• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.351-359
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• 2004

속도계측형 호흡기류센서는 베르누이 원리에 의해 기류속도를 동압력으로 변환하여 호흡기류를 측정하는 센서로써 다수의 샘플링 구멍을 기류통과면 상에 설치해야 한다. 본 연구에서는 속도 샘플 구명들을 비균등하게 배치시킴으로써 단순하게 균등 배치하는 것보다 훨씬 정확한 기류 계측이 가능함을 이론적으로 입증하였다 컴퓨터 시뮬레이션 결과 기류통과면을 다수의 등면적 링으로 분한하고 각각의 링의 면적을 다시 2등분하는 위치에서 속도를 샘플링함으로써 균등 배치할 경우에 비해 계측오차가 약 1/5로 감소하였다. 또한 충 샘플개수가 4개 이상이면 상대오차 1％ 이내의 매우 정확한 기류계측이 가능하였다. 기류 속도분포의 변화에 따른 영향을 비교한 결과 균등 샘플링에 비해 1/2 이하로 둔감하였다. 따라서 본 인구에서 제안하는 비균등 속도샘플링 기법은 속도 계측형 호흡기류센서의 설계시 매우 유용하게 적용될 것으로 판단된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.29-39
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• 2018

본 논문에서는 일량제어정책과 복수휴가정책이 혼합된 서버제어정책 하에서 운영되는 이산시간 대기행렬시스템을 다룬다. 고객들은 베르누이 도착과정으로 시스템에 도착하고, 서버는 한대가 운영되며 시스템 내 서비스할 고객이 없으면 유휴기간을 갖는 서버가 이산 확률변수 V만큼의 휴가를 떠났다가 돌아와서 대기 중인 고객들의 총 일량이 임계값 D를 넘길 때까지 휴가를 반복한다. 본 논문에서는 이산시간 시스템을 대상으로 하여 보다 현실적이며 유연한 혼합제어 정책 하에서 운영되는 대기행렬시스템의 안정상태 일량분포를 유도하고 평균일량을 계산하였다. 이는 시스템 내 고객수, 대기시간, 체재시간과 같은 시스템의 여러 성능척도를 분석하는데 기본이 된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권2호
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• pp.149-162
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• 2011

The aim of this research is a comprehensive review and evaluation of beam theories resting on elastic foundations that used to model mode-I delamination in multidirectional laminated composite by DCB specimen. A compliance based approach is used to calculate critical strain energy release rate (SERR). Two well-known beam theories, i.e. Euler-Bernoulli (EB) and Timoshenko beams (TB), on Winkler and Pasternak elastic foundations (WEF and PEF) are considered. In each case, a closed-form solution is presented for compliance versus crack length, effective material properties and geometrical dimensions. Effective flexural modulus ($E_{fx}$) and out-of-plane extensional stiffness ($E_z$) are used in all models instead of transversely isotropic assumption in composite laminates. Eventually, the analytical solutions are compared with experimental results available in the literature for unidirectional ($[0^{\circ}]_6$) and antisymmetric angle-ply ($[{\pm}30^{\circ}]_5$, and $[{\pm}45^{\circ}]_5$) lay-ups. TB on WEF is a simple model that predicts more accurate results for compliance and SERR in unidirectional laminates in comparison to other models. TB on PEF, in accordance with Williams (1989) assumptions, is too stiff for unidirectional DCB specimens, whereas in angle-ply DCB specimens it gives more reliable results. That it shows the effects of transverse shear deformation and root rotation on SERR value in composite DCB specimens.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.279-286
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• 2020

본 연구에서는 점근해석 및 논로컬 이론에서 요구하는 4차 이상의 고차 미분근사를 수행하기 위하여 계방정식에 혼합변분이론을 적용하여 MLS 차분법으로부터 구해지는 고차 미분근사의 정확도를 큰 폭으로 향상시킨다. 또한, MLS 차분법에 존재하는 세 가지 조건변수에 따른 고차미분근사의 정확도를 비교·분석한다. 혼합변분이론의 합응력을 후처리하여 변위의 미분을 근사할 경우 기존의 변위장 기반 계방정식의 차분 결과에 비해 미분 차수가 2차 낮아진다. 해석 범위내 절점 수가 과도하게 많거나 기저 차수가 클 경우 MLS 차분법의 영향영역 내에서 과적합(overfitting)이 발생한다. 또한 영향영역이 최적 범위 이상으로 넓어질 경우 근사의 정확도가 떨어진다. 위 내용을 사인 하중을 받는 단순지지보 수치예제로부터 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.112-122
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• 1993

자유수면하에서 유한한 속도로 진행하는 2차원 수중익 주위에 발생하는 부분 및 초월 공동문제를 포텐셜을 기저로 하는 양력판 이론에 의해 해석하였다. 2차원 수중익 주위에 선형화된 자유표면 조건, 방사조건 및 무한수심 경계조건을 만족하는 법선 다이폴과 쏘오스를 분포함으로써 양력 및 캐비티 문제를 표현하였다. 수중익 표면에서의 역학적 경계조건은 수중익 내부의 전유동이 0이라는 조건으로 등치 되었고, 캐비티 표면에서의 역학적 경계조건인 압력이 일정 하다는 조건을 만족 시키기 위해 Bernoulli 방정식에 나타나는 정수압을 고려하였다. 계산결과로부터 공동 발생으로 인해 수중익 주위의 파형이 많이 변화함을 알 수 있었다. 또한 지금까지의 공동현상 해석문제에서 무시되었던 정수압의 영향이 자유수면 아래에서 발생하는 초월공동현상에 중요한 역할을 하고 있음이 확인되었다. 즉 수중익의 몰수깊이가 작을 때는 중력의 영향으로 캐비티의 크기가 커지게 되나 깊이 잠김에 따라 감소되고 있으며 양력은 몰수깊이가 커짐에 따라 감소하는 것 알 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.833-839
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• 2013

Cardiopulmonary resuscitation (CPR) is performed by thoracic compression and artificial ventilation for the patient under emergent situation to maintain at least the minimum level of respiration and blood circulation for life survival. Good quality CPR requires monitoring respiration, however, traditional respiratory air flow transducers cannot be used because the transducer elements are facing the whole area perpendicular to the flow axis. The present study developed a new air flow transducer conveniently applicable to CPR. Specially designed "sensing rod" samples the air velocity at 3 different locations of the flow cross-section, then transforms into average dynamic pressure by the Bernoulli's law. The symmetric structure of the sensing holes of the sensing rod enables bi-directional measurement simply by taking the difference in pressure by a commercial differential pressure transducer. Both inspiratory and expiratory flows were obtained with symmetric measurement characteristics. Quadratic curve fitting provided excellent calibration formula with a correlation coefficient>0.999 (P<0.0001) and the mean relative error<1%. The present results can be usefully applied to accurately monitor the air flow rate during CPR.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1926-1940
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• 1998

본 논문은 완전 결합형 ATM 스위치의 성능 분석에 관한 연구결과를 제시하고자 한 내용의 II부로서, 버스티 트래픽 및 비균일 분포에 대한 성능 분석 결과를 포함하고 있다. 사용한 스위치 모델은 ETRI에서 제안한 완전 결합형 ATM 스위치로써 비교적 소규모용으로 설계되었으며 트래픽의 버스트 특성을 효과적으로 홉수하기 위해 2단 버퍼링 구조를 사용하며, 주소 기법은 비트 어드레싱 방식을 사용하여 별도의 기능 블럭 추가없이 멀티캐스팅 기능 구현을 용이하게 하였다. 모의실험을 위해 입력 트래픽 모델은 트래픽의 군집적(bursty) 성질을 포착할 수 있는 IBP 모델과 기존의 트래픽 모델로 사용되어 온 랜덤 트래픽 모델을 고려하였다. 또한 다양한 시나리오 구성을 위해 출력 포트 분포는 균일과 비균일 둘 다를 고려하고 멀티캐스팅 기능도 구현하였다. 본 논문에서는 다양한 환경 하에서 수행한 모의실험 결과를 제시하고 성능 분석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.33-42
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• 2003

본 논문에서는 2차원 사각탱크내 비압축성, 비점성, 비회전 유동에 대한 비선형 슬로실 해석을 다룬다. 유체영역의 지배방정식으로 포텐셜 이론에 기반을 둔 라플라스 방정식을 사용한다. 대변형의 슬로싱 거동을 표현하기 위하여 베르누이 방정식으로부터 유도된 운동 및 동역학적 자유표면 경계조건을 적용한다. 이러한 비선형 슬로싱 문제는 9결점 요소를 사용한 유한요소법에 의하여 해석되어 진다. 경계조건에 대한 시간적분과 정확한 속도계산을 위하여 각각 예측자-수정자 기법 및 최소자승법을 도입하였다. 또한, 자유표면 추적에서 야기되는 안정성 문제는 시간변동에 대한 자유표면 위치를 직접 계산함으로써 확보할 수 있었다. 외부 조화가진에 대한 본 논문의 결과는 선형이론해 또는 참고문헌의 결과와 비교하여 매우 정확하고 안정적이었다. 프로그램 검증 후, 유체높이와 가진크기에 대한 슬로싱 응답특성을 분석하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권4호
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• pp.317-346
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• 2019

Performance assessment of pavements proves useful, in terms of handling the ride quality, controlling the travel time of vehicles and adequate maintenance of pavements. Roughness profiles provide a good measure of the deteriorating condition of the pavement. For the accurate estimates of pavement roughness from dynamic vehicle responses, vehicle parameters should be known accurately. Information on vehicle parameters is uncertain, due to the wear and tear over time. Hence, condition monitoring of pavement requires the identification of pavement roughness along with vehicle parameters. The present study proposes a scheme which estimates the roughness profile of the pavement with the use of accurate estimates of vehicle parameters computed in parallel. Pavement model used in this study is a two-layer Euler-Bernoulli beam resting on a nonlinear Pasternak foundation. The asphalt topping of the pavement in the top layer is modeled as viscoelastic, and the base course bottom layer is modeled as elastic. The viscoelastic response of the top layer is modeled with the help of the Burgers model. The vehicle model considered in this study is a half car model, fitted with accelerometers at specified points. The identification of the coupled system of vehicle-pavement interaction employs a coupled scheme of an unbiased minimum variance estimator and an optimization scheme. The partitioning of observed noisy quantities to be used in the two schemes is investigated in detail before the analysis. The unbiased minimum variance estimator (MVE) make use of a linear state-space formulation including roughness, to overcome the linearization difficulties as in conventional nonlinear filters. MVE gives estimates for the unknown input and fed into the optimization scheme to yield estimates of vehicle parameters. The issue of ill-posedness of the problem is dealt with by introducing a regularization equivalent term in the objective function, specifically where a large number of parameters are to be estimated. Effect of different objective functions is also studied. The outcome of this research is an overall measure of pavement condition.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제12권6호
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• pp.657-668
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• 2001

Fiber reinforced cementitious composites are nowadays widely applied in civil engineering. The postcracking performance of this material depends on the interaction between a steel fiber, which is obliquely across a crack, and its surrounding matrix. While the partly debonded steel fiber is subjected to pulling out from the matrix and simultaneously subjected to transverse force, it may be modelled as a Bernoulli-Euler beam partly supported on an elastic foundation with non-linearly varying modulus. The fiber bridging the crack may be cut into two parts to simplify the problem (Leung and Li 1992). To obtain the transverse displacement at the cut end of the fiber (Fig. 1), it is convenient to directly solve the corresponding differential equation. At the first glance, it is a classical beam on foundation problem. However, the differential equation is not analytically solvable due to the non-linear distribution of the foundation stiffness. Moreover, since the second order deformation effect is included, the boundary conditions become complex and hence conventional numerical tools such as the spline or difference methods may not be sufficient. In this study, moment equilibrium is the basis for formulation of the fundamental differential equation for the beam (Timoshenko 1956). For the cantilever part of the beam, direct integration is performed. For the non-linearly supported part, a transformation is carried out to reduce the higher order differential equation into one order simultaneous equations. The Runge-Kutta technique is employed for the solution within the boundary domain. Finally, multi-dimensional optimization approaches are carefully tested and applied to find the boundary values that are of interest. The numerical solution procedure is demonstrated to be stable and convergent.