• 제목/요약/키워드: 구성법칙

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유동장의 이동속도측정을 위한 가시화 및 영상처리 방안 (Visualization and Image Processing for Measurement of Propagational Velocity of Shear Front)

  • 김재원;한상훈;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1322-1328
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    • 2005
  • 점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

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경연 네트워크에서 중심성과 승률의 관계 (The Relationship between Centrality and Winning Percentage in Competition Networks)

  • 서일정;백의영;조재희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.127-135
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    • 2016
  • 본 연구는 이전에 연구된 적이 없는 경연 네트워크를 대상으로 경연 네트워크의 개념을 정의하고, 경연자의 중심성과 승률의 관계를 탐색적으로 분석하였다. TV 음악 경연 프로그램인 '불후의 명곡'을 대상으로, 총 386명의 경연자가 펼친 1,307회의 경연 결과를 수집하여 경연 네트워크를 구성하였다. 경연자의 중심성과 승률을 산출하여 그들의 관계를 상관분석, 회귀분석, 시각화 등의 방법을 사용하여 분석하였다. 본 연구의 결과를 하면 다음과 같다. 첫째, 경연 네트워크는 멱함수 법칙을 따르는 척도 없는 네트워크이다. 둘째, 경연수와 다른 경연자들과의 친밀도 사이에는 로그함수 관계가 존재한다. 셋째, 경연수가 20회 이상인 경연자의 승률은 대략 60%로 수렴한다. 마지막으로, 경연수가 20회 미만인 경연자의 승률은 대진 운에 23% 정도의 영향을 받는다. 본 연구의 학문적 의의는 경연 네트워크를 최초로 정의하고 탐색함으로써 소셜 네트워크 연구의 새로운 분야를 개척하였다는 점이며, 실행적 의의는 중심성과 승률의 관계에 대한 실증적 패턴을 발견하여 경연 네트워크에서 사회적 관계를 개선하고 승률을 높일 수 있는 방법을 제시하였다는 것이다.

볼륨 렌더링에서 산란자 템플릿을 이용한 재질별 산란광 표현 (Scattered Light Representation in Accordance with the Material Using Scatterer Template in Volume Rendering)

  • 이병준;권구주;신병석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제5권12호
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    • pp.677-684
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    • 2016
  • 사실적인 볼륨 렌더링을 위해서는 음영처리 뿐만 아니라 조명 효과를 계산하는 것이 필수적이다. 높은 품질의 결과영상을 만들어내기 위해서는 전역 조명을 표현할 필요가 있는데, 빛의 직접적인 영향과 산란에 따른 간접적인 영향을 고려해야 한다. 이러한 연산을 수행하기 위해서는 많은 자원이 필요하고, 특히 볼륨 데이터처럼 대용량의 데이터로 렌더링 할 때는 매우 많은 비용이 소모된다. 본 논문에서는 각 재질에 대해 물리적 법칙에 따른 산란자 템플릿을 생성한다. 각 물체들이 가지는 재질 특성을 고려하여 램버트 조명 모델을 기반으로 템플릿의 광자들을 저장한다. 본 논문에서 볼륨 렌더링을 할 때, 볼륨 내부에서 샘플링 되는 복셀을 기준으로 템플릿에 저장된 광자를 이용해 차폐를 검사하고, 산란에 따른 전역 조명을 표현한다. 재질별로 템플릿을 생성하기 때문에 매우 복잡한 물질들로 구성된 것만 아니라면 적은 자원을 필요로 하며, 간단한 연산을 통해 적은 비용으로 볼륨 내부의 산란을 표현할 수 있다.

자유표면을 동반하는 시리즈 60($C_B=0.6$) 선형 주위 유동장의 수치계산 (Numerical Simulation of Free-Surface Flows around a Series 60($C_B=0.6$) model ship)

  • 신명수;강국진
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.13-29
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    • 1996
  • 이 논문은 자유표면을 포함하는 시리즈 60($C_B=0.6$)선형 주위 유동장에 대한 계산결과를 보여준다. 지배 방정식으로는 3차원 Navier-Stokes 방정식을 사용하고, 높은 레이놀즈수에서의 난류 유동장을 계산하기 위하여 Baldwin-Lomax난류모형을 채용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 물체 표면에서는 벽법칙을 채용하였다. 지배 방정식은 유한 차분법에 의해 차분화 되었으며, 음해법[1]에 의해, 압력 Poisson방정식은 완화법(successive-over-relaxation method)에 의해 프로그램을 구성하였다. 자유표면 유동을 정확히 계산하기 위해서는, 동역학적 자유표면 경계조건식의 수치해법이 매우 중요하다. 이 논문에서는 세 가지의 수치해법을 채용하여 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 결론적으로, 계산된 저항계수($C_F,\;C_P$와 파형은 실험 값과 잘 일치하고 있다.

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전기장이 적용된 노광후굽기 공정에 의한 고종횡비 근접장 광 리소그래피 (Near-field Optical Lithography for High-aspect-ratio Patterning by Using Electric Field Enhanced Postexposure Baking)

  • 김석;장진희;김용우;정호원;한재원
    • 한국광학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.241-246
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    • 2010
  • 본 논문에서는 근접장 패턴의 깊이와 종횡비(aspect ratio) 향상을 위해 전기장이 적용된 노광후굽기(electric field enhanced postexposure baking) 공정을 제안하였다. 전기장이 적용된 노광후굽기 공정 중 광산(photoacid) 분포를 기술하기 위하여 픽(Fick)의 확산 제 2법칙에 기반을 둔 지배방정식을 구성하였다. 수치해석(numerical calculation)을 통해 전기장의 세기가 0 에서 $8.0{\times}10^6\;V/m$ 로 증가함에 따라 광산의 수직적 이동거리가 늘어나는 것에 반해 수평적 이동거리는 거의 변화가 없음을 확인하였고, 이 때 근접장 패턴 형상을 얻었다. 이를 통해 근접장 패턴의 깊이, 종횡비, 패턴의 측벽 각(sidewall angle)이 향상됨을 알 수 있었다.

서해 천해환경에서 단상태 해저면 후방산란강도 측정 (Measurements of Monostatic Bottom Backscattering Strengths in Shallow Water of the Yellow Sea)

  • 손우주;손수욱;최지웅;조성호;정섬규
    • 한국음향학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.444-454
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    • 2015
  • 한국해양과학기술원과 한양대학교가 2013년 5월 서해 경기만 남부의 연안해역에서 공동으로 수행한 해양음향 실험에서 주파수 6 ~ 14 kHz에 대한 해저면 후방산란강도 측정이 실시되었다. 실험해역의 지질 환경 특성은 다중빔 음향측심기, 스파커, 그랩을 이용하여 조사되었으며, 이로부터 정밀 해저지형 및 해저면 하부지층 구조, 표층 퇴적물 구성성분에 대한 자료를 획득하였다. 본 논문에서는 수평입사각 $28^{\circ}{\sim}69^{\circ}$에 대한 해저면 후방산란강도 결과를 도출하여 람베르트 법칙(Lambert's law) 및 APL-UW 산란 모델과 비교하였다. 또한 실험해역의 해양물리/지형학적 특성을 고려하여 해저면 후방산란 특성에 영향을 미치는 지음향 인자들에 대한 토의를 수행하였다.

지리정보시스템을 이용한 하천유역의 지상학적 특성분석 (Analysis of Stream Physiographic Characteristics of River Basin by using GIS)

  • 안승섭;조명희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.23-34
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    • 1999
  • 본 연구에서는 하천 유역의 종합적인 물 관리에 있어서 중요한 지배요인인 하천의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 지리정보시스템을 이용하였다. 분석에 있어서는 금호강유역의 최상류에 위치한 영천댐 유역을 대상으로 1:25,000 지형도 5도엽을 기본도로 하여 Arc/Info(UNIX) GIS시스템을 이용하였으며, 분석결과를 기존에 사용되던 방법인 수치구적기(Digital Planimeter)를 이용한 분석결과와 비교 검토하였다. 분석결과, 영천댐 유역은 5차수 하천으로 구성되어 있으며, 누가표고곡선을 분석 검토한 결과 지질학적 발달과정을 볼 때 장년기를 거쳐 노년기로 진행중인 지형특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한, 하천의 차수개념에 의한 지형의 3대 법칙을 영천댐유역에 적용한 결과 일정한 규칙성을 가지고 발달되어 있음을 알 수 있었다. 그리고 GIS기법을 이용한 유역의 형태학적특성인자 분석결과를 기존의 방법을 이용한 분석결과와 비교한 결과 GIS기법의 적용을 위한 지형속성자료의 구축에 많은 시간이 요구되나 자료의 관리와 이용측면에서 적용 가능성이 충분함을 알 수 있었다.

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점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델 (Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트 및 유동 콘크리트의 흐름 거동에 관한 해석 시뮬레이션 모델의 개발에 관한 것으로, 입자법의 일종인 MPS법 (moving particle semi-implicit method)을 적용하였다. 콘크리트의 유동 현상을 점소성의 흐름 문제로 고려하였으며, 콘크리트 입자의 운동에 관한 지배방정식은 라그랑지 정식화의 Navier-Stokes 방정식과 질량보존의 법칙에 기초하도록 하였다. 굳지 않은 콘크리트의 점소성 흐름 구성관계의 정식화를 위하여 콘크리트는 부동 상태인 경우 고점성체의 유체로, 유동상태인 경우 항복응력 이후 점소성체의 유체로 모델링하였다. 개발된 모델을 이용하여 L-형 박스의 콘크리트 유동 시험에 대해 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 예측된 흐름량은 실험의 흐름량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 개발된 입자법의 해석 모델은 점소성 유체의 운동현상에 기초하여 정식화 되어 콘크리트 입자의 유동 및 운동 현상을 잘 묘사해 주는 것으로 평가된다.

적층계(積層係)를 통과하는 소성응력파(塑性應力波)의 전파(傳波) (A Wave Propagation Analysis in the Layered Systems)

  • 이상호;안병기;강영구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.61-71
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    • 1993
  • 충돌이나 폭파시 발생하는 기계적 에너지나 화학적 에너지는 응력파의 형태로 매체를 통과하게 되며, 매체의 자유면과 절리면을 따라 반사와 굴절을 거듭하는 매우 복잡한 과정을 거치게 된다. 본 연구에서는 재료특성을 달리하는 층을 통과하는 소성응력파의 전파과정을 압력 부종속 모델인 Von-Mises 모델을 사용하여 연구하였다. 응력파의 전파과정을 연구하기 위한 지배 방정식(governing equation)으로서는 물체에 종속되어 있는 라그란지안 좌표계(lagrangian coordinate system)로 표현된 운동량과 질량보존(conservation of momentum and mass)법칙식을 사용하였으며 또한 충격전면(shock front)에 연속성을 부여하기 위해 인공점성(artificial viscosity)을 운동량 보존식에 첨가하였다. 주요 방정식을 풀기 위한 수치해석법으로는 시간과 공간 좌표계로 구성된 유한차분법(finite difference method)을 사용하였으며 소성변형률을 구하기 위한 소성이론으로서는 associated normality flow rule을 사용하였다.

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퍼지추론을 적용한 직물 애니메이션 (Real Time Textile Animation Using Fuzzy Inference)

  • 황선민;송복희;윤한경
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 본 연구는 질량-스프링 모델 기반의 직물 모델에서 질점의 움직임을 분석하여 실시간 직물 애니메이션이 가능한 퍼지 추론 기법을 제안한다. 지금까지 직물과 같은 탄성체를 표현하기 위한 많은 기법들은 질량-스프링 모델을 사용하였다. 직물은 다수의 질량과 스프링의 조합으로 구성되어 변형 가능한 면을 이루게되고, 면의 움직임은 운동법칙을 기반으로 수치적분을 통해 계산될 수 있다. 제안된 방법과 동일한 직물구조에서 Explicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ > 0.01 일 경우 불안정성 문제가 나타났으며, Implicit 오일러 방법은 ${\Delta}t$ = 0.03 에서도 애니메이션이 생성되지만 많은 양의 선형 시스템을 계산해야 하는 단점을 가지고 있어서 실시간 처리에 부적합하다. 본 연구는 질량-스프링 모델에서 질점의 움직임을 계산하기 위하여 ${\Delta}t$ = 0.03을 가지면서도 실시간 처리가 가능한 방법을 제안한다.