최근에는 열유체, 물리, 화학, 구조동역학, 전산설계 등의 응용과학 분야의 교육 및 연구에 실제 실험이 아닌 슈퍼컴퓨터 및 고성능 네트워크 기반의 사이버 인프라에서 과학적 가정에 의해 복잡한 공학문제를 수치적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해결하는 계산과학을 이용하는 최적의 방법론 및 기법들의 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 컴퓨팅 시뮬레이션 기법을 활용한 실험 체험형 교육의 일환으로, 이공계 교수, 학생, 연구자, 산업체 인력 등이 사이버 인프라스트럭처 기반으로 최신 시뮬레이션 SW를 활용하여 차세대 교육 연구를 융합할 수 있는 EDISON 개방형 통합 플랫폼을 제시한다. EDISON 플랫폼은 사용자들에게 보다 쉽고, 편하고, 효과적인 서비스 제공을 위해 3계층(EDISON 응용 프레임워크, EDISON 미들웨어, EDISON 인프라 자원)으로 구성되고 5개 분야(열유체, 화학, 물리, 구조동역학, 전산설계) 문제해결 환경을 위한 교육 연구용 웹 포털 서비스를 제공한다.
본 연구의 목적은 물리적 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)과 마이크로소프트 Azure(Microsoft cloud computing service)를 이용하여 낙동강 유역의 유출해석시스템을 개발하고, Azure의 가상머신(VM, Virtual Machine) 설정에 따른 시스템 실행시간을 평가하는 것이다. 이를 위해서 낙동강 유역을 20개의 소유역으로 구분하고, 각 소유역에 대해서 GRM 모형을 구축하였다. 각 유역의 유출해석은 상하류 위상관계를 유지하면서 독립된 프로세스로 실행된다. 실시간 유출해석을 위해 국토교통부의 실시간 강우레이더 자료와 댐방류량 자료를 이용한다. 유출해석시스템은 Azure에서 실행되며, 유출해석 결과는 웹을 통해서 가시화 된다. 연구결과 실시간 수문자료 수신서버와 유출해석 계산서버(Azure) 및 사용자 PC가 연계된 낙동강 실시간 유출해석시스템을 개발할 수 있었다. 유출해석을 위한 전산장비는 하드디스크와 메모리 보다는 CPU의 성능에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 유출해석시의 디스크 입출력(I/O)과 계산 프로세스를 분산함으로써 입출력과 계산 병목을 각각 감소시킬 수 있었고, 실행시간을 단축시킬 수 있었다. 본 연구의 결과는 고해상도의 공간 및 수문 자료를 활용하는 분포형 모형을 이용한 대유역 유출해석시스템을 구축하기 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.
도시 인구 집중과 이동 인구의 증가로 이동 통신 시스템은 90년대 이후 급격한 발전을 하고 있다. 그러나 현재 널리 사용되고 있는 2세대 이동 통신 시스템은 음성에만 치중하여 개발되었고 시장이 거의 포화상태에 이르렀다. 따라서 앞으로 다가올 UMTS (Universal Mobile Telecommunication Services) 시스템과 같은 제 3세대 이동 통신 시스템에서는 무선 인터넷과 같은 본격적인 데이타 서비스를 위한 패킷 데이타 통신이 중요한 부분으로 떠오르고 있다. 그런데 web이 TCP를 근간으로 하기 때문에 대부분의 인터넷 트래픽이 TCP 트래픽으로 구성되어 있고 따라서 UMTS 시스템에서 효율적인 TCP 트래픽 전송은 패킷 데이타 서비스 성능에 매우 중요한 역할을 할 것이다. 지금까지 무선 네트워크에서 TCP 성능 향상을 위한 기법들은 많이 연구되어 왔는데 UMTS 시스템에서는 그 중 링크 계층 재전송 기법을 사용한다. 하지만 이 기법이 UMTS 시스템에서 TCP 성능에 정확히 어떠한 영향을 미치는 지에 대한 연구는 아직 미진한 상태이다. 특히 동적인 무선 자원의 변화에 따른 TCP 성능 분석은 거의 진행되어진 바 없다. 따라서 본 논문에서는 UMTS 시스템에서 무선 환경 변화에 따라 TCP 성능이 어떻게 변화하는지 실험을 통해 분석해 본다. 그리고 무선 환경이 동적으로 변화하는 상황에서 TCP 성능 저하를 최소화 할 수 있는 TCP 성능 향상 기법을 제안한다. 실험 결과에 의하면 UMTS 시스템에서 무선 환경이 변화할 때 TCP 성능이 크게 저하되는데 이 때 제안된 TCP 성능 향상 기법을 적용할 경우 UMTS 시스템에 큰 부담을 주지 않으면서 무선 자원을 절약하고 TCP 성능 저하를 줄일 수 있음을 알 수 있었다.
ITS(Intelligent Traffic System) 통신을 위한 국제표준인 IEEE WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 규격은 핸드오버 기능을 제공하지 않는다. 본 논문에서는 IEEE WAVE 기반의 고속도로 통신 네트워크에서 웹 페이지, CCTV 동영상 비디오클립 등의 멀티미디어 기반 서비스를 제공하기 위한 능동적(proactive) 핸드오버 프로토콜을 제안한다. 제안하는 핸드오버 프로토콜은 핸드오버 시작 전에 기존의 RSU에게 범위 이탈을 알림으로써 OBU(On-Board Unit)로 향하는 데이터를 다음 RSU로 전달하여 사전캐싱을 하도록 한 후, OBU의 범위내 진입시 최종적으로 OBU에게 전송하여 핸드오버 과정을 완료한다. 시뮬레이션을 통해 본 핸드오버 프로토콜이 처리량과 전송성공률 그리고 핸드오버 지연시간 측면에서 우수함을 보인다.
멀티미디어 응용 서비스의 요구가 증대됨에 따라 멀티미디어 QoS (Quality of Service) 제공이 중요한 문제로 다루어지고 있다. 이에 따라 양끝단 시스템의 응용계층에서 혼잡 제어를 통하여 QoS를 제공하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 송신측과 수신측이 적절한 협력을 바탕으로 전송 속도를 조절함으로서 혼잡에 대응하는 유니케스트 응용에 적합한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 RRC-OTT (Receiver-based Rate Control with One-way Trip Time)를 제안하였다. RRC-OTT 알고리즘은 수신측에서 받아들이는 패킷의 도착 분포를 분석하여 네트워크의 혼잡 상황을 파악하고 이에 따라 적절한 시기에 송신측으로 회신 정보 (ACK 패킷)를 보내줌으로서 전송 속도를 조절하도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통하여 RRC-OTT 알고리즘이 기존의 송신측 중심 흔잡제어 알고리즘인 RAP (Rate Adaptation Protocol)에 비하여 ACK 패킷 오버헤드를 현저히 줄일 수 있었고 멀티미디어 QoS 측면에서 훨씬 낮은 지터 분포를 나타냄을 확인하였다.
최근 우리나라의 자동차 보급률이 증가함에 따라 교통사고 발생 건수 또한 증가하고 있다. 특히, 차량간 사고뿐만 아니라 횡단보도 근처에서의 인명 사고 또한 증가하고 있어 횡단보도 교통안전에 대한 주의가 더욱 요구되고 있다. 본 논문에서는 NVIDIA Jetson Nano급의 엣지 디바이스를 이용하여 횡단보도에 접근하는 차량을 인식하고 속도를 추정함으로써 횡단보도 주위 안전 상태를 예측하는 시스템을 제안한다. 딥러닝 기반 차량 위치 인식을 통하여 얻은 정보들을 바탕으로 다양한 기계 학습 기법을 학습시켜 차량 속도에 따른 위험 정도를 예측한다. 마지막으로, 실제 주행 영상을 이용한 실험 및 웹 시뮬레이션을 통해 제안하는 시스템의 성능과 활용 가능성을 검증하였다.
Disasters in coastal regions are a constant source of damage due to their uncertainty and complexity, leading to the proposal of green infrastructure as a nature-based solution that incorporates the concept of resilience to address the limitations of traditional grey infrastructure. This study analyzed trends in research related to coastal disasters and green infrastructure by conducting a co-occurrence keyword analysis of 2,183 articles collected from the Web of Science (WoS). The analysis resulted in the classification of the literature into four clusters. Cluster 1 is related to coastal disasters and tsunamis, as well as predictive simulation techniques, and includes keywords such as surge, wave, tide, and modeling. Cluster 2 focuses on the social system damage caused by coastal disasters and theoretical concepts, with keywords such as population, community, and green infrastructure elements like habitat, wetland, salt marsh, coral reef, and mangrove. Cluster 3 deals with coastal disaster-related sea level rise and international issues, and includes keywords such as sea level rise (or change), floodplain, and DEM. Finally, cluster 4 covers coastal erosion and vulnerability, and GIS, with the theme of 'coastal vulnerability and spatial technique'. Keywords related to green infrastructure in cluster 2 have been continuously appearing since 2016, but their focus has been on the function and effect of each element. Based on this analysis, implications for planning and management processes using green infrastructure in response to coastal disasters have been derived. This study can serve as a valuable resource for future research and policy in responding to and managing various disasters in coastal regions.
최근 다양한 가족유형이 일반화되어가면서 현재 웹상의 주거공간 설계에 대한 전반적인 재검토와 함께 다양하게 표출되는 사용자 요구에 충족할 수 있도록 새로운 형식의 주거 공간 리모델링 제안이 이루어져야 할 시점에 이르렀다. 이에 거주자 생활 패턴 변화에 대응하는 주거 공간의 제안과 웹 구조상치 설계 및 리모델링의 과정이 요구되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 -인터넷 기반 가상아파트 리모델링 지능형 서비스 시스템- 사용 시나리오와 프로토타입을 제시하여 리모델링 자동 내역 산출을 위한 시뮬레이터 디자인을 연구하였다. 연구는 크게 네 부분으로 구성되어진다. 먼저, 문헌 연구를 통하여 리모델링의 범위 및 유형 분류로 가능하게 된, 전반적인 리모델링 개념과 기존 범람되어지고 있는 용어들을 정리하였다. 두 번째로 본 연구의 기본모델인 아파트의 공간 가변화를 고정 요소와 가변 요소로 분류하여 실제적 가변벽체의 적응성과 유연성을 살펴보았다. 세 번째로 현장 공사단계의 시뮬레이션을 위한 상담, 마감재, 가견적, 실견적의 데이터베이스화 과정이다. 그 데이터베이스는 다이아그램 계층구조와, 모델을 리모델링 할때 생성되는 일위대가 및 물량 산출 내역 근거표에 기초하여 소개되었다. 마지막으로 기 개발된 시스템을 활용하여 리모델링 시뮬레이터의 시스템 구조도와 사용 시나리오를 제시하였다. 그리고 그 시스템의 디자인 대안을 탐색하고 표현하기 위한 수단으로 프로토 타입을 제작하여 기존 온라인 프로그램 인터페이스의 효율성을 증가시키고 정보 누락의 문제점을 개선하였다.
This paper reports the numerical investigation conducted to study the influence of Local-Distortional (L-D) interaction mode buckling on post buckling strength erosion in fixed ended lipped channel cold formed steel columns. This investigation comprises of 81 column sections with various geometries and yield stresses that are carefully chosen to cover wide range of strength related parametric ratios like (i) distortional to local critical buckling stress ratio ($0.91{\leq}F_{CRD}/F_{CRL}{\leq}4.05$) (ii) non dimensional local slenderness ratio ($0.88{\leq}{\lambda}_L{\leq}3.54$) (iii) non-dimensional distortional slenderness ratio ($0.68{\leq}{\lambda}_D{\leq}3.23$) and (iv) yield to non-critical buckling stress ratio (0.45 to 10.4). The numerical investigation is carried out by conducting linear and non-linear shell finite element analysis (SFEA) using ABAQUS software. The non-linear SFEA includes both geometry and material non-linearity. The numerical results obtained are deeply analysed to understand the post buckling mechanics, failure modes and ultimate strength that are influenced by L-D interaction with respect to strength related parametric ratios. The ultimate strength data obtained from numerical analysis are compared with (i) the experimental tests data concerning L-D interaction mode buckling reported by other researchers (ii) column strength predicted by Direct Strength Method (DSM) column strength curves for local and distortional buckling specified in AISI S-100 (iii) strength predicted by available DSM based approaches that includes L-D interaction mode failure. The role of flange width to web depth ratio on post buckling strength erosion is reported. Then the paper concludes with merits and limitations of codified DSM and available DSM based approaches on accurate failure strength prediction.
신장해슁이나 B+-트리와 같은 기존의 색인구조들은 문자열의 부분검색을 지원하지 못하거나 부분검색에 제약점을 가지고 있다. 최근 웹 환경에서 동작하는 정보검색 엔진들이 사용하는 역파일의 빠른 검색성능을 가지면서 문자열 부분검색을 효율적으로 지원하는 색인기법을 제안한다. 제안된 색인기법은 기본적으로 역파일 구조이며, 2음절 단위의 패턴으로 색인을 구성함으로써 문자열 부분검색을 지원한다. 제안된 색인기법의 특성을 분석하기 위해 제안된 방법의 성능을 다양한 환경에서 실험을 통하여 비교하고 분석한다. 또한 성능평가를 위해 기존의 역파일 기법, 요약 파일 기법들과 제안하는 색인기법의 분석적 모델을 검색시간과 저장공간 측면에서 세시하고, 그 모델을 기반으로 그들의 성능을 비교한다. 분석적 비교모델을 통한 성능비교 결과, 제안된 부분검색을 위한 색인기법은 저장공간의 오버헤드는 크지만 기존 요약 파일 기법에 비해 검색성능을 상당히 향상시킨다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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