• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.60-66
• /
• 2021

광물자원의 개발 적합성을 가늠하기 위하여 굴착 장비로 지반 굴착을 통하여 코어를 채취한다. 코어를 채취하기 위해서는 시추장비의 가장 앞부분에 굴착을 위한 비트를 설치하여 직접지반을 굴착한다. 굴착을 진행 중에 드릴 비트는 지반과 직적접인 마찰로 인하여 국부에 응력을 받게 된다. 또한 마찰로 인하여 드릴 비트의 파손이 발생할 수 있기 때문에 지반의 조건에 따라 적합한 비트의 사용이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 시추장비에 일반적으로 사용되는 세립비트를 기준으로 현재 개발 되어있는 비트의 모델을 이용하여 각각 이종재료와 동종재료의 보강재를 삽입한 새로운 비트 모델의 형상 및 재질을 비교·분석하였다. 그리고 세립비트의 형상을 각각의 형태로 모델링하여 절삭에 필요한 경도 및 항절력을 이론적 수식을 이용하여 계산하여 적합성을 확인하였다. 또한 기존의 모델과 새로운 형태의 설계모델을 Amsys Program을 이용하여 FEM해석을 실시하여 응력과 변형률을 계산한 결과, 응력이 1.92E+7Pa, 변형율 9.6E-5m/m인 응력과 변형율이 최소화된 새로운 모델을 설계하였고 그에 따른 세립비트 형상 및 구조의 최적화 설계를 진행하였다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
• /
• 한국시뮬레이션학회 1993년도 제3회 정기총회 및 추계학술발표회
• /
• pp.12-13
• /
• 1993

컴퓨터를 이용한 모의 실험 방법은 과학 및 공학 분야뿐만 아니라 경제,사회 현상등에도 널리 적용될 수 있는 유용한 도구이다. 그 중에서도 연속체계 모의 실험은 미분 방정식으로 모델링되는 시스템을 대상으로 하는 경우가 맡으며, 이를 위하여 그동안 맡은 연속체계 모의 실험 언어들이 개발되었다. 그러나 그들은 대부분 사용하기가 복잡하여 사용자 편의성을 고려한 모의 실험 언어에 대한 필요성이 증대되었다. 본 연구에서는 사용자에개 최대한 편의성을 제공하는 연속체계 모의 실험 언어인 PCSL (Postech Continuous-system Simulation language)을 개발하였다. PCSL 프로그램은 프로그램 헤더, 상수 정의부, 함수 정의부, 매개 변수 정의부, 초기화 선언부, 모델 정의부, 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등으로 나누어 진다. 그리고 출력으로는 계산 결과를 파일에 저장, 흑은 수치로 인쇄하거나 그래프로 그려서 보여준다. PCSL 처리 시스템은 모델 정의부에서 주어진 미분방정식을 해석해서 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환하는 번역기와 이렇게 변환된 형태의 미분방정식과 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성해주는 생성기, 생성된 C 프로그램을 실행시켜서 그 결과를 얻는 실행기,그리고 사용자에게 편리한 입출력 방법을 제공하는 사용자 인터페이스로 구성된다. 번역기에서는 모델로 주어진 미분방정식의 종류를 결정한 후에 이들을 digital-analog simulation 기법으로 풀 수 있는 형태로 변환한다. 생성기에서는 번역기의 결과를 받고,프로그램 상의 여러 가지 조건들을 고려해서 C 프로그램을 생성한다. 여기서 생성된 C프로그램은 미분방정식을 포함하는 ‘f.c'와 조건들을 포함하는'main.h', 그리고 digital-analog simulation 기법을 이용하는 모의 실험 알고리즘을 구현한 'main.c'로 구성된다. 그리고 실행기에서는 생성기에서 생성한 C 프로그램을 실행시켜서 결과를 얻는다. 여기에서 필요로 하는 PCSL 프로그램의 내응은 종료 조건 선언부, 출력 선언부 등이다. 마지막으로 사용자 인터페이스는 사용자가 간편하게 PCSL 프로그램을 입력할 수 있게 도와주며 모의 실험 결과를 쉽게 화면상에 보여주기 위한 것이다. 이 때에 사용자가 원하면 계산 결과를 그래프로 그려서 보여주는 기능과 화면에 보이는 결과를 프린터로 출력할 수 있는 기능을 제공한다. 실형 결과로는 먼저 선형 상미분방정식의 예로 mass-damper-spring system, 비선형 상미분방정식의 예로는 van der Pol 방정식, 연립 상미분방정식의 예로는 mixing tank problem 등을 보였으며, 그의 공학에서 일어나는 여러 가지 문제들도 다루었다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.70-77
• /
• 2001

본 논문에서는 고도정수처리설비에 활용되는 오존접촉조의 반응 특성을 퍼지 모델 형태로 표현하는 방법을 제안한다. 퍼지모델에 사용될 입력 및 출력 변수들은 오존처리의 목적과 정수장의 수질관리항목을 기준으로 선정하였다. 제안된 입력 변수들은 용존유기탄소농도, $UV_{254}$흡광도, 과망간산칼륨소비량, 주입오존농도, 수온 및 접촉시간이며, 출력변수들은 용존유기탄소농도, $UV_{254}$흡광도 및 과망간산칼륨소비량이다. 입력변수들에 대한 소속도 함수들은 삼각형 형태로 설계하였으며, 파이롯플랜트에서 취득한 조업데이터를 참고하여 소속도를 결정했다. 퍼지모델의 결론부는 선형식 형태로 설계하였으며, 선형식에 포함되는 상수들은 조업데이터를 이용하여 최소자승법으로 구했다. 또한 출력 변수들간에 상호 영향이 없다는 특성으로부터 전체 퍼지모델로을 각 변수별로 독립적인 기능을 갖는 3개의 부분 퍼지모델로 분할하여 설계함으로서 계산과 이해의 편리를 도모하였다. 모의실험을 통해 제안된 퍼지모델의 타당성을 확인해 본 결과, 모델의 튜닝시에 사용한 입력 데이터에 대해 퍼지모델의 출력이 조업데이터와 거의 동일함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.1563-1570
• /
• 2015

본 연구는 올리고펩티드의 연쇄성장 과정에서의 배좌의 변화를 조사하기 위하여 알라닌 올리고머 모델의 2량체 부터 5량체 까지 양자화학 계산(QCC)에 의한 구조최적화 계산을 하였다. 말단기의 영향을 확인하기 위하여 N말단 및 C말단이 공히 amide 구조를 갖는 "amide type" ($CH_3CONH-and-CONHCH_3$)과 N말단만이 methyl 구조를 갖는 "methyl type" ($CH_3NH-and-CONHCH_3$)의 2종류 모델을 준비하였다. 5량체 까지의 구조 최적화 계산 결과 3종류의 형태이성질체로 수렴이 되었다. 안정성이 높은 순서로 각각 ${\alpha}$ 나선형, PPII 유사형, ${\beta}$ 확장형으로 나타났으며, 사슬회전 방향이 서로 반대인 형태이성질체간의 에너지 값은 동일하게 나타났다 (5량체, "amide type" 좌 우회전형: ${\Delta}E=-1.05$, "methyl type" 좌 우회전형: ${\Delta}E=-1.62$). ${\alpha}$ 나선형의 모노머 단위당 에너지변화(${\Delta}E$)는 모노머의 증가와 함께 감소하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
• /
• pp.1927-1929
• /
• 2004

현재 널리 쓰이는 고밀도 플라즈마 장치의 식각 시뮬레이션은 식각 패턴으로는 level set method이며 바이어스가 인가된 sheath model로는 Riley sheath model 이 보편적으로 받아들여지고 있다. 이러한 식각 시뮬레이션은 RF(Radio Frequency) sheath로부터 가속된 이온이 단위 입체각당 특정 지점에 이온 플럭스 분포함수, 이온 에너지 분포함수와, 중성종의 수송모델로 etch rate을 결정하는 과정과 level set method을 이용하여 식각 형태를 계산하는 과정으로 구성되어있다. 본 연구는 식각 형태 계산 이전의 단계로서 $Ar^+,\;Cl_2{^+},\;Cl^+$이온의 유동속도와 밀도를 장치의 radial방향으로 불균일하게 가정하였고, 가정한 값으로 이온 플럭스와 에너지 플럭스에 대한 영향을 알아보았다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.37-42
• /
• 2001

본 논문에서는 하수처리장에서 활성슬러지를 통한 하수의 처리 과정을 표현할 수 있는 반응 모델을 제안한다. 제안된 모델은 관리대상 물리량들에 영향을 미치는 요소들을 고려하여 퍼지 규칙의 조합 형태로 설계되었다. 생물학적 산소요구량과 부유 물질량은 입력 및 출력 변수에 공통으로 사용되었으며, 폭기량은 입력 변수로 선정되었다. 입력 변수들에 대한 소속 함수들은 계산의 편리를 위해 삼각형 형태로 설계했으며, 운전데이터를 기준으로 소속도를 선정하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 모델의 타당성을 확인해 본 결과, 퍼지 모델의 출력은 운전데이터와 거의 동일하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제24권12A호
• /
• pp.1974-1984
• /
• 1999

본 논문은 정확한 전파 모델과 신속한 전파 예측 모델을 필요로 하는 다중 경로 현상을 효과적으로 획득하기 위해 효율적인 데이터 표현 구조를 제안한다. 본 논문은 ray tracing에서 사용되고 있는 VR(Vector Representation)을 향상시키기 위한 데이터 표현 구조로서, 빌딩과 같은 오브젝트를 표현하기 위해 CR(Circular Representation)을 이용하는 오브젝트 표현 방법을 제안한다. 제안된 CR은 건물의 중심에서 건물을 둘러싸도록 원을 그리는 형태이다. 본 구성에서 CR은 기하학적 구조를 위한 기본 빌딩 구조로서의 기능을 가지며, VR이 단독으로 사용되어 졌을 때 보다 더 많은 효율성을 증진시킨다. VR은 건물을 표현하기 위해 여러 개의 벽면 벡터를 필요로 하는 반면, CR은 하나의 원으로 표현된다. 결과적으로 제안된 방법에 의해 ray tracing에서 상당한 양의 계산 비용을 줄일 수 있다. 본 논문의 목표는 효율적인 ray tracing 예측 모델을 위해 데이터 구조화 시에 효율성을 얻기 위한 해결책으로서 CR을 제안하는 것이다. 본 논문은 제안된 방법에 의해 계산 부하량이 현저하게 줄어듬을 보인다. 또한 deterministic ray tracing 모델에서 CR의 계층? 구조의 수반 가능한 사용을 보인다. 시뮬레이션 결과는 계층적 octree 구조가 약 50% 계산 부하를 감소시키고 있는 반면 본 논문에서 제안된 CR은 분산된 물체의 수에 비례하여 계산 부하량을 현저하게 감소시킨다는 것을 나타낸다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.100-106
• /
• 2005

본 논문에서는 분산형 전원을 포함하는 배전계통을 위한 3상 조류계산 프로그램에 대하여 소개한다. 배전계통의 조류계산을 위하여 각 상간에 존재하는 불평형을 모두 고려할 수 있도록 계통 내 설비들의 모델을 선정하였으며, 전력방정식이나 측정함수 등도 새로 유도하였다. 본 논문을 통해 개발된 조류계산 프로그램은 다양한 크기와 형태의 시험계통에 대해 사례연구를 시행함으로써 알고리즘의 타당성 및 프로그램의 수렴성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.327-338
• /
• 1993

본 논문에서는 일반적 형태의 고차원 펄스신호에 대한 푸리에 변환을 구하는 새롭고 용이한 방법을 제안한다. 우선 일반적 형태의 부분응답 전송시스템 모델을 수정하여 n-차 펄스신호의 푸리에 해석을 위한 새로운 모델을 설정하고, 그로부터 차수에 대하여 순환적으로 작용하는 대표 관계식을 유도한다. 이러한 대표 관계식으로부터 목록 찾아보기 방식의 푸리에 변환법을 위한 일반적 뼈대공식을 형성시킨다. 이 때, 각각의 찾아보기 목록은 해당 펄스신호의 모든 차수에 대하여 그 푸리에 변환을 뼈대공식으로 구하기 위해 필요한 모든 매개변수를 포함하게 된다. 고차원 펄스 신호에 대한 푸리에 변환과정의 복잡성과 계산량등을 비교하여 볼 때, 본 논문에서 제시하는 방법은 기존의 방법에 비하여 대단히 간단하고 계산시간을 단축시킨다. 특별히 몇몇 펄스의 고차 형태는 매우 좁은 폭을 갖게 되는데, 이는 최근 지대한 관심을 불러 일으키고 있는 극초단 펄스의 형태를 근사화 하며, 본 논문에서 제시하는 방법은 이들에 대하여 진가를 발휘한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.1-7
• /
• 2003

습공기에 포함된 수증기가 상(Phase)변화를 일으킬 때 잠열이 발생하고 이 잠열은 익형 주위의 압축성 유동 상태량들을 변화시키므로, 이러한 열 증가가 유동에 끼치는 영향에 대하여 수치해석을 통하여 연구 수행하였다. 수치해석은 Rusak 과 Lee [1]가 최근에 연구 수행한 미교란 방법(small-disturbance approach)에 근거하여 이루어졌다. 고전적 핵 생성 모델과 작은 물방울 성장(droplet growth)모델을 이용한 이 방법에서는 비평형 균질 응축과정에서 일어나는 열 방출을 묘사한다. 응축에 의한 열전달, 압축성 유동의 운동에너지, 그리고 유동의 열적 상태량들 사이에서 일어나는 비선형 상호영향을 조사하고, 또한 주어진 문제를 지배가호 있는 상사 파라미터들을 제시하였다. 계산 결과들은 Euler 방정식을 사용하여 얻은 선행 수치계산들과 비교하여 잘 일치됨을 보였다. 상사법칙은 유동 동역학과 응축 상태량들이 상당히 비슷하게 거동하는 다양한 유동 형태들을 제안한다. 압축성 습공기 유동은 유체기계에 사용되는 익형들의 공력 성능을 증가시키는데 응용될 수 있다.