• 멤브레인
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• 제20권1호
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• pp.29-39
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• 2010

본 연구는 차세대 에너지원으로 주목 받고 있는 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)에 대해 mutiscale 기법을 사용하여 DMFC의 MEA부분에 대한 상세 모델링 및 전산모사를 통한 이론적 고찰을 시도하였다. 본 연구에서 이용한 multiscale 모델링 방법은 공정시스템 공학의 kinetic 중심의 모델링 방법과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)의 유동중심의 모델링 방법을 유기적으로 결합하여 모사 중간에 필요한 데이터 교환을 함으로써 정확한 모델링 및 전산모사 결과를 얻었다. CFD 모델링으로 유체 이동현상을 3차원으로 해석하였고, 동시에 복잡한 비선형 대수방정식으로 표현되는 반응속도, 전기화학반응을 DAE (Differential & Algebraic Equation) solver로 계산하였다. 모델은 메탄올의 산화반응과 산소의 환원반응을 중심으로 MEA (Membrane Electorde Assembly)부분에서 물리화학적, 전기적 현상 현상을 규명하고, 반응 메커니즘을 구성하였다. MEA 모델은 3차원 공간에서 변위를 가지는 3차원 모델로 구성하였으며, 정상상태 및 등온공정의 조건하에 수립되었다. 이를 통해 channel을 포함한 MEA 부분에서 발생되는 물리적, 화학적, 전기적 현상을 정확히 예측 할 수 있다. 본 연구를 통해 수행된 결과는 DMFC의 실험계획 및 운전조건을 도출함에 있어 매우 유용한 역할을 할 수 있을 것으로 사료되며, 추가적인 연구를 통해 DMFC의 상용화에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1047-1059
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• 2019

This work describes the development of a numerical module with a multiphysics structure to simulate the thermo-hydro-chemo-mechanical behavior of compacted bentonites. First, the conceptual model, based on the state-of-the-art formulation for clay-based engineered barriers in deep geological repositories, is described. Second, the advantages of multiphysics-based modules are highlighted. Then, the guidelines to develop a code using such tools are outlined, presenting an example of implementation. Finally, the simulation of three tests that illustrate the behavior of compacted bentonites assesses the scope of the developed code. The satisfactory results obtained, and the relative simplicity of implementation, show the opportunity of the modeling strategy proposed.

• 한국CDE학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.8-14
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• 2007

In the product design process computer-aided engineering and optimization tolls are widely utilized in order to reduce the total development time and cost. Since several simulation tools are involved in the process, information losses, omissions, or errors are common and the importance of seamless information exchange among the tools has been increased. In this work, ISO STEP standards are adopted to represent the neutral format for structural analysis and optimization. The schema of AP209 defined the information of finite element analysis is used and the new schema is proposed to describe the information of structural optimization based on the STEP methodology. The schema is implemented by EXPRESS, information modeling language, and ST-Developer is employed to generate C++ classes and STEP Rose Library by using the schema denoted. To substantiate the proposed approach, the information access interfaces of the finite element modeling software (FEMAP), structural optimization software(GENESIS) and in-house topology optimization program are developed. Examples are shown to validate the information exchange of finite element analysis and structural optimization using STEP standards.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.641-651
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• 2015

This study intends to develop an evacuation simulation system based on BIM in a real-time manner. The proposed system, an add-on module for Revit Architecture and one of the most popular BIM authoring tools, supports the architectural design as well as real-time evacuation simulation of the design alternatives. This paper introduces the developed system, named SafeBIM, and the design process on which it is based. To evaluate the possibilities of the proposed system in the educational field of architectural design, this study included a feasibility test with college students in an architectural design studio.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권4호
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• pp.19-28
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• 1999

In order to control thermal deformation of the machine origin of machine tools a empirical model and a compensation system have been developed, Prior to empirical modeling the volumetric error considering shape errors and joint errors of slides is formulated through the homogeneous transformation matrix (HTM) and kinematic chain. Simulation results of the HTM method show that the thermal error of the machine origin is more critical than position-dependent errors. In order to make a stable and effective software error compensation system the GMDH (Group Method of Data Handling) models are constructed to estimate the thermal deformation of the machine origin by measuring deformation data and temperature data. A test bar and gap sensors are used to measure the deformation data. In order to compensate the estimated error the work origin shift method is developed by implementing a digital I/O interface board between a CNC controller and an IBM PC. The method shifts the work origin as much as the amounts which are calculated by the pre-established thermal error model. The experiment results for a vertical machining center show that the thermal deformation of the machine origin is reduced within $\pm$5$mu extrm{m}$.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.57-65
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• 2019

공중급유기는 앞으로 공군 작전의 효율성을 높여줄 것으로 기대되고 있다. 공중급유기의 도입으로 전투기의 항속 거리 및 항속 시간이 증가되어 작전 가능 시간이 향상될 것이라 기대되기 때문이다. 그러나 공중급유기를 도입하는데 천문학적인 비용이 들기 때문에 신중한 논의가 필요하지만 아직은 그러한 논의가 부족한 것이 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ABM(Agent Based Modeling) 기법을 활용하여 초계작전 시 공중급유기의 적정 대수를 산정하고자 하였다. 시뮬레이션을 구현할 때 실제 대한민국 공군에서 운용하고 있는 항공기의 제원을 입력하여 시뮬레이션의 신뢰성을 높였다. 적정 대수를 산정하기 위한 최적화 툴로써 본 연구에서 사용한 시뮬레이션 툴에 내장되어 있는 OptQuest를 사용하였고 적정 대수 산정결과는 4대이다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.242-251
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• 2020

고분자 소재 및 이를 이용하여 제조된 분리막에 주로 활용되는 전산모사 도구들은 모사대상의 크기 및 모사하고자 하는 시간에 따라 여러 가지 분야로 나뉘어진다. 본 총설에 소개되는 전산모사는 그 중에서 전산재료화학에 주로 사용되는 양자역학(quantum mechanics; QM), 분자동역학(molecular dynamics; MD), 메조스케일 전산모사(mesoscale modelling), 이렇게 3가지로 분류된다. 고분자 연구에서 사용되는 전산모사는 각각의 전산모사의 종류마다 연구내용이 달라지는데, 양자역학은 분자, 원자, 전자 등 미시적인 계의 현상을 다루어 작은 크기의 현상을 연구하고, 분자동역학은 원자들 사이의 퍼텐셜 또는 힘이 주어졌을 때 뉴턴의 운동방정식에 따른 원지 및 분자의 움직임을 수치적으로 풀어내고, 메조스케일 모델링은 원자들을 묶어서 그룹형태로 만들어 비드를 형성해 비교적 큰 분자량에서 계산시간을 줄여 거시적으로 판단하는 연구가 된다. 본 총설에서는 고분자 및 고분자 분리막에 주로 활용되는 다양한 전산모사 프로그램을 위에서 분류한 3가지 종류로 나누어 각각의 특징과 사용분야 등을 소개하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.6-13
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• 2018

고신뢰 CPS 개발을 위해서는 M&S는 매우 중요하다. 각각의 CPS 시스템의 다른 부분을 모델링하기 위해 각각의 다른 시뮬레이션 프로그램들을 사용하기 때문에 어떤 CPS 전체 시스템을 하나의 시뮬레이션 툴에서 모델링하기는 쉽지 않다. FMI는 다른 시뮬레이션 툴들 간에 M&S를 위한 표준이다. 또한, DDS는 대규모의 실시간 데이터 전송에 적합한 통신 미들웨어이다. 따라서 이 논문에서는 DDS를 이용하는 FMI기반의 CPS 실시간 분산 시뮬레이션 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크의 성능 평가를 위해서 IEEE HLA/RTI와 OMG DDS 미들웨어를 사용해서 분산 시뮬레이션을 수행하고 전체 시뮬레이션 수행 시간을 측정하고 비교해보았다. 성능 평가 결과를 통해서 DDS를 사용하는 시뮬레이션 수행 속도가 HLA/RTI를 사용하는 것에 비해 최소 1.14배 이상 빠른 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.361-364
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• 2001

This paper presents a simple method for estimating the maximum crosstalk noise of on-chip grobal wires. For the derivation of the maximum crosstalk expression we have modeled wires using lumped-elements that are composed of R, L and C. We have also used experimental constant to reduce the modeling error. The accuracy of the proposed method is verified by comparing against the HSPICE simulation results under the present process parameters and environmental conditions. The results of the proposed method can be used as an estimator in design-aid tools.

• KIEAE Journal
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• 제11권2호
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• pp.113-122
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• 2011

About 30% of the total annual energy consumption on the earth is used in the architectural activities, including construction, maintenance management, and demonstration of a building. Also, 40% of the natural resource consumption, 50% of $CO_2$ emissions, and 20%~50% of industrial waste emissions are produced from a building. Unfortunately, the percentage of its energy consumption is staidly increasing year by year, about 8% every year, and it recently causes a sustainable architectural concept to come to the fore globally. Indeed, the importance of the sustainable architecture is increasingly becoming a worldwide trend. BIM(Building Information Modeling) is considered a new paradigm and a powerful method in building design, construction and maintenance. BIM has characteristics similar to a building's systems. All of the components in a model have a parametric relationship to each other. Understanding and capitalizing on these interrelationships typically takes numerous iterations that span multiple projects. Optimizing the integrated strategies and technologies for a high-performance, sustainable design requires a continual look at understanding how they work together to deliver the best potential. Throughout all of these concepts, we are going to be using a variety of tools that revolve around a BIM model. Some of the tools will require a heavier use of BIM than others, but all of them will utilize the model geometry you've created as part of your design. This study presents importance and validity of energy performance analyzation in the pre-design phase for the sustainable architecture with the support of Building Information Modeling (BIM) technology.