• 제목/요약/키워드: Exponential function

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Control Volume Formulation Method를 사용한 GaAs MESFET의 2차원 수치해석 (Two-Dimensional Numerical Simulation of GaAs MESFET Using Control Volume Formulation Method)

  • 손상희;박광민;박형무;김한구;김형래;박장우;곽계달
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.48-61
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    • 1989
  • 본 논문에서는 게이트의 길이가 0.7${\mu}m$인 n형 GaAs MESFET를 2차원적으로 수치 해석하였으며, 이동도를 국부 전계의 함수로 취하는 드리프트 -확산 모델을 사용하였다. 이산화 방법으로는 종래에 사용되던 FDM(finite difference method), FEM(finite element method)을 사용치 아낳고 Control-Volume Formulation을 사용하였으며, numerical scheme으로는 기존의 hybrid scheme이나 upwind scheme 대신에 exponential scheme과 거의 근사한 power-law scheme을 사용하였다. 이때 드리프트 속도와 확산 속도의 비율을 나타내는 Peclet number의 개념을 사용하였으며, 이 개념을 사용하여 control volume의 경계에서 numerical scheme을 고려한 전류식을 제안하였다. 앞에서 고려한 모델들과 수치해석 방법을 사용하여 시뮬레이션한 I-V 특성은 기존 노문의 결과와 일치하였다. 따라서 본 논문의 결과가 GaAs MESFET를 위한 유용한 2차원 시뮬레이터가 될 수 있음을 확인하였다. 또한 I-V 특성외에 채널 밑바닥에서이 속도 및 전계 분포를 통해 드리프트-확산 모델을 고려한 경우에 발생하는 속도 포화의 메카니즘을 제시했고, Dipole의 발생위치 및 발생 원인과 드레인 전류와의 관계 등에 대해서도 제시했다.

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국제유가의 변동성이 한국 거시경제에 미치는 영향 분석 : EGARCH 및 VECM 모형의 응용 (A Study on the Impact of Oil Price Volatility on Korean Macro Economic Activities : An EGARCH and VECM Approach)

  • 김상수
    • 유통과학연구
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    • 제11권10호
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    • pp.73-79
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    • 2013
  • Purpose - This study examines the impact of oil price volatility on economic activities in Korea. The new millennium has seen a deregulation in the crude oil market, which invited immense capital inflow into Korea. It has also raised oil price levels and volatility. Drawing on the recent theoretical literature that emphasizes the role of volatility, this paper attends to the asymmetric changes in economic growth in response to the oil price movement. This study further examines several key macroeconomic variables, such as interest rate, production, and inflation. We come to the conclusion that oil price volatility can, in some part, explain the structural changes. Research design, data, and methodology - We use two methodological frameworks in this study. First, in regards to the oil price uncertainty, we use an Exponential-GARCH (Exponential Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity: EGARCH) model estimate to elucidate the asymmetric effect of oil price shock on the conditional oil price volatility. Second, along with the estimation of the conditional volatility by the EGARCH model, we use the estimates in a VECM (Vector Error Correction Model). The study thus examines the dynamic impacts of oil price volatility on industrial production, price levels, and monetary policy responses. We also approximate the monetary policy function by the yield of monetary stabilization bond. The data collected for the study ranges from 1990: M1 to 2013: M7. In the VECM analysis section, the time span is split into two sub-periods; one from 1990 to 1999, and another from 2000 to 2013, due to the U.S. CFTC (Commodity Futures Trading Commission) deregulation on the crude oil futures that became effective in 2000. This paper intends to probe the relationship between oil price uncertainty and macroeconomic variables since the structural change in the oil market became effective. Results and Conclusions - The dynamic impulse response functions obtained from the VECM show a prolonged dampening effect of oil price volatility shock on the industrial production across all sub-periods. We also find that inflation measured by CPI rises by one standard deviation shock in response to oil price uncertainty, and lasts for the ensuing period. In addition, the impulse response functions allude that South Korea practices an expansionary monetary policy in response to oil price shocks, which stems from oil price uncertainty. Moreover, a comparison of the results of the dynamic impulse response functions from the two sub-periods suggests that the dynamic relationships have strengthened since 2000. Specifically, the results are most drastic in terms of industrial production; the impact of oil price volatility shocks has more than doubled from the year 2000 onwards. These results again indicate that the relationships between crude oil price uncertainty and Korean macroeconomic activities have been strengthened since the year2000, which resulted in a structural change in the crude oil market due to the deregulation of the crude oil futures.

국내 저주파수 무작위 지진잡음의 특성 연구 (Characteristics of Low-frequency Ambient Seismic Noise in South Korea)

  • 박이슬;김기영;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권2호
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    • pp.67-75
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    • 2016
  • 저주파 (${\leq}5Hz$) 무작위 지진잡음의 시공간적 변화 특성을 밝히기 위하여, 국내 지표 가속도 관측소에서 2014년도 1년간 기록된 자료를 저주파(< 1 Hz)와 고주파(${\geq}1Hz$) 성분으로 분리한 후, 평균제곱근 진폭과 파워 스펙트럼 밀도를 계산하였다. 지진잡음은 주로 섬과 해안가 관측소에서 크게 기록되었으며, 고주파 성분은 내륙의 대도시 지역에서도 큰 진폭으로 관찰되었다. 고주파 성분은 야간시간대보다 주간시간대에 약 34% 크고, 일요일 및 명절연휴에는 평일보다 감소하여 인간 활동과 밀접한 연관이 있는 것으로 분석된다. 저주파 성분은 일변화 및 주간변화가 뚜렷하지 않지만, 겨울철에 크게 기록되어 계절별 차이를 보인다. 유의파고와도 높은 상관성을 보여 바다 등 주로 자연적 기작에 의해 발생된 것으로 해석된다. 또한 저주파 성분의 진폭은 태풍 중심까지의 거리에 따라 지수함수 형태로 감소하며, 지수 -0.76은 표면파뿐만 아니라 실체파 성분도 함께 포함되어 있을 가능성을 제시한다. 파워 스펙트럼 밀도의 정곡 주파수는 이중주파수 범위에 해당하는 0.34 Hz 정도로, 뚜렷한 시간적 변화를 보이지 않는다.

온도와 시간을 주요 변수로 한 냉장 돈육에서의 native isolated Listeria monocytogenes에 대한 성장예측모델 (Predictive Growth Model of Native Isolated Listeria monocytogenes on raw pork as a Function of Temperature and Time)

  • 홍종해;심우창;천석조;김용수;오덕환;하상도;최원상;박경진
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.850-855
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    • 2005
  • 본 연구는 냉장돈육에서의 식중독 원인균이면서 냉장온도에서 성장이 가능한 병원성균인 L. monocytogenes에 대한 적절한 위생관리를 제시하기 위하여 포장돈육 작업장 원료돈육에서 분리된 야생균주 L. monocytogenes 이용하여 돈육포장공정 및 유통조건에서의 L. mnocytogenes에 대한 성장예측모델을 제시하고자 실시하였다. 성장실험은 온도 5, 10, 15, $20^{\circ}C$ 시간은 0, 1, 2, 3, 18, 48, 120시간에서 실시하였으며, 이를 바탕으로 온도별 Gompertz value인 A, C, B, M의 값과 Growth kinetic인 exponential growth rate(EGR), generation time(GT), lag phase duration(LPD), maximum population density(MPD)를 산출하였다. GT, LPD는 온도가 상승할수록 그 값이 점점 낮아지는 경향을 나타났으며, EGR의 경우는 반대로 온도가 높아질수록 점점 높아지는 경향을 나타냈다. Gompertz value중 B와 M 값을 이용하여 온도를 주요 control factor로 선정한 반응표면분석(Response surface analysis)을 실시하여 온도에 따른 다항식을 산출하였고 이 식을 Gompertz 식에 적용하여 온도와 시간에 따른 냉장돈육에서의 L. monocytogenes에 대한 성장정도를 예측할 수 있는 성장예측모델을 제시하였다. 개발된 성장예측모델에 대한 검증은 GT, LPD, EGR에 대한 실험값과 예측값의 비교를 통하여 실시하였으며, 그 결과 GT, LPD, EGR 모두 통계적으로 유의하게 나타났다(p<0.01). 따라서 이 모델은 risk assessment 중 exposure assessment를 위한 성장예측모델로 충분히 이용가능 한 것으로 보이며, 추후 냉장돈육 위성관리기준에 대한 과학적 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

수분거동 패턴에 따른 차폐막 설정을 통한 모발단백질 소실방지 (Prevention of Protein Loss Using A Shield Coating According to Moisture Behavior in Human Hair)

  • 송상훈;임병택;손성길;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.57-65
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    • 2020
  • 세정 과정에서 물에 의한 단백질 소실을 차폐막을 통해서 방지 하고자 먼저 모발 내부의 물 거동 경로를 파악하였다. 이를 위해서 소수성을 가지는 건강한 모발과, 모발 내부는 정상이지만 표면의 최외곽 지질층에서 18-methyleicosanoic acid (18-MEA)만 소실시켜 친수성이 된 모발과, 다시 표면에 18-MEA를 결합시킨 회복모를 이용해서 모발 수분의 거동을 파악하였다. 모발에 열을 가할 때 일어나는 수분 증발에 따른 질량 변화를 관찰한 결과 표면이 소수성인 모발들은 39 s와 151 s의 두개의 시간 상수로 감소하였다. 이에 반해 표면이 친수성으로 변한 손상 모발에서는 83 s의 하나의 빠른 시간 상수로 감소함을 확인하였는데, 이는 모발 내부에 있는 비결합과 결합 수분들이 외곽으로 빠져나올때 모발 표면에 소수성 막이 없음으로써 바로 용출됨을 반증한다. 따라서 세정과정에서 모발 내부의 단백질 용출을 효율적으로 방지하기 위해서는 모발 표면을 소수성 코팅하여 물분자의 거동을 저지시킬 필요가 있을 것이라는 가정한 결과 친수성 polyethylene glycol (PEG)를 코팅한 경우 179 ㎍/mL의 단백질이 용출한데 반해서 소수성 polydimethylsiloxane (PDMS)를 코팅한 모발은 보다 적은 148 ㎍/mL를 용출하였으며, 표면을 소수성 및 친수성으로 코팅하여 모발 내부 단백질을 검량하여 비교하였다. 마침내 소수성 차폐막이 세정 과정에서 모발 단백질 소실을 방어하는 방법이 됨을 확인하였고, 이 소수성 지표를 lateral force microscopy (LFM) 값으로 환산하여 정리하였다. 마침내 이 연구 결과물은 세정 과정에서 발생하는 단백질 소실을 소수성 코팅막을 부여함으로써 막을 수 있는 모발 세정제품 개발에 기여할 수 있다.

분산 모형에 따른 습지경관의 생태 네트워크 특성 분석 (Characterization of Ecological Networks on Wetland Complexes by Dispersal Models)

  • 김빈;박제량
    • 한국습지학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.16-26
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    • 2019
  • 동식물의 서식지 제공 및 수문학적 조절 등 다양한 생태계 서비스를 제공하는 습지는 경관 내 습지간의 상호작용을 통해 생태계를 구성한다. 따라서 습지경관에서의 생태계의 리질리언스 등의 기능을 평가하기 위해서는 습지의 동역학적 특성과 더불어 습지간에 형성되는 생태적 연결성 분석이 필요하다. 본 연구에서는 습지를 생태학적 노드로 정의하여 습지 서식종의 분산 모형에 따라 발생하는 습지간 연결을 통해 생태 네트워크를 생성하고 네트워크 분석 방법을 통해 생태 네트워크의 특성을 비교, 분석하였다. 임계거리를 활용한 분산모델 (threshold distance)의 경우 확률적인 분산모델(exponential dispersal kernel, heavy-tailed dispersal model)과 비교하여 국지적인 군집화가 높으나 습지 간의 이동에는 비효율적인 것으로 나타났다. 반면 확률적 분산모델의 경우 국지적인 군집화는 낮게 나타나나 습지 경관 내에서의 이동은 효율적인 것으로 나타남에 따라 분산 모델에 따른 생태 네트워크 특성에 차이가 발생함을 확인하였다. 본 연구는 향후 습지경관 리질리언스 분석을 위한 생태 네트워크 구축의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Hybrid Vision Correction Algorithm의 개발 (Development of Hybrid Vision Correction Algorithm)

  • 류용민;이의훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-73
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    • 2021
  • 메타휴리스틱 탐색법은 주어진 정보의 부족 및 시간의 제약을 받는 상황에서 다양한 목적함수를 가진 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 본 연구에서는 기존의 최적화 알고리즘인 Vision Correction Algorithm(VCA)의 성능을 강화한 Hybrid Vision Correction Algorithm(HVCA)을 개발하였다. HVCA는 기존의 알고리즘의 성능을 개선하기 위해 두 가지 방법을 적용하였다. 첫 번째 방법으로 사용자가 입력해야 하는 매개변수를 자가적응형 매개변수로 개선하였다. 두 번째 방법으로 Exponential Bandwidth Harmony Search With Centralized Global Search(EBHS-CGS)의 CGS 구조를 HVCA에 추가하였다. CGS 구조의 추가로 인해 HVCA 내부는 CGS와 VCA의 두 가지 구조로 구성되어 있다. 두 가지 구조를 효율적으로 사용하기 위해 반복시산을 진행하면서 최적값이 나오는 구조의 선택확률을 증가시키는 방법을 적용하였다. 제안된 HVCA의 성능을 확인하기 위해 최적화 문제에 적용하고, 그 결과를 Harmony Search(HS), Improved Harmony Search(IHS) 및 VCA와 비교하여 나타내었다. 적용결과 수학문제와 공학문제에서 HVCA는 HS, IHS 및 VCA보다 최적값 및 100번의 반복실행 중 최적값을 찾는 횟수가 많았으며, 최적값에 수렴하는 반복시산횟수도 낮았다. 이를 통해 HVCA가 성능이 개선되었다는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 HVCA는 적용한 수학문제 및 공학문제 이외에도 많은 분야에 대해 좋은 결과를 나타낼 것으로 기대된다.

반도체 광증폭기를 이용한 전계흡수 광변조기 비선형성 보상 (Nonlinearity Compensation of Electroabsorption Modulator by using Semiconductor Optical Amplifier)

  • 이창현;손성일;한상국
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권5호
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    • pp.23-30
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    • 2000
  • 지수함수형태의 전달함수를 갖는 전계흡수 광변조기(electroabsorption modulator: EAM)의 비선형성 보상을 위해 로그함수형태의 전달함수를 갖는 반도체 광증폭기(semiconductor optical amplifier : SOA)를 이용한다. 우선 SOA의 전달함수는 EAM의 전달함수와 역함수 관계를 갖기 때문에 EAM의 상호변조왜곡 (intermodulation distortion: IMD)을 보상한다. 더불어 SOA가 제공하는 이득에 의해 변조신호는 증폭되어진다. 이 두 가지에 의해 EAM의 SFDR(spurious free dynamic range)은 증가한다. 이때 SOA는 EAM 뒷단에 직렬로 연결되어 이득포화영역에서 동작되어진다. EAM의 IMD 보상을 향상시키기 위해서는 SOA의 이득을 증가시켜 이득포화영역 기울기를 증가시켜야 한다. 하지만 SOA의 이득 증가에 따라 ASE 잡음도 증가하여 시스템의 잡음레벨을 높여 EAM의 SFDR은 감소한다. 즉 SOA의 이득포화영역 기울기와 ASE 잡음은 이득에 대해 trade-off를 가지게 되고 모의실험 결과 이득이 약 8㏈일 때 최적화 된다. 이 지점에서 EAM의 SFDR 향상은 약 9㏈였다. SOA를 사용한 EAM 선형성 향상 방법은 구성이 간편하고 3개의 소자를 집적할 경우 낮은 삽입손실, 낮은 편광의존성, 낮은 처핑 등 효율적인 아날로그 광변조기로 이용될 수 있다.

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관상동맥질환에서 심장풀스캔을 이용한 최고수축기혈압-수측기말용적곡선의 분석 (The Peak Systolic Pressure-End Systolic Volume Index Relation in Patients with Coronary Artery Disease Using Radionuclide Gated Blood Pool Scintigraphy)

  • 김병태;궁성수;범희승;정준기;박영배;이명철;이영우;고창순
    • 대한핵의학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.175-182
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    • 1987
  • For measurement of ventricular performance, ejection fraction (EF) has gained wide acceptance. But EF is influenced not only by changes in muscle function but also by changes in cardiac loading conditions. In case of valvular heart disease which is variable in loading conditions, EF cannot be reliable as an index of myocardial contractility. The end systolic pressure (ESP)-end systolic volume (ESV) relation, howver, is known to represent myocardial contractility, independent of changes in loading conditions. Similar results can be obtained by using peak-systolic pressure (PSP) instead of ESP. To evaluate the utility of the peak systolic pressure-end systolic volume index (PSP-ESVI) relation as an index of myocardial function, we measured $PSP&ESVI$ in 19 partents with coronary artery disease before $(PSP_1\;&\;ESVI_1)$ and after $(PSP_2\;&\;ESVI_2)$ sublingual administration of nitroglycerin. PSP was measured with standard mercury sphygmomanometer during gated blood pool scintigraphic study. ESVI was measured by count derived method after attenuation correction. $PSP_2\;&\;ESVI_2$ measurement was started when the fall of PSP was greater than 5 mmHg after 7-14 minutes post-administration of nitroglycerin. Mean values $({\pm}S.D.)$ of $PSP_1\;&\;ESVI_1$ was $124.9({\pm}20.7)mmHg\;&\;59.4({\pm}39.9)ml/M^2$. Mean values $({\pm}S.D)$ of $PSP_2\;&\;ESVI_2$, was $113.2({\pm}19.9)mmHg\;&\;37.5({\pm}26.1)ml/M^2$. There was a significant difference between mean values of $PSP_1\;&\;PSP_2$, (p<0.01), and mean values of $ESVI_1\;&\;ESVI_2$, (p<0.01). $PSP_1-PSP_2/ESV_1-ESVI_2,\;PSP_1/ESVI_1$ and EF were in the range of 0.14-5.19 mmHg/ml/$M^2$, 0.67-7.68 mmHg/ml/$M^2$ and 10.8%-74.5% respectively. $PSP_1-PSP_2/ESVI_1-ESVI_2$, and EF showed exponential correlation (r=0.85, P<0.01). The correlation coefficient between $PSP_1/ESVI_1$ and EF was 0.73(p<0.01). With the above results, we suggest that $PSP_1-PSP_2/ESVI_1-ESVI_2$, and $PSP_1/ESVI_1$, can be used as an index of myocardial function.

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이공계 대학 유학생을 위한 수학교육 프로그램 설계 및 적용 (A Study on the Design of Mathematics Education Program for Foreign Students Majoring in Natural Science and Engineering at University in Korea)

  • 김수철
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.147-157
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    • 2019
  • 이 연구는 국내 이공계 대학에 진학한 유학생들의 전공기초 역량을 신장시키고 중도탈락을 예방하기 위한 수학교육 프로그램을 개발하는데 그 목적이 있다. 연구자는 유학생을 위한 수학교육 프로그램의 핵심인 보충 교재를 개발하여 5차시 분량의 수업에 실제로 적용하였다. 적용 대상은 중국인 유학생 5명으로, 남학생 4명과 여학생 1명이며, 유학생들은 공과대학과 자연과학대학에 소속되어 있다. 이 연구를 수행하기 위하여 연구자는 5차시 분량의 수업 동영상을 모두 촬영하여 그 내용을 전사하였으며, 전사된 내용은 NVivo 12를 활용하여 질적으로 분석되었다. 분석 결과, 수학교육 프로그램에 참여하기 전, 유학생들은 무리함수와 지수함수의 그래프를 전혀 그리지 못하였고 극한의 개념도 전혀 이해하지 못하였다. 그러나 이 프로그램을 적용한 결과, 모든 유학생들이 무리함수와 지수함수의 그래프 개형을 그릴 수 있었으며, 극한값도 정확하게 계산하였다. 이공계 유학생을 위한 수학교육 프로그램 개발 시, 그들의 수준에 맞는 교재 개발이 매우 중요하다. 교재 개발 시에는 대학 수학에 학습하는데 핵심이 되는 내용을 선정·조직하고 유학생들의 한국어 수준을 고려하여 수학적 개념이나 예제를 제시할 필요가 있다. 또한 한국에서 통용되는 수학 용어를 자국어나 영어로 함께 제시하려는 노력도 필요할 것이다.