Unified State Model(이후 USM)은 Altman(1972)에 의해 처음 제안된 이후 Chodas(1981), Raol & Sinha(1985), Vittaldev et al.(2012) 등을 거치며 연구 발전되어 왔다. 이 모델은 공간상 6개 성분의 위치, 속도 벡터를 이용해 위성의 운동을 기술하는 기존 계산 방법과 달리 4개의 Quaternion 변수를 도입하여 위성의 위치를, 3개의 Hodograph 변수를 도입하여 위성의 속도를 각각 기술한다. USM의 장점은 직교좌표계로 표현된 위성의 위치, 속도 변수에 비해 USM 변수의 변화량이 상대적으로 작기 때문에 수치 계산 시 계산의 안정도가 높다. 또한 원궤도(${\omega}$ : undefined)와 적도면 궤도(i = 0, ${\Omega}$ : undefined) 계산 시에 나타나는 특이성(singularity) 문제가 발생하지 않는다. 본 연구에서는 USM 계산방법과 기존 방법에 의한 위성궤도 계산결과의 차이를 비교 분석하였다. 지구궤도 위성의 정밀계산을 위해 이체항 이외에 지구타원체 섭동항과 대기 항력에 의한 섭동항을 추가 적용하였다. 비구형 지구 중력 포텐셜에 의한 섭동은 J4항까지 고려하였으며, 대기 항력은 간단한 exponential 모델을 적용하였다. 또한 수치계산 시 적분 간격과 정밀도 차수를 조절하여 각 모델의 계산 안정성을 테스트하였다. 본 연구의 궤도계산 결과 USM 모델을 이용한 계산방법은 그 정밀성과 계산효율성이 매우 우수한 것으로 검증되었다.
수정된 SIMPLE법과 VOF의 결합으로 predictor-two step corrector-VOF라고 불리는 새로운 알고리즘이 주조 시 용탕 충전과정을 해석하기 위해 개발되었다. 운동량보존으로부터 유도된 새 2단계 속도 경계조건 처리법은 용탕의 자유표면을 추적하는 데 사용되었다. 본 연구에서는 2개의 예제 계산을 통해 계산정확도와 속도에 대한 Courant 수의 영향을 살펴보았다. 그 결과 적당한 Courant 수의 증가는 계산 정확도의 감소 없이 용탕 계산 속도를 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 만족할 만한 계산 정확도와 효율이 이 알고리즘의 실제 제품 해석을 통해 얻어졌다.
본 연구에서는 2진수를 사용하여 기억용량의 감소와 테일러 급수의 2차항에 의한 정확하고계산속도가 빠른 전력조류계산방법을 나타낸다. 이 방법은 쟈코비안이 상수이며 2차항의 간단한 계산에 의해 계산속도가 빠르고, 행렬의 비영요소의 위치를 2진수로 나타내어 기억용량을 대폭 감소시킨다. 그리고 정확한 전력조류계산에 의해 신뢰성이 높아 R/X가 큰 송전선의 시스템에도 적절한 방법이다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2010.06d
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pp.136-141
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2010
차량 이동으로 인해 변화하는 지구 자기장을 감지하여 차량을 검지하고, 이를 기반으로 속도를 계산하는 지자기 센서노드가 활발히 연구됨으로 인해, 텔레매틱스 및 ITS (Intelligent Transportation Systems) 분야로서의 그 응용분야가 급속히 확대되고 있다. 본 논문에서는 지자기 센서를 이용하여 차량 검지 및 속도 계산을 위한 센서 네트워크의 구성과 그에 따른 차량 검지 및 속도 계산 알고리즘을 설계 및 구현한다. 이를 위해, 센서 네트워크 및 각 알고리즘에서 고려해야 하는 것들을 정리하고, 이들을 고려한 방법을 구현하며, 시뮬레이션을 이용하여 평가함으로써 설계의 유용함을 보인다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.16
no.7
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pp.1391-1397
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1992
Improved power law flow model was suggested for the calculation of wake flow characteristics around the three dimensional ship stern in case of the formation of bilge vortex in the direction of stern. In comparison with the power law and Coles flow model, the flow velocity calculated based on this study was delayed around the boundary of inner layer and outer layer in reverse flow. More accurate results was obtained with this improved power law flow model by the velocity calculation around ship stern. Accuracy was validated with the comparison of other calculation results and experimental datas.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.29
no.1
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pp.43-54
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1992
A method of evaluating the velocity components induced by a Havelock source is presented in this paper. The mathematical manipulation of x, y and z-derivative of the Green function of the Havelock source by the use of contour integration on the complex plane has resulted in the expressions that can be readily incorporated with computer program. The accuracy and efficiency that can be secured by the use of the present mathematical expressions have been convincingly found to be highly satisfactory.
장주기 Mira 변광성의 외피층에서 발생하는 SiO 메이저에 대해 non-local한 1차원 수치계산 결과를 처음으로 제시한다. 별의 유체역학적인 맥동모델에서 얻은 시간에 따른 별 주위 가스의 속도, 온도, 밀도 분포를 사용하여 계산하였다. 임의의 속도장을 갖는 구형 분자운에서의 복사전달문제를 풀었던 이전 연구에서 개발한 수치계산코드를 이용하였고, 특정 구간에서 급격한 변화를 겪는 물리량을 잘 반영할 수 있도록 수정하였다. 또한 계산에 사용되는 거대희소행렬을 압축희소행렬로 변환하여 메모리를 절약하였고 비선형방정식의 자코비안을 해석적으로 구하여 계산속도를 향상시켰다. v=1, J=1-0, J=2-1과 v=2, J=1-0 SiO 메이저의 공간분포, 상대세기 등에 대해 이전의 LVG 모델을 이용한 연구결과와 정성적으로 비교 논의한다.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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v.14
no.1
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pp.78-90
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2021
The purpose of this study was to develop the mathematic algorithm for energy expenditure calculation during cycling as a part of the development of a higher value-added cycle. Participants were 60 university students (male 30, female 30). Energy expenditure was measured with breathing gas at 10 sec intervals by gas analyzer connected with stationary cycle ergometer. Values presented by commercial speedometer and preceding researches were used for verification of actual measurement values in this study. In conclusion, the mathematic algorithms for energy expenditure calculation during cycling were as follows. For male, energy expenditure(Kcal)=5.048×cycling time(min)-2.258, energy expenditure(Kcal)=(0.05×cycling velocity(kph))×(4.750×cycling time(min)+0.091). For female, energy expenditure(Kcal)=4.466×cycling time(min)-1.605, energy expenditure(Kcal)(cycling velocity≤20kph)=(0.05×cycling velocity(kph))×(4.151× cycling time(min)-0.736), energy expenditure(Kcal)(cycling velocity>20kph)=(0.04×cycling velocity(kph)) ×(4.151×cycling time(min) -0.736). And it is suggested that the developed algorithm with cycling time and velocity should be applied for the development of a higher value-added cycle.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2002.10c
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pp.343-345
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2002
본 논문은 차원이 큰 행렬 연산 때문에 많은 계산 시간을 필요로 하는 ET 영상 복원 응용의 속도를 개선하기 위하여 3 대의 PC로 구성된 클러스터를 구축하고 복원 과정 중 가장 많은 시간을 차지하는 자코비언 행렬 계산에 대해 병렬 계산 기법을 제시한다. 각 노드는 리눅스 운영체제, MPI, 산술 계산 라이브러리 등을 탑재하여 C 언어로 옹용이 작성될 수 있으며 자코비언 행렬은 각 계산 루프의 데이터 독립성이 강하므로 병렬 계산의 장점을 최대화 할 수 있다. 구현된 클러스터 자코비언 프로그램은 주어진 인자를 분석하여 MPI 프리미티브에 의해 각각의 노드에 분배시키고 각 노드들로 하여금 자신의 계산 라이브러리를 이용하여 계산하게 한 다음 이 부분 결과를 모아 최종적인 자코비언 행렬을 생성한다. 이 프로그램을 클러스터에서 수행시키고 그 수행시간을 측정한 결과 기존의 자코비언 프로그램에 비해 최대 40% 까지 수행시간을 단축시킬 수 있었으며 추후 행렬의 차원이 증가할 경우 클러스터 컴퓨팅에 의한 성능 개선을 기할 수 있다.
PC는 기억용량, 계산속도 및 응용 소프트웨어 등에 있어서 구조공학 분야의 실무와 연구에 큰 지장이 없을 정도로 발전하였고, 대형 컴퓨터와 연결해서 사용할 수도 있으므로 앞으로 PC가 구조공학 분야에서 차지하는 비중이 날로 증가할 것으로 보인다. PC를 사용하여 대형구조물을 해석할 경우에는 기억용량이나 계산속도 등의 한계성으로 인하여 약간의 문제점이 발생하기도 하는데 이러한 문제를 해결하기 위해 어떠한 해결 방안이 있는지를 소개하고자 한다. 여기서 대형구조물이라 함은 구조물의 규모가 크다는 의미보다는 구성하고 있는 부재의 수가 많거나 형상이 복잡한 경우와 세밀한 해석 모델을 작성해야 하는 경우 등과 같이 PC가 기억하여야 할 입력자료가 많고 해석과정에 많은 계산이 요구되어 PC의 기억용량과 계산속도가 문제가 되는 경우를 의미한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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