• 제목/요약/키워드: Mathematical Experiments

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시간이력 하중을 받는 콘크리트의 점증적 크리프 모델 (Incremental Model Formulation of Creep under Time-varying Stress History)

  • 박영성;신동훈;이용학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.755-761
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    • 2014
  • 콘크리트의 크리프와 건조수축 변형에 대한 내적 혹은 외적 구속은 크리프 발생 응력조건을 변화시키며 이에 따라 크리프 변형의 발생은 응력변화에 종속적으로 변화한다. 시간이력 하중을 받는 크리프 거동문제로서 이해되는 이러한 크리프 거동현상의 수학적 모델링은 일반적으로 재하시의 콘크리트 재령과 물성값 및 하중이력을 기본 구성인자로 고려하여 시간적분 혹은 점증적 형태로 유도되었다. 본 논문에서는 시간이력하중을 받는 크리프 모델 가운데 단일 크리프 곡선을 사용하는 초기 크리프 모델인 평행 크리프 법의 단순성을 고려하여 이 방법이 갖는 단점과 한계성을 극복하고 성능을 개선한 평행 크리프 법을 유도하였다. 유도된 크리프 모델의 성질을 분석하고 예측 성능을 검증하기 위한 목적으로 원통형 콘크리트 공시체를 제작하고 시간이력 하중 하의 크리프 실험을 수행하였다. 끝으로, 콘크리트 공시체의 크리프 변형으로 인한 초기하중의 변화가 공시체의 재령에 따른 거동에 미치는 영향정도를 실험을 통해 분석하였으며, 크리프 시험기의 스프링계수를 측정하여 이로 인한 실험오차를 보정하였다.

ex-Gaussian 모형을 활용한 인지적 과제의 반응시간 분포 분석 (The ex-Gaussian analysis of reaction time distributions for cognitive experiments)

  • 박형범;현주석
    • 감성과학
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    • 제17권2호
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    • pp.63-76
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    • 2014
  • 대부분의 인지적 과제에서 관찰되는 반응시간 자료의 분포는 정적으로 편포되어 나타남에도 불구하고, 반응시간을 종속측정치로 하는 대다수의 연구들은 표본 평균에 근거한 집중경향치 분석에 의존한다. 본 연구에서는 반응시간 자료의 분포특성에 분석의 초점을 맞추어 실험적 처치의 효과를 구체적으로 추론하는 방법을 소개하였다. 평균 반응시간의 변화는 그 분포상 가우시안 및 지수 분포가 혼합된 형태로 나타난다고 가정할 수 있으며, 최대우도 추정법에 근거한 ex-Gaussian 모형 검증을 통해 반응시간 분포 특성을 수치화된 파라미터로 산출하고 확률밀도함수를 구현할 수 있다. 분석 사례를 위해 두 가지 고전적 시각탐색과제에서 얻어진 반응시간 자료를 사용하였으며, ex-Gaussian 함수를 통해 탐색배열의 항목개수의 증가가 초래하는 평균 반응시간의 지연효과에 대한 해석을 시도하였다. 수리적 모형을 통한 반응시간 분포 분석은 고전적 집중경향치 분석의 한계를 넘어 반응시간을 활용한 다양한 이론 및 개인차 연구에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

광합성율과 생물량에 기초한 Sargassum confusum의 생산성 계산 모델 (An Estimation of the Algal Production of Sargassum confusum (Phaeophyta) on the Coast of Ohori, East Sea, Korea, by Mathematical Models Based on Photosynthetic Rates and Biomass Changes)

  • 고철환;조성억
    • 한국해양학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.108-116
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    • 1991
  • 동해안 오호리에 서식하는 Sargassum confusum을 대상으로 광합성율과 생물량의 시간에 따른 변화를 조사하여 해조류의 년생산성을 예측하는 모델을 구성하였다. 즉 년생산량 P/SUB yr/를 P/SUB yr/ = .int.P/SUB t/·B/SUB t/dt (이때 P/SUB t/와 B/SUB t/는 주어진 시간에서의 광합성율과 생물량을 나타낸다)의 식을 설정하여 구하 였다. P/SUB t/는 수온과 광량의 함수로 보아 서로 다른 수온과 광도의 조건에서 광합 성을 측정하여 P/SUB t/에 대입하였다. 수온과 Sargassum confusum이 서식하는 수심 3 m를 기준으로 하였다. 모델에 의한 모의 결과는 수온이 일차생산량을 결정하는 가장 중요한 요인임을 보여주었다. 구름을 가정하여 30%의 광량을 무작위로 감소시켰을 때 해조류의 년생산량은 5%감소하였다.

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실험과 계산을 통한 에폭시 계열 내화도료의 열분해에 관한 연구 (Experimental and Numerical Study of the Thermal Decomposition of an Epoxy-based Intumescent Coating)

  • 김양균
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.31-36
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    • 2016
  • 본 연구는 에폭시 계열 내화 도료의 열분해 특성을 파악하기 위해 열중량분석과 수치해석을 동시에 수행하였다. 에폭시 계열 내화 도료의 질량 감소 양상을 수치적으로 구현하기 위한 계산 모델이 소개되었으며, 계산 모델은 내화 도료의 여러 열분해과정을 단순화하여 4 단계의 순차적인 열분해 형태로 만들었다. 반응 속도는 Arrhenious 형태로 모델 되었고, 열중량분석을 통해 획득된 열분해 현상을 수치적으로 모사하기 위하여 화학 반응 매개변수들이 최적화되었다. 실험 결과 두 단계(two-step)와 세 단계(three-step)의 급격한 질량 감소가 질소와 공기 분위기에서 각각 나타났다. 또한 도료가 공기 분위기에 노출되었을 때 산소의 참여로 발생하는 복합적인 화학 반응들이 내화도료의 안정화를 도와 $200{\sim}500^{\circ}C$ 범위에서 질량 감소율을 낮추었다. 수치해석 결과는 실험과 비교하여 전체적으로 잘 일치하였으며 수치 모델에 포함되지 않은 $800^{\circ}C$ 이후를 제외하면 3% 미만의 오차를 보였다.

중공사 막을 따라 흐르는 순수한 물의 유량, 압력손실, 투과수에 대한 실험과 이론적 고찰 (Experimental and Theoretical Consideration for Flow Rate, Pressure Drop, and Permeate Flow in a Hollow Fiber Membrane)

  • 이정묵;이범석
    • 멤브레인
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    • 제22권6호
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    • pp.470-480
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지름이 일정한 하나의 직선 관형 막을 가정하여 그 단위구간의 투과속도에 대한 물질수지를 세웠으며 이것을 기초로 하여 파이프의 정상상태 식과 함께 비선형 연립 2차 미분방정식을 이루었다. 이러한 관형 막의 압력손실을 표현한 연립방정식은 비선형이므로 Gauss-Seidel method와 같은 반복법에 의해서 해결될 수 있다. 이러한 수치해를 나타내기 위해 모사 알고리즘을 제시하였다. 또한 투과수는 운전 조건의 변화에 따라 변하므로 각 조건에서의 연립 방정식의 해를 수치적으로 적분하여 해결하였다. 모사의 결과를 검증, 해석하기 위해서 실제 중공사막과 유사한 관형 막을 사용하여 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 중공사막을 유체가 흐를 때 발생하는 압력손실, 유량, 그리고 투과수의 관계를 분석적 방법을 이용해 제시하였고 이러한 이론적 기초를 바탕으로 실제 기공을 가진 막에 적용하여 그 정확성을 실험을 통하여 비교하였다.

Review on Rice Flour Manufacturing and Utilization

  • Kim, Myoung Ho
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권2호
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    • pp.103-112
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    • 2013
  • Background: The Korean government launched a project in 2008, where the amount of rice used as raw ingredient in rice-based foods in 2012 was planned to increase up to 10% (470,000 ton) of the total rice production through developing various new rice-based processed foods and their commercial manufacturing technology. Among the four major rice-based processed foods, rice cakes and noodles need rice flour as their main raw ingredient. Technology in rice flour utilization and manufacturing is far behind than the technology pertinent to wheat flour in many subject areas. Purpose: This review aims to provide information on rice flour utilization and manufacturing with some fundamental subjects in the area of size reduction. Results: A variety of food items including bread, noodle, cake, cookie, muffin, pre-mix, beverage, vinegar, surimi, and artificial meat have found rice flour as their raw ingredient. Rice bread made out of 100% rice flour has been developed and is now sold in retail stores. Various noodle products made from rice flour are also on the market. Issues on product definition and labeling regulation about rice flour content of the products were explored. Generalized grinding equations available in the literature were seldom used in practice; instead, it has been a general practice to develop empirical equations from test milling data. Introductory remarks on three popular particle size measurement methods (sieving, Coulter counter, light diffraction) were explained. Mathematical expressions frequently used to describe particle size distribution and to correlate cumulative quantity of particles with particle size were represented. Milling methods used in producing rice flour were described along with their advantages and disadvantages. Because of their profound effect on functional properties of the rice flour, four rice flour milling equipments used at both laboratory experiments and commercial manufacturing plants were discussed.

다열 커튼월-파일 방파제에 의한 규칙파의 반사 및 투과 (Reflection and Transmission of Regular Waves by Multiple-Row Curtainwall-Pile Breakwaters)

  • 서경덕;지창환
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.97-111
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    • 2006
  • 고유함수전개법을 이용하여 다열 커튼월-파일 방파제로부터의 규칙파의 반사율과 투과율을 계산할 수 있는 수학적 모형을 제안하였으며, 파일 부분의 유공율, 커튼월의 흘수 그리고 방파제 열 사이의 간격 등을 다르게 하면서 수리모형실험을 실시하였다. 상대수심이 감소하면서 반사율은 감소하고 투과율은 증가하는 경향을 보이다가, 상대수심이 아주 작아지면 반사율은 다시 증가하고 투과율은 감소하는 경향을 보였다. 다른 실험 변수들은 고정시킨 상태에서, 커튼월의 흘수만 변화시키거나 파일 부분의 유공율만 변화시키는 경우에는 반사율과 투과율의 상대적인 크기는 달라지지만 전반적인 거동은 유사했다. 입사파의 파장과 열 사이의 간격이 일치하는 경우에는 반사율과 투과율이 급격하게 변화하였다. 3열로 구성된 방파제의 경우에도 수학적 모형과 실험 결과가 대체로 잘 일치하였다.

Coloration behaviors of phthalocyanine reactive dye on nylon substrates: experiments, empirical modeling and statistical analysis

  • Kim, Byung-Soon;Ravikumar, K.;Yoon, Seok-Han;Son, Young-A
    • 한국염색가공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.14-23
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    • 2007
  • This research article explores the use of phthalocyanine reactive dye on nylon substrate. The effect of factors such as pH, temperature, liquor ratio and alkali addition on level of dye exhaustion, fixation and total fixation efficiency. Low pH, high temperature and low liquor ratio were found to be suitable conditions for maximum % exhaustion values. The effect of sulphatoethylsulphone(SES) and vinylsulphone(VS) form of the dyes on level of dye fixation was also discussed. The optimized exhaustion (%E), fixation(%F) and total fixation efficiency were determined. Modification of the dyeing process with alkali addition displayed that dye fixation(%) increased by alkali addition. Vinylsulphone(VS) moiety of the dye was found to be superior to. maximum fixation (%F). Appropriate predictable empirical models, relatively a new approach in dyeing processes, were developed incorporating interactions effects of temperature, pH and liquor ratio for predicting % exhaustion, fixation and total fixation efficiency. The significance of the mathematical model developed was ascertained using microsoft excel regression(solver) analysis module. High correlation coefficient was obtained (R2=0.9895 for % exhaustion, R2=0.9932 for fixation, R2=0.9965 for total fixation efficiency) for the model which shows prominent prediction capacity of the model for my conditions. The predictable polynomial equations developed from tile experimental results were thoroughly analyzed by ANOVA (Analysis of Variance) statistical concepts.

사용자 기반 상대적 차별화를 위한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 스케줄링 알고리즘 (A Hierarchical Deficit Round-Robin Packet Scheduling Algorithm for User-Oriented Relative Differentiated Services)

  • 편기현;이종열;조성익
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권6호
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    • pp.676-686
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    • 2005
  • 네트워크 제공자들뿐만 아니라 인터넷 사용자들도 최선 서비스(best-effort service)를 뛰어 넘어 사용자들 간에 서로 다른 서비스 품질을 받기를 열망하고 있다. 이 논문은 사용자 세션 단위로 차별화 서비스를 제공할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘을 기반으로 확장한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘이다. 이 알고리즘의 주 장점은 응용의 타입을 별도로 구분하지 않으면서도 FTP와 같이 대역폭에 민감한 응용뿐만 아니라 VoIP와 같이 지연에 민감한 응용의 품질 차별화를 제공할 수 있다는 점이다. 품질 차별화 서비스를 제공함에 있어서 네트워크 제공자 측면에서 중요한 점은 예측성과 제어성이다. 우리는 수학적 분석과 모의실험 실험을 통해서 제안하는 알고리즘이 예측성과 제어성이 기존의 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘보다 월등히 뛰어남을 보인다. 그럼에도 불구하고 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘의 구현 복잡도는 O(1)이다.

선박충돌회피를 위한 피항개시거리에 관한 연구 (A Study on the Relative Distance in Taking Action to Avoid Ship`s Collision)

  • 김기윤
    • 수산해양기술연구
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    • 제19권2호
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    • pp.99-105
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    • 1983
  • 현행 국제해상충돌방지규칙 제14조의 마주치는 상태의 항법에서 피항선들이 피항동작을 취할 시기의 기준이 되는 피항개시거리를 선체운동학적으로 해석산출하기 위하여, 수척의 대소형 선작의 실선시험에서 구한 조종성지수를 이용하여 피항개시거리를 산출하고 이를 검토고찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 변계만으로 피항동작을 취할 때 최소피항개시거리는 자선 길이의 약 5배이다. 2. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 피항동작을 취할 안전피항개시거리는 자선 길이의 약 10배이다. 3. 특정한 선형에 대하여는 본 연구에서의 계산법에 의한 최소피항개시거리와 안전피항개시거리를 산출하여 두면 감각에 의한 조선방법으로 야기되는 충돌해난사고를 지양할 수 있으리라 생각된다.

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