• 제목/요약/키워드: 1D Simulations

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M/M/s와 M/D/s 대기행렬의 점근 근사법 분석을 위한 시뮬레이션 연구 (Simulation Studies on Asymptotic Approximations Analysis of M/M/s and M/D/s Queues)

  • 이진호
    • 서비스연구
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    • 제14권3호
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    • pp.172-187
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    • 2024
  • 본 연구는 M/M/s와 M/D/s 대기행렬의 점근 근사법 분석을 수행한다. M/M/s 대기행렬 분석을 위해, 활용률 ρ와 고객의 시스템 대기확률 α가 특정값을 가질 때 서버수 s의 증가에 따라 평균 시스템 대기자의 크기가 변화하는 양상을 통해 "규모의 경제"를 관찰하였다. 시뮬레이션 결과, s가 증가함에 따라 유휴시간을 갖는 서버의 수인 n-E[Qn]은 발산함을 보여주었다. 그리고 고객의 수 k의 변화에 따른 시스템 성능을 관찰한 결과, heavy-traffic regime(활용률이 점점 증가하는 상태)을 살펴보기 위하여 ${\rho}_n\,=\,1-k/\sqrt{n}$을 이용하는 것은 고객의 수가 1(k = 1)인 경우에만 유효함을 확인하였다. M/D/s 대기행렬의 경우 고정된 ρ와 α 하에서 평균 시스템 대기자의 크기 분석을 위해 두 가지의 근사법을 이용하였다. 시뮬레이션 및 비교 분석 결과, 서버의 수가 작고 heavy-traffic인 경우에는 Cosmetatos 근사법이 좋은 성과를 보여 주지만, 서버의 수가 큰 경우에는 실제값을 과대평가하는 경향이 있음을 보여주었다. 반면에 수정 근사법(modified approximation)은 서버의 수가 증가할 때에도 시스템 안정상태에 대한 보다 정확한 근사치를 제공하였다.

알루미늄 규산염(Al2SiO5) 광물의 결정구조와 안정성에 대한 계산광물학 연구 (A Computational Mineralogy Study of the Crystal Structure and Stability of Aluminum Silicate (Al2SiO5) Minerals)

  • 김주혁;손상보;권기덕
    • 한국광물학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.13-22
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    • 2018
  • 알루미늄 규산염($Al_2SiO_5$) 광물은 온도와 압력 환경에 따라 남정석, 홍주석, 규선석으로 상전이가 일어나는 동질이상(polymorph)으로 변성암의 변성정도를 유추하는 데 사용되는 중요한 광물이다. 이번 연구에서는 고전분자동력학 시뮬레이션(classical molecular dynamic simulations)과 양자역학 계산방법인 밀도범함수이론(density functional theory)을 이용하여 압력에 따른 알루미늄 규산염 광물의 결정구조와 엔탈피를 계산하고, 상대적인 안정성을 평가하였다. 격자상수 계산결과, 분자동력학과 밀도범함수이론 계산 모두 압력에 따라 부피가 줄어드는 기존의 실험결과와 동일한 경향을 보였다. 특히, 밀도범함수이론으로 얻어진 격자상수는 실험과 약 1% 이내의 오차로 매우 정확한 결과를 보였다. 그러나 엔탈피 계산 결과, 분자동력학에서는 압력에 따른 엔탈피의 변화가 거의 없어 광물 간 안정성이 역전되는 상전이 압력을 구할 수 없었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 실험과 동일한 경향을 보여주었지만, 전자의 교환-상관 관계를 나타내는 범함수에 따라 상전이 압력이 크게 다른 결과를 보여주었다. 밀도범함수이론 계산 결과는 결정구조와 엔탈피에 대해서 모두 높은 수준의 정확도를 보여주지만, 동질이상의 상도표 작성에는 정량적으로 큰 오차를 보여주었다.

꼬리날개 조종 유도무기의 주날개-꼬리날개 간섭 현상 (A wing-tail interference for a tail-controlled missile)

  • 김덕현;이대연;강동기;이형진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권10호
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    • pp.817-824
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    • 2017
  • 꼬리날개 조종 유도무기의 주날개-꼬리날개 간섭 현상에 대한 연구를 수행하였다. 풍동시험 데이터를 이용하여 주날개-꼬리날개 간섭 정도를 산출하였으며 날개간의 간섭 현상이 전체 공력에 미치는 영향을 분석하였다. 성분 시험 결과를 이용하여 downwash angle을 산출하였으며 날개간의 간섭 영향을 받음각에 대한 비율로 나타내었다. 날개간의 간섭현상 발생 시 유동 특성을 살펴보기 위해 수치해석을 실시하였으며 받음각에 대한 vorticity 특성을 비교하였다. 실험적, 수치적 연구를 통해 주날개-꼬리날개 간섭현상이 유도무기의 정안정성에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

태양광 전력모델을 포함한 장기체공 무인기의 3차원 경로계획 및 유도 (3-Dimensional Path Planning and Guidance for High Altitude Long Endurance UAV Including a Solar Power Model)

  • 오수헌;김갑동;박준현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.401-407
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    • 2016
  • 본 논문에서는 태양광 장기체공 무인기의 전력모델을 포함한 3차원 경로계획과 유도에 대하여 기술한다. 본 논문에서 사용한 Dubins curve는 계산속도가 빨라 경로계획에 곧바로 적용이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 Dubins curve의 경로생성 문제는 2차원 평면에서 정의되기 때문에 실제 항공기의 경로계획을 위해 Randal W. Beard에 의해 수행된 비행 경로각의 한계를 고려하여, 고도 차이에 따라 선회경로를 추가하는 방식의 3차원 Dubins 경로생성 알고리즘을 활용하였다. 본 논문에서 사용한 항공기 모델은 Aileron이 없기 때문에 Rudder를 사용하여 횡축 방향 제어기를 설계하였으며, 비선형 경로추종 유도기법을 사용하여 경로추종 시뮬레이션을 수행하였다. 고도조건에 따른 예제를 생성하였으며, 시뮬레이션 결과 생성된 경로를 잘 추종하는 것을 확인하였다. 마지막으로 태양에너지 수율에 대한 계산식을 통해 태양광 장기체공 무인기의 전력 시스템을 모델링하여 48시간 연속비행 시뮬레이션을 실시하였고, 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

개인휴대통신 기지국용 적층된 마이크로스트립 안테나 설계 (Stacked Microstrip Antenna Design for PCS Base Station)

  • 박종성;전주성;김형범;김동원;진성우;이진;이윤현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.23-35
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    • 2000
  • 본 논문에서는 적층된 구조에 의한 광대역 방법을 사용하여 PCS 기지국용 안테나 설계를 연구하였다. 적층된 구간의 마이크로스트립 안테나의 특성변화에 민감한 파라미터들 즉, 기생소자의 크기, 상하패치 사이의 공기층 높이, 급전점 변화 등을 각각 분류하고 시뮬레이션을 통하여 특성을 고찰하였다. 설계된 안테나는 임피던스 대역폭이 257.5MHz(VSWR${\leq}$2), 수평빔폭 $64.1^{\circ}$, 이득 14.7dBi인 비교적 양호한 특성을 확인하였다. 본 논문에서 연구한 적층된 마이크로스트립 안테나의 설계를 통하여 국내 PCS 기지국용 안테나로의 이용 가능성을 고찰하였다.

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축소 확대 노즐의 열전달 해석을 위한 열전달 계수 계산 및 검증 (Comparative Evaluation on the Deriving Method of the Heat Transfer Coefficient of the C-D Nozzle)

  • 노태원;노태성;이형진;이현섭;유필훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.1-11
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    • 2022
  • 일반적인 축소 확대형 초음속 노즐에 대한 열해석에서 경계조건으로 사용되는 벽면의 열전달 계수는 노즐 전체의 열해석 정확도에 영향을 미친다. 이에 많은 열전달계수 도출 방법이 제안되어 왔으며, 본 연구에서는 각각의 기법들을 실제 실험 조건에서 열전달 계수를 계산하고 비교하고자 하였다. 이를 위해 기 수행된 벽면 등온 노즐의 열전달실험에 대해 이론 기반의 analogy 기법과 반경험식, 유체전산해석을 통해 열전달 계수를 도출하고 실험결과와 비교하였다. 해석 결과는 반경험식들은 전반적으로 다른 방법에 비해 대류 열전달 계수를 과도하게 예측하고, Prandtl-Taylor analogy 기법과 k-ω SST 모델을 적용한 전산해석 결과가 실험결과와 비교적 잘 일치하는 경향성을 보였다.

지상파 3D HDTV 전송을 위한 수정된 ATSC 전송 시스템의 프레임 구조에 관한 연구 (A Frame Structure of Modified ATSC Transmission Systems for Terrestial 3D HDTV Broadcasting)

  • 오종규;김준태
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.803-814
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지상파 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 수정된 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 전송 시스템 [2]을 위한 시변다중경로채널에 강인한 프레임 구조를 제안하고 성능을 측정하였다. 수정된 ATSC 전송 시스템 [2]은 기존 ATSC 전송 시스템[1]의 채널 부호화부를 수정하고, 변조 성상도를 증가 시키면서 적정한 수준의 TOV (Threshold of Visibility)에서의 전송 용량 증대 가능성을 확인하였다. 이를 토대로, 증가된 전송 데이터 전송률에 대한 순수 데이터 전송률을 최대한 보장하면서 시변다중경로채널에서 효율적으로 채널을 추정하고 복구하기 위해, ISI (Inter Symbol Interference)를 방지하기 위한 프레임 헤더의 보호구간에 알려진 PN (Pseudorandom Noise) 심벌을 삽입하였다. PN 심벌을 보호 구간에 이용할 경우 시간 영역에서 채널 임펄스 응답 (CIR: Channel Impulse Response)을 추정하여, 주파수 영역에서의 채널 보상을 가능케 하여 정확한 채널 추정 및 보상을 수행할 수 있다. 또한 수신기의 속도에 따른 다양한 최대 도플러 주파수가 존재하는 채널에 강인한 프레임 구조들을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수정된 ATSC 전송 시스템에 제안된 프레임 구조를 적용하여 TU (Typical Urban)-6 채널에서의 SER (Symbol Error Rate) 성능을 측정하였다.

1.8GHz 대역용 배열 구조 안테나 연구 (Study on the Array type antenna of 1.8GHz)

  • 박용욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.929-934
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    • 2016
  • 본 논문에서는 1.8 GHz 대역의 배열 안테나를 연구하였다. 선로 방식으로는 마이크로 스트립 방식을 채택하였고 특성 평가를 위해 안테나 제작 및 특성을 측정하였다. 각 선로방식의 안테나에 대한 주파수와 반사손실에 관한 파라미터 특성을 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 통해 분석하고 이것을 이용하여 안테나를 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 1.8GHz LTE 대역에서 사용 가능한 $1{\times}2$ 배열 안테나를 설계하고, 설계된 안테나를 유전율 4.4, 두께 0.8mm인 FR4-epoxy 기판을 사용 하여 포토리소그래피 방법으로 안테나를 제작하였다. 제작된 안테나는 최종적으로 회로망 분석기(Network Analyzer)를 통해 안테나 특성을 분석하였다. 측정된 안테나의 주파수 특성은 시뮬레이션 결과와 잘 일치하여 본 연구의 타당성을 확인 할 수 있었다. 제작된 $1{\times}2$ 배열 안테나는 중심주파수 1.82 GHz, 입력반사손실 -30.5 dB, 임피던스 $49.6{\Omega}$의 결과 값을 보였다.

다구찌 기법을 이용한 이종재료 경사 홀 클린칭 접합부 수평 방향 접합강도 예측 및 검증 (Prediction and Verification of Lateral Joining Strength for Tapered-Hole Clinching using the Taguchi Method)

  • 강동식;박으뜸;;강범수;송우진
    • 소성∙가공
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    • 제25권1호
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    • pp.36-42
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    • 2016
  • Fiber metal laminates (FMLs) are well known for improved fatigue strength, better impact resistance, superior damage tolerance and slow crack growth rate compared to traditional metallic materials. However, defects and loss of strength of a composite material can occur due to the vertical load from the punch during the joining with a dissimilar material using a conventional clinching method. In the current study, tapered-hole clinching was an alternative process used to join Al 5052 and FMLs. The tapered hole was formed in the FML before the joining. For the better understanding of static and dynamic characteristics, a clinched joining followed by a tensile-shear test was numerically simulated using the finite element analysis. The design parameters were also evaluated for the geometry of the tapered hole by the Taguchi method in order to improve and compare the lateral joining strength of the clinched joint. The influence of the neck thickness and the undercut were evaluated and the contribution of each design parameter was determined. Then, actual experiments for the joining and tensile-shear test were conducted to verify the results of the numerical simulations. In conclusion, the appropriate combination of the design parameters can improve the joining strength and the cross-sections of the tapered-hole clinched joint formed in the actual experiments were in good agreement with the results of the numerical simulations.

Comparative Study on Microwave Probes for Plasma Density Measurement by FDTD Simulations

  • Kim, D.W.;You, S.J.;Na, B.K.;Kim, J.H.;Chang, H.Y.;Oh, W.Y.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.218.1-218.1
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    • 2014
  • In order to measure the absolute plasma density, various probes are proposed and investigated and microwave probes are widely used for its advantages (Insensitivity to thin non-conducting material deposited by processing plasmas, High reliability, Simple process for determination of plasma density, no complicate assumptions and so forth). There are representative microwave probes such as the cutoff probe, the hairpin probe, the impedance probe, the absorption probe and the plasma transmission probe. These probes utilize the microwave interactions with the plasma-sheath and inserted structure (probe), but frequency range used by each probe and specific mechanisms for determining the plasma density for each probe are different. In the recent studies, behaviors of each microwave probe with respect to the plasma parameters of the plasma density, the pressure (the collision frequency), and the sheath width is abundant and reasonably investigated, whereas relative diagnostic characteristics of the probes by a comparative study is insufficient in spite of importance for comprehensive applications of the probes. However, experimental comparative study suffers from spatially different plasma characteristics in the same discharge chamber, a low-reproducibility of ignited plasma for an uncertainty in external discharge parameters (the power, the pressure, the flow rate and so forth), impossibility of independently control of the density, the pressure, and the sheath width as well as expensive and complicate experimental setup. In this paper, various microwave probes are simulated by finite-different time-domain simulation and the error between the input plasma density in FDTD simulations and the measured that by the unique microwave spectrums of each probe is obtained under possible conditions of plasma density, pressure, and sheath width for general low-temperature plasmas. This result shows that the each probe has an optimum applicable plasma condition and reliability of plasma density measurement using the microwave probes can be improved by the complementary use of each probe.

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