• 제목/요약/키워드: 3D-simulator

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UHF 대역 RFID 태그 안테나의 RCS(Radar Cross Sections) 분석 및 측정 (Analysis and Measurement of RCS for UHF Band RFID Tag Antennas)

  • 문효상;김남훈;이종욱;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.31-36
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    • 2007
  • RFID 시스템에서 태그 안테나의 성능을 평가하는 중요한 기준은 우수한 인식 거리라고 할 수 있다. 태그 안테나의 인식 거리를 결정하는 요인 중 가장 중요한 것이 Radar Cross Sections(RCS)이다. 본 논문에서는 수동형 RFID 시스템에서의 태그 안테나의 RCS값을 두 개의 송 수신 리더 안테나와 network analyzer를 가지고 간단하게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. Network analyzer로 송신 안테나에서 수신 안테나로 전달되는$S_{21}$ 값을 측정하고, 이것을 가지고 RCS 식으로 계산하여 RCS 값을 추정할 수 있다. 그리하여 RCS의 측정값, 시뮬레이션 값, 이론값을 서로 비교하였다. 측정에 사용된 태그 안테나는 2개의 다이폴 타입 태그 안테나와 1개의 금속 태그, 1개의 inductively coupled 태그 안테나를 사용하였다. 실험 결과 다이폴 타입 태그에 경우는 측정 값, 시뮬레이션값, 이론값이 거의 일치하고 다른 구조의 태그는 근사적으로 RCS 값을 추정할 수 있다.

Integrated fire dynamics and thermomechanical modeling framework for steel-concrete composite structures

  • Choi, Joonho;Kim, Heesun;Haj-ali, Rami
    • Steel and Composite Structures
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    • 제10권2호
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    • pp.129-149
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    • 2010
  • The objective of this study is to formulate a general 3D material-structural analysis framework for the thermomechanical behavior of steel-concrete structures in a fire environment. The proposed analysis framework consists of three sequential modeling parts: fire dynamics simulation, heat transfer analysis, and a thermomechanical stress analysis of the structure. The first modeling part consists of applying the NIST (National Institute of Standards and Technology) Fire Dynamics Simulator (FDS) where coupled CFD (Computational Fluid Dynamics) with thermodynamics are combined to realistically model the fire progression within the steel-concrete structure. The goal is to generate the spatial-temporal (ST) solution variables (temperature, heat flux) on the surfaces of the structure. The FDS-ST solutions are generated in a discrete form. Continuous FDS-ST approximations are then developed to represent the temperature or heat-flux at any given time or point within the structure. An extensive numerical study is carried out to examine the best ST approximation functions that strike a balance between accuracy and simplicity. The second modeling part consists of a finite-element (FE) transient heat analysis of the structure using the continuous FDS-ST surface variables as prescribed thermal boundary conditions. The third modeling part is a thermomechanical FE structural analysis using both nonlinear material and geometry. The temperature history from the second modeling part is used at all nodal points. The ABAQUS (2003) FE code is used with external user subroutines for the second and third simulation parts in order to describe the specific heat temperature nonlinear dependency that drastically affects the transient thermal solution especially for concrete materials. User subroutines are also developed to apply the continuous FDS-ST surface nodal boundary conditions in the transient heat FE analysis. The proposed modeling framework is applied to predict the temperature and deflection of the well-documented third Cardington fire test.

크로마키를 이용한 증강현실 영상출력 연구 (A Study on the Augmented Reality Display for Educating Power Tiller Operator using Chroma-key)

  • 김유용;노재승;홍순중
    • 농업생명과학연구
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    • 제51권1호
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    • pp.205-212
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    • 2017
  • 경운기 시뮬레이터 운전자가 가상환경에서 교육에 몰입할 수 있도록 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여주는 증강 현실 기술을 구현하였다. 3D 카메라 입력 장치로부터 초당 30 frame 이상 속도로 경운기 모의 운전 장치의 영상을 획득한다. 획득된 현실 영상을 크로마키 처리하여 가상 현실과 결합하였다. RGB 영상의 HSI 변환 실험결과 색상 최대값 0.52, 최소값 0.153, 채도 최대값 0.57, 최소값 0.16, 명도 최대값 1, 최소값 0.12이 크로마키 처리를 위해 최적값이었다. 본 연구에서는 키패드를 이용하여 크로마키 처리된 현실 영상의 위치를 전 후 상 하 좌 우를 버튼으로 조정하여 초기 결합위치를 조정할 수 있고 최종 조정된 값은 저장하여 유지 관리되도록 하였다. 이를 토대로 초당 30프레임 이상의 속도로 가상현실과 크로마키 처리 영상을 결합한 증강현실 구현이 가능함을 보였다.

Mixde-mode simulation을 이용한 4H-SiC DMOSFETs의 계면상태에서 포획된 전하에 따른 transient 특성 분석 (Mixed-mode simulation of transient characteristics of 4H-SiC DMOSFETs - Impact off the interface changes)

  • 강민석;최창용;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.55-55
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    • 2009
  • Silicon Carbide (SiC) is a material with a wide bandgap (3.26eV), a high critical electric field (~2.3MV/cm), a and a high bulk electron mobility (${\sim}900cm^2/Vs$). These electronic properties allow high breakdown voltage, high frequency, and high temperature operation compared to Silicon devices. Although various SiC DMOSFET structures have been reported so far for optimizing performances. the effect of channel dimension on the switching performance of SiC DMOSFETs has not been extensively examined. In this paper, we report the effect of the interface states ($Q_s$) on the transient characteristics of SiC DMOSFETs. The key design parameters for SiC DMOSFETs have been optimized and a physics-based two-dimensional (2-D) mixed device and circuit simulator by Silvaco Inc. has been used to understand the relationship with the switching characteristics. To investigate transient characteristic of the device, mixed-mode simulation has been performed, where the solution of the basic transport equations for the 2-D device structures is directly embedded into the solution procedure for the circuit equations. The result is a low-loss transient characteristic at low $Q_s$. Based on the simulation results, the DMOSFETs exhibit the turn-on time of 10ns at short channel and 9ns at without the interface charges. By reducing $SiO_2/SiC$ interface charge, power losses and switching time also decreases, primarily due to the lowered channel mobilities. As high density interface states can result in increased carrier trapping, or recombination centers or scattering sites. Therefore, the quality of $SiO_2/SiC$ interfaces is important for both static and transient properties of SiC MOSFET devices.

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주행 및 교통 시뮬레이션을 이용한 공격운전이 교통류에 미치는 영향 분석 (Analysis of Impacts of Aggressive Driving Events on Traffic Stream Using Driving and Traffic Simulations)

  • 박수빈;김윤종;오철;최새로나
    • 대한교통학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.169-183
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    • 2018
  • 공격운전은 주변차량 운전자를 위협하며 주행하기 때문에 교통사고 발생 개연성이 높다. 따라서 공격운전의 법제도 마련, 검지, 관리방안 등 대책이 필요하다. 본 연구의 목적은 공격운전의 주행행태가 교통류에 미치는 영향을 분석하였다. Multi-agent 주행 시뮬레이션과 교통류 시뮬레이션 VISSIM을 이용하여 공격운전의 거동을 구현하였다. 교통류 시뮬레이션과 상충분석을 이용하여 공격운전이 교통운영효율성 및 교통안전성 측면에서 교통류에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 시나리오는 다양한 교통상황과 공격운전차량 비율을 고려하여 설정하였다. 상충분석 결과 일반적으로 공격운전 주행행태는 교통안전성을 감소시키는 것으로 나타났다. 교통운영효율성 분석결과 흥미로운 점은 서비스 수준 A, B, C 경우 공격운전차량 비율이 증가할수록 평균주행속도가 증가하였다. 이와 반대로 서비스 수준 D와 E인 경우 공격운전차량 비율이 증가할수록 평균주행속도가 감소하였다. 본 연구 결과는 공격운전을 줄이기 위한 교통안전정책 마련 시 기초자료로서 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

암반 공동 열에너지저장소 주변 암반의 수리적 조건에 따른 열-수리-역학적 연계거동 분석 (Effects of Hydrological Condition on the Coupled Thermal-Hydrological-Mechanical Behavior of Rock Mass Surrounding Cavern Thermal Energy Storage)

  • 박정욱;;이항복;류동우;신중호;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제25권2호
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    • pp.168-185
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    • 2015
  • 본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준($10^{-17}m^2$)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 $10^{-15}m^2$ 이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 $10^{-12}m^2$으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다.

Thin-Film Dielectric을 이용한 V-band Rotman Lens의 개발 (Development of a V-band Rotman Lens Using Thin-Film Dielectric)

  • 이장수;박상복;이동규;송생섭;이상효;소준호;권영우;서광석;천창율
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1073-1081
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    • 2006
  • 본 논문에서는 초박막 유전체 기술을 기반으로 하여 60 GHz에서 작동하는 위상 배열 안테나 시스템을 설계 하였다. Dividing/combining 손실을 줄이고 위장 변위기이 의한 손실을 피하기 위하여 Rotman Lens를 안테나의 feeder로 사용하였다. 설계된 렌즈는 3개의 빔 포트와 5개의 배열 포트, 그리고 2개의 더미 포트를 가지는 구조이다. 설계를 위한 시뮬레이션은 모멘트 기법을 사용하는 시뮬레이터로 수행되었다. 제작된 렌즈는 $58{\sim}62GHz$에서 ${\pm}2dB$ 이하의 진폭 편차와 ${\pm}5^{\circ}$ 이하의 위상 수차 특성을 보였다. 또한 5개의 배열 안테나를 이용하여 ${\pm}7^{\circ}$의 빔 조향 특성을 확인하였다.

3D 가상치매체험 프로그램이 치매에 대한 태도와 인식변화에 미치는 효과 (Effects of Dementia Experience using Virtual Reality on Public Awareness and Attitude toward Dementia Patients)

  • 정지운;김현택;박준혁
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.5-14
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    • 2018
  • 가상현실 치매체험 프로그램(EDuVR, Empathy for Dementia using Virtual Reality)은 환자가족, 조호자, 일반인들에게 치매환자에 대한 이해와 공감을 유도하기 위해 제주특별자치도 광역치매센터에서 개발한 360도 가상현실 콘텐츠이다. 치매에 대한 인식개선도구 개발의 필요성에 따라, 치매환자가 겪는 기억력, 지남력, 언어능력, 판단력과 같은 인지기능 저하와 이로 인한 일상생활의 어려움을 환자 일인칭 시점으로 체험하도록 하였다. 본 보고의 전반부에서는 EDuVR에 대하여 소개하였고 후반부에서는 EDuVR 체험이 인식개선에 미치는 효과를 기술하였다. 총 66명의 피험자를 EDuVR 집단(34명)과 교육집단(32명)에 할당한 후, 치매태도검사, 치매인식검사를 사전과 사후에 각각 측정하였다. EDuVR 집단은 추가적으로 VR 경험에 따른 멀미감과 현실감 수준을 측정하였다. 그 결과, 치매환자에 대한 태도 및 인식은 EDuVR의 체험에 따라 긍정적으로 변화하였으며, 이러한 변화는 치매교육의 효과와 다르지 않았다. EDuVR의 체험 후 유의한 수준으로 멀미를 느낀 사람은 1명에 불과하였다. 본 결과는 EDuVR은 짧은 체험시간만으로도 교육과 유사한 수준의 인식개선 및 태도변화를 일으키며, 멀미감이 크게 유발되지 않아 일반대중이 체험하기에 용이한 콘텐츠임을 시사한다. 즉, EDuVR은 치매에 대한 이해와 공감수준을 높이는 유용한 인식개선 도구이다.

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수치해석을 활용한 향상된 한국형 기준 고준위방사성폐기물 처분시스템의 열-수리-역학적 복합거동 성능평가 (A Numerical Study of the Performance Assessment of Coupled Thermo-Hydro-Mechanical (THM) Processes in Improved Korean Reference Disposal System (KRS+) for High-Level Radioactive Waste)

  • 김광일;이창수;김진섭
    • 터널과지하공간
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    • 제31권4호
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    • pp.221-242
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    • 2021
  • 기존의 한국형 기준 처분시스템의 처분 효율을 높인 향상된 한국형 기준 처분시스템(Improved Korean Reference Disposal System, KRS+)의 열-수리-역학적 복합거동 성능평가를 위해 TOUGH2-MP/FLAC3D를 이용한 수치모델링 연구가 수행되었다. 사용후핵연료 처분 이후 방사성 붕괴열에 의해 처분시스템의 온도가 상승하고, 방사성 붕괴열이 빠르게 감소함에 따라 온도가 감소하여 최대 온도가 설계기준 온도인 100℃를 넘지 않는 것으로 나타났다. 완충재의 초기 포화도는 온도 상승으로 인한 공극수의 증발로 인해 감소하였다가 주변 암반으로부터 지하수가 유입되어 처분 약 250년 후 포화 상태에 이르렀다. 암반에서는 완충재와 암반의 흡입력의 차이로 인해 암반에서 완충재로 지하수가 유입되어 처분 직후 포화도가 감소하다가 이후 원계 암반으로부터 지하수가 유입되어 포화 상태에 도달했다. 처분시스템 내 열응력과 팽윤압 발생에 의한 주변 암반의 파괴 가능성을 평가하고자 모어-쿨롱 파괴기준식과 스폴링 강도를 사용하였다. KRS+ 처분시스템의 처분공의 간격을 감소시키면서 처분시스템의 열적 거동 변화를 확인하였는데, 처분공 간격이 5.5 m 이하에서는 완충재의 설계 기준 온도를 초과하게 된다. 다만, 벤토나이트 완충재 부피의 56.1%의 온도는 90℃ 이하로 유지되었다. 본 연구에서 사용한 수치해석 기법은 향후 응력 모델, 지온 경사 및 입력 물성을 변화시킨 다양한 조건에서의 처분시스템의 THM 복합거동 성능평가에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

새로운 금속막대 커패시터를 적용한 감쇄모드 도파관 대역통과 여파기 (Evanescent-mode Waveguide Band-pass Filter Applied by Novel Metal Post Capacitor)

  • 김병문;윤리호;이상민;홍재표
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.775-782
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    • 2022
  • 본 논문에서는 보다 편리한 튜닝을 위해 Evanescent-Mode Rectangle Waveguide(EMRWG)에 삽입된 새로운 작은 직경의 원통형 포스트 커패시터를 제안하였다. EMRWG급전을 위한 제안된 구조는 입력 및 출력 끝에서 도파관과 동일한 너비와 높이를 갖는 단일 리지 직사각형 도파관을 사용하였다. 삽입된 포스트 커패시터는 EMRWG의 넓은 벽체 하부 중앙에 형성된 원형 홈과 상부에 삽입된 동심원기둥 포스트로 구성된다. 먼저 제안된 구조에 대한 등가회로 모델을 제시하였고, EMRWG와 단일 리지 도파관이 결합될 때 이상적인 변압기의 접합 서셉턴스와 권선비는 각각 HFSS(3d fullwave 시뮬레이터, Ansoft Co.)를 사용하여 두 가지 경우에 대해 시뮬레이션하였다. 얻어진 매개변수와 EMRWG의 특성을 이용하여 삽입된 기둥의 서셉턴스 및 공진 특성을 분석하였다. 중심주파수 4.5GHz, 대역폭 170MHz의 2포스트 필터는 WR-90 도파관을 이용하여 설계하였으며, 등가회로 모델에 대한 계산과 HFSS와 CST를 이용한 시뮬레이션 결과가 서로 일치하였다.