• Journal of Construction Engineering and Project Management
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• 제3권3호
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• pp.10-16
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• 2013

The annual expenditure on diesel oil and heavy oil in the construction sector is the second largest among all industrial sectors. According to the greenhouse reduction scheme of Korean Government, construction sector targeted 7.1% reduction by 2020. Although this target is not higher than other industrial sectors, it is not easy to achieve the reduction target without radical advance in technology, which cannot be expected to happen soon, considering the conservative characteristics of construction industry. Most researches on environmental issues focus on the issues related to energy saving matters during material production stage or maintenance stage, such as heating and insulation, and few deal with the issues directly related to the energy use in the construction sites. This research regards the operation of equipment for the on-site construction processes as a system and attempts to model the energy use processes related to the activities in construction sites, and provides simulation results of earth excavation and hauling processes. The result of this research is expected to aid construction planners estimating the time-based patterns of energy use and assessing greenhouse gas emission and to help selecting more energy efficient alternatives at the planning stage.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권1호
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• pp.19-49
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• 2023

The present study proposes a theoretical and numerical investigation on the dynamic response behaviour of a functional graded (FG) ceramic-metal tapered rotor shaft system, by the differential quadrature finite elements method (DQFEM) to identify the natural frequencies for modelling and analysis of the structure with suitable validations. The purpose of this paper is to explore the influence of heat gradients on the natural frequency of rotation of FG shafts via three-dimensional solid elements, as well as a theoretical examination using the Timoshenko beam mode, which took into account the gyroscopic effect and rotational inertia. The functionally graded material's distribution is described by two distribution laws: the power law and the exponential law. To simulate varied thermal conditions, radial temperature distributions are obtained using the nonlinear temperature distribution (NLTD) and exponential temperature distribution (ETD) approaches. This work deals with the results of the effect on the fundamental frequencies of different material's laws gradation and temperature gradients distributions. Attempts are conducted to identify adequate explanations for the behaviours based on material characteristics. The effect of taper angle and material distribution on the dynamic behaviour of the FG conical rotor system is discussed.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.147-154
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• 2024

The continuous increase in urban population due to migration of mases from rural areas to big cities has set urban water supply under serious stress. Urban water resources face scarcity of available water quantity, which ultimately effects the water supply. It is high time to address this challenging problem by taking appropriate measures for the improvement of water utility services linked with better understanding of demand side management (DSM), which leads to an effective state of water supply governance. We propose a dynamic framework for preventive DSM that results in optimization of water resource management. This paper uses Agent Based Modeling (ABM) with Digital Twin (DT) to model water consumption behavior of a population and consequently forecast water demand. DT creates a digital clone of the system using physical model, sensors, and data analytics to integrate multi-physical quantities. By doing so, the proposed model replicates the physical settings to perform the remote monitoring and controlling jobs on the digital format, whilst offering support in decision making to the relevant authorities.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.450-458
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• 2017

본 연구에서는 곤충모방 날갯짓 비행체의 모델링과 제자리비행을 위한 자세제어 및 고도제어기를 설계하여 동역학 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 곤충모방 날갯짓 비행체의 간략화한 날갯짓 운동, 날갯짓의 병진운동 및 회전운동에 대한 공력, 동체 동역학에 대해 수치모델링을 수행하였다. 제자리비행 자세제어를 위해 날갯짓 비행체가 가지는 시변 비선형 시스템을 선형화하여 설계한 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기법을 통하여 자세안정화를 적용하였으며 PID 제어기법을 통해 고도제어를 수행하였다. 수치 시뮬레이션을 통해 설계된 모델과 제어기의 성능을 확인하였으며 제자리비행을 위한 자세안정화 및 고도 제어가 안정적으로 수행되는 것을 확인하였다. 또한 날갯짓에 의해 발생하는 주기적인 피칭 모멘트를 주기적인 제어입력을 통해 임계 안정하도록 자세 안정화를 수행하는 것을 확인 하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권4호
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• pp.495-506
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• 2020

Monitoring of complex processes faces several challenges mainly due to the lack of relevant sensory information or insufficient elaborated decision-making strategies. These challenges motivate researchers to adopt complex data processing and analysis in order to improve the process representation. This paper presents the development and implementation of quality monitoring framework based on a model-driven approach using embedded artificial intelligence strategies. In this work, the strategies are applied to the supervision of a microfabrication process aiming at showing the great performance of the framework in a very complex system in the manufacturing sector. The procedure involves two methods for modelling a representative quality variable, such as surface roughness. Firstly, the hybrid incremental modelling strategy is applied. Secondly, a generalized fuzzy clustering c-means method is developed. Finally, a comparative study of the behavior of the two models for predicting a quality indicator, represented by surface roughness of manufactured components, is presented for specific manufacturing process. The manufactured part used in this study is a critical structural aerospace component. In addition, the validation and testing are performed at laboratory and industrial levels, demonstrating proper real-time operation for non-linear processes with relatively fast dynamics. The results of this study are very promising in terms of computational efficiency and transfer of knowledge to manufacturing industry.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.56-61
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• 2012

본 논문에서는 이중여자 유도발전기 기반 가변속도 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 안정도 해석에 관하여 다루고자 한다. 일반적인 풍력발전 시스템은 복잡한 비선형성 기반 동적방정식으로 구성되며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터 수치 역시 주변 환경에 의해 변화할 여지가 있다. 풍력발전 시스템의 해석을 위하여 본 논문에서는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 기법을 기반으로 제어이론을 구성하고자 한다. 이중여자 유도발전기 기반 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 시스템 안정화를 위한 퍼지 제어기 설계 기법이 제안된다. 해당 제어 기법은 리아푸노프 기반 안정도 해석에 의해 점근 안정도를 보장받게 되며, 가상 시뮬레이션을 통한 시스템 효율성을 입증하게 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.372-377
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• 2011

본 논문에서는 하이브리드 자기베어링 시스템의 효과적인 제어 방안 마련을 위한 기법 제안을 목표로 한다. 자기베어링 시스템에서의 제어 목적이란, 회전자(rotor)의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것이다. 기본적으로 자기베어링 시스템은 비선형적 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 쉽지 않으며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 본 논문에서는 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 제어 목적에 대한 설정은 선형행렬 부등식 기반 안정화 문제로 변환하여 제어 입력을 설계하고자 한다. 해당 퍼지 모델링 및 제어 알고리즘의 정당성은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.17-29
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• 2014

무선 캡슐 내시경은 소장 질환을 진단하는 등의 어려움을 해결하는 진화 의료 기기로서 중요한 역할을 했다. 그것은 제한된 크기와 기능 때문에 몇 가지 단점이 있다. 가장 큰 장애물은 자기 운동 장애에서 속도 문제를 제공할 수 없다는 점이다. 따라서, 인간의 소화 시스템의 특성을 간단히 내시경 역학의 정보를 얻기 위해, 특히 소장을 소개한다. 조건 추출을 확인하기 위해서 LuGre 모델이라는 새로운 동적 마찰 모델을 도입하고 명확하게 특성 및 모델의 사용을 얻기 위하여 분석한다. 캡슐 내시경의 실제 상황과 관련된 매개 변수의 고려하여 매트랩 시뮬링크는 모델을 작성하는 데 적용하고 기능을 발견 할 수있는 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제18권5호
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• pp.473-495
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• 2014

Localized wind events, in the form of tornadoes and downbursts, are the main cause of the large number of failure incidents of electrical transmission line structures worldwide. In this study, a numerical model has been developed to study the behaviour of self-supported transmission lines under various tornado events. The tornado wind fields used were based on a full three-dimensional computational fluid dynamics analysis that was developed in an earlier study. A three-dimensional finite element model of an existing self-supported transmission line was developed. The tornado velocity wind fields were then used to predict the forces applied to the modelled transmission line system. A comprehensive parametric study was performed in order to assess the effects of the location of the tornado relative to the transmission line under F2 and F4 tornado wind fields. The study was used to identify critical tornado configurations which can be used when designing transmission line systems. The results were used to assess the sensitivity of the members' axial forces to changes in the location of the tornado relative to the transmission line. The results were then used to explain the behaviour of the transmission line when subjected to the identified critical tornado configurations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.9-14
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• 2000

건물의 에너지 효율과 절약을 위해 최근 주목을 많이 받고 있는 가변 풍량 유닛(VAV)에 대해 실제적인 적용을 위한 적분기를 가진 상태 궤환 제어기를 연구한다. 디지털 제어기에 적합하도록 제어기를 개발하게 되며, 디지털 제어기는 결과적으로 대상으로 하는 실내 공간의 온도와 급기 유량으로부터 VAV 유닛 댐퍼의 개도를 조절한다. 설정 온도의 변화와 외부 온도의 변화등의 조건에 대해 모의 실험이 수행되었으며, 단순화된 대상 실내 공간과 댐퍼 구동기의 모델링이 고려되어 제어기의 이득 파라미터와 시스템의 동특성과의 관계를 고찰한다.