• Composites Research
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• 제37권1호
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• pp.40-45
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• 2024

본 연구에서는 고분자 전해질막 연료전지용 가스확산층의 투과도를 예측하기 위해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 사용하는 방법론을 소개한다. 먼저, 기계학습 모델을 학습시키기 위해 X-선 단층 촬영을 통해 얻은 실제 가스확산층 이미지에서 형태학적 특성을 추출해 가스확산층의 대표 체적 요소로 이루어진 인공 데이터셋을 생성한다. 이러한 형태학적 특성은 다공성, 섬유 배향, 직경의 통계적 분포가 포함된다. 구축한 인공 데이터셋 대표 체적 요소들의 투과도를 평가하기 위해 격자 볼츠만 방법이 사용되었으며 각각의 대표 체적 요소들의 투과도를 도출하였다. 이러한 인공 데이터셋을 통해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 학습시켰으며 인공 데이터셋을 학습한 삼차원 합성곱 신경망 모델이 실제 가스확산층의 대표 체적 요소 투과도 또한 잘 예측하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권11호
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• pp.689-695
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• 2016

연료전지의 성능에 가장 큰 영향을 주는 요소 중에 하나가 가스확산층과 촉매층에서 물의 거동이다. 따라서 가스확산층의 특성에 따른 유체의 거동의 변화를 이해하는 것은 연료전지의 성능개선과 가스확산층의 설계를 위한 필수적인 요소이다. 이 연구에서는 가스확산층의 설계요소인 기공도, 굴곡도와 유효확산계수를 수치적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 검증을 위하여 지름이 일정한 구형입자를 이용하여 기공도가 다른 다공체를 만들고 구형입자에 Bounceback 조건을 적용한 격자 볼쯔만법 유동해석을 수행하였다. 다공체 내의 유동효과를 나타내는 투과도는 다공체에 의한 압력강하와 평균유속으로 계산하고, 질량이 없는 입자의 평균 다공체 통과 거리로부터 계산한 굴곡도와 기공도를 이용하여 계산한 유효확산계수를 Neale의 이론식과 비교하여 정확하게 일치하는 것을 확인하였다. 이 방법은 실제 다공체의 이미지를 이용한 계산에도 수정없이 이용할 수 있어 연료전지의 성능향상과 설계를 위한 가스확산층의 특성분석에 활용될 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제26권4호
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• pp.207-211
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• 2016

Ti films were deposited on glass substrates under various preparation conditions in a chamber of two-facing-target type dc sputtering; after deposition, the electric resistivity values were measured using a conventional four-probe method. Crystallographic orientations and microstructures, including the texture and columnar structure, were also investigated for the Ti films. The morphological features, including the columnar structures and surface roughness, are well explained on the basis of Thornton's zone model. The electric resistivity and the thermal coefficient of the resistivity vary with the sputtering gas pressure. The minimum value of resistivity was around 0.4 Pa for both the $0.5{\mu}m$ and $3.0{\mu}m$ thick films; the apparent tendencies are almost the same for the two films, with a small difference in resistivity because of the different film thicknesses. The films deposited at high gas pressures show higher resistivities. The maximum of TCR is also around 0.4 Pa, which is the same as that obtained from the relationship between the resistivity and the gas pressure. The lattice spacing also decreases with increasing sputtering gas pressure for both the $0.5{\mu}m$ and $3.0{\mu}m$ thick films. Because they are strongly related to the sputtering gas pressures for Ti films that have a crystallographic anisotropy that is different from cubic symmetry, these changes are well explained on the basis of the film microstructures. It is shown that resistivity measurement can serve as a promising monitor for microstructures in sputtered Ti films.

• 소음진동
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• 제10권4호
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• pp.610-614
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• 2000

Cellular Automata(CA)s are used as a simple mathematical model to investigate self-organization in statistical mechanics, which are originally introduced by von Neumann and S. Ulam at the end of the 1940s. CAs provide a framework for a large class of discrete models with homogeneous interactions, which are characterized by the following fundamental properties: 1) CAs are dynamical systems in which space and time are discrete. 2) The systems consist of a regular grid of cells. 3) Each cell is characterized by a state taken from a finite set of states and updated synchronously in discrete time steps according to a local, identical interaction rule. 4) The state of a cell is determined by the previous states of a surrounding neighborhood of cells. A cellular automaton has been attracted wide interest in modeling physical phenomena, which are described generally, partial differential equations such as diffusion and wave propagation. This paper describes one and two-dimensional analysis of wave propagation phenomena modeled by CA, where the local interaction rules were derived referring to the Lattice Gas Model reported by Chen et al., and also including finite difference scheme. Modeling processes by using CA are discussed and the simulation results of wave propagation with one wave source are compared with that by finite difference method.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.211-218
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• 2014

최근 풍력에너지는 풍력터빈의 지능화뿐만 아니라 풍력 발전량 예측 부분에서 컴퓨팅과의 결합이 확대되고 있다. 풍력 발전은 기상상태에 따라 출력변동이 심하고 출력 예측이 어려워 효율적인 전력 생산을 위해서 신재생에너지를 전력계통에 안정적으로 연계할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 분산형 전원의 예측정보를 향상시켜 예측한 발전량과 실제 발전량의 차이를 최소화하기 위한 분산형 전원전력의 단기예측 모델을 설계한다. 제안된 모델은 단기 예측을 위해서 물리모델과 통계모델을 결합하였으며, 물리모델에서 생산된 격자별 예측값 중 예측 지점내 예측지점의 값을 추출하고, 물리 모델 예측값에 통계모델을 적용하여 발전량 산정을 위한 최종 기상 예측값을 생성한다. 또한, 제안 모델에서는 실시간 기상청 관측자료와 실시간 중기 예측 자료를 입력 자료로 사용하여 단기 예측모델을 수행한다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권3호
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• pp.237-242
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• 2014

IT 서비스 및 컴퓨팅 자원을 기반으로 인터넷 서비스를 제공하는 클라우드 컴퓨팅이 최근 큰 관심을 받고 있다. 그러나 클라우드 컴퓨팅 시스템에 저장되는 데이터는 암호화한 후 저장되어도 기밀 정보가 유출되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 사용자가 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 제공되는 데이터를 제 3자가 임의로 악용하는 것을 예방하기 위한 그룹 키 관리 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 임의의 사용자가 원격에서 클라우드 컴퓨팅 서버에 접근할 경우 서버에 존재하는 사용자 인증 데이터베이스내 사용자 정보를 일방향 해쉬 함수와 XOR 연산을 사용하여 사용자 인증을 제공받는다. 도한 사용자의 신분확인 및 권한을 연동하여 클라우드 컴퓨팅 시스템에 불법적으로 접근하는 사용자를 탐색함으로써 클라우드 컴퓨팅의 사용자 보안 문제를 해결하고 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권5호
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• pp.151-159
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• 2009

보행교통류의 네트워크 모형은 다양한 방법으로 연구되고 있지만 특히 그 적용성과 간결성 때문에 셀 기반의 CA 모형을 이용한 분석이 다수 진행되고 있다. 최근에는 CA 모형의 후속모형으로 제시된 가스입자(Gas Lattice)모형은 확산(dissemination)하는 물질의 행태를 편이된 임의보행(Biased Random Walker)으로 반영하여 보행자의 움직임을 가정하기도 하였다. 이와 같은 모형들은 Agent 기반으로 보행자의 다양한 특성과 보행행태를 쉽게 적용할 수 있기 때문에 복잡하고 영향요소가 많은 보행을 설명하는데 미시적인(microscopic) 분석방법론으로 활용되고 있다. 하지만 보행의 행태는 보행자의 목적지와 위치에 따라 쉽게 변할 수 있기 때문에 동일한 규칙으로의 설명되는 모형들은 보행자의 행태를 반영하는데 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 보행자의 행태가 유사한 동질구간(Homogeneous Section)을 정의하고 다방향보행자모형(MDPM: Multi-Directional Pedestrian Model)을 이용하여 현재까지 적용 및 평가되지 못하였던 임의보행과 좌/우측 통행 보행자의 보행특성을 설명할 수 있는 시뮬레이션 방법론을 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권5호
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• pp.729-738
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• 2009

Given the evolution of High-Temperature Gas-cooled Reactor(HTGR) designs, the source terms for licensing must be developed. There are three potential source terms: fission products, actinides in the fuel and tritium in the coolant. It is necessary to provide first an inventory of the source terms under normal operations. An analysis of source terms has yet to be performed for HTGRs. The previous code, which can estimate the inventory of the source terms for LWRs, cannot be used for HTGRs because the general data of a typical neutron cross-section and flux has not been developed. Thus, this paper uses a combination of the MCNP, ORIGEN, and MONTETEBURNS codes for an estimation of the source terms. A method in which the HTR-10 core is constructed using the unit lattice of a body-centered cubic is developed for core modeling. Based on this modeling method by MCNP, the generation of fission products, actinides and tritium with an increase in the burnup ratio is simulated. The model developed by MCNP appears feasible through a comparison with models developed in previous studies. Continuous fuel management is divided into five periods for the feeding and discharging of fuel pebbles. This discrete fuel management scheme is employed using the MONTEBURNS code. Finally, the work is investigated for 22 isotope fission products of nuclides, 22 actinides in the core, and tritium in the coolant. The activities are mainly distributed within the range of $10^{15}{\sim}10^{17}$ Bq in the equilibrium core of HTR-10. The results appear to be highly probable, and they would be informative when the spent fuel of HTGRs is taken into account. The tritium inventory in the primary coolant is also taken into account without a helium purification system. This article can lay a foundation for future work on analyses of source terms as a platform for safety assessment in HTGRs.