• 제목/요약/키워드: Collision Model

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MMG 모델을 이용한 제한수로를 운항하는 선박의 침로안정성능 추정에 관한 연구 (A Study on Estimation of the Course Keeping Ability of a Ship in Confined Waterways Using the MMG Model)

  • 김현철;김인태;김상현;권수연
    • 한국항해항만학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.369-376
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    • 2019
  • 선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

부산신항 진출입 항로 내 선박 통항 안전성 향상에 관한 연구 (A Study on the Safety Improvement of Vessel Traffic in the Busan New Port Entrance)

  • 최봉권;박영수;김니은;김소라;박현구;신동수
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.321-330
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    • 2022
  • 부산항은 우리나라 항만 중 가장 많은 물동량을 처리하고 있으며, 부산신항은 부산항 전체의 물동량 중 68.5%를 차지하고 있다. 이러한 물동량 증가로 인하여 부산신항에는 극초대형 컨테이너 선박이 입항하고, 최근에는 남컨테이너 부두 선석 추가 개장 및 현재 진행중인 서컨테이너 부두 건설 사업이 완료되면 부산신항 진출입 항로 내 다양한 조우 상황이 발생하게 되어 충돌 위험 상황을 초래할 수 있다. 이에 본 연구는 부산신항 진출입 항로 내 선박 통항 안전성을 향상하는 방안을 마련하고자 하였다. 이를 위하여 부산신항 내 항만 입출항 현황, 해상교통흐름을 살펴보았으며, AHP 기법을 활용하여 연구 수역 이용자들로부터 위험요소 및 안전대책을 식별하였다. 또한, 도출된 안전대책을 기반으로 환경 스트레스 모델(Environmental Stress model, ES model)을 활용하여 시나리오를 설정하고, 해상교통류 시뮬레이션 실시하여 각 안전대책의 교통 위험도를 파악하였다. 설문조사 및 시나리오 평가 결과, 선박운항자는 일방통행을 위한 진입금지 해역 설정을 가장 중요하게 생각하였으며, 이는 위험도 경감에 큰 효과가 있을 것으로 예상되었다, 본 연구는 부산신항을 입출항 하는 선박들의 통항 안전성 제고를 위한 안전대책 마련의 기반이 될 수 있으며, 추후 안전대책이 마련되면 부두 신설에 따라 변화된 교통량과 교통흐름을 활용하여 안전성에 대한 검증을 실시할 필요가 있다.

한국형 보행자 사고재현 모형 개발에 관한 연구 (Development of Korean Pedestrian Accident Reconstruction Model)

  • 이수범;류태선
    • 대한교통학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.103-113
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    • 2005
  • 교통사고 중 차대보행자 사고의 원인분석은 차대차 사고에 비해 관련 연구가 미흡한 실정이다. 국내에서도 차대차 사고의 경우에는 실차충돌실험을 통해 많은 자료를 축척하고 이를 체계화하여 다각적인 방법으로 실제 교통사고에 적용하려는 노력이 있으나 차대보행자 사고의 경우에는 아직 시작단계라고 볼 수 있다. 선진국에서는 차대보행자 사고에 대하여 더미를 이용한 실차충돌실험을 통해 많은 모형을 개발하였고, 이를 보행자사고의 정확한 원인분석을 위해 활용하고 있다. 국내에서는 차대보행자 사고의 해석과 관련된 모형이 개발되지 않아 외국의 모형을 그대로 활용하는 것이 일반적이다. 그러나 외국의 모형을 이용하게 되면 차량과 보행자의 체위특성이 다른 경우 왜곡된 결과가 도출될 가능성이 많게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 그 동안 수집된 보행자 사고자료를 이용하여 국내 실정에 적합한 차대보행자 충돌모형을 개발하였다. 그 결과 차량의 속도에 따라 외국의 모형과는 다소 상이한 결과를 보이는 것으로 나타났다. 외국의 모형 중에서는 차량 및 보행자의 체위 특성이 유사한 일본의 모형과 가장 흡사한 것으로 나타났다. 이 연구 결과는 수십개의 자료를 이용한 것으로 장래에 보다 폭넓은 자료를 통하여 모형의 신뢰성을 높이는 노력이 필요하다고 판단된다.

버퍼를 장착한 스위치로 구성된 네트워크들의 성능분석 (Performance Evaluation of Networks with Buffered Switches)

  • 신태지;남창우;양명국
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권3호
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    • pp.203-217
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    • 2007
  • 본 논문은 출력 버퍼를 장착한 크로스바 스위치로 구성된 다양한 네트워크들의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. 스위치 내부에 버퍼를 장착하는 기법은 네트워크 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결하고, 네트워크 성능 및 신뢰도를 높이는 방법으로 널리 알려져 있다. 또한, 크로스바 스위치를 이용하여 네트워크를 구성할 경우 네트워크 내부의 스위치들 간의 연결 형태 그리고, 각 스위치 내부의 데이타 이동 패턴에 따라 네트워크 특성이 결정된다. 본 논문에서는 크로스바 스위치로 구성된 세 가지 서로 다른 형태의 네트워크 : 다단 연결 망(MIN), Fat-tree 망, 그리고 일반 통신망 등의 성능 분석모형을 제안하였다. 제안한 분석 모형은 네트워크 내부 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 네트워크 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간을 예측한다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성을 검증하기 위하여 병행된 시abf레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한 분석 결과 네트워크 내부 스위치에 많은 버퍼를 장착 할수록 상대적으로 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트워크 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

Pairwise Energy Model을 이용한 높은 충돌에너지에서 Cl+HD 반응의 동위원소 효과에 대한 이론적 연구 (Theoretical Study of the Isotope Effect for the Reaction Cl+HD at the High Energy Using Pairwise Energy Model)

  • 송주범
    • 대한화학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.191-198
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    • 2003
  • Pairwise Energy Model(PEM)은 A+BC$\{leftrightarrow}$AB+C(여기서 B와 C는 수소의 동위원소)반응의 반응 cross section은 A와 B사이의 pairwise energy Es에만 의존 한다고 가정한다. PEM은 지금까지 $O(^3P)+HD,\;Ar^++(H_2,\;D_2,및\;HD)$등 여러 반응에 대한 동위원소 효과를 이론적으로 설명하는데 이용되어 왔다. 본 논문에서는 quasiclassical trajectory 방법을 이용하여 $Cl+H_2$와 Cl+HD 반응을 계산하였고 높은 충돌에너지에서 이들 반응들의 결과를 PEM을 이용하여 잘 설명할 수 있었다. PEM을 이용하여 $Cl+H_2$ 반응의 cross section 값으로부터 높은 충돌에너지에서 Cl+HD 반응의 동위원소 효과를 정확히 예측할 수 있었다. 이러한 이유를 설명하기 위하여 생성물의 내부에너지 분포도 $P(E_{int})$를 조사 했다. 생성물의 내부에너지 분포도 $P(E_{int})$는 고정된 충돌에너지 E에서 동위원소 조합에 따라 다르지만 고정된 Es 값에서는 동위원소 조합에 대해서도 근사적으로 같다. 이것이 바로 PEM으로 이들 반응을 잘 설명해 줄 수 있는 이유이다. 여기서 도출된 결론은 높은 충돌에너지에서 여러 A+BC 반응에 또한 적용될 수 있을 것이다.

CA모형을 이용한 단기 구간통행시간 예측에 관한 연구 (A Study on Link Travel Time Prediction by Short Term Simulation Based on CA)

  • 이승재;장현호
    • 대한교통학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.91-102
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    • 2003
  • 본 연구는 $\circled1$Cellular Automata(이하 CA)모형을 기반으로 대규모 네트워크에 적용 가능한 보다 현실적인 CA차량모형 구축. $\circled2$구축된 CA차량모형을 이용한 차량 모의실험기의 개발과 개발된 차량 모의실험기를 이용한 단기링크통행시간 예측으로 구성된다. 구축된 CA차량추종모형은 기존의 CA차량추종모형 보다 현실적으로 감속을 통한 정지과정을 설명하면서 거시적 지표인 교통량-밀도-속도관계를 설명하였다. 또한 링크의 유출교통량(Outflow)을 제어하기 위한 차량의 링크전이모형은 기존의 차량 링크전이모형에 비하여 보다 안정된 대기차량을 형성하였다. 단기링크통행시간 예측을 위한 차량모의실험기는 대규모 가로망에 적용이 가능하도록 차량묶음(Packet, 이하차량묶음)방식과 링크기반 모의실험방식으로 컴퓨터의 연산 수행속도 및 메모리를 효율적으로 처리할 수 있었으며, 기존의 시계열자료 예측기법에서 고려할 수 없었던 차량의 행태 및 링크 상에서 발생하는 이동류 과포화, 뒷막힘현상 등의 메커니즘을 고려함으로서 기존 시계열자료 예측기법에 비하여 우수한 예측력을 보였다.

혼잡관리 모형을 이용한 도시철도 이용객 동선유도시스템 기본설계 (Preliminary Design of a Urban Transit Passenger Guidance System Using Congestion Management Model)

  • 김광모;박희원;김진호;박용걸
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3610-3618
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    • 2015
  • 도시철도 차량 및 역사 내 혼잡도가 최고 220%를 나타내고 있다. 특히 방향별 동선의 충돌로 인해 보행자의 이동저항이 급속히 증가해 통행시간 증가, 안전사고 발생 등 도시철도 역사의 이용효율을 저해하는 요인으로 작용하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서 도시철도 이용객의 역사 내 이동속도 및 쾌적성 향상을 위한 혼잡관리 모형을 이용한 도시철도 이용객 동선유도시스템을 제안한다. 이를 위하여 반복혼잡/비반복혼잡을 고려할 수 있는 혼잡관리 모형을 구성하셨고, 미들웨어시스템, 제어시스템, 동선유도구동시스템으로 구성된 동선유도시스템의 기본설계를 수행하였다. 동선유도시스템은 외부데이터를 알고리즘에서 사용가능한 형태로 변경하는 미들웨어시스템 단계와 실시간 데이터 및 과거 데이터를 통해 혼잡관리 알고리즘을 수행하는 단계와, 산정된 혼잡관리 알고리즘을 기반으로 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등을 제어하는 제어시스템의 단계와 제어시스템의 정보를 기반으로 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등의 장치를 실제로 구동하는 동선유도 구동장치 단계와 이용자가 실제로 접하는 LED표시장치, 방향유도 표시기, 이동식 가이드레일 등의 동선유도장치로 이루어진다. 향후 본 기본설계를 기반으로 시스템의 상세설계를 통해 도시철도 역사의 구조 및 지점에 따른 다양한 동선유도장치의 시작품을 제작하고 이를 제어할 수 있는 동선유도제어 모듈을 개발할 예정이다.

축 방향 충격을 받는 박판 파형관의 충돌안전도 해석 및 형상 최적설계 (Crashworthiness Analysis and Shape Design Optimization of Thin-walled Corrugated Tubes under Axial Impact)

  • 안승호;정현승;김진성;손승완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.128-135
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    • 2021
  • 박판관은 충돌안전을 위한 에너지 흡수장치 중의 하나로써 가벼우면서도 에너지 흡수 효율이 좋아 널리 이용되어 왔다. 그러나 일반적인 박판관은 충돌 초기 피크하중(IPCF: Initial Peak Crushing Force)이 높게 유발될 뿐 아니라 반복적으로 나타나는 피크하중으로 인하여 충돌에너지 흡수장치로써의 안정성이 다소 떨어진다는 단점이 있다. 충돌 초기 피크하중을 감소시키고 충돌에너지 흡수장치의 안정성을 키우기 위하여 박판 파형관이 도입되었다. 파형관의 성능은 기하 형상에 큰 영향을 받기 때문에 최적설계 기법을 적용하여 파형관의 성능을 최적화할 수 있다. 본 논문에서는 충돌안전도 해석에 기반한 형상 최적설계를 수행하기 위하여 적응 근사모델(adaptive surrogate model)을 활용한 최적설계 기법을 활용하였다. 파형의 진폭 및 파장 뿐 아니라 형상의 곡률 변화를 설계 변수로써 고려하였다. 형상 설계 매개변수화를 수행하기 위하여 몰핑(morphing) 방법을 채택하였다. 수치 예제를 통해서 적응 근사모델에 기반한 최적설계 결과와 기존 근사모델에 기반한 최적설계 결과를 비교하고 적응 근사모델에 기반한 최적설계 방법이 좀 더 효율적인 결과를 도출함을 보였다.

선박충돌 시 돌핀 구조물의 거동에 대한 원심모형실험 (Centrifugal Test on Behavior of the Dolphin Structure under Ship Collision)

  • 오승탁;배우석;조성민;허열
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.61-70
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    • 2011
  • 충돌보호공은 해저지반에 깊게 근입되어 있으며 돌핀을 의미하는 상부는 단단한 콘트리트 뚜껑으로 막혀지고 쇄석으로 채워진 원형의 속채움 시트파일의 배열로 구성된다. 본 연구에서는 돌핀의 거동을 규명하기 위해 총 7회의 준정적실험과 11회의 동적 원심모형실험을 수행하였다. 주요한 실험적 결과는 다음과 같다. 우선, 준정적실험의 실험적인 힘-변위 결과는 채움재 강성과 관련된 채움 밀도의 변화로부터 구조물의 초기 강성에 대한 영향을 보여준다. 그리고 동일한 변위에서의 에너지 소산을 비교해보면 더 조밀한 채움에서 직경 20m 돌핀은 16%, 직경 30m 돌핀은 23% 정도 소산율이 증가하는 것으로 나타났다. 30m 직경의 돌핀이 더 큰 민감도를 갖는 것은 채움재의 변형률이 에너지소산에 대해 보다 크게 기여하기 때문이다. 동 정적 충돌실험결과, 일반적으로 동적 응답이 준정적 응답보다 26~58%까지 크고 더 작은 변위에서 에너지 소산이 발생되고 있음을 알 수 있다. 따라서 돌핀 구조물의 거동예측 시 준정적 응답특성을 사용하는 것이 보수적이라는 것을 알 수 있으며, 하부충돌 시 돌핀 저항력은 상부충돌 시와 동일하거나 더 우세한 것으로 나타났다.

유니버설 일방향 해쉬 함수에 대한 블록 암호 기반 구성 방법 (Construction of UOWHF based on Block Cipher)

  • 이원일
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.101-111
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    • 2004
  • Preneel, Govaerts, Vandewalle은 1994년 [13]에서 블록 암호를 이용한 충돌 저항 해쉬 함수의 구성에 관한 64 가지 방법을 고려하였다. 그들은 64 가지 방법 중에서 12 가지가 안전하다고 주장하였으나 이에 대한 엄밀한 증명은 제시하지 않았다. Black, Rogaway, Shrimpton은 2002년 [2]에서 위의 64 가지 방법에 대하여 수학적 정의를 토대로 엄밀하게 분석한 결과를 제시하였다 그들은 블랙 박스 안전성 모델 하에서 타 가지의 압축 함수들 중 12 가지가 충돌 저항 해쉬 함수가 되며 이에 대응하는 64 가지의 화장된 왜쉬 함수들 중에서 20 가지가 충돌 저항 해쉬 함수가 됨을 증명하였다. 본 논문에서는 Preneel, Govaerts, Vandewalle이 제시한 64가지 방법을 기초로 하여 블록 암호를 이용한 UOWHF의 구성 방법에 대한 최초의 결과를 제시한다. 본 논문에서는 Black, Rogaway, Shrimpton이 사용한 블랙 박스 안전성 모델을 통하여 64 가지의 압축 함수 집합들 중에서 30 가지의 압축 함수 집합들이 UOWHF가 되며 이에 대응하는 64가지의 확장된 해쉬 함수 집합들 중에서 42 가지가 UOWHF가 됨을 보일 것이다. 이러한 결과는 또한 CRHF를 구성하는 것보다 UOWHF를 구성하는 것이 용이하다는 것을 간접적으로 시사한다. 또한 본 논문의 중요 결과들 중 하나는 블랙 박스 모델 하에서는 UOWHF의 안전성을 위하여 일반적으로 널리 알려진 안전성 모델 하에서는 필수적인 마스크 키들이 필요하지 않다는 것이다. 이는 UOWHF의 효율성을 매우 향상시킴을 의미한다.