• Composites Research
• /
• 제26권6호
• /
• pp.363-372
• /
• 2013

RTM (Resin Transfer Molding) 공정을 수치해석하기 위해 Level set 방법과 결합된 확장 유한 요소 법을 적용하였다. 유동 전면 부에서 비연속적인 구배를 가지는 압력을 계산하기 위해 확장 유한 요소 법을 이용하여 계산의 정밀성을 높였다. 확장 유한 요소 법에 이용되는 확장 형상 함수는 Level set 값을 이용하여 정의하였다. 이 확장 형상 함수는 요소를 통과하는 수지 유동 전면부의 위치를 반영할 수 있다. 게다가 Level set 법이 금형 충전 동안 수지 유동 전면부의 위치를 계산할 때 적용되었다. 수지 유동 전면부의 위치를 계산하는 미분방정식은 내연적 특성 Galerkin 유한 요소 법을 적용하여 풀었다. 선형 시스템 계산에서는 IPSAP의 다중 프론트 솔버를 이용한다. 본 연구에서 계산한 해석 값은 이론 값과 비교하여 검증하였다. 계산 효율을 높이기 위해 확장 유한 요소 법과 Level set 방법의 국소화 기법이 제안되었다. 이 기법은 계산 영역을 수지 유동 전면 부 근처의 영역으로 축소한다. 그러므로 전체 계산 양은 최소화될 수 있었다. 이 기법의 계산 효율은 채널 유동 모델을 이용하여 평가된다. 본 연구의 해석 능력을 보여주기 위해 몇 가지 적용 예제를 계산하였다. 첫 번째 예제를 이용해서 복잡하게 흘러가는 수지 전면부의 갈라짐과 합쳐지는 현상 해석하였다. 그리고 금형 내부의 Race-tracking 효과와 기공 생성 현상을 확인하기 위해 복잡한 모양의 구조물을 시뮬레이션 하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권5호
• /
• pp.239-246
• /
• 2017

현장에서 파고와 주기만을 관측한 경우 주로 개별파 분석법을 사용하여 다양한 파랑 특성을 산정한다. 본 논문에서는 MATLAB 언어를 이용하여 개별파 분석 프로그램을 개발하였다. 영점 상향 교차법과 영점 하향 교차법을 이용하여 1) 평균해면 보정, 2) 영점 교차 시간 산정, 3) 개별파고 산정, 4) 자료 관측기간 변화 등의 기능을 수행할 수 있다. 해모수 1호에 설치된 레이더(WaveGuide Radar)를 사용하여 관측된 시간간격 0.2초 자료를 대상으로 개발된 프로그램의 적용성을 검토하였다. 조석성분 제거 및 영점 교차 시간 산정은 선형 혹은 2차원으로 내삽하였다. 개별 파고 산정은 Goda 방법이 적정한 것으로 판단되었으며, 본 연구에서 제안한 방법은 차후 후속 연구를 통하여 개선할 여지가 있는 것으로 판단된다. 대표파의 특징은 샘플의 유한성 등으로 인하여 영점상향교차법과 영점하향교차법으로 산정한 결과가 상이하다는 것을 알 수 있다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.1-20
• /
• 2020

본 연구는 창원시 도시지역을 대상으로 PM_2.5의 시·공간적인 분포 특성을 분석하고, 토지이용특성과의 비교를 통해 PM_2.5 발생 요인을 파악하여 저감 방안 방향을 제시하고자 하였다. 기초 자료로 창원시 내 유치원, 초등학교와 일부 중·고등학교에 측정지점을 두고 있는 Airpro 자료의 2017년 9월부터 2018년 8월까지의 매 1시간 평균값을 활용하였다. 그리고 GIS의 공간내삽법 중 IDW 기법을 활용하여 월별, 시간대별 분포 지도를 구축하였고 이를 바탕으로 시·공간적인 PM_2.5 분포 특성을 확인하였다. 먼저 Airpro 자료의 정확성을 검증하고자 환경부에서 관리하는 AirKorea 자료와의 상관성을 확인하였고, 분석 결과 R²이 0.75~0.86으로 매우 높은 상관성이 나타나 연구에 적합하다고 판단되어 분석을 진행하였다. 월별 분석에서는 1월이 연중 가장 높았고, 8월이 가장 낮았다. 시간대별 분석 결과 출근시간인 06-09시가 가장 높았고 활동시간인 09-18시가 가장 낮게 나타났다. 행정구역별로는 상남동, 합포동, 명곡동이 PM_2.5 심각 지역으로, 회성동이 가장 낮은 지역으로 나타났다. 행정구역별 토지이용 특성을 분석한 결과 PM_2.5 심각 지역 내에 교통지역과 상업지역의 비율이 높은 것을 확인하였다. 결론적으로 본 연구 결과는 창원시의 PM_2.5 분포 특성을 파악할 기초자료로 활용될 것이다. 또한 본 연구에서 도출된 심각 지역 및 저감 방안수립 방향은 기존보다 더욱 효과적인 정책 마련에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제37권6_1호
• /
• pp.1739-1756
• /
• 2021

대기 중 이산화질소(NO₂)는 주로 인위적인 배출요인으로 발생하며 화학 반응을 통해 이차오염 물질 및 오존 형성에 매개 역할을 하는 인체 건강에 악영향을 미치는 물질이다. 우리나라는 지상 관측소에 의한 실시간 NO₂ 모니터링을 수행하고 있지만, 이는 점 기반의 관측 값으로써 미관측 지역의 공간 분포 분석이 어렵다는 한계점을 지닌다. 본 연구에서는 선형 회귀 기반 모델인 다중 선형 회귀와 회귀 크리깅, 기계학습 알고리즘인 Random Forest (RF), Support Vector Regression (SVR)을 적용한 공간 내삽 모델링을 통해 서울 지역의 지상 NO₂ 농도 지도를 제작하였고, 일별 Leave-One-Out Cross Validation (LOOCV) 교차 검증을 시행하였다. 2020년 연구기간 내 일별 LOOCV에서 MLR, RK, SVR 모델의 일별 평균 Index of agreement (IOA)는 약 0.57로 유사한 성능을 보였으며, RF (0.50)보다 높은 성능이 확인되었다. RK의 일별 평균 nRMSE는 0.9483%으로 MLR (0.9501%)보다 상대적으로 낮은 오차를 나타냈다. MLR과 RK, RF 모델의 계절별 공간 분포는 비슷한 양상을 보였으며, RF는 다른 모델에 비해 좁은 NO₂ 농도 범위가 확인되었다. 본 연구에서 제안된 선형 회귀 기반 공간 내삽은 지상 NO₂ 뿐 아니라 다른 대기 오염 물질의 도시 지역 공간 내삽을 위해 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.729-740
• /
• 1994

h-version 유한요소법에 근거를 둔 형상최적화 설계에서는 초기모델의 기하형상에 대한 이상적인 체눈설계가 최종해석시에는 적합하지 않을 수 있게 된다. 그러므로, 최적화의 반복단계마다 모델의 단변형상에 대한 새로운 체눈설계가 필요하게 된다. 그러나 p-version 유한요소법은 형상최적화 문제 해석을 위한 매우 매력적인 대안으로 제시될 수 있다 p-version 유한요소법은 h-version 유한요소법과 비교하여 다음과 같은 큰 장점을 갖고 있다. 첫째로, 보간함수의 차수가 3차이상이 되면 요소의 찌그러진 형상에 대한 유한요소 해에 별 영향을 미치지 않는다. 둘째로, 심지어 응력특이 문제도 h-version에 비해 p-version은 적절한 체눈설계를 하게되면 훨씬 효율적이다. 셋째로, 초지 체눈설계와 최종 체눈설계가 동일하므로 반복단계마다 새롭게 체눈설계를 할 필요가 없어진다. Bezier의 곡선보간법, 경사투사법과 적분형 르장드르 다항식에 기초를 둔 2차원 형상최적화를 위한 p-version 모델이 제시되었다. 수치해석 경과는 p-version 소프트웨어인 RASNA를 사용하여 수행되었다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.39-47
• /
• 2001

지형의 특성을 공간상에 수치적으로 표현하는 수치지형모형(DTM)은 전산기의 발달과 더불어 최근 건설 분야의 계획 단계에서 광범위하게 적용이 되고 있으며, 특히 도로설계와 도시계획에 있어서 DTM을 이용한 토공량과 정지표고 및 면적 산정은 대표적인 적용 분야들이다. 따라서, 본 연구에서는 DTM을 이용한 토공량 계산에 정확도에 관련된 요소를 고려하여 최적 토공량 산정을 연구하는데 있어서, 부산광역시 15개 구를 연구 대상지역으로 선정하여 국립지리원 발행 1:5,000 지형도를 수치화하였다. 또한, 토공량과 높이별 정지면적 및 정지표고를 결정하여 향후 절 성토 등으로 인하여 발생 가능한 지형의 변화를 추정할 수 있는 정지표고 산정 모형을 제시하였으며, 그리고 토공량 계산시 사용되는 보간 기법별 토공량의 차이를 분석하였다. 분석결과 역거리보간법이 면적과 표면적 그리고 토공량에서 가장 큰 값을 보였고, 최근린기법이 가장 적을 값이 분포를 나타내었다. 최종적으로 본 연구에서 산정된 토공량은 부산광역시에서 추정한 값들과 매우 근사한 값을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권6호
• /
• pp.607-613
• /
• 2009

In this paper, we made a simple paper feeding system which is one of MTS (media transport system) and controllers. The plant has a flexible paper and two driving rollers and two driven rollers. The control system has two conventional PID controllers. Skew angle and feeding speed of MTS deteriorate the quality of feeding system. In order to control a feeding speed and skew of feeding paper, we control rotational velocity of two driving rollers. Therefore, this controller has two inputs and two outputs as MIMO (multi-input and multi-output) system. The control inputs were the feeding speed and the skew displacement of the paper. The control outputs were the rotational velocity to each driving roller. To find appropriate PID gains of two controllers, we proposed an optimization technique. We assume the system variables and performance of a whole system as follows. PID gains of two controllers for skew and feeding speed are system variables. System performance is both skew and feeding speed. We simulates to making mathematical correlation using global Kriging interpolation. To find appropriate value of system variables, optimization method is simulation in sequence as following method. First, the optimization solver simulates with DOE (design of experiment) tables to find correlation equation of both system variable and performances. Then, the solver guesses the appropriate values and simulates if the system variables are appropriate or not. If the result of validation doesn't satisfy the convergence and iteration tolerance, the solver makes a new Kriging models and iterates this sequence until satisfy the tolerances.

• 방송공학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.66-75
• /
• 2016

본 논문은 다시점 영상처리 기술을 이용하여 무안경 3차원 디스플레이의 크로스톡(Crosstalk)을 저감하는 새로운 방법을 제안한다. 크로스톡은 현 시점 영상 정보를 주변 시점 영상 정보와 섞여 보이게 하여 출력 3차원 영상을 매우 흐리게 만든다. 무안경 3차원 디스플레이의 크로스톡을 저감하기 위해, 제안한 방법은 다시점 영상에 적응적 깊이 재배치와 시점 미분값 기반 크로스톡 역보상 필터를 적용한다. 또한, 제안한 방법은 에피폴라 영상 화소 보간법을 이용하여 넘침 및 아래 넘침 화소를 보상하여 영상 왜곡을 최소화한다. 실험 결과는 제안한 방법이 기존 방법보다 3차원 영상 품질을 향상시키면서 크로스톡을 효율적으로 저감함을 보여준다.

• International Journal of Vascular Biomedical Engineering
• /
• 제2권2호
• /
• pp.27-32
• /
• 2004

The objective of the present study is to visualize the steady and pulsatile flow fields in a branching model by using a high-resolution PIV system. A bifurcated flow system was built for the experiments in the steady and pulsatile flows. Harvard pulsatile pump was used to generate the pulsatile velocity waveforms. Conifer powder as the tracing particles was added to water to visualize the flow fields. CCD cameras($1K{\times}1K$(high resolution camera) and $640{\times}480$(low resolution camera)) captured two consecutive particle images at once for the image processing of several cross sections on the flow system. The range validation method and the area interpolation method were used to obtain the final velocity vectors with high accuracy. The results of the image processing clearly showed the recirculation zones and the formation of the paired secondary flows from the distal to the apex of the branch flow in the bifurcated model. The results also indicated that the particle velocities at the inner wall moved faster than the velocities at the outer wall due to the inertial force effects and the helical motions generated in the branch flows as the flow proceeded toward the outer wall. Even though the PIV images from the high resolution camera were closer to the simulation results than the images from the low resolution camera at some locations, both results of the PIV experiments from the two cameras generally agreed quite well with the results from the computer simulations. Therefore, instead of using the expensive stereoscopic PIV or 3D PIV system, the three-dimensional flow fields in a bifurcated model could be easily and exactly investigated by this study.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.105-111
• /
• 2006

LMTT는 항만 자동화를 위한 수평 이송이 가능하도록 설계된 셔틀카와 격자구조의 레일에 부착된 스테이터 모듈(stator module)로 구성된 PMLSM(Permanent Magnetic Linear Synchronous Motor)에 의해 구동된다. 본 연구에서는 순차적 표본방법에 기초하여 구성된 크리깅 근사모델을 이용하여 이동체의 구조최적설계를 수행하였다. 본 논문에서는 셀 요소로 유한요소 모델링된 이동체(mover)의 경량화 설계를 위하여 강도기준을 고려하고, 설계변수로는 가로빔, 세로빔, 휠 빔의 두께로 설정하였다. 순차적 크리깅모델에 의하여 구해진 최적해를 상용프로그램인 GENESIS를 이용하여 구해진 최적해와 비교, 검토하였다.