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부분구조진동형 합성방법에 의한 대형구조계의 진동해석 (Vibration Analysis of Large Structures by the Component-Mode Synthesis)

  • 김병현;정태영;김극천
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.116-126
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    • 1993
  • 대형구조계의 진동해석에 효율적인 방법으로 알려진 부분구조 진동형 합성방법을 방법론적 관점에서 분류하면 부분구조계간의 연결부 경계조건을 어떻게 가정하는가에 따라 구속모드방법, 불구속 모드방법 및 혼합방법으로 대별할 수 있다. 이 방법들 중에서 불구속 모드방법이 보다 효율적이고 또 특정 부분구조의 실험결과 이용이 용이한 장점이 있으나 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 대형 구조계의 진동해석에 효율적이면서 정확도 높은 결과를 얻을 수 있는 불구속 모드방법을 정식화하였다. 불구속 모드방법의 정확도 향상 방안으로서 모드합성시 배제된 고차진동형의 영향을 잉여강성과 더불어 잉여관성 효과도 고려하여 보상하였고, 또 주파수이동기법을 도입하므로써 주관심 주파수 부근에서 더욱 정확도가 높은 결과를 얻을 수 있도록 함과 동시에 부분구조계가 semi-definite system일 경우 특이매트릭스를 처리해야 하는 문제점도 해결하였다. 상기방법의 정확도 및 계산효율성은 선체 2차원 단순화 모델을 포함한 일련의 유한요소모델에 대해 검증되었다. 상기방법에 의한 계산결과는 정확도에 있어서 진동형 합성에 이용된 부분구조계의 최고차 진동수 이하에서는 전체계를 직접 유한요소해석한 경우와 대등하고, 구속모드방법보다 효율적이면서 정확도가 더 높은 결과를 얻을 수 있음이 확인되었다.

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Atorvastatin으로 유도된 근위축 세포모델에서 상황-오미자박 고상발효물 열수추출물의 보호효과 (Protective Effect of water extract Phellinus linteus-discard Schisandra chinensis solid fermented extracts on improvement of sarcopenia by Atorvastatin-induced muscle atrophy cell model)

  • 김영숙;황수진;박광일;임종민;천다미;정유진;전병엽;곽경태;오태우
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.239-252
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    • 2021
  • Objectives : This study is to effect of improving muscle atrophy through water extract on the solid-phase fermentation extraction with Phellinus linteus of discarded Schisandra chinensis in an atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell. Methods : C2C12 myoblast were differentiated into myotube by 2% horse serum medium for 6 days, and then treated solid-phase fermentation(S-P) extract at different concentrations for 24h. To investigate the effect of S-P extract on the induction of muscle atrophy and expression of atrophy-related genes and apoptosis in differentiated C2C12 myotubes using a GSH, ROS, real-time PCR, western blots analysis. Results : As a result of treatment with atorvastatin at concentrations of 5, 10, and 20 uM on the 6th day of differentiation in C2C12 myotube cells, it was confirmed that the cell morphology was damaged in a concentration-dependent manner, and the length and thickness of the myotube also decreased in a concentration-dependent manner. Treatment with S-P extract (50, 100 and 200 ㎍/㎖) increased of GSH and inhibited ROS in the atorvastatin-induced muscle atrophy cell model at a concentration that did not induce toxicity. In addition, it was confirmed that it has an effect on muscle reduction by inhibiting apoptosis of muscle cells as well as being involved in protein production and degradation of muscle cells. Conclusions : Atorvastatin-induced atrophy C2C12 cell, S-P extract activates related to differentiation/generation and proteolysis, and inhibits cell death of atrophy in C2C12 cell. Based on this, it is necessary to prove its effectiveness through animal models and human application test, but it is considered to be discarded Schisandra chinensis can present the potential for development as a recycling industrial material.

앙상블 머신러닝 모형을 이용한 하천 녹조발생 예측모형의 입력변수 특성에 따른 성능 영향 (Effect of input variable characteristics on the performance of an ensemble machine learning model for algal bloom prediction)

  • 강병구;박정수
    • 상하수도학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.417-424
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    • 2021
  • Algal bloom is an ongoing issue in the management of freshwater systems for drinking water supply, and the chlorophyll-a concentration is commonly used to represent the status of algal bloom. Thus, the prediction of chlorophyll-a concentration is essential for the proper management of water quality. However, the chlorophyll-a concentration is affected by various water quality and environmental factors, so the prediction of its concentration is not an easy task. In recent years, many advanced machine learning algorithms have increasingly been used for the development of surrogate models to prediction the chlorophyll-a concentration in freshwater systems such as rivers or reservoirs. This study used a light gradient boosting machine(LightGBM), a gradient boosting decision tree algorithm, to develop an ensemble machine learning model to predict chlorophyll-a concentration. The field water quality data observed at Daecheong Lake, obtained from the real-time water information system in Korea, were used for the development of the model. The data include temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen, total organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, and chlorophyll-a. First, a LightGBM model was developed to predict the chlorophyll-a concentration by using the other seven items as independent input variables. Second, the time-lagged values of all the input variables were added as input variables to understand the effect of time lag of input variables on model performance. The time lag (i) ranges from 1 to 50 days. The model performance was evaluated using three indices, root mean squared error-observation standard deviation ration (RSR), Nash-Sutcliffe coefficient of efficiency (NSE) and mean absolute error (MAE). The model showed the best performance by adding a dataset with a one-day time lag (i=1) where RSR, NSE, and MAE were 0.359, 0.871 and 1.510, respectively. The improvement of model performance was observed when a dataset with a time lag up of about 15 days (i=15) was added.

EU 라이트하우스 프로젝트 분석을 통한 스마트시티 실증과 확산을 위한 시사점 도출 (EU Smart City Demonstration and Expansion by the Lighthouse Project)

  • 정승현;김민주
    • 토지주택연구
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    • 제12권2호
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    • pp.1-12
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 스마트시티 실증과 확산을 위해 필요한 시사점을 도출하는 것이다. 이를 위해 스마트시티 분야에서 대표적인 선진사례로 알려진 유럽의 라이트하우스 프로젝트에 대해 분석하였다. EIP-SCC 스마트시티 실증사업인 라이트하우스 프로젝트의 총 18개 그룹을 대상으로 핵심주제, 적용 솔루션, 참여기관과 협력방식, 확산방식으로 구분하여 특징을 분석한 결과 국내 적용을 위한 4가지 시사점을 도출할 수 있었다. 첫째, 기후변화와 같은 전 세계적인 이슈에 대응하는 방법으로 스마트시티를 추진하는 것과 같은 근본 철학과 원칙마련이 필요하다. 둘째, 첨단기술 적용을 목적으로 추진되는 스마트시티가 아닌 문제해결을 위한 하나의 방법론으로 스마트시티가 적용되어야 하며, 이를 위해서는 정책프로그램의 적극적인 활용도 고려되어야 한다. 셋째, 스마트시티 실증에 참여하는 주체들의 수요를 맞출 수 있는 사업체계 구축이 필요하다. 마지막으로 넷째, 실증성과를 검증할 수 있는 평가체계가 필요하고, 우수한 성과의 경우 타 도시로의 확산을 지원하기 위한 표준화 작업이 필요하다. 연구결과로 제시된 시사점들은 후속 연구를 통한 구체화를 통해 국내 스마트시티의 발전적 모델개발에 기여할 수 있을 것이다.

모수, 비모수, 베이지안 출산율 모형을 활용한 합계출산율 예측과 비교 (A comparison and prediction of total fertility rate using parametric, non-parametric, and Bayesian model)

  • 오진호
    • 응용통계연구
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    • 제31권6호
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    • pp.677-692
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    • 2018
  • 최근 2017년 우리나라 합계출산율은 1.05명로 2005년 1.08명 수준으로 회귀하는 현상을 보이고 있다. 1.05명은 인구대체선(2.1명), 안전선(1.5명)과도 거리가 먼 초저출산 수준이고 마치 초저출산 덫에 빠질 우려가 있다. 이에 합계출산율의 합리적인 예측과 이를 통한 출산정책에 유용한 자료를 제공하는 것은 그 어느 때 보다도 중요하다. 그 동안 다양한 통계적 방법으로 합계출산율 추이를 예측하였는데, 데이터 완비성이 높고 품질이 좋은 경우 모형 접근인 모수적 방법, 데이터 추이가 단절되거나 변동이 심한 경우 평활과 가중치를 적용한 비모수적 방법, 데이터 부족과 품질 등으로 선진국의 출산율 3단계 전이현상을 참고하여 이들의 사전분포를 활용하는 베이지안 방법 등이 적용되어 왔다. 본 연구는 최근 변동이 심한 우리나라 출산율에 모수, 비모수, 그리고 베이지안 방법을 적용하여 추정과 예측을 실시하고 도출된 결과 비교를 통해 적합성과 타당성 측면에서 어떤 방법이 합리적인지 모색하고자 한다. 분석결과 합계출산율 예측값 순위는 통계청 합계출산율이 가장 높고, 베이지안, 모수, 비모수 순으로 나타났다. 2017년 TFR 1.05명 수준을 감안할 때 모수, 비모수모형으로 도출된 합계출산율 예측값이 합리적이다. 또한 출산율 자료완비성이 높고 품질이 우수할 경우 계산 효율성과 적합도 관점에서 모수적 추정과 예측 접근 방법이 타 방법보다 우수한 것으로 도출되었다.

해상교통혼잡도와 IWRAP Mk2 기반의 항로 위험도 연관성 분석에 관한 연구 (Analysis of Correlation between Marine Traffic Congestion and Waterway Risk based on IWRAP Mk2)

  • 이의종;이윤석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.527-534
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    • 2019
  • 항로에서의 위험도 평가 모델은 해상 교통량을 기초로 다양한 형태의 수학적 분석 방법 등이 응용되고 있다. 국내 해상교통안전진단에서는 항로를 통항하는 선박 규모를 표준화시킨 해상교통혼잡도 모델을 활용하고 있으며, 해상교통혼잡도가 높으면 충돌과 같은 위험상황이 발생할 개연성이 높다고 해석하고 있다. 그러나 항로의 특정 지점에서 관측된 해상 교통량의 밀도 변화가 항로의 위험도를 표현할 수 있는지 보다 면밀한 과학적 검토가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 항로에서의 충돌 및 좌초 등의 위험도를 확률적 기법으로 평가하는 IWRAP Mk2(IALA 공식 추천 평가모델) 모델로 항로 위험도를 체계적으로 평가하고, 동일 해역에서 해상교통혼잡도 모델로 해상교통혼잡도를 평가하여 항로 위험도와 해상교통혼잡도의 연관성을 분석하였다. 분석 결과, $R^2$이 0.943인 선형함수가 도출되었으며, 유의수준에서도 유의성이 있는 것으로 분석되었다. 또한 Pearson 상관계수가 0.971로 높게 나타나 강한 정적 상관관계를 보였다. 이처럼 각각의 수학모델의 공통적인 입력 변수의 영향으로 항로 위험도와 해상교통혼잡도는 강한 연관성을 가지는 것으로 확인되었다. 이러한 연구 결과를 기반으로 항로 위험도를 예측할 수 있는 평가 기법이 고도화될 수 있는 모델 개발을 위한 응용 자료로 활용되기를 기대한다.

다단연소사이클 엔진 기술검증시제 개발 현황 (Development Status of Technology Demonstration Model for Staged Combustion Cycle Engine)

  • 김채형;이정호;우성필;소윤석;이승재;이광진;조남경;한영민;김진한
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.104-111
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    • 2019
  • 다단연소사이클 엔진은 가스발생기 기반의 개방형 엔진에 비해 성능이 좋기 때문에 현재 한국형발사체사업(KSLV-II)의 후속사업의 일환으로 선행연구가 진행 중이다. 기술검증시제 명칭의 TDM0A, TDM0B를 통해 다단연소사이클 엔진의 시동 조건과 연소 특성을 이해하고, 산화제 과잉 예연소기와 연소기 개발을 위한 연소 성능 시험이 수행되었다. 시험 데이터를 토대로 엔진 형상 모델 TDM1A를 제작하여 연소 시험을 수행했으며, 주연소기 연소압 91 bar, 터보펌프 회전수 28,000 rpm의 안정적인 결과로 개발요구조건을 만족하였다. 본 논문에서는 TDM0A부터 TDM1A까지의 개발과정과 특징에 대해 논하고자 한다.

심박변이도를 이용한 적응적 뉴로 퍼지 감정예측 모형에 관한 연구 (Implementing an Adaptive Neuro-Fuzzy Model for Emotion Prediction Based on Heart Rate Variability(HRV))

  • 박성수;이건창
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권1호
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    • pp.239-247
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    • 2019
  • 감정을 정확히 예측하는 것은 환자중심의 의료디바이스 개발 및 감성관련 산업에서 매우 중요한 이슈이다. 감정예측에 관한 많은 연구 중 감정 예측에 심박 변동성과 뉴로-퍼지 접근법을 적용한 연구는 없다. 본 연구는 HRV를 이용한 ANFEP(Adaptive Neuro Fuzzy system for Emotion Prediction)을 제안한다. ANFEP의 핵심 기능은 인공 신경망과 퍼지시스템을 통합해 예측 모델을 학습하는 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)에 기반한다. 제안 모형의 검증을 위해 50명의 실험자를 대상으로 청각자극으로 감정을 유발하고, 심박변이도를 구하여 ANFEP 모형에 입력하였다. STDRR과 RMSSD를 입력으로 하고 입력변수 당 2개의 소속함수로 하는 ANFEP모형이 가장 좋은 결과를 나타났다. 제안한 감정예측 모형을 선형회귀 분석, 서포트 벡터 회귀, 인공신경망, 랜덤 포레스트와 비교한 결과 본 제안모형이 가장 우수한 성능을 보였다. 연구 결과는 보다 적은 입력으로 신뢰성 높은 감정인식이 가능함을 입증했고, 이를 활용해 보다 정확하고 신뢰성 높은 감정인식 시스템 개발에 대한 연구가 필요하다.

A Comparison Study on Reinforcement Behaviors of Functional Fillers in Nitrile Rubber Composites

  • Seong, Yoonjae;Lee, Harim;Kim, Seonhong;Yun, Chang Hyun;Park, Changsin;Nah, Changwoon;Lee, Gi-Bbeum
    • Elastomers and Composites
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    • 제55권4호
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    • pp.306-313
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    • 2020
  • To investigate the reinforcing effects of functional fillers in nitrile rubber (NBR) materials, high-structure carbon black (HS45), coated calcium carbonate (C-CaCO3), silica (200MP), and multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were used as functional filler, and carbon black (SRF) as a common filler were used for oil-resistant rubber. The curing and mechanical properties of HS45-, 200MP-, and MWCNT-filled NBR compounds were improved compared to those of the SRF-filled NBR compound. The reinforcing effect also increased with a decrease in the particle size of the fillers. The C-CaCO3-filled NBR compound exhibited no reinforcing effect with increasing filler concentration because of their large primary particle size (2 ㎛). The reinforcing behavior based on 100% modulus of the functional filler based NBR compounds was compared by using several predictive equation models. The reinforcing behavior of the C-CaCO3-filled NBR compound was in accordance with the Smallwood-Einstein equation whereas the 200MP- and MWCNT-filled NBR compounds fitted well with the modified Guth-Gold (m-Guth-Gold) equation. The SRF- and HS45-filled NBR compounds exhibited reinforcing behavior in accordance with the Guth-Gold and m-Guth-Gold equations, respectively, at a low filler content. However, the values of reinforcement parameter (100Mf/100Mu) of the SRF- and HS45-filled NBR compounds were higher than those determined by the predictive equation model at a high filler content. Because the chains of SRF composed of spherical filler particles are similarly changed to rod-like filler particles embedded in a rubber matrix and the reinforcement parameter rapidly increased with a high content of HS45, the higher-structured filler. The reinforcing effectiveness of the functional fillers was numerically evaluated on the basis of the effectiveness index (��SRF/��f) determined by the ratio of the volume fraction of the functional filler (��f) to that of the SRF filler (��SRF) at three unit of reinforcing parameter (100Mf/100Mu). On the basis of their effectiveness index, MWCNT-, 200MP-, and HS45-filled compounds showed higher reinforcing effectiveness of 420%, 70%, and 20% than that of SRF-filled compound, respectively whereas C-CaCO3-filled compound exhibited lower reinforcing effectiveness of -50% than that of SRF-filled compound.

한국 교육행정학 연구동향의 심층분석 및 미래 전망 : 2009년~2018년까지의 교육행정학연구를 중심으로 (An In-depth Analysis and Future Prospect of Korean Educational Administration Research Trends : Focused on the Study of Educational Administration from 2009 to 2018)

  • 신현석;박균열;이예슬;윤지희;신범철
    • 한국교육학연구
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    • 제24권4호
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    • pp.247-286
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    • 2018
  • 본 연구는 최근 10년(2009년부터 2018년 전반기)간 "교육행정학연구"에 게재된 연구논문을 대상으로, '연구자의 특성'에 따른 연구 동향을 분석하고자 하였다. 분석결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 연구자의 측면에서 '단독' 연구보다 '공동' 연구가 많이 수행되었으며, 제1저자가 '남성'인 경우가 '여성'인 경우보다 많았고, 제1저자가 '대학 교수'인 경우가 가장 많은 가운데, '교수'와 '대학원생'의 공동연구 활동이 활발하게 이루어지고 있었다. 둘째, 연구 성격의 측면에서 이론(혹은 모형)을 개발하고 검증하려는 연구들이 증가하였다. 셋째, 연구 방법의 측면에서 고급통계를 사용한 '양적연구', 면담과 관찰을 통한 '질적연구'가 증가하는 등 한국의 교육행정 현상을 기술하고 설명하려는 연구들이 증가하였다. 넷째, 연구 영역의 경우, '학교조직 및 경영', '고등교육', '교육정책 및 기획' 영역에 대한 연구자들의 관심이 높은 것으로 드러났다. 다섯째, 각 '영역'별로 해당 영역에 대한 연구를 주도적으로 수행하는 '연구자의 특성', '연구 성격', 그리고 '연구 방법'에는 다소 차이가 있었다. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 본 연구는 4차 산업혁명시대에 부응하는 미래의 교육행정학 연구 동향의 전망을 제안하였다.