• Title/Summary/Keyword: 초기속도장

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Wind field prediction through generative adversarial network (GAN) under tropical cyclones (생성적 적대 신경망 (GAN)을 통한 태풍 바람장 예측)

  • Na, Byoungjoon;Son, Sangyoung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.370-370
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    • 2021
  • 태풍으로 인한 피해를 줄이기 위해 경로, 강도 및 폭풍해일의 사전 예측은 매우 중요하다. 이중, 태풍의 경로와는 달리 강도 및 폭풍해일의 예측에 있어서 바람장은 수치 모델의 초기 입력값으로 요구되기 때문에 정확한 바람장 정보는 필수적이다. 대기 바람장 예측 방법은 크게 해석적 모델링, 라디오존데 측정과 위성 사진을 통한 산출로 구분할 수 있다. Holland의 해석적 모델링은 비교적 적은 입력값이 필요하지만 정확도가 낮고, 라디오존데 측정은 정확도가 높지만 점 측정에 가깝기 때문에 이차원 바람장을 산출하기에 한계가 있다. 위성 사진을 통한 바람장 산출은 위성기술의 고도화로 관측 채널 수 및 시공간 해상도가 크게 증가하고 있기 때문에 다양한 기법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 생성적 적대 신경망 (Generative Adversarial Network, GAN)을 통해 일련의 연속된 과거 적외 채널 위성 사진 흐름의 패턴을 학습시켜 미래 위성 사진을 예측하고, 예측된 연속적인 위성 사진들의 교차상관 (cross-correlation)을 통해 바람장을 산출하였다. GAN을 적용함에 있어 2011년부터 2019년까지 한반도 근방에 접근했던 태풍 중에 4등급 이상인 68개의 태풍의 한 시간 간격으로 촬영된 총 15,683개의 위성 사진을 학습시켜 생성된 이미지들은 실측 위성 사진들과 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 생성된 이미지들의 교차상관으로 얻어진 바람장 벡터들의 풍향, 풍속, 벡터 일관성 및 수치 모델과의 비교를 통해 각각의 벡터들의 품질 계수를 구하고 정확도가 높은 벡터들만 결과에 포함하였다. 마지막으로 국내 6개의 라디오존데 관측점에서의 실측 벡터와의 비교를 통해 본 연구 결과의 실효성을 검증하였다. 본 연구에서 확장하여, 이와 같이 AI 기법과 이미지 교차상관 기법을 사용하여 얻어진 바람장으로부터 태풍 강도예측에 필요한 요소인 태풍의 눈의 위치, 최고 속도와 태풍 반경을 직접적으로 산출할 수 있고. 이러한 위성 사진을 기반으로 한 바람장은 단순화된 해석적 바람장을 대체하여 폭풍 해일 모델링의 예측 성능 개선에 기여할 것으로 보여진다.

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여명궤도의 반복지상궤적 유지를 위한 궤도최적화 S/W 개발

  • Yun, Jae-Cheol;Jeong, Ok-Cheol;Lee, Byeong-Seon;Hwang, Yu-Ra
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2009.10a
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    • pp.26.3-27
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    • 2009
  • 한 기의 영상레이더 위성을 이용하여 동일한 촬영지역에 대해 적절한 기선벡터(Baseline)을 유지하는 두 장(scene)의 영상을 획득하여 그 지역의 정밀 표고차를 추출하는 레이더 간섭계(Interferometry) 임무를 수행하기 위해서는 반복지상궤적을 유지하도록 위성의 궤도를 주기적으로 조정해 주어야 한다. 이 연구에서는 반복지상궤적 유지 정밀도를 극대화시키기 위하여 최적의 기준궤도를 생성하고 이를 유지하기 위한 속도증분 및 궤도 조정 일정을 산출할 수 있는 궤도최적화 S/W 를 개발하였다. 이 연구의 최적 궤도 설계 문제는 다음과 같다. "시작시간 $T_0$에서 초기 접촉궤도 상태벡터 (ECEF 위치 및 속도벡터) $x_0$이고, 지상궤적반복주기 p 이후의 시간 $T_0+p$에서도 초기 접촉궤도 상태벡터와 동일한$x_0$가 되도록 궤도를 유지하려고 할 때, 여명 궤도(dawn-dusk and sun-synchronous orbit)에서 운영되는 위성의 연료소모(또는 속도증분)를 최소화시키는 가상의 궤도조정(maneuver) 횟수, 시기, 크기를 찾아라." 이 연구에서는 궤도최적화 문제를 풀기 위하여 GRACE 중력모델(GGM02C)이 적용된 수치적 방법의 위성궤도예측 알고리즘을 시스템 설계에 적용하였고, 매개변수 최적화 방법 중 구속조건이 있는 비선형 최적화 기법의 하나인 연속 2차 계획법(sequential quadratic programming)을 사용하여 해를 구하였다. 개발된 궤도최적화 S/W의 성능을 분석하기 위하여 고도 550km의 여명궤도를 돌며 지상궤적반복주기가 28일인 영상레이더 위성에 대해 적용하였다. 해석 결과를 통해, 비록 시스템의 비선형이 큼에도 불구하고 최소의 속도증분으로 정밀한 반복지상궤적이 유지됨을 알 수 있었다.

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Design and Implementation of Migration from IPv4 Network to Enterprise IPv6 Network (IP4 Network에서 Enterprise IPv6 Network로의 Migration 설계 및 구현)

  • 이진영;윤일;장경진;오선진
    • Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.687-690
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    • 2003
  • 오늘날 인터넷을 통한 모든 통신망이 끊임없이 발전하고 있는 가운데 IPv4가 가지는 문제점들이 치명적인 위협으로 대두되고 있다. 따라서, 폭발적인 인터넷 사용자 증가로 인한 IP address의 고갈과 느려져만 가는 인터넷 속도에 대해 대안이 필요하다. IPv4는 32bit 체계로 약 40억 개의 IP 주소를 가지고 있으나, 인터넷 초기의 무분별한 클래스를 사용하여 40억 개보다 적은 양의 주소를 사용 할 수 있게 되었다. IPv6는 128bit의 주소 체계를 가지고 있으며, 3.4 $10^{38}$개의, 천문학적인 주소를 할당 할 수 있으며, 보안성과 서비스 품질보장(QoS), 이동성 기존의 인터넷 속도의 가속 기능 등 다양한 장정들을 가지고 있다. 본 논문에서는 IPv4에서 IPv6로 진화해 가야 하는 시기적인 요소보다는 IPv6로의 공존해 나아가야 하는 기술적인 문제를 극복하기 위해 기존 IPv4망에서 IPv6 주소체계를 지원할 수 있도록 설계하고 Backbone network 구성에 일반적인 구현을 통하여 IGP와 EGP 구간의 라우팅 정보공유에 대하여 논의한다.

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MEMS IMU 기반 무인기 항법 시스템 설계와 성능 분석

  • Kim, Seong-Cheol;Park, Ji-Hwan;Hong, Jin-Seok;Song, Jin-U;Mun, Jeong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.475-478
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    • 2006
  • 본 논문에서는 소형 무인항공기의 정확한 위치, 속도, 자세 정보를 제공하기 위해 저급의 MEMS IMU를 이용한 항법 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 비행체의 직선운동과 회전운동을 측정할 수 있는 관성측정기와 위성신호를 수신하여 항체의 위치, 속도 정보를 제공하는 GPS 수신기, 지구 자기장 정보를 이용하여 방향각 정보를 제공하는 지자기 센서들로 구성되었다. SDINS와 약결합 방식의 칼만필터를 이용한 항법 시스템은 초기정렬 알고리즘과 센서 오차 보상 알고리즘, 자력계 보상 알고리즘 및 복합항법 알고리즘으로 나뉘며, 설계된 항법 알고리즘들은 시뮬레이션과 차량 실험을 통해서 성능을 분석하였다.

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태풍양상에 다른 해일의 수치해석적 특성

  • 강주환
    • Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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    • 1993.07a
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    • pp.175-177
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    • 1993
  • 열대성 저기압에 의해 발생되는 태풍 또는 폭풍은 주변해역에 평균수위상승(setup)을 유발하며 진행하게 된다. 우리나라에는 주로 하절기에 남해평양에서 발생한 해풍의 영향을 받아 해일 등의 피해를 입게 되는데, 이러한 해일은 여러가지 수위상승효과가 복합된 결과이다. 즉, 폭풍 도착전 발생하는 초기수위상승(initial setup), 저기압 중심 주변의 급격한 압력경사에 의한 수위상승(pressure setup), 폭풍의 진행속도가 발생된 파의 속도에 근접할 경우 압력차에 의한 수위상승이 더욱 증폭되는 장파수위상승(long wave setup), 바람과 바닥 마찰에 의한 수위상승(wind and bottom stress setup), Coriolis힘에 의한 수면상승(Coriolis setup) 등 여러 가지 효과에 의해 해일이 발생하게 된다. (중략)

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Level Set Based Shape Optimization of Linear Structures using Topological Derivatives (위상민감도를 이용한 선형구조물의 레벨셋 기반 형상 최적설계)

  • Yoon, Minho;Ha, Seung-Hyun;Kim, Min-Geun;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.27 no.1
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    • pp.9-16
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    • 2014
  • Using a level set method and topological derivatives, a topological shape optimization method that is independent of an initial design is developed for linearly elastic structures. In the level set method, the initial domain is kept fixed and its boundary is represented by an implicit moving boundary embedded in the level set function, which facilitates to handle complicated topological shape changes. The "Hamilton-Jacobi(H-J)" equation and computationally robust numerical technique of "up-wind scheme" lead the initial implicit boundary to an optimal one according to the normal velocity field while minimizing the objective function of compliance and satisfying the constraint of allowable volume. Based on the asymptotic regularization concept, the topological derivative is considered as the limit of shape derivative as the radius of hole approaches to zero. The required velocity field to update the H-J equation is determined from the descent direction of Lagrangian derived from optimality conditions. It turns out that the initial holes are not required to get the optimal result since the developed method can create holes whenever and wherever necessary using indicators obtained from the topological derivatives. It is demonstrated that the proper choice of control parameters for nucleation is crucial for efficient optimization process.

Analysis of E-scooter Riding Safety on Slopes Based on Real Road (실도로 기반 E-scooter 경사로 주행 안전성 연구)

  • Iljoon Chang;Jaeduk Lee;Seyoung Ahn;Chanwoo Roh
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.102-113
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    • 2023
  • With the increasing use of E-scooters, there is an urgent need for research into their driving risks because of the rising number of related accidents. Existing theoretical analysis methods are primarily vehicle-centered and do not adequately reflect the lightweight and compact characteristics of E-scooters. This study was conducted on real roads to analyze the risk and stable speeds of drivers on longitudinal slopes, considering the unique attributes of E-scooters. The risk speed on slopes was, on average, 21 km/h, with the initial risk speed decreasing as the slope became steeper. The stable speed was determined to be an average of 17 km/h, except on slopes of 1-2%, which presented a relatively low risk. These results are expected to contribute to the academic foundation for policies aimed at reducing the top speed of personal mobility, as is currently being promoted in Korea.

ATTITUDE CONTROL OF SMALL SCIENTIFIC SATELLITE USING GEOMAGNETISM (지구자기장을 이용한 소형과학위성의 자세조정)

  • 배성구;석재호;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.8 no.1
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    • pp.85-98
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    • 1991
  • Geomagnetism was used to control the attitude of the small scientific satellite at low altitude in sun-synchronous orbit. First, we analyzed the telemetry data. The rotation state of the satellite, can be known from the magnitude and variations of the magnetic field which is measured from the 3 axis magnetometer. In axisymmetric case, it is possible to control the attitude of the satellite by changing the rotation velocity of each 3 axis. The algorithm and the program were developed to calculate the supply time of the current operating the magnetorquer. This attitude control can be applied when the satellite is in tumbling motion and after passive control is attained by the Gravity gradient boom.

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Effects of an Ultrasonic Standing-wave Field on the Behavior of Methane/Air Premixed Flame (정상초음파장이 메탄/공기 예혼합화염의 거동에 미치는 영향)

  • Seo, Hang-Seok;Lee, Sang-Shin;Kim, Jeong-Soo;Lee, Do-Hyung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.303-306
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    • 2011
  • An experimental study has been conducted to investigate the effects of an ultrasonic standing-wave field to the behavior of methane/air premixed flame. Visualization technique utilizing the schlieren method was employed for the observation of premixed flame behavior. The shape of flame front and local flame velocity were measured according to the variation of reactants pressure and chamber opening/closing condition. The flame front was distorted and severely deformed to a lotus-type flame by the interaction of ultrasonic standing-wave and the reflection wave coming from an end wall of reactor.

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High temperature deformation characteristics ${YBa_2}{Cu_3}{O_{7-x}}$ superconductor (${YBa_2}{Cu_3}{O_{7-x}}$초전도체의 고온변형특성)

  • Kim, Byeong-Cheol;Jang, Ho-Jeong;Song, Jin-Tae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.7
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    • pp.828-836
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    • 1994
  • In order to investigate the high temperature deformation characteristics in YBaiCu307-, oxide superconductor, the compression test was performed at temperatures from $890^{\circ}C$ to $930^{\circ}C$ at initial strain rate between $1.0 x 10^{-5}s^{-1}\; and \; 1.0^{-4}s^{-1}$. As the temperature increased and the initial strain rate decreased, the flow stress decreased. The strain rate sensitivity exponent measured as 0.41-0.46, supporting occurence of a superplastic deformation. The activation energy for superplastic deformation was calculated as 500-580KJ/mol, which decreased with increasing Ag content. Microstructure of the superplastically-deformed specimens showed that a grain growth occurred during deformation, and it appeared to be considerable when Ag content increased, but most grains still remained equiaxed after deformation. In this study, the deformation mechanism of YBCO superconductor was the grain boundary sliding with the diffusional accommodation and the contribution of the gram boundary sliding to the total strain was estimated to be 65%.

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