• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.323-328
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• 2009

게임이나 가상현실 등에서 사용자들에게 사실성과 몰입 감을 주기 위해서 자연 현상들을 시뮬레이션하고 있다. 게임이나 가상현실에서 물이나 바다와 같은 유체를 3차원으로 시뮬레이션 하는데 있어서 중요한 요소는 실시간 처리와 사실성이다. 유체 모델은 특정 상황에 따른 다양한 방정식과 많은 파라미터 값에 의해 제어되기 때문에 시뮬레이션 하는데 많은 어려움이 따른다. 또한 복잡한 물리 수식을 기반으로 하기 때문에 유체 모델을 시뮬레이션하기 위해서는 많은 수행 시간이 소요된다. 본 논문에서는 실시간 유체와 강체(rigid body) 사이의 상호작용을 표현하기 위해 간략화 된 유체 표면 모델(Fluid-Surface Model)을 제안하고, 개선된 계산과정을 통해 보다 빠르게 시뮬레이션 하도록 한다. 또한 본 논문에서는 유체의 표면과 강체의 상호작용을 표현하는데 있어서 유체의 항력에 의해서 강체와 충돌 시 발생하는 유체 표면의 움직임을 나타낸다. 본 논문에서 제안하는 자연스러운 유체 표면 모델은 유체역학적 방법을 사용하여 실시간에 사실적으로 표현된다. 그리고 이러한 유체 표면 모델을 PC 환경에서 사용자와 상호작용 가능하도록 재현하여, 게임이나 애니메이션에서의 유체 모델들에도 적용할 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제29권2호
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• pp.53-63
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• 1987

Due to their wide range of application, deterministic comprehensive hydrologic models using digital computers have been developed in all countries of the world and researches are being undertaken for their appropriate applications. The aim of this study has been to demonstrate the practical implementation of a physically based distributed hydrologic model, the USDAHL-74 model and to investigate its ability to simulate the long term estimate of water balance quantities in a Korean mountainous watershed. Application of the model to Dochuk watershed indicates the following results. 1.Since the USDAHL-74 model includes all the major components of the hydrologic cycle in agricultural watersheds, thus is comprehnsive, the model seems to have a wide range of application from the fact that simulation results obtained are not only runoff volumes m various time units but their spatial variation as well as even soil moisture within the watershed. 2.An approximate calibration to determine the parameter values in the model using various data obtained from D0chuk shed shows that the simulation error of yearly runoff volume is only 0.6 % and a correlation coefficient between observed daily runoff volume and simulated one is 0.91 in all calibrated period.3.As a verification test of the model, runoff volumes are simulated using 1986 year data without changing the parameter values determined by 1985 year data. The tests show that the USDAHL-74 model is a flexible tool and that realistic production to simulate the long term estimate of runoff in Korean mountainous watershed could be obtained using only a short period of calibration.4. Despite of the encouraging results, there still remain minor problems concerning the practical application of the model to improve the result of simulations. Some of these are the small descrepancies between observed and simulated daily runoff volume appeared in the vicinity of peaks and the recession of1 the daily hydrographs and the model performance for the frozen ground and melting process in the model. 5. Alough the use of parameter with physical significance and the ability to improve calibrations on the basis of physical reasoning represents advantages in the simulation for ungaged watersheds, further researches are needed to use the USDAHL-74 mode to simulate runoff in ungaged watersheds.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.65-72
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• 2006

In new generation vehicle technologies, a fuel cell vehicle becomes more important, by virtue of their emission merits. In addition, a fuel cell is considered as a major source to generate the electricity for vehicles in near future. This paper focuses on modeling of not only an electric vehicle and but also a fuel cell vehicle to estimate performances. And an EV cart is manufactured to verify the modeling. Speed, voltage, and current of the vehicle and modeling are compared to estimate them at acceleration test and driving mode test. The estimations are also compared with the data of the Ballard Nexa fuel cell stack. In order to investigate a fuel cell based vehicle, motor and fuel cell models are integrated in a electric vehicle model. The characteristics of individual components are also integrated. Calculated fuel cell equations show good agreements with test results. In the fuel cell vehicle simulation, maximum speed and hydrogen fuel consumption are estimated. Even though there is no experimental data from vehicle tests, the vehicle simulation showed physically-acceptable vehicle characteristics.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권5호
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• pp.255-262
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• 2007

물리 기반의 헬리콥터 시뮬레이션은 항공학, 항공역학 등의 분야에서 많이 연구되어 오고 있으나, 복잡한 수식, 많은 계산량 등으로 인해 사실성과 속도를 동시에 추구하는 컴퓨터 그래픽스 분야에는 적용하기 어려웠다. 본 논문에서는 컴퓨터 그래픽스 분야에 적용할 수 있도록 구현하기 쉽고, 실시간 헬리콥터 시뮬레이션을 가능하게 하는 헬리콥터 회전 깃(rotor blades)의 역학적 모델을 제안한다. 헬리콥터는 회전 깃과 공기의 충돌로 발생한 힘을 통해 운동하는데, 이는 유체와 강체가 충돌해서 발생하는 충돌력으로 설명할 수 있다. 이를 근거로 근사화한 회전 깃의 역학적 모델을 도입하면, 기존의 강체 시뮬레이션 방법으로 유체와 강체가 충돌하는 헬리콥터의 움직임을 실시간 시뮬레이션 할 수 있다. 본 논문에서는 실시간 계산이 가능하도록 뉴턴의 양력 계산법을 응용하여 회전 깃의 움직임으로 발생하는 힘을 구한다. 본 논문이 제안하는 방법에 따라 구현된 프로토타입 시스템은 실제와 유사한 헬리콥터 시뮬레이션을 실시간에 처리할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.386-395
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• 2010

802.11 무선랜의 편리함으로 인해 무선랜의 광범위한 보급은 WiFi가 오늘날 인터넷 접근 기술에서 없어서는 안 될 부분이 되었다. 인터넷 접근 망의 연구는 단대단 성능에 지대한 영향을 미치는 중요한 역할을 함에도 불구하고 과거 연구는 캡쳐 효과(capture effect)로 기인한 오작동에 대한 충분한 고려없이 MAC 프로토콜의 성능향상, 분석 또는 시뮬레이션 평가를 수행해 왔다. 또한, 캡쳐 효과는 무선 환경에서 빈번하게 발생하고 있으며 노드 간에 불평등을 초래하는 것으로 알려져 왔다. 그래서, 우리는 그러한 불평등한 환경 하에서 형평성(fairness)을 제공할 수 있는 Fair MAC 알고리즘을 제안한다. 또한, 노드간에 형평성을 유지함과 동시에 시스템 전체 처리율(throughput)을 최대화되도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 Fair MAC 알고리즘이 처리율 감소 없이 형평성을 달성하는 것을 보여 준다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.155-163
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• 2010

범람해석에 관한 기존의 연구들은 높은 정확도의 범람해석결과를 얻기 위해 비정방형격자를 이용한 다양한 수치기법들을 제시하고, 고정확도의 해석결과를 보여주고 있으나 실시간 범람해석에 적용하기 위해서는 전처리 과정의 간소화 및 모의 시간 단축이 필요하다. 또한 최근 들어 침수지도, 홍수위험 지표 및 다차원 홍수피해 산정기법을 이용한 홍수위험 지도 작성을 위해서는 다양한 vector 및 raster기반의 정보와의 연계해석이 필요하며 이를 위해서는 비정방형격자보다는 정방형격자기반의 홍수범람 해석기법이 효율적이다. 본 연구에서는 지형데이터의 전처리 과정을 간략화하고, 모의수행시간을 단축할 수 있도록 raster기반의 2차원 홍수범람 모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 정확도 및 효율성 평가를 위해 2002년 8월 10일 발생한 백산제 붕괴 홍수범람 모의에 적용하여 실측자료 및 상용 2차원 수치모형인 FLUMEN과의 모의결과를 비교 분석하였다. 개발된 모형의 최대 침수면적은 실제침수흔적도 및 FLUMEN 모의결과와 상당히 유사한 결과를 보였으며, 범람해석모형에 포함된 하도-제내지 연결부 모형에 의해 제방붕괴초기의 하도에서 제내지의 범람유량뿐만 아니라 제방붕괴후기의 제내지에서 하도로의 역유입 현상 역시 상당히 우수하게 모의되었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권3호
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• pp.385-392
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• 2018

This paper presents 2D numerical modeling to calculate ship-ice interactions that occur when an icebreaker advances into ice-covered water. The numerical model calculates repeated icebreaking of an ice plate and removal of small ice floes. The icebreaking of the ice plate is calculated using a ship-ice contact detection technique and fluid-structural interaction of ice plate bending behavior. The ship-ice interactions in small ice floes are calculated using a physically based modeling with 3DOF rigid body equations. The ice plate is broken in crushing, bending, and splitting mode. The ice floes drift by wind or current and by the force induced by the ship-ice interaction. The time history of ice force and ice floe distribution when an icebreaker advances into the ice-covered water are obtained numerically. Numerical results demonstrate that the time history of ice force and distribution of ice floes (ice channel width) depend on the ice floe size, ship motion and ice drifting by wind or current. It is shown that the numerical model of ship maneuvering in realistic ice conditions is necessary to obtain precise information about the ship in ice-covered water. The proposed numerical model can be useful to provide data of a ship operating in ice-covered water.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.1-8
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• 2012

This study is to assess the reduction of non-point source pollution loads for rice straw surface covering of upland crop cultivation at a watershed scale. For Byulmi-cheon watershed ($1.21km^2$) located in the upstream of Gyeongancheon, the HSPF (Hydrological Simulation Program-Fortran), a physically based distributed hydrological model was applied. Before evaluation, the model was calibrated and validated using 9 rainfall events. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) for streamflow was 0.62~0.78 and the NSE for water quality (Sediment, T-N, and T-P) were 0.68, 0.60, and 0.58 respectively. From the field experiment of 16 rainfall events, the rice straw covering reduced surface runoff average 10 % compared to normal surface condition. By handling infiltration parameter (INFILT) in the model, the value of 16.0 mm/hr was found to reduce about 10 % reduction of surface runoff. For this condition, the reduction effect of Sediment, T-N, and T-P loads were 87.2, 28.5, and 85.1 % respectively. The rice straw surface covering was effective for removing surface runoff dependent loads such as Sediment and T-P.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.969-981
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• 2018

Recent advances in machine learning approaches such as deep neural network and reinforcement learning offer significant performance improvements in generating detailed and varied motions in physically simulated virtual environments. The optimization methods are highly attractive because it allows for less understanding of underlying physics or mechanisms even for high-dimensional subtle control problems. In this paper, we propose an efficient learning method for stochastic policy represented as deep neural networks so that agent can generate various energetic motions adaptively to the changes of tasks and states without losing interactivity and robustness. This strategy could be realized by our novel trajectory search method motivated by the trust region policy optimization method. Our value-based trajectory smoothing technique finds stably learnable trajectories without consulting neural network responses directly. This policy is set as a trust region of the artificial neural network, so that it can learn the desired motion quickly.

• 한국안전학회지
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• 제10권3호
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• pp.68-80
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• 1995

A series of parametric calculations have been performed in order to investigate the short-term and short-range plume and puff behavior of toxic gaseous and solid pollutant dispersion in an open atmosphere. The simulation is made by the use of the computer program developed by this laboratory, in which a control-volume based finite-difference method is used together with the SIMPLEC algorithm for the resolution of the pressure-velocity coupling appeared In Wavier-Stokes equation. The Reynolds stresses are solved by the standard two-equation k-$\varepsilon$ model modified for buoyancy together with the RNG(Renormalization Group) k-$\varepsilon$ model. The major parameters considered in this calculation are pollutant gas density and temperature, the relative velocity of pollutants to that of the surrounding atmospheric air, and particulate size and density together with the height released. The flow field is typically characterized by the formation of a strong recirculation region for the case of the low density gases such as $CH_4$ and air due to the strong buoyancy, while the flow is simply declining pattern toward the downstream ground for the case of heavy molecule like the $CH_2C1_2$and $CCl_4$, even for the high temperature, $200^{\circ}C$. The effect of gas temperature and velocity on the flow field together with the particle trajectory are presented and discussed in detail. In general, the results are physically acceptable and consistent.