• 한국수자원학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.727-739
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• 1998

일반적으로 저수지 최적운영의 목적은 한정된 수자원을 여러 목적으로 최적 분배하여 얻는 이익의 최대화와, 홍수 발생으로 인한 과잉 수량을 안전하게 배제시킴으로써 홍수 취약지역의 피해를 최소화시키는 것으로 구분할 수 있다. 저수지 운영에 대한 연구사를 고찰해 볼 때, 지난 수십 년간 첫 번째 영역에 연구가 집중되었음을 알 수 있다. 본 연구의 목적은, 충주 저수지의 홍수조절을 위한 저수지 최적운영의 방법론 개발에 중점을 두고, 하류 홍수피해 최소화와 댐 안전도 및 상류 홍수피해 최소화의 상충되는 목적들이 타협되는 최적 운영정책 수립을 위한 최적화 모형의 개발에 있다. 본 목적 달성을 위해 (1)HYMOS를 이용한 수문자료 검증, (2)강우-유출 호명과 SOBEK 1차원 부정류 홍수추적 모형의 간접결합을 통한 하류 홍수피해 평가 모형의 구성, (3)인공신경망 기법을 이용한 하유 홍수피해 평가 모형의 복제, (4)저수지 최적화모형 개발의 순차적 절차로 연구가 수행되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.60-74
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• 2017

지리정보시스템(Geographic Information System: 이하 GIS)은 고병원성조류인플루엔자(Highly Pathogenic Avian Influenza: 이하 HPAI)의 예찰, 역학조사, 감염농장 관리, 예방적 살처분 실시, 청정화 진행 등 질병관리를 위한 전 과정에서 공간 위치정보의 관리와 표현 그리고 의사결정을 위한 도구로 활용될 수 있다. 우리나라에서도 2010-2011년 구제역 발생으로 큰 피해를 본 이후, GIS와 연계된 국가동물방역통합시스템(Korea Animal Health Integrated System: 이하 KAHIS)를 구축하여 가축전염병 관리를 시행하고 있다. 그러나 농장 및 축산관련 시설과 차량에 대한 관리 및 모니터링 수준의 KAHIS 방역통합시스템은 HPAI 예찰 및 방역에 역부족이다. 따라서 KAHIS시스템과 더불어 효율적 가축질병(HPAI) 관리를 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 2014년 기준 HPAI 감염농장의 특성을 바탕으로 차후 HPAI 감염 가능 농장을 예측하였다. HPAI 감염농장 특징 분석을 위하여 권역별 HPAI-양성농장의 개수와 밀도 및 가금사육 두수를 조사하였다. 조사결과 HPAI-양성농장의 82.4%가 전라지역과 충청지역에 분포하고 있었다. 위 두 지역에 위치한 HPAI-양성농장(충청지역: $4.2{\pm}5.6$, 전라지역: $2.2{\pm}1.1$)은 HPAI-음성농장(충청지역: $1.8{\pm}1.5$, 전라지역: $1.7{\pm}0.7$)에 비하여 통계적으로 높은 밀도값을 보여주었다. 또한 HPAI-양성농장의 92.4%에서 가금두수 최소 6,537에서 최대 24,250를 사육하고 있었다. 위의 HPAI 감염농장 특징은 GIS Multiple Ring Butter(MRB) 기능을 이용하여 차후 HPAI 감염 가능 농장을 예측하는데 사용되었다. 분석결과 철새도래지 반경 30km(386개)와 35km(407개) 내 위치한 HPAI-양성농장의 수는 HPAI 확산 후 전국 감염농장(429개)과 유사한 값을 보여주었다. 또한 철새도래지 반경 30km 내 위치한 일반가금농장 중 하천 반경 1-1.5km와 지방도로 반경 1km에 중첩되는 지역에 위치한 일반가금농장의 개수(324-409개) 및 지리적 위치는 2014년 HPAI-양성농장의 개수(386개)와 90.0% 그리고 지리적 위치와 54.8%의 유사성을 보였다. 본 연구는 철새도래지의 위치정보와 가금농장의 위치 및 사육가금두수의 정보를 토대로 GIS분석을 통하여 앞으로 발생할 HPAI 발생농장에 대한 추이를 판단할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.682-691
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• 2005

본 논문은 사용자의 제어가 가능한 3차원 물리 기반 가상생명체를 생성하는 2단계 진화 시스템을 제안한다. 기존의 방법은 가상생명체의 형상과 기동, 그리고 목표지점추적(target-following)과 같은 상위 레벨의 행위를 한꺼번에 하나의 진화 시스템으로 생성해냄으로 인하여 진화 단계에서의 사용자의 개입을 허용하지 않았다. 본 논문은 하나로 묶여있던 시스템을 다루기 용이한 두 개의 서브시스템으로 분리함으로써 사용자의 개입을 허용한다. 첫 번째 단계로 가상생명체의 몸체와 직진 기동을 위한 하위 레벨 모터 컨트롤러가 진화 알고리즘(evolutionary algorithm)으로 동시에 생성된다. 두 번째 단계에는 생성된 기본 생명체 위에 주어진 경로를 따라가기 위한 상위 레벨 컨트롤러가 인공 신경망을 사용하여 탑재된다. 경로제어(path-following)를 위한 신경망의 연결 가중치는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 사용하여 최적화되며 한번 진화된 신경망 컨트롤러는 어떠한 임의의 경로도 잘 따라감을 보여준다. 이로써 사용자는 모든 진화과정이 끝나지 않고도 중간단계에서 기호에 맞는 생명체를 골라내거나 버릴 수 있으며, 동일한 기본 생명체 위에 또 다른 형태의 상위레벨 행위를 생성하는 것도 가능해진다. 본 논문은 이러한 2단계 알고리즘과 함께 직진기동을 위한 새로운 분절 삼각 함수(Piecewise sinusoidal) 컨트롤러를 제안하고 마개 실린더(capped-cylinder)를 기본 요소로 하는 가상생명체에 대한 효율적인 실시간 수중역학 모델링 기법도 함께 소개한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제5권2호
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• pp.225-237
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• 2018

The difficulties of satellite vibration testing are due to the commonly expressed qualification requirements being incompatible with the limited performance of the entire controlled system (satellite + interface + shaker + controller). Two features cause the problem: firstly, the main satellite modes (i.e., the first structural mode and the high and low tank modes) are very weakly damped; secondly, the controller is just too basic to achieve the expected performance in such cases. The combination of these two issues results in oscillations around the notching levels and high amplitude beating immediately after the mode. The beating overshoots are a major risk source because they can result in the test being aborted if the qualification upper limit is exceeded. Although the abort is, in itself, a safety measure protecting the tested satellite, it increases the risk of structural fatigue, firstly because the abort threshold has been already reached, and secondly, because the test must restart at the same close-resonance frequency and remain there until the qualification level is reached and the sweep frequency can continue. The beat minimum relates only to small successive frequency ranges in which the qualification level is not reached. Although they are less problematic because they do not cause an inadvertent test shutdown, such situations inevitably result in waiver requests from the client. A controlled-system analysis indicates an operating principle that cannot provide sufficient stability: the drive calculation (which controls the process) simply multiplies the frequency reference (usually called cola) and a function of the following setpoint, the ratio between the amplitude already reached and the previous setpoint, and the compression factor. This function value changes at each cola interval, but it never takes into account the sensor signal phase. Because of these limitations, we firstly examined whether it was possible to empirically determine, using a series of tests with a very simple dummy, a controller setting process that significantly improves the results. As the attempt failed, we have performed simulations seeking an optimum adjustment by finding the Least Mean Square of the difference between the reference and response signal. The simulations showed a significant improvement during the notch beat and a small reduction in the beat amplitude. However, the small improvement in this process was not useful because it highlighted the need to change the reference at each cola interval, sometimes with instructions almost twice the qualification level. Another uncertainty regarding the consequences of such an approach involves the impact of differences between the estimated model (used in the simulation) and the actual system. As limitations in the current controller were identified in different approaches, we considered the feasibility of a new controller that takes into account an estimated single-input multi-output (SIMO) model. Its parameters were estimated from a very low-level throughput. Against this backdrop, we analyzed the feasibility of an LQG control in cancelling beating, and this article highlights the relevance of such an approach.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제48권2호
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• pp.111-123
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• 2021

Objective: Using domestic cats as a biomedical research model for fertility preservation, the present study aimed to characterize the influences of ovarian tissue encapsulation in biodegradable hydrogel matrix (fibrinogen/thrombin) on resilience to cryopreservation, and static versus non-static culture systems following ovarian tissue encapsulation and cryopreservation on follicle quality. Methods: In experiment I, ovarian tissues (n=21 animals; 567 ovarian fragments) were assigned to controls or hydrogel encapsulation with 5 or 10 mg/mL fibrinogen (5 or 10 FG). Following cryopreservation (slow freezing or vitrification), follicle viability, morphology, density, and key protein phosphorylation were assessed. In experiment II (based on the findings from experiment I), ovarian tissues (n=10 animals; 270 ovarian fragments) were encapsulated with 10 FG, cryopreserved, and in vitro cultured under static or non-static systems for 7 days followed by similar follicle quality assessments. Results: In experiment I, the combination of 10 FG encapsulation/slow freezing led to greater post-thawed follicle quality than in the control group, as shown by follicle viability (66.9%±2.2% vs. 61.5%±3.1%), normal follicle morphology (62.2% ±2.1% vs. 55.2%±3.5%), and the relative band intensity of vascular endothelial growth factor protein phosphorylation (0.58±0.06 vs. 0.42±0.09). Experiment II demonstrated that hydrogel encapsulation promoted follicle survival and maintenance of follicle development regardless of the culture system when compared to fresh controls. Conclusion: These results provide a better understanding of the role of hydrogel encapsulation and culture systems in ovarian tissue cryopreservation and follicle quality outcomes using an animal model, paving the way for optimized approaches to human fertility preservation.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권9호
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• pp.681-692
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• 2021

식생 프로세스는 증발산 제어를 통해 강우 유출 프로세스에 상당한 영향을 미치지만, 개념적인 집중형 수문 모형에서는 거의 고려되지 않는다. 본 연구는 인공위성에서 원격으로 감지된 엽면적지수 자료를 표현하는 생태 모듈을 수문 분할 모듈에 통합하여 합천댐 유역에 대한 모형 성능을 평가하였다. 제안된 생태 수문 모형은 습윤 지역의 생태수문 프로세스를 더 잘 표현하기 위하여 크게 세 가지 주요한 특징을 가진다. 1) 식생의 성장률은 유역의 물 부족 스트레스에 의해 제약을 받는다. 2) 식생의 최대 성장은 유역 기후에 의한 에너지에 의해 제약을 받는다. 3) 식생과 대수층의 상호작용이 반영된다. 제안된 모형은 유역 단위의 수문 성분과 식생 동역학을 동시에 모의한다. SCEM 알고리즘에 의해 추정된 모형 매개변수를 이용한 검증 결과로부터 아래와 같은 발견할 수 있었다. 1) 엽면적지수와 하천유량 자료를 이용하여 생태수문모형의 매개변수를 추정하는 것이 생태 모듈이 없는 수문 모형과 비슷한 정확도 및 견고함으로 하천유량을 예측할 수 있다. 2) 필터링이 안된 원격으로 감지된 엽면적지수를 그대로 입력자료로 이용하는 것은 하천유량 예측에 도움이 안된다. 3) 통합된 생태수문모형은 엽면적지수의 계절적인 변동성에 대한 우수한 추정치를 제공할 수 있다.

• 대기
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• 제24권1호
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• pp.123-130
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• 2014

계절예측시스템의 배경 지식이 부족한 사용자가 시스템을 효율적으로 구동하고 조절할 수 있도록 자동화에 최적화된 시스템을 기상청 국가태풍센터에 구축하였다. 기존 예측시스템에서 사용자의 주관이 포함되어 자동화 구축에 제약을 주는 군집분류와 예측인자 선정 과정은 미리 수행되고, 그 출력자료는 입력자료로서 제공된다. 시스템을 이해하고 운용하는데 도움을 주기 위해 기상청 규격에 따라 디렉토리 구조를 재구성하고, 해당 디렉토리에 포함되어 있는 입력자료와 소스코드를 이용해 산출되는 출력자료를 정리하였다. 또한 기존 예측시스템에서 고정되어 있거나 수동으로 설정해야 하는 구동조건을 효과적으로 조절하기 위해 네임리스트를 이용한 사용자인터페이스를 추가하여 자동화 시스템을 최적화하였다. 이러한 자동화 시스템에 의해 기술적으로 가능해진 조기예측의 성능을 검증한 결과, 예측시점을 5월에서 1월까지 앞당겨도 모든 진로유형에서 높은 예측성능이 유지되었다. 이처럼, 조기예측이 가능해진 태풍진로 계절예측시스템은 국가태풍센터의 현업예보뿐만 아니라 태풍계절예측 분야의 연구자에게도 매우 유익할 것으로 기대되고, 본 기술노트는 효율적인 예측시스템 운영을 위한 기술적 지침서로 활용될 것이다.

• 대기
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• 제28권1호
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• pp.53-67
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• 2018

This study examined the lake effect of the Yellow Sea which was induced by the Siberian High pressure system moving over the open waters. The development mechanism of the convective cells over the ocean was studied in detail using the Weather Research and Forecasting model. Numerical experiments consist of the control experiment (CTL) and an experiment changing the yellow sea to dry land (EXP). The CTL simulation result showed distinct high area of relative vorticity, convergence and low-level atmospheric instability than that of the EXP. The result indicates that large surface vorticity and convergence induced vertical motion and low level instability over the ocean when the arctic Siberian air mass moved south over the Yellow Sea. The sensible heat flux at the sea surface gradually decreased while latent heat flux gradually increased. At the beginning stage of air mass modification, sensible heat was the main energy source for convective cell generation. However, in the later stage, latent heat became the main energy source for the development of convective cells. In conclusion, the mechanism of the west coast heavy snowfall caused by modification of the Siberian air mass over the Yellow Sea can be explained by air-sea interaction instability in the following order: (a) cyclonic vorticity caused by diabatic heating induce Ekman pumping and convergence at the surface, (b) sensible heat at the sea surface produce convection, and (c) this leads to latent heat release, and the development of convective cells. The overall process is a manifestation of air-sea interaction and enhancement of convection from positive feedback mechanism.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.250-256
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• 2014

EV(Electric Vehicle) has many benefits such as prevention of global warming and so on. But due to driving source changing from combustion engine to battery and e-motor, new R&D difficulties have arisen which changing of desired vehicle performance and multidisciplinary design constraints by means of strong coupled multi-physics domain problems. Additionally, dynamics performances of EV becomes more important due to increasing customer's demands and expectations for EV in compare with internal combustion engine vehicle. In this paper suggests model based development platform of EV through integrated simulation environment for improving analyse & design accuracy in order to solve multi-physics problem. This simulation environment is integrated by three following specialized simulation tools IPG CarMaker, AVL Cruise, DYMOLA that adapted to each purpose. Furthermore, control algorithm of TV(Torque Vectoring) system is developed using independent driven e-motor at rear wheels for improving handling performance of EV. TV control algorithm and its improved vehicle performances are evaluated by numerical simulation from standard test methods.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.194-203
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• 2008

억제유도치료는 건측 상지의 운동을 제한하고 환측 상지의 운동을 유도함으로써 손상된 상지의 기능 및 사용을 향상시키는 치료이다. 본 연구의 목적은 동물모델을 이용하여 억제유도치료의 효과를 운동행동검사와 면역조직 화학법으로 검증하기 위함이다. 본 연구에서는 Sprague-Dawley계 흰쥐 수컷 실험군 40마리 대조군 40마리를 사용하였다. 실험동물은 마취 후 체성운동영역을 제거하여 억제유도치료를 적용한 실험군과 적용하지 않은 대조군으로 나누었다. 실험동물은 수술 후 1일, 3일, 7일, 14일째 10마리씩 나누어 자세 반사 검사, 막대 걷기 검사, 앞다리 배치 검사, 면역조직 화학반응을 실시하였다. 결과는 실험군의 운동행동 검사에서 모두 유의하게 높았고(p<.05), BDNF 발현은 시간이 지날수록 실험군의 발현량이 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 중추신경계의 가소성을 검증 하는데 기여하리라 생각된다.