• 제목/요약/키워드: 컴퓨터모사

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바람과 구조물의 상호작용 해석 (An Analysis of Coupled Wind-Structure Interaction)

  • 이재석;김종대
    • 전산구조공학
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    • 제7권2호
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    • pp.4-10
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    • 1994
  • 컴퓨터 성능과 전산유체역학 분야는 지속적으로 발전하고 있으므로 이에 따라 유체의 유동장은 더욱 정확하고 상세히 묘사할 수 있게 될 것이며, 더불어 ALE유한요소법 등과 같은 유체-구조 상호작용해석 기법이 발전해 나갈 것이다. 따라서, 현재 수행되고 있는 풍동실험은 다양한 모형제작으로 인한 비용문제와 완성된 모형의 정밀도 문제, 각 모형에 대한 반복적인 실험과정 등 적절한 설계형상을 선택하는 과정에서 효율성이 낮은 경우가 많으므로 수치해석에 의한 내풍안정성 평가과정을 병행함으로써 실험의 효율성이 낮은 부분을 보완, 최소화할 수 있을 것이다. 특히 적은 비용 및 시간내에 개략적인 내풍안정성 파악이 요구되는 개념설계 및 초기설계단계에 근사적인 내풍안정성 검토 기술로서 결과적으로 활용될 수 있을 것이다. 또한 수치해석기법의 가장 큰 장애요인었던 유체 유동장의 모사정도가 향상됨에 따라 수치해석에 의한 장대구조물의 내풍안정성해석은 앞으로 상당한 발전이 있을 것으로 전망된다.

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반도체용 마그네트론 스퍼터링 음극 전산 모사 소프트웨어 개발 (Software development for magnetron sputtering cathode for wafers)

  • 주정훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.108-108
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    • 2016
  • 마그네트론 스퍼터링은 박막의 증착에 널리 사용되는 기술로 음극의 설계가 핵심적이다. 영구 자석과 전자석을 겸용하는 경우도 있고 고주파 코일을 추가하여 2차 플라즈마 발생을 유도하여 공정의 유연성을 한층 높인 방법도 오랫동안 사용되어 왔다. 전자의 자기장 하에서의 운동은 Lorentz force를 적분하여 예측할 수 있으며 가장 중요한 전자 - 중성간의 충돌 과정인 탄성 충돌, 여기 충돌, 이온화 충돌을 고려하면 보다 실질적인 마그네트론 플라즈마의 거동을 이해하고 그 결과를 기반으로 자석 배치를 설계할 수 있다. PIC (particle-in-cell) code를 이용하면 플라즈마 내의 전자기장 효과를 상세히 검증해볼 수 있지만 계산 시간의 부담 때문에 고성능 병렬 컴퓨터를 사용하여야 한다. 그 이유는 하전입자(전자, 이온)의 공간적인 분포에 변화가 발생하면 전위가 영향을 받고 전자의 가속이 발생하는 쉬스(sheath)의 두께가 따라서 변화하기 때문이다. 여기서 계산 시간의 단축을 위한 가정, 즉, 쉬스의 두께가 일정하다는 사실을 적용하면 계산시간을 획기적으로 단축 시킬 수 있으며 병렬 계산의 효율성도 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 원리에 입각한 코드를 개발하고 평판 디스플레이용 사각형 음극에 대해서 적용했던 경험을 바탕으로 원형의 스캔형 마그네트론 음극 구조의 이해와 설계에 적용하고자 코드를 개발하였다.

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공기실이 설치된 건축물 급수관로의 과도압력 특성 (Characteristics of the Transient Pressure in a Building Water Supply System with an Air Chamber)

  • 황희성;임기원;이광복;조병선;차동진
    • 설비공학논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.782-790
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    • 2000
  • A numerical study has been conducted to characterize the transient pressure in a building water supply system with an air chamber by utilizing a commercial code that employs the method of characteristics. Some results produced for the purpose of verification in the study agree quite well with the previously reported. Several parameters are then varied. Among them are the valve closure time, the wave speed, the static pressure, the polytropic exponent, the air chamber volume, the inner diameter and the shape of orifice in the air chamber, etc, while the water temperature and velocity are kept constant at $20^P{circ}C $,/TEX> and 0.8 m/s, respectively, Results reported in this parametric study may be useful to understand the unsteady behavior of the system.

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Hovering에서의 헬리콥터 자세제어를 위한 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control for helicopter attitude regulation at hovering)

  • 임규만;함운철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권6호
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    • pp.563-568
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    • 1997
  • 본 논문에서는 약간의 가정하에 리모트 제어용 모형 헬리콥터의 동역학방정식을 유도하였으며, 이를 토대로하여 헬리콥터의 자세안정을 위한 제어 알고리듬을 제안하였다. 제어이론으로서는 파라메타의 변화및 외란에 강인한 가변구조 제어이론을 활용하였다. 본 제어 알고리듬에서는 헬리콥터의 위치이동 제어에 대하여서는 다루지를 못하였으며, 단지 헬리콥터의 hovering 상태에서의 자세 안정화에만 촛점을 두어 제어 알고리듬을 제안하였다. 컴퓨터 모사를 통하여, 제안된 제어 제어 알고리듬의 타당성을 보였으며, 약 2-3초의 시간이 경과된 이후 자세가 안정화 됨을 볼 수 있었다.

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계층적 최적화 기법을 이용한 강의 수질오염 제어 (River Pollution Control Using Hierarchical Optimization Technique)

  • 김경연;감상규
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.71-80
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    • 1995
  • 생화학적 산소요구량(BOD) 및 용존 산소(DO)을 이용하여 여러구간이 있는 강에 대한 이산 상태공간모델은 설정하였다. 상호작용 예측방법을 이용하여, 상태변수에 시간지연이 존재하는 대규모 시스템에 적용가능한 계층적 최적화 방법을 기술하였다. 정상상태 오차를 해석적으로 구하고, 상수 목표티 추적문제에 있어서 정상상태 오차가 발생하지 않을 필요충분조겆을 규명하였다. 수질오염 모델에 대한 컴퓨터 모사를 통하여 기술한 알고리듬의 타당성을 확인하였다.

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컴퓨터 시뮬레이션 기법을 이용한 입계면 - 이상 입자 간 상호작용 모사 연구 동향 (Current Trend of Second Phase Particle-grain Boundary Interaction Research using Computer Simulations)

  • 장근옥
    • 한국분말재료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.339-342
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    • 2020
  • Since the interaction between the second-phase particle and grain boundary was theoretically explained by Zener and Smith in the late 1940s, the interaction of the second-phase particle and grain boundary on the microstructure is commonly referred to as Zener pinning. It is known as one of the main mechanisms that can retard grain growth during heat treatment of metallic and ceramic polycrystalline systems. Computer simulation techniques have been applied to the study of microstructure changes since the 1980s, and accordingly, the second-phase particle-grain boundary interaction has been simulated by various simulation techniques, and further diverse developments have been made for more realistic and accurate simulations. In this study, we explore the existing development patterns and discuss future possible development directions.

편대비행 위성의 자세 동기화를 위한 SDRE 추적 제어기와 Hardware-In-the-Loop 시뮬레이션

  • 정준오;박상영
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.31.2-31.2
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    • 2010
  • 편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

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Development of a Multi-Scale Nano-Materials Simulation Platform using Python

  • 김후성;박정훈;김한슬;박민규;김용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.108-108
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    • 2010
  • 최근 과학 전 분야에서 나노 스케일에서의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이에 따라 컴퓨터를 이용하여 실험에서 발견되는 현상을 해석하거나 일어날 일을 예측하는 일이 중요해지고 있다. 이러한 전산모사를 수행하기 위하여, 원자구조의 모델링이 선행되어야 한다. 현재 본 그룹에서는 Python 언어를 기반으로 모델링을 위한 패키지를 개발하고 있다. 이 패키지에는 최근 나노과학에서 빈번히 사용되는 Graphene이나 Carbon Nano Tube, 실리콘 표면 등을 생성하는 기능과 만든 모델을 편집하여 연구자가 원하는 모델을 편집하는 기능이 포함되어 있다. 향후 Python을 모르는 사람들도 쓸 수 있는 GUI (graphic User Interface) 를 구현할 예정이다.

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디그레시브 펀 권사(Degressive Pirn Winding)를 위한 기구학적 권사 제어 알고리듬에 관한 연구 (A Study on the Kinematic Winding Control Algorithm for Degressive Pirn Winding)

  • 최영휴;정원지;김광영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.133-139
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    • 2003
  • Direct motor-driven winding has been increasingly applied in winding machinery. However, it is necessary to analyze the kinematics of winding prior to developing the winding control algorithm, because direct motor-driven winding machine should be operated in accordance with the pre-determined kinematic information for the winding control. This paper presents the kinematics of the degressive winding method and its kinematic winding control algorithm in order to wind the required volume of a pirn package in a desired shape. The proposed algorithm can give the appropriate yarn speed, traverse speed, and the spin speed of the spindle at every traverse stroke, which are utilized for controlling the spindle motor and traverse motor of the winding machine. Computer winding simulations showed that the proposed algorithm is successful in the degressive pirn winding.

액체 로켓엔진 설계에서의 유동해석 (Numerical Simulations for Design of a Liquid Rocket Engine)

  • 김영목;채연석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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    • pp.87-96
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    • 1995
  • 인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

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