• Korean Journal of Mathematics
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• 제31권4호
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• pp.419-431
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• 2023

In this paper, we propose an iterative method for a symmetric interior penalty Galerkin method for heterogeneous elliptic problems. The iterative method consists mainly of two parts based on a non-overlapping domain decomposition approach. One is an intermediate preconditioner constructed by understanding the properties of the discontinuous finite element functions and the other is a preconditioning related to the dual-primal finite element tearing and interconnecting (FETI-DP) methodology. Numerical results for the proposed method are presented, which demonstrate the performance of the iterative method in terms of various parameters associated with the elliptic model problem, the finite element discretization, and non-overlapping subdomain decomposition.

• 한국지구과학회지
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• 제21권2호
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• pp.103-115
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• 2000

2000년도부터 교육 현장에 적용될 제7차 교육과정의 개정은 수준별 교육과정의 편성과 운영을 주요 핵심으로 하고 있으며, 특히 과학과에서는 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 교육과정이 적용될 것이다. 이에 대비하여 본 연구에서는 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 수업 모형이 학업 성취도 및 과학에 관련된 태토에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 이를 위하여 중학교 2학년 '물의순환과 일기 변화' 단원에 대하여 심화 ${\cdot}$ 보충형 교수-학습 자료를 개발하였다. 또한 중학교 2학년의 4개반 152명을 대상으로 실험반(76명)에 대하여 심화 ${\cdot}$ 보충형 수준별 수업을, 그리고 통제반(76명)에 대하여 수준을 고려하지 않은 획일적인 수업을 각각 약 6주간 실시하여 학업 성취도 및 과학에 관련된 태도에 대한 변화를 공분산 분석으로 비교 ${\cdot}$ 분석하였다. 수업 처치 후, 실험 집단은 통제 집단에 비하여 학업 성취도에서 유의미한 향상을 보였고, 이러한 효과는 상위권 학생들보다 하위권에서 더 크게 나타났다. 한편 과학에 관련된 태도 변화에 있어서 통제 집단은 향상되었으나 실험 집단은 거의 변화가 없는 수준별 수업의 유의미한 부정적 효과를 보였다. 과학에 관련된 태도의 세 가지 영역을 분석한 결과에서 실험 집단은 '과학에 대한 태도'와 '과학적 태도' 에서 거의 변화를 보이지 않았지만, '과학 교과에 대한 태도' 에서는 유의미한 부정적 변화를 보였다. 특히, 하위 요소 중 '과학 수업에 대한 불안' 에서 수준별 수업의 부정적 효과가 컸다. 학업 성취 수준에 따른 과학에 관련된 태도에서 상위권 학생들은 '과학 교과에 대한 태도'의 하위 요소인 '과학 교수 방법에 대한 인식 ·만족' 에서 긍정적, 그리고 하위권은 '과학 수업에 대한 불안 에서 부정적 변화를 보였다. 본 연구의 수준별 수업 방법이 학생 개개인의 수준에 적합한 학습을 제공하여 학업 성취도를 증진시켰지만, 과학 관련 태도를 전반적으로 개선하지 못했다. 따라서 학생들의 흥미와관심도 고려되는 교수-학습 방법에 대한 지속적인 연구와 교과 내용의 적절한 변화가 동반된다면, 수준별 수업의 효과가 극대화될 수 있다고 본다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.114-131
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• 1992

본 논문은 2차원 자유표면파문제에서 시간영역해법을 이용하여 2차원 운동문제에 적용할 수 있는 수치해석을 하였다. 경계조건으로는 엄밀한 물체표면 경계조건과 비선형 자유표면경계 조건을 부과했다. 수치해를 구하는데는 코시이론을 이용하여 제2종 프레드흘름 경계적분방정식을 도출하고 이를 이산화시켜 처리하였다. 수치계산을 위해 전영역을 유한한 영역으로 제한하여야 한다. 제한된 영역에서 방사해의 부과를 위해 전영역을 수치해석영역과 외부영역으로 나누고, 외부영역의 해는 그린 제2정리를 이용하고, 선형자유표면조건을 만족하는 과도그린함수를 사용한다. 위의 그린 제2정리를 이용한 식으로 부터 초기조건, 선형 자유표면조건, 무한원방조건을 이용하여 단순화시킨 다음 포텐셜과 유동함수의 관계식으로 치환하면 비선형해와 정합할 수 있는 정합행렬을 구할 수 있다. 본 논문에서 개발한 정합방법을 이용하여 적용할 문제로서 첫째는 주상체가 상하동요, 수평동요하는 경우 계산이고 두번째로는 수면하에서 타원형실린더가 일정속도로 항진할 때 계산을 수행한 결과를 고차스펙트럴방법과 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.889-898
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• 2022

본 논문에서는 3차원 전자기장의 병렬 해석 기법을 제안하였다. 시간 조화 벡터 파동 방정식 및 유한요소 기법에 기반한 전자기장 산란 해석이 수행되었으며, 모서리 기반 요소 및 2차 흡수 경계 조건이 도입되었다. 개발한 알고리즘은 유한요소망을 분할한 뒤 각 프로세서에 할당함으로써 요소별 수치적분 및 행렬 조립 과정의 병렬화를 달성하였다. 이때 부영역 생성을 위해 그래프 분할 라이브러리인 METIS가 도입되었다. 대형 희박행렬 방정식의 계산은 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산 라이브러리인 MUMPS를 통해 수행되었다. 개발된 프로그램의 정확도는 Mie 이론해 및 ANSYS HFSS 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 또한 사용된 프로세서 수에 따른 가속 지표를 측정하여 확장성을 확인하였다. 완전 전기 도체 구, 등·이방성 유전체 구 및 유도탄 예제 형상에 대한 전자기장 산란 해석이 수행되었다. 개발된 프로그램의 알고리즘은 추후 유한요소 분할 및 합성법에 활용될 예정이며, 더욱 확장된 병렬 연산 성능을 목표하고자 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제62권3호
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• pp.345-355
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• 2017

The aim of the present study is to develop an elemental approach based on the differential quadrature method for free vibration analysis of cracked thin plate structures. For this purpose, the equations of motion are established using the classical plate theory. The well-known Generalized Differential Quadrature Method (GDQM) is utilized to discretize the governing equations on each computational subdomain or element. In this method, the differential terms of a quantity field at a specific computational point should be expressed in a series form of the related quantity at all other sampling points along the domain. However, the existence of any geometric discontinuity, such as a crack, in a computational domain causes some problems in the calculation of differential terms. In order to resolve this problem, the multi-block or elemental strategy is implemented to divide such geometry into several subdomains. By constructing the appropriate continuity conditions at each interface between adjacent elements and a crack tip, the whole discretized governing equations of the structure can be established. Therefore, the free vibration analysis of a cracked thin plate will be provided via the achieved eigenvalue problem. The obtained results show a good agreement in comparison with those found by finite element method.

• 대한수학회지
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• 제54권2호
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• pp.461-477
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• 2017

A dual substructuring method with a penalty term was introduced in the previous works by the authors, which is a variant of the FETI-DP method. The proposed method imposes the continuity not only by using Lagrange multipliers but also by adding a penalty term which consists of a positive penalty parameter ${\eta}$ and a measure of the jump across the interface. Due to the penalty term, the proposed iterative method has a better convergence property than the standard FETI-DP method in the sense that the condition number of the resulting dual problem is bounded by a constant independent of the subdomain size and the mesh size. In this paper, a further study for a dual iterative substructuring method with a penalty term is discussed in terms of its convergence analysis. We provide an improved estimate of the condition number which shows the relationship between the condition number and ${\eta}$ as well as a close spectral connection of the proposed method with the FETI-DP method. As a result, a choice of a moderately small penalty parameter is guaranteed.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제43권3호
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• pp.349-370
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• 2012

Variable-node finite element families, termed (4 + k + l + m + n)-node elements with an arbitrary number of nodes (k, l, m, and n) on each of their edges, are developed based on the generic point interpolation with special bases having slope discontinuities in two-dimensional domains. They retain the linear interpolation between any two neighboring nodes, and passes the standard patch test when subdomain-wise $2{\times}2$ Gauss integration is employed. Their shape functions are automatically generated on the master domain of elements although a certain number of nodes are inserted on their edges. The elements can provide a flexibility to resolve nonmatching mesh problems like mesh connection and adaptive mesh refinement. In the case of adaptive mesh refinement problem, so-called "1-irregular node rule" working as a constraint in performing mesh adaptation is relaxed by adopting the variable-node elements. Through several examples, we show the performance of the variable-node finite elements in terms of accuracy and efficiency.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권2호
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• pp.328-333
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• 2008

A series of pep tides binding to the HCV NS5B polymerase was selected from phage display peptide libraries. A conserved motif of Ser-Arg-X-Arg/Leu was identified among the selected peptides, and Pep2 (Trp-Ser-Arg-Pro-Arg-Ser-Leu) was chosen for further characterization. The binding of Pep2 to HCV NS5B in vivo was shown by a yeast two-hybrid assay and by subcellular colocalization analysis using immunofluorescence confocal microscopy. The in vitro interaction was also confirmed by GST pulldown assay. The replication of the HCV 1b subgenomic replicon was efficiently inhibited by the presence of the peptide. By using a subtractive biopanning against Pep2, the binding site of the peptide was mapped at the pocket of Pro388 to Pro391 in the thumb subdomain of the polymerase. A yeast two-hybrid analysis using Pro388Ala and Pro391Ala mutants of NS5B confirmed the binding.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.404-411
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• 2007

접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 부영역, 공유면 및 접촉 공유면의 개념에 근거한 영역/경계 분할법을 제시하였다. 부영역과 공유면 또는 접촉 공유면을 결합하기 위한 등식 적합 조건을 벌칙 함수로 처리함으로써 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬의 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역으로 분할한 후 공유면에서의 절점 연속성을 고려하지 않고 각각의 부영역을 독립적으로 이산화할 수 있다. 간단한 수치 예제 해석을 통하여 본 기법의 기본적인 특성을 고찰하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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• pp.488-491
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• 1995

The paper presents a new global maximum search method for multimodal unknown functions of two variables. The search method is composed of two stages and sequentially samples the candidate point in a subdomain selected using a priority function in each stage. The search domain is auto-similarly divided into triangular subdomains, or cells, during the search process. A measure of accuracy of local maximum search is introduced to check if a local search has converged to a specified accuracy or the maximum of a local peak cannot be the global maximum. A criterion for switching from the first to the second stage, is proposed using a ratio of the observed peak width to the largest cell in the domain. By numerical simulations, the required number of trials is evaluated for some function models with different peak parameters, and the switching criterion is optimally determined. The results show that the proposed method obtains global maximum points with certainty and saves largely computation time even for functions with extremely steep peaks.