• 한국산림과학회지
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• 제97권4호
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• pp.392-397
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• 2008

산불피해지역의 소나무림을 대상으로 4년 동안 뿌리의 강도 특성변화를 시간의 경과에 따라 만능재료시험기를 이용하여 소나무 뿌리의 직경급별로 인장력과 인장강도를 측정 분석하였다. 그 결과 뿌리 직경급에 따른 산불발생 후 년차별 인장강도의 변화는 뿌리의 직경급이 큰 경우보다는 직경급이 작은 뿌리에서 강도저하폭이 큰 것으로 나타났다. 특히, 조사된 모든 직경급에서 2년차에 가장 많은 강도저하율을 나타냈고, 평균적으로는 약 61%의 인장강도가 저하되는 것으로 나타났다. 또한 시간변화에 따른 소나무뿌리의 직경급별 인장강도저하를 미분방정식을 통해 모델링한 결과, 모든 뿌리 직경급대에서 산불발생 후 2년 이내에 50%이상의 인장강도저하가 발생하는 것으로 분석되었다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권4호
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• pp.319-328
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• 2005

본 논문에서 사고로 누출된 삼중수소에 의한 농작물 오염평가 모델을 제시한다. 본 논문에서 제시된 모델은 동적격실모델로써 작물의 성장 방정식을 도입한 것이 특징이며, 이로부터 삼중수소 피폭시 작물의 성장단계에 따른 오염 정도를 예측할 수 있다. 시스템은 크게 대기, 토양, 작물격실로 구성되며, 격실의 삼중수소 농도 변화는 비선형 상미분방정식으로 표현되므로 시간에 따른 각 격실의 삼중수소 농도가 계산된다. 모델의 검증을 위해 배추 및 무에 대한 삼중수소 피폭 실험을 수행하였다. 생육단계별 오염 효과를 조사하기 위해 각기 다른 생육단계에 있는 배추와 무를 독립적으로 HTO 증기에 노출시켰으며, 피폭 후 오염된 작물의 tissue free water tritium(TFWT) 및 organically bound tritium(OBT) 농도를 측정하였다. 측정된 작물 부위별 삼중수소 농도 데이터와 모델 예측 값은 대체로 잘 일치하였다.

• 치위생과학회지
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• 제18권2호
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• pp.130-135
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• 2018

본 연구는 osteomac과 골세포가 골조직 개조과정에서 하는 역할을 조사하고자 수학적 모델링 방법을 사용하였다. 2013년에 발표된 Graham's model을 기반으로 하고 osteomac을 해당 네트워크에 추가하여 각 링크의 파라미터와 상미분방정식을 작성하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 osteomac과 골세포의 효율성이 일정 수치 이하인 경우 골조직 개조가 안정적이지 않고 감소하는 방향으로 이동하였다. 골세포의 효율성은 일정 수치 이상이 되어야 골조직 개조에도 골량이 유지되었으며 osteomac의 효율성의 수치가 증가함에 따라 골량도 함께 증가하는 것을 볼 수 있었다. Osteomac의 효율성이 골조직 개조와 골량 유지에 많은 영향을 미칠 수 있음을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.11-22
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• 2012

본 논문은 실용 엔지니어를 위해서 일반미분방정식으로 표현될 수 있는 연속시스템의 계층적인 모델 개발을 위한 모델링 기법 및 객체지향언어 기반의 경량 시뮬레이션 구축 환경을 제안하였다. 제안된 블록 기반 모델링 형식론은 단위 모델의 동적인 행위를 나타내는 기본블록 모델과 모델들의 계층적인 구조를 나타내는 결합블록 모델 형식론으로 이루어져 있다. 이러한 수학적 모델의 시뮬레이터를 객체지향 언어로 구현하기 위한 시뮬레이션구축 프레임워크인 BlockSim++를 제안하였다. 제안된 프레임워크는 재사용성을 제공하며, 수학적 모델을 쉽게 구현할 수 있게 하고, 또한 외부 응용 소프트웨어와도 쉽게 결합할 수 있는 인터페이스를 제공한다. 간단한 하이브리드 모델링 시뮬레이션 예시를 통해 제안된 모델링 형식론과 시뮬레이션 프레임워크를 이용하여 그 유용성을 입증하였다.

• 한국한의학연구원논문집
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• 제17권3호
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• pp.77-85
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• 2011

Objectives : The purpose of this study was to develop a simulator which can analyze the anti-inflammatory effects of medical herbs based on e-cell concerning p38 MAPK signal pathway. Methods : We collected data concerning medical herbs with anti-inflammatory effects and the active compounds to provide as a fundamental databse and to validate the newly developed algorithm. At this time, we used the target database as pubmed and gathered the data by data mining tool, pathway studio. Also we have developed the web-based search system for confirming database related to anti-inflammation. We researched the mechanism of actions of proteins in p38 MAPK signal pathway when active compound has been inserted into the network. We reduced total network into TAK-MKK3-p38 and made the two types of mathematical model about active compounds' interaction. Results & Conclusion : We constructed the database which have 69 cases of medical herbs, 71 cases of active compounds, about 8,000 cases of URL(Uniform Resource Locator) related to papers and reports. We designed the ordinary differential equations for response of TAK, MKK3, p38 in e-cell's cytosol and nucleus. We used this formular as measure whether an active compound of medicinal plants which is inputted by an user would have an anti-inflammation effects. We developed the visualization program which could show the change of concentration over time.

• 멤브레인
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• 제16권4호
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• pp.252-258
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• 2006

배기가스로부터 폴리이서술폰 분리막을 이용하여 이산화탄소 분리 특성을 수치해석 방법으로 분석하였다. 공급 기체와 투과 기체가 서로 다른 방향으로 흐르는 향류 흐름 시스템에 대한 분리막 공정 지배 방정식을 유한 차분법으로 전개하였으며 Compaq Visual Fortran 6.6 소프트웨어를 이용 공정 모사하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 수치해석을 수행한 결과 이산화탄소 투과특성에 영향을 주는 가장 중요한 인자로는 이산화탄소 투과 구동력과 체류시간임을 알 수 있었다. 동일한 조건에서 향류 흐름 공정모사에 의한 투과 측 이산화탄소 농도와 투과량은 병류 흐름 공정모사 결과보다 소폭 증가함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.1197-1205
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• 1988

본 연구에서는 피스톤운동을 톱날파로 근사하였을 때 단열된 실린더를 갖는 스터링기관에 대한 해석적인 해를 구하고자 한다. 실제기관에서 피스톤운동은 기구 학적 구동기구에 따라 상이하지만 대략적으로 정현파가 되며, 이 경우에는 해석적인 해가 존재하지 않으므로 수학적으로 구간선형적인 톱날파로 근사하였다. 비록 이러 한 근사를 도입한 단열해석이라 하더라도 해석적인 해가 존재한다면 등온해석보다는 기관성능의 예측에 더욱 적합함은 당연하다.

• Advances in nano research
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• 제10권4호
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• pp.359-371
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• 2021

A tumor immune interaction is a main topic of interest in the last couple of decades because majority of human population suffered by tumor, formed by the abnormal growth of cells and is continuously interacted with the immune system. Because of its wide range of applications, many researchers have modeled this tumor immune interaction in the form of ordinary, delay and fractional order differential equations as the majority of biological models have a long range temporal memory. So in the present work, tumor immune interaction in fractional form provides an excellent tool for the description of memory and hereditary properties of inter and intra cells. So the interaction between effector-cells, tumor cells and interleukin-2 (IL-2) are modeled by using the definition of Caputo fractional order derivative that provides the system with long-time memory and gives extra degree of freedom. Moreover, in order to achieve more efficient computational results of fractional-order system, a discretization process is performed to obtain its discrete counterpart. Furthermore, existence and local stability of fixed points are investigated for discrete model. Moreover, it is proved that two types of bifurcations such as Neimark-Sacker and flip bifurcations are studied. Finally, numerical examples are presented to support our analytical results.

• 응용통계연구
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• 제34권3호
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• pp.477-489
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• 2021

코로나19 바이러스는 2020년에 전세계적으로 심각하게 확산되었고, 우리의 일상생활 전체에 상당한 영향을 미치고 있다. 현재 전세계는 이 유행병 사태 아래에 여전히 있고 한국 또한 이 상황에 대해 예외가 아니다. 이 유행병 기간동안 한국에서는 이 바이러스 확산을 방지하기 위한 또는 가속화시킨 몇 가지 사건들이 있었다. 감염병에 대한 방역 정책을 세우기 위해 이러한 사건들의 감염병 확산에 대한 개입 효과를 조사하는 것은 매우 중요하다. SIR 모형은 미분방정식을 통해 감염병 확산의 동적 행태를 파악하기 위해 자주 사용되는 방법이다. 그러나, SIR 모형은 관찰된 데이터의 불확실성을 고려하지 않는 결정적인 모형이다. 따라서 SIR 모형에서 데이터의 불확실성을 고려하기 위해 베이지안 접근법이 사용될 수 있고, 이러한 접근법은 SIR 모형에서 감염률에 대한 시간변이함수에 근거한 개입효과분석을 가능하게 한다. 본 연구에서는 베이지안 접근법에 근거한 확률적 SIR 모형을 이용하여 한국에서의 코로나19 바이러스의 확산 추세를 설명하고 그러한 사건들에 대한 개입효과를 조사한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제81권2호
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• pp.179-194
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• 2022

The bending, buckling and free vibration responses of functionally graded material (FGM) beams are investigated semi-analytically by the scaled boundary finite element method (SBFEM) in this paper. In the concepts of the SBFEM, the dimension of computational domain can be reduced by one, therefore only the axial dimension of the beam is discretized using the higher order spectral element, which reduces the amount of calculation and greatly improves the calculation efficiency. The governing equation of FGM beams is derived in detail by the means of the principle of virtual work. Compared with the higher-order beam theory, fewer parameters and simpler control equations are used. And the governing equation is transformed into a first-order ordinary differential equation by introducing intermediate variables. Analytical solutions of the governing equation can be obtained by pade series expansion in the direction of thickness. Numerical example are compared with the numerical solutions provided by the previous researchers to verify the accuracy and applicability of the proposed method. The results show that the proposed formulations can quickly converge to the reference solutions by increasing the order of higher order spectral elements, and high accuracy can be achieved by using a small number of the elements. In addition, the influence of the structural sizes, material properties and boundary conditions on the mechanical behaviors of FG beams subjected to different load types is discussed.