최근에는 열유체, 물리, 화학, 구조동역학, 전산설계 등의 응용과학 분야의 교육 및 연구에 실제 실험이 아닌 슈퍼컴퓨터 및 고성능 네트워크 기반의 사이버 인프라에서 과학적 가정에 의해 복잡한 공학문제를 수치적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해결하는 계산과학을 이용하는 최적의 방법론 및 기법들의 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 컴퓨팅 시뮬레이션 기법을 활용한 실험 체험형 교육의 일환으로, 이공계 교수, 학생, 연구자, 산업체 인력 등이 사이버 인프라스트럭처 기반으로 최신 시뮬레이션 SW를 활용하여 차세대 교육 연구를 융합할 수 있는 EDISON 개방형 통합 플랫폼을 제시한다. EDISON 플랫폼은 사용자들에게 보다 쉽고, 편하고, 효과적인 서비스 제공을 위해 3계층(EDISON 응용 프레임워크, EDISON 미들웨어, EDISON 인프라 자원)으로 구성되고 5개 분야(열유체, 화학, 물리, 구조동역학, 전산설계) 문제해결 환경을 위한 교육 연구용 웹 포털 서비스를 제공한다.
컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 계산과학 응용분야 연구에서는 대용량 컴퓨팅 자원 및 고성능 네트워크 기반의 사이버 인프라스트럭처를 활용하여 복잡한 공학문제를 수치적 모델링과 대규모 계산을 통해 해결한다. 최근에는 이러한 계산과학 시뮬레이션 수행을 다수 사용자들이 언제 어디서나 쉽게 접근하여 사용할 수 있도록 해주는 웹기반 시뮬레이션 수행 환경의 필요성이 요구되고 있다. 그러나 화학, 물리, 구조, 등 계산과학 응용분야의 연구자들이 웹기반 시뮬레이션 수행 환경에서 동작하는 시뮬레이션 도구를 직접 개발하기 위해서는 추가적으로 복잡하고 다양한 IT기술들을 습득하기 위한 많은 시간과 노력이 소요된다. 따라서, 본 논문에서는 응용분야 연구자들이 핵심 알고리즘 연구에만 집중할 수 있도록 웹기반 시뮬레이션 수행을 위한 웹 인터페이스 자동 생성 시스템을 제공한다.
선박이 항만이나 운하 내에서 이동할 경우 일반적으로 예인선의 도움을 받아 운항하게 된다. 근래에 해상 물동량이 증가하면서 항만이나 운하 등지의 해상 교통이 복잡해지고 해난 사고 발생 가능성이 높아지는 추세이다. 따라서 예인선 및 부선의 조종 성능을 파악하여 전체 예부선 시스템의 운항 안정성을 확보할 필요가 있다. 예부선 시스템은 크게 예인선, 부선, 그리고 예인선과 부선을 연결하는 예인줄의 세 가지 요소로 구성된다. 본 연구에서는 예인선, 부선, 예인줄 각각의 동역학적 특성이 반영된 운동 방정식을 수식화하였다. 그리고 예인선의 수학 모형을 확립하기 위한 구속 모형 시험의 종류 및 범위에 대하여 논한다.
In this paper, we present the performance evaluation of the reliable cooperative media access control (RCO-MAC) protocol, which has been proposed in [1] by us in order to enhance system throughput in bad wireless channel environments. The performance of this protocol is evaluated with computer simulation as well as mathematical analysis in this paper. The system throughput, two types of average delays, average channel access delay, and average system delay, which includes the queuing delay in the buffer, are used as performance metrics. In addition, two different traffic models are used for performance evaluation: The saturated traffic model for computing system throughput and average channel access delay, and the exponential data generation model for calculating average system delay. The numerical results show that the RCO-MAC protocol proposed by us provides over 20% more system throughput than the relay distributed coordination function (rDCF) scheme. The numerical results show that the RCO-MAC protocol provides a slightly higher average channel access delay over a greater number of source nodes than the rDCF. This is because a greater number of source nodes provide more opportunities for cooperative request to send (CRTS) frame collisions and because the value of the related retransmission timer is greater in the RCO-MAC protocol than in the rDCF protocol. The numerical results also confirm that the RCO-MAC protocol provides better average system delay over the whole gamut of the number of source nodes than the rDCF protocol.
차세대 무선 네트워크에서 MN의 글로벌 로밍을 효율적으로 지원하기 위해서는 원활한 핸드오버와 MN의 이동성관리는 매우 중요하다. IETF가 모바일 IPv6와 보다 확장된 IP 계층에서의 이동성관리를 제안하였지만 트래픽 특성 및 사용자의 MN에 따라 크게 좌우된다. 그러므로 이러한 요인에 관해 심도있는 성능을 평가하는 것이 중요하다. 일반적으로 IPv6 기반 이동성관리 프로토콜의 성능은 시뮬레이션을 통해 평가하는데 본 논문에서는 IPv6 기반 이동성관리 프로토콜의 성능을 평가하는 분석 프레임워크를 제안한다. 서브넷 체류 시간, 패킷 도착률과 무선연결 지연 등 시스템 매개변수들의 수학적 분석을 이용하여 핸드오프 지연, 패킷 손실에 대한 성능평가를 수행하고, 분석 결과를 통해 네트워크 매개변수와 성능분석 수치간의 상관관계를 제시한다.
여러 나라의 교육과정이나 교과서를 비교 분석하는 것은 그 나라 교육 관점과 방향을 파악하여 우리나라 교육과정 개정이나 교과서 집필 및 학생들의 수학 능력 향상을 위한 시사점을 도출하기 위한 것이다. 미국의 경우에 국가 수준의 교육과정을 운영하지 않지만, 2010년에 여러 주들이 주축이 되어 개발한 CCSSM이 주별로 채택되어졌고, 이에 따른 교과서가 개발 보급되고 있다. 이에 본 연구에서는 CCSSM에 적극적인 반응을 보이며 주의 관점을 반영한 캘리포니아 주의 CA-CCSSM과 이에 따른 교과서에 제시된 분수 관련 내용을 분석하였다. 분석에서는 분수 개념과 관련된 주제를 등분할, 분수 개념, 가분수와 대분수, 몫으로서 분수와 비로서 분수, 동치분수, 크기 비교 등으로 나누어 분석하였다. 분석 결과, 분수 개념 도입 전에 기하 영역에서 등분할을 다루거나, 수직선 위의 수로 분수를 도입하여 분수에 대한 수감각과 양감을 기르게 하는 특징이 있었다. 또한 대분수, 동치분수, 여러 가지 분수의 정의 방식, 도입 시기, 방법 등에서도 우리나라와 차이가 있었다.
Using the soil bin systems, this study was carried out to analyze the effects of the angular and tilling speed of the rotary shaft with the edge curves which were $30^{\circ}$ and $40^{\circ}$, and the edged blade which were single and double, on the torque requirement of rotary tillage. In the analyses, we developed the mathematical models for the torque requirments of rotary tillage, and analyzed the optimum conditions of each variable for the minimum tillage torque requriements. The results of the study were summarized as follows. 1. The required tilling torque by one rotary blade has the minimum value when the tilling speed of the rotary blade was low, and the revolution of the rotary blade was fast, in general. 2. The torque requirements of single edged blade was decreased to about 81% in comparing with that of double edged blade of which the edge curved angle was $40^{\circ}$ and the tilling speed was 29.40 cm/sec. But, for the mean values, the maximum torque requirements were decreased to 45%, and the mean torque requirements were decreased to 35%. 3. For the edge curved angle, the torque requirements of ${\theta}=40^{\circ}$ were 48% more than that of ${\theta}=30^{\circ}$ in the maximum tilling torque in case that the rotary blade were double edged blade. but, there was not a difference when the rotary blades were single edged blade. The mean tilling torques of ${\theta}=40^{\circ}$ were 6% more when the rotary blade was double edged blade, and were 11% less at single edged blade, than that of ${\theta}=30^{\circ}$. 4. In order to reduce the torque requirements for tilling, the optimum revolutions of the rotary shaft were analyzed as that 204-240 rpm for the double edged blade and 280-320 rpm for the single edged blade.
In this study, computer simulations were conducted to assess the use of a circulating concurrent-flow dryer for rapeseed drying and to determined the effect of this drying method on the germination ratio of rapeseed after the drying process was complete. The simultaneous heat and mass transfer between air and rapeseed in a concurrent-flow dryer was examined by simulation. The drying simulation was based on several parameters with sequent time series. Equations concerning air psychrometrics, physical properties, thermal properties, equilibrium moisture content, thin layer drying of rapeseed, etc. were all combined to solve the simulation models. Based on energy and mass transfer in the concurrent-flow drying model, a simulation program for the circulating concurrent-flow rapeseed dryer was built along with a detailed description of the mathematical solution to the model. A pilot scale circulating concurrent-flow dryer(200 kg/batch) was used to verify the fitness of the simulation program. A comparison between the experimental data and the model predicted results was presented and discussed. The drying parameters and germination ratio were analyzed and the accuracy of the simulation program was evaluated. The simulation program proved to be reliable and was shown to be a convenient tool for predicting rapeseed drying and germination ratio of rapeseed in a concurrent-flow dryer.
본 연구는 Tabu Search를 이용하여 LHP의 최적설계를 진행하는 방법과 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 최적설계의 목적은 항공기에 탑재된 리튬이온 전지의 작동온도 조건을 만족하면서 LHP의 중량을 최소화시키는 것이다. 전지는 고에너지 밀도의 특성으로 항공기에 장착된 고에너지 레이저의 동력원으로 사용되는 것으로 가정되었다. 해석은 Steady state analysis model에 기초하였으며 메타모델로 근사화하였다. 최적화 결과로 Tabu Search는 유전알고리듬 등 다른 비 구배기반 최적화 방법에 비해 비교적 적은 계산 시간을 소요하면서도 전역해를 보장하였으나 난수에 의해 초기해를 바꾸어 가면서 최적화를 여러 번 시도해야 하는 단점이 있었다. 그리고 최적화 과정을 통해 기 발표된 LHP와 동일한 성능을 가지면서도 경량화된 LHP를 얻을 수 있었다.
대용량 승압형 응용을 위한 새로운 위상천이 병렬입력/직렬출력 듀얼 컨버터가 제안된 바 있다. 제안된 컨버터는 종래의 펄스 폭 변조(PWM) 방식의 병렬입력/직렬출력 듀얼 컨버터에 비해 낮은 스위치 전압 스트레스를 보여 저 손실의 소자를 사용할 수 있으므로 높은 효율을 보인다. 또한, 출력 캐패시터의 실효(RMS) 전류 스트레스가 낮고 입력 전류와 출력 전압의 맥동이 작으며, 제어 입력에 대한 출력 전압의 동역학(dynamics)이 빠른 장점이 있다. 본 논문에서는 제안된 컨버터의 정상상태 동작을 심도 있게 분석하고 그 수학적 모델 및 정상상태 해를 제시하며, 제안된 컨버터의 특징을 종래의 PWM 방식의 컨버터와의 비교를 통해 정량적으로 분석한다. 또한, 제안된 회로의 동작, 특성 및 유효성을 검증하기 위해 800W급 24-350Vdc 사양의 시작품으로부터의 실험 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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