• 제목/요약/키워드: 운동 관측

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CUDA FORTEAN을 이용한 GPU 가속 운동파모형 적용성 분석 (Application Analysis of GPU-Accelerated Kinematic Wave Model Using CUDA Fortran)

  • 김보람;김형준;김수영;윤광석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.346-346
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    • 2022
  • 본 연구에서는 GPU(Graphic Processing Unit) 가속 분포형모형을 실제 유역에 적용하여 강우 유출모의 결과의 정확성과 모의시간의 효율성에 대한 분석을 수행하였다. 분포형모형의 지배방정식은 운동파모형과 Green-Ampt모형으로 구성되어 있으며, 운동파모형은 유한체적법을 이용하여 이산화 하였다. GPU 가속 모형은 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 포트란(Fortran)을 사용하여 개발된 모형으로 수치모의시 연산시간 단축을 고려한 모형이다. 모형의 정확성과 효율성은 미호천 유역에서 발생하는 강우유출현상에 GPU 가속 운동파모형을 적용하여 분석하였다. 수치모의 결과값은 대상유역에 속한 수위관측소의 관측값과 비교하여 정확성을 검증하였고, 수치모의 소요시간은 CPU(Central Processing Unit) 기반 운동파모형의 수치모의 소요시간과 비교하여 효율성을 검증하였다. GPU 가속 운동파모형의 수치모의 결과는 관측값과 유사한 결과를 나타냈으며, 수치모의 소요시간은 본 연구에 사용된 장비를 기준으로 최대 100배 정도 단축되었다.

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선박운동제어를 위한 비선형 관측기 설계 (Nonlinear Observer Design for Dynamic Positioning Control of a Surface Vessel)

  • 김영복;장지성
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.79-85
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    • 2012
  • 본 논문에서는 항내에서 저속으로 운동(항해)하는 선박의 운동제어문제에 대해 고려하고 있다. 항내에서는 특히 그 운동속도가 느리므로 일반 항해에서와는 달이 저주파대역에서의 운동특성이 중요하다. 대부분의 중대형선박이 항내에서 터그보트에 의해 접안시설로 이동하게 된다. 이러한 사실을 고려하여 대상선박이 4기의 터그보트에 의해 제어되는 선박의 제어계 설계문제에 대해 고찰하고 있다. 주요 연구내용은 크게 두가지로 구분된다. 첫째 비선형특성이 강하게 포함되어있는 선박운동특성을 고려하여 비선형관측기를 설계한다. 이것은 특히 저주파수 대역에서 선박의 위치와 속도 등 제어신호를 계산하는데 필요한 정보를 추정하는데 유효한 방법으로 잘 알려져 있다. 이를 기반으로 외란 등에 강인한 슬라이딩모드 제어기를 설계한다. 결과적으로 비선형관측기를 포함한 슬라이딩모드제어기의 유용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 이 결과는 실험을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것이다.

지식공간론을 활용한 천문학 개념의 위계 분석 (Hierarchical Analysis of Astronomical Concepts Using the Knowledge Space Theory)

  • 윤마병;김희수;이항로
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.31-31
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    • 2010
  • 고등학교 지구과학에서 다루는 천문학 개념의 위계를 밝히고, 그에 따른 교수-학습의 효과를 알아보기 위해 지식공간론을 활용하여 학습과제 속에서 내재되어 있는 학습자의 지식상태를 분석하였다. 고등학교 학생들의 천문학적 공간개념에 대한 구성 요인 간 위계는 '공간위치 $\rightarrow$ 공간추리 $\rightarrow$ 공간변화' 순이었다. 학습자의 천문학적 공간개념 점수가 같아도 개념의 구조화( 지식상태 )가 다르게 나타나는 경우가 있었다. 이는 학습자에 따라 개별화 학습의 처방이 달라져야 함을 시사한다. 천체관측 개념의 위계는 '지구운동 $\rightarrow$ 천구좌표계 $\rightarrow$ 천체관측( 망원경 원리 $\rightarrow$ 망원경 설치 $\rightarrow$ 망원경 관측 )' 순으로 분석되었으며 2007개정교육과정에서 제시하는 순서와는 차이가 있었다. 고등학생들의 천체관측 개념에 대한 지식상태 분석에서 개념의 구조화가 잘 이루어진 학생의 경우에는 하위 위계를 이루는 지구운동과 천구좌표계, 망원경 원리에 관한 문항을 잘 맞추었고, 상위 위계에 있는 망원경 설치와 관측 문항에서 정답률이 낮았다. 그러나 개념의 구조화가 덜 이루어진 학생의 지식상태는 하위 위계를 이루는 지구 운동 관련 문항에서 더 많이 틀렸고, 최상위 위계( 망원경 설치, 관측 )를 이루는 문항에 대한 정답률이 높았다. 지구과학I의 천체관측 단원에 대하여 학습자의 심리적 위계와 교과서의 논리 위계에 따라 학습과제를 제시하여 교수-학습한 결과, 개념의 형성률은 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 유의미( p & .05 )하게 더 높았다.

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IQ Persei의 근성점 운동 (ON THE APSIDAL MOTION OF IQ PERSEI)

  • 이충욱;김천휘;오규동;변용익
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제20권4호
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    • pp.261-268
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    • 2003
  • 근성점 운동을 하는 IQ Per의 극심 시각 관측을 2002년 11월과 12월에 걸쳐 4일간 VR파장 영역에서 수행하였다. 이 관측으로부터 4개의 새로운 극심시각을 결정하였다. 우리의 극심시각과 여러 문헌으로부터 수집 한 극심시각을 이용하여 IQ Per의 근성점 운동을 분석하였다. 우리가 구한 항성 주기 $P_{s}$와 근성점 운동 주기 U는 Degirmenci(1997)의 것보다 약 0.035초와 0.2년 약간 길게 각각 계산되었다. 이 논문에서 새로 구한 IQ Per의 근성점 운동 변수들은 Degirmenci(1997)가 결정한 변수들과 거의 일치하고 있다. 우리의 결과는 그가 관측으로 구한 IQ Per의 내부 밀도 상수 $k_{2obs}$ = 0.0038와 약5% 이내에서 관측치와 이론치가 일치한다는 그의 결론을 지지한다.

우주측지 VLBI를 이용한 한반도 지각판 운동 예비 연구 (PRELIMINARY STUDY ON THE PLATE MOTION IN KOREAN PENINSULA WITH NEW KOREAN VLBI ARRAY)

  • 곽영희;;조정호
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제23권4호
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    • pp.345-354
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    • 2006
  • 지난 20여년간 우주 측지 기술 발달에 힘입어 한반도지역이 유라시아판과는 독립적인 아무르(Amur)라고 하는 작은 지각판에 속해있다는 가설이 논의되어 오고 있다. 지금까지 아무르판의 운동을 추정하기 위해 GPS 데이터를 바탕으로 한 연구들이 몇몇 있었으나 이 논문에서 보이고 있듯이 그 GPS 결과들이 서로 잘 일치하지 않음을 알 수 있다. 국내 GPS 관측국 데이터를 이용한 판 운동 파라미터의 추정결과 또한 여러 연구결과들과 차이를 보이고 있다. 이러한 GPS해석결과를 판별하기 위해서는 GPS와는 독립적인 우주 측지 관측이 필요하다 앞으로 및 몇년 이내에 국내에 4개의 VLBI 관측국이 설치될 것이다. 국내 VLBI 관측국 사이의 기선이 일반적인 VLBI 관측 기선보다 짧다고 여겨질 수 있겠지만 이 논문의 북미판상의 기선이 짧은 작은 VLBI 어레이를 이용한 시뮬레이션에서 보이고 있듯이 작은 크기의 어레이도 지각판 운동파라미터를 충분히 결정할 수가 있음을 알 수 있다. 이 논문에서는 일반적인 VLBI관측오차를 가정하여 아무르판 운동 파라미터 결정의 정확도를 추산하였다. 관측국 이동속도의 관측 정밀도가 0.2mm-0.5mm/y정도에 이를 경우 그 결과는 GPS를 이용하였던 이전의 아무르판 운동연구 결과를 판별할 수 있을 것이고 아무르 플레이트의 존재여부도 확인할 수 있을 것으로 기대된다.

소하천 유역의 유출변화 특성분석 (An Analysis of Runoff Characteristics at Creeks)

  • 정재욱;윤세의
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.75-83
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    • 2001
  • 본 연구에서는 자연형하천으로 정비된 소하천의 실태조사를 통해 정비현황의 문제점을 조사하였다. 수원천 수계에 포함된 창사천을 대상으로 현장관측을 실시하였다. 창사천에서 관측된 강우량, 유속, 수심 등의 자료를 이용하여 운동파 모형의 적용성을 평가하였으며, 실무에서 널리 사용되고 있는 SCS, Clark, RRL 모형과도 비교하였다. 운동파방정식을 창사천유역에 적용했을 때 실측치와 비교적 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

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외란 전향 보상기를 이용한 관성 추정기 및 효율적인 외란 관측기에 대한 연구 (A Study On Moment Estimator Using Disturbance Feedforward Compensator And Effective Disturbance Observer)

  • 조용규;김민영;김준석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.976-977
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    • 2006
  • 선형전동기와 같은 선형운동을 하는 기기에서 원형운동을 하는 경우 속도가 0 이되는 부분에서 비선형적인 마찰력이 작용하며 이로 인한 운동괘적의 외곡 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 마찰력을 비롯한 모든 외란을 하나의 비선형적인 외란으로 간주하여 실용적으로 사용할 수 있는 간단한 형태의 외란 관측기를 제시한다. 또한 모든 외란 관측기에서 피할수 없는 문제의 하나인 전동기 관성(모멘트)의 변동 문제를 해결하기 위하여 제한적이지만 매우 효과적으로 관성을 추정해낼 수 있는 새로운 방법을 제안한다.

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지구과학 교과 영역 탐구 활동 소재로서의 월면 회전 (An Inquiry Activity in the Subject Matter of Earth Science: Apparent Rotation of Lunar Configuration)

  • 김혁
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.591-605
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    • 2006
  • 본 연구는 달의 일주 운동에서 관찰되는 월면 무늬의 겉보기 회전 운동에 관해서 정량적으로 기술하고 관측 결과를 제시하여 지구과학 교과 관점에서 지구 자전 현상과의 연관성을 고찰하였다. 이러한 연구를 통하여 달의 일주 운동 관측이 지구과학 교과 영역에서 수행할 수 있는 탐구활동 소재 중의 하나로 구성될 수 있다는 것을 제시하고자 한다. 월면 무늬 회전은 지표면에 서 있는 관측자가 일주 운동하고 있는 달을 보고 있을 때 달 표면에 있는 어두운 무늬들이 지평선에 대해서 회전하고 있는 것처럼 보이는 현상이다. 이 현상은 육안으로도 쉽게 관측되므로 지구과학 탐구 요소로서 의문을 품어볼 만한 자연현상임에도 불구하고 이 현상을 지구 자전과 관련된 내용으로 소개하고 있는 지구과학 전공 영역 서적을 찾아보기가 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 월면 회전 현상의 이론적인 원리를 수학적으로 상세히 유도하고, 실제관측을 통하여 이 현상이 지구과학 교과 영역의 탐구 소재로서 개발될 수 있는 가능성을 제시하였다. 또한 월면의 역회전 현상을 제시하고, 이를 수학적으로 증명하였으며 정성적인 이해가 가능하도록 설명 방법을 고안하여 소개하였다.

Kinematic Study of Northern Filament in Orion Molecular Clouds Complex By 12CO Radio Observation

  • Jo, Hoon;Sohn, Jungjoo;Kim, ShinYoung;Lee, Jee Won;Kim, Sungsoo;Morris, Mark
    • 천문학회보
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    • 제43권2호
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    • pp.52.1-52.1
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    • 2018
  • Orion Molecular Clouds Complex(OMC) 분자운에는 별 생성은 없으면서 은하면 방향으로 누워있는 큰 규모($10^{\circ}{\times}0.5^{\circ}$)의 필라멘트 구조가 있다. 본 연구는 북쪽 필라멘트(이하 NF)를 대상으로 12CO (J = 1-0) 선 관측 데이터를 이용하여 필라멘트의 운동학적 연구를 수행함으로서 은하면과의 상관관계를 알아보고자 하였다. 관측은 공간분해능은 2 arcmin인 SRAO(Seoul Radio Astronomy Observatory)의 6m 밀리미터 망원경이 사용되었고 큰 규모로 인해 은하면으로부터 먼 순서로 NF1, NF2, NF3 세 곳으로 관측 지역이 정해졌다. 연구결과 필라멘트는 매우 낮은 수준의 12CO (J = 2-1)과 티끌 분포에서 자기장을 따라 은하면 방향으로 연계되어 보였다. 밀도 분포에서는 SRAO 12CO (J = 1-0) 적분강도와 Planck 위성의 12CO (J = 2-1)과 티끌 자료를 이용했을 때, 12CO와 성간 티끌은 주로 은하면에 수직인 방향에서 밀도가 높았다. 속도 분포와 위치 속도 분석을 통해 NF는 단일 구조의 분자운 형태이고 NF2 하단에서는 회전 운동의 가능성이 확인되었다. NF3는 자기장에 의해 생성된 나선형 회전을 하고 있으며, NF2와 NF3를 따라 은하면을 향하여 12CO (J = 1-0)를 비롯한 물질이 흐르고 있음도 확인되었다. 하지만 은하면을 향하여 물질이 흐르는 원인을 제공하는 천체가 무엇인지와 NF1과 NF2 상단의 회전 운동은 확인 할 수 없었으며 이들 지역에 대한 상세한 관측이 요구된다.

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공생별 Z And의 특이 분광선 연구

  • 이선아;형식
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.120-120
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    • 2010
  • 두 개의 별로 구성되었을 것이라고 여겨진 공생별은 밝기변화는 궤도운동에 따라 밝기가 변하는 것으로 알려졌다. 분광 관측 자료에는 이러한 궤도 변화 외에도 다양한 요소가 밝기 변화에 관여하는 것이 특성으로 나타난다. 또한 공생별은 밝기가 급격하게 증가하고 혹은 감소하기도 하는데, 이는 폭발에 기인하는 것으로 판단된다. 이러한 변화, 궤도 운동에 따라 기하학적 변화와 폭발 현상을 모두 볼 수 있는 대표적인 공생별이 Z And이다. 우리는 선행연구(MIKOLAJEWSKA & KENYON, 1996)에서 발표한 저분산 분광 자료를 이용하여 위상별로 변하는 상대적 선세기 변화를 조사하였다. MIKOLAJEWSKA & KENYON (1996)의 자료는 저분산 기기로(${\Delta\lambda\sim}3{\AA}$), HeI, HII, [OIII]5007, [NeV]등이 관측되었는데, 이러한 선들의 세기를 광이온 모델을 이용하여 예측한 후, 공생별 가스를 이온화시킨 중심별(WD)의 물리적 특성을 연구하였다. 또한 Hyung & Aller가 2002년 8월 12일 Lick Observatory에서 Hamilton Echelle Spectrograph (HES)를 사용하여 3600초 노출 관측한 고 분산 분광자료(${\Delta\lambda\sim}0.1{\AA}$)도 분석하였다. HES 관측 자료는 공생별의 위상이 $\Phi$=0.22이며, HES자료는 $3470{\AA}-9775{\AA}$에서 HI, HII, HeI, HeII, NII, NIII, OII, [OI], [OII], [OIII] 등이 있었다. 이 선들의 선 윤곽을 IRAF와 StarLink/Dipso를 이용하여 분석하고, 각 성분이 위상($\Phi$=0.22)인 상태에서의 관측자에 대해 어떠한 기하학적인 구조를 가지고 있는지 연구하였다. CLOUDY를 사용하여 광 이온 모형성운을 만들어 화학원소 및 성운가스의 물리적 조건을 연구하였다. Z And의 수소의 수밀도($N_H$)는 $10^{8.5}/cm^3$으로 가정하였다. 중심별 온도는 약 110,000K, 광도는 태양의 2000배로 추정되었다.

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