• 대한기계학회논문집
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• 제19권8호
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• pp.1950-1963
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• 1995

A modification of the approximate-factorization method is made to accelerate the convergency rate and to take sufficiently large Courant number without loss of accuracy. And a stable implicit finite-difference scheme for solving the incompressible Navier-Stokes equations employed above modified method is developed. In the present implicit scheme, the volume fluxes with contravariant velocity components and the pressure formulation in curvilinear coordinates is adopted. In order to satisfy the continuity condition completely and to remove spurious errors for the pressure, the Navier-Stokes equations are solved by a modified SMAC scheme using a staggered gird. The upstream-difference scheme such as the QUICK scheme is also employed to the right hand side. The implicit scheme is unconditionally stable and satisfies a diagonally dominant condition for scalar diagonal linear systems of implicit operator on the left hand side. Numerical results for some test calculations of the two-dimensional flow in a square cavity and over a backward-facing step are obtained using both usual approximate-factorization method and the modified one, and compared with each other. It is shown that the present scheme allows a sufficiently large Courant number of O(10$^{2}$) and reduces the computing time.

• 충청수학회지
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• 제33권1호
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• pp.165-171
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• 2020

In this paper we consider a mixed fractional Brownian motion (mfBm) with jumps. The prices of European barrier options can be evaluated by solving a partial integro-differential equation (PIDE) with variable coefficients, which is derived from the mfBm with jumps. The 2-step backward differentiation formula (BDF2 method) proposed in [6] is applied with the second-order convergence rate in the time and spatial variables. Numerical simulations are carried out to observe the convergence behaviors of the BDF2 method under the mfBm with the Kou model.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.246-253
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• 2013

본 논문에서는 유동의 안정된 흐름 제어를 위한 유동제어에 대해 다룬다. 전산유체역학 해석을 통해 제공된 대용량의 유동 데이터를 POD 방법을 통하여 축약하고, 제어측면에서 시간 및 주파수 영역에서의 분석에 근거하여 적절한 수준의 저차 모델링한다. 한편, 유동장 표면에 부착된 압력센서로부터 공간상의 유동상태 추정을 위해 신경망 구조를 갖는 유동추정기를 구성하고, 되먹임 유동제어기를 설계함으로써 유동제어루프를 구성한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권6호
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• pp.1310-1317
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• 2017

GASFLOW-MPI is a widely used scalable computational fluid dynamics numerical tool to simulate the fluid turbulence behavior, combustion dynamics, and other related thermal-hydraulic phenomena in nuclear power plant containment. An efficient scalable linear solver for the large-scale pressure equation is one of the key issues to ensure the computational efficiency of GASFLOW-MPI. Several advanced Krylov subspace methods and scalable preconditioning methods are compared and analyzed to improve the computational performance. With the help of the powerful computational capability, the large eddy simulation turbulent model is used to resolve more detailed turbulent behaviors. A backward-facing step flow is performed to study the free shear layer, the recirculation region, and the boundary layer, which is widespread in many scientific and engineering applications. Numerical results are compared with the experimental data in the literature and the direct numerical simulation results by GASFLOW-MPI. Both time-averaged velocity profile and turbulent intensity are well consistent with the experimental data and direct numerical simulation result. Furthermore, the frequency spectrum is presented and a -5/3 energy decay is observed for a wide range of frequencies, satisfying the turbulent energy spectrum theory. Parallel scaling tests are also implemented on the KIT/IKET cluster and a linear scaling is realized for GASFLOW-MPI.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권5호
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• pp.587-602
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• 2023

This article presents the numerical modelling of transient heat transfer in highly heterogeneous composite materials where the thermal conductivity, specific heat and density are assumed to be directional-dependent. This article uses a coupled finite element-finite difference scheme to perform the transient heat transfer analysis of unidirectional (1D) and multidirectional (2D/3D) functionally graded composite panels. Here, 1D/2D/3D functionally graded structures are subjected to nonuniform heat source and inhomogeneous boundary conditions. Here, the multidirectional functionally graded materials are modelled by varying material properties in individual or in-combination of spatial directions. Here, fully spatial-dependent material properties are evaluated using Voigt's micromechanics scheme via multivariable power-law functions. The weak form is obtained through the Galerkin method and solved further via the element-space and time-step discretisation through the 2D-isoparametric finite element and the implicit backward finite difference schemes, respectively. The present model is verified by comparing it with the previously reported results and the commercially available finite element tool. The numerous illustrations confirm the significance of boundary conditions and material heterogeneity on the transient temperature responses of 1D/2D/3D functionally graded panels.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제6권3호
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• pp.134-139
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• 2017

Objective: Dual-task interference is defined as decrements in performance observed when people attempt to perform two tasks concurrently, such as a verbal task and walking. The purpose of this study was to investigate the changes of gait ability according to the dual task interference in chronic stroke survivors. Design: Cross-sectional study. Methods: Ten chronic stroke survivors (9 male, 1 female; mean age, 55.30 years; mini mental state examination, 19.60; onset duration, 56.90 months) recruited from the local community participated in this study. Gait ability (velocity, paretic side step, and stride time and length) under the single- and dual-task conditions at a self-selected comfortable walking speed was measured using the motion analysis system. In the dual task conditions, subjects performed three types of cognitive tasks (controlled oral word association test, auditory clock test, and counting backwards) while walking on the track. Results: For velocity, step and stride length, there was a significant decrease in the dual-task walking condition compared to the single walking condition (p<0.05). In particular, higher reduction of walking ability was observed when applying the counting backward task. Conclusions: Our results revealed that the addition of cognitive tasks while walking may lead to decrements of gait ability in stroke survivors. In particular, the difficulty level was the highest for the calculating task. We believe that these results provide basic information for improvements in gait ability and may be useful in gait training to prevent falls after a stroke incident.

• 한국수산과학회지
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• 제20권3호
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• pp.177-184
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• 1987

통발과 자망 등에 어획되는 게류의 측면적인 보행운동은 매우 특이하여 어획 메카니즘을 밝히는데 매우 중요한 요소가 된다. 여기서는 해운대 동백섬의 조간대에서 채집한 풀게를 사용하여 망지위에서의 직선적인 운동과 회전 운동 등을 관찰하고 다리의 보행위치와 시간적인 변화를 분석하였다. 그 결과 망지위에서의 보행운동은 착지위치에 따라 그물코 사이로 다리가 빠지게 되는 불규칙적인 움직임이 대부분이므로 여러가지 보행 요인들의 편차가 게의 크기에 관계 없이 크게 나타났다. 풀게의 망지위에서의 보폭, 보행속도, 다리간의 위상차 등은 평면에서 보다 훨씬 작았으나, 보행주기, 다리마디간의 각도 등은 평면에서 보다 양간 증가하였다. 따라서 게가 자망에 걸리는 현상은 게의 크기에 따른 다리의 보행운동과 망지의 망목크기 등을 고려하여 세밀하게 조사되어야 할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.360-370
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• 2010

본 논문에서는 다수의 송수신기 쌍과 다수의 중계 노드로 구성된 분산 빔포밍 Amplify-and-Forward (AF) 중계 네트워크를 다루고 있다. 제안한 방법에서는 빔포머 수의 자유도를 높이기 위하여 첫 번째 단계에서 송신기들이 직교 채널을 이용하여 중계기로 신호를 보낸다. 두 번째 단계에서 각 중계기는 송신기로부터 받은 신호에 복소 가중치를 곱하여 신호를 증폭하고 역방향 채널에 의해 생긴 위상 변화를 조정하여 하나의 채널로 수신기에 신호를 보낸다. 최적의 빔포밍 벡터는 서비스 품질 수준을 만족시키기 위해 수신기 각각의 신호 대 간섭 및 잡음비가 특정 문턱값보다 크면서 전체 중계 전송 전력을 최소화시키도록 구하였다. 모의실험을 통해 기존의 직교 분할 다중화 방법과 공간 분할 다중화 방법에 비하여 적당히 낮은 데이터 속도 범위에서 중계 송신 전력을 줄일 수 있음을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.117-124
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• 2000

시스톨릭 어레이는 간단한 연산능력을 가진 처리요소들이 정규적이고 국부적인 통신 선들로 연결된 병렬처리 시스템이다. 시스톨릭 어레이는 인공신경망에서 고밀하게 연결된 뉴런으로 인하여 발생하는 뉴런간의 복잡한 통신 문제를 해결하는 가장 좋은 방법 중의 하나로 알려져 있다. 본 논문에서는 주어진 뉴런수에 적합한 역전파 인공신경망을 자동으로 생성하는 시스톨릭 어레이 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 시뮬레이터의 애니메이션 기법을 이용하여, 설계된 시스틀릭 어레이 상에서의 역전파 알고리즘의 실행 상황을 사용자들이 단계별로 쉽게 관찰할 수 있다. 또한, 시뮬레이터는 역전파 알고리즘의 전 방향, 역 방향 연산을 각각 따로 실행시키거나, 병렬로 실행하게 할 수 있다. 병렬 실행은 입력 자료를 연속적으로 입력받아 시스톨릭 어레이의 모든 처리요소들에서 역전파 알고리즘의 양방향 전파를 동시에 실행시킴으로써 가능하다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.33-45
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• 2002

주시 토모그래피의 한계인 분해능을 극복하기 위하여 새로운 영상화 기법이 요구되며 그 중의 하나가 파형 역산이다. 파형 역산은 위상뿐만 아니라 파동의 진폭을 동시에 이용하므로 지하구조를 고해상으로 영상화할 수 있는 기법이다. 그러나 파형역산은 전파와 역전파의 모형반응 계산이 요구되므로 많은 계산 시간이 요구된다. 본 연구에서는 파형역산 기법에서 효율적인 합성 파동장 계산을 위하여 속도-응력법을 이용하였다. 시추공 영상화 기법들의 분해능을 알아 보기 위하여 수치모형에 적용, 비교하여 파형역산과 주시 토모그래피의 분해능을 살펴보았다. 파형역산의 분해능 한계는 Schuster가 유도한 구조보정의 분해능 한계와 유사함을 알 수 있었다. 시추공의 기하학적인 문제로 인한 커버리지의 부족의 문제는 VSP자료를 적용함으로서 해결할 수 있어 수평적인 분해능이 향상되었다. 또한 구현된 알고리듬의 현장적용성을 평가하기 위하여 실제와 유사한 이론모형에 적용해보았으며 이 때 발생하는 비선형성을 줄이기 위해 초기치로 주시역산 토모그램을 적용하여 좋은 결과를 얻었다.