• 제목/요약/키워드: numerical calibration

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병리학적 조직 진단장치 개발에 대한 타당성 분석 연구 (Feasibility Study for the Development of a Device for Pathological Tissue)

  • 고채옥;박민영;김정란;이애경;최형도;최재익;백정기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.341-350
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    • 2006
  • 본 논문에서는 병리학적 조직의 산골 특성을 이용한 유방암 탐지 기법을 제안하고, 암 진단 장치 구현 가능성을 분석하였다. 이를 위해 탐지 알고리즘을 개발하고, 시뮬레이션과 측정을 통해 타당성을 검증하였다. 유방암 진단방법으로 microwave imaging 기법을 사용하였고, 시뮬레이션 시각셀의 크기는 1 mm로 모델 링 하였고, 직육면체 형태의 유방 조직의 크기는 $15cm{\times}15cm{\times}7cm$이며 피부 조직의 두께는 1 mm, 암 조직은 각각 다른 크기의 구 형태로 모델링하였다. 측정을 위해 유방 조직과 암 조직으로 구성된 단순한 실험 모델과 초광대역 안테나를 제작하였다. 측정 결과 암 조직을 잘 검출할 수 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 암 조직 진단 장치용 시스템 개발을 위해서는 반사 손실 특성이 우수한 초광대역 안테나 설계와 정확한 보정 신호가 매우 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. 현재 상용화 개발을 위한 연구가 추진 중에 있다.

소양호 탁수거동 해석을 위한 2차원 수치 모형의 보정 및 검증 (Validation and Calibration of 2D Numerical Model for Analysis of Turbidity Current Regimes in Soyang Reservoir)

  • 류인구;정세웅;윤성완
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.253-257
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    • 2010
  • 최근 들어 이상 강우 현상으로 인한 기록적인 집중 강우와 더불어 토지 이용 변화로 인해 탁수의 발생 빈도가 증가하고 있다. 강우 유출로 유입한 탁수는 저수지 내 장기간 체류하면서 하류 하천의 수질 및 수생태계 뿐만 아니라 저수지 내부의 영양단계에도 많은 영향을 준다. 특히, 성층화된 저수지의 경우 높은 영양염류 농도를 포함한 탁수는 밀도류 거동 특성을 보이면서 수평 및 수직 혼합 과정을 거치면서 국부적인 부영양화 현상과 조류의 수화 현상의 원인이 되고 있다. 따라서 대형 저수지의 수질관리에 있어 하천 유입 탁수의 밀도류 해석, 저수지의 수온 성층 구조 변화, 부유입자의 동력학적 해석이 중요한 요소로 부각되어 왔다. 본 연구에서는 소양호를 연구 대상 지역으로 선정하여 2005년과 2007년 수문 사상을 바탕으로 2차원 횡방향 수치 모형을 구축하였다. 수치모형을 통해 수온 성층 구조의 재현성을 확인하였으며, 다양한 탁수 거동 모형을 구축하여 적용성을 평가하였다. 유입수의 SS(Suspended Solid)를 단일 입경으로 가정한 TM-1 모형, SS의 입경분포에 따라 3개의 그룹(SSi)으로 구분한 TM-2 모형, 3개 그룹을 포함하면서 저수지내 탁수 장기화로 인한 탁수 저감 효과를 1차 반응상수로 매개 변수화(유기물 함량($a_0$) ${\times}$ 분해속도(${\lambda}_a$))하여 수정된 지배방정식을 적용한 TM-3 모형을 사용하였다. 각각의 탁수 거동 모형은 2005년과 2007년 수문 조건에서 수온 성층 구조를 잘 재현하였다. TM-1 모형과 TM-2 모형을 비교해보면, 탁수 중심축의 최고 탁도에 대한 예측 성능은 TM-2 모형이 우수한 결과를 나타냈었다. 하지만, 장기 탁수 모의 시 저수지 수중 잔류 SS가 지속적으로 높게 나타나 중층 탁도를 과대평가하는 경향을 보였다. TM-3 모형이 TM-2 모형에 비해 수심별 탁도 분포에 대한 중심축 탁도가 저평가되는 경향을 보였지만 저수지 내 잔류 탁도에 대한 영향 부분에서는 개선된 결과를 나타내었다. 본 연구 결과는 저수지 탁수 밀도류 해석 및 운영 시스템에 활용 될 수 있으며, 선택 취수 설비 등의 수리 구조물의 영향 평가에 활용할 수 있다.

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동적수질해석모형의 개발과 낙동강에의 적용 (Development and Application of Dynamic Water Quality Model in Nakdong River)

  • 권나영;최현구;유재정;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권3호
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    • pp.283-294
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 저유량에서 발산하는 문제를 해결하여 다양한 흐름과 불규칙한 하도단면을 반영하는 안정적이고 정교한 동적수질해석모형을 개발하는데 있다. 이에 본 연구에서는 기존 모형들의 저유량에서 발산하는 문제를 해결하고자 확산파 운동방정식 기법을 이용하여 수리해석모형인 DyHYD를 개발하였으며, 수질해석모형은 자생 BOD와 수온, DO, TN, TP 등 12가지 수질농도를 계산할 수 있는 DyQUAL을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성을 검토하기 위하여 가상하도 및 실제 낙동강유역에서 모의를 수행한 후 실측치와 비교 검토함으로써 모형의 적용성과 신뢰성을 검토하였다. 모형의 수행결과를 관측치와의 비교를 통해 Nash-Sutcliffe 계수를 산정하였으며, 보정과정에서는 유량과 BOD, TN, TP의 Nash-Sutcliffe 계수는 0.391에서 0.591의 범위를 나타내며, 검증과정에서는 0.704에서 0.902의 범위를 나타내었다.

딥러닝이 적용된 게임 밸런스에 관한 연구 게임 기획 방법론의 관점으로 (Game Elements Balancing using Deep Learning in Artificial Neural Network)

  • 전준현
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.65-73
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    • 2018
  • 게임플레이어는 게임에서 수많은 적들을 만나고 싸우게 되는데, 이 때 너무나 손쉽게 이기거나 진다면 게임의 재미는 반감될 것이다. 그 반대로 너무 어렵게 이긴다거나 지는 것도 게임을 지루하게 만드는 요인으로 작용한다. 따라서 상대방과의 전투나 경쟁에서 아슬아슬하게 승리하는 긴장감을 주기 위해서는 게임의 밸런스가 잘 맞아야 한다. 그만큼 게임 밸런싱 작업은 게임의 재미와 가장 직접적으로 영향을 미치는 요소로 작용한다. 그리고 게임 밸런스만큼 중요한 것이 있는데, 그것은 플레이어에게 적절한 난이도의 상대를 계속 만나게 하는 것이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하려는 방법으로써 게임 밸런스에 딥러닝을 적용하여 지능 캐릭터가 플레이어를 통해 학습하고 스스로 플레이어의 난이도에 따라 자신의 난이도를 조절할 수 있도록 고안하였다. 이것이 활성화되면 게임 기획자나 개발자에게는 그만큼의 비용을 절약하는 동시에 플레이어에게는 항상 흥미로운 상대를 제공할 수 있는 획기적인 방법이 될 것이다.

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대기중(大氣中) 라돈 붕괴생성물(崩壞生成物)의 공기중(空氣中) 방사능(放射能) 농도(濃度)의 측정(測定) (The Measurement of Airborne Radon Daughter Concentrations in the Atmosphere)

  • 하정우;이재기;문석형;육종철
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제4권1호
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    • pp.5-13
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    • 1979
  • 공기시료채칩 종료후 공기여과지에 채집된 시료중 방사능을 일정한 시간구간을 두어 계측함으로써 얻은 붕괴곡선을 이론적 방법에 의하여 분석할 수 있는 간단한 방법을 개발하였으며, 이 방법을 이용하여 라돈 붕괴생성물 각각의 공기중 방사능 농도를 결정하였다. 라돈 붕괴생성물 각 핵종의 방사능 농도는 알파붕괴, 시료채집시간, 그리고 수치계수의 함수로 표시된 방정식으로 부터 얻었다. 그리고 대기중 라돈 붕괴생성물 개개의 방사평형상태도 또한 조사하였다. TRIGA Mark-III 원자로실내에서 채집한 공기시료는 상당히 비평형상태에 있었다. 라돈 붕괴생성물들 간의 방사성 불평형의 정도는 공기와류조건과 관련된 공기시료 채집시간에 따라 상당히 달라지는 것같았다. 본 연구 결과에서 얻은 자료는 인체 내부방사선 피폭선량평가와 기체 방사성 물질 방출감시기 교정에 유용한 기초자료가될 것이 확실하다.

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합성개구레이더용 전방향 반사기의 설계 (Design of Omni-directional Reflector for Synthetic Aperture Radar)

  • 장지성;오이석;양찬수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.501-506
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    • 2007
  • 본 연구에서는 합성개구레이더(synthetic aperture radar, SAR) 영상의 보정에 사용되고 있는 반사기(corner reflector, CR)를 이용하여 목표물의 식별과 인식을 위한 기초적인 연구를 실시하였다. 사각형 삼면 전파반사기를 기반으로 전방향(omni-directional) 반사기를 제작하였다. 여기서는 한 변의 길이가 15cm인 4-배열 사각형 삼면 전파반사기를 사용하여 C-밴드(주파수: 5.3 GHz) 의 편파별(VV, HH, VH, HV) RCS(radar cross section)특성을 해석하였다. 전파반사기는 대칭형이므로 방위각 180도 범위에 대해서 레이더 산란단면적 패턴을 측정하였다. VV편파의 경우, 방위각에 따른 RCS값의 차이가 8dB정도로 다른 편파보다 전방향 특성이 더 좋은 것으로 확인되었고, 방위각이 $0^{\circ}$ (단면과 동일 방향)와 $45^{\circ}$ (이웃하는 단면들의 중앙) 일 때, 가장 높은 RCS값을 보였다. 또한, 실험에서 얻어진 RCS값을 수치 해석 시뮬레이션과 이론적 계산과 비교를 실시한 결과, 서로 잘 일치하는 것으로 나왔다.

Computational optimized finite element modelling of mechanical interaction of concrete with fiber reinforced polymer

  • Arani, Khosro Shahpoori;Zandi, Yousef;Pham, Binh Thai;Mu'azu, M.A.;Katebi, Javad;Mohammadhassani, Mohammad;Khalafi, Seyedamirhesam;Mohamad, Edy Tonnizam;Wakil, Karzan;Khorami, Majid
    • Computers and Concrete
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    • 제23권1호
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    • pp.61-68
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    • 2019
  • This paper presents a computational rational model to predict the ultimate and optimized load capacity of reinforced concrete (RC) beams strengthened by a combination of longitudinal and transverse fiber reinforced polymer (FRP) composite plates/sheets (flexure and shear strengthening system). Several experimental and analytical studies on the confinement effect and failure mechanisms of fiber reinforced polymer (FRP) wrapped columns have been conducted over recent years. Although typical axial members are large-scale square/rectangular reinforced concrete (RC) columns in practice, the majority of such studies have concentrated on the behavior of small-scale circular concrete specimens. A high performance concrete, known as polymer concrete, made up of natural aggregates and an orthophthalic polyester binder, reinforced with non-metallic bars (glass reinforced polymer) has been studied. The material is described at micro and macro level, presenting the key physical and mechanical properties using different experimental techniques. Furthermore, a full description of non-metallic bars is presented to evaluate its structural expectancies, embedded in the polymer concrete matrix. In this paper, the mechanism of mechanical interaction of smooth and lugged FRP rods with concrete is presented. A general modeling and application of various elements are demonstrated. The contact parameters are defined and the procedures of calculation and evaluation of contact parameters are introduced. The method of calibration of the calculated parameters is presented. Finally, the numerical results are obtained for different bond parameters which show a good agreement with experimental results reported in literature.

Aspects of size effect on discrete element modeling of normal strength concrete

  • Gyurko, Zoltan;Nemes, Rita
    • Computers and Concrete
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    • 제28권5호
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    • pp.521-532
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    • 2021
  • Present paper focuses on the modeling of size effect on the compressive strength of normal concrete with the application of Discrete Element Method (DEM). Test specimens with different size and shape were cast and uniaxial compressive strength test was performed on each sample. Five different concrete mixes were used, all belonging to a different normal strength concrete class (C20/25, C30/37, C35/45, C45/55, and C50/60). The numerical simulations were carried out by using the PFC 5 software, which applies rigid spheres and contacts between them to model the material. DEM modeling of size effect could be advantageous because the development of micro-cracks in the material can be observed and the failure mode can be visualized. The series of experiments were repeated with the model after calibration. The relationship of the parallel bond strength of the contacts and the laboratory compressive strength test was analyzed by aiming to determine a relation between the compressive strength and the bond strength of different sized models. An equation was derived based on Bazant's size effect law to estimate the parallel bond strength of differently sized specimens. The parameters of the equation were optimized based on measurement data using nonlinear least-squares method with SSE (sum of squared errors) objective function. The laboratory test results showed a good agreement with the literature data (compressive strength is decreasing with the increase of the size of the specimen regardless of the shape). The derived estimation models showed strong correlation with the measurement data. The results indicated that the size effect is stronger on concretes with lower strength class due to the higher level of inhomogeneity of the material. It was observed that size effect is more significant on cube specimens than on cylinder samples, which can be caused by the side ratios of the specimens and the size of the purely compressed zone. A limit value for the minimum size of DE model for cubes and cylinder was determined, above which the size effect on compressive strength can be neglected within the investigated size range. The relationship of model size (particle number) and computational time was analyzed and a method to decrease the computational time (number of iterations) of material genesis is proposed.

Alternative analytic method for computing mean observation time in space-telescopes with spin-precession attitude motion

  • Juan, Bermejo-Ballesteros;Javier, Cubas;Francisco, Casas;Enrique, Martinez-Gonzalez
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권5호
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    • pp.449-462
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    • 2022
  • Space-telescopes placed in the Sun-Earth second Lagrange point (L2) observe the sky following a scan strategy that is usually based on a spin-precession motion. Knowing which regions of the sky will be more observed by the instrument is important for the science operations and the instrument calibration. Computing sky observation parameters numerically (discretizing time and the sky) can consume large amounts of time and computational resources, especially when high resolution isrequired.This problem becomesmore critical if quantities are evaluated at detector level instead of considering the instrument entire Field of View (FoV). In previous studies, the authors have derived analytic solutions for quantities that characterize the observation of each point in the sky in terms of observation time according to the scan strategy parameters and the instrument FoV. Analytic solutions allow to obtain results faster than using numerical methods as well as capture detailed characteristics which can be overseen due to discretization limitations. The original approach is based on the analytic expression of the instrument trace over the sky. Such equations are implicit and thusrequiresthe use of numeric solversto compute the quantities.In this work, a new and simpler approach for computing one ofsuch quantities(mean observation time) is presented.The quantity is first computed for pure spin motion and then the effect of the spin axis precession is incorporated under the assumption that the precession motion is slow compared to the spin motion.In this sense, this new approach further simplifies the analytic approach, sparing the use of numeric solvers, which reduces the complexity of the implementation and the computing time.

How Supernovae Ejecta Is Transported In A Galaxy: DependenceOn Hydrodynamic Schemes In Numerical Simulations

  • Shin, Eun-jin;Kim, Ji-hoon
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.48.4-48.4
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    • 2019
  • We studied the metal-distribution of isolated Milky-way mass galaxy using various hydrodynamic solvers and investigated the difference of the result between AMR and SPH codes. In particle-based codes, physical quantities like mass or metallicity defined in each particle are conserved unless being injected explicitly by the effect of the supernova, whereas in the Eulerian codes the diffusion is simply accomplished by hydro-equation. Therefore, without including explicit physics of diffusion on the SPH- codes, the metal mixing in the galaxy or CGM only can be accomplished by the direct motion of the particles, however, the standard-SPH codes depress the instability of the turbulent fluid mixing. In this work, we simulated under common initial conditions, common gas-physics like cooling-heating models, and star-formation feedback using ENZO(AMR) GIZMO and GADGET-2 codes. We additionally included a metal-diffusion algorithm on the SPH-codes, which follows the subgrid-turbulent mixing model investigated by Shen et al. (2010) and compared the effect of the metal-outflow on the halo region of the galaxy in different hydro-solvers. We also found that for the implementation of the diffusion scheme in the SPH-codes, the existence of a sufficient number of the gas-particles, which is the carrier of the metals, is necessary. So we tested a new initial condition for proper implementation of the diffusion scheme on the SPH simulations. By comparing the metal-contamination of the circumgalactic medium with different hydrodynamics models, we quantify the diffusion strength of AMR codes using diffusion parameterization of the SPH codes and also suggest the calibration solutions in the different behavior of codes in metal-outflow.

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