• 소음진동
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• 제8권5호
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• pp.964-973
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• 1998

본 논문에서 자기 축수 시스템의 부상과 불평형 보상 제어기를 제안한다. 특정한 동작속도에서 불균형 진동과 부상을 제어하기위해 우리는 이산시간 Q 매개변수화 제어를 사용한다. 회전자의 속도가 p=0일 때, 회전소도와 같은 주파수로 회전자의 불균형은 없다. 그래서 부상을 만들기 위해 우리는 제어기가 z=1의 단위원에서 극점을 가지는 Q매개변수화 Q를 선택한다. 그러나 회전자의 속도가 p$\neq$0일 때, 회전속도와 같은 주파수로 정현파의 외란이 존재하게 된다. 그래서 이 외란의 점근적인 소멸을 하기위해 Q 매개화변수 제어기 자유 변수 Q가 제어기가 어떠한 회전속도 p에 대한 z=expjpTs에 있는 단위 원에서 극점을 가지도록 선택된다. 첫째로, 우리는 이 연구에서 적용된 실험적인 구성을 소개한다. 두 번째로, 우리는 차분 방정식의 형태로 자기축수 시스템의 수학적인 모델을 제안한다. 세 번째로 우리는 제안된 이산 시간 Q매개변수화 제어기 설계방법을 설명한다. 제어기의 자유 매개변수 Q는 안정한 전달함수가 된다고 가정한다. 네 번째로, 우리는 설계목적을 만족하는 자유 매개변수가 복잡한 최적문제를 풀기보다는 선형 방정식을 구함으로서 만족될 수 있다. 마지막으로 몇 개의 시뮬레이션과 실험적인 결과가 제언된 제어기를 평가하기 위해 구해진다. 획득된 결과는 회전설계 속도에서의 불균형 진동을 제어하는 제안된 제어기의 효과를 나타낸다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.1397-1406
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• 1996

본 논문에서는 자동화된 생산 시스템과 조립 시스템에서 반제품을 생산기기들 사 이로 운반하기 위해 가장 많이 이용되고 있는 컨베이어 (conveyor) 시스템의 이산구 조 모델을 제안한다. 조립라인과 같이 조립 기기들 사이에 반제품을 운반하는 데 걸 리는 시간이 단위공정을 수행하는 데 걸리는 시간보다 클 경우, 조립기기들의 배치와 컨베이어로 연결되는 조립기기들 사이의 거리는 전체 조립시스템의 성능에 중요한 영 향을 미치게 되므로 컨베이어 시스템의 특성을 정량적으로 분석하기 위한 모델이 필 요하다. 본 논문에서 제안하는 모델은 팔레트(pallet)를 이용하는 컨베이어 시스템에 서 각각의 컨베이어의 길이가 팔레트 길이의 정수 배이며 컨베이어의 속도가 일정하 다는 가정을 전제로 한다. 이런 가정 하에서 컨베이어 운동의 관측 시간과 컨베이어 의 길이는 양자화 될 수 있으므로 각 샘플링 시각에서의 컨베이어 시스템의 상태는 양자화된 컨베이어상의 팔레트 유무와 이 팔레트의 이동도(mobility)를 나타내는 두 가지의 Boolean 변수로 간단히 표시될 수 있다. 이 두 변수를 바탕으로 전체 컨베이 어 시스템은 생산기기들 사이의 통로인 branch와 branch의 끝점인 knot의 조합으로 구성된 network으로 모델링된다. 이 모델링 방법으로 여러 가지 모양의 컨베이어 시 스템을 모델링해 본 결과 복잡한 토폴로지의 컨베이어 시스템도 간단히 모델링 및 시 뮬레이션될 수 있었으며 공장설계, 공정제어 등의 시뮬레이션에 유용하게 이용될 수 있음을 보여 주었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.181-186
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• 2003

날씨와 지역에 관계없이 언제나 지구상의 위치를 파악할 수 있도록 하는 위성항법시스템은 해양분야에도 많은 응용기술과 시스템의 개발을 촉진하고 있으며 이러한 경향은 LBS(Location Based Service)라고 하는 기술분야로 응용분야가 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 앞에서 말한 시스템들과 전자해도는 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템에 사용되므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선용 시스템에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이터를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담없이 사용 가능한 전자해도의 소형화 방안을 제시하여 향후 도출될 수많은 소형시스템 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipat

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.257-263
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• 2019

다중적층구조는 상대적으로 두꺼운 주 적층구조(ply)와 얇은 층간구조(interlayer)를 반복하여 붙여서 만들어진다. 적층구조의 동적 파괴 페리다이나믹 해석을 효율적으로 수행하기 위해 주 적층구조만 실제 페리다이나믹 절점으로 모델링하고 층간구조는 가상의 절점으로 간략히 모델링하는 비국부 가상 층간구조 모델링 기법을 도입한다. 이를 통해 얇은 층간구조의 수치적 이산화 정도는 무시하고 상대적으로 두꺼운 주 적층구조를 해석하기에 적절한 수준의 수치적 이산화만으로 효율적인 페리다이나믹 모델링 및 해석을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 가상 층간 구조 페리다이나믹 해석의 파동 전파 특성을 분석한다. 층간 구조는 인접한 적층판들을 접합하는 역할뿐만 아니라 적층판 사이의 에너지 전달 특성에도 영향을 주기 때문에 적층구조물의 변형 및 운동에도 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. 또한 경계 근처에서 페리다이나믹 절점은 불완전한 형태의 비국부 영역을 구성하는데, 이를 통해 완전한 비국부 영역을 구성하는 내부 절점과 경계 근처의 절점에서 재료 물성치 효과가 달라지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 표면 효과를 보정하기 위해 비국부 체적 기반의 보정법을 도입하고, 표면 효과 보정이 다중적층 구조물의 파동 전파에 미치는 영향을 조사한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.339-346
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• 2018

건축물을 중심으로 개발된 데이터 스키마인 Industry Foundation Class(IFC)를 토목구조물에 적용하기 위하여 IFC 요소를 확장하는 노력이 진행되고 있지만, BIM소프트웨어에서 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성하는 방법이 충분하지 않아 어려움이 따른다. 본 연구에서는 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 철도 궤도부 정보모델을 생성하기 위하여 독립적인 선형중심의 철도 궤도부 요소모델을 생성하고, 생성된 모델을 기반으로 확장 IFC 기반의 모델을 생성하는 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 첫째, 철도 궤도부 요소를 연속적 구조물과 비연속적 구조물로 분류하였다. 연속적 구조물은 선형 기반 소프트웨어에서 생성하였고 이산화된 선형정보 연계를 통해 비연속 구조물을 독립적인 객체로 생성하고 이들을 통합하여 철도 궤도부 정보모델을 생성하였다. 둘째, 철도 궤도부의 정보관리를 위한 분류체계 및 확장 IFC 스키마를 제시하였다. 마지막으로 속성정보와 User-interface를 활용하여 객체의 의미정보를 식별하여 확장 IFC 요소와 매핑하였다. 제시한 방법론을 통하여 오송 철도종합시험선로를 대상으로 정보관리가 가능한 확장 IFC 기반의 정보모델을 생성됨을 확인하고 실용성을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.181-188
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• 2014

사이버 물리 시스템(cyber-physical system, CPS) 환경에서는 이기종의 물리 시스템과 연산 장치들이 대규모로 구축되기 때문에 사전에 시뮬레이션을 통해 시스템의 동작을 검증하는 것이 필요하다. CPS 시뮬레이션의 기술적 이슈 중 하나는 시간 동기화 문제이다. CPS 환경에서는 분산 시스템 간의 실시간 제어가 요구되기 때문에 모델의 복잡도가 높을 경우, 다른 모델과의 시간 오차로 인해 잘못된 데이터 및 제어 명령을 전송할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 연속 시간 시스템 속성과 이산사건 시스템 속성을 모두 가지는 CPS 하이브리드 모델에 대하여 시간 동기화 알고리즘을 제시하고, 이를 탑재한 CPS 시뮬레이터를 개발한다. 또한, 시스템 간의 상호작용 뿐 아니라, 하드웨어를 통한 사용자 제어를 고려하여 CPS 시뮬레이션을 수행함으로써 제안된 알고리즘 및 시뮬레이터의 실행을 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.881-886
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• 2005

본 논문은 복합 상태 공간에서의 피지 기반 제어기를 이용한 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 TS 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 power series를 사용함으로써 불확실성이 조합된 비선형 시스템을 보다 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 TS 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz System에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 보장받게 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.138-143
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• 2006

본 논문은 불확실성을 포함한 비선형 시스템에 대한 제어를 위해 강인 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 T-S 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 오차가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화 하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 쌍선형과 역 쌍선형 기법을 사용함으로써 불확실성이 포함된 비선형 시스템을 보다. 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 T-S 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz system에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 확인한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.374-382
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• 2020

본 연구에서 저장탄약 신뢰성평가(ASRP: Ammunition Stockpile Reliability Program)의 데이터 특성을 고려하여 입력변수를 줄이는 정규화기법을 제안함으로써 분류성능의 저하 없이 저장탄약 신뢰성분류 인경신경망모델의 학습 속도향상을 목표로 하였다. 탄약의 성능에 대한 기준은 국방규격(KDS: Korea Defense Specification)과 저장탄약 시험절차서(ASTP: Ammunition Stockpile reliability Test Procedure)에 규정되어 있으며, 평가결과 데이터는 이산형과 연속형 데이터가 복합적으로 구성되어 있다. 이러한 저장탄약 신뢰성평가의 데이터 특성을 고려하여 입력변수는 로트 추정 불량률(estimated lot percent nonconforming) 또는 고장률로 정규화 하였다. 또한 입력변수의 unitary hypercube를 유지하기 위하여 최소-최대 정규화를 2차로 수행하는 2단계 정규화 기법을 제안하였다. 제안된 2단계 정규화 기법은 저장탄약 신뢰성평가 데이터를 이용하여 비교한 결과 최소-최대 정규화와 유사하게 AUC(Area Under the ROC Curve)는 0.95 이상이었으며 학습속도는 학습 데이터 수와 은닉 계층의 노드 수에 따라 1.74 ~ 1.99 배 향상되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.588-593
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• 2006

자연하천은 일반적으로 만곡수로나 사행수로 형태를 보이고 있으며, 직선수로에서와 달리 원심력에 기인한 이차류 영향을 받게 된다. 이차류에 의해서 수면에서는 만곡부 바깥쪽으로, 하상에서는 만곡부 안쪽으로의 흐름특성을 보이게 된다. 만곡부 안쪽으로 가해지는 하상 전단응력에 기인하여 하상에서의 입자가 만곡부 안쪽으로 이송되며, 결과적으로 만곡부 안쪽에는 점사주가, 바깥쪽에는 소(pool)가 생성된다. 또한 지형경사의 생성으로 입자에 가해지는 중력효과도 변화된다. 따라서 이와 같은 자연하천의 흐름과 하상변동을 수치모의 하기 위해서는 만곡부 이차류 특성을 고려한 모형이 필요하다. 본 연구에서는 수심 적분된 흐름방정식과 하상토 보존방정식 (Exner equation)을 이용한 하상변동을 위한 비연계 수치모형을 위해서 하상토 보존방정식의 유한요소 알고리즘을 개발하였다. 하상토 보존방정식은 흐름 특성에 따른 평형 유사량의 공간변화율을 이용하여 일정 기간 동안의 하상 변화량을 계산한다. 이 때 이차류에 의한 하상 전단응력의 편각 및 지형경사 변화에 따른 실제 입자의 이송방향을 보정하여 평형 유사량이 계산된다. 이러한 보정식을 적용시키기 위해서는 유속성분의 공간변화량 및 지형경사의 공간성분이 필요하다. 유한요소법은 연속성 변수를 이산화시켜 근사해를 구하는 수치기법의 일종이기 때문에, 요소망이 불규칙적으로 구성되었을 경우 임의의 절점에서 연속성을 지닌 변수의 공간변화율을 계산하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평형 유사량 계산 시에 절점이 아닌 요소 내부에서 평형 유사량을 계산하는, 하상토 보존방정식의 새로운 유한요소 알고리즘을 개발하고, 새로운 알고리즘을 적용시킨 수치모형의 검증을 행하였다. 경계조건 알고리즘의 검증으로 위해서 Soni 등 (1980)이 행한 상류 유입 유사량에 따른 하상변동을 수치 모의하고 실험치와 비교하였으며, Sutmuller와 Glerum (1980)이 수행한 만곡수로에서의 하상변동을 모의하고 실험과 비교하였다. 새로운 알고리즘을 적용시킨 하상토 보존방정식의 유한요소 수치모형의 결과는 매우 안정적이며, 실험과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 수치모델은 현재 균일한 입자의 하상토만을 고려하므로, 입자분급이나 하상 장갑화 현상 등은 무시한다.