• 제목/요약/키워드: Dynamic equations

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두꺼운 축대칭 쌍곡형 쉘의 3차원 진동해석 (Vibration Analysis of Thick Hyperboloidal Shells of Revolution from a Three-Dimensional Analysis)

  • 심현주;강재훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.419-429
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    • 2003
  • 두꺼운 축대칭 쌍곡형 쉘의 고유진동수를 결정하는 3차원 해석법이 제시되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘 이론과는 달리, 본 연구의 해석법은 3차원적인 동탄성방정식을 근간으로 하였다. 반경방향, 원주방향, 축방향으로의 변위성분인 u/sub r/, u/sub θ/, u/sub z/를 시간에 대해서는 정현적으로, θ에 대해서는 주기적으로, r과 z방향으로는 대수 다항식으로 표현하였다. 쌍곡형 쉘의 위치(변형률)에너지와 운동에너지를 정식화하고 리츠법을 사용하여 고유치문제를 해결하였으며, 진동수의 최소화과정을 통해 고유진동수를 엄밀해의 상위경계치로 구하였다. 대수 다항식의 차수가 증가하면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 축대칭 쌍곡형 쉘의 하위 5개의 진동수에 대해서 유효숫자 4자리까지의 수렴성 연구가 이루어졌다. 쌍곡형 쉘의 서로 다른 2개의 두께 비, 3개 의 축비(axis ratio), 3개의 shv이 비를 가진 총 18개의 형상을 지닌 자유 경계의 축대칭 쌍곡형 쉘의 수치결과를 도표화하였다. 프와송 비( ν)는 0.3으로 고정하였다. 본 연구의 해석법은 매우 두꺼운 쉘 뿐만 아니라 얇은 쉘에도 적용이 가능하다.

Pasternak 탄성지반위에 놓인 점진기능재료 판의 정적 및 자유진동 해석 (Static and Free Vibration Analysis of FGM Plates on Pasternak Elastic Foundation)

  • 이원홍;한성천;박원태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.529-538
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    • 2016
  • 멱 법칙 및 S 형상 함수를 이용한 점진기능재료(FGM) 판의 정적 및 동적해석을 위해 단순화된 전단변형이 고려된 이론을 정식화 하여 동적 평형방정식을 유도하였다. 단순화된 전단변형 이론은 전단보정계수가 필요없으며 수직 전단변형률과 전단응력의 곡선분포를 고려하였고 판의 상부와 하부에서 0이 된다는 조건을 만족한다. 또한 4개의 변수만으로 평형방정식이 유도되고 합응력, 평형방정식 그리고 경계조건이 고전적 이론과 유사한 형태를 가지게 된다. 점진기능재료의 형태는 멱 법칙 및 S 형상 함수로 두께방향으로 변화가 고려된다. Hamilton 원리를 이용하여 동적 평형방정식을 유도하였고 Winkler-Pasternak 탄성지반 모델을 적용하였다. 단순지지된 점진기능재료 판의 정적 및 자유진동 응답을 계산하였고 비교하였다. 본 연구에서 제시한 결과는 참고문헌과 비교하여 정확하고 관련성을 가진다. 거듭제곱 지수, 탄성지반 계수 그리고 폭-두께비의 변화에 따른 정적 및 자유진동 해석결과를 제시하였다.

대도시 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석기법 개발 (I)- 이론 및 모듈의 개발 - (A Development of Method for Surface and Subsurface Runoff Analysis in Urban Composite Watershed (I) - Theory and Development of Module -)

  • 곽창재;이재준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권1호
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    • pp.39-52
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    • 2012
  • 유역내에서 발생하는 유출은 지표 유출과 지표하 유출이 있으며, 서로 상호작용 상태를 유지하게 된다. 일반적으로 지표와 지표하 둘 중 한 가지 알고리즘으로 해석이 힘든 유역에 대해 지표와 지표하 사이의 동적인 관계를 상세하게 모의해야 하는 경우 상호작용에 관한 요소를 고려하여야 한다. 동적인 상호작용 시스템의 구동에서는 시 공간적인 매개변수가 중요하며, 적절한 모의를 위해시 공간적인 매개변수는 시스템 상에서 지표와 지표하 항에 대한 복합적인 메카니즘으로 구성되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 지표 및 지표하 유출의상호작용에 관한 알고리즘을 위해 2차원 확산파 방정식을 이용하여 지표 유출을 해석하고, Darcy의 법칙과 Dupuit-Forchheimer의 가정을 이용한 Boussinesq 방정식을 적용하여 포화상태의 지표하 유출의 알고리즘을 구성하였다. 커플링 방정식으로 공간에 대해서는 유한체적법을 사용하고, 시간에 대해서는 Crank-Nicolson 방법을 이용하였으며, 지표와 지표하 흐름의 상호작용에 대해서는 질량보존의 법칙에 기반하여 구성하였다. 이상의 과정을 통하여 지표 유출해석, 지표하 유출해석, 상호작용, 수치해석 부분의 4가지 주요 모듈을 만들었으며, 4가지 주요 모듈을 통합하여 복합유역의 지표 및 지표하 유출해석 모듈을 개발하였다.

무안경식 입체 모니터를 이용한 지형공간 데이터의 디스플레이 기법 (Geospatial Data Display Technique for Non-Glasses Stereoscopic Monitor)

  • 이선근;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.599-609
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    • 2008
  • 전자 및 디스플레이 기술의 진보에 따라 공간정보 분야는 급속히 발전되고 있으며, 다양한 공간정보 콘텐츠의 3차원 입체화가 기술이 상용화되고 있다. 공간정보기술은 여러 분야에서 의사결정에 중요한 역할을 하고 있지만, 3차원 데이터 및 결과물은 2차원 평면상에서 시각화되고 있다. 그러나 실세계 공간에 존재하는 지형지물 등 다양한 3차원 객체들을 2차원 평면에서 시각화한 결과를 기반으로 의사결정에 활용하는 것은 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 3차원의 객체를 실감적이고 입체적으로 디스플레이 하기 위하여 가상의 3차원 공간 좌표계를 형성하였다. 입체 디스플레이를 위한 공간좌표계상에서 관측자의 위치, 방향, 영상의 크기 및 중복도, 축척 등을 동적으로 설정할 수 있도록 공선조건식을 적용하여 관측자의 동적인 시점을 고려하여 신속하게 입체영상을 생성하고 디스플레이 할 수 있는 방법을 개발하였다. 생성된 3차원 대상물의 회전, 이동 및 축척변화에 대응되는 다양한 관측자 시점에서 실시간 입체영상을 생성하였으며, 또한 flying-trough 및 walking-trough를 시뮬레이션할 수 있는 입체 동영상 제작 알고리즘을 구현하였다. 3차원 대상물을 입체로 디스플레이하기 위해서는 양안시차의 원리에 의해 대상물을 좌안 및 좌측영상으로 분리하고 무안경식, 편광식, 여색방식 등의 입체시 기법을 적용하여 동시에 디스플레이하여야 한다. 본 연구는 입체 모니터상에서 실감적 입체 디스플레이 기법을 구현하여 실세계에 존재하는 3차원 대상물을 효율적이고 실감적으로 생성하므로써 지형공간 데이터의 입체 시각화를 향상시킬 수 있다. 특히 차세대 모니터인 무안경식 입체 모니터에 디스플레이 할 수 있는 지형공간 데이터의 입체 콘텐츠 제작 방법을 개발하여 무안경식 모니터의 GIS 분야에서의 활용 가능성을 연구하는데 목적이 있다.

조간대 처리기법을 포함한 3차원 Semi-Implicit 수역학모델 개발 (Development of a Three-Dimensional, Semi-Implicit Hydrodynamic Model with Wetting-and-Drying Scheme)

  • 이경선;박경;오정환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.70-80
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    • 2000
  • Princeton Ocean Model(POM)에서 지배방정식을 반음해법으로 차분화하여 mode splitting을 제거하고 조간대 처리기법을 도입한 3차원 semi-implicit 모델을 수립하였다 운동방정식의 순압경도력항과 수직방향 와동점 성향, 그리고 수심적분된 연속방정식의 속도발산항을 음해법으로 처리하여 빠르게 움직이는 표면중력파가 야기하는 수치안정조건을 제거하여 더 큰 time step을 사용할 수 있는 semi-implicit 모델을 수립하였다 수립한 3차원 semi-implicit 모델의 유효성과 계산휴율을 확인하기 위하여 이상적인 3차원 수로에 적용한 결과 semi-implicit 모델이 POM과 같은 결과를 주었으나 POM보다 약 4,.4배 정도 빠르게 수행되어 향상된 계산효율을 보여주었다. mode splitting 기법을 사용하는 POM의 유속 결과는 조간대에서 발생한 noise가주 수로에까지 전파되어 불안정 한 결과를 준 반면에 semi-implicit 모델결과는 더 큰 time step을 사용함에도 불구하고 조간대와 주 수로 모두에서 noiserk 없는 안정된 결과를 주었다 3차원 semi-implicit 모델의 현장 적용성을 확인하기 위하여 경기만에 적용한 결과 semi-implicit 모델이 모델 영역 전반에 걸쳐 관측된 조석 및 조류의 크기 및 전파양상을 잘 재현하였다.

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라이너 플레이트 및 콘크리트 공동을 고려한 원전 격납건물 벽체의 탄성파 전파 해석 (Elastic Wave Propagation in Nuclear Power Plant Containment Building Walls Considering Liner Plate and Concrete Cavity)

  • 김은영;김보영;강준원;이홍표
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.167-174
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    • 2021
  • 최근 국내 원자력발전소의 격납건물 벽체와 Containment Liner Plate(CLP) 사이에서 다양한 크기의 공극이 발견됨에 따라 원전 격납건물의 보수를 위해 내부 공극의 분포와 크기를 정밀하게 평가할 수 있는 진단기법의 개발이 요구되고 있다. 이에 따라 이 연구에서는 격납건물 벽체에서의 탄성파 전파거동을 계산하는 2차원 유한요소해석 기법을 제시한다. 격납건물 벽체를 기반으로 해석영역을 구성하고 경계면에서의 반사파를 제거하기 위해 수치적 파동흡수 경계층인 perfectly matched layer를 도입하였다. Galerkin 기반 혼합유한요소법을 이용해 2차원 유한영역에서 탄성파 파동방정식의 해를 구하여 충격하중에 대한 격납건물 벽체의 변위와 응력을 계산하였다. 제시한 수치적 기법을 이용하여 격납건물 콘크리트 벽체의 CLP 부착 유무와 공동의 위치 및 크기 변화에 따른 탄성파 전파거동을 살펴보았다. 이 연구의 결과는 원전 격납건물 내부의 공동을 진단하는 탄성파 전체파형 역해석 기법 개발에 활용될 수 있다.

수도의 건물 생산 및 배분의 수리적연구 II. 이앙기에 따른 부위별 건물배분 (Quantitative Analysis of Dry Matter Production and its Partition in Rice II. Partitioning of Dry Matter Affected by Transplanting Date)

  • 조동삼;정승근;허훈;육창수
    • 한국작물학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.273-281
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    • 1990
  • 수도의 생육시기별로 건물의 부위별 배분을 추적하고 이의 예측가능성을 검토하고자 통일계의 삼강벼와 일반계인 상풍벼를 1987년 5월 11일부터 10일 간격으로 4회 포장에 이앙재배하여 부위별 건물중을 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수도의 부위별 건물중은 이앙기가 늦어질수록 저하하였는데 특히 6월 1일 이후의 이앙에서 그 정도가 심하였다. 품종별로는 상풍벼 보다는 삼강벼의 총건물중 및 부위별 건물중이 더 컸다. 2. 간과 엽소의 건물배분율은 6월 11일 이전의 이앙에서는 이앙후 70일 전후 그리고 6월 21일 이후의 이앙에서는 이앙후 60일 전후까지 계속하여 증가하다가 출수후에 저하하였으며, 엽신의 건물 배분율은 이앙후 계속하여 저하하였다. 3. 간과 엽소의 최대 건물배분율은 폿트와 포장에서 모두 이앙기와 품종에 관계없이 60-70%의 범위였으나, 수확기의 건물배분율은 폿트에서 37-43% 그리고 포장에서는 27-33%로 낮아졌으며, 엽신의 수확기 건물배분율은 11-17%의 범위였다. 4. 이삭의 건물배분율은 출수후부터 급격히 증가하기 시작하여 폿트에서는 42-49% 그리고 포장에서는 52-62%에 달하여 생육환경에 따른 건물배분율의 차이가 있는 것으로 나타났다. 5. 품종별로 이앙기에 관계없이 이앙후의 일수에 따른 부위별 건물배분율의 추정을 위한 회귀식은 시험별로는 결정계수가 71-95%로서 만족한 정도였으나 한 시험에서 얻은 추정식으로 다른 시험의 건물배분율을 추정하기에는 부적합하였다.

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교통하중에 대한 3차원 하이브리드 면진시스템의 수직 진동성능 평가 (Evaluation of Vertical Vibration Performance of Tridimensional Hybrid Isolation System for Traffic Loads)

  • 이용훈;이상현;허무원
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.70-81
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    • 2024
  • 본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

분광학을 이용한 흄산의 모델 리간드인 2,6-Dihydroxybenzoic acid와 우라늄(VI)의 착물형성 반응에 관한 연구 (Spectroscopic Studies on U(VI) Complex with 2,6-Dihydroxybenzoic acid as a Model Ligand of Humic Acid)

  • 차완식;조혜륜;정의창
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.207-217
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    • 2011
  • UV-Vis 분광광도법과 시간분해 레이저 유도 형광분광법(TRLFS)을 이용하여 흄산의 모사 리간드로 사용한 2,6-Dihydroxybenzoate(DHB)와 U(VI)의 착물형성반응을 조사하였다. U(VI)-DHB 착물 고유의 전하이동 흡수 스펙트럼을 분석한 결과, 착물형성반응은 우라늄-리간드 비가 1:1 또는 1:2 착물을 형성하는 이중 평형반응이며, 산도에 따라 착물종의 분포가 변한다는 것을 밝혔다. 계산된 착물형성상수 (log $K_1$ and log $K_2$)는 $12.4{\pm}0.1$$11.4{\pm}0.1$이다. 이에 더하여, TRLFS 방법으로 조사한 결과, DHB는 U(VI) 화학종들의 형광 소광제(quencher)로서 역할을 한다는 것을 확인하였다. 특히, 확인된 U(VI) 화학종 모두(${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$$(UO_2)_3(OH)_5{^+})$에서 정적 (static) 및 동적 (dynamic) 소광작용이 공존하는 것으로 관찰되었다. 시간분해 형광 스펙트럼으로부터 리간드 농도에 따른 U(VI) 화학종의 형광세기와 형광수명을 측정하였으며, Stern-Volmer 식을 이용하여 분석하였다. 결정된 정적소광계수(KS)는 ${UO_2}^{2+}$, $(UO_2)_2{(OH)_2}^{2+}$$(UO_2)_3(OH)_5+$에 대하여 각각 $4.2{\pm}0.1$, $4.3{\pm}0.1$$4.34{\pm}0.08$이다. Stern-Volmer 식을 이용한 분석 결과, 단일 또는 이중 배위자 구조(mono- and bi-dentate)의 U(VI)-DHB 착물이 모두 정적소광효과에 관여하는 바닥상태 착물임을 확인하였다.

스마트폰 위치기반 어플리케이션의 이용의도에 영향을 미치는 요인: 프라이버시 계산 모형의 적용 (Factors Influencing the Adoption of Location-Based Smartphone Applications: An Application of the Privacy Calculus Model)

  • 차훈상
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제22권4호
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    • pp.7-29
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    • 2012
  • Smartphone and its applications (i.e. apps) are increasingly penetrating consumer markets. According to a recent report from Korea Communications Commission, nearly 50% of mobile subscribers in South Korea are smartphone users that accounts for over 25 million people. In particular, the importance of smartphone has risen as a geospatially-aware device that provides various location-based services (LBS) equipped with GPS capability. The popular LBS include map and navigation, traffic and transportation updates, shopping and coupon services, and location-sensitive social network services. Overall, the emerging location-based smartphone apps (LBA) offer significant value by providing greater connectivity, personalization, and information and entertainment in a location-specific context. Conversely, the rapid growth of LBA and their benefits have been accompanied by concerns over the collection and dissemination of individual users' personal information through ongoing tracking of their location, identity, preferences, and social behaviors. The majority of LBA users tend to agree and consent to the LBA provider's terms and privacy policy on use of location data to get the immediate services. This tendency further increases the potential risks of unprotected exposure of personal information and serious invasion and breaches of individual privacy. To address the complex issues surrounding LBA particularly from the user's behavioral perspective, this study applied the privacy calculus model (PCM) to explore the factors that influence the adoption of LBA. According to PCM, consumers are engaged in a dynamic adjustment process in which privacy risks are weighted against benefits of information disclosure. Consistent with the principal notion of PCM, we investigated how individual users make a risk-benefit assessment under which personalized service and locatability act as benefit-side factors and information privacy risks act as a risk-side factor accompanying LBA adoption. In addition, we consider the moderating role of trust on the service providers in the prohibiting effects of privacy risks on user intention to adopt LBA. Further we include perceived ease of use and usefulness as additional constructs to examine whether the technology acceptance model (TAM) can be applied in the context of LBA adoption. The research model with ten (10) hypotheses was tested using data gathered from 98 respondents through a quasi-experimental survey method. During the survey, each participant was asked to navigate the website where the experimental simulation of a LBA allows the participant to purchase time-and-location sensitive discounted tickets for nearby stores. Structural equations modeling using partial least square validated the instrument and the proposed model. The results showed that six (6) out of ten (10) hypotheses were supported. On the subject of the core PCM, H2 (locatability ${\rightarrow}$ intention to use LBA) and H3 (privacy risks ${\rightarrow}$ intention to use LBA) were supported, while H1 (personalization ${\rightarrow}$ intention to use LBA) was not supported. Further, we could not any interaction effects (personalization X privacy risks, H4 & locatability X privacy risks, H5) on the intention to use LBA. In terms of privacy risks and trust, as mentioned above we found the significant negative influence from privacy risks on intention to use (H3), but positive influence from trust, which supported H6 (trust ${\rightarrow}$ intention to use LBA). The moderating effect of trust on the negative relationship between privacy risks and intention to use LBA was tested and confirmed by supporting H7 (privacy risks X trust ${\rightarrow}$ intention to use LBA). The two hypotheses regarding to the TAM, including H8 (perceived ease of use ${\rightarrow}$ perceived usefulness) and H9 (perceived ease of use ${\rightarrow}$ intention to use LBA) were supported; however, H10 (perceived effectiveness ${\rightarrow}$ intention to use LBA) was not supported. Results of this study offer the following key findings and implications. First the application of PCM was found to be a good analysis framework in the context of LBA adoption. Many of the hypotheses in the model were confirmed and the high value of $R^2$ (i.,e., 51%) indicated a good fit of the model. In particular, locatability and privacy risks are found to be the appropriate PCM-based antecedent variables. Second, the existence of moderating effect of trust on service provider suggests that the same marginal change in the level of privacy risks may differentially influence the intention to use LBA. That is, while the privacy risks increasingly become important social issues and will negatively influence the intention to use LBA, it is critical for LBA providers to build consumer trust and confidence to successfully mitigate this negative impact. Lastly, we could not find sufficient evidence that the intention to use LBA is influenced by perceived usefulness, which has been very well supported in most previous TAM research. This may suggest that more future research should examine the validity of applying TAM and further extend or modify it in the context of LBA or other similar smartphone apps.

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