• 제목/요약/키워드: Unified Architecture

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CUDA FORTEAN기반 확산파 강우유출모형 개발 (Development of Diffusive Wave Rainfall-Runoff Model Based on CUDA FORTRAN)

  • 김보람;김형준;윤광석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.287-287
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    • 2021
  • 본 연구에서는 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 포트란을 이용하여 확산파 강우 유출모형을 개발하였다. CUDA 포트란은 그래픽 처리 장치(Graphic Processing Unit: GPU)에서 수행하는 병렬 연산 알고리즘을 포트란 언어를 사용하여 작성할 수 있도록 하는 GPU상의 범용계산(General-Purpose Computing on Graphics Processing Units: GPGPU) 기술이다. GPU는 그래픽 처리 작업에 특화된 다수의 산술 논리 장치(Arithmetic Logic Unit: ALU)로 구성되어 있어서 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU)보다 한 번에 더 많은 연산 수행이 가능하다. 이에 따라, CUDA 포트란기반 확산파모형은 분포형 강우유출모형의 수치모의 연산시간을 단축시킬 수 있다. 분포형모형의 지배방정식은 확산파모형과 Green-Ampt모형으로 구성되었고, 확산파모형은 유한체적법을 이용하여 이산화 하였다. CUDA 포트란기반 확산파모형의 정확성은 기존 연구된 수리실험 결과 및 CPU기반 강우유출모형과 비교하였으며, 연산소요시간에 대한 효율성은 CPU기반 확산파모형과 비교하였다. 그 결과 CUDA 포트란기반 확산파모형의 결과는 수리실험 결과 및 CPU기반 강우유출모형의 결과와 유사한 결과를 나타냈다. 또한, 연산소요시간은 CPU 기반 확산파모형의 연산소요시간보다 단축되었으며, 본 연구에 사용된 장비를 기준으로 최대 100배 정도 단축되었다.

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Bagnold 충격수를 고려한 압축 팽창하는 갇힌 공기에 미치는 축척비 효과에 대한 상사 해석 (Similarity Analysis of Scale Ratio Effects on Pulsating Air Pockets Based on Bagnold's Impact Number )

  • 신상묵
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권3호
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    • pp.193-201
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    • 2023
  • A developed code based on the unified conservation laws of incompressible/compressible fluids is applied to analyze similarity in pressure oscillations caused by pulsating air pockets in sloshing tanks. It is shown that the nondimensional time histories of pressure show good agreements under Froude and geometric similarities, provided that there are no pulsating entrapped air pockets. However, the nondimesional period of pressure oscillation due to the pulsating air pocket becomes longer as the size of the sloshing tank increases. The discrepancy in the nondimensional period is attributed to the compressibility bias of the entrapped air. To get rid of the compressibility bias, the ullage pressure in a sloshing tank is adjusted based on the Bagnold's impact number. The variation in the period of pressure oscillation according to the ullage pressure is explained based on the spring-mass system. It is shown that the nondimensional period of pressure oscillation is virtually constant when the ullage pressure is adjusted based on the Bagnold's impact number, regardless of tank size. It is found that the Bagold's impact number should be the same, if the time history of pressure is important while an entrapped air pocket pulsates.

비접촉형 심박수 측정 정확도 향상을 위한 인공지능 기반 CW 레이더 신호처리 (Artificial Intelligence-Based CW Radar Signal Processing Method for Improving Non-contact Heart Rate Measurement)

  • 윤원열;권남규
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.277-283
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    • 2023
  • Vital signals provide essential information regarding the health status of individuals, thereby contributing to health management and medical research. Present monitoring methods, such as ECGs (Electrocardiograms) and smartwatches, demand proximity and fixed postures, which limit their applicability. To address this, Non-contact vital signal measurement methods, such as CW (Continuous-Wave) radar, have emerged as a solution. However, unwanted signal components and a stepwise processing approach lead to errors and limitations in heart rate detection. To overcome these issues, this study introduces an integrated neural network approach that combines noise removal, demodulation, and dominant-frequency detection into a unified process. The neural network employed for signal processing in this research adopts a MLP (Multi-Layer Perceptron) architecture, which analyzes the in-phase and quadrature signals collected within a specified time window, using two distinct input layers. The training of the neural network utilizes CW radar signals and reference heart rates obtained from the ECG. In the experimental evaluation, networks trained on different datasets were compared, and their performance was assessed based on loss and frequency accuracy. The proposed methodology exhibits substantial potential for achieving precise vital signals through non-contact measurements, effectively mitigating the limitations of existing methodologies.

각형 콘크리트충전 강관기둥 부재의 구조설계기준 비교연구 (Review of Structural Design Provisions of Rectangular Concrete Filled Tubular Columns)

  • 이철호;강기용;김성용;구철회
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.389-398
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    • 2013
  • 본 연구에서는 향후 기준집필 및 연구방향 제시를 위한 선행연구로써, 2005/2010 AISC, ACI 318-08과 EC4 내 각형 CFT 기둥 설계조항 간의 부재강도 산정포맷, 단면구조성능, 구속효과. 재료강도 상한 및 강재비, 판-폭 두께비 제한 등을 간략히 요약하고 비교분석하였다. 전반적으로 2010 AISC는 ACI 기준과의 충돌 완화를 위해 변형률적합법을 도입하는 등 최신 실험 및 연구 결과들을 반영하여 개정하였으며 CFT 기둥에서 세장비를 더욱 세분화하거나 내진 판-폭 두께비를 고연성과 중간연성 부재로 구분하는 등, 타 기준에 비해 발전된 형태의 방안을 제시하고 있다. 하지만 AISC와 EC4에서의 재료강도 상한치는 너무나 제한적이기때문에 현재 사용 가능한 고강도 재료실험 데이터베이스를 고려하여 완화할 필요가 있다. 본 연구를 통해 AISC, ACI, EC4에서 제시하는 각형 CFT 기둥의 P-M 조합강도 산정식은 다양한 설계조건에 대해 만족스러운 강도예측을 하지 못함을 확인하였다. 따라서 각형 CFT 기둥의 신뢰도 높은 P-M 조합강도 산정을 위하여 구속된 콘크리트의 응력-변형률 관계를 합리적으로 반영할 수 있는 실용적인 구성 방정식이 개발되어야 한다.

실시간 객체 지향 모델을 위한 시나리오 기반 구현 합성 (Scenario-Based Implementation Synthesis for Real-Time Object-Oriented Models)

  • 김세화;박지용;홍성수
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권7호
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    • pp.1049-1064
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    • 2005
  • 내간형 시스템이 제공하는 기능이 다양해지고 그 구조가 복잡해짐에 따라, 이들 시스템을 설계하는 데에 객체 지향 설계 방법론이 널리 사용되고 있다. 객체로 설계된 시스템을 대상 하드웨어에서 수행시키기 위해서는 객체들로부터 태스크 집합을 유도해야 하는데, 여기에 몇 개의 태스크가 존재하며 각 태스크가 어떤 객체들로 도착한 어떤 이벤트를 처리하느냐에 따라 시스템의 응답성이 크게 좌우된다. 그럼에도 불구하고 객체와 태스크의 상이함 때문에 최적의 태스크 집합을 유도하는 것은 매우 어려운 일이며, 그로 인해 지금까지는 여러 태스크 집합을 반복적으로 시도해 보는 것이 보편적인 방법이었다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하는 Scenario-based Implementation Synthesis Architecture(SISA)를 제안한다. SISA는 객체로 설계된 시스템에서 태스크 집합을 유도하는 방법, 그리고 이를 지원하는 개발 도구와 런타임 시스템 아키텍처를 총칭한다. 이를 이용하여 개발된 시스템은 가능한 적은 개수의 태스크들로 이루어져 있으면서도 시스템의 각 이벤트에 대한 응답 시간이 최소임이 보장된다. 우리는 UML 2.0을 모델링 언어로 사용하는 개발도구인 ResoRT를 확장하여 SISA를 구현했으며, 기 개발된 산업용 PBX(사설교환기) 시스템에 이를 적용했다 이 시스템의 성능 평가 결과, 지금까지 알려진 최선의 태스크 유도 방식을 이용하여 개발되었을 때에 비해 ,시스템의 최대 응답 시간이 평균 $30.3\%$ 단축된다는 것을 확인할 수 있었다.

선암사에서 발견되는 일본정원요소와 작정기법연구 (Japanese Landscape Elements Found and Building Methodology of Sunam Temple)

  • 홍광표;김인혜;이경복;이혁재
    • 한국전통조경학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.31-41
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    • 2020
  • 전라남도의 선암사는 통일신라말에 창건된 이래 오늘날까지 호남의 대표적인 사찰로서 그 법통을 이어가고 있으나, 거듭되는 변화와 발전과정 속에서 전통사찰이 가지고 있어야 하는 경관적 정체성이 상당부분 훼손되었으며, 특히 일본양식이 도입되어 있어 경관의 원형상에 대한 회복이 시급한 상황이다. 실제로 선암사의 경우에는 한국전통사찰에서 나타나는 전통성있는 식재경관과는 상이하며, 정원요소들도 일본식에 가깝다고 할 수 있다. 이렇게 선암사의 원형경관이 변형된 원인 중 가장 중요한 것은 일제강점기에 일본인들에 의해 이루어진 변화와 1976년도에 있었던 조경사업으로 인한 변화라고 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 경관적 변화를 파악하고, 일본식 정원요소와 작정기법이 어떻게 나타나고 있는지를 파악함으로써, 선암사의 경관적 정체성을 파악하는 것이 연구의 주 목적이다. 연구의 방법으로는 문헌조사, 현장조사, 스님과의 인터뷰를 통해 진행하였으며 그 결과, 선암사는 일본의 조경양식으로부터 상당한 영향을 받은 것이 파악되었으며, 이러한 요소를 감추려다 오히려 더 일본식 경관이 연출되었다는 것도 알 수 있었다.

지식산업센터 배치유형과 외부공간구성 요소 변화에 관한 연구 -서울 구로구와 금천구 준공업지역을 중심으로- (Study of the Changes in Knowledge Industrial Center Layout Planning Types and Outside Space Composition Elements -Focusing on Guro-gu and Geumcheon-gu in semi-industrial district in Seoul-)

  • 이상균;오준걸
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.6344-6353
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    • 2014
  • 지식산업센터는 제조업의 공장 중심에서 산업과 사회의 변화로 지식기반 및 정보통신 등 다양한 용도를 포함하게 되었다. 본 연구는 지식산업센터 관련 제도를 바탕으로 세 시기로 구분하며 선행연구를 통해 배치유형과 외부공간구성요소를 도출하고 사례를 분석하여 배치와 외부공간계획의 기본 방향을 제시하고자 한다. 연구결과, 첫째, 1999년 이전에는 차량중심으로 건물배치가 이루어졌지만 대지의 형태에 따라 중앙배치, 편측배치로 이루어졌다. 둘째, 분산배치는 저층부인 지원시설을 통합하고 고층부 공장동을 분산배치하여 부분통합배치로 건물의 단일화가 이루어졌다. 셋째, 1999년 개정된 건축법에 의해 준공업지역의 공개공지 활성화를 시작으로 외부공간이 넓어지고 건축면적이 줄어들면서 외부공간구성이 오피스나 오피스텔과 같은 업무시설의 계획기법과 유사하게 변화되고 있다.

UML과 SDL을 이용한 무선 트랜잭션 프로토콜의 구현과 성능 평가 (Implementation and Performance Evaluation of the Wireless Transaction Protocol Using UML/SDL)

  • 정호원;임경식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권11C호
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    • pp.1064-1073
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    • 2002
  • 본 논문에서는 프로토콜 개발 도구를 이용하여 Wireless Application Protocol (WAP) 포럼에서 제안하는 무선 트랜잭션 프로토콜(Wireless Transaction Protocol: WTP)을 구현하였다. 또한, 서버모델, coroutine 모델 및 activity-thread 모델에 따라 개발도구의 지원없이 직접 개발된 WTP 구현물들과 그 성능을 비교 분석하였다. 우선 Unified Modeling Language (UML)을 사용하여 프로토콜의 요구사항을 분석함과 동시에 프로토콜 엔진의 구조를 정의하였으며, 이를 기반으로 Specification and Description Language (SDL)을 사용하여 프로토콜 엔진을 상세 설계한 후, 코드 자동 생성기를 이용하여 WTP 구현물을 생성하였다. 구현물의 성능을 분석한 결과, 3,000개 이하의 클라이언트가 동시에 접속할 경우에는 트랜잭션 처리율(throughput)과 트랜잭션 처리 지연시간(system response time) 측면에서 기존의 세 가지 모델을 이용하여 직접 개발한 프로토콜 엔진과 그 성능이 대등함을 알 수 있었다. 그러나, 5,000개 이상의 클라이언트가 동시에 접속할 경우 트랜잭션 성공률은 약 10%까지 급격히 감소하고 트랜잭션 처리 지연시간은 1,500㎳까지 증가하였는데, 이는 프로토콜 개발도구를 사용한 경우에 구현물의 크기가 약 62% 증가하면서 프로토콜 처리시간 증가로 인한 것이다. 그러나, 이러한 실험 결과는 실험에 사용된 PC 서버의 사양을 고려할 때 호스트의 과부하로 인한 것이며, 부하분산 기능이 제공되는 실제 환경에서는 프로토콜 개발 도구를 사용하지 않고 직접 개발한 프로토콜 엔진과 거의 대등한 성능을 보였다.

관계형 데이터베이스 기반의 XML 응용을 위한, UML 클래스를 이용한 통합 설계 방법론 (A Unified Design Methodology using UML Classes for XML Application based on RDB)

  • 방승윤;주경수
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제9D권6호
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    • pp.1105-1112
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    • 2002
  • B2B 전자상거래와 같이 XML을 이용한 정보 교환이 확산되고 있으며 이에 따라 상호 교환되는 정보에 대하여 체계적이며 안정적인 저장관리가 요구되고 있다. 이를 위해 XML 응용과 데이터베이스 연계를 위한 다양한 연구가 관계형 데이터베이스를 중심으로 수행되었다. 그러나 계층구조를 갖는 XML 데이터를 2차원 테이블의 집합인 관계형 정보로 표현하는 관계형 데이터베이스로의 저장에는 본질적인 한계가 있어, 계층적 구조를 2차원 정보로 변환하는 방법에 의해서 각 구조화된 정보를 관계형 데이터베이스로 저장하기 위한 모델링 방안이 요구된다. 양질의 어플리케이션 시스템을 구축하기 위해서는 우선적으로 모델링이 중요하다. 1997년에 OMG는 표준 모델링 언어로 UML를 채택하였고, 이에 따라 UML은 보다 널리 사용될 것이다. 그러므로 효율적인 XML 어플리케이션을 개발하는데 UML에 기반을 둔 설계 방법론이 필요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 UML을 이용한, 관계형 데이터베이스기반의 XML 응용을 위한 통합 설계 방법론을 제안한다. 이를 위하여 먼저 UML을 이용하여 W3C XML schema를 설계하기 위한 XML 모델링 방안을 제시하고, 아울러 교환되는 XML 데이터를 효율적으로 저장하기 위하여 관계형 데이터베이스 스키마 설계를 위한 데이터 모델링 방법을 제안한다.

치(置)와 화(和)의 개념으로 분석한 남계서원의 경관짜임 (Landscape Composition Based on Placement and Harmony in the Namgea Suhwon)

  • 노재현;신상섭
    • 한국조경학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.72-85
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    • 2009
  • 본 연구는 인간 활동을 담는 형식과 의미의 총체라 할 수 있는 서원, 그 중에서도 경상남도 함양의 남계서원을 대상으로 공간 및 시각구성상에 내재된 형식미와 의미 파악을 통해 서원 조영에 담겨진 경관짜임 원리를 풀이하고 현대 유사 전통적 공간의 경관설계 시 적용하기 위한 착안점을 구하기 위해 시도되었다. 남계서원은 생성과 풍요를 거쳐 초월과 회귀로 이어지는 비산비야(非山非野)의 풍수적 명처[연화부수형]에 생거사유(生居死幽) 형국에서부터 치(置)와 화(和)를 이루고 있다. 그리고 사당-내삼문-강당-동서재-외삼문으로 이어지는 위계는 일상제-삼신-오제로 연결되는 삼신오제사상의 투영이자 주자가례에 의한 예제적 틀을 준용한 비례부동(非禮不動)의 의미 넣기 기법이다. 또한 남계서원의 환경설계에는 산수의 물질적 대립 항 그리고 전후(前後), 종횡(縱橫), 동정(動靜)이라는 방향과 운동의 이진부호적 복합체계를 개입시켜, 경직된 축선을 고집하지 않으면서도 자연지형에 밀착된 건물과 마당의 공간 및 시각구성상의 비대칭 균형원칙을 추구하여 '치와 화'의 교집합 공간을 구축하였다. 한편, 건물 이름 짓기는 학문수양과 관련하여 성리학적 가르침과 풍수사신사(風水四神砂) 구조와 연계시켜 이루어짐으로서 기능과 의미를 일체화시킨 치와 화의 경관 놓기와 경관 맞추기가 드러나고 있다. 또한, 건물과 마당의 폐쇄감으로 볼 때 강학(講學) 및 유상(遊賞)공간 그리고 제향공간은 그 공간성격에 따라 개방감과 위요감, 긴장감과 안도감, 상승감과 위계감이 적절히 부여되는 등 청각적으로 의사 전달이 가능한 인간적 척도 개념이 반영되고 있다. 남계서원의 초기 건립과 이후의 변모과정에서 드러난 자연과 유연하게 이어지는 기능, 완결을 지향하는 비완결의 열림 그리고 긴장과 이완이 반복되는 동세적 아름다움을 구현하기 위한 치(置-놓기)와 자연과 일체감을 갖는 질서와 연속, 기념성과 일상성의 공유 등을 구현하기 위한 화(和-맞추기)의 경관짜임 의도는 오늘날 토지이용계획은 물론 캠퍼스 환경설계 분야에 시사하는 바가 크다.