• 제목/요약/키워드: 수치적 접근

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에폭시 내부의 MWNT 응집 크기에 따른 복소유전율 변화의 해석적 관찰 (Numerical Analysis of the Complex Permittivity of MWNT added Epoxy Depending on Agglomeration Size)

  • 신재환;장홍규;최원호;송태훈;김천곤;이우용
    • Composites Research
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    • 제27권5호
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    • pp.190-195
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    • 2014
  • 본 연구에서는 MWNT(Multi-walled carbon nanotube)의 응집크기와 복소유전율의 관계를 수치해석적인 방법을 통하여 접근하였다. 이를 위하여 3-roll-mill 장비를 사용하여 1 wt% MWNT가 첨가된 에폭시 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 X-band(8.2~12.4 GHz)에서 네트워크 분석기와 자유공간 측정 장비를 이용하여 복소유전율을 측정하였다. 측정된 복소유전율과 복소유전율 혼합 모델을 이용하여 에폭시와 MWNT 응집으로 이루어진 해석모델의 유전율을 결정하였다. 해석 모델은 앞서 말한 것과 같이 에폭시와 MWNT의 응집으로 이루어져 있으며, 정육면체 에폭시 내에 구 형태의 MWNT 응집을 가정하였다. 이에 따라 에폭시와 MWNT의 부피비율은 고정되며, 변수는 응집의 크기로 한정하였다. 수치해석은 상용 전자기 해석프로그램인 CST를 사용하였다. CST로부터 모델의 S-parameter를 얻었고, 복소유전율은 Nicolson 방법을 사용하여 얻었다. MATLAB으로 코드를 만들어 S-parameter 로부터 복소유전율을 얻었다. 수치해석 결과 응집의 크기가 작아질수록 복소유전율 값이 높아지는 모습을 살펴볼 수 있었으며, 이는 나노 입자의 이용에 있어서 분산도는 기계적인 특성뿐 아니라 전자기적 특성인 복소유전율에도 영향을 미친다고 볼 수 있으며, 같은 나노 입자 함량에서 분산도가 좋을수록 높은 복소유전율을 기대할 수 있다.

순회 판매원 문제에서 개미 군락 시스템을 이용한 효율적인 경로 탐색 (Efficient Path Search Method using Ant Colony System in Traveling Salesman Problem)

  • 홍석미;이영아;정태충
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권9호
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    • pp.862-866
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    • 2003
  • 조합 최적화 문제인 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)과 Local Search Heuristic인 Lin-Kernighan(LK) Heuristic[1]을 이용하여 접근하는 것은 최적 해를 구하기 위해 널리 알려진 방법이다. 본 논문에서는 TSP 문제를 해결하기 위한 또 다른 접근법으로 ACS(Ant Colony system) 알고리즘을 소개하고 새로운 페로몬 갱신 방법을 제시하고자 한다. ACS 알고리즘은 다수의 개미들이 경로를 만들어 가는 과정에서 각 에지상의 페로몬 정보를 이용하며, 이러한 반복적인 경로 생성 과정을 통해 최적 해를 발견하는 방법이다. ACS 기법의 전역 갱신 단계에서는 생성된 모든 경로들 중 전역 최적 경로에 속한 에지들에 대하여 페로몬을 갱신한다. 그러나 본 논문에서는 전역 갱신 규칙이 적용되기 전에 생성된 모든 에지에 대하여 페로몬을 한번 더 갱신한다. 이 때 페로몬 갱신을 위해 각 에지들의 발생 빈도수를 이용한다. 개미들이 생성한 전체 에지들의 발생 빈도수를 페로몬 정보에 대한 가중치(weight)로 부여함으로써 각 에지들에 대하여 통계적 수치를 페로몬 정보로 제공할 수 있었다. 또한 기존의 ACS 알고리즘보다 더 빠른 속도로 최적 해를 찾아내며 더 많은 에지들이 다음 번 탐색에 활용될 수 있게 함으로써 지역 최적화에 빠지는 것을 방지할 수 있다.

계절별 위성자료를 이용한 미국 캔자스주 식생 분류 - 하이브리드 접근방식의 적용 - (Kansas Vegetation Mapping Using Multi-Temporal Remote Sensing Data: A Hybrid Approach)

  • 박선엽
    • 대한지리학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.667-685
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    • 2003
  • 미국 캔자스주 정부와 연방정부가 필요로 하는 상세한 지표피복 수치지도제작을 위해, Landsat Thematic Mapper 자료를 이용하여 캔자스주 전체를 대상으로 43가지로 분류된 식생군단(vegetation alliance) 수준의 자연식 생지도를 제작하였다. 지도제작 방법으로는 봄, 여름, 가을의 계절별 위성자료를 이용하여 두 단계 분류절차를 거치는 이른바 '하이브리드(hybrid)' 방식을 채택하였다. 이 접근 방법은 첫 단계로 unsupervised classification을 이용, 자연녹지를 농경지로부터 분리해 낸 다음. 두 번째 단계에서 supervised classification, 현장확인조사. 그리고 분류 후 다양한 보강자료를 이용하여 최종적으로 자연식생을 구분ㆍ분류해 내는 것이다. 정확도 평가는 세 가지 분류 수준에서 실행되었는데, 이는 앤더슨 분류단계 I(Anderson level I), 식생군계(vegetation formation), 그리고 식생군단 수준을 포함한다. 확인결과 전반적인 정확도는 51.7%에서 89.4%에 이르는 것으로 조사되었다.

난류가 플랑크톤의 거동에 미치는 영향: 역학적 관점에서 본 얇은 층의 형성과정 (Effect of Turbulence on the Plankton Behavior: Mechanical Perspective of a Process for Developing Thin Layers)

  • 황진환
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권4호
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    • pp.283-291
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    • 2012
  • 본 연구에서는 최근 물리적 관측 방법으로 그 존재가 확인된 얇은 층(thin layer)의 형성 메커니즘에 대하여 검토하였다. 기존의 연구들에서는 성층과 전단응력의 상대적 크기인 Richardson수가 얇은 층의 중요한 결정요인인 것으로 밝혀졌다. 성층이 없는 조건하에서의 물리적 수치 실험은 미세 난류(micro-structure turbulence)가 플랑크톤의 거동에 변화를 주어 성장과 재생산 등에 영향줄 수 있음을 설명하였다. 기존의 플랑크톤 거동에 성층과 전단응력의 효과를 고려하여 최근 Gyrotaxis의 메커니즘으로 얇은 층이 형성되는 과정을 설명하였다. 이러한 생태학적 문제에 물리학적 연구방법론의 적용이라는 최근의 연구경향은 현재 및 향후에 해양생태학에서 중요한 접근방법이라고 할 수 있다.

정압기의 유체력 손실 저감에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on Reduction in Frictional Loss for a Sandwitch Type of Pressure Regulator)

  • 서동균;이정훈;황정호;김광수;김강대;김동수
    • 한국가스학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.47-52
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    • 2010
  • 최근에 공압 제어 시스템에서 정압기를 장착하여 에너지를 절감하는 연구가 진행되고 있다. 정압기는 내부적으로 매우 복잡하기 때문에 유체력 손실에 영향을 끼친다. 따라서 정압기 설계 시, 유체역학적 접근을 통한 설계 변수의 도출은 매우 중요하다. 본 연구에서는 상용 CFD 패키지인 FLUENT를 사용하여 정압기 내에서 팁의 크기, 팁의 위치, 그리고 유량이 유체력 손실에 끼치는 영향을 살펴보았다. t/T 비가 0.8이상일 때, 유체력 손실을 증가시키지 않으면서 목표 감압을 이룰 수 있었고, 위치의 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

교항하는 두 선박간의 충돌회피에 관한 해석적 접근 (An Analytical Approach to Collision Avoidance between Two Encountering Ships)

  • 박정홍;김진환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.21-22
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    • 2011
  • 본 연구에서는 교항하는 두 선박 간의 충돌 회피에 적용 가능한 해석적 기법에 바탕을 둔 피항 조선 알고리듬을 소개한다. 충돌 회피를 위하여 두 선박 간의 최소이격거리를 설정하고 교항하는 두 선박의 적절한 피항 조선을 통해 안전하고 효과적인 피항이 가능하도록 하였다. 이의 구현을 위하여 1) 선박의 운항속도를 조절하는 속도 변화에 의한 충돌회피 기법과 2) 선박의 선수각을 변경하여 침로를 변경하는 충돌회피 기법을 고려하였고, 두 선박의 기하학적 배치를 감안하여 충돌 회피를 위해 조선 동작을 개시하는 피항 개시거리를 해석적으로 전개하였다. 제안한 기법의 타당성 검증을 위하여 다양한 교항 시나리오를 설정하고 이에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

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북한 예성강 유역의 수문분석을 위한 GIS/RS의 활용에 관한 연구

  • 정승권;전무갑
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.804-808
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    • 2004
  • 최근 정부의 적극적인 지원으로 남북한 교류사업이 본격적으로 추진되고 있고, 통일에 대한 기대감이 높아가고 있는 지금 어느때보다 북한에 내한 관심이 고조되고 있다. 그동안 북한과 관련된 인구는 정치, 경제, 사회, 문화 등 인문${\cdot}$사회과학분야가 대부분을 차지하였고, 자연과학 및 공학 대한 연구는 상대적으로 빈약한 실정이다(배덕효, 1999). 특히 수자원 관련분야는 최근 몇몇 학자들이 원격탐사 기법을 이용하여 연구를 수행한 바 있으나 그 결과는 매우 미비할 실정이다. 북한은 유역탐사 및 샘플채취 등을 위한 접근자체가 어렵기 때문에 자료의 수집 및 보정에 있어 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 문헌을 통해서만 소개된 북한지역의 유역특성에 따른 수자원 현황을 분석하기 위해 인공위성자료와 지형자료를 이용한 원격탐사(RS:Remote Sensing) 및 지리정보시스템(GIS:Geographic Information System) 기법을 이용하여 유역의 유출특성을 파악하였다. 대상유역으로 선정한 북한 예성강 유역은 수자원이 풍부하고 유역경사가 비교적 완만하게 구성되어 있다. 또한 용수이용에 있어서도 양수장을 이용하여 관개배수를 시행하는 북한지역의 일반적인 사례와는 달리 신곡저수지, 예의 저수지 등 대규모 저수지를 통한 관개를 시행하고 있어 남한유역과 유사한 점이 많기 때문에 적용에 있어 큰 무리가 없을 것이라 판단하였다. 지형자료 구축을 위한 인공위성 자료는 USGS(US Geological Survey) DEM(Digital Elevation Model) 자료를 이용하였으며, 이를 UTM(Universal Transverse Mercatro) 지구좌표계의 DEM 자료로 변환하였다. 또한 유역의 고도차를 이용한 흐름특성 분석을 위해 수치고도자료를 이용하여 유역흐름특성을 분석할 수 있는 TOPAZ(Topographic PArameteri-Zation) 프로그램을 이용하였다. TOPAZ 프로그램을 통해 분석된 각 격자별 분포형 수문 매개변수는 적합한 관계식을 통해 분포형 유출량을 모의하는데 적용된다.

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서울시 지리정보시스템(GIS) 구축의 기본방향과 시스템구조 (A New Implementation Strategy and Conceptual System Architecture for the Seoul Metropolitan Government's GIS)

  • 박수홍
    • Spatial Information Research
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    • 제7권2호
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    • pp.237-253
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    • 1999
  • 서울시는 95년도에 수립된 GIS 구축 기본계획에 따라 각종 수치지형도를 포함한 기본적인 GIS 데이터의 제작과 함께 다양한 응용 시스템의 구축사업을 수행해오고 있다. 그러나 최근 서울시 업무환경의 변화와 정보화 근로사업의 우선 추진으로 사업추진 일정의 변화를 가져오고 있고 대단위 정보시스템의 통합을 통한 정보의 공동 이용 및 업무에의 활용성 증대와 시민편의 지향적 정보서비스 추구를 주요한 내용으로 삼고 있는 서울시 정보화 기본방향이 정립됨에 따라 GIS기본방향의 재정립이 요구되고 있다. 본 연구에서는 최신의 GIS의 기술에 바탕을 둔 종합적인 도시정보시스템(UIS) 구현을 위해 새로운 각도의 서울시 지리정보시스템 구축 기본방향과 접근방법에 대해 논의하고 이에 따른 최적의 시스템구조를 제안하고자 한다.

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접근불능지역 공간정보 구축방안에 관한 연구 (A Study on the Acquisition Scheme of North Korea Geospatial Information)

  • 박홍기
    • 한국측량학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.749-760
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    • 2009
  • 대북관련 사업을 위해 천연자원과 환경자원에 대한 기반정보는 절대적으로 필요한 것이다. 경제적인 목적을 위해 추진되고 있는 북한의 주요지역 정보는 물론이고 앞으로 다가올 통일을 대비하여 북한 전역에 대한 체계적이고 종합적인 공간정보의 구축이 필요한 실정이다. 북한과 남한의 공간정보는 국가공가정보기반과 연계되어 활용될 수 있는 한반도 공간정보기반에 그 뿌리를 두어야 한다. 본 연구에서는 국내외 국가들의 수치지도 좌표계와 도곽체계를 분석하여, 한반도 공간정보기반을 형성하기 위한 기초정보로서 좌표계와 도엽체계에서의 남북한 통합방안을 제시하였다.

검증용 위성 열모델을 이용한 위성 방열판 최적설계

  • 김희경;최성임
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.174.2-174.2
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    • 2012
  • 위성의 방열판 설계 과정은 수치해석을 위해 위성을 모델링한 열모델에서 분할 격자인 노드를 기준으로 방열판 위치와 형상, 크기를 조절하면서 한계 온도조건을 만족할 때까지 설계 엔지니어의 판단에 의존하여 열해석을 반복하는 것이 보편적인 방식이다. 대부분 방열판 면적을 줄이기 위한 추가적인 노력을 하지 않기 때문에 필요 이상의 과도한 방열판 설계를 하는 경우가 많은 것이 사실이다. 이러한 방열판 설계에서 최소한의 방열판 면적을 사용하여 한계 온도를 만족하도록 설계를 최적화 한다면 무엇보다 전체 위성 열설계의 효율성과 경제성을 높일 수 있는 바탕이 될 수 있을 것이다. 위성의 방열판 설계는 방열판 영역 내에서 동일한 면적을 가지더라도 위치나 형상에 따라 그 효과가 상당히 차이가 날 수 있기 때문에 실제 방열판 설계에서는 이러한 점을 고려하는 것이 필수적이다. 먼저 위성은 열해석에 알맞는 격자 크기로 분할된 노드로 이루어진 열모델로 모델링되어 개발된다. 방열판이 설계되는 방열판 영역 역시 격자 모양의 노드로 분할되기 때문에 열해석을 이용하여 방열판 설계를 한다면 노드 크기를 기준으로 노드 분할 형태에 따라 설계를 한다. 그래서 위성 열모델에서 방열판 영역의 각 노드가 방열판 노드 여부에 따라 모자이크와 같은 분포의 방열판 설계를 하게 되므로 방열판 노드 분포의 최적화가 방열판 최적 설계를 의미하게 된다. 본 연구에서는 방열판 설계 최적화를 위해 일반적인 위성 프로그램의 열제어 개발에서 사용하는 위성 열모델과 열해석 프로그램을 최적화 기법과 동일한 언어로 다시 개발해야 하는 부담 없이 그대로 최적화 기법과 연동할 수 있도록 하는 방법을 제안하고, 실제 소형의 검증용 위성 열모델을 개발하여 여러 가지 해석 조건에 따른 방열판 최적 설계 결과를 비교하고 검토함으로써 이러한 접근 방식을 검증해보고자 하였다.

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