• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.735-745
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• 1998

모멘트법은 전자파산란문제에 널리 사용되고 있는데, 최근에 대용량의 문제를 빠르고 효율적으로 풀 수 있는 기법들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 대부분의 이런 기법에는 계산속도나 기억용량을 효율적으로 이용할 수 있는 반복법을 사용해서 행렬방정식을 풀게 되는데, 유사공진특성을 갖는 물체에 대한 산란은 물체 내부에서 전자파가 공진하는 특성을 가지므로 반복해법올 이용하여 적분방정식을 풀 경우 수렴이 잘 되지 않거나, 수렴되기까지 많은 반복회수를 필요로 한다. 본 논문에서 사용된 MLFMA(Muli-level Fast Multipole Algorithm)는 FMM(Fast Multipole Method)을 다층으로 확장한 알고리듬으로 반복회수당 계산시간을 O(NlogN)으로 줄일 수 있다. 이 MLFMA를 유사공진형구조에 적용하고, 또한 행렬식을 블록밴드행렬 전처리를 하여 반복회수를 감소시켰다. 여기서 사용된 전처리행렬은 행렬분할법을 이용하여 O(N)의 계산시간으로 구할 수 있으므로, 미지수가 많을 때는 전처리행렬을 구하는데 드는 추가계산시간을 무시할 수 있다. 여기서 제안된 방법을 비행기의 공기유입구에 대한 TM전자파산란 계산에 적용하여 효율성을 보였다

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권3호
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• pp.73-80
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• 2014

본 논문에서는 이벤트구동 HDL 시뮬레이션에서 시뮬레이션 실행 시간 단축을 위한 인크리멘탈 시뮬레이션 방법을 제시한다. 일반적으로 시뮬레이션 과정은 일련의 반복적인 설계수정들과 동반되어 반복적으로 일어난다. 인크리멘탈 시뮬레이션은 이와같은 반복적인 시뮬레이션에서 설계수정 전의 시뮬레이션 결과를 이용하여서 설계수정 후에 진행되는 시뮬레이션의 수행 시간을 단축할 수 있는 효과적인 시뮬레이션 방법이다. 본 논문에서 제안된 인크리멘탈 시뮬레이션 방법의 유용함은 다양한 실제 디자인들에 적용한 실험을 통하여 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.788-789
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• 2015

본 논문에서는 사이클로트론 전자석의 설계과정을 체계화하고, 자기장 최적화 과정을 순차적 근사화 기법을 이용하여 설계를 진행하였다. 설계하는 전자석은 방사성동위원소생산을 목적으로하는 PET(Positron Emission Tomography) 사이클로트론 이며, 크기를 줄이고 동위원소의 효율적인 생산을 위해 에너지대역은 10MeV로 선정하였다. 설계과정은 실험계획법 중 하나인 LHS(Latin Hypercube Sampling) 기법을 통해 샘플 데이터를 구성하고, 이를 바탕으로 크리깅을 이용해 근사모델을 구성한다. 근사 모델과 진화 알고리즘을 이용해 목적에 맞는 최적의 형상을 찾을 수 있다. 이러한 과정을 반복함으로써 점진적으로 목적에 부합하는 형상을 찾을 수 있다. 각각의 형상의 성능을 판단하는 목적함수를 단계별로 규칙을 정함으로써 결과의 신뢰도를 높인다. 이로써 시간적 효율을 증대시키고 전문지식이 부족한 설계자도 고성능의 형상을 얻을 수 있다. 최적화과정은 STEP1과 STEP2로 나누어 진행되며, STEP1에서는 초기사이클로트론 전자석을 설계하고, 자기장 최적화를 진행한다. STEP2에서는 빔 시뮬레이션 및 분석을 통하여 최적화를 진행하고, 최종적으로 전자석모델을 완성한다.

• 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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• 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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• pp.11-11
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• 2003

오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.305-305
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• 2021

XP-SWMM은 EAP-SWMM의 Runoff 기능을 보완하고 2D 해석 기능을 새롭게 추가하여 만든 외산(XP Solutions) 프로그램으로 도시유역 유출량 산정, 우수관거 추적 등과 같은 모의가 가능한 종합 모형이다. 그 중 2차원 분석 기능(2D XP-SWMM)은 연산 결과를 Tu-Flow 모형에 대입한 도시침수 해석모형으로 실무에서 주로 사용되고 있다. 그러나 XP-SWMM은 수량 부분 외에도 수질 부분의 다양한 모형이 통합되어 있어 라이센스 가격이 상당히 높고, 국내 환경에 적합한 모형 수정 등 기술지원을 받기 어렵다는 단점을 갖고 있다. 또한, 실무 활용성이 높은 2차원 분석기능의 경우 모의에 소요되는 시간이 크다는 한계점을 갖고 있다. 2D XP-SWMM 연산의 소요시간이 큰 주요 원인은 계산 시간간격마다 큰 셀수의 행렬 계산을 반복하기 때문이며, 격자를 촘촘하게 설정할수록(행렬의 수가 증가할수록) 수치해석에 소요되는 시간은 기하급수적으로 늘어나게 된다. 2D XP-SWMM 연산은 편미분방정식을 계산하는 모형으로 반복법을 채택하고 있기 때문에 짧은 시간내에 침수해석을 진행해야하는 웹기반 초단기 홍수예경보 시스템 등에 활용하기에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 2D XP-SWMM 보다 연산속도를 향상시킨 2차원 도시침수 모형을 개발하였다. 기존 XP-SWMM 중심의 실무 적용성을 유지하고자 XP-SWMM과 동일하게 EPA-SWMM 엔진을 활용하였고 DEM 기반의 지표수 흐름방향 결정 알고리즘을 결합하였다. 본 연구에서 개발한 도시침수 모형 결과를 울산광역시, 청주시 등 도심지에서 발생한 과거 침수피해의 양상과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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• pp.121-123
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• 2018

노인복지회관에서 어르신들을 대상으로 스마트폰 사용법 도움 봉사활동을 하면서, 어르신들의 스마트폰 사용과 관련된 관심 주제 및 어려움을 겪는 부분에 대해 사전에 진행된 조사 결과[1]를 바탕으로 그 오프라인에서 반복적으로 교육되던 내용과 노인 대상의 UI설계 사항들을 고려하여 직접 사용할 수 있는 활용교육용 앱을 설계하고 프로토타입을 개발하였다. 이 앱은 기존의 오프라인 봉사활동와 연계하여 사용한다면 시간과 비용, 그리고 내용면에서 더 효율적이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.33-33
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• 2019

최근 반복적인 도시침수 피해가 발생하고 있으나 다양한 강우 및 홍수 자료를 이용하여 실시간으로 침수분석을 실시할 수 있는 기술력이 부재한 실정이다. 한정된 시나리오에 따라 다양한 강우패턴에 의한 침수지역 파악에 어려움이 있으며, 불필요한 자료의 사용으로 인해 짧은 시간에 발생하는 도시침수에 대해 실시간으로 대응하는 데에 한계가 있다. 본 연구에서는 다양한 강우패턴과 극치강우 사상을 반영하기 위한 강우시간 분포법을 나타내고자 하였으며, 강우-유출 자료에 대한 최적의 자료조합을 선정하는 정량적 기준을 제시하고자 하였다. 지역 특성에 따른 극치강우사상의 시간분포에 대한 연구가 다양하게 진행되어 왔지만, 기존의 강우시간분포는 다양한 강우의 집중현상을 나타내기에는 한계가 있음을 보였다. 따라서 본 연구에서는 기존 강우시간분포 기법의 단점을 보완하고 극치강우사상의 집중지속시간 특성을 반영한 강우시간분포 방법과 Huff에 의한 강우시간 분포법을 사용하여 다양한 강우시나리오를 생성하였다. 본 연구에서는 부산 및 울산 연구대상지역의 도시유출해석의 입력 자료로서 사용하였다. 강우 및 유출 자료의 상관성 분석과 불확실도 분석을 기반으로 추후 홍수예측을 위한 최적의 입력 자료를 선정하고자 하였다. 위의 과정들을 통해 다양한 강우조건에 따른 연구대상 지역에서의 침수예상도를 분석할 수 있었으며, 선정된 극치강우사상을 통해 다양한 강우의 집중현상을 나타낼 수 있었다. 1차원 도시유출해석을 실시하여 구축한 강우-유출 데이터베이스의 최적화를 위해 불확실도 분석을 실시하였으며, 수리학적 특성이 고려된 입력 및 출력자료에 대한 사용자의 합리적인 판단을 위해 정량적 기준을 제시하고자 하였다. 더욱이 제시된 방법론을 이용함에 따라 지속적으로 나타나는 국지성 호우와 급변하는 수재해 양상에 능동적으로 대처하는데 도움을 줄 수 있는 기초자료를 제공할 것으로 판단된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.78-83
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• 2000

An iterative time marching procedure for solving incompressible internal flow has been applied to the flow around a rotor-stator. This procedure solves three-dimensional incompressible Reynolds-averaged Navier-Stokes equation on a moving, time-deforming, non-orthogonal body-fitted grid using second-order accurate schemes for the time derivatives and third/second-order accurate schemes for the spatial derivatives. To handle rotationg geometry, the multiblock technique is applied and the overall flow domain is subdivided into two blocks. In each block, a grid is generated and flowfield is solved independently of the other blocks. The boundary data for each block is provided by the neighboring blocks using bilinear interpolation technique.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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• pp.213-214
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• 2022

본 논문에서는 한국사회 내 2014년 이후 2022년 현재까지 진행되고 있는 다양한 생애주기별 재난안전교육 체계를 분석하여 재난 발생 시 자신의 생명과 재산을 보호할 수 있는 재난안전교육 인프라 구축을 위한 제언을 통해 시민 대상별 최적화된 재난안전교육 체계화를 모색하고자한다. 2014년 4월16일에 발생한 세월호 침몰 사고는 2015년 '재난 및 안전관리 기본법' 시행규칙의 일부 개정 및 이에 근거한 '국민안전의 날'이 국민안전의 중요성을 되새기자는 의미로 제정된 계기가 되었을 뿐만 아니라, 재난안전교육에 관한 전반적인 변화의 필요성을 깨닫게 해준 가슴 아픈 사건이었다. 이에 서울시 소방재난본부 현장대응단에서 2014년 말부터 시민대상 초기대응을 위한 재난안전 교육체계를 기획하고 10만의 안전리더 양성을 추진했다. 동시에 다양한 형태의 시민대상의 재난안전교육이 시, 도별로 진행되었다. 특히 서울 시민의 1%인 10만 시민안전파수꾼 양성을 위해 진행되었던 시민안전파수꾼 정책 사업을 위한 재난안전 교육체계는 시민을 대상으로 황금시간 목표달성을 통한 초기대응으로 재난규모를 최소화 할 수 있도록 안전에 관한 소양교육의 기본을 구성해 교육했고, 이는 시민 대상 재난안전교육의 방향에 대해 시사하는 바가 크다. 정책사업 초기 대학생 이상의 성인을 교육 대상으로 선정하여 교육이 진행되었고, 그 후 2018년 이후 고등학교 이상으로 교육의 대상범위를 확대하여 진행했지만 안전리더로서 역할은 한국사회 전체 구성원들의 인식이 필요한 부분으로 어린 시절부터의 반복 교육을 통한 안전문화가 시스템으로 구축되어 자연스럽게 습득되어 질 수 있도록 해야 한다는 필요성을 절감하게 되었다. 이에 다양한 생애주기별 재난안전교육 체계를 분석하여 국민스스로 재난 발생 시 자신의 생명과 재산을 보호할 수 있는 재난안전교육 인프라 구축을 위해 시민대상 재난 안전교육을 '황금시간 목표달성'을 준거틀로 기존의 중앙, 서울시, 부산시, 경기도 및 산하 교육청에서 실시해온 재난안전교육 체계 관련 문헌의 비교분석을 통해 시민 대상별 생애주기별 최적화된 초기대응을 위한 재난안전교육 체계를 모색하여 재난안전교육의 방향을 제시해 보고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.24-30
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• 2010

본 연구는 시간차 탄성파 탐사에 대한 천부지하구조의 영향을 분석하기 위해 반복적인 수치모형실험을 이용하였다. 수치 실험의 목적은 Otway 분지에 있는 Naylor 지역에서 $CO_2$ 격리를 목적으로 수행 된 현장 실험에서 관찰된 주요한 산란파들을 재생성하는 것이다. 특히, 수포화도를 변화시켜 가면서 상부토양과 심부의 주름진 점토/석회암 경계면의 탄성 성질들의 변화를 관찰하였다. 이러한 실험을 통해서 건기 빛 우기 계절에 행해진 측정치를 모사하였고, 계절의 변화가 탄성파 측정에 미치는 영향을 비반복성 관점에서 평가하였다. 이 영향들에 대한 정량화와 각각의 기여도를 측정하기 위해서 탄성파 파동방정식을 이용한 수치모델링이 수행되었다. 수치모델링 결과는 천부의 점토/석회암의 주름진 경계면에서의 상대적으로 간단한 분산 효과등이 시간차 탐사에 대한 상당한 영향을 미침을 보여주었다. 또한, 상부 토양에서의 포화도의 변화는 심지어 심부의 주름진 경계면보다도 더 탄성파 신호에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다. 현장에서 측정된 반복된 (시간차) 2차원 탄성파탐사 자료들 사이의 정규화원 RMS(Root-mean-square) 차이와 수치적으로 계산된 차이와의 전체적인 일치는 더 많은 연구가 필요함을 알 수 있다. 향후 진행될 연구는 micro VSP 배영과 매우 조밀한 굴절법 탐사를 이용해서 풍화 지역의 탄성 성질을 현장에서 측정하는 것이다. 본 연구의 결과는 중풍이냐 호주와 같이 카르스트 지형으로 생산에 어려움이 따르는 지역의 석유 생산 영상화와 같은 $CO_2$ 지중격리와 상관이 없는 분야에도 효과가 있을 것이다.