• 제목/요약/키워드: 시뮬레이션모형

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고자장 MRI에서의 영상 영역에 대한 B1+ 균질성 (B1+ Homogenizaion over Whole Field of View in High Field MRI)

  • 김홍준;손혁우;조영기;유형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.96-100
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    • 2012
  • 정 자장($B_0$)의 세기가 7 T(Tesla) 또는 9.4 T 고자기장 MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템은 정 자장의 세기가 1.5 T 또는 3 T MRI(Magnetic Resonance Imaging) 시스템에 비하여 인가된 RF(Radio Frequency) 필드의 높은 불균질성을 보여준다. 다채널(multi-channel) RF 코일에서는 인가된 RF 자장($B_1^+$)의 불균질성을 개선시키기 위해서 각각의 코일 소자(element)에 인가되는 전류의 크기와 위상을 독립적으로 조절할 수 있다. 선택된 관심 영역에서의 RF 자장이 균일하도록 RF 코일의 각 요소로 들어가는 최적화된 전류의 크기와 위상 값을 얻기 위해서 iterative 방법과 함께 convex 최적화 방법이 사용된다. 이러한 방법을 입증하기 위하여 9.4 T MRI 시스템에 RF 코일의 공진 주파수가 400 MHz을 가지는 다채널 전송 선로 코일이 인체 두상 모형과 함께 모델링되었으며, 이 코일에 의하여 자장이 얻어진다. 9.4 T MRI 시스템을 위한 시뮬레이션 결과가 자세히 논의된다.

경제성 관점에서 문화기술연구원설립에 대한 정책적 제언 -조직구조, 규모 및 설립시기를 중심으로- (Policy Suggestions for Establishing Culture Technology Institute from Economic Point of View)

  • 이용규;주혜성
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.257-266
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    • 2011
  • 문화기술연구원(이하 CT연구원)의 설립이 현재 논의 중에 있다. 외국의 경우에는 CT 분야는 민간부분이 시장을 주도하는 모델을 지향하고 있다. 따라서 우리나라가 벤치마킹할 수 있는 정부출연형태의 연구기관을 해외에서 찾아보기 어렵다. 이러한 상황에서 CT연구원의 조직구조, 규모 및 설립시기에 대하여 다양한 주장이 제기되고 있다. 본 연구는 CT연구원을 신설할 것인가 혹은 기존 연구조직을 흡수할 것인가와 연구 조직을 통합 분산하는 것을 기준으로 4가지 유형으로 구분하였다. 그리고 4가지의 기준을 적용하여 이들을 평가하여 흡수-분산형을 바람직한 조직구조로 제시하였다. 또한, 독립적인 연구원으로 전환하여 얻을 수 있는 편익을 측정하기 위하여 시뮬레이션 모형을 개발하고, 여기에서 도출된 결과를 토대로 CT연구원은 예산은 최소 1200억 원 그리고 연구원의 인원은 최소 300명이 되어야 경제적 실익이 발생하는 것으로 추정하였다. 하지만, CT연구원의 설립여부는 경제성 분석의 결과 이외에 정책성 요인, 생산유발효과, 외부성, 민간투자유치규모 등 여러 요인들을 토대로 최종 결정하여야 한다. 또한, 신설될 CT연구원이 기존 정부출연 연구기관과는 다른 연구영역을 담당할 경우에는 정책적인 판단에 의해 설립 규모와 시기를 결정할 수 있을 것으로 판단하였다.

조이스틱을 이용한 선박의 입출항 및 접이안 시스템의 제어 알고리즘 개발 (Development of Control Algorithm for Ship Berthing and Unberthing Systems Using a Joystick)

  • 홍성국;정윤하;김선영;원문철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.325-332
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    • 2007
  • 본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.

다중 추적자 영상을 위한 컴프턴 카메라 (Multi-tracer Imaging of a Compton Camera)

  • 김수미
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.18-27
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    • 2015
  • 컴프턴 산란 현상을 이용하여 전자적 집속 방법으로 영상화하는 컴프턴카메라는 고민감도 및 고에너지 해상도의 장점을 이용하여 핵의학 응용분야에 대한 잠재력이 큰 영상 시스템이다. 본 논문에서는 컴프턴카메라를 이용한 다중 추적자 영상의 효용성 평가와 정확한 3차원 단면영상 촬영을 위한 Orlov 조건을 만족하는 회전하는 컴프턴카메라의 구조를 조사하였다. 140/511 keV의 방사선원의 소프트웨어 모형을 구성하고 이에 대한 몬테카를로 전산모사 시뮬레이션을 수행하여 리스트모드 배열된 부분집합 기댓값 최대화 방법으로 재구성된 다중 추적자 영상으로 컴프턴카메라의 효용성을 검증하였다. 산란부와 흡수부를 평행하게 위치시킨 고정된 컴프턴카메라와 촬영대상 주위 $360^{\circ}$를 회전하는 컴프턴카메라를 구성하여 검출된 투사선의 구좌표계 각도에 대한 히스토그램을 비교 평가하였다. 140/511 keV의 동시 계측된 몬테카를로 전산모사 데이터의 다중 추적자 영상이 2차원 및 3차원 재구성 시 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 회전된 컴프턴카메라의 경우, 회전각도에 반비례하여 3차원 영상재구성에 필요한 유효 투사선이 증가하였다. 26분의 계산 시간 및 5백만개의 적절한 유효 투사선의 개수를 고려할 때 컴프턴카메라의 회전각은 $30^{\circ}$가 현실적으로 적절할 것이며 증가한 검출 시간은 다중 컴프턴카메라를 구성하여 해결할 수 있다. 본 논문에서 고찰한 고민감도 및 고에너지 해상도를 가진 컴프턴 카메라는 다중추적자 영상화를 위해 적합한 시스템이며 생화학 및 생리학적 상태 변화에 대한 임상 정보를 제공하며 각종 질병 진단 및 치료 방법 개발 등에 기여할 수 있는 잠재력이 있는 영상 시스템이다.

3차원불규칙파동장하의 진동수주형 파력발전구조물에서 불규칙공기흐름의 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation of Irregular Airflow within Wave Power Converter Using OWC by Action of 3-Dimensional Irregular Waves)

  • 이광호;박정현;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.189-202
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    • 2012
  • 공기실 내에서 해수면의 상하운동을 공기흐름으로 변환하고, 이를 터빈의 구동력으로 이용하는 진동수주형(OWC; Oscillating Water Column)의 파력발전시스템은 파랑에너지흡수장치 중에 가장 효율적인 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 3차원불규칙파수치파동수로에 기초한 3D-NIT(3-Dimensional Numerical Irregular wave Tank)모델을 규칙파동장에 적용하여 산정된 공기실 내 수위변동의 시간변화로부터 공기흐름속도를 추정하고, 이의 결과와 수리모형실험으로부터 얻어진 공기흐름속도와를 비교하여 본 3D-NIT모델의 적용성을 검토하였다. 또한, 불규칙파동장하의 OWC파력발전구조물에서 공기실 내 공기흐름의 해석에 3D-NIT모델을 적용하여 입사주파수스펙트럼의 변화에 따른 공기흐름 주파수스펙트럼의 변화특성, 구조물의 존재여부에 따른 공기실 위치에서 주파수스펙트럼의 변화특성 및 구조물에 의한 반사율의 변화특성 등을 검토하였다. 이로부터 공기실 내에서 수위변동 및 공기흐름의 시계열 자료에서 위상차가 존재하며, 공기실 내의 공진에 의해 수위변동의 주파수스펙트럼에서 첨두치가 증폭되는 현상 등을 알 수 있었다.

호남고속철도 터널 단면선정을 위한 미기압파 특성 분석에 관한 연구 (A study on the characteristics of Micro Pressure wave for the optimum cross-section design in Honam high speed railway)

  • 김선홍;문연오;석진호;김기림;김찬동;유호식
    • 한국암반공학회:학술대회논문집
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    • 한국암반공학회 2008년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.51-68
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    • 2008
  • 고속열차의 터널 진입시 발생하는 압력파는 압축파의 형태로 터널내부를 전파하여 터널출구에 도달할 때에는 펄스형태의 충격성 압출파로 방사된다. 터널에서 방사된 압축파는 특정한 방향으로 전파되는 것이 아니라 전방향으로 확산되며, 압축파의 크기가 크면 주변 환경에 대한 환경소음 및 진동문제를 야기하게 되는데, 이를 미기압파(Micro Pressure wave)라 한다. 이러한 미기압파는 열차의 주행속도, 터널연장, 터널 및 열차의 단면적 등에 의존하므로 고속철도 터널의 적정단면을 결정하기 위하여 반드시 고려해야 된다. 이에, 본 논문에서는 호남고속철도 단면결정사례를 통하여 단면규모별 수치해석결과에 의한 미기압 기준 만족여부 및 최적단면선정과정을 소개하였다. 호남고속철도의 단면결정사례에서는 경부고속철도 화신 5 터널에서 터널내 압력 및 터널 출구에서의 미기압을 실측하여, 수치시뮬레이션의 입력조건으로 사용된 각종 매개변수 등의 적정성을 비교 검증하였으며, 모형실험을 통하여 합리적인 미기압과 저감대책을 제시하였다.

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소득계층별 기대여명 차이를 반영한 국민연금 노령연금수급자의 수급부담구조 분석 (Benefit-Cost Analysis of National Pensioners by Income and Life Expectancy)

  • 한정림;이항석
    • 응용통계연구
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    • 제27권2호
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    • pp.211-226
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    • 2014
  • 국민연금 노령연금 수급자를 대상으로 소득계층별 차별 사망력과 기대여명을 산출하고, 그 결과를 반영하여 노령 연금 수급자의 수급부담구조를 분석하였다. 분석을 위해 노령연금 수급자의 소득계층에 대한 구분은 생애평균소득을 기준으로 3분위로 세분화하였으며, 사망확률 추정을 위해서 사용된 함수는 고연령 사망확률 추정에 주로 사용되는 gompertz모형을 사용하였다. 산출된 기대여명을 이용하여 소득계층별로 생애 총 연금급여액 규모를 추정함으로서 수익비, 내부수익률 및 후세대 부담전가량 분석의 정확성을 높이는데 기여하였다. 기대여명 추정 결과 60세 남자의 기대여명은 약 23.10년이며, 소득계층별로는 21.69~24.63년의 차이를 보이고 있다. 60세 여자의 기대여명은 약 28.84년이며, 소득계층별로는 27.63~29.81년의 차이를 보이고 있다. 즉 하위소득계층의 기대여명의 경우 소득계층을 통합한 경우의 기대여명보다 1.21~1.41년 낮게 추정되었으며, 상위 소득계층의 경우에는 0.97~1.53년 높게 추정되었다. 산출된 기대여명을 사용하여 수익비를 분석한 결과 하위 소득계층의 경우 약 2.68~4.83% 낮게 분석되었으며 상위 소득계층의 경우에는 2.07~4.98% 높게 분석되었다. 내부수익률은 하위 소득계층의 경우 약 0.00~0.74% 낮고 상위 소득계층의 경우에는 0.03~1.73% 높게 분석되었으며, 후세대 부담전가량은 하위 소득계층의 경우 약 3.00~5.74% 낮고 상위 소득계층의 경우에는 2.53~9.68% 높게 분석되었다. 분석 결과는 노령연금 수급자에 대한 소득계층별 기대여명 추정을 통해 나타난 수급부담구조 분석의 결과로서, 기존의 소득계층별 기대여명을 고려하지 않은 시뮬레이션 분석과는 차별성이 있으며, 소득재분배 효과가 있는 국민연금 노령연금 수급자의 수급 부담구조분석 결과에 대한 대표성을 지닌다.

SMART Highway 오르막차로 설치 필요성 및 기준 연구 (Necessity of Climbing Lane on SMART Highway and its Design Guidelines)

  • 김상구;김영춘;심대영;이용문;김종원;김흥래
    • 대한교통학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.473-486
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    • 2014
  • 본 연구는 SMART Highway에서 종단선형에 따른 표준트럭의 교통영향을 분석하여 오르막차로 설치 필요성을 검토하고 오르막차로 필요 시 경사길이에 따른 속도변화 곡선을 구하여 제시하는 것을 목적으로 한다. SMART Highway는 미래 고속도로이므로 표준트럭의 실제 주행실험이 불가능하여 VISSIM 시뮬레이션 모형을 이용하여 오르막구간에서 표준트럭의 속도변화를 구하였다. 오르막차로의 표준트럭은 100kg/kW(170lb/hp)로 결정하고 진입속도는 장래 여건을 고려하여 90, 100, 110km/h로 설정하였다. 본 연구결과는 SMART Highway 환경하에서 종단선형 1, 2%에서 오르막차로는 필요하지 않고 3%의 오르막구간에서만 설치 필요성이 있음을 제시하였다. 3% 종단선형에서 오르막차로를 설치하기 위해 진입속도 90, 100, 110km/h에서 경사길이에 따른 트럭의 속도변화 곡선을 제시하였고 오르막차로 설치 위치도 제시하였다.

재정지출의 시점 간 재원배분 조정에 따른 경기조절 효과성에 관한 연구 (A Study on the Effectiveness of Inter-temporal Reallocation of Fiscal Expenditure in Korea)

  • 김성태;허석균
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제35권2호
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    • pp.71-105
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    • 2013
  • 최근 유로지역의 재정위기 등으로 재정건전성의 중요성이 부각되면서 경기조절을 위한 수단으로 추경과 같은 통상적인 재정확장 수단 이외에 재정의 조기집행이 강조되고 있다. 원칙적으로 재정의 조기집행은 재정건전성에 영향을 미치지 않으면서 예산범위 내에서 시점 간 재원배분 조정을 통해 경기변동에 대응하는 재정정책 수단이다. 본 연구에서는 재정의 조기집행과 같이 재정지출의 시점 간 재원배분 조정이 경기조절에 얼마나 효과적인지를 실증적으로 살펴보고 있다. 구체적으로 우리나라의 통합재정수지 자료를 이용하여 계절적 요인을 제외한 1년 이내 주기의 변동을 추정한 후, 이를 시점 간 재원배분 조정 규모로 정의하고 종속변수인 실질 경제성장률에 대한 회귀분석을 실시하였다. 그 결과, 재정지출의 시점 간 재원배분 조정의 경기조절효과는 정책효과의 시차가 있기는 하지만 대체로 유의하게 나타났다. 한편, 거시모형을 이용한 시뮬레이션 결과, 특정 시점의 재원배분 변동은 동일 회계연도의 인접 시점에 반대 방향으로의 재원배분 조정이 있을 것임을 의미하는바, 전체적인 경기조절효과는 크지 않은 것으로 나타났다. 다만, 시점 간 재원배분 조정은 주요 거시경제변수의 변동성을 하락시켜 거시경제 안정화에 일부 기여하는 것으로 나타났다. 특히 이러한 안정화 효과는 금융위기 기간에는 명확하게 나타난 반면, 통상적인 경기변동 기간에는 그리 크지 않은 것으로 나타났다.

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타의 스팬길이에 따른 면적 변화가 침로안정성에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Rudder Area with Reference to Changes in Span Distance on Course Stability of a Ship)

  • 손경호;이경우;김현수;김윤수;하문근
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1-14
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    • 1996
  • IMO 조종성잠정기준 4가지 항목중, 특히 비대선형의 경우 침로안정성이 문제시될 수 있다. 본 연구의 목적은 타의 스팬길이에 따른 면적 변화가 침로안정성에 미치는 영향을 조사함으로써, 타면적 증감에 의한 침로안정성 개선 방법을 모색하고자 한다. 본 연구에서는 타직압력과 관련된 실험 정수들과 조종유체력미계수와의 관계를 정식화하였고, 타직압력과 관련된 각종 구속모형시험을 실시하여 타면적 변화에 따른 조정유체력미계수의 변화를 구하고, 이로부터 침로안정성을 비교, 분석하였다. 또한 조종성 시뮬레이션 기법을 이용하여 타면적 증감에 따른 조종성능 개선 효과를 검토하였다. 연구 결과, 타면적 증가는 침로안정성을 저해할 가능성이 있으며, 그 원인은 스팬길이 증가로 인한 타 상부와 선미 오버행 하부의 공간이 작아지기 때문이다. 이 공간은 조종운동시정류계수에 큰 영향을 미치며, 이것이 침로안정성과 관련된다는 것을 알 수 있었다.

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