• 한국융합학회논문지
• /
• 제9권6호
• /
• pp.53-60
• /
• 2018

본 논문은 듀얼 확장 칼만 필터를 기반으로 2링크 매니퓰레이터의 정밀한 제어를 위한 미지 변수 추정법을 제안한다. 2링크 매니퓰레이터 시스템은 기구학 및 동역학 방정식에 비선형성을 가지며 내부 파라미터의 변화에 민감한 특성을 보인다. 이러한 시스템의 경우 내부 미지 파라미터의 추정이 매우 중요하다. 특히 거친 환경에서 작업을 수행함에 있어서 중량과 관성행렬의 변화는 시스템을 불안정하게 만드는 요소이다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법을 기반으로 시스템의 상태 및 미지 변수를 동시에 추정하여 앞서 소개한 문제점들을 해결하고자 한다. 제안한 방법은 Mathwork에서 제공하는 Matlab 기반으로 시뮬레이션을 수행했고, 그 결과는 RLS 알고리즘과 비교하여 성능을 분석하였다. 제안된 방법은 상태 및 미지 변수 추정에 RLS 방법보다 뛰어난 추정 성능을 보임을 확인 하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.10-15
• /
• 2012

선형의 천수방정식을 이용하여 에너지 감쇠가 있는 경우의 파랑특성을 분석하였다. 기하광학기법을 이용하여 위상속도 및 에너지속도를 이론적으로 유도하였으며 수치모형을 통하여 검증하였다. 에너지감쇠가 있는 경우 파고, 위상속도, 에너지속도 모두 변하면서 파랑변형에 영향을 끼쳤다. Euler 의 접근법에 의하여 복소수 형태의 파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 클수록 위상속도는 감소하는 반면에 에너지속도는 위상속도보다 큰 값을 가지면서 꾸준히 증가하는 결과가 나왔다. Lagrange의 접근법에 의하여 복소수 형태의 각주파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 발생하는 파군이 에너지속도로 전파하는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 파랑의 천수와 굴절이 발생하는 경우 두 경우 다 에너지속도의 영향을 받는 것을 이론으로 발견하였고, 경사면 위로 파랑이 전파하는 경우 이 사실을 수치실험으로 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제32권4호
• /
• pp.211-222
• /
• 2020

입자추적 실험 결과를 이용하여 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위 파악을 위한 방법론을 수립하고, 2017년을 대상으로 새만금 배수갑문 유출수의 영향 범위를 계절별 확률 분포로 제시하였다. 물질 수송 시간의 지표 중 하나인 water age를 계산하고 입자추적 실험 결과와 비교하여 계산 결과의 타당성을 입증하였다. 배수갑문 유출수는 신시 또는 가력 배수갑문을 중심으로 그 영향 범위가 방사형으로 증가하는데 계절풍의 영향으로 동계에는 남측으로, 하계에는 북측으로 영향 범위가 치우치는 것으로 예측되었다. 예측 결과는 2017년 상황에 한정되지만, 본 연구에서 수립한 입자추적 실험을 이용한 배수갑문 유출수 영향 범위 산정 기법은 현재 변화하고 있는 새만금 해역의 장래 배수갑문 유출수의 영향 범위 산정 연구에 활용이 가능하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.499-506
• /
• 1995

위내시경 영상의 음영을 분석하여 내부 벽면의 3차원적인 형체를 추정하는 새로운 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선 내시경의 기기적인 특성을 분석한 다음, 진단 대상이 되는 위벽면 자체의 특성으로 인해 내시경 영상의 특성을 분석하였다. 이를 사전정보로 하고, Horn의 변분법을 도입하여 반복적인 음영분석 알고리즘을 구현하였다. 알고리즘의 타당성 여부를 증명하기 위하여 위모형에서 획득한 $512{\times}512$ 영상 중에서 $256{\times}320$을 대상으로 해서, 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 Lagraniginan multiplier의 값이 0.3일 경우 알고리즘의 수렴성 및 전체오차 특성이 가장 좋았으며, 가장 정확한 위벽면의 재구성이 이루어짐을 보였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제7권6호
• /
• pp.133-143
• /
• 2006

본 논문에서는 저자가 제안한 유효응력모델을 이용하여 지진시 사면의 동적거동에 관한 수치해석을 수행하였다. 항복함수는 동일한 응력비를 가진 무한개의 방사선을 의미하며, 비관련 유동규칙을 가진 탄소성모델인 UBCSAND를 이용하였다. 이 모델은 FLAC내에 내장된 Mohr-Coulomb모델을 변형한 형태이다. UBCSAND모델을 이용하여 RPI에서 수행한 원심모형실험결과를 예측하였다. 먼저, UBCSAND모델을 Nevada모래를 사용한 반복 직접단순전단시험결과를 이용하여 검증하였으며, 액상화전후의 거동을 예측하였다. 이와 같이 검증된 모델을 원심모형실험에서 계측된 가속도, 과잉간극 수압, 변위와 서로 비교하였다. 일반적으로 계측치와 예측치가 일치하였다. 유효응력모델을 이용한 동적 수치해석기법은 서부 캐나다에서 댐, 교량, 터널, 파이프라인과 관련된 액상화 프로젝트에 실제 사용되고 있다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제51권5호
• /
• pp.409-418
• /
• 2014

Simulation of flow past a complex marine structure requires a fine resolution in the vicinity of the structure, whereas a coarse resolution is enough far away from it. Therefore, a lot of grid cells may be wasted, when a simple Cartesian grid system is used for an Immersed Boundary Method (IBM). To alleviate this problems while maintaining the Cartesian frame work, we adopted an Adaptive Mesh Refinement (AMR) scheme where the grid system dynamically and locally refines as needed. In this study, We implemented a moving IBM and an AMR technique in our basic 3D incompressible Navier-Stokes solver. A Volume Of Fluid (VOF) method was used to effectively treat the free surface, and a recently developed Lagrangian Dynamic Subgrid-scale Model (LDSM) was incorporated in the code for accurate turbulence modeling. To capture vortex induced vibration accurately, the equation for the structure movement and the governing equations for fluid flow were solved at the same time implicitly. Also, We have developed an interface by using AutoLISP, which can properly distribute marker particles for IBM, compute the geometrical information of the object, and transfer it to the solver for the main simulation. To verify our numerical methodology, our results were compared with other authors' numerical and experimental results for the benchmark problems, revealing excellent agreement. Using the verified code, we investigated the following cases. (1) simulating flow around a floating sphere. (2) simulating flow past a marine structure.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.2032-2041
• /
• 1998

비트할당 문제는 영상을 손실 부호화 하는데 있어서 가장 기본적인 것으로, 최대 허용 비트량을 초과하지 않으면서도 복원 영상의 발생 왜곡정도를 최소화 하는 것올 목적으로 하는 것이다. 이러한 비트할당 문제의 최적해를 구하는데 있어서 기존의 최적 비트할당 방법들은 동적 프로그래밍(dynamic programming) 방식에 근간하기 때문에 영상의 수가 증가하거나 움직임 보상을 이용하는 동영상 부호화의 정우에는 해를 구하기 위해서는, 그 방식이 요구하는 계산량과 메포리양이 너무 많아 최적해를 구하는데 있어서 그 한계가 있다. 본 논문에서는 기존의 최적 비트할당 방법들이 지니는 문제점들을 해결하기 위하여 '버트할당 문제의 분할' 과 '2단계 최적화 방법'을 이용하여 기존의 최적 비트할당 방법들에 비해 적은 계산량과 메모리를 요구하면서도 최적 비트할당 결과를 얻을 수 있는 방법 을 제안한다. 또한 제안한 방식을 효과적으로 근사화 할 수 있는 방법에 대해서도 제안한다. 최적 비트할당 결과는 영상 부호화 시스템의 분석, 복원화질의 최고치 파악, 효과적인 근사화 방법의 개발등에 효과적으로 이용될 수 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 방법은 비트할당에 관련된 분야에 효과적으로 이용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권4호
• /
• pp.365-373
• /
• 2011

병렬과 영역분할을 이용한 폭발하중을 받는 철근콘크리트패널의 손상을 분석하였다. 폭풍파는 극도로 짧은시간 동안에 발생되기 때문에 수치해석을 통한 결과값은 폭풍파의 메쉬크기에 영향을 받는다. 그러므로 폭풍파 메쉬크기의 영향을 분석하기 위해 explicit 유한요소해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 기존 실험결과와 메쉬크기에 따른 해석결과가 비교되었다. 폭발해석결과 메쉬크기가 작을수록 정확도가 높았으나 수행시간이 증가하여 효율성이 떨어졌다. 추가로 수치해석의 효율성을 높이기 위해 영역별 Euler와 Lagrange 기법을 달리하는 병렬해석이 수행되었다. 결과로, 폭풍파영역에서는 영역분할된 Euler 메쉬를 사용하고 구조물영역에서는 영역 분할된 Lagrange 메쉬를 사용하는 것이 구조물영역에서 영역 분할된 Lagrange 메쉬만을 사용한 것보다 수치효율성이 가장 높았다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제34권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2022

본 연구는 대한해협 인근 입자추적 예측 기법의 정확도 개선을 위해서 해수유동 수치모델 결과를 이용하여 만든 입자추적 모델과 현장 관측 자료를 이용한 기계학습 기반 입자 추적 모델을 비교 및 분석하였다. 세부 연구 방법으로는 대한해협에서 관측된 표층 뜰개 이동 궤적 자료, 3개 관측소(가거도, 거제도, 교본초 관측소)의 조위 및 바람자료를 학습시켜 만든 기계 학습(선형 회귀, 의사결정나무) 기반 예측자료, 수치모델 예측자료(ROMS, MOHID)를 3가지 오차평가방법(CC, RMSE, NCLS)을 통해 비교하였다. 최종 결과로서 CC와 RMSE에서는 의사결정나무 모델의 예측 정확도가 가장 우수하였고 NCLS에서는 MOHID 모델의 예측 결과가 가장 우수하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.371-371
• /
• 2021

돌발홍수 예경보시스템의 입력자료로 예측강우가 활용된다. 기상청과 환경부에서는 초단기 예보의 목적으로 MAPLE(McGill Algorithm for Precipitation nowcasting and Lagrangian Extrapolation)을 생산하고 있다. MAPLE은 선행 30분까지의 예측품질은 어느 정도 정확하다고 볼 수 있으나 그 이후 특히 3시간 이상이 되면 예측품질이 크게 떨어지는 문제가 있다. 예측강우의 편의보정을 위한 여러 시도들이 있었으나 호우의 규모 및 이동특성을 고려한 사례는 제한적이다. 호우의 이동특성을 고려해야하는 이유로는 첫째, 예측의 특성상 예측강우가 생성되고 편의보정이 이루어지는 시간 동안 호우는 이동을 하기 때문이다. 둘째, 호우가 이동을 하면서 편의보정의 대상이 되는 지역에 적합한 보정계수의 결정이 어렵기 때문이다. 마지막으로 돌발홍수는 장마와 같은 전선형 강수가 아닌 국지성 호우와 같이 빠르게 움직이며 강한 호우를 내리는 강수에 의해 발생하기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위해 호우의 이동특성을 고려하여 예측강우 보정계수를 결정하고 이를 예측강우에 실시간으로 적용할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 과정에서 Backward tracking은 미래에 호우가 도달할 지역(대상지역)으로부터 현재 호우가 위치하는 지역을 추적하는데 이용된다. 추적된 지역에서 보정계수가 결정된다. Forward tracking은 현재 호우가 위치하는 지역으로부터 대상지역을 다시 추적하는데 이용된다. 앞서 결정된 보정계수는 대상지역의 예측강우에 적용된다. 해당 방법론을 2019년에 발생한 주요 호우사상에 실시간 적용하고 평가하였다. 그 결과, Backward-Forward tracking 기반 예측강우 보정방법을 적용한 경우에는 실제 관측된 강우와 매우 유사한 보정결과가 도출됨을 확인되었다.