본 연구에서는 완화된 평형조건을 만족하는 응력함수를 가지는 새로운 3절점 혼합요소를 제안하였다. 전단변형률을 고려한 본 요소는 Hellinger-Reissner 변분이론에 바탕하여 유한요소정식화를 수행하였다. 응력함수는 강체변형모드를 제거하고, 장일치(field consistency) 개념을 이용하여 곡선보의 극한거동에서 가성구속조건들을 억제할 수 있도록 선정하였다. 또한, 3절점 곡선보의 혼합정식화에서 강체변형모드를 제거하면서 동시에 평형방정식을 완전하게 만족하는 응력함수와 응력매개변수를 선정하는 것은 매우 어렵기 때문에 완화된 평형조건을 만족할 수 있는 응력함수를 도입하였다. 해석결과를 통하여, 제안된 3절점 혼합 곡선보요소가 곡선보의 해석에서 세장비와 곡률에 상관없이 매우 빠른 수렴성과 안정적인 거동을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 응력분포 계산에 있어서도 기존 혼합요소보다 뛰어난 성능을 보여주었다.
고체가 아닌 계인 마요네즈에 대해 Couette형 점도계를 사용하여 일정한 전단속도에 서 시간과 더불어 전단응력이 감소하는 응력완화 곡선을 온도 2$0^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 3$0^{\circ}C$, 34$^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$ 에서 얻었다 이현상을 설명하기 위하여 구조가 형성되는 flow unit 2와 구조가파괴되는 flow unit 3에 대한 fraction (X2, X3)사이의 평형을 생각하고 X2 와 X3 에 해당하는 항에 실 험적 조건인 s=p(t0+t)의 관계를 적용하여 다음과 같은 응력완화에 관한 식을 구하고 이식을 실험결과에 적용하여 유동파라메타를 구하였으며 그 파라메타중의 평형상수 k와 실험 온도 를 이용하여 열역학 파라메타를 구하였다.
무위험 이자율 평형은 환율과 금리 간의 관계를 체계적으로 설명한 조건식으로서 개방거시분석 등에 널리 활용되고 있다. 그럼에도 불구하고 동 조건 성립 여부에 대한 검증은 국가별 거시경제 여건 등의 상이성 등으로 인해 뚜렷한 합의를 이루지 못하고 있다. 특히 글로벌 금융위기 전후 주요국의 정책대응은 국제금융시장에 큰 변화를 가져왔으며, 한국을 포함한 신흥국 시장에도 간접적으로 영향을 미쳤다. 이러한 관점에서 본고는 글로벌 금융위기 전후 우리나라 무위험 이자율 평형조건의 동태성을 국면전환모형으로 모델링하고 베이지안 MCMC 방식에 기반하여 추정한 다음, 추정 결과를 바탕으로 정책적 시사점을 제시하였다. 추정 결과, 세 개의 구조변화를 가정한 모형이 우리나라 이자율 평형조건의 동태성을 가장 잘 성명하는 것으로 나타났으며, 최근에는 평형조건의 불균형 정도가 크게 완화되고 변동성도 안정적인 상태에 진입한 것으로 분석되었다. 본고는 이러한 추정 결과를 얻은 주된 이유가 글로벌 유동성 증가에 따른 외국인 채권 차익거래와 단기 원화 및 외화 자금시장의 연계성 강화에 주로 기인한 것으로 판단하였다. 추정방식 측면에서 본고는 모형 내에 구조 변화를 가정하지 않는 기존 연구를 한층 더 정교하게 발전시켰다는 점에서 기존 연구와 차별화될 뿐만 아니라 추정 결과를 해석하는 과정에서 단기 원화 및 외화 자금시장의 성격 변화에 주목하였다는 점에서 기존에 시도하지 않은 무척 새로운 접근방식이라고 할 수 있을 것이다. 본고의 정책적 시사점은 이자율 평형조건의 동태성 등을 고려하여 정책당국이 시장모니터링을 더욱 강화하고 새로운 정책수단을 발굴할 필요가 있다는 점 등이다.
이 논문은 크로소이드 완화곡선을 갖는 수평 곡선보의 자유진동에 관한 연구이다. 곡선보가 진동할 때 부재의 미소요소에 발생하는 합응력과 관성력에 대한 동적 평형방정식을 이용하여 변화곡률을 갖는 수평 곡선보의 자유진동을 지배하는 무차원 상미분방정식과 단부조건에 대한 무차원 경계조건을 유도하였다. 유도된 미분방정식을 크로소이드 완화 곡선을 갖는 수평 곡선보에 적용하여 회전-회전 및 고정-고정 보의 고유진동수 및 변위와 합응력의 진동형을 산출하였다. 구조해석용 범용프로그램인 ADINA와 본 연구의 결과를 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하였으며, 수치해석의 결과로 무차원 고유진동수와 곡선보의 변수들 사이의 관계를 표 및 그림에 나타내었다.
경제성 분석과정에서 브레이스 파라독스는 교통시설의 확충에도 불구하고 음(-)의 사회적 편익을 창출하는 형태로 나타난다. 이런 경우 사업시행 효과를 정확하게 추정할 수 없어 사업의 필요성을 판단하는데 많은 어려움을 겪게 된다. 본 연구에서는 경제성 분석 과정에서 나타나는 브레이스 파라독스 현상을 살펴보고 이에 대한 해결방안을 모색하는 것을 목적으로 하였다. 간단한 네트워크에 대한 분석결과, 경제성 분석 상에서 파라독스가 발생하는 경우는 교통량 수준이 특정 조건을 만족하는 경우에만 나타난다는 것을 확인할 수 있었다. 통행배정 기법에서는 사용자 평형보다는 체계 최적 상태의 경우가 파라독스의 발생을 줄일 수 있었다. 하지만, 통행배정 기법에 상관없이 운행비용 절감편익에 있어서는 모든 조건에 대해 파라독스가 발생하였으며, 이로 인해 전체 총 편익측면에서도 지속적으로 파라독스가 발생한다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 경제성 분석의 파라독스 해결을 위해, 본 연구에서는 운행비용을 포함하는 새로운 링크비용 함수를 제시하였다. 새로운 링크비용 함수는 운행비용 절감편익 측면의 파라독스를 완화시켜 사용자 평형 상태에서는 파라독스를 완화시켰으며, 체계 최적 상태에서는 파라독스를 완전히 제거하는 것으로 분석되었다.
부하 평형은 과부하 사이트의 부하종 일부를 다른 사이트로 옮김으로써 분산 처리 시스템의 성능 개선을 꾀한다. 본 논문에서는 source-initiate와 server-initiate 방 식을 모두 지원하며 극단적인 예로서 m/m/1 대기행렬(부하 비평형)과 m/m/n 대기 행렬 (완전한 부하 평형)도 모델화 할 수 있는 부하 평형 방식을 제안하였다. 이 방식은 상 태 변수를 각 사이트에 복제하고 각 복사본의 일치성을 완화한다. 그리고 오래된 스케 줄러가 통신을 하지 않고도 부하 평형을 보장할 수 있는 충분조건을 요도하였다. 이 모델을 이용하면 부하 평형의 문제가 상태의 일관성을 유지하는 문제로 바뀌게 되며 기존의 비딩 알고리즘보다 통신량이 적어지게 된다. 이벤트 트레이싱 방법으로 모의 실험하였으며 2개의 극단적인 경우 및 비딩알고리즘과 비교하였다. 그 결과 평균 응답 시간과 통신량에 있어서 비딩알고리즘보다 각각 0-35%, 40-100%의 성능향상을 보였다. 마지막으로 각 시스템 피라미터의 영향을 분석하였다.
본 논문에서는 역전파 방법 기반 자동미분법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 응력제한조건이 있는 위상최적화문제는 특이점(singularity)과 응력의 국부성(local nature of stress constraint)문제, 그리고 설계 변수에 대한 비선형성의 문제를 포함하고 최적해를 얻기가 매우 힘들다. 특이점 문제를 해결하기 위해서 응력 완화(stress relaxation) 기법을 사용하였고, 응력의 국부성을 해결하기 위해 p-norm을 이용한 전역 응력치를 제한조건에 사용하였다. 설계 변수에 대한 비선 형성을 극복하기 위해 해석적인 방법으로 정확한 설계민감도를 구하는 것이 중요하다. 위상최적설계에서 기존에는 보조변수방법 (adjoint variable method)을 사용하여 빠르고 정확한 설계민감도를 구했지만, 설계민감도를 해석적으로 구해야 하고, 보조평형방정식을 추가로 풀어야 하는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 인공신경망에서 최적 가중치(weights)와 편차(biases)를 구할 때 쓰이는 역전파 기법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 역전파 기법은 자동미분에 쓰이는 기법으로 목적함수나 제한조건에 대한 설계민감도를 별도의 수식유도 없이 간단하게 구할 수 있는 장점이 있다. 또한, 미분값을 구하는 역전파의 과정이 보조평형방정식을 푸는 것보다 계산시간이 빠르고 해석적 방법으로 구한 설계민감도와 같은 정확도를 보여준다.
과숙청과물에서 추출한 조효소액을 연화제로 사용하여 소시지 제조 과정에 있어 첨가 후 물성학적 성질의 변화를 파손강도와 응력완화현상을 이용하여 측정, 분석하였다. 키위, 포도, 배 중에서 키위가 가장 뛰어난 연육 효과를 보였으며 함량이 증가할수록 연화되는 정도가 컸다. 가열온도는 $70^{\circ}C$에서 최대의 연육 효과를 나타내었으며 온도를 높일수록 점탄성의 성질이 크게 나타났다. 각 제조조건에 따른 응력완화 실험에서는 모든 초기응력, 잔존평형응력, 탄성성분과 점성성분이 파손강도의 변화와 같은 경향을 나타내었다. 응력완화실험을 통하여 측정한 연화제 사용 소시지의 물성을 수학적 모델에 적용하여 조직의 변화를 수치화 하여 설명하였다.
본 논문은 전력계통 운용에 관한 합리적인 유효전력 및 무효전력 제어방법을 제시한 논문으로 무효전력 제어에 퍼지 선형계획법을 적용하여 목적함수의 값을 최소화하고 전체 계산시간을 단축시키고 운용의 융통성을 주기 위하여 시도한 논문으로 본 논문의 특징은 다음과 같다. 1) 유효전력 제어는 선로손실을 고려한 전력수급 평형식으로서 B정수를 이용하지 않고 전력 조류 방정식의 쟈코비 행렬의 스파스한 성질을 이용하여 간단히 계산하고 Lagrange함수법을 이용함으로써 계산시간을 단축시키고 기억용량을 대폭 경감시킬 수 있으며 반복계산을 하지 않고 직접 발전기의 최적부하 배분량을 결정할 수 있다. 2) 무효전력 제어시에도 목적함수로서는 총 선로손실을 취하지 않고 발전소의 총 연료비를 취하여 이를 최소화함으로써 보다 합리적인 경제성을 도모하였다. 또 이때 필요한 제어변수에 대한 발전기 출력시 모선전압의 감도행렬의 계산은 조류 방정식의 쟈코비 행렬의 스파스한 성질을 충분히 이용하여 계산시간을 단축시킬 수 있도록 하였다. 3) 특히 무효전력 제어시에는 많은 함수형 부등식 제약조건을 즉 모선전압의 상하한 제약조건을 일정한 값으로 고정하지 않고 어떤 허용 변동폭을 주어 조건을 완화하는 퍼지 선형계획법을 적용하므로써 확정적인 제약을 갖는 일반 선형계획법을 적용할 때보다 유리한 점이 확인되었다.
본 연구에서는 $H_2+CO_2$(40%) 혼합기체로부터 이산화탄소를 효과적으로 분리/회수 하기 위하여 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 하이드레이트의 형성 조건을 보다 완화시켜 주기 위하여 열역학적 촉진제로서 TBAB (Tetra-n-butyl Ammonium Bromide, $(C_4H_9)_4NBr$))와 THF(Tetrahydrofuran)를 각각 첨가하여 열역학적 촉진 현상을 살펴보았다. 다양한 농도의 TBAB(10, 40, 60 wt%)와 THF(1, 5.56, 10 mol%)에 대하여 3상(H - Lw - V) 평형을 측정하였다. 그 결과 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF의 농도에서 가장 큰 촉진효과를 보였으며 그 이상의 농도에서는 오히려 촉진효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 혼합가스 하이드레이트 형성시 양론비 이상의 TBAB와 THF가 첨가될 경우 반응에 참여하지 못한 TBAB와 THF가 가스 하이드레이트 형성을 방해하기 때문이다. 열역학적 촉진제로서 실제공정에 적용할 경우 40 wt%의 TBAB와 5.56 mol%의 THF를 사용하는 것이 가장 효과적일 것으로 사료된다. 본 실험에서 얻어진 결과는 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스 분리 공정 개발에 중요한 기초 자료가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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