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액체 로켓 엔진시스템 개념설계를 위한 모듈화 프로그램 Part I : 주요 구성품 설계 (Modular Program for Conceptual Design of Liquid Rocket Engine System, Part I : Essential Components Design)

  • 양희성;박병훈;윤웅섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.805-815
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    • 2007
  • 단일추력의 정상 작동 상태의 액체 로켓 엔진 시스템 모듈화 프로그램을 작성하기 위한 선행 연구로 엔진 주요 구성품들에 대한 성능설계 프로그램을 작성하였다. 주요 구성품으로는 추력실, 원심형 펌프, 충동형 터빈, 재생 냉각 채널 등이 고려되었다. 복잡성을 피하기 위하여 열역학적 관계식 및 비점성 이론을 바탕으로 한 여러가지 관계식들과 간략한 수학적 모델을 사용하였다. 본 논문에서는 도출된 결과를 정성적으로 살펴보고, 주요 설계 파라미터를 바꿔가면서 구성품의 작동특성 변화에 대한 경향성을 검토함으로써 일반적인 구성품 설계 이론에 부합하는가를 확인하였다.

물리적 복제 불가능 함수에 기반하는 양자 내성 암호의 암호키 관리 시스템

  • 이경택;전두현
    • 정보보호학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.37-43
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    • 2023
  • 현재 사용되고 있는 RSA, ECC 등 비대칭키 암호알고리즘은 앞으로 나올 양자컴퓨터와 양자알고리즘의 빠른 계산 속도로 알고리즘의 비가역성이 깨질 수 있음이 알려졌다. 이는 공개키로부터 비밀키를 계산할 수 있음을 의미한다. 이를 극복하기 위해 미국 국립표준기술연구소 (NIST)는 최근에 양자 내성 암호 (PQC) 알고리즘 선정과 표준화 작업을 진행해 왔으며, 4차 라운드에 진입해 있다. PQC 알고리즘에 필요한 PQC 비밀키는 PQC 알고리즘이 구현된 칩 외부에서 주입하거나 칩 내부에서 자체 생성을 하여 사용하는데, 이 비밀키를 비휘발성 메모리 (NVM) 등에 저장한다. 만약 시스템의 보안 취약성으로 인해 비밀키가 노출된다면 아무리 PQC 알고리즘이 강력해도 전체 시스템이 무너진다. 즉, 알고리즘의 수학적 능력과 무관하게 해당 보안 시스템은 무력화되는 것이다. 본 논문에서는 물리적 복제 방지 기능 (PUF)을 사용하여PQC 비밀키를 안전하게 보호하고, 이를 기반으로 전체 시스템을 보호할 것을 제안한다. PQC 비밀키가 외부에서 주입되면 해당키는 NVM에 저장되기 전에 PUF 키로 암호화 될 수 있다. PUF 값에서 파생되는 PUF 키는 필요할 때 마다 다시 만들어서 사용이 가능하므로 메모리에 저장할 필요가 없으며, 따라서 외부 공격에 PUF 키가 노출 되지 않는다. 반도체 수동소자로 이루어지는 Via PUF 기술은 최악의 환경 변화에도 그 특성이 유지되는 가장 최적의 PUF 기능을 제공한다.

실도로에서의 ACC 기능에 대한 시뮬레이션과 실차시험 비교 평가 (Comparison of simulation and Actual Test for ACC Function on Real-Road)

  • 김봉주;이선봉
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.457-467
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    • 2020
  • 세계적으로 환경문제에 관한 우려가 급증하여, 세계 각국이 온실가스 연비 규제를 강화하고 있다. 연비향상을 위해 첨단 운전자 지원 시스템을 이용한 연구를 통하여, 운전자의 편의를 위해 다양한 첨단 운전자 지원 시스템을 개발하고 있다. 그중 ACC, LKAS, AEB 등의 시스템에 대한 연구가 활발하다. ACC의 목적은 차량의 종 방향 속도와 거리를 제어하고 운전자의 부하를 최소화하여 사고 예방과 방지에 유용한 시스템으로 평가되고 있다. 이러한 관점에서 본 논문은 선행연구에서 제안한 국내도로 환경을 고려한 시나리오와 거리에 대한 함수로 안전성을 평가할 수 있는 수학적 방법을 활용한다. 또한, 제안한 시나리오를 기반으로 시뮬레이션과 실도로 실차시험을 진행한 뒤, 이론수식을 활용한 이론 계산값, 시뮬레이션과 실도로 실차시험의 상대거리의 비교분석을 통하여 ACC의 기능적인 안전성을 검증하고자 한다. 이러한 방법을 통하여 많은 회사들이 ACC의 개발 단계에서 시나리오, 수식, 시뮬레이션을 활용하여 안전성 평가방법으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

ON THE INTEGRAL THEORY OVER DIFFERENTIABLE MANIFOLDS (II)

  • KWAK, HYO-CHUL
    • 호남수학학술지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 1980
  • 논문(論文)[3] (본(本) 논문(論文) 제1부(第1部))에서 미분가능다양체(微分可能多樣體) M 위의 (n-1)차(次) 미분형식(微分型式) ${\beta}^{(n-1)}$이 Compact인 Carrier를 가지면 ${\int}d{\beta}^{(n-1)}=0$이며, (p-1)차(次) 미분형식(微分型式) ${\beta}^{(p-1)}$과 p차(次) 미분가능쇄(微分可能쇄鎖) $C^{(p)}=\Sigma\limits_ik_iS_i{^{(p)}}$에 대(對)하여 ${\int\limits_{c^{(p)}}}d{\beta}^{(p-1)}={\int\limits_{{\partial}{c}^{(p)}}}{\beta}^{(p-1)}$이 성립(成立) (Stokes 정리(定理)의 일반화(一般化))⋯등(等) M위의 적분(積分)에 관한 여러 가지 성질(性質)들을 구명(究明)하였다. 이 성질(性質)들을 토태(土台)로 하여 본(本) 논문(論文)에서는; 제2절(第2節)에서 미분가능다양체(微分可能多樣體) M위의 Lie 도함수(導函數)의 정의(定義)와 Lie적분(微分)에 관(關)한 여러가지 성질(性質)들을 고찰(考察)하고, 제3절(第3節)에서 div X와 Laplace 작용소(作用素) ${\Delta}f$의 정의(定義) 및 실(實) n차원(次元) 가부호미분가능(可符號微分可能) 다양체(多樣體) M 위에서의 divX와 ${\Delta}f$의 적분(積分)에 관(關)한 성질(性質), 즉(卽) $V=\sqrt{{\mid}g{\mid}}dx^1{\Lambda}{\cdots}{\Lambda}dx^n{\in}A^n(M)$에 대(對)하여 $$\int_MdivXV\limits=\int_M{\Delta}fv=0$$인 관계(關係)가 성립(成立)함을 구명(究明)한다. (정리(定理) 3.3)

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라디안 개념의 역사적 분석과 수학적 분석 (A Historical and Mathematical Analysis on the Radian)

  • 유재근;이경화
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제27권4호
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    • pp.833-855
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    • 2017
  • 본 연구는 삼각함수 각의 크기를 표현하기 위해 라디안 단위를 새로 도입하는 이유로서 호의 길이를 이용한 각의 측도라는 호도법의 의미와, 삼각함수의 정의역이 일반각을 나타내는 실수로 확장된 이유를 재조명하고자 한다. 이를 위해 라디안 개념의 다각적인 교수학적 분석을 하고자, 역사적, 수학적, 응용수학적 분석을 수행하였다. 이를 통해 첫째, 호도법은 각도에 내재된 본질이고, 라디안은 원주율(${\pi}$)과 밀접한 이론적이고 절대적인 단위이며, 삼각함수를 실함수로 함을 밝혔다. 둘째, 라디안은 동심원에서 비와 비례 관계의 공변성을 거쳐 불변성을 인식하도록 할 것, 라디안으로 표현한 코사인과 사인의 직교성이 임의의 함수의 급수 표현을 가능하게 함, 라디안은 호의 길이를 반지름으로 측도하는 가장 단순화한 표준임을 인식하도록 할 것, 분할 전략을 통해 육십분법과의 연결성을 찾을 수 있음을 밝혔다. 셋째, 각과 각도의 구별로, 라디안 단위의 생략 여부에 대한 정당화와, 호와 반지름 사이의 곱셈 관계 전략이 필요함을 밝혔다. 이로써 도출한 교수학적 시사점은 라디안 개념의 유용성과 가치를 드러내고, 호도법의 실질적인 지도에 기여할 수 있다.

질량중심 개념의 구조적 개념 형성에 관한 연구 (A Study on the Structural Conception Formation of the Center of Mass Concept)

  • 최병철
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제26권1호
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    • pp.23-45
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    • 2016
  • 우리가 어떤 한 개념을 형성하면 우리는 그 개념을 이용하여 어떤 사회 현상 또는 자연현상을 분석할 수 있는 힘을 갖게 된다. 그러나 어떤 대상에 대한 한 개념을 형성하는 것은 쉬운 일이 아니다. 한 개인이 어떤 개념이든 그 개념을 이해하는 과정은 실로 험난한 정신적 여정이다. 이런 이유로 개념의 이해에 관한 문제는 교육에서 늘 연구의 대상이 되어왔다. 우리는 개념에 대한 선행연구를 통해 개념이 이중적 본성 즉, 조작적 특성과 구조적 특성을 갖고 있음을 알게 되었다. 또한 한 개념은 조작적 개념에서 구조적 개념으로 발전한다는 것을 이전 연구에서 발견할 수 있다. 그러나 어떤 한 개념의 이중적 본성을 안다는 것은 매우 어려운 일이며 특히 학생들이 한 개념의 구조적 개념을 이해하였는지 알기는 더더욱 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 질량중심의 개념에 대한 조작적 특성과 구조적 특성을 알아보고, 학생들이 질량중심 개념에 대하여 그 개념을 조작적 접근을 통하여 구조적 개념으로 어느 정도 형성하게 되는지 검사와 면담을 통하여 분석하고자 한다. 또한 이러한 분석을 통하여 한 개념에 대한 구조적 개념을 형성하도록 하기 위해서 무엇을 해야 하는지 그 함의하는 바를 찾고자한다.

부자식 수위계를 위한 이동형 교정시스템의 수학 모델 (Mathematical Model Expression of Portable Calibration System for Float Type Water Level Meters)

  • 홍성택;신강욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1964-1972
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    • 2017
  • K-water에서는 2008년부터 부자식 및 초음파, 레이다식의 수위계에 대한 ISO 17025 국제공인 교정기관을 운영하고 있다. 현재까지 수위계의 교정은 고정표준실에서 실내 교정만이 가능하였으며, 이는 현장 등의 실외에서 교정하는 시스템의 부재가 원인이었다. 따라서 현장에서도 교정이 가능하도록 2015년에 이동형 교정시스템을 개발하였으며, 2016년에 각종 심사 및 위원회를 거쳐 한국인정기구(KOLAS)로부터 인정을 받았다. 본 논문에서는 한국인정기구로부터 인정받은 수위계 이동형 교정시스템 중 부자식 수위계를 현장에서 교정할 수 있는 교정시스템에 대하여 표준기 및 측정과 관련한 제반 사항에 대하여 검토하였다. 또한 설계의 기반이 되는 수학 모델을 도출하였으며, 이동형 교정시스템 구축을 통하여 수문관측 데이터에 대한 과학적인 시스템 운영으로 측정 데이터의 신뢰성을 확보하고자 하였다.

WEC-Sim : 하수처리장 최적 운영을 위한 시뮬레이터 (WEC-Sim: A Simulator for Optimum Management of Wastewater Treatment Plant)

  • 이성구;안세영
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.463-471
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    • 2010
  • 하수 처리장은 화학적, 물리적, 생물학적 처리가 복합적으로 연계된 공정으로 구성 되는데, 각각의 단위공정과 전체시스템의 처리 성능 및 운영 상태의 정도를 파악 하려면 처리공정의 수학적 모델을 빠르게 연산 할 수 있는 컴퓨터 시뮬레이터를 이용하면 편리하다. 주어진 물리적 환경에서 처리공정의 오염물질, 화학물질, 생물학적 매체의 질량 수지를 계산하는 컴퓨터 시뮬레이터는 데이터의 입출력 과정과 수학모델의 연산과정을 효율적으로 수행하는 응용 소프트웨어로써 처리조 내부에서 일어나는 반응의 상태를 정량적으로 추산하는 도구이다. 이러한 시뮬레이션 소프트웨어는 처리시설의 성능 및 효율을 예측하여 운용자에게 최적 관리를 위한 의사결정의 타당성을 제공하게 되는데, 시뮬레이션 소프트웨어를 처리시설에 적합하도록 시나리오를 설정하고 데이터 수집 시스템에 연결하면 실시간으로 처리시설의 분석이 가능한 자동화 운영 시스템의 역할을 수행한다. 본 논문에서는 통합전산망에서 수집되는 데이터를 시뮬레이션 소프트웨어에서 운용, 실제 운영 상태와 시뮬레이션 결과를 실시간 비교, 분석하여 최적의 운전인자를 도출할 수 있는 시나리오 운영 소프트웨어 "WEC-Sim"의 설계 및 구현에 대하여 논한다.

DNT와 Simulink를 이용한 유도전동기 구동용 전력전자 시스템 시뮬레이션 (An IM Driving Power Electronic System Simulation using DNT and Simulink)

  • Moon-Ho Kang
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.25-32
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    • 1999
  • 교류전동기 구동을 위한 산업용 전력전자 시스템은 전력회생용 양방향 컨버터, VVVF 인버터, 교류전동기 벡터제어기, 및 다양한 전기ㆍ기계적 연계 장치들을 포함하는 전기기계 복합시스템 특성을 지니기 때문에 전체 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션이 용이하지 않다. 일반적으로 이러한 복잡성을 해결하기 위한 방안으로서 시스템을 근사화시키고 이에 대한 수학적인 등가모델을 유도한 후 이를 이용하여 시뮬레이션을 행하고 있지만, 이 경우 실계통의 다이나믹특성을 정확히 표현할 수 없기 때문에 시뮬레이션 신뢰성이 저하될 수 있다 본 논문에서는 가변구조 제어기법에 의해 역률1 제어기능을 갖는 PWM 컨버터, VVVF 인버터 및 유도기 간접벡터제어기 둥을 포함하는 유도전동기 구동전력전자 시스템을 다이나믹 노드 기법(Dynamic Node Technique DNT)과 시뮬링크(Simulink)를 이용하여 실제회로 구성상태와 유사한 형태로 시뮬링크 윈도우상에서 설계하고, 이를 통해 시뮬레이션을 행할 수 있는 기법을 제시한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 전력전자 시스템의 특성과 제시된 다이나믹 노드 기법과 시뮬링크를 이용한 시뮬레이션 기법의 유용성을 보였다.

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초등 컴퓨터 프로그래밍 관련 창의성 교재 개발 방안 (Method of Developing the Teaching material about Computer Programming For Improving the Creativity In Elementary School)

  • 정원희;김종진;김종훈
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2004년도 하계학술대회
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    • pp.197-205
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    • 2004
  • 요즘 과학, 수학 교과 등은 기초 교육 강조는 물론 창의성 교육에까지 관심을 가지고 있다. 7차 교육과정의 등장과 사회의 변화 흐름을 통해 '창의성'이 강조되고 있고, 교육에서도 창의성 교육이 대두되고 있다. 그러나 우리나라의 컴퓨터 교육 현황을 살펴보면 창의성과는 거리가 멀 뿐만 아니라, 다른 교과를 배우는데 도움을 주는 교과로서의 역할만을 하고 있다. 또한 컴퓨터 활용 교육이 이루어짐에 따라 저학년에서 고학년까지 유사한 내용의 교육을 반복해서 받는 경우가 생기고, 특히 5, 6학년은 실과 시간과 재량 시간의 교육 내용이 서로 중복되어 교육 효율이 떨어지고 있다. 이에 본 연구에서는 교육의 기초를 다지는 시기인 초등학교에서부터 창의적인 컴퓨터 교육이 이루어질 수 있도록 하고자 하며 이를 위해 초등학교 수준에 맞는 프로그래밍 관련 교육을 살펴보고, 초등 컴퓨터 창의성 향상 교육을 뒷받침할 수 있는 프로그래밍 관련 교재 개발 방안을 제안한다.

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