• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제17권3호
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• pp.131-140
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• 2005

In this work we show the results of our most recent Direct Numerical Simulations (DNS) of turbulent viscoelastic channel flow using spectral spatial approximations and a stabilizing artificial diffusion in the viscoelastic constitutive model. The Finite-Elasticity Non-Linear Elastic Dumbbell model with the Peterlin approximation (FENE-P) is used to represent the effect of polymer molecules in solution, The corresponding rheological parameters are chosen so that to get closer to the conditions corresponding to maximum drag reduction: A high extensibility parameter (60) and a moderate solvent viscosity ratio (0.8) are used with two different friction Weissenberg numbers (50 and 100). We then first find that the corresponding achieved drag reduction, in the range of friction Reynolds numbers used in this work (180-590), is insensitive to the Reynolds number (in accordance to previous work). The obtained drag reduction is at the level of $49\%\;and\;63\%$, for the friction Weissenberg numbers 50 and 100, respectively. The largest value is substantially higher than any of our previous simulations, performed at more moderate levels of viscoelasticity (i.e. higher viscosity ratio and smaller extensibility parameter values). Therefore, the maximum extensional viscosity exhibited by the modeled system and the friction Weissenberg number can still be considered as the dominant factors determining the levels of drag reduction. These can reach high values, even for of dilute polymer solution (the system modeled by the FENE-P model), provided the flow viscoelasticity is high, corresponding to a high polymer molecular weight (which translates to a high extensibility parameter) and a high friction Weissenberg number. Based on that and the changes observed in the turbulent structure and in the most prevalent statistics, as presented in this work, we can still rationalize for an increasing extensional resistance-based drag reduction mechanism as the most prevalent mechanism for drag reduction, the same one evidenced in our previous work: As the polymer elasticity increases, so does the resistance offered to extensional deformation. That, in turn, changes the structure of the most energy-containing turbulent eddies (they become wider, more well correlated, and weaker in intensity) so that they become less efficient in transferring momentum, thus leading to drag reduction. Such a continuum, rheology-based, mechanism has first been proposed in the early 70s independently by Metzner and Lamley and is to be contrasted against any molecularly based explanations.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제3권4호
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• pp.307-314
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• 2016

최근 하천복원 사업은 과거 인공적인 부분을 개선하는 범위를 벗어나 격리차단된 구하도까지 복원하는 수준에 이르렀다. 구하도 복원은 하천 제방과 같은 종적 구조물에 의해 차단된 공간의 수리적 연결성 회복이 중요하다. 그러나 하천복원이 적절히 수행되었는지 관한 평가방법이 부족한 상황이기에 본 연구에서는 대상하천에서의 생태적 연결성 평가를 위한 수단을 제공하고자 한다. 이 연구에서 강우에 의한 유역유출 및 하도흐름 해석이 동시에 가능한 1차원 수치모형을 개발하여 청미천 유역에 적용한 바 있다. 특히 이 연구에서 1차원의 홍수추적 결과를 2차원의 공간분포로 변환시키고 시간에 따른 2차원의 수리특성으로부터 서식처적합도까지 산출하여 연결성 회복정도를 평가하는 수치모형을 개발하였으며, 이를 청미천 구하도 복원지역에 적용하였다. 복잡할 뿐만아니라 시간도 많이 소요되는 2차원의 분석을 수행하지 않고서도 1차원 수리특성 결과를 확장해서 2차원 수리특성을 쉽게 구할 수 있도록 한 것이 본 연구의 특징이다. 본 연구의 결과를 이용하면 구간별 대상종별 서식처적합도를 용이하게 산정할 수 있다.

• 한국습지학회지
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• 제19권3호
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• pp.327-334
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• 2017

하천의 수로-홍수터 생태계에서 주기적인 범람은 물, 영양염류, 하상재료 및 생물을 상호 교환시킴으로써 생물다양성과 생태계 서비스를 증진시킨다. 그러나 치수와 토지이용의 목적으로 건설된 제방에 의하여 하천의 횡적 연결성이 훼손되었다. 본 연구에서는 하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생의 특성을 비교하기 위하여, 청미천, 섬강, 황구지천, 만경강, 고막원천 및 보성강에서 본류와 수리적으로 연결된 홍수터와 제방에 의해 단절된 홍수터에서 지형, 토양환경요인과 식생 구조와 분포를 조사하였다. 토양의 수분과 점토 함량은 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서 연결된 홍수터보다 많았다. 환경요인 자료를 이용한 주요인분석 (PCA)의 결과에서 단절된 홍수터와 연결된 홍수터의 환경은 수분함량, 토성 및 식생 분포고도에 의하여 구분되었다. 식생 자료를 이용한 탈경향대응분석 (DCA)의 결과에 따르면 홍수터의 식생은 다양한 생활형의 수생식물이 우점하는 단절된 홍수터와 교란에 강한 습생식물이 우점하는 연결된 홍수터로 분리되었다. 결론적으로 제방에 의해 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서는 정수성 습지 환경에서 수생식물이 우점하는 습지 식생이 분포하여 수로와 연결된 홍수터의 식생과 차이를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3B호
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• pp.261-270
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• 2008

최근 진행된 정밀 수치해석 기법의 비약적인 발전에도 불구하고 SPH 등과 같은 고급수치기법의 수자원 분야에서의 활용은 그리 활발해 보이지 않는다. 대규모 수계를 대상으로 한 flood routing의 경우 비선형 천수방정식으로 대표되는 depth averaged approach가 효과적이나 정밀한 범람고 예단에는 오류가 야기될 수 있다. 본 고에서는 SPH 수치해석 기법의 수자원 분야로의 적용가능성을 모색하기 위해 비교적 수리모형실험자료가 풍부한 제체붕괴로 인한 수리현상을 수치모의하였다 (Martin과 Moyce, 1952). 보다 완벽한 검증을 위해 수로에 장애물이 거치된 경우 (Koshizuka 등, 1995), 수문의 갑작스런 개방으로 인한 수로에서의 수리현상 (Janosi 등, 2004) 등 점진적으로 난이도를 높여 수치모의를 수행하였다. 동수역학 모형 방정식으로는 Navier-Stokes 방정식, 동수역학의 수치적 적분에는 Smoothed Particle Hydrodynamics 기법을 채택하였다. 모의 결과 본 고에서의 수치모의가 기존에 선호되던 VOF, MAC의 수치 기법에 비해 우월한 결과를 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제42권6호
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• pp.491-499
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• 2023

해수면 거칠기에 의해 해수면 산란이 발생하면 통신신호의 주파수 확산과 통신채널 시변동성을 야기하여 통신성능을 악화시킨다. 수면 거칠기에 따른 통신채널의 시변동성 차이를 비교하기 위하여 한양대학교 해양음향공학연구실 수조에서 실험을 수행하였다. 수조에서 인위적인 수면 거칠기를 생성하고 대역폭에 따른 차이를 비교하기 위하여 3가지 대역폭을 갖는 통신신호를 사용하였다. 측정된 수면 거칠기는 레일리 파라미터로 변환하여 거칠기에 대한 파라미터로써 사용하였으며, 수면 경로의 시변 채널 특성은 도플러 확산과 상관시간을 이용하여 통계적 분석을 수행하였다. 수면 경로의 도플러 확산은 통신신호의 반송 주파수와 대역폭의 영향을 보정한 가중 유효 도플러 확산(Weighted Root Mean Square Doppler spread, w_fσ_ν)을 사용하였다. 수면 경로의 상관시간과 직접 경로와 수면 경로의 에너지 비율을 이용하여 전체 채널의 상관관계를 모의하고 측정된 전체 채널의 상관시간과 비교하였다. 본 연구에서는 해수면 거칠기에 따른 해수면 경로의 시변 채널특성을 이용하여 임의의 해양환경에서 효율적인 통신신호 설계를 위한 방법을 제안한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.879-884
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• 2004

This paper describes the development of a synthetic multi-agent called KMITL Cadence 2003. KMITL Cadence 2003 is a robotic soccer simulation team consisting of eleven autonomous software agents. Each agent operates in a physical soccer simulation model called Robocup Soccer Server which provides fully distributed and real-time multi-agent system environment. All teammates have to cooperate to achieve the common goal of winning the game. The simulation models many aspects of the football field such as noise in ball movements, noisy sensors, unreliable communication channel between teammates and actuators, limited physical abilities and restricted communication. This paper addresses the algorithm to develop the soccer agents to perform basic actions which are scoring, passing ball and blocking the opponents effectively. The result of this development is satisfactory because the successful scoring attempts is increased from 11.1% to 33.3%, successful passing ball attempts is increased from 22.08% to 63.64%, and also, successful intercepting attempts is increased from 88% to 97.73%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권9호
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• pp.1227-1238
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• 2000

This study examines the effects of the discretization schemes on numerical solutions of viscoelastic fluid flows. For this purpose, a temporally evolving mixing layer, a two-dimensional vortex pair interacting with a wall, and a turbulent channel flow are selected as the test cases. We adopt a fourth-order compact scheme (COM4) for polymeric stress derivatives in the momentum equations. For convective derivatives in the constitutive equations, the first-order upwind difference scheme (UD) and artificial diffusion scheme (AD), which are commonly used in the literature, show most stable and smooth solutions even for highly extensional flows. However, the stress fields are smeared too much and the flow fields are quite different from those obtained by higher-order upwind difference schemes for the same flow parameters. Among higher-order upwind difference schemes, a third-order compact upwind difference scheme (CUD3) shows most stable and accurate solutions. Therefore, a combination of CUD3 for the convective derivatives in the constitutive equations and COM4 for the polymeric stress derivatives in the momentum equations is recommended to be used for numerical simulation of highly extensional flows.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권2호
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• pp.70-78
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• 1998

Spike detection in long-term EEG monitoring forepilepsy by wavelet transform(WT), artificial neural network(ANN) and the expert system is presented. First, a small set of wavelet coefficients is used to represent the characteristics of a singlechannel epileptic spikes and normal activities. In this stage, two parameters are also extracted from the relation between EEG activities before the spike event and EEG activities with the spike. then, three-layer feed-forward network employing the error back propagation algorithm is trained and tested using parameters obtained from the first stage. Spikes are identified in individual EEG channels by 16 identical neural networks. Finally, 16-channel expert system based on the context information of adjacent channels is introducedto yield more reliable results and reject artifacts. In this study, epileptic spikes and normal activities are selected from 32 patient's EEG in consensus among experts. The result showed that the WT reduced data input size and the preprocessed ANN had more accuracy than that of ANN with the same input size of raw data. Ina clinical test, our expert rule system was capable of rejecting artifacts commonly found in EEG recodings.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.240-244
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• 2008

본 논문에서는 근전도 신호 기반의 무선 착용형 컴퓨터 인터페이스를 개발하였다. 밴드 형태의 무선 착용형 단말기는 4 채널 근전도 센서와 붙어있으며, 대역통과 필터 및 차단 필터, 신호증폭기를 이용하여 구별 가능한 근전도 신호를 추출하였다. 얻어진 신호는 무선통신을 통해 컴퓨터로 전송하게 된다. 컴퓨터 인터페이스를 위해 손목 움직임을 사용하였으며, 움직임으로부터 획득된 신호를 다층 인식 신경망을 사용하여 손목 움직임을 인식하게 하였다. 이를 통하여 마우스 커서의 움직임을 제어하고, 마우스 버튼을 클릭하는 동작을 할 수 있으며, 시각 디스플레이 장치에 표시된 핸드폰 자판과 같은 유저 인터페이스를 통해 컴퓨터에 글자를 입력할 수 있게 하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권5호
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• pp.178-185
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• 2016

Tear is a promising biological fluid for non-invasive health monitoring. It has been studied in the past to be a possible candidate for the diagnosis of certain systemic diseases, such as breast cancer, multiple sclerosis, prostate cancer, and diabetes. However, currently existing methods for collecting and extracting tear from the human eye causes inconsistencies in the biomolecule concentrations of the tear sample due to the irritating nature of the process. In response, we designed and fabricated a microfluidic system embedded soft contact-lens for the purpose of tear sampling. The lens was then tested with artificial tear for its tear sampling capability, and found to be able to find concentration equilibrium within 50 minutes. Additionally, simulation was carried out to further optimize the design so that tear sampling rate matched the natural tear turn-over rate of 1 microliter per minute.