GIS를 이용한 대용량의 지리정보 처리가 요구되고 있으나 단일 프로세서만으로 복잡한 GIS 연산을 처리하는 데는 능력의 한계성이 대두되고 있다. 특히, GIS 데이터의 증가속도에 프로세서 발전 속도가 미치지 못하고, 증가되는 광범위한 데이터를 처리하는 작업 또한 많은 시간이 걸리는 문제점이 나타나고 있다. 이에 대한 대안으로 계산의 양이 많고 또한, 대용량의 입·출력이 빈번히 일어나는 GIS 연산 작업을 여러 프로세서에 분산시켜 동시에 수행하도록 하는 GIS 작업의 병렬화에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 고가의 병렬 컴퓨터로만 수행되던 병렬 처리를 일반적인 GIS 사용자들이 사용하는 PC 기반으로 MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 기존의 단일 프로세서로만 진행되던 래스터 GIS 연산에 대해서 병렬화 과정을 적용하여 연산의 처리 능력을 향상시키고자 한다. 이를 위해, GIS 연산들에 대한 체계적인 분석과 분류를 제시한 Tomlin(1990)의 래스터 GIS 연산을 기준으로 각 연산에 대해 적합한 데이터 분할 기법을 통한 병렬화 과정을 연구하였다.
The precipitate of FeCl2.4H2O and NaOH, Fe(OH)2 was rapidly made to oxidize by H2O2 to prepare $\delta$-FeOOH. The particle size, surface and morphology of $\delta$-FeOOH, and the shape and structure of thermally decomposed $\delta$-FeOOH were investigated by the use of high resolution STEM. $\delta$-FeOOH prepared under the condition of reaction temperature of Fe(OH)2 at 4$0^{\circ}C$, [OH-][Fe2+]=5 and aging time of 2 hr Fe(OH)2, had 630$\AA$ mean particle size, 4~5 aspect ratio, 20.8 emu/g saturation magnetization and 210 Oe coercivity. The edges of $\delta$-FeOOH were inclined to (001) about 41$^{\circ}$, 60$^{\circ}$ and coincident with (102), (101) respectively. When $\delta$-FeOOH was thermally decomposed at 25$0^{\circ}C$ for 2 hr in vacuo, which had micropores of 0.9 nm thickness and crystallites of 2.4 nm thickness. (001)hex, [10]hex. of $\delta$-FeOOH parallel with (001)hex, [100]hex. of $\alpha$-Fe2O3 respectively. This showed three dimensional topotaxial structure transition, which was investigated by SADP (Selected Area Diffraction Pattern) of STEM.
Analytical solutions to problems are crucial because they provide high-quality comparison data for assessing the accuracy of numerical solutions. Benchmark analytical solutions for the vibrations of cracked functionally graded material (FGM) plates are not available in the literature because of the high level of complexity of such solutions. On the basis of first-order shear deformation plate theory (FSDT), this study proposes analytical series solutions for the vibrations of FGM rectangular plates with side or internal cracks parallel to an edge of the plates by using Fourier cosine series and the domain decomposition technique. The distributions of FGM properties along the thickness direction are assumed to follow a simple power law. The proposed analytical series solutions are validated by performing comprehensive convergence studies on the vibration frequencies of cracked square plates with various crack lengths and under various boundary condition combinations and by performing comparisons with published results based on various plate theories and the theory of three-dimensional elasticity. The results reveal that the proposed solutions are in excellent agreement with literature results obtained using the Ritz method on the basis of FSDT. The paper also presents tabulations of the first six nondimensional frequencies of cracked rectangular Al/Al2O3 FGM plates with various aspect ratios, thickness-to-width ratios, crack lengths, and FGM power law indices under six boundary condition combinations, the tabulated frequencies can serve as benchmark data for assessing the accuracy of numerical approaches based on FSDT.
본 논문에서는 비선형 다물체 동역학 해석에 적용 가능한 구조해석을 개발하였다. 비선형 구조 해석을 위해 Co-rotational 이론 기반의 유한요소를 개발하였다. 그리고 국부 Lagrange 승수를 활용한 영역분할해석 기법을 적용하여 대용량/다물체 해석이 가능한 구조해석 알고리듬을 개발하였다. 기 개발한 구조 해석은 외팔보 및 다물체 구조에 대한 비선형 정적 해석 예제에 적용하였다. 병렬 계산에 따른 성능 평가는 희박행렬 계산 라이브러리인 PARDISO와 비교하였다. 이를 통해 기 개발 구조해석의 계산 속도 향상을 확인하였다.
3차원 날개의 공력형상 설계최적화를 위한 설계최적화 시스템을 미래의 다분야 설계최적화 프레임워크의 일환으로 개발하였다. 이 설계최적화 시스템은 형상설계, 격자생성, 공력해석, 최적화의 4가지 모듈로 구성되어있다. 모두 상용패키지를 배경으로 개발하였으며 내장된 스크립트와 저널링 기능을 사용하여 배치 모드에서 자동적으로 실행되도록 프로그램 하였다. Visual Basic 프로그램을 사용하여 네 모듈을 통합하여 자동화된 설계기능을 갖도록 하였다. 특히 계산시간이 많이 소요되는 공력해석을 위하여 네트워크 통신을 이용한 분산 환경을 구현하였다. 공력해석은 일반적인 영역분할방식의 병렬처리 대신에 전역최적화 기법인 반응표면법과 연계하여 분산처리 시켰다. 개발한 공력설계 시스템의 검증을 위하여 간단한 항력최소화 문제에 적용하였으며 그 결과 상당히 향상된 설계 효율성과 적절한 설계 결과를 보여주었다.
미생물에 의해 오염된 목장우유에 과산화수소를 0.01%에서 0.05% 범위내에서 첨가하고 3$0^{\circ}C$에서 16시간동안 보관하면서 생균수, 잔여 과산화수소량, 유산의 생성 등을 측정해 보았다. 시험된 조건하에서 0.01, 0.02, 0.03%의 과산화수소 처리는 우유속의 생균수를 각각 8, 12, 16시간동안 시초의 오염정도 이하로 유지시킬 수 있었다. 그뿐 아니라 처리한 과산화수소의 농도를 0.03% 이하로 제한했을 때는 catalase의 첨가 없이도 과산화수소가 우유속에서 12시간 이내에 완전히 자연 분해되었으며 그 분해시간은 첨가된 과산화수소의 농도의 감소에 따라 단축되었다. 이런 결과를 토대로 삼아 과산화수소의 첨가량을 줄이므로써 목장우유의 일시적 보관을 위한 보다 안전한 과산화수소의 처리법을 논의하였다.
버섯 폐배지는 버섯의 수확 후 발생하는 폐기물계 바이오매스로서 적정처리 방법의 부재와 위탁처리 비용의 상승으로 버섯재배 농가의 처리 부담을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 버섯 폐배지의 적정처리를 위한 방법으로 혐기소화를 통한 바이오에너지화 방안을 검토하기 위하여 버섯재배 사용 전 배지(Mushroom medium; MM)와 사용 후 폐배지(Mushroom waste medium; MWM)의 메탄퍼텐셜을 분석하고 혐기소화 과정에서의 유기물의 분해특성을 파악하고자 하였다. 버섯재배 전과 후, MM과 MWM의 이론적 메탄퍼텐셜(Bth)은 0.481, 0.451 Nm3-CH4/kg-VSadded으로 MWM에서 6.2% 낮았으나, 생화학적 메탄퍼셜은 0.155, 0.183 Nm3-CH4/kg-VSadded으로 MWM에서 18% 증가하였다. Modified Gompertz model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 MWM의 최대메탄생산량(Rm)은 각각 4.59, 7.21 mL/day이었으며, 지체성장기시간(λ)는 각각 2.78, 1.96 day으로 MWM에서 혐기소화 속도가 증가하였다. Parallel first order kinetics model에 의한 반응속도 분석에서 MM과 비교하여 MWM에서 이분해성 유기물(VSe) 함량이 5.89%, 분해저항성 유기물(VSp) 함량이 2.03% 높았으며, 난분해성 유기물(VSNB) 함량은 7.85%가 낮았다. 따라서, 버섯재배 사용 전 배지보다 폐배지의 혐기소화 특성이 더 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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