를 이용하면 직경과 길이가 다른 $^{32}$P 핵종의 원통형 모델 주위의 홉수선량 분포를 쉽게 계산할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권7호
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• pp.75-89
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• 2013

본 연구에서는 산사태 해석을 위한 GIS기반의 지반수문학적인 강우침투-지하수 흐름 모델(YSGWF, YonSei GroundWater Flow)을 개발하였다. 이 모델은 흙의 불포화 특성을 반영하기 위하여 개선된 Green-Ampt 모델을 적용하였으며, 지하수의 흐름을 계산하기 위하여 Darcy의 법칙과 GIS의 래스트 모델을 사용하였다. GIS 수치표고모델을 그리드 형태의 래스트 모델(Raster Model)로 변환하여 기반암 데이터를 모델링 하였으며, 경사와 흐름 방향을 분석하여 지하수 흐름 해석이 가능하도록 하였다. 지하수의 분포는 지표면으로 부터 강우 침투에 의해 일시적으로 형성되는 습윤대, 함양되기 전까지의 불포화대, 기반암 상부의 지하수대로 구분하였으며, 지하수대 상부의 연직방향 침투와 지하수대에서의 수평방향 흐름을 고려하여 3차원적인 지하수 흐름을 계산하도록 하였다. 실제 사례와 비교한 결과, 본 지하수 예측모델(YSGWF)에 의한 산사태 해석 결과는 산사태 발생지역을 비교적 정확히 예측하는 것으로 판단되며, 이러한 검증을 토대로 실제 산지에 대한 산사태 해석을 위한 지하수 예측에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권6호
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• pp.57-62
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• 2011

본 논문에서는 초전도 자석의 자장 균일도를 개선하기 위한 방법으로 3가지 형태의 magnet 모델을 제안하고 각각의 자석 형태에 대하여 같은 세기의 자장을 (Magnet field strength) 가질 경우에 최소전력 방식으로 최적화된 전류 분포에 해당하는 coil wire의 길이, 그리고 해당 조건에서의 자장의 불균일도를 시뮬레이션을 통하여 비교, 분석하였다. 구성된 3가지 magnet type을 동일한 조건 (계산 점의 개수 18개, 20cm DSV)에 대해서 wire길이와 main field inhomogeneity를 비교하였으며, 이러한 시뮬레이션 결과를 통하여 얻을 수 있는 결론은 계산점의 수가 적을수록 wire의 길이는 짧아지나 field inhomogeneity는 높아진다는 것이다. 즉, Magnet shim을 수행할 경우 계산점을 줄이는 방법으로는 짧은 wire의 길이와 main field homogeneity를 동시에 만족하도록 최적화 하는 것이 거의 불가능함을 의미하는 것이다. 그러나 DSV를 줄였을 경우에 계산점을 줄였을 때에 비해 우수한 결과 값을 얻을 수 있었다. 결론적으로 공간적으로 개방되어 있는 magnet model의 경우 계산점을 줄여 shimming을 진행할 경우 동일한 imaging region의 크기에 대해 더 많은 전류(또는 wire 길이)가 필요하고 field 균일도도 떨어졌으나 작은 ROI를 대상으로 영상을 얻는 경우 유용하게 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제10A권4호
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• pp.357-368
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• 2003

3차원 모델의 형상 유사성 평가는 의학, 기계 공학, 분자 생물학 등의 많은 분야에서 매우 중요하다. 더욱이 3차원 모델이 웹 상에 보편화됨에 따라 3차원 모델들의 분류와 검색에 관한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 형상 표현 방법들과 유사성 평가에 대한 주요 개념들을 기술하고, 최근의 형상 비교에 관한 연구들을 다해상도, 위상 기하학, 2차원 영상, 통계학 기반 방법들로 분류하여 그 특징들을 분석하였다. 또한 논문에서 채택한 유일성, 강인성, 불변성, 다해상도, 효율성, 비교범위와 같은 기준을 사용하여 그 성능을 비교 평가하였다. 다해상도 기반 방법은 비교를 위한 계산 시간은 감소시킨 반면 전처리 시간은 증가시켰다. 기하 및 위상 정보를 이용한 방법은 보다 다양한 형태의 모델들을 비교할 수 있었고 부분적인 형상 비교에도 강인하였다. 2차원 영상을 이용한 방법들은 시간 및 공간 복잡도가 높게 나타났다. 통계학 기반 방법들은 포즈 정규화 작업 없이 형상 비교가 가능하였고, 어파인 변환 및 잡음에도 강인한 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권11호
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• pp.54-59
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• 1999

본 논문에서는 보다 정확한 선형예측을 위해 시공간적응적 기반영역에 바탕을 둔 확장된 auto regressive(AR) 모델을 제안한다. 기존의 AR 모델에서 영상 전체에 걸쳐 사용되는 직사각형 형태의 기반영역은 영상의 경계선 영역에서는 더 이상 정상상태(stationarity)의 조건을 만족시키지 않음으로써 경계선 영역에서 예측오차가 증가하는 결점을 갖는다. 그래서 제안된 방법은 AR 모델에서 시공간적응적 기반영역이라 불리는 정상상태의 기반영역을 구성하는데 중점을 둔다. 시공간적응적 기반영역은 영상의 경계선 특성과 관련되는 공간적응적 기반영역과 시간축의 불연속 개념과 관련되는 시간적응적 기반영역으로 구성되어진다. 제안된 AR 모델은 동영상 복원 실험간 좀 더 정확한 모델 파라미터를 산출하였을 뿐만 아니라 복잡한 계산과정을 단순화하는 이점을 가진다.