• 시스템엔지니어링학술지
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• 제18권2호
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• pp.75-93
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• 2022

Machine learning (ML) data-driven meta-model is proposed as a surrogate model to reduce the excessive computational cost of the physics-based model and facilitate the real-time prediction of a nuclear power plant's transient response. To forecast the transient response three machine learning (ML) meta-models based on recurrent neural networks (RNNs); specifically, Long Short Term Memory (LSTM), Gated Recurrent Unit (GRU), and a sequence combination of Convolutional Neural Network (CNN) and LSTM are developed. The chosen accident scenario is a control element assembly withdrawal at power concurrent with the Loss Of Offsite Power (LOOP). The transient response was obtained using the best estimate thermal hydraulics code, MARS-KS, and cross-validated against the Design and control document (DCD). DAKOTA software is loosely coupled with MARS-KS code via a python interface to perform the Best Estimate Plus Uncertainty Quantification (BEPU) analysis and generate a time series database of the system response to train, test and validate the ML meta-models. Key uncertain parameters identified as required by the CASU methodology were propagated using the non-parametric Monte-Carlo (MC) random propagation and Latin Hypercube Sampling technique until a statistically significant database (181 samples) as required by Wilk's fifth order is achieved with 95% probability and 95% confidence level. The three ML RNN models were built and optimized with the help of the Talos tool and demonstrated excellent performance in forecasting the most probable NPP transient response. This research was guided by the Systems Engineering (SE) approach for the systematic and efficient planning and execution of the research.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권5호
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• pp.439-452
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• 2022

A forecast of slope behavior during catastrophic events, such as earthquakes is crucial to recognize the risk of slope failure. This paper endeavors to eliminate the significant supposition of predefined slip surfaces in the slope stability analysis, which questions the relevance of simple conventional methods under seismic conditions. To overcome such limitations, a methodology dependent on the slip line hypothesis, which permits an automatic generation of slip surfaces, is embraced to trace the extreme slope face under static and seismic conditions. The effect of earthquakes is considered using the pseudo-static approach. The current outcomes developed from a parametric study endorse a non-linear slope surface as the extreme profile, which is in accordance with the geomorphological aspect of slopes. The proposed methodology is compared with the finite element limit analysis to ensure credibility. Through the design charts obtained from the current investigation, the stability of slopes can be assessed under seismic conditions. It can be observed that the extreme slope profile demands a flat configuration to endure the condition of the limiting equilibrium at a higher level of seismicity. However, a concurrent enhancement in the shear strength of the slope medium suppresses this tendency by offering greater resistance to the seismic inertial forces induced in the medium. Unlike the traditional linear slopes, the extreme slope profiles mostly exhibit a steeper layout over a significant part of the slope height, thus ensuring a more optimized solution to the slope stability problem. Further, the susceptibility of the Longnan slope failure in the Huining-Wudu seismic belt is predicted using the current plasticity approach, which is found to be in close agreement with a case study reported in the literature. Finally, the concept of equivalent single or multi-tiered planar slopes is explored through an example problem, which exhibits the appropriateness of the proposed non-linear slope geometry under actual field conditions.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.141-153
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• 2023

본 리뷰 논문에서는 일반 접촉 역학 이론과 더불어 유기탄성체 마찰에 관한 이론 및 배경을 소개한다. 특히 Greenwood & Williamson 접촉 역학 이론을 확장하여 거친 표면을 자기-아핀(self-affine) 특성으로 고려한 접촉 역학 및 마찰의 수학적 모델을 제시한 Klüppel & Heinrich 이론을 중심으로 유기탄성체 복합재료의 마찰 거동에 대해 살펴본다. 자기-아핀 특성에 의한 노면의 멀티스케일 거칠기로 인해 미끄러짐 마찰 시 유기탄성체 복합재료는 다양한 주파수에 따른 동적 변형이 가해지며 이때 재료가 나타내는 점탄성이 마찰 거동에 주요한 영향을 미친다. 따라서 유기탄성체 복합재료의 비선형 점탄성을 고려하여 광범위한 주파수 영역에서의 점탄성 거동인 마스터커브를 구축하는 원리 및 방법을 제시하였다. 마지막으로 유기탄성체 복합재료 마찰 이론을 타이어 트레드 컴파운드와 노면 간의 마찰에 응용한 실험적 결과와 그 물리적 의미를 이론과 접목하여 설명하였다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제12권2호
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• pp.105-114
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• 2023

Objective: The study examined the validity and reliability of tele-assessment of cervical range of motion (ROM) through video conferencing. Design: A cross-sectional study Methods: The study included 22 healthy adults as subjects and 10 physical therapists as evaluators. The subjects underwent both face-to-face and tele-assessment of cervical ROM. The CROM (Cervical Range of Motion) device was used for reference measurements in the face-to-face assessment. The evaluators assessed the subjects' ROM through visual inspection (VI) and using a Universal Goniometer (UG) in the tele-assessment. Results: The results showed a significant correlation between the face-to-face and tele-assessment measurements for all ROM contents. The correlation coefficients ranged from r=0.54 to 0.71 (p<0.05), indicating concurrent validity. In terms of inter-rater reliability, the ICC values for both VI and UG assessments in the tele-assessment were high, with ICCs of 0.93 and 0.92, respectively. Additionally, the study investigated the usability of the tele-assessment method and environment. The satisfaction of the participants and evaluators was assessed using the Telehealth Usability Questionnaire (TUQ), which evaluates perceptions, usability, and satisfaction with telehealth services. Conclusions: In conclusion, tele-assessment of cervical range of motion using video conferencing was valid and reliable. Also, investigated participant and evaluator satisfaction and opinions, providing insights into the clinical value of tele-assessment. It is important to note that the study was conducted only healthy adults, and further research may be needed to validate the tele-assessment method in populations with cervical dysfunction or neck pain. These findings support the potential effectiveness of telerehabilitation services in assessing and managing musculoskeletal disorders.

• 한국가정과교육학회지
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• 제32권3호
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• pp.111-133
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• 2020

이 연구의 목적은 2015 개정 가정과 교과서를 중심으로 세계시민교육에 대한 내용을 분석하여 가정과에서의 세계시민교육과의 관련성을 살펴보는데 있다. 이를 위하여 병행 삼각 설계(concurrent triangulation design)의 절차에 따라 세계시민교육의 기준틀(UNESCO의 TLO)의 관점에서 2015 개정 중학교 가정과 교과서에 나타난 세계시민교육의 내용을 추출하여 분석하였다. TLO의 9가지 주제에 대해 빈도를 조사한 결과 세계시민교육 내용은 2015 개정 가정과 12종 교과서 전체에서 세계시민교육 관련 주제가 다뤄진 비율 중 사회·정서적 영역은 54.6% 정도를 차지하였다. 특히, TLO 4가 가장 높은 비율을 보였고 TLO 5, TLO 1의 순으로 나타났다. 중학교 12종 가정과 교과서에서 추출된 세계시민교육 학습 주제를 가정과 학습 영역별로 분류해 본 결과 아동·가족생활 영역(94개)은 모든 학습 주제와 가장 큰 관련성을 보였으며, 식생활(13개), 의생활(13개), 주생활(15개), 소비생활(14개)은 비슷한 분포로 학습 주제를 나타내었다. 아동·가족생활 영역은 청소년기 발달과 특징, 가족 관계, 성폭력과 가정 폭력 예방, 변화하는 가족과 건강가정, 저출산·고령사회와 일·가정 양립, 생애 설계와 진로 탐색에서, 식생활 영역은 청소년기의 영양과 식행동, 식품의 선택과 안전한 조리에서, 의생활 영역은 의복 관리와 재활용에서, 주생활 영역은 주생활 문화와 주거 공간 활용, 주거생활과 안전에서, 소비생활 영역은 청소년기의 소비생활 내용 요소가 세계시민교육의 학습 주제와 관련성이 있었다. 이처럼 세계시민교육 학습 주제와 가정과 모든 학습 영역별 학습 내용 요소와의 관련성이 높게 나타났다. 이에 가정과에서는 세계시민교육과 가정교과와의 관련성을 이해하여 어떻게 적용될지 파악하여 앞으로 세계시민교육과 관련된 프로그램 개발과 수업 개선 및 교과서 개발의 방향 설정이 필요할 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.50-57
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• 2013

본 논문은 하나 이상의 다양한 길이의 패킷을 동시에 복호할 수 있는 고 처리율 병렬 터보 복호기의 설계를 보인다. 터보 복호기의 병렬 구조는 반복 복호로 인한 긴 디코딩 시간을 절감시키며, 입/출력의 이중 버퍼 구조 설계는 패킷들의 연속적인 복호를 가능하게 함으로써 복호기의 처리율을 향상시킨다. 병렬 터보 복호기는 가장 긴 길이의 패킷을 복호할 수 있도록 설계되기 때문에, 이보다 짧은 길이의 패킷의 복호 시에는 사용하지 않는 PE(Processing Element)가 존재한다. 본 논문의 아이디어는 이 유휴 PE들을 연속적으로 이어지는 다음 패킷의 복호에 즉시 이용함으로써, 복호기 내의 PE 사용 효율을 높이고 처리율을 향상시키는 데 있다. 이를 위하여 여러 패킷의 복호를 동시에 가능하게 하는 제어가 필요하며, 본 논문에서는 이러한 제어 방법을 기술한다. 제안한 방법을 적용하여, 32개의 PE를 사용하면서 최대 6144비트 길이의 패킷을 복호 할 수 있는 병렬 터보 복호기를 구현하였으며, 기존 터보 복호기와 비교하여 약 16% 의 면적 증가가 있었으나, 짧은 패킷의 경우 기존 복호기에 비해 최대 28배의 높은 처리율 향상 효과를 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.256-259
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• 2016

모바일 기기는 사물 인터넷으로 성장하여 지능형 건물과 관련된 많은 IoT 응용 프로그램으로 연계 된다. 예를 들어 주택 자동화 제어 시스템은 스마트 폰으로 제어 명령을 보냄으로써, 홈 서버에 액세스를 하는 클라이언트 구조의 웹 어플리케이션을 요구한다. 홈 서버는 광 통신 시스템으로 명령어를 수신 받고 컨트롤 한다. 게이트웨이 기반 REST 기술은 클라이언트에서 요청하는 명령어를 처리 및 증명해야 한다. 이러한 이유는 클라이언트 요청에 의해 다수의 게이트웨이 증가로 인한 인터넷이 지연 되기 때문이다. 본 논문에서는 동시성 이벤트를 처리하기 위한 IoT 게이트웨이 시스템 설계를 하고자 한다. 본 시스템을 통하여 동시성 최고의 다중 추상화 레벨을 확인 할 수 있다. 동시성을 확인하는 방법은 개체 간의 데이터 통신을 지원하는 객체 지향 시스템을 구축하는 것이다. 또한 IoT 게이트웨이 기반으로 양방향통신 방법 중 한쪽 통신 방향 프로토콜에 Node.js를 사용하여 이벤트 중심, 지능형 건물의 설계를 위한 아키텍쳐의 성능을 XMPP라는 미들웨어를 사용하여 확인하고자 한다. Node.js는 지능형 건물 제어장치가 중앙 집중화 형식의 허브를 통하여 통신이 될 수 있도록 하는 역할을 가지고 있다. Node.js는 스레드 기반의 접근 방식이 특징이며, 기존의 시스템보다 40% 이상 빠르다. Node.js를 서버 측에서 사용하기 위해 다수의 클라이언트 들로부터 요청을 한다. 따라서, IoT 환경에서 지능형 건축물의 작업수행 시간을 감소 시킨다.

• 디자인학연구
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• 제18권3호
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• pp.85-94
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• 2005

최근 대부분의 제품 디자이너들이 3차원 CAD 시스템을 필수적인 디자인 도구로서 활용하고 있고 이를 기반으로 많은 신제품들이 동시공학적 프로세스로 개발되고 있다. 그런데 초심 디자이너들이 3차원 CAD시스템을 사용하며 겪는 어려움 중 하나는 스크린을 통해 모델링한 오브젝트의 실체적 느낌을 정확히 판단하기 어렵다는 것이다. 이러한 '실체성 결여'의 문제는 3차원 CAD시스템에서의 모델링 작업이 가상공간 안에서만 이루어지기 때문에 촉각적 상호작용이 부재하고 현실공간에 대한 맥락정보가 결여되어 있는 것이 그 원인이라고 착 수 있다. 문제해결을 위해 본 연구에서는 증강현실기술을 활용하여 3차원 CAD 모델링 오브젝트를 현실공간에 정합시킴으로서 제품디자인에서 상호작용적인 정량구조 시뮬레이션의 가능성을 탐색하고자 하였다. 본 연구는 우선 증강현실 기반 정량구조 시뮬레이션 시스템을 구축하고 그 속에서 인간이 가상 오브젝트의 크기를 얼마나 정확하게 인지하고 조정할 수 있는지 실험하였다. 실험 결과 상대오차 1.3%이내(상대표준편차 5.3%이내)로서 상당히 정확하고 정밀한 크기 인지와 조정이 가능한 것으로 나타났다. 실험조건에 따라서는 주변참조물이 풍부한 경우 오브젝트에 대한 크기인지가 용이하고 HDM보다는 LCD 패널을 사용할 경우 더욱 정확한 크기 조정이 가능한 것으로 나타났다. 연구를 통해 제안한 증강현실 기반 정량구조 시뮬레이션시스템의 응용가능성을 탐색하기 위해 홈 서비스 로봇의 외관에 대해 사용자의 선호경향을 파악하는데 적용해 보았다. 아직 홈 서비스 로봇에 대한 전형적 이미지가 미비해서인지 외관특성에 대한 실험참가자의 선호경향에는 큰 편차가 보였고 군집분석을 통해 몇 그룹으로 세분화할 수 있었다. 그러나 팔이라는 조형요소의 유무에 따라 민감한 반응을 보인 점과 인체와 같이 신장과 팔길이 사이에 강한 상관성이 존재하는 것은 흥미로운 발견이었다. 프로세스를 제안하고자 한다.0 이용과 복제제한에 관한 주기(terms governing use and reproduction notes), 541 직접적 출처주기(immediate source of acquisition note), 545 행정연혁/개인이력주기(biographical or historical note), 581 출판주기(publication note), 850 소장처(holding institution) 데이터필드의 식별기호를 재구성, 추가하였다.근방법과 컨조인트 분석)의 조화를 이룰 수 있는 이론적 기초가 될 수 있다. 즉, 제품디자인의 결정요인 분석결과는 QFD의 접근방법에, 제품 디자인 파급효과 분석결과는 컨조인트 분석에 각각 보완적 기여를 할 수 있다. 이와 동시에, 실증적 분석결과는 Ettlie(1997)의 디자인 통합(DI) 이론에 대한 실증적 기반을 제공할 수 있다. 마지막으로, 성공적인 디자인 경영(DM)을 위해서는 최고 경영자의 지원뿐만 아니라 부처 간 의사소통의 장애요인을 제거하고 CFT(cross-functional team)를 운영함으로써 동시적 엔지니어링(CE) 및 제품 및 공정 디자인의 개발이 제품 개발의 속도를 가속화하고 디자인 품질을 높이며 시장 성공을 보증할 수 있도록 해야 한다.임과 채팅은 긍정적인 상호관련을 가진 것으로 나타난 반면 전자메일 서비스 이용은 성적 만족과 부정적인 상호관련을 가진 것으로 분석되었다. 이는 대학생들이 지루하게 느끼거나 외로움을 느낄 때 전자메일을 주로 이용하지만 성적 만족을 위해 전자메일을 이용하지 않고 있다는 사실을 보여주는 것이다. (3) 인터넷 이용 이후 다른 미디어와 면대면 커뮤니케이션과의 관계 인터넷을 이용한 후 응답자들의 전통적인 미디어(텔레비전, 라디오, 신문, 잡지, 편지, 전화) 이용이 감소되었으며 친구, 가족, 이성친구와의 면대면 커뮤니케이션 역시 감소된

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.17-24
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• 2013

해양레저 산업의 후발주자인 국내 해양레저 산업이 국내 시장 및 세계시장에 경쟁력을 가지기 위해서는 기획, 설계, 계획과 준비 등 제품 개발 및 제조의 각종 업무에 소요되는 시간과 비용을 단축시켜 높은 수준의 시장 적응력을 확보해야 한다. 위 사항들을 만족하기 위해서는 해양레저 산업 전반을 관리 할 수 있는 통합 시스템 구축이 절대 적으로 필요한 상황이다. 유관 산업 시스템간의 유기적 연결고리를 찾아서 요구되는 통합 정보를 확보하고 이를 단순 순차적 정보의 흐름이 아닌 통합적 정보 흐름과 객체 지향적 정보 분류체계를 확보하는 것이 주요 연구 핵심 사안이다. 이를 위하여 다른 유사 산업에서 실재 정보 체계를 활용한 사례 및 산업생산에 적용된 제품수명주기관리(PLM), 제품 데이터 관리(PDM), 가상 생산(DM)과 같은 방법론을 검토 하고 이를 구성 및 적용하여 실질적으로 활용되고 있는 정보 체계 및 작업분류체계(WBS)의 사례를 연구하여 비교 한다. 이를 통하여 해양레저산업을 위한 기본적인 작업분류체계 구성을 추진하며 실재 업체에서 현재 활용중인 정보를 입력, 대입을 통하여 실증적으로 검증하고 해양 레저 산업의 고유한 영역을 추가하여 해양레저 작업 분류 체계(MLWBS)를 완성한다. 본 해양레저 작업 분류 체계를 바탕으로 여러 가지 정보체계 및 제품, 설계, 엔지니어링, 생산, 구매, 영업, 마케팅, AS, 고객지원 등에 다양한 형태의 활용이 가능 하도록 할 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제25권1호
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• pp.23-28
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• 2016

미세조류를 이용하여 바이오 연료화 하는 연구가 청정에너지 및 대체에너지 개발에 따라 많이 이루어지고 있다. 미세조류를 바이오 연료로 이용하기 위해서는 미세조류에 대한 배양과 수확, 회수, 추출, 에너지 전환에 이르는 종합적인 기술개발이 필요한데 각 부분 마다 바이오에너지 생산에 필요한 생산 비용이 가격 경쟁력 면에서 아직 문제점이 있다. 현재까지의 기술 개발은 주로 배양에 초점이 맞추어져 있으며 가격 경쟁력을 가지는 저비용의 응집, 수거, 탈수, 건조 및 연료 추출과정을 거치는 연료화 공정의 개발은 매우 미흡한 상태이다. 미세조류의 응집수거는 미세조류가 물과 유사한 밀도로 물에서 분리하기가 어려운 물질이기 때문에 저비용으로 미세조류를 응집하고 수거하는 기술이 필요하다. 미세조류의 응집과 수거를 위해 초음파를 공정에 이용하는 하이브리드 방식의 공정은 기존 공정에 비하여 환경 위해 요소가 거의 없으며 저비용 고효율의 공정으로써 다음 세대의 에너지 공급원 확보를 위해 연구가 필요한 분야이다. 본 연구는 미세조류의 바이오연료로 추출하기 위한 전단계 공정으로 물에 부양된 미세조류를 효과적으로 응집하기 위해 초음파를 조사할 경우에 일어나는 유동과 미세조류 거동에 대한 메카니즘을 수치해석을 통해 규명함으로써 초음파를 이용한 미세조류 응집에 대한 최적 설계의 토대를 정립하는 것을 목적으로 수행하였다.