• 제목/요약/키워드: 수치적 근사

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라게르 함수를 이용한 일반적인 분산 매질의 시간 영역 해석 (Transient Analysis of General Dispersive Media Using Laguerre Functions)

  • 이창화;권우현;정백호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1005-1011
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    • 2011
  • 본 논문에서는 일반적인 분산 매질의 전자기 과도 응답을 해석하기 위하여 헬름홀츠 방정식에 근거한 MODFDM(Marching-on-in-Degree Finite Difference Method) 기법을 제안한다. 라게르 함수의 특성을 이용하여 시간에 대한 미분항과 상승 적분(convolution integral)의 근사를 해석적으로 처리하였다. 본 기법의 기본적인 독창성은 전장과 전속 밀도, 유전율 등을 모두 라게르 함수로 전개한 다음, 갤러킨 시험 과정을 적용하여 시간 변수를 완전히 제거하였을 뿐만 아니라, 기존의 FDTD(Finite Difference Time-Domain) 방법과 달리 최종 계산식에 공간적인 유한 차분만을 적용하는데 있다. 일반적인 분산 매질의 해석에 적용 가능함을 보이기 위하여 대표적인 드바이, 드루드 및 로렌츠 분산 매질에 대한 전자기 과도 응답을 수치예로 보인다.

2단 직렬 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성계산 (Hydrodynamic Calculation of Two-stage Weis-Fogh Type Water Turbine)

  • 노기덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권11호
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    • pp.709-717
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    • 2017
  • 연구는 직렬 2단 Weis-Fogh형 수차모델을 제안하고, 이 수차모델의 유체역학적 특성을 개선 와법으로 수치계산한 것이다. 기본조건 및 각 날개의 움직임은 이전에 저자가 제안한 단단 수차모델에서와 같게 했다. 두 날개(NACA0010 airfoils) 및 양쪽 수로벽은 소스 및 볼텍스 판넬로 근사하였고, 자유볼텍스는 각 물체 표면 전체에서 도입하였다. 계산변수로는 앞날개와 뒷날개의 날개 축 사이의 거리 및 두 날개 운동의 위상차 즉 동위상과 역위상으로 했다. 각 경우에 대해 비정상 유동장 및 압력장 그리고 두 날개에 작용하는 힘의 계수 및 효율을 계산하였고, 이 수차모델의 유체역학적 특성을 논의하였다.

대규모 워크플로우 소속성 네트워크를 위한 근접 중심도 랭킹 알고리즘 (An Estimated Closeness Centrality Ranking Algorithm for Large-Scale Workflow Affiliation Networks)

  • 이도경;안현;김광훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.47-53
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    • 2016
  • 워크플로우 소속성 네트워크는 워크플로우 기반 조직의 수행자와 업무 사이의 연관관계를 나타내는 소셜 네트워크의 한 형태이며, 이를 기반으로 연결 중심도, 근접 중심도, 사이 중심도, 위세 중심도 등과 같은 다양한 분석 기법들이 제안되었다. 특히, 전사적 워크플로우 모델을 기반으로 하는 소속성 네트워크의 근접 중심도 분석은 워크플로우 소속성 네트워크의 규모가 증가함에 따라, 중심도 및 랭킹 계산의 시간 복잡도 문제점을 가진다는 것을 발견하였다. 본 논문에서는 근접 중심도 분석의 시간 복잡도 문제를 개선하기 위해, 근사치 추정 방법을 이용한 워크플로우 기반 소속성 네트워크의 추정 근접 중심도 기반 랭킹 알고리즘을 제안한다. 노드의 타입이 수행자인, 워크플로우 예제 모델을 추정 근접 중심도 기반 랭킹 알고리즘에 적용한 성능 분석을 실시하였다. 수행 결과, 네트워크 규모 관점에서의 정확도는 평균적으로 47.5% 향상되었고, 샘플 모집단 비율 관점에서는 평균적으로 9.44%정도의 향상된 수치를 보였다. 또한, 추정 근접 중심도 랭킹 알고리즘의 평균 계산 시간은 네트워크의 노드 수가 2400개, 샘플 모집단의 비율이 30%일 때, 기존 근접 중심도 랭킹 알고리즘의 평균 계산 시간보다 82.40%의 높은 성능을 보였다.

2차원 채널 내의 수직 평판을 지나는 스톡스 유동에 대한 연구 (Study of Stokes Flow Past a Vertical Plate in a Two-Dimensional Channel)

  • 윤석현;정재택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권6호
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    • pp.609-615
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    • 2011
  • 2차원 채널 내의 수직 평판을 지나는 유동에 대한 이론적 연구를 수행하였다. 수직 평판은 채널의 상하 중앙부에 위치하며, 수직 평판에서 멀리 떨어진 채널 내에는 포아제 유동이 존재한다. 스톡스 근사를 적용하고 고유함수 전개와 점 배열 방법을 사용하여 유동장을 해석하였다. 해석의 결과로 유동 함수와 압력분포식을 구하였으며, 채널의 벽면과 수직 평판에 작용하는 압력 및 전단응력 분포를 계산 하였다. 또한, 수직 평판으로 인해 부가적으로 발생하는 압력 강하와 수직 평판이 받는 힘을 수직 평판 길이의 함수로 계산하였으며, 대표적인 수직 평판의 길이에 대하여 유선과 압력분포도를 도시하였다. 또한, 작은 레이놀즈 수가 유동에 미치는 영향을 알아보기 위하여 레이놀즈 수가 작은 층류유동의 경우에 대하여 수치해석을 수행하였다.

아나로그 주파수변조(FM) 무선통신 시스템에 미치는 디지탈 위상변조(PSK) 무선통신 시스템의 간섭 영향 (Effects of Radio Interference from Digital Phase Modulation(PSK) System on Analog Frequency Modulation(FM) System)

  • 조성준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.63-75
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    • 1983
  • 아나로그 무선통신계와 디지털 무선통신계가 각기 동일 무선주파수대의 인접 주파수를 사용함에 의한 통신방식간 간섭이 존재하는 경우에 이들 두 무선통신계가 공존하기 위한 최적조건을 구할 것을 목적으로 하여 디지탈계의 대표적 방식인 위상변조(PSK) 무선신호가 아나로그계의 대표적 방식인 주파수변조(FM)무선신호에 미치는 통신방식간 간접(동일 채널 간섭 및 인접 채널 간섭)의 영향을 해석했다. 해석방법으로는 가우스성 잡음과 간섭신호에 의해 검파기의 출력단에 나타나는 출력기서대역 간접잡음(output baseband interference noise)의 근사식을 유도하여 FM신호의 최고 채널(top channel)에서의 신호 대 간접잡음 전력비(SNR:Signal-to Noise Ratio)의 수치계싼을 행했다. 얻어진 결과는 반송파 대 간접파 전력비(CIR:Carrier-to-Interferer Ratio). 반송파 대 잡음전력비(CNR:Carrier-to-Noise Ratio)및 정규화 반송파 주파수차(normalized carrier frequency separation)의 함수로서 그래프로 나타냈고 각각에 대한 검토를 행했다. 본 연구의 결과로부터 디지탈 PSK채널에 의한 통신 방식간 간섭을 받는 아나로그 FM채널에 대한 최적 또는 적당한 운용조건(주파수 간격, 대역폭, 전력 등)의 예측이 가능하다.

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하이브리드 발견적 탐색기법을 이용한 천부 굴절법 자료의 파형역산 (Waveform inversion of shallow seismic refraction data using hybrid heuristic search method)

  • Takekoshi, Mika;Yamanaka, Hiroaki
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권1호
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    • pp.99-104
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    • 2009
  • 본 연구에서는 천부 토양층의 2차원 불균질 S파 단면을 결정하기 위해 천부 굴절법 탐사로부터 얻은 SH파 자료에 대한 파형역산 기법을 제안한다. 2차원 매질에서 SH파의 전파를 모사하기 위해 2.5차원 파동 방정식을 사용한다. 합성탄성파를 계산하기 위해 공간축으로 4차, 시간축으로 2차 근사한 staggered grid 유한차분법을 사용하여 파동 방정식을 푼다. 계산된 파형과 측정 파형의 잔여오차로 정의되는 목적함수를 하이브리드 발견적 탐색기법에 의해 최소화한다. 2차원 지하구조 모형은 각기 다른 심도 경계면을 갖는 블록과 블록 내부의 S파 속도에 의해 매개화한다. 수치실험은 암영층파 불규칙한 경계를 갖는 모델에 대해 백색잡음을 추가한 합성 SH파 자료를 이용하여 수행하였다. 지표 굴절법 자료로부터 암영층을 포함한 구조를 적절한 계산시간 내에 영상화할 수 있었다

임의의 패턴을 갖는 FSS의 자동 설계 (Automatic Design of FSS with Arbitrary Pattern)

  • 심형원;이지홍;서일성;김근홍
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.127-136
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원하는 주파수 특성을 갖는 FSS(Frequency Selective Surface)를 설계자가 원하는 주기 패턴으로 자동 설계해주는 효율적인 시스템을 제안한다. 제안된 설계 시스템은 임의의 패턴의 FSS를 해석할 수 있는 툴과 측정 및 시뮬레이션을 통해 구축된 유한한 숫자의 FSS들의 데이터베이스(DB) 및 최적 설계 파라미터를 구하기 위한 수치 해석적 도구인 유전알고리즘(GA)을 이용하여 최적화된 설계 파라미터를 구해준다. 설계 시스템에 사용된 FSS 해석 툴은 모멘트 방법을 이용하여 임의 형상의 구멍을 갖는 단층 금속판의 FSS를 해석할 수 있는 툴에 시뮬레이션 시간을 줄이기 위한 유전체가 포함된 FSS의 근사적 해석 방법을 도입한 시스템이다. 또한, DB시스템은 설계자가 원하는 패턴의 형상과 주파수 특성이 설계 시스템에 입력되면, 설계자가 요구한 특성과 가장 유사한 패턴을 찾아 GA의 초기 개체로 설정해주어, GA로 하여금 FSS 해석 툴을 이용하여 최적화된 FSS 설계 파라미터들을 구하기 위한 연산 시간을 단축시켜준다. 본 논문에서는 다양한 패턴에 대한 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 FSS 설계 시스템의 타당성을 검증하였다.

대형 시스템에서의 다단계 부분구조 기법을 이용한 시스템 축소기법에 관한 연구 (Study on the Structural System Condensation Using Multi-level Sub-structuring Scheme in Large-scale Problems)

  • 백승민;조맹효;김현기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.281-285
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    • 2008
  • 축소시스템 기법은 전체 구조의 거동을 나타내는 저차 고유모드를 근사화한다. 지난 연구에서 축소시스템을 구축하기 위한 2단계 축소기법을 제안하였다. 또, 기존의 2단계 축소기법을 반복적 IRS기법을 통해 중간 주파수 대역의 고유모드에 대한 해의 정확도를 높이는 방안에 대해 연구가 제안되었다. 본 연구에서는 기존의 향상된 2단계 축소기법에 다단계 부구조화 기법을 적용하는 기법을 제안한다. 첫 단계에서는 전체 시스템을 그래프 분할을 통해 계층적으로 부구조로 분할되고, 두 번째 단계에서는 각각의 부구조를 개선된 2단계 축소기법을 이용하여 축소한다. 각각의 축소된 분절화된 고유치문제의 조합을 총해 최종적 축소시스템을 구축하고 이렇게 구한 축소된 고유치 문제를 란초스 기법(ARPACK)을 통해 해석한다. 최종적으로 제안된 기법의 성능을 수치 예제를 통해 검증한다.

개선 와법을 이용한 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성계산 (Calculation of Hydrodynamic Characteristics of Weis-Fogh Type Water Turbine Using the Advanced Vortex Method)

  • 노기덕
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권3호
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    • pp.203-210
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    • 2014
  • 본 연구는 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성을 개선 와법으로 수치계산한 것이다. 날개(NACA0010에어포일)와 양쪽 수로 벽은 소스(Source) 및 볼텍스 판넬로 근사하였고, 자유 볼텍스는 각 물체 전체표면에서 도입하였다. 타임스텝마다 날개를 이동시켜가며 본 수차의 유동장 즉 비정상 속도장과 압력장을 계산하였다. 계산변수로는 주요 설계인자인 날개 뒷전에서 날개 축까지의 거리, 수로 폭 및 최대 열림각으로 하였다. 본 수차의 1매의 날개에 대한 최대 효율 및 출력계수는 속도비 U/V=2.0에서 각각 26% 및 0.4였다. 본 수차의 유동장은 날개가 수로 내에서 비정상적으로 움직이기 때문에 매우 복잡하다. 그러나 개선 와법을 이용하여 명확하게 계산할 수 있었다.

5자유도 잔향 모델을 이용한 실내 잔향 필터 설계를 위한 조건 (Constraints for the Design of Room Reverberation Filter by Using 5-DOF Reverberation Model)

  • 김소희;김양한
    • 한국음향학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.58-65
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    • 2001
  • 잔향에 대한 인간의 주관적인 지각을 객관적인 수치로써 나타내는 방법으로 5자유도 잔향 모델이 제안된 바 있다[1]. 5자유도 잔향 모델은 잔향에 대한 다섯 개의 객관적인 평가량들을 이용하여 시간에 따른 음 에너지 감쇠 곡선을 근사한 것으로, 인공적으로 잔향을 합성하고자 할 때 잔향 필터의 설계 기준으로 유용하게 사용될 수 있다. 그러나 이로부터 구현할 수 있는 잔향 필터는 이론적으로 무한히 많을 수 있고, 따라서 인간이 듣기에 부자연스러운 합성음을 만들어 내는 경우도 존재할 수 있다. 본 논문은 5자유도 잔향 모델의 한계를 시간 영역과 주파수 영역으로 나누어 살펴보고 잔향 모델, 즉 원하는 잔향 조건이 주어졌을 때 자연스러운 잔향을 얻기 위해 필요한 필터 설계 기준을 실제 청음 실험을 통하여 제시하고 있다.

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