• The KIPS Transactions:PartB
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• v.12B no.4 s.100
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• pp.379-386
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• 2005

This paper provides a rigorous theory for analysis of quantization effects and optimum filter bank design in quantized multidimensional subband filter banks. Even though subband filter design has been a hot topic for last decades, a few results have been reported on the subband filter with a quantizer. Each pdf-optimized quantizer is modeled by a nonlinear gain-plus-additive uncorrelated noise and embedded into the subband structure. Using polyphase decomposition of the analysis/synthesis filter banks, we derive the exact expression for the output mean square quantization error. Based on the minimization of the output mean square error, the technique for optimal filter design methodology is developed. Numerical design examples for optimum nonseparable paraunitary and biorthogonal filter banks are presented with a quincunx subsampling lattice. Through the simulation, $10\~20\;\%$ decreases in MSE have been observed compared with subband filter with no quantizers especially for low bit rate cases.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.34 no.11
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• pp.971-983
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• 2007

Cellular Genetic Algorithms(CGAs) are a subclass of Genetic Algorithms(GAs) in which each individuals are placed in a given geographical distribution. In general, CGAs# population space is a regular network that has relatively long characteristic path length and high clustering coefficient in the view of the Networks Theory. Long average path length makes the genetic interaction of remote nodes slow. If we have the population#s path length shorter with keeping the high clustering coefficient value, CGAs# population space will converge faster without loss of diversity. In this paper, we propose Smallest-Small-World Cellular Genetic Algorithms(SSWCGAs). In SSWCGAs, each individual lives in a population space that is highly clustered but having shorter characteristic path length, so that the SSWCGAs promote exploration of the search space with no loss of exploitation tendency that comes from being clustered. Some experiments along with four real variable functions and two GA-hard problems show that the SSWCGAs are more effective than SGAs and CGAs.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.612-612
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• 2012

최근 GIS를 이용하여 수리 수문학적인 지형인자를 생성할 수 있는 Arc Hydro 등의 다양한 GIS 기반 툴들이 개발되어 왔다. 예를 들어 Arc Hydro는 격자형 고도자료인 수치표고모델(Digital Elevation Model)을 통해 수자원에서 필요로 하는 유로연장, 유역경사 등의 지형인자를 산정할 수 있는 기능을 제공해 주고 있다. 하지만 기존의 GIS 기반 툴에서는 Manning의 평균유속 공식 등 하천수리학에서 매우 중요한 인자인 하천경사를 하천망을 따라 산정하고 표출하는 기능이 부족하였다. 또한 하천경사 산정에 사용되는 여러 GIS 툴을 통해서 제공되는 셀 경사 등 지형인자들의 기계적인 적용으로 정확한 하천경사의 산정에 문제가 있어왔다. 본 논문은 이러한 지형인자들의 적용성을 평가하고 다양한 이론적 하천경사 산정법을 GIS 상에 적용하여 상호 비교하여 최적화된 하천경사 산정방법을 제시하고자 한다. 연구 대상유역으로는 제주도를 선정하였으며, 대상 하천은 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천망의 형태를 수자원관리정보시스템(WAMIS), 위성사진 등과 비교한 후 시범 하천(한천)을 선택하여 여러 하천경사 산정법을 적용해 보았다. 적용된 산정법은 총 4가지로 첫 번째 방법은 수치표고모델의 주변 표고를 고려하여 산정된 기울기를 Arc Hydro를 이용하여 산정된 하천을 따라 산술평균하는 방법이며, 나머지 3가지 방법은 하천망을 따라 흐름방향의 거리와 수치표고모델의 표고를 수집한 후에 단순경사방법, 등면적경사방법, 등가경사방법에 적용하는 방법이다. 산정된 하천경사를 상대비교를 하여 대상유역에 대한 비교검토를 실시하였다. 모든 과정은 프로그램 개발을 통해 자동화 시켜 향후 다른 유역의 적용과 변화 가능한 지형정보를 신속하고 효율적인 예측을 가능할 수 있도록 하였다. 또한 주어진 하천망의 두 지점 사이의 종방향 경사를 산정하여 표출하는 기능을 추가하여 하천 경사의 표출방식을 향상시켰다. GIS를 이용하여 산정되어진 하천경사의 적용성이 충분하다면 Manning의 평균유속 공식에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 하천분석이 용이해 질 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.227-227
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• 2013

본 연구에서는 Si(111) 기판에 성장온도 및 InN 증착양 변화에 따른 InN 양자점(Quantum Dot) 핵성생(Nucleation) 특성에 대해 논의한다. InN 양자점은 Nitrogen-Plasma 소스를 장착한 분자선증착기(MBE)를 이용하여 $0.103{\AA}/s$의 성장속도로 성장하였다. 성장온도를 $700^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$로 변환하면서 형성한 시료에서 lnN 양자점의 공간밀도는 $9.4{\times}10^7/cm^2$부터 $1.1{\times}10^{11}/cm^2$를 나타냈다. 가장 높은 공간밀도인 $1.1{\times}10^{11}/cm^2$는 기존에 보고된 값 ($7.7{\times}10^{10}/cm^2$)보다 상대적으로 높은 값을 갖는다 [1,2]. InN 증착양을 93, 186, 및 $372{\AA}/s$으로 각각 변화시켜 형성하여 양자점의 초기 성장거동을 분석하였다. InN 증착양이 증가함에 따라 양자점의 공간밀도는 $4.4{\times}10^{10}/cm^2$에 $6.4{\times}10^{10}/cm^2$까지 증가하였다. 일반적으로 InP 및 GaAs 기판을 기반으로 한 In(Ga)As 양자점은 증착양이 증가함에 따라 밀도는 감소하고 크기는 증가하는 경향을 보이며, 이는 같은 상 (Phase)을 갖는 물질들끼리 결합하려는 경향이 있기 때문이다. 본 실험에서는 기존 결과와 다른 경향을 보이고 있는데, 이는 Si(111) 기판과 InN 사이의 격자부정합이 상대적으로 크기 때문에 InN 양자구조가 커지는 대신 추가로 새로운 핵생성 메커니즘에 의한 것으로 설명할 수 있다. 이러한 InN 증착양에 따른 InN 양자점 성장거동을 표면에너지를 포함한 이론적인 모델을 통해 논의하고자 한다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.16 no.5
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• pp.229-233
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• 2006

We investigated the magnetic properties of Fe nanostripes by using the all electron full-potenial linearized augmented plane-wave (FLAPW) energy band method within the generalized gradient approximation (GGA). The magnetic moments of the Fe atoms in the edge Fe chains of the stripes composed of three, five, and seven chains have saturated values of 2.97 or 2.98 ${\mu}_B$, and the values of the center chains are 2.82 ${\mu}_B$ which is similar to that of 2D square lattice. The charge and spin density contour plots showed that the flat distribution in the edge region of the stripes, and it is due to the spilled out p-electrons from the atoms in the edge line. The calculated density of states for the edge atoms in the stripes with seven Fe chains showed that the narrowed width compared to that of center atoms due to the band narrowing effect at the edge.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.22 no.3
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• pp.160-167
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• 2019

Resistivity inversion result may be distorted if the seepage line fluctuation within central core with the change of reservoir water level as well as the conductivity of the reservoir water is not taken into consideration because the reservoir dike is composed of three-dimensional (3D) resistivity structure. Consequently, to accurately analyze the resistivity changes inside the reservoir dike according to the change of reservoir water level, 3D electrical resistivity modeling for the 2D survey line considering topography and physical properties of dam components was carried out. In addition, 2D inversion was performed with the simulated 2D resistivity data for a given 3D model in order to compare it with the inversion result of real field data. For 283 reservoirs in Korea, 2D inversion results for the simulated 2D data and field 2D resistivity data were compared. Finally, the reservoirs with an inversion ratio of 50% or less were selected as reservoirs that require further precise investigation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.337-337
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• 2015

홍수 저감, 생태계 복원, 위락 등 다양한 목적의 충족을 위해 강변에 저류지, 즉 다목적 유수지(detention basin)를 조성하는 사례가 나타나고 있다. 하천에서 홍수의 발생으로 수위가 어떤 기준보다 높아지면, 흐름의 일부를 돌려 저류지로 보냄으로써 본류의 부담을 덜 수 있다. 이때, 흐름의 분기를 위해 설치되는 하천구조물 중 하나가 측면 위어(side weir) 또는 횡월류 위어(side discharge/overflow weir)이다. 하천의 계획과 설계에서 위어가 적용될 때, 위어에 대한 수위-유량 관계, 즉 그 형식과 제원에 적합한 유량계수(discharge coefficient)의 결정이 관건이 된다. 일반적인 위어와 달리 흐름 양상이 복잡한 측면 위어의 경우, 이론과 실제의 괴리가 아직까지 해소되지 않아 실물 또는 3차원 수치 모형을 이용한 시험으로 수위-유량 관계를 수립할 필요가 있다. 이렇게 결정된 수위-유량 관계는 1차원 또는 수심적분 2차원 모형의 내부 또는 외부 경계로 사용되며, 본류의 수위 증감에 따른 측면 위어의 횡월류량을 통해 저류지의 홍수 조절 능력을 평가할 수 있다. 이 연구에서는, 측면 위어의 수위-유량 관계가 알려지지 않더라도, 저류지에 의한 홍수 조절 효과를 평가할 수 있는 2차원 수치모의에 대해 검토하였다. 수치해법으로서 2차원 천수방정식에 대해 유한체적법을 적용하고, 흐름률(flux)의 정확한 계산을 위해 근사 Riemann 해법을 도입하였다. 먼저, 측면 위어가 없는 실험 조건에 대해 수로 내 한 측선에서 측정된 수위와 유량을 모의 결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 이때, 경계조건으로 상류 끝에 측정 유량을, 하류 끝에 측정 수위를 부여하였으며, Manning의 조도계수를 0.014로 설정하였다. 또한, 측면 위어가 설치된 수로에 대해 계산 영역을 340개의 삼각형 격자로 분할하고 측면 위어가 없는 경우와 동일한 조건을 두어 모의하였다. 측면 위어의 하류에 위치한 측선에서 측정치에 대한 평균 제곱근(root mean square) 오차가 수위에 대해 1.9 mm, 유량에 대해 $2.2{\ell}/s$로서 그림과 같이 모의 결과는 실험의 그것과 잘 일치하였다. 이로써, 측면 위어에 대한 수위-유량 관계의 수립을 위한 실물 모형 시험 없이 수심적분 2차원 수치모의를 통해 저류지의 홍수 조절 효과를 평가할 수 있음이 확인되었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.24 no.5
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• pp.65-76
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• 2020

On the initial design process of a scramjet vehicle such as the trajectory prediction, it is inevitable to estimate the aerodynamic performance of a three-dimensional effect. Despite the necessity of intensive computing for the three-dimensional model, it is inefficient in predicting a wide range of aerodynamic performance. In this study, an engineering model for aerodynamic performance was developed based on two-dimensional computational fluid analysis and linearized supersonic inviscid flow theory. Correspondingly, the three-dimension aerodynamic performance relations are presented based on the two-dimensional results. And the additional three-dimensional computation was performed to evaluate the adequacy for the extended relations.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.7
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• pp.479-487
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• 2022

This paper presents the control and guidance algorithm of a KAU-SPUAV(Korea Aerospace University - Solar Powered Unmanned Aerial Vehicle) which is designed and developed in Korea Aerospace University. Aerodynamic coefficients are calculated using the vortex-lattice method and applied to the aircraft's six degrees of freedom equation. In addition, the thrust and torque coefficients of the propeller are calculated using the blade element theory. An altitude controller using thrust was used for longitudinal control of KAU-SPUAV to glide efficiently when it comes across the upwind. Also describes wind estimation technic for considering wind effect during flight. Finally, introduce some guidance laws for endurance, mission and coping with strong headwinds and autonomous landing.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.1
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• pp.302-309
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• 2017

The influence of the pile diameter, center to center pile spacing, internal friction angle of embankment soil, and height of embankment on the arching efficacy of the embankment pile was investigated. The arching efficacy, which was derived by the arch model developed in the embankment soil was calculated using two methods, one that considers crown failure of the arch and the other that considers load on the pile cap and critical relative spacing ratio for which the arching efficacy calculated by the two methods are the same. According to the computed results in this study, the arching efficacy calculated from a consideration of the load on pile cap governs when the relative spacing ratio becomes smaller and that calculated from the theory of crown failure governs when the relative spacing ratio becomes larger. The critical relative spacing ratio below which the arching efficacy calculated from a consideration of the load on pile cap governs the design decreases with increasing value, which is defined by the ratio of the pile diameter to the pile center to center spacing. Critical relative spacing ratios, which correspond to the values of 0.5 and 0.2 were 0.35 and 0.85, respectively. Considering the computed results, the critical relative spacing ratio decreases with increasing Rankine passive earth pressure coefficient and critical relative spacing ratios, which correspond to values of 5 and 2, were 0.23 and 0.85, respectively. The arching efficacy, which corresponds to the area ratio of 9%, was 54% and the one that corresponds to the value of 3 was 61%; the critical relative spacing ratios, which correspond to those arching efficacies, were greater than 0.5.