• 제목/요약/키워드: System Dynamics Simulation

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동축 반전 전기동력 수직이착륙기의 지면 효과에 대한 전산해석 (Computational Simulation of Coaxial eVTOL Aircraft in Ground Effect)

  • 양진용;이혁진;명노신;이학진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권9호
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    • pp.599-608
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    • 2022
  • 로터 시스템을 사용하는 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM)는 이착륙 시 버티포트(Vertiport)에서 지면 효과를 경험하게 된다. UAM의 안전한 운용을 위해서는 지면 효과가 비행체의 공력성능에 미치는 영향성이 선행적으로 분석되어야 한다. 본 연구에서는 Lattice Boltzmann Method (LBM)를 적용하여지면 효과가 동축 반전 프로펠러를 장착한 쿼드콥터 형상 전기동력 수직이착륙기 전기체의 공력성능 및 후류 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 동축 반전 프로펠러 시스템의 상하부 프로펠러에서 지면 효과 영향성은 상이하게 관찰되었다. 지면과의 이격 거리가 변화하더라도 상부 프로펠러의 성능에는 큰 변화가 없었지만, 지면과 가까워질수록 하부 프로펠러에서는 평균 추력과 토크 값이 크게 증가하였다. 또한 이격 거리가 감소함에 따라 추력 변동의 진폭이 증가하는 경향성이 나타났다. 지면 효과에 의해 프로펠러 후류는 하류 방향으로 충분히 전파되지 못하고 지면을 따라 발달한 Outwash 흐름에 의해 확산되었다. 프로펠러 시스템 사이에서 지면 확산 유동이 충돌하는 분수 와류(Fountain Vortex)의 형성을 확인하였다.

단말에 대한 공정성을 고려한 이더넷 PON 시스템의 동적대역할당방법의 성능분석 (Performance Evaluation of a Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm with providing the Fairness among Terminals for Ethernet PON Systems)

  • 박지원;윤종호;송재연;임세윤;김진희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권11B
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    • pp.980-990
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Ethernet Passive Optical Network(EPON)시스템에서 단말들에 대한 공정성을 부여하는 동적 대역할당 알고리듬을 제안하고 시뮬레이션을 통한 성능분석을 하였다. 기존 EPON에서는 Optical Network Unit(ONU)로부터 보고 받는 버퍼의 상태만을 고려하여Optical Line Termination (OLT)가 상향링크의 대역을 할당한다 이러한 ONU버퍼상태에 따른 대역할당방법은 ONU들에 대한 공정한 대역할당은 가능하지만 ONU에 연결된 단말들에 대한 공정한 대역할당을 보장하지 않는 문제가 있다. 예를 들어, 어떤 ONU에 연결된 어떤 단말로부터의 전송이 일시적으로 폭증할 경우, 급격하게 증가된 이 ONU의 버퍼상태가 OLT에 보고됨으로써, 이 ONU는 더 많은 상향 대역폭을 할당받게 된다. 이러한 대역할당의 결과, 상향전송이 많은 단말에 대해서는 많은 대역이 할당되지만, 상대적으로 전송량이 적은 단말들이 접속된 다른 ONU들에는 기존보다 감소된 대역이 할당됨으로써 이러한 ONU들에 접속되어 있는 단말들의 전송지연시간이증가되는 불공정성 문제가 발생한다. 이러한 문제점에 착안하여, 본 논문에서는 ONU가 보고하는 버퍼상태뿐만 아니라, ONU에 연결된 단말의 개수도 OLT에 보고함으로써, OLT가 단말들에 대한 공정한 대역할당을 할 수 있는 방식을 제안하였다. 제안된 방법의 성능분석을 위해 SIMULA 시뮬레이션 언어를 이용하여 EPON시스템을 모델링하였다. 각 단말과 ONU 관점에서의 수율과 지연시간, 시간에 따른 ONU의 버퍼 변화 등을 비교 분석한 시뮬레이션 결과로부터, 제안된 방법이 각 단말들에 대하여 대역을 공정하게 분배할 수 있음을 보였다. 마지막으로, EPON 시스템을 망사업자가 운용할 때, 최종단에 위치한 가입자 단말들에 대하여 공정하게 대역을 할당할 경우, 제안된 방법이 효율적으로 활용될 수 있을 것이다.고체 식품에서 보다 높게 나타났다. 이상의 결과에서 식습관이 치아우식발생과 밀접한 관계를 가지고 있으므로 초등학교 아동에 있어 치아우식을 유발할 수 있는 간식의 섭취를 줄이되 우식성 식품을 간식으로 섭취한 후에는 잇솔질을 반드시 실시하도록 하며 정규식사에서 치아를 보호하는 세정식품의 섭취에 대한 영양교육이 지속적이고 단계적으로 꾸준히 이루어져야 한다고 본다.lity regardless difference on companies, ages, departments, and authority of an employees. Second, Satisfaction on incentive for employees in Family Restaurants were not well received. Although these necessary demand, there is not yet incentive system operation to most of business. Especially, it is not even studied on Family Restaurants. This study should have been studied on more customers and spotted employees to be objective. It is strongly recommended to do this study without limitation and further studies is considered on this subjects. 비하여 전반적으로 낮은 염증반응을 보였다. 7) 각 군간 결과의 차이에 통계적 유의성은 없었다(p>0.05).mmunity. Then, a hierarchical language is to defeat its own purpose.중 행정부가 북한에 대해 실시한 포용정책이 어떠한 성과를 거두고 어떠한 문제점을 간과하고 있는가에 대해 논의하고, 대북 정책의 새로운

다행위자시스템을 이용한 산림정책별 토지이용 변화와 영향 분석 (A Multi-agent System to Assess Land-use and Cover Changes Caused by Forest Management Policy Scenarios)

  • 박수진;안유순;신유진;이수연;심우진;문지윤;정관용;김일권;신혜섭;허동숙;성주한;박찬열
    • 대한지리학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.255-276
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    • 2015
  • 최근 지표환경변화과정에서 발생하는 복잡계적 특성에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 도구로 다행위자시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이 연구는 최근 한국의 산림정책에서 중요하게 다루어지고 있는 산림개방의 문제를 사례로 토지피복변화의 직간접적인 영향을 평가할 수 있는 다행위자시스템(Multi-Agent System)을 개발하여, 강원도 평창과 정선의 가리왕산과 그 주변지역에 적용하였다. 이 연구에서 사용한 다행위자시스템은 LUDAS(Land Use DynAmic Simulator)로 인문환경과 자연환경의 공간적인 이질성과 상호작용을 동적으로 구현하는 강점이 있으며, 산지개방에 따른 사회 경제 및 자연환경적 영향을 종합적으로 비교 평가할 수 있는 장점을 가지고 있다. 모형은 인간 행위자와 그 의사결정으로 이루어져 있는 인문환경시스템, 자연환경과 산림생태계를 대표하는 자연환경시스템, 이를 연결하는 상호작용 연결고리와 정책 시나리오로 구성하였다. 모의 결과는 산림정책의 결과로서 지역주민의 소득과 생태계서비스의 가치, 소득 불평등의 정도로 도출하였다. 그 결과 최적의 산림정책 시나리오는 지형을 고려하여 산지를 개방하고, 지역주민을 대상으로 개방하며, 휴양지 목적의 산지 개방으로 도출되었다. 이 연구는 산림정책 수립과 토지이용 관련 정책연구를 위한 의사결정시스템 개발에 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

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원자로 내부유동 예측을 위한 상용 전산유체역학 소프트웨어 성능 비교 연구 (Comparative Study of Commercial CFD Software Performance for Prediction of Reactor Internal Flow)

  • 이공희;방영석;우승웅;김도형;강민구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권12호
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    • pp.1175-1183
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    • 2013
  • 전산유체역학 소프트웨어의 일부 개발자 및 사용자는 최신 전산유체역학 소프트웨어가 최소한 단상 원자로 안전문제는 타당하게 해석할 수 있을 것으로 생각하지만 계산 결과에는 여전히 제한성 및 불확실도가 존재한다. 현재 한국원자력안전기술원에서는 규제관점에서 원자로 안전문제에 대한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 성능평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 축소 APR+ 원자로 내부유동 해석시다공성 모델을 적용한 상용 전산유체역학 소프트웨어의 예측 성능을 평가하기 위해 ANSYS CFX R.14 및 FLUENT R.14 에 탑재된 수치모델을 이용하여 계산을 수행하였다. 결론적으로 전산유체역학 소프트웨어에 따라 축소 APR+ 원자로 내부유동 분포는 국부적으로 차이가 발생하였다. 비록 제한된 수의 측정치로 인해 상용 전산유체역학 소프트웨어간 예측성능을 평가하기에는 다소 한계가 있으나 CFX R.14 가 FLUENT R.14 에 비해 상대적으로 타당한 예측결과를 제시하였다. 한편 적용된 차분법의 차이로 인해 동일한 격자에 대해 FLUENT R.14 가 CFX R.14 에 비해 상대적으로 많은 계산 메모리를 필요로 하였다. 따라서 대용량 병렬 계산시 가용한 계산 자원에 적합한 전산유체역학 소프트웨어가 선정되어야 한다.

복합열화에 노출된 균열부 콘크리트 내의 염화물 침투 해석 기법에 대한 연구 (A Study on Analysis Technique for Chloride Penetration in Cracked Concrete under Combined Deterioration)

  • 권성준;송하원;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.359-366
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    • 2007
  • 최근들어 내구성에 대한 사회적, 공학적 중요성이 부각됨에 따라, 염해 및 탄산화에 대한 연구가 집중되고 있다. 일반적으로 침지된 구조물의 경우를 제외하고는 염해와 탄산화는 동시에 발생하게 되는데, 탄산화 영역에서는 염화물 거동이 일반콘크리트에서의 염화물 거동과 다르게 평가된다. 그리고 콘크리트 구조에 발생된 균열은 단일열화 뿐 아니라 복합열화의 진전에도 큰 영향을 미치게 된다. 본 연구의 목적은 염화물 확산과 침투 그리고 이산화탄소 유입에 따른 탄산화 거동을 고려하여, 복합열화에 노출된 건전부 및 균열부 콘크리트 구조물의 열화 해석을 수행하는데 있다. 먼저 초기재령 콘크리트의 다상 수화 발열 모델 및 공극 구조 형성 모델을 도입한 염화물 확산 및 침투를 고려한 염화물 이동 모델을 이용하였다. 이후 탄산화 해석을 통하여 탄산화 영역 진전에 따라 변화하는 공극 분포, 포화도 및 고정화 염화물의 해리를 모델링하여 복합 열화 모델을 개발하였으며 개발된 모델은 기존의 실태 조사 결과 및 실험 결과와 비교하여 그 적용성을 검증하였다. 한편 선행된 연구 결과인 균열부의 염화물 및 탄산화 거동을 고려하여, 보통포틀랜트시멘트 (OPC; ordinary portland cement) 및 혼화재 (슬래그)를 사용한 콘크리트에 대한 복합열화 거동을 시뮬레이션 하였다. 그 결과 건전부 및 균열부에 대하여 복합열화 저항성을 평가할 수 있는 복합열화 천이 영역 (CCTZ)를 제안하였으며, 혼화재를 사용한 콘크리트가 OPC를 사용한 콘크리트에 비하여 복합열화 저항성이 우수함을 해석적으로 구명하였다.

Functional Defects of Hb Kempsey (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$) Can be Compensated by Insertion of a New Intersubunit Hydrogen Bond at the ${\alpha}_1{\beta}_2$ Subunit Interface

  • Yeh, Byung-Il;Choi, Jong-Whan;Sohn, Joon-Hyung;Lee, Hyean-Woo;Han, Dong-Pyou;Jung, Seun-Ho;Kim, Hyun-Won
    • BMB Reports
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    • 제31권6호
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    • pp.590-594
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    • 1998
  • X-ray crystallographic studies of the deoxy form of human adult hemoglobin (Hb A) have shown that ${\beta}99Asp$ is hydrogen bonded to both ${\alpha}42Tyr$ and ${\alpha}97Asn$ in the ${\alpha}_1{\beta}_2$ subunit interface, suggesting that the essential role of ${\beta}99Asp$ is to stabilize the deoxy-Hb by creating the intersubunit hydrogen bond. In particular, for Hb Kempsey (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$), molecular dynamics simulation indicated that a new hydrogen bond involving ${\beta}99Asn$ can be induced by replacing ${\alpha}42Tyr$ with a strong hydrogen-bond acceptor such as Asp. Designed mutant recombinant (r) Hb (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$, ${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$) have been produced in the Escherichia coli expression system and have shown that functional defects of Hb Kempsey could be compensated by the ${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$ substitution. However, as the ${\alpha}42 Tyr{\rightarrow}Asp$ mutation has never been reported before, it is still possible that the functional properties of r Hb (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$, ${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$) may be due to the mutation itself. Thus, it is required to produce r Hb (${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$) and r Hb Kempsey (${\beta}99Asp{\rightarrow}AsnX$( as controls, and to compare their properties with those of r Hb (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$, ${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$). r Hb (${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp$) could not be purified because it is an unstable hemoglobin which forms Heinz bodies. r Hb Kempsey (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$) exhibits very high oxygen affinity and greatly reduced cooperativity. Thus, r Hb (${\beta}99Asp{\rightarrow}Asn$) and r Hb (${\alpha}42Tyr{\rightarrow}Asp)$ compensate each other.

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선박용 SCR 시스템에서 스월형 혼합기의 날개 각도가 유동혼합 및 압력강하에 미치는 영향 (Effect of Vane Angle of Swirl Type Mixer on Flow Mixing and Pressure Drop in Marine Selective Catalytic Reduction Systems)

  • 박태화;성연모;김태경;최철용;김덕줄;최경민
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.443-448
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    • 2015
  • 선박용 질소산화물 저감장치의 혼합영역에서 유동혼합 성능을 개선하기 위해 스월형 혼합기가 개발되었다. 본 연구에서는 스월형 혼합기와 각단의 날개 각도가 조절 가능한 다단 스월형 혼합기가 고려되었다. 두 스월형 혼합기의 최적 날개 각도를 도출하기 위해 날개 각도가 균일지수 및 압력강하에 미치는 영향을 수치해석 기법을 이용하여 조사하였다. 스월형 혼합기에서는 혼합기의 날개 각도를 $10^{\circ}$ 에서 $80^{\circ}$ 까지 변화시킬 때, 최적의 유동혼합 성능은 베인 각도 $30^{\circ}$에서 $60^{\circ}$ 범위에서 나타났으나, 압력강하는 베인 각도 증가에 따라 선형적으로 증가하였다. 반면 다단 스월형 혼합기에서는 각 단의 날개각도를 조절함으로써 압력강하를 낮추면서도 높은 혼합성능의 유지가 가능함을 보였다.

지하 복합발전 플랜트 내에서의 가스 누출 및 확산 거동에 관한 수치해석 연구 (Numerical Analysis of Gas Leakage and Diffusion Behavior in Underground Combined Cycle Power Plant)

  • 방주원;이성혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.118-124
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    • 2017
  • 본 연구에서는 상용코드인 Fluent(v.17.1)을 사용하여 수치해석을 진행하였으며, 지하복합발전 플랜트의 형상을 단순화하여 파공 크기 및 파공 위치에 따른 가스 누출에 관한 해석을 진행하였다. 누출 가스는 메탄으로 설정하였다. 파공 크기는 10 mm, 20 mm로 설정하였으며, 파공 위치는 파이프 엘보우 부근, 가스터빈 부근에서 가스가 누출될 경우로 가정하여, 총 4가지 Case에 대해 비교 및 분석을 진행하였다. 가스 누출을 분석하기 위해 연소 하한계의 개념을 바탕으로 누출 거리를 정의하여 종 방향, 횡 방향으로의 거리를 추정하여 정량적으로 분석하였다. 결과적으로 동일 위치에서 파공 크기에 따라 누출거리가 최대 52.3 %의 차이를 보이며 종 방향의 누출 거리가 달라지는 것을 알 수 있었다. 그리고 동일 파공 크기일 때, 파공 위치에 따라 최대 34.8 %의 차이를 보이며 가스의 확산 경향이 달라지게 된다. 공기보다 가벼워 부력의 영향으로 상승하던 가스가 장애물로 인해 수평방향으로 확산이 제한되어 장애물이 없는 경우보다 재순환이 빨라지게 된다. 따라서 종 방향 누출거리와 횡 방향 누출거리가 파공 크기 및 파공 위치에 따라 다른 성장 거동을 보인다. 이와 같은 결과는 지하 복합발전 플랜트와 같은 밀폐공간에서 가스 센서의 위치 및 개수를 최적화 하는데 유용한 데이터가 될 것으로 보인다.

수치모형을 이용한 과부하 사각형 맨홀에서의 손실계수 산정 (Estimation of Head Loss Coefficients at Surcharged Square Manhole Using Numerical Model)

  • 김정수;임가희;임창수;윤세의
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.143-150
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    • 2011
  • 도시 우수 배수 시스템에서 우수 관거는 개수로 흐름 상태로 가정하여 설계되었기 때문에 맨홀에서의 에너지 손실은 일반적으로 중요하게 고려되지 않았다. 그러나 과부하흐름에서 에너지 손실은 관거의 배수능력을 저하시켜 도심지역의 침수피해를 가중시키는 요인이 된다. 그러므로 과부하 사각형 맨홀 내에서의 수두 손실을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 FLUENT 6.3 모형을 이용하여 과부하 사각형 합류맨홀에서의 흐름특성을 모의하고 맨홀 내 손실수두의 변화를 계산하여 손실계수를 산정하였다. 또한 실험결과와 수치모의 결과를 비교 및 분석하여 사각형 맨홀에서의 손실계수 산정에 FLUENT 6.3모형의 적용성을 확인하였다. 맨홀 폭(B)과 연결관경(d)의 비(B/d)에 따른 손실계수를 산정하였다. B/d가 증가할수록 사각형 합류 맨홀에서의 손실계수는 증가하였다. 중간 단차 맨홀에서 단차 변화에 따른 손실계수의 변화를 산정하였다. 단차가 5 cm이상 증가하면 맨홀 내 수심과 손실계수가 점진적으로 증가하였으므로 중간 맨홀에서의 적정 단차는 5 cm로 판단된다. 따라서 우수 관거 시스템의 여러 형태의 사각형 맨홀에서의 흐름의 변화 및 손실계수를 예측할 때, Fluent 6.3 모형은 사용 가능하리라 판단된다.

외력을 고려한 선박의 자율운항을 위한 경로추종 제어 (Path-following Control for Autonomous Navigation of Marine Vessels Considering Disturbances)

  • 이상도
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.557-565
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    • 2021
  • 경로추종 제어는 대양에서 선박의 자율운항을 위한 가장 기본적인 연구 중에 하나로 여겨진다. 본 연구는 선수미방향, 횡방향 및 회두방향으로 외력이 작용하는 경로추종 제어를 다룬다. 가상의 선박에서 발생하는 항로를 자선이 추종하는 문제를 해결하기 위해서 유도 원리와 백스테핑 기법을 활용하였다. 경로추종 제어에서 가장 중요한 기술 중에 하나는 오차 동역학에 관한 것으로서, 이 개념은 선박의 자동 충돌 회피 및 자동 접안 제어 등과 같은 연구 영역에서도 활용이 가능하다. 유도 원리와 오차 변수의 알고리즘은 수치 시뮬레이션을 통해 증명하였다. 그 결과, 회두각의 오차를 제외한 대부분의 오차 변수는 제어기를 통하여 제로 값으로 수렴하였다. 기존에 근거리 통항선박의 간섭력을 고려한 안전통항거리의 값보다 두 선박 간의 경로추종 제어의 트래킹 오차의 값이 더 작은 점이 가장 흥미로운 결과 중에 하나로 여겨진다. 또한 프로펠러, 핀이나 러더와 같은 엑츄에이터의 손상을 줄이기 위해서는 수렴의 성능과 선박의 안전을 절충하여 적합한 제어 파라미터를 결정할 필요가 있다.