• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제32권4호
• /
• pp.249-256
• /
• 2019

이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

• The Korean Journal of Pain
• /
• 제34권1호
• /
• pp.106-113
• /
• 2021

Background: We aimed to investigate the analgesic efficacy of an erector spinae plane block (ESPB) in immediate breast reconstruction (IBR) with a tissue expander. Methods: Adult women undergoing IBR with a tissue expander after mastectomy were randomly assigned to either intravenous patient-controlled analgesia (IV-PCA) alone (group P) or IV-PCA plus ESPB (group E). The primary outcome was the total amount of opioid consumption during 24 hours postoperatively between the two groups. Secondary outcomes were patient satisfaction, pain score at rest and on shoulder movement using numerical rating scale, incidences of postoperative nausea and vomiting (PONV), and a short form of the brief pain inventory (BPI-SF) at 3 and 6 months after surgery between the groups. Results: Fifty eight patients completed the study. At 24 hours postoperatively, total opioid consumption was significantly less in group E than in group P (285.0 ± 92.0, 95% confidence interval [CI]: 250.1 to 320.0 vs. 223.2 ± 83.4, 95% CI: 191.5 to 254.9, P = 0.005). Intraoperative and cumulative PCA fentanyl consumption at 3, 6, 9, and 24 hours were also less in group E than in group P (P = 0.004, P = 0.048, P = 0.020, P = 0.036, and P < 0.001, respectively). Patient satisfaction was higher in group E (6.9 ± 1.8 vs. 7.8 ± 1.4, P = 0.042). The incidences of PONV was similar. Conclusions: The ESPB decreased postoperative opioid consumption and increased patient satisfaction without significant complications after IBR with a tissue expander after mastectomy.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.273-280
• /
• 2012

전산유체역학의 격자볼츠만법은 Navier-Stokes방정식의 시뮬레이션 기법 보다 비교적 간략한 이산화 방식으로 인하여 공학적 응용성을 더욱 넓혀 가고 있다. 본 논문에서는 단일 완화계수 및 D2Q9 방식으로 중력장하에서 액체영역에서의 다이나믹스만 계산하는 자유수면 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 활용성을 검증하였다. 자유표면의 재구성방법, 분포함수의 조합으로 이루어진 경계조건, 표면장력, 중력장의 안정화, 격자의존성, 자유수면 끝단의 하단 벽면 이동 검증등을 수행하였으며, 그 결과치가 실험치의 데이터와 일치함을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.525-535
• /
• 2001

본 연구에서는 무요소법의 일종인 element-free Galerkin 방법(EFGM)을 이용한 새로운 적응적 해석법을 제안하였다. 이 방법의 핵심은 Delaunay 삼각화에 기초를 둔 적분 격자를 기초로 수치적분과 적응적인 절점의 추가 및 소거를 수행하는 것이다. 이러한 적응적 해석법은 적분격자의 분할이나 이를 위한 추가적인 정보에 대한 관리가 필요 없이 간편하게 적응적 해석을 수행할 수 있다. 또한 균열의 진전과 같은 다단계 적응적 해석에 있어서도 매 해석단계별로 평가된 오차에 기초를 둔 최적 해석모델이 Delaunay 삼각화에 의해 구성되도록 하였다. 이러한 특성은 요소의 구성으로부터 자유로운 무요소법의 장점을 최대한 활용하여 해석모델의 구축을 보다 원활하게 수행할 수 있다. 적응적 해석에 기초가 되는 해석 후 오차평가는 계산된 응력과 투영응력과의 차이를 오차로 추정하는 투영응력법을 이용하였다. 균열진전을 포함하는 2차원예제의 해석을 수행한 결과 제안된 해석법의 타당성과 적용성을 입증할 수 있었다.

• 한국농공학회논문집
• /
• 제58권4호
• /
• pp.47-55
• /
• 2016

This study is on the stability re-evaluation of armor stones in saemangum seadike according to recently increased sea-level and frequent high wave incoming and the results are in the following. The field inspection of armor stones in the seadike revealed that damages of armor stones have been caused by higher waves than designed waves and that the reconstruction of armor stones and concrete grouting method have been used as the reinforcement work. The result of numerical simulation of wave channel conducted to estimate the safety weight of armor stones influenced by flows revealed that the safety weight of armor stones in the seadike No.4 was estimated as 5.47 tons by using the Isbash method, which is about 122 % more than 4.49 tons estimated by using Van der Meer method. Therefore, in designing armor stones which can be influenced by high waves such as the case of Saemangum seadike, it is necessary to apply the safety weight method of armor stones, based on the Isbash method, which produced the significant figures among the safety weight methods using flows as well as the safety weight method using high waves based on the Hudson method.

• 한국광학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.359-365
• /
• 2006

광학계의 파면오차는 광학계의 성능을 나타내는 주요 지표이며, 광학면의 변형에 의해 발생한다. 광기계의 개발에 있어서 주요 하중조건에서 발생하는 파면오차 양은 중요 규격으로 설정되고 관리되어 진다. 광학면의 변형은 유한요소해석 등의 발달과 더불어 정확한 수준까지 계산할 수 있게 되었다. 유한요소해석 결과로부터 파면오차를 계산하기 위해서는 광학면에서의 변형량을 근사하고 분석해야 한다. 이를 위해 추가적인 격자나 요소망으로 결과를 변화하여 근사하는 방법이 사용되고 있으나, 격자 구성의 번거로움과 변환으로 인한 오차 발생 소지를 가지고 있다. 본 연구에서는 추가적인 격자의 구성없이 절점 정보만으로 효과적인 근사를 할 수 있는 이동 최소제곱 근사법을 사용하여 변형량을 근사하고 파면오차를 계산하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 해양탑재체 스캔 미러의 자중에 의한 파면오차를 계산하였고, 기존의 방법과 비교 분석하였다.

• 물과 미래
• /
• 제13권2호
• /
• pp.55-62
• /
• 1980

태풍 말습전에 바다 연안에서의 해일(고조)을 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 태풍기에 한국에서는 해일피해를 어느 곳인가 매년 입고 있고 이로 인한 피해복구를 위해 정부에서는 막대한 예비비를 소비하고 있다. 우리나라에서는 아직 해일 예측 프로그램이 전무하므로 이 예측 프로그램을 개발하므로써 건설부, 상공부, 농림부 등에 기여할 수 있을 것이다. 최근 고속전자계산기의 발전으로 복잡한 수치해석이 쉽게 할 수 있게 되었다. 그래서 저자는 유체력자에서의 운동 및 연속방정식의 정시차, 정거리의 차분화법을 써서 해일예측 프로그램을 작성하였다. 입력자료로서는 천기도와 현안지점의 외해, 내해의 수심만을 쓰게 했다. 1976년 후란 태풍시를 대상으로 하여 모델로서 포항 내항에 본 프로그램을 적용한 결과 실측치와 거의 일치함으로 알았다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권12호
• /
• pp.2218-2229
• /
• 2006

A conservative finite-volume numerical method for unstructured grids with the cell-centered method has been developed for computing flow and heat transfer by combining the attractive features of the existing pressure-based procedures with the advances made in unstructured grid techniques. This method uses an integral form of governing equations for arbitrary convex polyhedra. Care is taken in the discretization and solution procedure to avoid formulations that are cell-shape-specific. A collocated variable arrangement formulation is developed, i.e. all dependent variables such as pressure and velocity are stored at cell centers. For both convective and diffusive fluxes the forms superior to both accuracy and stability are particularly adopted and formulated through a systematic study on the existing approximation ones. Gradients required for the evaluation of diffusion fluxes and for second-order-accurate convective operators are computed by using a linear reconstruction based on the divergence theorem. Momentum interpolation is used to prevent the pressure checkerboarding and a segregated solution strategy is adopted to minimize the storage requirements with the pressure-velocity coupling by the SIMPLE algorithm. An algebraic solver using iterative preconditioned conjugate gradient method is used for the solution of linearized equations. The flow analysis code (PowerCFD) developed by the present method is evaluated for its application to several 2-D structured-mesh benchmark problems using a variety of unstructured quadrilateral and triangular meshes. The present flow analysis code by using unstructured grids with the cell-centered method clearly demonstrate the same accuracy and robustness as that for a typical structured mesh.

• Computers and Concrete
• /
• 제18권3호
• /
• pp.319-336
• /
• 2016

In this study, both two- and three-dimensional (2D and 3D) finite-volume-based models were developed to analyze the heat transfer mechanisms through the porous structures of cellular concretes under steady-state heat transfer conditions and to investigate the differences between the 2D and 3D modeling results. The 2D and 3D reconstructed pore networks were generated from the microstructural information measured by 3D images captured by X-ray computerized tomography (X-CT). The computed effective thermal conductivities based on the 2D and 3D calculations performed on the reconstructed porous structures were found to be nearly identical to those evaluated from the 2D cross-sectional images and the 3D X-CT images, respectively. In addition, the 3D computed effective thermal conductivity was found to agree better with the measured values, in comparison with the 2D reconstruction and real cross-sectional images. Finally, the thermal conductivities computed for different reconstructed porous 3D structures of cellular concretes were compared with those obtained from 2D computations performed on 2D reconstructed structures. This comparison revealed the differences between 2D and 3D image-based modeling. A correlation was thus derived between the results of the 3D and 2D models.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제15권6호
• /
• pp.1393-1410
• /
• 2015

An original sensor system based on Fiber Bragg Gratings (FBG) for the strain monitoring of an adaptive wing element is presented in this paper. One of the main aims of the SARISTU project is in fact to measure the shape of a deformable wing for performance optimization. In detail, an Adaptive Trailing Edge (ATE) is monitored chord- and span-wise in order to estimate the deviation between the actual and the desired shape and, then, to allow attaining a prediction of the real aerodynamic behavior with respect to the expected one. The integration of a sensor system is not trivial: it has to fit inside the available room and to comply with the primary issue of the FBG protection. Moreover, dealing with morphing structures, large deformations are expected and a certain modulation is necessary to keep the measured strain inside the permissible measure range. In what follows, the mathematical model of an original FBG-based structural sensor system is presented, designed to evaluate the chord-wise strain of an Adaptive Trailing Edge device. Numerical and experimental results are compared, using a proof-of-concept setup. Further investigations aimed at improving the sensor capabilities, were finally addressed. The elasticity of the sensor structure was exploited to enlarge both the measurement and the linearity range. An optimisation process was then implemented to find out an optimal thickness distribution of the sensor system in order to alleviate the strain level within the referred component.