• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.92-100
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• 2023

본 논문에서는 유리섬유 직물 강화 복합재 소재위에 Cross-Dipole 패턴이 배치된 정형적 Circuit Analog(CA) 전파 흡수 구조 설계를 위한 머신러닝 및 딥러닝 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Cross-Dipole 패턴의 형상에 따라서 Ku-band (12-18 GHz)에서의 전파흡수성능을 3차원 전자파 수치해석 없이 바로 계산할 수 있다. 이를 위하여 다양한 머신러닝 및 딥러닝 기술을 적용한 최적 학습 모델을 도출하고, 학습 모델이 계산한 결과를 3차원 전자파 수치해석결과로 얻은 전파흡수특성과 비교함으로써 각각의 모델 간의 성능의 비교우위를 평가하였다. 개발된 모델들은 대부분 수치해석결과와 유사한 계산결과를 보여주었지만, 그 중 Fully-Connected 모델이 가장 유사한 계산결과를 제공할 수 있음을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.217-225
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• 2023

화장품, 비료 등 다양한 분야에서 사용되는 2,3-butanediol (2,3-BDO) 는 고부가가치 물질로 그 수요가 점차 증가하고 있다. 미생물의 발효로부터 생산된 2,3-BDO는 발효의 부산물을 포함하고 있을 뿐만 아니라 발효 조건에 따라 피드 조성의 변동이 심하여 생산물의 목표 순도에 도달하기 위한 분리 공정의 효율적인 운전이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 바이오 기반 2,3-BDO 증류 공정의 동적 최적화를 통해 피드의 농도가 변화할 때 하단 생산물의 2,3-BDO 농도를 99 wt% 이상으로 제어할 수 있는 최적의 제어 경로를 탐색하였다. 정상 및 동적 상태 공정 모사와 Proportional integral (PI) 제어기 설계 후 동적 최적화를 차례로 수행하였다. 그 결과 하단 생산물의 2,3-BDO 농도와 설정점 사이의 오차가 75.2% 감소하였다.

• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.7-14
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• 2024

이중 롤러는 Gap block 설계에 따라 동일한 크기와 하중 조건에서도 다양한 변형 양상을 가질 수 있다. 이러한 특성을 활용하여, 본 연구에서는 제품 이송 과정에서 발생되는 주름과 같은 결함을 최소화하기 위한 Carbonfiber reinforced plastic (CFRP) 이중 롤러의 Gap block 설계 방법을 제안한다. 가장 먼저, Gap block에 대한 주요 설계 변수와 공정 정밀도를 고려한 분석 case들을 선정하고, 유한 요소 해석을 활용하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상을 추출한다. 여기서, 본 연구의 목적을 만족하는 최적의 Gap block 설계를 수행하기 위해, 제품과 롤러가 접촉하는 지점들 간의 변형 편차에 기반하여 CFRP 이중 롤러의 변형 양상들을 비교 분석한다. 그 결과, 본 연구에서 제안한 Gap block 설계 방법을 통해, 롤러의 직경 또는 길이와 같은 전체적인 크기 변화없이 제품 이송 시 결함을 크게 감소시킬 수 있는 최적화된 CFRP 이중 롤러를 구축할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.243-248
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• 2022

본 논문에서는 1차원 오일러 보 요소(Euler-Bernoulli Beam Element)를 이용한 회전익기 축계에 대한 중량 최적설계를 수행하였다. 회전 축계의 특성을 고려해 비틀림(Torsion)과 베어링과 같은 축지지 강성 및 플랜지(Flange) 질량을 모두 고려하였고, 동적 안전성 확보를 위해 고유치 해석을 수행하여 임계속도(Critical Speed)와 기어박스로부터 오는 치 변형 가진을 회피할 수 있도록 하였다. 축의 길이는 고정된 상태에서 두께와 반경을 조절하여 중량 최적화를 수행하였으며, 최적화 과정은 2단계로 나누어 진행하였다. 1단계에서는 비틀림 강도를 제약조건으로 하여 중량을 최적화한 후 2단계에서는 축계 안정성 확보 기준(Headquarters, U.S. Army Material Command, 1974)에 따라 축의 비틀림 강도에 대한 제약조건을 만족시키며, 축의 1차 모드가 임계속도를 회피할 수 있도록 축 1차모드와 임계속도의 차이가 최대가 되도록 최적화를 진행하였다. 주어진 1차원 보 요소를 이용하여 최적설계를 한 결과를 3차원 유한요소 모델과 실제 제작된 축게의 시험결과와 비교하여 제안된 방법을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권5호
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• pp.94-104
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• 2000

차량 충돌 경보용 레이더 시스템의 개발에 있어 표적 추적의 정확도와 신뢰도는 매우 중요한 요소이다. 여러 표적을 동시에 추적할 때 중요한 것은 표적과 측정치와의 데이터 연관(data association) 이며, 부적절한 측정치가 어느 표적과 연관되면 그 표적은 트랙을 벗어나 추적능력을 잃어버릴 수 있고 심지어 다른 표적의 추적에도 영향을 줄 수 있다 지금까지 발표된 대부분의 데이터 연관 필터들은 근접하여 이동하는 표적들의 경우 이와 같은 문제점을 보여왔다 따라서, 현재 개발되고 있는 많은 알고리즘들은 이러한 데이터 연 관 문제의 해결에 초점을 맞추고 있다 본 논문에서는 순서통계(order statistics)를 이용한 새로운 다중 표적의 데이터 연관 방법에 대하여 서술하고자 한다 OSPDA와 OSJPDA로 불리는 제안된 방법은 각각 PDA 필터 또는 JPDA 필터에서 계산된 연관 확률을 이용하며 이 연관 확률을 결정 논리(dicision logic)에 의한 가중치로 함수화 하여 표적과 측정치 사이에 최적 혹은 최적 근처의(near optimal) 데이터 연관이 가능하도록 한 것이다 시뮬레이션 결과를 통해, 제안한 방법은 기존의 NN 필터, PDA 필터, 그리고 JPDA 필터의 성능과 비교 분석되었으며, 그 결과 제안한 OSPDA, OSJPDA 필터는 PDA, JPDA 필터보다 추적 정확도에 대해 각각 약 18%, 19% 이상으로 성능이 향상됨을 확인하였다 제안한 방법은 CAN을 통해 차량 엔진 등의 ECU와 통신하도록 개발된 DSP 보드를 이용하여 구현되었다

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.219-231
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• 2004

수중폭기장치로 저수지 성층을 파괴시켜 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법이 최근 널리 이용되고 있다. 본 연구는 주요 성층 파괴기작인 Bubble Plume(공기 부력류)의 수리동역학적 거동특성과 플륨 간격에 따라 변하는 모멘텀 중첩효과가 성층파괴 효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 수행하였다. 이를 위해 전산유체(CFD) 소프트웨어를 이용한 2상(공기-물) 3차원의 탈성층모델을 개발했으며, 이로부터 계절에 따라 변하는 다양한 성층강도와 주입 공기량에 따라 변하는 비정상상태의 성층파괴 발달과정은 물론 최적 탈성층 효율을 갖는 플륨간격을 제안할 수 있었다. 모델검증을 위한 실험을 위해 대형 실험조를 개발했으며, 온도성층은 소금물을 이용했던 기존연구와는 달리 가열순환수를 이용한 자연성층을 재현시켜 수행하였다. 연구결과 탈성층 효율은 디퓨서 배치간격에 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌으며, 플륨간격이 수심의 약 1.5배 이내익 때 중첩영향이 강하게 일어났고, PN가 클수록 간격에 영향을 상대적으로 크게 받았다. 또한, 간격이 수심보다 작곤 때는 효율이 PN에 비례해서 선형적으로 증가한 반면 그 이상에서는 효율이 상대적으로 감소하면서 비선형적으로 증가하는 현상을 밝혀냈다. 이상의 연구결과를 통해 주입공기량은 PN가 약 1000, 디퓨서 배치간격은 수심의 1.5배일 때가 최적의 성층파괴 조건인 것으로 나타났다.

• KIEE International Transaction on Systems and Control
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• 제2D권2호
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• pp.78-91
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• 2002

In the thermal power plant, there are six manipulated variables: main steam flow, feedwater flow, fuel flow, air flow, spray flow, and gas recirculation flow. There are five controlled variables: generator output, main steam pressure, main steam temperature, exhaust gas density, and reheater steam temperature. Therefore, the thermal power plant control system is a multinput and output system. In the control system, the main steam temperature is typically regulated by the fuel flow rate and the spray flow rate, and the reheater steam temperature is regulated by the gas recirculation flow rate. However, strict control of the steam temperature must be maintained to avoid thermal stress. Maintaining the steam temperature can be difficult due to heating value variation to the fuel source, time delay changes in the main steam temperature versus changes in fuel flow rate, difficulty of control of the main steam temperature control and the reheater steam temperature control system owing to the dynamic response characteristics of changes in steam temperature and the reheater steam temperature, and the fluctuation of inner fluid water and steam flow rates during the load-following operation. Up to the present time, the Proportional-Integral-Derivative Controller has been used to operate this system. However, it is very difficult to achieve an optimal PID gain with no experience, since the gain of the PID controller has to be manually tuned by trial and error. This paper focuses on the characteristic comparison of the PID controller and the modified 2-DOF PID Controller (Two-Degrees-Freedom Proportional-Integral-Derivative) on the DCS (Distributed Control System). The method is to design an optimal controller that can be operated on the thermal generating plant in Seoul, Korea. The modified 2-DOF PID controller is designed to enable parameters to fit into the thermal plant during disturbances. To attain an optimal control method, transfer function and operating data from start-up, running, and stop procedures of the thermal plant have been acquired. Through this research, the stable range of a 2-DOF parameter for only this system could be found for the start-up procedure and this parameter could be used for the tuning problem. Also, this paper addressed whether an intelligent tuning method based on immune network algorithms can be used effectively in tuning these controllers.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.667-678
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• 2002

본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권9호
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• pp.40-49
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• 2011

다양한 컴포넌트의 집적과 저전력 정책에 대한 연구가 활발했던 시스템 온 칩 설계 분야에서는 최근 들어 집적되는 컴포넌트의 수가 늘어나고 특성이 다양해짐에 따라 이들의 인터커넥션 문제가 새로운 이슈로 주목받고 있다. 시스템 온 칩이 주목받기 시작한 이후로 컴포넌트들의 구성에 따른 성능을 평가하기 위한 각종 시뮬레이터의 개발이 진행되어 왔으며, 효율적인 컴포넌트간의 인터커넥션 설계를 위한 시뮬레이션 환경도 개발이 진행되어 이들을 이용한 성능 평가가 실제 설계에 반영되고 있다. 대부분의 시뮬레이션 환경은 시스템 온 칩의 성능을 테스트하는 데 있어서 수학적 확률 함수를 기반으로 한 트래픽을 사용하고 있으나, 이는 실제 칩의 동작을 테스트하기에는 한계가 있다. 따라서 실질적인 칩의 테스트를 위하여 시스템 상에서의 동작을 정확하게 모사할 수 있는 시뮬레이터의 필요성이 고조되고 있으나, 실제로 이러한 트래픽 생성 방법을 적용한 시뮬레이터는 전무한 실정이다. 이에 본 논문에서는 멀티 프로세서 시스템 온 칩 상에서 수학적 확률 모델은 물론 실제 시스템의 동작을 모사하는 시뮬레이션이 가능한 트래픽 생성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 트래픽 생성법은 실제 응용프로그램의 특성을 반영할 수 있도록 트래픽을 생성하므로 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법보다 실제 동작에 가까운 시뮬레이션을 진행할 수 있으며 이는 인터커넥션에 따른 시스템의 성능을 실효적으로 비교할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안된 트래픽 생성법과 수학적 확률 함수를 이용한 트래픽 생성법의 차이를 비교하여 제안된 생성법의 이점에 대해 알아본다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권8호
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• pp.1236-1242
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• 2007

Sixty healthy growing pigs ($Duroc{\times}Landrace{\times}Yorkshire$ with an average BW of 21.4 kg) were used to determine the true digestible phosphorus (TDP) requirement of growing pigs on the basis of growth performance and serum biochemical indices. Pigs were assigned randomly to one of five dietary treatments (12 pigs/diet), representing five levels of TDP (0.16%, 0.20%, 0.23%, 0.26% and 0.39%). There were three replications per treatment, with four pigs (2 barrows and 2 gilts) in each replication (2 pigs/pen) A randomized-block design was used, with pen as the experimental unit. Experimental diets were formulated to provide the 5 TDP levels with a total calcium (Ca) to TDP ratio of 2:1, and offered to pigs at 5% BW for 28 d. The total Ca contents of the five diets were 0.33, 0.38, 0.45, 0.51 and 0.79%, respectively. During the 28-d experimental period, the ADG of pigs was affected by dietary TDP levels as described by Equation 1: y = $-809,532x^4+788,079x^3-276,250x^2+42,114x-1$,759; ($R^2$ = 0.99; p<0.01; y = ADG, g/d; x = dietary TDP, %). The feed:gain ratio for pigs was affected by dietary TDP levels as described by Equation 2: y = $3,651.1x^4-3,480.4x^3+1,183.8x^2-172.5x+10.9$ ($R^2$ = 0.99; p<0.01; y = feed:gain ratio; x = dietary TDP, %). Total P concentrations in serum were affected by dietary TDP levels as described by Equation 3: y = $-3,311.7x^4+3,342.7x^3-1,224.6x^2+195.6x-8.7$ ($R^2$ = 0.99; p<0.01; y = total serum P concentration and x = dietary TDP, %). The highest ADG (782 g/d), the lowest feed:gain ratio (1.07), and the highest total serum P concentration (3.1 mmol/L) were obtained when dietary TDP level was 0.34%. Collectively, these results indicate that the optimal TDP requirement of growing pigs is 0.34% of the diet (e.g., 5.1 g/day for a 30-kg pig that consumed 1.5 kg feed daily) at a total Ca to TDP ratio of 2:1.