• 제목/요약/키워드: 동특성 예측

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Development of a Peak Water Level Prediction Technique Using GANs : Application to Jamsu Bridge, Korea (GANs를 이용한 하천의 첨두수위 예측 기법 개발 : 잠수교 적용)

  • Lee, Seung Yeon;Kim, Young In;Lee, Seung Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.416-416
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    • 2020
  • 우리나라의 계절 특성상 여름철 집중호우가 쏟아지는 현상이 빈번하게 발생하는데 이러한 돌발홍수가 예고 없이 일어나 상습적으로 침수 피해를 입는 지역이 증가하고 있다. 본 연구에서 2009년 ~ 2019년 동안 서울시 침수 피해 사건 중심의 인터넷 기사를 기반으로 실제 침수 사례를 조사해본 결과, 침수가 가장 많이 발생한 순으로 반포동(26건), 대치동(25건), 잠실동(21건)으로 집계되었다. 침수피해가 가장 많은 반포동을 연구지역으로 선정하고 그 중 잠수교의 수위를 예측하는 연구를 진행하였다. 기존 연구에서는 수치모형에 비해 신속한 결과를 도출할 수 있는 자료 기반 모형 중 LSTM 기법을 많이 사용하였다. 그러나 이는 선행 시간이 길어질수록 첨두수위에서 과소추정된 것으로 분석된 취약점이 존재하였다(정성호 외, 2018). 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 GANs(Generative Adversarial Networks)를 이용하였다. GANs는 생성자와 감별자가 나뉘어 생성자가 실제 자료인 첨두수위에서의 잠수교의 수위를 학습하고 실제와 근접한 가상데이터를 결과로 생성하여 감별자는 그 생성된 미래의 잠수교의 수위가 실제인지 가상인지 판별하도록 학습시키는 신경망 구조이다. 사용한 수문자료는 한강홍수통제소, 기상청, 국립해양조사원에서 제공하는 최근 15년간의 (2005년~2019년) 수위, 방류량, 강수량, 조위 자료를 수집하였고 t-test와 상관성분석을 통해 사용한 인자 간의 유의미성 판단과 상관성을 분석했다. 또한, 민감도 분석 결과 시퀀스길이(5), 반복횟수(1000), 은닉층(10), 학습률(0.005)로 최적값을 선정하였다. 또한 학습구간(2005년~2014년)과 검증구간(2015~2019년)으로 나누어 상대적으로 높은 수위가 관측되는 홍수기의 3, 6, 9시간 후의 수위를 예측하고 오차 지표를 이용해 평가하였다. LSTM 기법으로 예측된 수위와 GANs로 예측된 수위를 비교한 결과 GANs으로 예측된 첨두수위에서의 정확도가 5% 정도로 향상되었다. 향후에는 다양한 영향인자와 다른 기법과의 결합을 고려한다면 보다 정확하게 수위를 예측하여 하천 주변 사회기반시설의 침수 피해를 감소시킬 것으로 판단된다.

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A Study of Intra Prediction Mode Decision for Chroma Component (색차 성분의 화면 내 예측 모드 결정 방법에 관한 연구)

  • Ha, Jae-min;Moon, Joo-Hee
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2016.06a
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    • pp.209-210
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    • 2016
  • 날이 갈수록 빨라지는 IT분야의 발달로 최근 정보 통신망, 핸드폰, 컴퓨터 등의 발달과 함께 시간과 장소에 상관없이 빠르게 동영상 수요가 급증 하고 있다. 급증하고 있는 동영상 수요에 맞춰 고품질의 서비스를 제공하기 위해서는 압축 부호화 기술이 필수적이다. 이와 같은 흐름에 따라 표준화 기관인 ITU-T, ISO/IEC는 2013년 초, 최신 압축 부호화 기술인 HEVC를 제정하였다. HEVC에서는 이전 표준과 비교하여 다양한 부호화 기술이 포함되었는데 그 중 화면 내 예측 기술에서는 35가지 모드 중에서 최적의 모드를 결정하여 예측 블록을 더욱 정밀하게 생성한다. 이때, 색차 성분의 화면 내 예측 모드는 휘도 성분의 예측 모드와는 달리, 고정된 5개의 모드만 가지고 있다. 본 논문에서는 5개 모드의 번호를 통계적 특성을 이용하여 새롭게 모드 번호를 할당하는 실험을 수행하고 결과를 분석한 후, 향후 연구 방향을 제시한다.

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Adaptive Intra Prediction using DCT-IF for HEVC (DCT-IF를 이용한 적응적 인트라 예측 방법)

  • Hong, Sung-Wook;Lee, Yung-Lyul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2013.06a
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    • pp.407-408
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    • 2013
  • 동영상 압축 표준인 HEVC(High Efficiency Video Coding)는 ITU-T(VCEG)와 ISO-IEC(MPEG)에서 JCT-VC라는 팀을 이루어 공동으로 표준화를 완성단계에 이르고 있다. 이 표준에서는 동영상 압축의 대표적 기술인 인트라 예측 방법을 사용하며, 기존 H.264/AVC 보다 더욱 다양한 방향의 예측을 통한 부호화 및 복호화의 효율을 가져온다. 제안하는 방법은 다양한 방향의 화소 예측에 사용되는 필터링 방법을 개선하여, 영상에 특성에 맞추어 DCT-IF 필터와 선형 필터를 적응적으로 영상의 특징에 맞추는 화소 예측 방법을 통해 기존 방법보다 약 2% 이상의 성능 향상을 가져오는 방법이다.

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Analysis of Dynamic Characteristics for Concept Design of Independent-Wheel Type Ultra-High-Speed Train (독립차륜형 초고속 열차 개념 설계안의 동특성 해석)

  • Lee, Jin-Hee;Kim, Nam-Po;Sim, Kyung-Seok;Park, Tae-Won
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.17 no.1
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • In this paper, a concept design of a rail type ultra-high-speed train is proposed and its dynamic characteristics are analyzed. Instead of the existing solid axle, a new type bogie system and independently rotating wheels are applied in the proposed train. In order to analyze the dynamic characteristics, a multibody dynamic model of a vehicle is developed and the basic validity is verified by eigenvalue analysis. Also, it is shown that the critical speed is improved in comparison to that of existing high-speed train model HEMU-430X. Finally, through 7000R curved track driving analysis at a speed of 550 km/h, the lateral force of the wheels and the derailment quotient are estimated and the applicability of the new concept railway vehicle is confirmed.

A Study on Experimental Analysis of Dynamic properites for Structure and its Application (구조물 동특성의 실험적 해석과 응용기술에 관한 연구 (기계식 주차설비 진동제어))

  • 이홍기;박상규
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.40-45
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    • 1993
  • 일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

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Dynamic Property Identification of Structural Systems with Hinge Joint Using Equivalent Stiffness (등가강성모델을 활용한 힌지체결부 동특성 동정)

  • Won, Junho;Lim, Che Kyu;Lee, Doo-Ho;Choi, Joo-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.12
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    • pp.1635-1642
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    • 2012
  • The identification of the dynamic properties of structural joints is important for predicting the dynamic behavior of assembled systems. However, the identification of the properties using analytical or experimental approaches is extremely difficult or even impossible. Several studies have proposed hybrid or synthesis methods that simultaneously used analytical and experimental approaches to identify the dynamic properties of a joint. However, among the many types of joints, only the bolt joint was treated as a practical example in these studies. In this study, for a simple assembly system comprising two plates and one hinge joint, a simple methodology involving the use of the static-based subpart analysis method to identify the dynamic properties is proposed. Finally, the proposed method is applied to a glove box in a passenger vehicle that includes hinge joints.

Molecular Dynamics and Micromechanics Study on Mechanical Behavior and Interfacial Properties of BNNT/Polymer Nanocomposites (분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용한 질화붕소 나노튜브/고분자 복합재의 역학적 물성 및 계면특성 예측)

  • Choi, Seoyeon;Yang, Seunghwa
    • Composites Research
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    • v.30 no.4
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    • pp.247-253
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    • 2017
  • In this study, the mechanical behavior and interface properties of boron nitride nanotube-poly(methyl methacrylate) nanocomposites are predicted using the molecular dynamics simulations and the double inclusion model. After modeling nanocomposite unit cell embedding single-walled nanotube and polymer, the stiffness matrix is determined from uniaxial tension and shear tests. Through the orientation average of the transversely isotropic stiffness matrix, the effective isotropic elastic constants of randomly dispersed microstructure of nanocomposites. Compared with the double inclusion model solution with a perfect interfacial condition, it is found that the interface between boron nitride nanotube and polymer matrix is weak in nature. To characterize the interphase surrounding the nanotube, the two step domain decomposition method incorporating a linear spring model at the interface is adopted. As a result, various combinations of the interfacial compliance and the interphase elastic constants are successfully determined from an inverse analysis.

Robust Nonlinear Predictive Control of Underwater Wall-Climbing Robot (수중벽면 주행로봇에 대한 강인한 비선형 예측제어기 설계)

  • Ghee Yong Park;Ji Sup Yoon;Young Soo Park
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.6
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    • pp.772-779
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    • 1998
  • 본 논문에서는 강인한 비선형 예측제어기를 개발하여 연구용 원자로 벽면검사를 위한 수중로봇에 적용하여 보았다. 비선형 예측제어기는 먼저 적절한 함수 확장을 이용하여 시스템의 미래 출력 값을 예측하고, 예측값과 설정치와의 차이를 최소화시키는 제어입력을 구하여 시스템에 인가한다. 이러한 제어기에 의한 폐회로 동특성은 목적함수가 상태변수로 이루어진 경우는 항상 안정한 특성을 보이고 목적함수가 출력변수으로 이루어진 경우는 상대 계수가 4이하인 경우에 안정한 특성을 보인다. 이 제어기는 기존의 비선형 제어기가 적용 불가능한 시스템에도 적용 가능한 장점을 가지고 있다. 시스템의 불확실성이 큰 경우, 제어 안정도 및 제어 성능을 향상시키기 위하여 감독제어를 비선형 예측제어기에 포함시켰다. 이러한 제어기를 수중 벽면 주행로봇에 대한 모사실험에 적용한 결과 제어기의 강인함과 제어 성능 향상을 볼 수 있었다.

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Attenuation Relations in HAZUS for Earthquake Loss Estimations in Korea (한반도 지진재해예측을 위한 HAZUS의 강진동 감쇠식 비교연구)

  • Kang, Su-Young;Suk, Bong-Chool;Yoo, Hai-Soo;Kim, Kwang-Hee
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.6
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    • pp.15-21
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    • 2007
  • Strong motion attenuation relationship represents a comprehensive trend of ground shakings at sites with distances from the source, geology, local soil conditions, and others. It is necessary to develop an attenuation relationship with careful considerations of characteristics of the target area for reliable seismic hazard/risk assessments. In the study, observed ground motions from the January 2007 magnitude 4.9 Odaesan earthquake and the events occurring in the Gyeongsang provinces are compared with the previously proposed ground attenuation relationships in the Korean Peninsula to select most appropriate one. In the meantime, a few strong ground motion attenuation relationships are proposed and introduced in HAZUS, which have been designed for the Western United States and the Central and Eastern United States. The selected relationship from the ones for the Korean Peninsula has been compared with attenuation relationships available in HAZUS. Results of the study will increase the reliability of seismic hazard/risk assessments using HAZUS in the Korean Peninsula.