• Title/Summary/Keyword: 기울기 제한자

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Applications of Implicit Discontinuous Galerkin Method to Shallow Water Equations (불연속 갤러킨 음해법의 천수방정식 적용)

  • Lee, Haegyun;Lee, Namjoo
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.32 no.6
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    • pp.569-574
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    • 2020
  • Though the discontinuous Galerkin (DG) method has been developed and applied to shallow water equations mainly in explicit schemes, they have been criticized for the limitation in treatment of bottom friction terms and severe CFL conditions. In this study, an implicit scheme is devised and applied to some representative benchmark problems. The linear triangular elements were employed and the Roe numerical fluxes were adopted for convective fluxes. To preserve TVD property, the slope limiter was employed. As the case studies, the model is applied to the flow around the cylinders and the dam-break flow. Then, the results are compared with the experimental and numerical data of previous studies and good agreements were observed.

Dam-Break and Transcritical Flow Simulation of 1D Shallow Water Equations with Discontinuous Galerkin Finite Element Method (불연속 갤러킨 유한요소법을 이용한 1차원 천수방정식의 댐 붕괴류 및 천이류 해석)

  • Yun, Kwang Hee;Lee, Haegyun;Lee, Namjoo
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.5
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    • pp.1383-1393
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    • 2014
  • Recently, with rapid improvement in computer hardware and theoretical development in the field of computational fluid dynamics, high-order accurate schemes also have been applied in the realm of computational hydraulics. In this study, numerical solutions of 1D shallow water equations are presented with TVD Runge-Kutta discontinuous Galerkin (RKDG) finite element method. The transcritical flows such as dam-break flows due to instant dam failure and transcritical flow with bottom elevation change were studied. As a formulation of approximate Riemann solver, the local Lax-Friedrichs (LLF), Roe, HLL flux schemes were employed and MUSCL slope limiter was used to eliminate unnecessary numerical oscillations. The developed model was applied to 1D dam break and transcritical flow. The results were compared to the exact solutions and experimental data.

Point Cloud-based Automated Building Tilt Measurement (포인트 클라우드 기반 건축물 기울기 측정 자동화)

  • Dayoung Yu;Chaeeun Lee;Sung-Han Sim
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.27 no.5
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    • pp.84-88
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    • 2023
  • This study proposes an automated tilt measurement method using point cloud for buildings. The proposed method consists of two main steps: 1) exterior wall plane extraction, and 2) edge estimation and angle calculation. To validate the performance of the proposed method, the algorithm is applied to a target building, of which the estimated tilt values are compared with those obtained from a total station, a commonly used tool for tilt measurement. The result shows that most estimated tilt values are within the maximum and minimum ranges of the total station measurement, suggesting that the proposed algorithm provides sufficient measurement accuracy. Furthermore, the proposed method is shown to be automated and reliable as well as free from human-induced errors compared to the total station.

EXTENSION OF MULTI-DIMENSIONAL LIMITING PROCESS ONTO THREE-DIMENSIONAL UNSTRUCTURED GRIDS (다차원 공간 제한 기법의 3차원 비정렬 격자계로 확장)

  • Park, J.S.;Kim, C.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2010.05a
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    • pp.404-411
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    • 2010
  • The present paper deals with the continuous work of extending multi-dimensional limiting process (MLP), which has been quite successfully proposed on two- and three-dimensional structured grids, onto the unstructured grids. The basic idea of the present limiting strategy is to control the distribution of both cell-centered and cell-vertex physical properties to mimic a multi-dimensional nature of flow physics, which can be formulated as so called the MLP condition. The MLP condition can guarantee a high-order spatial accuracy without yielding spurious oscillations. Recently, MLP slope limiter was proposed based on the MUSCL-type reconstruction in two-dimensional case and it can be readily extended to three-dimensional case. Through various numerical analyses and extensive computations, it is observed that the proposed limiters are quite effective in controlling numerical oscillations and very accurate in capturing both discontinuous and continuous multi-dimensional flow features on 3-D tetrahedral grids.

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Reliability-based Design Optimization using MD method (곱분해기법을 적용한 신뢰성 기반 최적 설계)

  • Lee, Tae-Hee;Kim, Tae-Kyun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.101-104
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    • 2009
  • 최적설계는 설계자가 요구하는 제한조건을 만족시키는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 설계점을 찾는 방법이다. 그러나 기존의 최적설계는 불확실성의 영향을 고려하지 않아 최적해가 제한조건의 경계에 위치하고 이것은 모델링과정이나 가공 등으로 인한 오차에 대한 영향을 고려하지 않는 문제점이 있다. 신뢰성 기반 최적설계는 불확실성을 정량화하면서 신뢰도를 계산하는 신뢰도 해석과정과 최적설계과정을 포함한다. 일반적으로 신뢰성 해석은 크게 추출법, 급속 확률 적분법, 모멘트 기반 신뢰성해석이 있다. 가장 널리 사용되는 급속 확률 적분법 중 최대 손상 가능점(MPP) 방법은 많은 MPP점이 존재하는 경우 수치적 비용이 증가하는 문제점과 표준 정규분포 공간으로 변환하는 과정에서 제한조건의 비선형성을 증가시켜 큰 오차를 발생시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 RBDO를 수행하기에 앞서 선행되어야 할 신뢰성해석 방법으로 곱분해기법을 사용하였고 이로부터 민감도 정보를 유도하여 기울기 기반 최적화 알고리즘을 적용하였다.

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발전소 과도상태 지능형 감시시스템 개발

  • 김종석;정일석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.783-788
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    • 1998
  • 발전소 운영자는 운전 시작시점에서 수명 종료시점까지 발전소 과도상태 종류별 횟수가 설계 제한치를 넘지 않도록 감시하여야 하며 이를 위해서는 발전소 운전 과도상태 기록유지가 필요하다. 그러나 현재와 같은 발전소 운전 Strip Chart나 Log Sheet를 이용하는 방식으로는 과도상태 발생여부 판단이 어려울 뿐만 아니라 카운팅 자체에도 많은 시간이 소요되어 좀더 편리한 방법의 도입이 필요하다. 본 연구에서는 발전소 주전산기의 운전 데이타를 이용한 과도상태 데이터 수집 및 지능형 과도상태 판단방법을 개발하여 시범 적용하였다. 과도상태 데이터 수집은 전송되는 데이터와 이전 데이터를 비교하여 변화가 있을 시에만 데이터 압축방식을 이용하여 저장하였고, 최대/최소온도, 최대/최소압력, 온도/압력기울기 등의 운전 데이타를 기 설정된 과도상태의 전체 변수와 비교하여 오차율 범위내에 들면 동일한 과도상태로 판단하였다. 원자로 냉각재 계통의 온도 및 압력과 같이 계기 오차가 비교적 작은($\pm$1$^{\circ}C$) 운전변수는 과도상태 판단이 용이하나 오차가 큰 운전변수의 경우에는 과도상태 판단을 위한 보다 상세한 알고리즘의 개발이 필요하다.

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A Method of Character Moving Based on 3D Terrain Angle in Game (게임에서 3D 지형 각도 기반 캐릭터 이동 기법)

  • Nam, byeong-cheol;Bae, ki-tae
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.511-512
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    • 2011
  • 본 논문에서는 온라인 게임의 발전 역사상 3D 게임으로 변화해 가면서 발생되는 게임 개발상의 문제점을 짚어보고 그 해결책을 제안한다. 3D 기반 게임 개발 중 또는 개발 후 추가 수정이 필요할 때 가장 자주 발생할 수 있는 문제점으로 3D 지형과 캐릭터 사이의 이동처리 문제를 들 수 있다. 이러한 문제점은 게임 개발 기간 중 반복적인 수정작업을 요구하고, 이로 인해 게임개발 기간 지연과 개발자의 업무 효율성을 저하시키는 주요 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문은 기존의 속성 맵을 사용한 방식 대신 지형과 캐릭터 진행 방향의 기울기를 자동으로 판단하는 이동 제한 방식을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 방식에 비해 보다 더 자연스러운 게임 구현을 가능하게 하고 게임 개발 및 업데이트 할 때 마다 버그로 발생 할 수 있는 캐릭터 이동 버그를 일시에 해소하는 장점이 있다.

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Reliability-based Design Optimization using Multiplicative Decomposition Method (곱분해기법을 이용한 신뢰성 기반 최적설계)

  • Kim, Tae-Kyun;Lee, Tae-Hee
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.4
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    • pp.299-306
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    • 2009
  • Design optimization is a method to find optimum point which minimizes the objective function while satisfying design constraints. The conventional optimization does not consider the uncertainty originated from modeling or manufacturing process, so optimum point often locates on the boundaries of constraints. Reliability based design optimization includes optimization technique and reliability analysis that calculates the reliability of the system. Reliability analysis can be classified into simulation method, fast probability integration method, and moment-based reliability method. In most generally used MPP based reliability analysis, which is one of fast probability integration method, if many MPP points exist, cost and numerical error can increase in the process of transforming constraints into standard normal distribution space. In this paper, multiplicative decomposition method is used as a reliability analysis for RBDO, and sensitivity analysis is performed to apply gradient based optimization algorithm. To illustrate whole process of RBDO mathematical and engineering examples are illustrated.

자판기의 변천과 퓨젼화 경향

  • 양일승
    • Vending industry
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    • v.1 no.3 s.3
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    • pp.96-99
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    • 2001
  • 사회생활을 하는 사람이라면 하루에 꼭 한번 정도는 하는 일이 있다. 출퇴근, 회의, 그리고 자판기 이용이 그것이다. 이른아침 출근을 위해 지하철 무인 패스 판매기를 이용하고 출근해서는 나른한 오후시간을 깨우기위해 으례 커피자판기를 이용하기 일수이고 여가시간을 이용해서는 친구들과 가벼운 스티커 사진촬영을 하는 등 우리의 자판기 이용 문화는 이미 현대인 너무나도 보편화되고 친숙해져버린 생활의 한 단면이 되어버렸다. 그렇다면 자판기는 언제쯤 인간의 일상사 속에 등장하기 시작했을까? 놀랍게도 자판기의 기원은 기원전 215년으로 거슬러 올라간다. 당시 이집트 사원에서 `성수(聖水)`를 판매하기 위해 만들어졌던 동전식 조작장치가 최초의 자판기라는게 정설로 받아들여온 사실로서 동전을 넣으면 투입된 동전이 받치고 있던 접시가 기울어져 그 기울기가 원래대로 돌아올 때까지 출구로 물이 나오는 원리를 이용한 것이다. 누가 만든것인지는 명확히 밝혀지지 않았으나 확실한 것은 자판기의 역사가 이미 기원전으로 거슬러 올라가고 인간생활에 뿌리내린 역사가 깊다는 것이다. 아무튼 이렇게 자판기가 나타난 이래로 17세기에 키산드리아 과학자 헤론이 쓴 책이 발견되기 이전까지 자판기는 잊혀진 발명품이었다. 그러나 그 책의 발견과 함께 사람들은 옛문헌 속의 발명품의 실용성에 관심을 기울이기 시작했고 차츰 영국의 선술집과 여관 담배 자판기가 등장하기 시작했으며 자판기는 식민지까지 보급될 정도로 선풍적인 인기를 끌었다. 19세기에 들어서는 담배 이외의 물건을 판매할 수 있는 자판기에 관심을 두기 시작했고, 자유주의 사상이 풍미하던 시절, 영국에서 나타난 금서(禁書)자판기에서부터 상업문화가 발달한 미국의 껌볼 자판기에 이르기까지 자판기는 점차로 그 영역을 넓혀갔고 또한 발전해 왔던 것이다. 그러나 자동판매기의 이러한 급속한 발전과 소비영역에서 역량의 강화는 비단 단순한 소비패턴의 변화에서 기인하는 것이라고는 보기 어렵다. 이는 노동집약적 산업구조에서 기술집약적 산업사회로의 전환에 따른 대량생산, 대량소비, 소비패턴 변화 등의 마케팅 환경의 변화에 따라 새로운 유통구조의 출현이 요망되었기 때문이었다. 따라서 슈퍼마켓, 쇼핑센터 등의 새로운 유통구조의 출현 외에도 인건비의 상승, 장소의 제한 및 구입의 편리성 등에 따라 무인 자동판매기의 등장은 필연적이었다고 볼수 있다. 이후 자판기의 판매상품의 범위는 더욱 넓어졌고 컵라면, 인형, 마음에 드는 음악만을 골라담는 CD,휴지,구두광택기,사진스티커,콘돔,장난감,담배,여행용품,스낵,아이스크림 등등 소액권과 손가락만 있으면 살 수 있는 물건의 가짓수는 헤아리기 어려울 정도가 되었으며, 그만큼 유통혁신의 기구로서 산업에 미치는 영향 역시 증대되고 있으며, 이러한 경향은 21세기 정보화,첨단화 경향에 발맞추어 더욱 진보된 형태로 발전해오고 있다.

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High-resolution Spiral-scan Imaging at 3 Tesla MRI (3.0 Tesla 자기공명영상시스템에서 고 해상도 나선주사영상)

  • Kim, P.K.;Lim, J.W.;Kang, S.W.;Cho, S.H.;Jeon, S.Y.;Lim, H.J.;Park, H.C.;Oh, S.J.;Lee, H.K.;Ahn, C.B.
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • v.10 no.2
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    • pp.108-116
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    • 2006
  • Purpose : High-resolution spiral-scan imaging is performed at 3 Tesla MRI system. Since the gradient waveforms for the spiral-scan imaging have lower slopes than those for the Echo Planar Imaging (EPI), they can be implemented with the gradient systems having lower slew rates. The spiral-scan imaging also involves less eddy currents due to the smooth gradient waveforms. The spiral-scan imaging method does not suffer from high specific absorption rate (SAR), which is one of the main obstacles in high field imaging for rf echo-based fast imaging methods such as fast spin echo techniques. Thus, the spiral-scan imaging has a great potential for the high-speed imaging in high magnetic fields. In this paper, we presented various high-resolution images obtained by the spiral-scan methods at 3T MRI system for various applications. Materials and Methods : High-resolution spiral-scan imaging technique is implemented at 3T whole body MRI system. An efficient and fast higher-order shimming technique is developed to reduce the inhomogeneity, and the single-shot and interleaved spiral-scan imaging methods are developed. Spin-echo and gradient-echo based spiral-scan imaging methods are implemented, and image contrast and signal-tonoise ratio are controlled by the echo time, repetition time, and the rf flip angles. Results : Spiral-scan images having various resolutions are obtained at 3T MRI system. Since the absolute magnitude of the inhomogeneity is increasing in higher magnetic fields, higher order shimming to reduce the inhomogeneity becomes more important. A fast shimming technique in which axial, sagittal, and coronal sectional inhomogeneity maps are obtained in one scan is developed, and the shimming method based on the analysis of spherical harmonics of the inhomogeneity map is applied. For phantom and invivo head imaging, image matrix size of about $100{\times}100$ is obtained by a single-shot spiral-scan imaging, and a matrix size of $256{\times}256$ is obtained by the interleaved spiral-scan imaging with the number of interleaves of from 6 to 12. Conclusion : High field imaging becomes increasingly important due to the improved signal-to-noise ratio, larger spectral separation, and the higher BOLD-based contrast. The increasing SAR is, however, a limiting factor in high field imaging. Since the spiral-scan imaging has a very low SAR, and lower hardware requirements for the implementation of the technique compared to EPI, it is suitable for a rapid imaging in high fields. In this paper, the spiral-scan imaging with various resolutions from $100{\times}100$ to $256{\times}256$ by controlling the number of interleaves are developed for the high-speed imaging in high magnetic fields.

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