• 제목/요약/키워드: Fusion Technique

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Experimental and Finite Element Analysis of Free Vibration Behaviour of Graphene Oxide Incorporated Carbon Fiber/Epoxy Composite

  • Adak, Nitai Chandra;Uke, Kamalkishor Janardhanji;Kuila, Tapas;Samanta, Pranab;Lee, Joong Hee
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.311-316
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    • 2018
  • In the present study, the effect of GO in damping capacity of CF/epoxy laminates was studied via free vibration analysis. The composite laminates were manufactured by using vacuum assisted resin transfer molding technique. The damping properties of the prepared hybrid composites were determined in terms of natural frequency and damping ratio in free vibration test. The foremost aspire of this investigation was to compare the vibration properties i.e. natural frequency and modal damping of the prepared composites with the numerical results. The numerical study was carried out via FEA using $ANSYS^{TM}$ workbench software. The parametric study of the numerical models was also studied considering the beam free length and the beam thickness. It was found that the incorporation of GO enhanced the damping capacity of the composite and the variation of natural frequencies in mode1varied by 2-5% compared to the experimental study.

ZIF-11을 이용한 수소 동위원소 분리 (Hydrogen Isotope Separation by using Zeolitic lmidazolate Frameworks (ZIF-11))

  • 이슬지;오현철
    • 한국재료학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.655-659
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    • 2020
  • Hydrogen isotopes (i.e. deuterium and tritium) are supplied to the tokamak in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) fuel cycle. One important part of the ITER fuel cycle is the recycling of unused fuel back to the tokamak, as almost 99 % of fuel is unburned during fusion reaction. For this, cryogenic distillation has been used in the isotope separation system (ISS) of ITER, but this technique tends to be energy-intensive and to have low selectivity (typically below 1.5 at 24 K). Recently, efficient isotope separation by porous materials has been reported in the so-called quantum sieving process. Hence, in this study, hydrogen isotope adsorption behavior is studied using chemically stable ZIF-11. At low temperature (40 K ~ 70 K), the adsorption increases and the sorption hysteresis becomes stronger as the temperature increases to 70K. Molar ratio of deuterium to hydrogen based on the isotherms shows the highest (max. 14) ratio at 50 K, confirming the possibility of use as a potential isotope separation material.

An Experiment on Image Restoration Applying the Cycle Generative Adversarial Network to Partial Occlusion Kompsat-3A Image

  • Won, Taeyeon;Eo, Yang Dam
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.33-43
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    • 2022
  • This study presents a method to restore an optical satellite image with distortion and occlusion due to fog, haze, and clouds to one that minimizes degradation factors by referring to the same type of peripheral image. Specifically, the time and cost of re-photographing were reduced by partially occluding a region. To maintain the original image's pixel value as much as possible and to maintain restored and unrestored area continuity, a simulation restoration technique modified with the Cycle Generative Adversarial Network (CycleGAN) method was developed. The accuracy of the simulated image was analyzed by comparing CycleGAN and histogram matching, as well as the pixel value distribution, with the original image. The results show that for Site 1 (out of three sites), the root mean square error and R2 of CycleGAN were 169.36 and 0.9917, respectively, showing lower errors than those for histogram matching (170.43 and 0.9896, respectively). Further, comparison of the mean and standard deviation values of images simulated by CycleGAN and histogram matching with the ground truth pixel values confirmed the CycleGAN methodology as being closer to the ground truth value. Even for the histogram distribution of the simulated images, CycleGAN was closer to the ground truth than histogram matching.

L-PBF 공정으로 제조된 Nd-Fe-B계 영구자석의 기판 가열에 따른 미세조직과 자기적 특성 변화 (Effect of Substrate Pre-heating on Microstructure and Magnetic Properties of Nd-Fe-B Permanent Magnet Manufactured by L-PBF)

  • 김연우;박하음;김태훈;김경태;유지훈;최윤석;박정민
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.116-122
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    • 2023
  • Because magnets fabricated using Nd-Fe-B exhibit excellent magnetic properties, this novel material is used in various high-tech industries. However, because of the brittleness and low formability of Nd-Fe-B magnets, the design freedom of shapes for improving the performance is limited based on conventional tooling and postprocessing. Laser-powder bed fusion (L-PBF), the most famous additive manufacturing (AM) technique, has recently emerged as a novel process for producing geometrically complex shapes of Nd-Fe-B parts owing to its high precision and good spatial resolution. However, because of the repeated thermal shock applied to the materials during L-PBF, it is difficult to fabricate a dense Nd-Fe-B magnet. In this study, a high-density (>96%) Nd-Fe-B magnet is successfully fabricated by minimizing the thermal residual stress caused by substrate heating during L-PBF.

배깅 및 스태킹 기반 앙상블 기계학습법을 이용한 고성능 콘크리트 압축강도 예측모델 개발 (Development of a High-Performance Concrete Compressive-Strength Prediction Model Using an Ensemble Machine-Learning Method Based on Bagging and Stacking)

  • 곽윤지;고채연;곽신영;임승현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.9-18
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    • 2023
  • 고성능 콘크리트(HPC) 압축강도는 추가적인 시멘트질 재료의 사용으로 인해 예측하기 어렵고, 개선된 예측 모델의 개발이 필수적이다. 따라서, 본 연구의 목적은 배깅과 스태킹을 결합한 앙상블 기법을 사용하여 HPC 압축강도 예측 모델을 개발하는 것이다. 이 논문의 핵심적 기여는 기존 앙상블 기법인 배깅과 스태킹을 통합하여 새로운 앙상블 기법을 제시하고, 단일 기계학습 모델의 문제점을 해결하여 모델 예측 성능을 높이고자 한다. 단일 기계학습법으로 비선형 회귀분석, 서포트 벡터 머신, 인공신경망, 가우시안 프로세스 회귀를 사용하고, 앙상블 기법으로 배깅, 스태킹을 이용하였다. 결과적으로 본 연구에서 제안된 모델이 단일 기계학습 모델, 배깅 및 스태킹 모델보다 높은 정확도를 보였다. 이는 대표적인 4가지 성능 지표 비교를 통해 확인하였고, 제안된 방법의 유효성을 검증하였다.

CUDA 라이브러리를 이용한 위성영상 병렬처리 : NDVI 연산을 중심으로 (Parallel Processing of Satellite Images using CUDA Library: Focused on NDVI Calculation)

  • 이강훈;조명희;이원희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.29-42
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    • 2016
  • 원격탐사는 넓은 지역을 직접 접촉하지 않고 정보를 취득할 수 있고 다양한 분야에 적용할 수 있음으로써 급속히 발전하게 되었다. 이에 따라 위성의 제원 또한 원격탐사의 발전과 함께 급속한 발전을 이루게 되었다. 이러한 이유로 여러 분야에서 활용에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 활용에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있지만, 자료처리에 관련된 연구가 부족한 실정이다. 예전보다 인공위성의 제원이 발전하면서 많은 양의 정보 획득이 가능해진 것과 동시에 데이터 크기 또한 매우 커졌다. 이는 과거에 비해 자료의 처리속도가 저하된다는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 병렬 처리의 한 가지 기법인 NVIDIA에서 제공하고 있는 CUDA (Compute Unified Device Architecture) 라이브러리를 활용하여 위성영상 자료처리 성능의 최적화를 목적으로 하고 있다. 본 연구의 순서는 다음과 같다. 다목적실용위성(Korea Multi-Purpose Satellite, KOMPSAT)의 영상을 크기를 기준으로 5가지 Type으로 나눈다. 이렇게 나누어진 영상을 원격탐사 분야의 한 가지 방법인 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)로 구현한다. 이때 CPU (Central Processing Unit, 중앙처리장치) 기반과 GPU (Graphic Processing Unit, 그래픽처리장치) 기반의 두 가지 방법과 상용 소프트웨어인 ArcMap을 이용하여 NDVI를 구현한다. 그리고 동일한 영상 유무를 판단하기 위해 구현된 결과 영상들을 히스토그램과 시각적으로 비교하고 CPU 버전과 GPU 버전의 처리속도를 비교 분석하였다. 연구결과 CPU 버전과 GPU 버전의 결과 영상은 ArcMap으로 구현한 영상과 시각적 그리고 히스토그램 비교를 통해 같은 결과를 나타내어 NDVI 코드는 올바르게 구현되었으며, 처리속도는 CPU보다 GPU가 약 5배 정도 빠른 것으로 확인하였다. 본 연구에서 병렬 처리의 한 기법인 CUDA 라이브러리를 활용하여 위성영상 자료처리 성능을 향상시킬 수 있었으며, 향후 NDVI와 같은 단순한 픽셀 연산 이외에도 다양한 원격탐사 기법의 적용이 필요할 것으로 사료된다.

In vivo quantification of mandibular bone remodeling and vascular changes in a Wistar rat model: A novel HR-MRI and micro-CT fusion technique

  • Song, Dandan;Shujaat, Sohaib;Zhao, Ruiting;Huang, Yan;Shaheen, Eman;Van Dessel, Jeroen;Orhan, Kaan;Velde, Greetje Vande;Coropciuc, Ruxandra;Pauwels, Ruben;Politis, Constantinus;Jacobs, Reinhilde
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제50권3호
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    • pp.199-208
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    • 2020
  • Purpose: This study was performed to introduce an in vivo hybrid multimodality technique involving the coregistration of micro-computed tomography (micro-CT) and high-resolution magnetic resonance imaging (HR-MRI) to concomitantly visualize and quantify mineralization and vascularization at follow-up in a rat model. Materials and Methods: Three adult female rats were randomly assigned as test subjects, with 1 rat serving as a control subject. For 20 weeks, the test rats received a weekly intravenous injection of 30 ㎍/kg zoledronic acid, and the control rat was administered a similar dose of normal saline. Bilateral extraction of the lower first and second molars was performed after 10 weeks. All rats were scanned once every 4 weeks with both micro-CT and HR-MRI. Micro-CT and HR-MRI images were registered and fused in the same 3-dimensional region to quantify blood flow velocity and trabecular bone thickness at T0 (baseline), T4 (4 weeks), T8 (8 weeks), T12 (12 weeks), T16 (16 weeks), and T20 (20 weeks). Histological assessment was the gold standard with which the findings were compared. Results: The histomorphometric images at T20 aligned with the HR-MRI findings, with both test and control rats demonstrating reduced trabecular bone vasculature and blood vessel density. The micro-CT findings were also consistent with the histomorphometric changes, which revealed that the test rats had thicker trabecular bone and smaller marrow spaces than the control rat. Conclusion: The combination of micro-CT and HR-MRI may be considered a powerful non-invasive novel technique for the longitudinal quantification of localized mineralization and vascularization.

Paraspinal Muscle Sparing versus Percutaneous Screw Fixation: A Prospective and Comparative Study for the Treatment of L5-S1 Spondylolisthesis

  • Jang, Kun-Soo;Kim, Heyun-Sung;Ju, Chang-Il;Kim, Seok-Won;Lee, Sung-Myung;Shin, Ho
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제49권3호
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    • pp.163-166
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    • 2011
  • Objective : Both the paraspinal muscle sparing approach and percutaneous screw fixation are less traumatic procedures in comparison with the conventional midline approach. These techniques have been used with the goal of reducing muscle injury. The purpose of this study was to evaluate and to compare the safety and efficacy of the paraspinal muscle sparing technique and percutaneous screw fixation for the treatment of L5-S1 spondylolisthesis. Methods : Twenty patients who had undergone posterior lumbar interbody fusion (PLIF) at the L5-S1 segment for spondylolisthesis were prospectively studied. They were divided into two groups by screw fixation technique (Group I : paraspinal muscle sparing approach and Group II: percutaneous screw fixation). Clinical outcomes were assessed by Low Back Outcome Score (LBOS) and Visual Analogue Scale (VAS) for back and leg pain at different times after surgery. In addition, modified MacNab's grading criteria were used to assess subjective patients' outcomes 6 months after surgery. Postoperative midline surgical scarring, intraoperative blood loss, mean operation time, and procedure-related complications were analyzed. Results : Excellent or good results were observed in all patients in both groups 6 months after surgery. Patients in both groups showed marked improvement in terms of LBOSs all over time intervals. Postoperative midline surgical scarring and intraoperative blood loss were lower in Group II compared to Group I although these differences were not statistically significant. Low back pain (LBP) and leg pain in both groups also showed significant improvement when compared to preoperative scores. However, at 7 days and 1 month after surgery, patients in Group II had significantly better LBP scores compared to Group I. Conclusion : In terms of LBP during the early postoperative period, patients who underwent percutaneous screw fixation showed better results compared to ones who underwent screw fixation via the paraspinal muscle sparing approach. Our results indicate that the percutaneous screw fixation procedure is the preferable minimally invasive technique for reducing LBP associated with L5-S1 spondylolisthesis.

도시지역의 침수저감을 위한 내외수 연계 운영 기법 개발: 목감천 유역을 중심으로 (Combined Inland-River Operation Technique for Reducing Inundation in Urban Area: The Case of Mokgam Drainage Watershed)

  • 권순호;정현우;황윤권;이의훈;김중훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.257-266
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    • 2021
  • 최근 전 세계적으로 기후변화로 인해 설계빈도를 초과하는 강우가 발생함에 따라 도시 지역의 침수피해가 종종 발생한다. 도시 침수방어 대책으로는 구조적 대책과 비구조적 대책이 있다. 본 연구에서는 비구조적 대책 중에서 내배수 시스템의 운영에 초점을 두었다. 제안 방법인 내외수 연계 운영 방법은 상류 지점에 모니터링 지점을 선정하여 빗물펌프장에 유입되는 유입량을 예측하고, 이를 바탕으로 펌프를 운영하는 방법이다. 본 연구에서는 내외수 연계 운영 기술을 목감천 유역에 적용하였으며, 서울특별시에 큰 침수피해가 발생했던 기왕 강우인 2010년, 2011년 사상을 바탕으로 내외수 연계 운영 방법을 검증하였다. 2010년, 2011년 강우 사상을 적용 결과, 기존 운영 방법대비 침수 저감 효과는 각각 34.9 %, 54.4 % 만큼 감소한 것으로 확인되었다. 즉, 본 연구에서 제안한 내외수 연계 운영 방법은 유수지의 추가 저류공간을 확보함으로써 도시 유역 내에서 침수피해를 최소화했음을 확인하였다. 또한, 집중호우가 많이 발생하는 도시지역에서 침수를 예방하고, 시민의 생명과 재산을 지킬 수 있을 것으로 기대한다.

랜덤포레스트와 서포트벡터머신 기법을 적용한 포인트 클라우드와 실감정사영상을 이용한 객체분류 (Object Classification Using Point Cloud and True Ortho-image by Applying Random Forest and Support Vector Machine Techniques)

  • 서홍덕;김의명
    • 한국측량학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.405-416
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    • 2019
  • 정보통신기술의 발달로 인하여 데이터의 생산과 처리 속도가 빨라지고 있다. 인공지능의 한 분야인 머신러닝을 이용하여 객체를 분류하기 위해, 학습에 필요한 데이터는 인터넷과 공간정보기술의 발달로 인하여 손쉽게 수집할 수 있게 되었다. 공간정보 분야에서도 머신러닝은 영상, 포인트 클라우드 등을 이용하여 객체를 분류 또는 인식하는 것에 적용되고 있다. 본 연구에서는 기 구축된 수치지도 버전 1.0을 활용하여 학습 데이터를 수동으로 구축하는 문제점을 개선하고 영상과 포인트 클라우드를 이용하여 도로, 건물, 식생을 분류하는 기법을 제안하였다. 실험을 통해서 RGB 밴드만을 갖고 있는 실감정사영상을 사용하였을 경우 색상을 뚜렷하게 구분할 수 있는 도로, 건물, 식생의 분류가 가능하였지만 색상이 유사한 경우에는 분류가 잘 되지 않는 한계를 확인할 수 있었다. 이를 개선하기 위해 실감정사영상과 정규수치표면모델을 밴드 퓨전한 후 랜덤포레스트와 서포트벡터머신 기법을 적용하였으며 이를 통해 85%이상의 정확도로 도로, 건물, 식생을 분류하였다.