• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.15-22
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• 2016

분자의 진동(특히, 뒤틀림 운동)은 분자의 반응성과 동역학적 특성을 결정하는 중요한 요인이다. 특히, 분자내 메틸기의 뒤틀림 운동은 매우 흔히 관찰되지만, 이 운동을 분광학 실험으로 관찰하고 이론적으로 설명하는 것은 여전히 어려운 과제이다. 여러 양자화학 소프트웨어가 상용화되어 있지만, 뒤틀림 운동과 같은 주기적인 퍼텐셜 에너지를 갖는 운동을 기술하기 위해서는 뒤틀림 운동을 위한 양자화학 솔버가 필요하다. 따라서, 우리는 EDISON의 양자화학 솔버(1차원 슈레딩거 방정식(LagChem), 작은 유기 분자의 분광스펙트럼 분석을 위한 양자 소프트웨어(SGU-QASSO))들을 이용하여 $2-C_3H_5Br$의 ZEKE/MATI (J.Chem.Phys.119,12351(2003),Zero kinetic energy/mass-analyzed threshold ionization)스펙트럼을 이해하고 해석해보았다. $2-C_3H_5Br$ 분자는 메틸기의 강한 뒤틀림 운동을 관찰 할 수 있는 비교적 간단한 분자이기 때문에 뒤틀림 운동 분석을 위한 실험대상으로 적절하다(J.Chem.Phys.119,12352(2003)). $2-C_3H_5Br$ 분자의ZEKE/MATI스펙트럼의 결과는 EDISON양자화학 솔버를 통해 성공적으로 재현되었다. 각 진동 전이의 진동수와 세기는 실험 결과와 일치했으며, 진동 상태에 따른 파동 함수도 구할수 있었다. 이를 바탕으로 thietane 분자와 같은 고리분자의 ring-puckering운동에 대해 이해하려 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.117-124
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• 2019

대규모 유한요소 모델을 빠르게 해석하기는 위해서 병렬 희소 솔버를 필수적으로 적용해야 한다. 이 논문에서는 미세하게 변화하는 시스템 행렬을 대상으로 연속적으로 해를 구해야 하는 문제에서 효율적으로 적용가능한 반복-직접 희소 솔버 조합 기법을 소개한다. 반복-직접 희소 솔버 조합 기법은 병렬 희소 솔버 패키지인 PARDISO에 제안 및 구현된 기법으로 새롭게 행렬값이 갱신된 선형 시스템의 해를 구할 때 이전 선형 시스템에 적용된 직접 희소 솔버의 행렬 분해(factorization) 결과를 Krylov 반복 희소 솔버의 preconditioner로 활용하는 방법을 의미한다. PARDISO에서는 미리 설정된 반복 회수까지 해가 수렴하지 않으면 직접 희소 솔버로 해를 구하며, 이후 이어지는 갱신된 선형 시스템의 해를 구할 때는 최종적으로 사용된 직법 희소 솔버의 행렬 분해 결과를 preconditioner로 사용한다. 이 연구에서는 첫 번째 Krylov 반복 단계에서 소요되는 시간을 동적으로 계산하여 최대 반복 회수를 설정하는 기법을 제안하였으며, 주파수 영역 해석에 적용하여 그 효과를 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.789-792
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• 2019

최근 IT 기술의 발전으로 웹 기반 시뮬레이션이 많은 연구에 도움을 주고 있다. EDISON은 그러한 시뮬레이션 환경을 제공해주는 플랫폼으로 전산열유체, 나노물리, 계산화학, 등 다양한 전문분야의 앱(이하 솔버)을 제공해준다. 이러한 솔버는 사용자가 그 솔버에 맞는 간단한 파라미터들만 입력하면 다양한 결과를 알아서 계산해 주는 편의를 제공해 주지만 입력 데이터에 따라 작업 시간이 상당히 혹은 무한히 걸릴 수 있기 때문에 언제 끝날지 모르는 작업의 완료 여부를 수시로 확인해야만 하는 불편함이 있다. 때문에 그 시간을 예측할 수 있다면 수시로 확인하는 불편함을 줄일 수 있다. 또한 오랜 시간이 걸리는 작업의 결과를 미리 알 수 있으면 사용자들에게 큰 도움이 될 것이다. 이런 점에서 본 논문에서는 시뮬레이션의 작업 결과와 수행 시간의 예측 모델을 적용해 보았다. 본 논문에서는 계산화학분야의 uChem 솔버의 결과 예측을 진행하였는데 uChem 솔버는 1주기 및 2주기 원자들로 이루어진 화합물의 최적화된 상태의 에너지 값과 구조를 보여주는 프로그램이다. 예측을 진행한 결과 에너지는 99%이상의 상당히 높은 정확도를 얻을 수 있었고 수행 시간의 경우 약 90%의 정확도를 얻었다. 이를 통해서 사용자로 하여금 더욱 편리한 서비스를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.425-435
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• 2017

구조해석은 대기업뿐 만 아니라 중소 중견기업에서도 제품 납품을 위한 인증절차의 강화 및 개념설계에서 상세설계로 진행되는 프로세스에서의 시간 단축을 위해 시험과 함께 필수 절차로 활용되고 있다. 적은 비용으로 활용이 가능한 오픈소스 솔버는 자동으로 전처리 데이터를 생성해주는 상용 솔버와 다르게 격자와 같은 입력데이터가 문제가 있을 경우 계산단계에서 오류나 실패하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있기 때문에 비 전문가가 활용하기가 어렵다. 본 논문에서는 기존의 구조해석 오픈소스 솔버(Caculix, Code_Aster)를 이용하여 사용자가 손쉽게 기계적 구조 문제의 분석에 활용이 가능한 전 후 처리기를 개발하였다. 특히, 3D 모델, 격자, 시뮬레이션 조건, 결과 정보 분석 등의 각 단계에서 오픈소스 솔버에 따라서 상이한 형태의 데이터를 분석하고 그에 맞는 정확한 정보를 추출 및 생성하는 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 또한, 오픈소스 솔버의 계산 정확도를 높이고 오류를 방지하기 위하여 솔버 특성에 맞는 격자를 생성해주고 격자 모델의 자동 힐링 기능을 개발하였다. 마지막으로 해당 시스템의 정확성을 검증하기 위하여 사용소프트웨어와 비교한 검증 결과와 활용 결과를 설명한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.110-117
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• 2017

Multiscale Simulation은 sub-nano scale의 전자 구조에서부터 macro scale의 multibody system에 이르기까지 다양한 시간/공간 스케일을 관통하는 시뮬레이션 기법이다. 즉, 전자수준에서의 변화로 인한 분자 전체의 구조 변화와 그에 따른 기능의 변화를 알 수 있는 simulation 방법으로 다양한 스케일에서 분자의 정보를 얻을 수 있다는 점에서 최근 중요하게 여겨지는 시뮬레이션 방법 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 몇 가지의 EDISON_CHEM 솔버들을 조합하여 Multiscale Simulation의 가능성을 제시하고자 한다. 또한, 세부적으로 양자계산 시에 어떤 이론을 선택하여 계산하면 더 정확한지, basis set 선택 시 발생하는 basis set superposition error(BSSE)로 인한 분자 수준의 물성의 오차는 어느정도 인지 알아보고자 했다. 본 연구에서는 비교적 간단하지만 온실 가스이자 에너지원으로 각광받고 있는 메탄을 대상으로 하였다. 다양한 시공간 스케일을 다루는 에디슨 솔버들 중에 양자 수준의 계산을 할 수 있는 솔버로는 "GAMESS"를 이용했고, 이 결과를 통해 분자 수준의 물성을 알아보기 위한 솔버로는 "사용자 지정 역장을 사용한 일반 분자동력학(general_MD)"과 "두가지 서로 다른 종류의 LJ입자에 대한 분자동력 시뮬레이션 프로그램(sejong_lj))"을 이용했다. 메탄의 상 전이 과정에 대한 연구 결과 Hartree fock (HF) self-consistent theory를 통해 얻은 force field 보다는 Second-order Møller-Plesset (MP2) perturbation theory로 얻은 force field가 더 정확한 상 전이 온도를 예측한다는 것을 메탄의 coarse-grained simulation을 통해 알 수 있었다. 또한, MP2 이론으로 구한 force field에서 BSSE를 보정해주면 실험적으로 구한 메탄의 상 전이 온도와 더 근사한 값의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 전자 간의 상호작용을 더 정교하게 계산하는 MP2 이론으로 force field를 구해서 BSSE를 보정해주면 계산의 결과가 정확해진다는 것을 알 수 있었으며 이것이 EDISON_CHEM의 솔버들로 가능하다는 것을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권8호
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• pp.385-390
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• 2017

지속적으로 증가하는 소프트웨어 복잡성으로 인해, 모델 기반 개발 기법은 소프트웨어 개발에 있어 거의 필수적인 기법이 되고 있다. 그러나, 모델 기반 기법을 활용한다 하더라도 복잡한 소프트웨어를 위한 테스트 케이스 생성은 여전히 풀어야 할 숙제이다. 본 논문에서는, 커스텀 파서와 SMT 솔버를 이용해 UML 모델 기반에서 자동 테스트 데이터를 생성하는 기법을 제안한다. 제안된 기법을 이용하면, 모델이 액션 언어(action language)와 같은 플랫폼 독립적인 언어로 구현되어 있거나, 플랫폼 종속적인 언어로 기술되어 있더라도 테스트 입력을 생성할 수 있다. 또한, 모델에서 테스트 케이스를 효율적으로 생성하기 위해 콘콜릭 수행 기법을 적용하였다. 본 논문에서는, 제안된 테스트 데이터 생성 기법을 통해 현대 산타페의 파워윈도우 스위치 모델에 활용된 사례를 기술한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제3권2호
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• pp.107-115
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• 2015

유연 다물체 동역학은 실제 시스템을 가능한 유사하게 수치화하여 해석할 수 있기 때문에 일반 동역학 연구에 대한 차세대 주제로 각광을 받고 있다. 이러한 유연 다물체 동역학에 대한 해석 기술은 리커다인이라는 상용 소프트웨어에 효과적으로 적용되어 있는데, 특히 강체와 유연체를 통합하여 하나의 솔버에서 해석을 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 리커다인의 유연 다물체 동역학 솔버의 기술들을 살펴보고자 한다. 기본적으로 리커다인의 유연 다물체 동역학 해법은 동시회전 기법을 사용하는 증분 유한요소 정식화를 기존의 순환공식을 이용한 동역학 정식화에 결합함으로써 구현되어 진다. 이 과정에서 강체와 유연체 사이의 조인트나 힘 요소 등의 효율적 처리를 위해 가상 바디와 유연체 조인트 개념이 사용된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.11-20
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• 2023

본 논문에서는 손 동작을 포함한 전신 동작 생성이 가능하고 동작 생성 딜레이를 조절할 수 있는 새로운 딥러닝 기반 동작 복원 기술을 제안한다. 제안된 방법은 범용적으로 사용되는 센서인 바이브 트래커와 딥러닝 기술의 융합을 통해 더욱 정교한 동작 복원을 가능하게함과 동시에 IK 솔버(Inverse Kinematics solver)를 활용하여 발 미끄러짐 현상을 효과적으로 완화한다. 본 논문은 학습된 오토인코더(AutoEncoder)를 사용하여 트래커 데이터에 적절한 캐릭터 동작의 실시간 복원이 가능하고, 동작 복원 딜레이를 조절할 수 있는 방법을 제안한다. 복원된 전신 동작에 적합한 손 동작을 생성하기 위해 FCN(Fully Connected Network)을 사용하여 손 동작을 생성하고, 오토인코더에서 복원된 전신 동작과 FCN 에서 생성된 손 동작을 합쳐 손 동작이 포함된 캐릭터의 전신 동작을 생성할 수 있다. 앞서 딥러닝 기반의 방법으로 생성된 동작에서 발 미끄러짐 현상을 완화시키기 위해 본 논문에서는 IK 솔버 를 활용한다. 캐릭터의 발에 위치한 트래커를 IK 솔버의 엔드이펙터(end-effector)로 설정하여 캐릭터의 발 움직임을 정확하게 제어하고 보정하는 기술을 제안함으로써, 생성된 동작의 전반적인 정확성을 향상시켜 고품질의 동작을 생성한다. 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 딥러닝 기반 동작 복원에서 정확한 동작 생성과 사용자 입력에 따라 프레임 딜레이 조정이 가능함을 검증하였고, 생성된 전신 동작의 발미끄러짐 현상에 대해 IK 솔버가 적용되기 이전 전신 동작과 비교하여 보정에 대한 성능을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권5호
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• pp.485-493
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• 2020

Numerical analyses were performed using a one-dimensional Euler equation and Godunov Harten-Lax-Van Leer(HLL) Riemann solver in order to study the deceleration characteristics of a 155 mm projectile in a soft recovery system. The soft recovery system consisting of a series of pressure tubes is a system that decelerates the test projectile fired at supersonic speed using a high-pressure gas and filled water inside. Therefore, depending on the gas pressure and the amount of water filling, the deceleration and the exit velocity of the test projectile inside the pressure tube are determined. In this paper, the deceleration characteristics of the test projectile were analyzed according to the gas pressure and water mass filled.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2109-2110
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• 2006

유한요소법은 전자기, 기계, 또는 다른 공학 분야에서 다루는 풀기 어려운 복잡한 문제들을 해석하는데 널리 사용되고 있는 수치해석기법이다. CEMTool은 MATLAB과 유사한 과학기술 범용 패키지로서, 간편한 명령어 방식의 문법과 블록 다이어그램 설계, 이공학 전반의 함수 등의 다양한 기능들을 제공한다. 본 논문에서는 범용 공학 소프트웨어인 CEMTool 환경에서 실행되는 GUI 3D FEM 패키지에 대해 기술한다. FEM 해석의 일반적 단계인 전처리, 솔버, 후처리 단계별로 나누어 각 단계의 구조와 특징 등을 기존의 CEMTool 2D FEM 패키지, MATLAB PDE Toolbox, FEMLAB2.2와 비교하여 자세히 살펴보기로 한다.