• 제목/요약/키워드: 물리적 모의실험

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제1형 우측중도절단된 와이블 수명자료를 모니터링하는 GLR 관리도 (A generalized likelihood ratio chart for monitoring type I right-censored Weibull lifetimes)

  • 한성원;이재헌
    • 응용통계연구
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    • 제30권5호
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    • pp.647-663
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    • 2017
  • 와이블 분포는 제품의 물리적 특성을 잘 반영하고 고장률이 증가하거나 감소하는 경우 모두를 나타낼 수 있기 때문에 재품의 수명을 모델링할 때 가장 많이 사용되는 분포이다. 일반적으로 수명시험에서 표본의 모든 제품의 수명이 측정될 때까지 시험을 진행하는 것이 원칙이지만 여러 가지 시간적 또는 비용적인 제약으로 인해 시험을 중도절단 하는 경우가 빈번하게 발생한다. 이 논문에서는 제품의 수명 데이터가 와이블 분포를 따르고 제1형 우측중도절단된 경우 척도모수의 변화를 탐지하는 Weibull generalized likelihood ratio (GLR) 관리도 절차를 제안하였다. 모의실험을 실시하여 제안한 GLR 관리도와 기존에 제안된 두 가지 CUSUM 관리도의 성능을 average run length (ARL)을 이용하여 비교하였다. 그 결과 이 논문에서 제안한 GLR 관리도는 형상모수와 표본의 크기가 크고 중도절단율이 아주 높지 않은 경우 척도모수의 다양한 변화를 탐지하는데 효율적임을 알 수 있었다.

XCAT를 이용한 실시간 종양 위치 추적을 위한 비직교 스테레오 엑스선 영상시스템에서의 위치 추정 정확도 분석에 관한 연구 (Analysis on the Positional Accuracy of the Non-orthogonal Two-pair kV Imaging Systems for Real-time Tumor Tracking Using XCAT)

  • 정한성;김영주;오오성;이세호;전호상;이승욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권3호
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    • pp.143-152
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    • 2015
  • 본 연구에서는 두 개의 치료빔 가속기가 사용되는 구조에서 종양 위치 추적을 하는 두 쌍의 kV 영상시스템의 기하학적 설계 및 종양 위치 추적 정확도 분석을 목표로 하고 있다. 특히, 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하였고, 두 쌍의 kV 영상 시스템이 비직교 위치에 놓일 때 검출기 해상도가 종양 위치 추적 오차에 미치는 영향에 대해서 모의실험으로 분석하여 보았다. 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하기 위해서 각 엑스선원, 검출기 등의 절대좌표는 동차방정식을 이용하여 설정하였으며, 삼차원 상의 두 직선의 방정식을 통하여 병변의 절대위치를 찾아내도록 하였다. XCAT 프로그램을 이용한 모의실험을 통해서 영상 검출기의 해상도가 미치는 영향을 두 개의 kV 영상시스템의 각도에 따라서 분석하여보았다. XCAT 소프트웨어를 이용하여서 팬텀에 병변 추적을 위한 금속 기점 마커를 삽입하였고, CT projection 프로그램을 이용하여 각 kV 영상시스템의 각도별, 검출기의 해상도별 영상을 획득할 수 있다. 모의실험 결과, 두 kV영상시스템의 각도가 $90^{\circ}$에서 $50^{\circ}$까지는 검출기 해상도가 1.5 mm/pixel보다 고해상도 일 때 약 1 mm 이하의 위치 오차를 보였다. 하지만, 검출기의 해상도가 1.5 mm/pixel 이상으로 나빠질수록 오차가 약 1 mm 이상으로 나타날 뿐만 아니라 각도에 따른 오차의 변동이 컸다. 검출기의 해상도가 개선될 수록 그 각도별 오차의 변동이 줄어들고, $90^{\circ}$에서 가장 적은 오차가 발생 하는 것을 볼 수 있었다. 충분한 해상도의 검출기가 사용된다면 듀얼헤드 겐트리 시스템과 같이 공간적으로 제한된 방사선 치료기기에 두 개의 kV 영상시스템을 예각으로 설치하여도 된다는 결론을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 모의실험 방법론은 병변의 위치, 검출기의 특성, kV 영상 시스템의 기하학적 배치에 따른 종양추적 위치 추적시스템의 정확도를 분석하는 도구로서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

이식형 양심실 보조 장치에 사용된 기계식 판막의 음향 스펙트럼 특성 (Spectral Properties of the Sound From the Mechanical Valve Employed in an Implantable Biventricular Assist Device)

  • 최민주;이서우;이혁수;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.439-448
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    • 2001
  • 이식형 양심실 보조 장치 (Biventricular Assist Device, BVAD)에서 판막이 닫힐 때 나는 소리의 특성과 판막의 물리적인 상태의 상관성을 고찰하였다. 본 연구에서 Bj rk Shiley Convexo Concave tilting disk 판막을 사용했으며, 모의 순환계와 양의 체내에서 동작하는 BVAD 에서 판막음을 측정하였다. 모의 순환계에서는 정상 판막. 기계적으로 손상된 판막. 모의 혈전이 형성된 판막의 3가지를 고려하였다. 양에 이식된 BVAD의 경우, 이식 후 1일부터 5일 동안 규칙적인 간격으로 판막음을 측정하였다. 측정된 신호의 스펙트럼 특성은 Multiple Signal Classification (MUSIC)을 이용하여 추정하였다. MUSIC의 최적 차수는 Bayesian Information Criterion (BIC)을 이용하여 계산하였다. 실험 결과, 판막의 기계적인 손상은 판막 폐쇄음의 주파수 스펙트럼 구조를 변화시키고 있으며, 혈전의 형성은 판막음 스펙트럼의 기본 구조는 유지하지만 피크 주파수와 에너지의 크기를 변화시키는 것으로 관찰되었다. 최대 에너지를 가지는 MSP (maximum spectral peak)는 정상 판막에서는 2 kHz에 위치하고 있으나 모의 혈전을 부탁한 판막에서는 3 kHz로 이동하였다. 손상된 판막은 7 kHz 부근에서 강한 피크 보이고 있다 실험 동물 내에서 판막에 혈전이 형성되어감에 따라 판막음은 저주파 성분 (〈 2kHz)이 상대적으로 크게 감소하였고, Ist 2nd. 3rd MSP 주파수는 약간씩 상승하였다. 또한 혈전이 형성되어 감에 따라 반복해서 측정된 판막음의 1st, 2nd. 3rd MSP 주파수의 변화 정도 및 BIC 차수는 감소하는 것으로 나타났다

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식생대번성과 유송잡물에 따른 만곡부 하상변동의 수치실험 (Numerical experiment of bed deformation in meandering channel depending on vegetation colonization and debris)

  • 강태운;장창래
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.230-230
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    • 2022
  • 최근 기후변화로 인해 예측이 어려운 국지성 호우가 빈번하게 발생하고 있다. 국지성 호우는 대량의 홍수를 일으켜 유송잡물을 동반한 흐름을 야기할 수 있다. 대량의 유송잡물이 하상에 퇴적되면 통수능을 저하시키기도 하며 식생효과와 마찬가지로 유목주변으로 유속이 증가하면서 세굴현상이 발생하게 되는데, 이는 하상저하를 일으키며 수공구조물의 안정성에 지속적으로 피해를 줄 수 있다. 기후변화는 또한 강우패턴을 변화시켜 식생의 성장과 활착에도 영향을 미치게 된다. 본 연구지역인 내성천 회룡포의 경우, 2015년 대가뭄 발생 이후 식생활착으로 인해 식생대 면적이 증가하고 잇는 상황이다. 이는 연구지역의 흐름과 사주교란 및 하상변동에도 큰 영향을 미칠 것으로 판단되며, 특히 식생의 증가는 유송잡물의 증가를 야기 할 수 있기 때문에 식생과 유송잡물의 영향이 하천에 미치는 영향을 예측하는 연구가 필요할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 2차원 흐름모형인 Nays2D와 입자법기반의 유목동역학 모형을 활용하여 식생과 유송잡물이 하상변동에 미치는영향에 대한 수치실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 여기서, 식생의 경우, 식생성장모형을 적용하여 시간에 따라 식생이 성장하여 항력이 증가하는 것으로 가정하였으며 유송잡물의 경우, 하상에 퇴적되는 유송잡물의 개수와 면적만큼 항력이 증가하는 것으로 가정하였다. 흐름의 경계 조건은 일반화된 부정류 수문곡선을 입력하였으며 초기 하도의 형상은 일정한 경사를 가지는 평지로 가정하여 부정류에 따라 하상변동이 발생하는 것으로 모의하였다. 시뮬레이션 결과, 유송잡물보다 식생대 번성이 하상변동에 상대적으로 큰 영향을 주는 것으로 나타났으며, 유송잡물의 경우 국부적으로 퇴적 분포되어 그 주변으로 침식을 일으키는 것으로 나타났다. 또한 유송잡물은 하안의 얕은수역에서 주로 퇴적되었다. 본 연구는 만곡부 하상변동에 대해 식생과 유송잡물을 고려하여 예측모의를 수행한 사례로서, 식생과 유송잡물이 흐름과 하상변동에 미치는 영향을 이해하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 이는 추후에 식생을 고려하는 하천관리방안을 수립 시, 식생과 유송잡물의 영향을 물리적으로 설명할 수 있는 근거자료로 제시할 수 있을 것으로 보인다.

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고속 핸드오버를 지원하는 휴대 인터넷용 셀룰라 이더넷 시스템의 성능 분석 (Performance of Cellular Ethernet System with Fast Handovers for WiBro Networks)

  • 정한균;윤종호;조재헌;오윤제;황성택
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권11호
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    • pp.25-34
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    • 2006
  • 본 논문에서는 휴대 인터넷 서비스 규격에 제시된 라우터 기반의 네트워크 모델에서 사용되는 3계층 핸드오버 방식보다 고속의 핸드오버를 지원할 수 있는 새로운 브리지 기반의 네트워크 모델인 셀룰라 이더넷 시스템을 제안하고 성능을 비교 분석한다. 휴대 인터넷 서비스를 통해 이동하면서도 양질의 서비스를 받기를 원하는 무선 장치 사용자들에게 있어서 고속의 핸드오버를 제공하는 것은 무엇보다도 중요하다. 하지만 3계층에서 핸드오버를 수행하는 기존의 Mobile IPv6 방식의 경우, 핸드오버 발생 시 이동을 감지하기까지의 지연 시간과 중복된 주소를 감지하는 절차를 수행하는 지연이 매우 큰 단점이 있다. 또한 무선 구간에서의 물리적 핸드오버 완료 후에 유선 구간에서의 핸드오버가 순차적으로 수행되는 특징 때문에 고속의 핸드오버를 지원할 수 없어 양질의 서비스를 제공할 수 없다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 휴대 인터넷 서비스용 백본망을 위한 2계층 브리지로 구성된 셀룰라 이더넷 시스템을 제안하고 모의실험을 통하여 핸드오버 성능이 기존의 3계층 핸드오버 방식보다 우수함을 보였다.

국소 최소자승 잡음 감소 필터를 이용한 광자선 및 전자선 몬테칼로 선량 계산 시간 단축 (Monte Carlo Photon and Electron Dose Calculation Time Reduction Using Local Least Square Denoising Filters)

  • 정광호;서태석;조병철;진호상
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제16권3호
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    • pp.138-147
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    • 2005
  • 몬테칼로 선량계산 시 적절한 정확도를 얻기 위해서는 계산입자수를 늘려야 하고 그로 인해 계산 시간이 오래 걸리게되므로 일상적 치료계획의 선량계산 방법으로 이용되지 못했다. 본 연구에서는 몬테칼로 모의실험 시 계산입자 수를 줄여서 선량계산을 수행한 후 잡음 감소 필터를 적용하여 선량계산 결과를 개선하고자 하였다. 이를 위해 국소 최소자승 잡음 감소 필터를 제작하고 광자선 및 전자선 균질/비균질 팬텀 내 선량계산 결과에 대하여 적용하여 선택적 여과를 수행하였으며 그 유효성을 등선량 곡선 비교 및 감마시험을 통하여 검증하였다. 연구 결과 통계적 불확실도를 2$\%$ 이내로 유지하기 위해 필요한 계산입자수의 10$\%$ 이하의 계산입자 수를 이용하여 몬테칼로 선량계산 뒤 후처리한 결과가 기준계산 입자수를 이용하여 얻은 몬테칼로 선량계산 결과와 유사해질 수 있음을 확인하였다.

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VOD 시스템에서의 디스크 스케줄링 기법의 성능 평가 (Performance Evaluation of Disk Scheduling Schemes in a VOD System)

  • 전용희;이상학
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.3519-3533
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    • 2000
  • 일반적으로 주문형 비디오 시스템(Video-On-Demand)에서는 계산 능력보다는 I/O 기능 및 저장 요구사항이 더 중요하다. CPU 기술의 발달로 프로세서의 성능과 디스크 속도 사이의 차이는 점차로 넓어지고 있는 실정이다. 그러AM로, 디스크 시스템이 VOD 시스템에서 대표적으로 병목 현상을 초래하게 된다. 이러한 물리적인 제한을 완화하기 위하여 디스크 배열 시스템이 사용된다. 디스크 배열 시스템의 I/O 성능은 프로세서의 능력, I/O 스케줄링 정책, 배열에 사용되는 구성 디스크의 수, 디스크 블록 크기, 블록 배열 정책 등에 의하여 개선될 수 있다. 본 논문에서 고려된 디스크 스케줄링 기법들로는 EDF(Earliest Deadline First), SCAN, SCAN-EDF, Round-robin, GSS(Grouped Sweeping Scheme) 및 SCAN의 변형된 형태인 C-SCAN, LOOK, C-LOOK 등이 있다. 이러한 디스크 스케줄링 기법들을 중심으로 모의실험을 수행하고 파리미터들이 성능에 미치는 영향을 분석하였다.

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CCN 기반의 VANET에서 무선 채널에 따른 전송 성능에 관한 연구 (Data Transmission Performance Study of Wireless Channels over CCN-based VANETs)

  • 강승석
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권4호
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    • pp.367-373
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    • 2022
  • VANET은 애드 혹 네트워크의 한 종류로 네트워크 인프라 없이 도로를 운행하는 자동차 노드들 사이에서 혹은 자동차들과 RSU 사이에서 운전자에게 주변의 교통 정보를 제공하고 탑승자에게 다양한 부가 정보를 제공하기 위해 생성되는 네트워크이다. VANET을 구성할 때 CCN을 기반으로 하는 경우 사용자는 필요한 자료를 저장하는 서버 주소를 지정하지 않고 키워드 등으로 주변 교통 콘텐츠를 조회할 수 있고 네트워크에 참여하는 주변 노드들의 캐시 정보를 즉시 사용할 수 있으며 멀티캐스트 전송으로 다른 노드들과 쉽게 정보를 공유할 수 있다. 본 논문은 VCCN에 참여하는 노드들이 다양한 무선 채널을 사용하는 경우 각 무선 채널에 대해 데이터 전송 성능을 측정하고 평가하였다. 모의실험 결과 802.11a 무선 채널이 다른 채널에 비해 전반적으로 전송 성능이 우수하였다. 또한 채널의 데이터 전송 용량이 허용하는 범위 내에서 CCN의 멀티캐스트 통신 속성에 의해 동시에 여러 노드가 데이터를 수신하는 경우 물리적으로 제공하는 네트워크 대역폭 이상으로 데이터를 전송할 수 있다.

속도중합역산을 위한 반복적 최소자승법 - Part B: CGG 방법 (Iterative Least-Squares Method for Velocity Stack Inversion - Part B: CGG Method)

  • 지준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권2호
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    • pp.170-176
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    • 2005
  • 속도중합의 역산을 이용하면 탄성파 자료처리에 있어서 다양한 처리가 가능하므로 이 분야는 최근에 들어 매우 유용한 영역으로 주목을 받고 있다. 하지만 다양한 처리에 적용하기 위해서는 사용되는 역산 방법이 잡음에 강하면서도 고해상도의 속도중합 결과를 만들 수 있어야 한다. 이러한 특성을 갖는 대표적인 역산에는 ${L_1}-norm$을 최소화시키는 IRLS(Iteratively Reweighted Least-Squares)방법을 주로 사용하였다. 본 논문에서는 이러한 성질을 갖는 또 다른 역산 방법의 하나로서 CGG (Conjugate Guided Gradient) 방법을 소개한다. CGG 방법은 반복적 최소자승법의 하나인 Conjugate Gradient (CG)방법을 변형시킨 형태로 ${L_1}-norm$을 최소화 시키는 역산법으로 활용할 수 있다. 본 논문에서는 CGG방법을 소개하고 기존의 IRLS방법과의 차이점 및 결과들을 비교하였다. 모의자료와 현장자료에 대한 실험결과를 통해서 CGG 방법이 IRLS방법과 마찬가지로 다양한 잔여/모델 norm을 최소화시키는 역산방법으로 사용될 수 있음을 보여준다.

체적기압판 추출장치를 이용한 물보유함수의 매개변수 추정 (Estimation of Parameters in Water Retention Function using Volumetric Pressure Plate Extractor)

  • 윤성용;박재현;김상준
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.144-152
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    • 1997
  • 본 연구에서는 비포화흐름을 해석하는데 있어 기초자료가 되는 물보유함수를 추정하기 위하여 SUS, KUS 등 두가지 국내토양에 대한 물보유함수를 체적기압판추출장치를 이용하여 측정하였다. 체적기 압판추출장치를 사용할 때 압력을 점차적으로 증가하면서 흙시료로 배출되는 물의 양을 정확히 측정한다. 또한 압력이 점차적으로 줄어들 때 흙에 유입되는 물의 양을 정확히 측정한다. 실험결과 젖음 또는 마름과정에 따라 물보유함수가 차이가 나는 이력현상이 발생하였다. 대표적인 물보유함수인 Gardner식, Brooks-Corey식 그리고 van Genuchten식의 실측치에 대한 매개변수 추정을 통하여 그 물리적 의미와 각 토양시료별 매개변수 값을 구하였다. 그 결과 Gardner식, Brooks-Corey 그리고 van Genuchten의 매개변수는 공기유입값과 토양의 입경 크기에 관계 되는 변수임을 알 수 있었다. 결론적으로 van Genuchten식이 측정된 실험자료를 가장 정확하게 모의함을 알 수 있었다.

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