• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권5호
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• pp.100-112
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• 2021

빅데이터의 등장과 더불어 교통 상태 예측은 과거 이력 데이터 분석 방식에 힘을 싣고 발전되어 왔으나, 이 방법은 관측된 적 없는 돌발 상황에 충분히 대응하지 못한다는 약점이 있다. 본 연구에서는 기계학습과 시뮬레이션 기법의 융합을 통해 돌발 상황 발생 시 교통 상태 예측 정확도 감소를 보완할 수 있는 예측 기법을 제시한다. 데이터 기반 방식의 맹점은 과거에 관측된 적 없는 데이터 패턴이 인지되었을 때 드러난다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 이용하여 과거 이력 데이터를 보강하는 방법으로 문제를 해결하고자 하였다. 제시한 방법은 기계학습 기반의 교통 예측을 수행하고, 예측 결과와 실시간으로 수집되는 교통 데이터를 지속적으로 비교하여 돌발 상황 발생 여부를 판단한다. 돌발 상황이 인지되었을 시, 시뮬레이션을 통해 생성한 데이터베이스를 활용하여 예측을 수행한다. 본 연구에서 제시한 방법은 실제 도로 구간을 대상으로 검증되었으며, 검증 결과 돌발 상황에서의 교통 상태 예측 정확도 향상을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 융합 교통 예측 방법은 향후 교통 예측 고도화에 이바지할 수 있을 것으로 전망된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1834-1845
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• 2021

Liquid lead-bismuth cooled fast reactor is one of the most promising reactor types among the fourth-generation nuclear energy systems. The flow and heat transfer characteristics of lead-bismuth eutectic (LBE) are completely different from ordinary fluids due to its special thermal properties, causing that the traditional Reynolds analogy is no longer recommended and appropriate. More accurate turbulence flow and heat transfer model for the liquid metal lead-bismuth should be developed and applied in CFD simulation. In this paper, a specific CFD solver for simulating the flow and heat transfer of liquid lead-bismuth based on the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model was developed based on the open source platform OpenFOAM. Then the advantage of proposed model was demonstrated and validated against a set of experimental data. Finally, the simulation of LBE turbulent flow and heat transfer in a 7-pin wire-wrapped rod bundle with the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model was carried out. The influence of wire on the flow and heat transfer characteristics and the three-dimensional distribution of key thermal hydraulic parameters such as temperature, cross-flow velocity and Nusselt number were studied and presented. Compared with the traditional SED model with a constant Pr_t = 1.5 or 2.0, the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model is more accurate on predicting the turbulence flow and heat transfer of liquid lead-bismuth. The average relative error of the k - 𝜀 - k_𝜃 - 𝜀_𝜃 model is reduced by 11.1% at most under the simulation conditions in this paper. This work is meaningful for the thermal hydraulic analysis and structure design of fuel assembly in the liquid lead-bismuth cooled fast reactor.

• 감성과학
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• 제23권4호
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• pp.33-40
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• 2020

자동차 고급화 추세에 따라 소비자의 차량 실내 환경에 대한 관심이 증가함에 따라 자동차의 기본적 성능뿐만아니라 실내 쾌적성 향상에 관심이 증대되고 있다. 또한 자동차 실내 쾌적성에 대한 연구는 운전자에게 만족을 제공하는데 그치지 않고, 운전자의 불쾌지수 및 스트레스를 낮추어서 교통사고의 위험을 줄이는데 기여할 수 있기 때문에 매우 중요한 연구 주제이다. 따라서 본 연구에서는 운전자의 뇌파측정을 통해 통풍시트의 온도변화에 따른 쾌적감 변화와 쾌적온도를 알아보고, 온도변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 차이를 탐색하고자 하였다. 연구결과 첫째 통풍시 트의 온도가 22℃, 25℃, 28℃에서 각각의 실험군을 비교한 결과 28℃보다 25℃에서 통계적으로 유의하게 쾌적감이 더 높게 나타났다. 둘째 통풍시트 온도 변화에 따른 남녀간 쾌적감에 대한 실험결과 남성과 여성이 온도에 따라 느끼는 쾌적감은 통계적으로 유의한 차가 없는 것으로 나타났다. 향후 자동차의 실내온도와 통풍시트의 온도 변화에 따른 운전자의 쾌적감 변화를 파악하여 상관관계를 분석한다면, 운전자의 쾌적성을 확보하여 휴먼에러로 인한 교통사고를 낮출수 있을 뿐만 아니라 자동차의 전기에너지의 사용량을 줄일 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.404-411
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• 2019

곡교천 유역의 홍수-유출 특성을 파악하는 연구를 수행하기 위하여 HEC-HMS 모형을 적용하였다. 이 유역은 일부 소유역에서 대규모 농업용 저수지가 있어 소유역으로부터 발생한 초기 유출이 저수지에 의해서 상당량 저류되는 특징을 갖고 있다. 이러한 현상을 반영하기 위하여 3가지 침투모의 방법을 사용하였으며, 방법 1은 기존의 유출곡선지수법, 방법 2는 방법 1에 표면법 기능을 추가한 방법, 방법 3은 초기 및 일정손실율 방법이다. 모형은 3가지 방법으로 손실계산, Clark의 단위도법으로 강우의 직접유출 변환, 지수함수적 감소법으로 기저유량, Muskingum 법으로 하도추적 하는 과정을 포함한다. 모형에서 최적화 기법을 시행착오법과 병행하여 최적화 변수를 도출하였다. NSE, RAR, and PBIAS 등의 평가지표를 사용하여 모형의 보정을 수행하였다. 유출체적, 첨두유량, 첨두발생시각 등에 대하여 모의치와 실측치를 비교한 결과 초기손실을 반영할 수 있도록 설계된 방법2와 3에서 우수한 결과를 나타낸 반면, 그렇지 못한 방법 1은 모의치와 실측치의 차이가 큰 것으로 나타났다. 복합 강우인 경우에 방법 3은 방법 2에 비하여 좋은 결과를 나타내지 못하였다. 결론적으로 방법 2가 단일 강우나 복합강우 모두 좋은 결과를 주는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 정책입안자가 홍수관리대책을 수립하는 데 유용한 도구로서 사용되어 질 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.8-15
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• 2019

영구자석 동기전동기는 벡터제어를 통해 우수한 효율로 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 영구자석 동기전동기의 벡터제어를 위한 회전자 위치정보는 회전자 위치센서 또는 회전자 위치 추정기를 이용하여 검출한다. 회전자 위치추정기를 이용한 센서리스 제어로 가장 많이 적용되고 있는 모델기반 센서리스 제어는 역기전력기반의 센서리스 제어와 영구자석의 자속기반 센서리스 제어로 구분할 수 있다. 역기전력 기반의 센서리스 제어는 역기전력이 속도에 비례하므로 저속에서 회전자의 위치 추정성능이 떨어지는 단점이 있다. 자속기반 센서리스 제어의 경우 회전자 위치추정을 위한 영구자석의 자속의 크기는 속도에 관계없이 일정하기 때문에 넓은 속도 영역에서 회전자의 위치 추정성능이 우수하다. 하지만 모델기반 센서리스 제어는 영구자석 동기전동기의 수학적 모델을 이용하기 때문에 전동기 상수의 변화에 따라 회전자 위치 추정 성능이 영향을 받는다. 본 논문에서는 두 가지 모델기반 센서리스 제어 방법에 대해 고정자 저항 및 인덕턴스의 전동기 상수 오차가 -30% ~ 30%로 변동하였을 때 역기전력 추정 성능, 자속 추정 성능, 회전자의 위치추정 성능을 이론적으로 비교, 분석하고 모의해석 및 실험으로 검증하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.801-806
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• 2018

게르마늄 결정은 검출에 유용하지 않지만, 광자를 강하게 약화하기 때문에 효율성 저하를 일어키는 불감층을 가지고 있다. 따라서 제조업체가 제공하는 데이터를 검출기 시뮬레이션 모델에 사용하면 계산된 효율성과 측정된 효율성 사이에 약간의 큰 차이가 나타난다. 고순도 게르마늄(HPGe) 검출기의 모양과 치수는 CT 스캔을 통해 몬테카롤롤 시뮬레이션을 위해 형상을 정확하게 형상화하였다. 이 결과 불감층 두께 증가가 효율 감소과정에 미치는 영향을 연구하고자 한다. 불감층의 조정은 50 - 1500 keV의 에너지 범위에서 측정 효율과 시뮬레이션 효율 사이의 ${\pm}3%$의 상대편차와 함께 좋은 일치임을 확인하였다. 불감층 두께에 변화를 주어 시뮬레이션 데이터를 비교하였다. 몬테카롤로 시뮬레이션 결과를 실험 결과와 비교하여 새로운 불감층 두꼐를 얻었다. 1.4와 1.6 mm 두께의 End Cap 시뮬레이션 모델에서 1.5mm 두께의 End Cap시뮬레이션 모델에 대한 불감층 두꼐 결과의 차이는 End Cap 치수의 정확성으로 인한 체계적인 오류였다. 통계적 오류와 체계적 오류를 고려한 후, 검출기의 불감충 두께는 $1.02{\pm}0.14mm$로 도출되었다. 따라서 불감층 두께의 증가는 효율성 감소에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.272-277
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• 2018

Background: Studying the ecosystem carbon cycle requires analysis of interrelationships between soil respiration (Rs) and the environment to evaluate the balance. Various methods and instruments have been used to measure Rs. The closed chamber method, which is currently widely used to determine Rs, creates a closed space on the soil surface, measures $CO_2$ concentration in the inner space, and calculates Rs from the increase. Accordingly, the method is divided into automatic or manual chamber methods (ACM and MCM, respectively). However, errors of these methods and differences in instruments are unclear. Therefore, we evaluated the characteristics and difference of Rs values calculated using both methods with actual data. Results: Both methods determined seasonal variation patterns of Rs, reflecting overall changes in soil temperature (Ts). ACM clearly showed detailed changes in Rs, but MCM did not, because such small changes are unknown as Rs values are collected monthly. Additionally, Rs measured using MCM was higher than that using ACM and differed depending on measured plots, but showed similar tendencies with all measurement times and plots. Contrastingly, MCM Rs values in August for plot 4 were very high compared with ACM Rs values because of soil disturbances that easily occur during MCM measurements. Comparing Rs values calculated using monthly means with those calculated using MCM, the ACM calculated values for monthly averages were higher or lower than those of similar measurement times using the MCM. The difference between the ACM and MCM was attributed to greater or lesser differences. These Rs values estimated the carbon released into the atmosphere during measurement periods to be approximately 57% higher with MCM than with ACM, at 5.1 and $7.9C\;ton\;ha^{-1}$, respectively. Conclusion: ACM calculated average values based on various Rs values as high and low for measurement periods, but the MCM produced only specific values for measurement times as representative values. Therefore, MCM may exhibit large errors in selection differences during Rs measurements. Therefore, to reduce this error using MCM, the time and frequency of measurement should be set to obtain Rs under various environmental conditions. Contrastingly, the MCM measurement is obtained during $CO_2$ evaluation in the soil owing to soil disturbance caused by measuring equipment, so close attention should be paid to measurements. This is because the measurement process is disturbed by high $CO_2$ soil concentration, and even small soil disturbances could release high levels into the chamber, causing large Rs errors. Therefore, the MCM should be adequately mastered before using the device to measure Rs.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.227-235
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• 2018

본 연구는 가상현실 콘텐츠 경험 이전에 기본 주시눈 위치의 패턴을 이용해 영상멀미의 민감도를 예측할 수 있는 방법론 개발에 그 목적이 있다. 본 실험에는 20명 (여자 10명, 평균 나이: $28.42{\pm}3.17$세)의 피험자가 참여하였다. 실험 참가자들은 5분 동안 기본 주시눈 위치의 패턴을 측정하고 가상현실 콘텐츠를 15분 동안 시청하였다. VR 콘텐츠 시청 후에 'Simulator Sickness Questionnaire (SSQ)' 설문을 통해 영상멀미에 대한 주관적인 경험을 실험 참가들로부터 보고 받았다. 기본 주시눈 패턴과 SSQ 점수는 피어슨 상관분석 및 독립성분 t검정을 통해 유의성을 확인하고 다중회귀분석을 통해 예측모델을 도출하였다. 분석결과, 기본 주시눈 위치의 패턴 (PCPA & PCPR)은 SSQ 점수와 통계적으로 유의한 차이가 있었고 강한 혹은 중간 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한, 도출된 예측모델은 새로운 실험참가자 10명을 대상으로 정확도를 검증하였고 설문과 예측모델에 의한 SSQ 점수 사이에 강한 양의 상관관계와 낮은 편차가 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.604-609
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• 2019

최근 도로시설물의 신설, 도로명 안내표지와 같은 새로운 표지의 설치, 중요시설물의 증가로 도로표지에 대한 각종 민원들이 발생하고 있다. 도로표지관련규정과 부합하지 않는 표지들 또한 상당수 포함되어 있어 도로표지가 기본적으로 지향하는 안내지명 연계성, 위치 적합성, 일관된 도로표지 안내체계가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점들을 개선하기 위해 일반국도 8개 노선상의 방향표지, 이정표지, 경계표지, 노선표지 등 주요 표지를 대상으로 각종 오류사항들에 대하여 조사하였다. 또한, 오류표지들에 대한 정비 우선순위를 매기기 위해 등급별로 분류하였으며, 노선별 오류표지의 현황과 등급별 오류표지의 현황을 종합적으로 분석하였다. 분석된 자료를 기반으로 하여 도로표지가 안고 있는 전반적인 문제점을 도출하여 이에 대한 개선방안을 도출하였다. 향후 본 연구를 기반으로 하여 정부와 지방자치단체의 협력을 통해 도로표지를 보다 체계적으로 설치 및 관리가 이루어지면, 도로표지 담당자들의 업무효율성 증대는 물론 도로이용자에게 안전하고 편리한 도로표지 안내체계가 확립될 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제42권3호
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• pp.217-222
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• 2019

The purpose of this study is to evaluate the dose distribution by gantry rotation and MLC moving speed on treatment planning system(TPS) and linear accelerator. The dose analyzer phantom(Delta 4) was scanned by CT simulator for treatment planning. The planning target volumes(PTVs) of prostate and pancreas was prescribed 6,500 cGy, 5,000 cGy on VMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy) by TPS while MLC speed changed. The analyzer phantom was irradiated linear accelerator using by planned parameters. Dose distribution of PTVs were evaluated by the homogeneity index, conformity index, dose volume histogram of organ at risk(rectum, bladder, spinal cord, kidney). And irradiated dose analysis were evaluated dose distribution and conformity by gamma index. The PTV dose of pancreas was 4,993 cGy during 0.1 cm/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(5,000 cGy). The dose of spinal cord, left kidney, and right kidney were accessed the lowest during 0.1 cm/deg, 1.5 cm/deg, 0.3 cm/deg. The PTV dose of prostate was 6,466 cGy during 0.1 cm/deg leaf and gantry that was the most closest prescribed dose(6,500 cGy). The dose of bladder and rectum were accessed the lowest during 0.3 cm/deg, 2.0 cm/deg. For gamma index, pancreas and prostate were analyzed the lowest error 100% at 0.8, 1.0 cm/deg and 99.6% at 0.3, 0.5 cm/deg. We should used the optimal leaf speed according to the gantry rotation if the treatment cases are performed VMAT.