• 제목/요약/키워드: Advanced Calculation Methods

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VINUS: A neutron transport solver based on the variational nodal method for reactor core analysis

  • Zhulun Li;Xubo Ma;Longxiao Ma;Teng Zhang;Zhirui Du
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권10호
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    • pp.4195-4206
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    • 2024
  • Compared to traditional transverse integration methods, the variational nodal method, with its unique advantages, is more suitable for high-fidelity calculations of reactor physics in reactors with complex geometries and finer detail descriptions. In this study, the basic theory of the variational nodal method was derived and the VINUS code is developed. The neutron solver based on this method is adaptable to various geometric models, and showcased the code's fundamental framework. On this basis, a set of self-designed macroscopic cross-section benchmarks, actual macroscopic cross-section benchmark VVER-440, and few-group microscopic cross-section benchmark RBEC-M for fast spectrum reactors were used to verify different functionalities of VINUS. The results were shown that VINUS code maintains good computational accuracy and convergence trends. For the VVER-440 benchmarks, the deviation of keff of VINUS from reference is less than 100 pcm, and the maximum power deviation is less than 4 %. For the RBEC-M, the deviation of keff is 125 pcm, and the maximum power deviation is less than 5 %. These outcomes collectively demonstrate the solver's potential for engineering applications in future advanced reactor designs.

Spiral scanning imaging and quantitative calculation of the 3-dimensional screw-shaped bone-implant interface on micro-computed tomography

  • Choi, Jung-Yoo Chesaria;Choi, Cham Albert;Yeo, In-Sung Luke
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제48권4호
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    • pp.202-212
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    • 2018
  • Purpose: Bone-to-implant contact (BIC) is difficult to measure on micro-computed tomography (CT) because of artifacts that hinder accurate differentiation of the bone and implant. This study presents an advanced algorithm for measuring BIC in micro-CT acquisitions using a spiral scanning technique, with improved differentiation of bone and implant materials. Methods: Five sandblasted, large-grit, acid-etched implants were used. Three implants were subjected to surface analysis, and 2 were inserted into a New Zealand white rabbit, with each tibia receiving 1 implant. The rabbit was sacrificed after 28 days. The en bloc specimens were subjected to spiral (SkyScan 1275, Bruker) and round (SkyScan 1172, SkyScan 1275) micro-CT scanning to evaluate differences in the images resulting from the different scanning techniques. The partial volume effect (PVE) was optimized as much as possible. BIC was measured with both round and spiral scanning on the SkyScan 1275, and the results were compared. Results: Compared with the round micro-CT scanning, the spiral scanning showed much clearer images. In addition, the PVE was optimized, which allowed accurate BIC measurements to be made. Round scanning on the SkyScan 1275 resulted in higher BIC measurements than spiral scanning on the same machine; however, the higher measurements on round scanning were confirmed to be false, and were found to be the result of artifacts in the void, rather than bone. Conclusions: The results of this study indicate that spiral scanning can reduce metal artifacts, thereby allowing clear differentiation of bone and implant. Moreover, the PVE, which is a factor that inevitably hinders accurate BIC measurements, was optimized through an advanced algorithm.

최소주거기준에 대한 비교 연구 (A Comparative Study on the Housing Standard)

  • 김도연;김민경;윤재신;전남일
    • 한국주거학회:학술대회논문집
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    • 한국주거학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.203-208
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    • 2008
  • The purpose of the study is to establish the concept of residential standard, and at the same time to investigate the area of the minimum residential standard in the countries of the world through the preceding studies. In addition, it also aims at establishing the objective residential standard by comparing the residential standard of Korea with that of foreign countries, examining the problems and finding out the matters to be improved through the comparison of the residential standard in advanced countries with the minimum residential standard of Korea. The standard residential area, derived from the process of examining the minimum residential standard, will be used as the basic material for the calculation of the reasonable area in the surface plan for the study of low-cost housing development. The method of the study is to establish the concept of residential standard and at the same time to find out the problems in the minimum residential standard of Korea and improvement methods through the comparison of the residential standards in other countries. As the result of the studies focused on the area among the residential standards, it is found out that the Korea's residential area per capita is established as the least in comparison with that of advanced countries. The real area decided depending on the size of social space suitable for living can play a role in improving the degree of satisfaction in the person's living in the residential area. Therefore, it is urgently necessary to make a depth study on the surface area of the minimum residential standard, and it is also required to propose the residential standard and directions for the improvement of the qualitative level rather the quantitative expansion of residential structures.

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트란스-1,2-비스피라질에틸렌에 대한 분광학적 연구 (Spectroscopic Studies of trans-1,2-Bispyrazylethylene)

  • 심상철;강한영
    • 대한화학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.239-244
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    • 1978
  • Stilbene 유도체인 trans-1,2-bispyrazylethylene에 대한 분광학적 연구를 행하였다. 보통의 자외선 흡수스펙트럼에서는 $n{\rightarrow}{\pi}^*$ 흡수밴드는 에너지가 비슷한 ${\pi}{\rightarrow}{\pi}^*$ 흡수밴드에 가려져서 나타나지 않는데 2차 미분 스펙트럼과 저온(77˚K)에서의 스펙트럼으로 부터 $n{\rightarrow}{\pi}^*$ 흡수 밴드를 확인할 수가 있었다. 또한 ${\pi}{\rightarrow}{\pi}^*$ 흡수밴드들의 전이에너지를 PPP-SCF-CI MO 방법으로 계산한 결과 스펙트럼에서 얻은 값과 잘 일치했다. 형광스펙트럼, 형광편광스펙트럼, 그리고 PPP-SCF-CI MO 방법에 의한 계산으로부터 형광을 내는 상태는 $^1({\pi},\;{\pi}^*)$ 상태임을 알 수가 있었으며 이것은 형광에 대한 alkaline salt effect의 결과와 일치한다.

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인공위성의 3축 모델링과 진동억제를 포함한 소각선회 (3-Axis Modeling and Small Angle Maneuver Including Vibration Suppression for a Satellite)

  • 이대우;조겸래
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.103-113
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    • 2000
  • 유연체 부착물을 갖는 인공위성의 수학적 모델링에 관한 방법은 몇 가지들이 있다. 본 논문에서는 FEM에 비해 차수가 낮아 계산시간을 줄일 수 있는 근사화 방법중 하나인 추측모드법을 사용한 하이브리드 라그랑지 방정식을 유도하였다. 이것들은 각속도에 관한 세개의 식들과 유연변위에 관한 두개의 식들로 이루어지며, 위성 본체와 태양전지판의 상호작용을 표현한다. 자세제어에 있어서, 제어법칙은 제어입력뿐만 아니라 진동억제를 포함한 성능지수를 최소화하도록 설계하였다. 이 목적을 위해 본 논문은 LQG와 LQG/LTR 제어기를 사용하였고, 결과로는 진동억제를 고려한 소각선회 성능을 보여준다. 특히, 본 논문에서는 특이시스템을 특이값 분리에 의한 비특이시스템 가정법을 통한 LQG/LTR 설계를 보여준다.

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비트 플레인을 이용한 움직임 추정기 설계에 관한 연구 (A Study on Motion Estimator Design Using Bit Plane)

  • 박종진;이권철;김은원;조원경
    • 정보학연구
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    • 제3권2호
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    • pp.39-47
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    • 2000
  • 영상처리분야는 많은 데이터를 포함하는 고화질의 동영상을 고속으로 전송하기 위하여 압축기법을 필수적으로 사용하고 있다. 동영상 정보의 압축기법 중에서 시간적 중복성을 제거하는데는 움직임 추정기법을 사용한다. 본 논문에서는 완전탐색 블록정합 움직임 추정기를 설계하는데 있어서 DCT DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단하여 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 비트 플레인(bit Plane)을 이용하여 그 중에 3비트만 선택하는 비교선택기를 I-Picture에 적응적으로 적용하고, P와 B Picture에서도 같은 선택 비트를 사용하는 구조를 제안하였다. 이 제안된 구조를 기준블록 $8{\times}8$, 탐색영역 $23{\times}23$, $352{\times}288$ Grayscale 표준비디오영상에 C언어로 모델링하여 기존 완전탐색기법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이가 나타남을 알 수 있었고, 이렇게 검증된 움직임 추정기를 VHDL으로 설계하였다. 합성한 결과 본 논문에서 제안한 방법이 크기에서 기존구조 I에서는 38.3%, 기존구조II에서는 30.7% 줄일 수 있었음을 보여주었고, 메모리에서 기존구조 I, II보다 31.3% 줄일 수 있었음을 보여주었다.

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주변고정 장방형 평판에 있어서 임의점 가진에 의한 고체전파음의 예측 (An estimate of structure-borne sound by the excitation at an arbitrary point on the rectangular plate with fixed edges)

  • 김의간
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.21-34
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    • 1988
  • Machinery enclosures are widely adopted to reduce the noise emission in various fields of application. Emitted noise, which is due to the vibration of enclosure's outer surface, is composed of two kinds of sound with different path of propagation. One is the "structure-borne sound", while the other is "air-borne sound". In order to get a most efficient machinery enclouser a prudent consideration upon the above structure-borne and air-borne sound is required, as the guiding principle of contermeasure for each noise is quite different. The controlling of input vibration and its isolation are major subjects for the structure-borne sound, and the specifications of absorbing members and damping panels are the major related matters for the air-borne sound. Hence, it seems very efficient to separate the total sounds into two categories with a great accuracy when one think of further reduction of noise from the existing enclosure, although its separating methods have not been made clear for many years. Author proposes an application method of experimental modal analysis to extract the structure-borne sound from the measured total radiation sound, as the air-borne sound is deduced by the vectorial difference between the measured total radiation sound and the calculated structure-borne sound. In order to calculate the correct structure-borne sound by the excitation at an arbitrary point on the enclosure structure, it is important to decide 1) how to estimate the enclosure's surface vibration velocity and 2) how to compute the radiation sound which is considered as the effect of vibration modes of enclosure surface. The former can be solved with total frequency response function calculated by the application of experimental modal analysis. The latter is to be solved by the author's new approaches for radiation sound computation by means of the Rayleigh's integral equation and the boundary-element method applied complex surface vibration velocity. As a first step, structure-borne sound by the excitation at an arbitry point on the rectangular plate with fixed edges, has been calculated to verified the reliability of the developed computation methods. The results of calculation show good agreements with those of the actual measurements.actual measurements.

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지형정보시스템기법을 이용한 친환경적 골프코스 설계 (Application of Geographical Information System on Golf Course Design for Reduction of Environmental Impacts)

  • 주영규;이활희;이무춘
    • 아시안잔디학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.93-105
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    • 2006
  • 최근 많은 수의 골프장 건설로 인하여 국토의 상당면적이 원지형의 변화 또는 파괴되고 있으며 주변 생태계가 급속한 변이를 겪고 있다. 골프코스 건설을 위해서는 정밀하고 효율적인 설계를 요하지만 기존의 통상적 설계방식으로는 사업의 방대성으로 인한 설계자료의 처리에 한계를 가지고 있었다. 특히 공사 후의 경관 변화에 대한 예측이나 환경영향 저감대책에 대하여 적절한 대안을 제시할 적절한 수단이 없었다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 지형정보시스템(GIS)을 골프코스 설계에 적용하여 건설에 따른 물리적 영향을 최소화시킬 수 있는 친환경적인 골프코스 설계 기법개발에 대하여 연구하였다. 연구된 내용은 지형정보시스템을 기초자료입력 단계에서부터 최종 성과물 단계까지 적용시켜 전 설계과정을 전산화하며, 부수적으로 골프 경기의 기능적 효과 증대 토지이용의 적정성, 코스유지 관리의 용이성 등을 사전 검토할 수 있는 친환경적 전산설계기법을 개발 연구하였다.

국내 항타강관말뚝 설계법의 신뢰성평가 (Reliability Estimation of Static Design Methods for Driven Steel Pipe Piles in Korea)

  • 허정원;박재현;김경준;이주형;곽기석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권12호
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    • pp.61-73
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    • 2007
  • 본 논문에서는 국내 하중저항계수설계법 개발의 일환으로 구조물기초설계기준에 적용된 항타강관말뚝의 두 정역학적 지지력공식에 대하여 대표적인 신뢰성분석기법인 일차신뢰도법(FORM)과 몬테카를로 시뮬레이션(MCS)을 이용한 강도 높은 신뢰성해석을 수행하고 그 신뢰성수준을 평가하였다. 두 정역학설계법에 대한 저항편향계수는 대표 측정지지력과 설계지지력을 비교함으로써 평가하였다. 국내 정재하시험 및 지반조사 자료를 수집하여 말뚝의 측정 극한지지력을 결정하였고, 정역학적 지지력공식과 Meyerhof 경험식을 이용하여 설계 극한지지력을 산정하였다. 정확하고 효율적인 신뢰성평가를 위해 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 저항편향계수의 통계치를 이용하여 명시적 형태의 간편법인 평균일계이차모멘트법(MVFOSM)과 개선된 방법인 일차신뢰도법 및 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 신뢰성해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한 신뢰성 분석에 대한 주요 확률변수의 영향정도와 민감도를 파악하기 위하여 매개변수연구를 수행하였다.

광양지역에 적합한 항타강관말뚝의 목표신뢰성지수 및 저항계수 산정 (Resistance Factor and Target Reliability Index Calculation of Static Design Methods for Driven Steel Pipe Pile in Gwangyang)

  • 김현태;김대현;임재춘;박경호;이익효
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8128-8139
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    • 2015
  • 최근 구조물 기초 분야에 대한 한계상태설계법이 국제적인 기술표준으로 요구됨에 따라 연구기반이 미약한 연약지반 개량공법에 대한 하중저항계수설계법 개발의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 신뢰성 분석을 통해 항타강관말뚝의 목표신뢰성지수 및 저항계수를 산정하여 기초 구조물에 대한 LRFD code를 개발하고자 하였다. 프로그램의 검증을 위해 광양지역 16개의 항타말뚝 재하시험 결과와 2008년 한국건설기술연구원에서 이용된 57개의 항타말뚝 재하시험 결과를 취합하였다. 구조물기초설계기준에서 제안하고 있는 두가지 정역학적 설계공식에 대해서 대표 측정지지력과 설계지지력을 비교함으로써 저항편향계수를 평가하였고, 저항편향계수의 통계특성을 이용하여 일차신뢰도법 및 몬테카를로 실뮬레이션에 의한 신뢰성 분석을 실시하였다. 그 결과, 항타강관말뚝의 목표 신뢰성지수 2.0, 2.33, 2.5에 대해서 선단부 N치 50이하인 경우 두 지지력 공식의 저항계수는 각각 0.611~0.684, 0.821~0.537, 선단부 N치 50이상인 경우 각각 0.608~0.545, 0.749~0.643으로 제안되었다. 본 연구결과는 향후 다양한 기초구조물 및 지반구조물의 하중저항계수설계법 개발을 위한 자료로서 그 활용성이 있을 것이다.