• 제목/요약/키워드: boundary tracking

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연안 하구역 내의 비점오염부하량 산정을 위한 수학모델의 적용 (A Mathematical Framework for Estimating Non-point Waste Load at Enclosed Beaches)

  • 안종호
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.111-115
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    • 2010
  • Beaches in estuaries, bays, and harbors are frequently contaminated with indicators of human pathogens such as fecal indicator bacteria. Tracking down the sources of contamination at these enclosed beaches is complicated by the many point and non-point sources that could potentially degrade water quality along the shore. A mathematical framework was developed to test quantitative relationships between fecal indicator bacteria concentration in ankle depth water at enclosed beaches, the loading rate of fecal indicator bacteria from non-point sources located along the shore, physical characteristics of the beach that affect the transport of fecal indicator bacteria across the beach boundary layer, and a background concentration of fecal indicator bacteria attributable to point sources of fecal pollution that impact water quality over a large region of the embayment. Field measurements of fecal indicator bacteria concentrations and water turbulence at an enclosed beach were generally consistent with predictions and assumptions of the mathematical model, and demonstrated its utility for assessing waste load of non-point sources, such as runoff, bather shedding, bird droppings, and tidal washing of contaminated sediments.

가관측성 향상을 통한 수동소나체계의 표적기동 분석 (Target Motion Analysis for a Passive Sonar System with Observability Enhancing)

  • 한태곤;송택렬
    • 한국음향학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.9-16
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    • 1999
  • 이 논문은 측정잡음이 큰 수동소나체계의 각도정보만을 이용한 표적기동분석(TMA ; Target Motion Analysis) 기법 연구의 일환으로서 표적의 상태변수를 추정하는 순차적 추정자로 수정이득확장칼만필터(MGEKF : Modified Gain Extended Kalman Filter)를 사용하며, 이 MGEKF의 초기화를 위해 비선형 batch estimation 알고리듬을 제안한다. 수동표적추적 시스템의 가관측성(observability) 해석을 바탕으로 시스템의 가관측성의 향상을 통해 TMA 성능을 개선시킬 수 있는 관측자의 기동을 결정하는 실용적이면서도 효과적인 방법을 제안한다. 또한 가관측성 확보가 어려운 초기단계의 TMA를 위해 관측자의 진행방향과 표적의 각도정보와 같은 기하학적 자료와 시스템의 가관측성과의 관계를 나타내는 engagement boundary를 산출하여 가관측성이 큰 기하학적 관계를 갖는 위치로 관측자를 선기동(pre-maneuver) 시키는 방법도 제시한다. 제시하는 TMA 기법의 성능을 시뮬레이션을 통해 입증한다.

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Current Sensorless MPPT Control Method for Dual-Mode PV Module-Type Interleaved Flyback Inverters

  • Lee, June-Hee;Lee, June-Seok;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권1호
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    • pp.54-64
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    • 2015
  • This paper presents a current sensorless maximum power point tracking (MPPT) control method for dual-mode photovoltaic (PV) module-type interleaved flyback inverters (ILFIs). This system, called the MIC (Module Integrated Converter), has been recently studied in small PV power generation systems. Because the MIC is an inverter connected to one or two PV arrays, the power system is not affected by problems with other inverters. However, since the each PV array requires an inverter, there is a disadvantage that the initial installation cost is increased. To overcome this disadvantage, this paper uses a flyback inverter topology. A flyback inverter topology has an advantage in terms of cost because it uses fewer parts than the other transformer inverter topologies. The MPPT control method is essential in PV power generation systems. For the MPPT control method, expensive dc voltage and current sensors are used in the MIC system. In this paper, a MPPT control method without current sensor where the input current is calculated by a simple equation is proposed. This paper also deals with dual-mode control. Simulations and experiments are carried out to verify the performance and effectiveness of the proposed current sensorless MPPT control method on a 110 [W] prototype.

비선형 스위칭 평면을 가지는 적응가변구조 제어기 설계 (A study on the Adaptive Variable Structure Controller with Nonlinear Switching Surfaces)

  • 박수식;이대식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.52-54
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    • 1996
  • A number of algorithm using the VSS(Variable Structure System) for uncertain dynamic system are developed. But, in these algorithms, the assumption that the uncertainties are bounded and their bounds are available to the designer is involved. And bounds on the uncertainties are an important clue to guarantee the stability of the closed loop system. However, sometimes bounds on the uncertainties may not be easily obtained because of the complexity of the structure of the uncertainties. Therefore, a methodology by which the boundary values on the uncertainties can be easily obtained is required. The VSS proposed in this proposal employ the new adaptive VSS scheme for uncertain dynamic system being estimated on line. The resulting control law is simple and easy to apply to on line computer control. It can also suppress chattering and maintain good tracking precision even if unmodeled dynamics are considered. And, a new method using nonlinear switching surface is introduced so that the speed response is improved and the good transient response can be obtained. Simulation results are presented and show the advantage of the proposed adaptive VSS with nonlinear switching surfaces.

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Skin Segmentation Using YUV and RGB Color Spaces

  • Al-Tairi, Zaher Hamid;Rahmat, Rahmita Wirza;Saripan, M. Iqbal;Sulaiman, Puteri Suhaiza
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제10권2호
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    • pp.283-299
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    • 2014
  • Skin detection is used in many applications, such as face recognition, hand tracking, and human-computer interaction. There are many skin color detection algorithms that are used to extract human skin color regions that are based on the thresholding technique since it is simple and fast for computation. The efficiency of each color space depends on its robustness to the change in lighting and the ability to distinguish skin color pixels in images that have a complex background. For more accurate skin detection, we are proposing a new threshold based on RGB and YUV color spaces. The proposed approach starts by converting the RGB color space to the YUV color model. Then it separates the Y channel, which represents the intensity of the color model from the U and V channels to eliminate the effects of luminance. After that the threshold values are selected based on the testing of the boundary of skin colors with the help of the color histogram. Finally, the threshold was applied to the input image to extract skin parts. The detected skin regions were quantitatively compared to the actual skin parts in the input images to measure the accuracy and to compare the results of our threshold to the results of other's thresholds to prove the efficiency of our approach. The results of the experiment show that the proposed threshold is more robust in terms of dealing with the complex background and light conditions than others.

변형하는 가스 이송관 내에서 전파하는 탄화수소화염의 수치 해석 모델링 (Numerical simulation on propagation of hydrocarbon flame in a deformable tube)

  • 곽민철;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.304-308
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    • 2012
  • 본 연구는 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 변형 가능한 구리 관에서의 초음속 화염 전파를 수치적으로 살펴보았다. 탄화수소의 화염 전파를 해석하기 위하여 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 Arrhenius 형태의 1단계 화학 반응식을 활용하였으며 변형 가능한 관을 해석하기 위하여 Inviscid Euler 방정식을 활용하였다. 또한, 두 물질 간 경계면 추적을 위하여 Level-set 기법을, 경계값 결정을 위하여 ghost fluid 기법을 사용하였다. 이러한 수치적 기법을 바탕으로 관의 변화에 따른 초음속 화염 내 팽창파의 전파 및 그에 따른 간섭 현상을 밀도 및 속도 변화를 통해 확인하였으며 초음속 화염 전파에도 안전성이 확보되는 최소 관 두께를 예측할 수 있는 수치적 기반을 마련하였다.

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태양광 발전 시스템용 3-레벨 부스트 컨버터 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on the Controller Design of the Three-Level Boost Converter for Photovoltaic Power Conditioning System)

  • 이규민;김일송
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-236
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    • 2021
  • This research proposes a modeling and controller design of a three-level boost (TLB) converter for the implementation of maximum power point tracking (MPPT) in the photovoltaic power conditioning system (PCS). Contrary to the output voltage control of the conventional controller, the Photovoltaic PCS requires an input voltage controller for MPPT operation. A TLB converter has the advantage of decreasing the inductor size and increasing efficiency compared with the existing booster converter. However, an optimal controller is difficult to design due to the complexity of the TLB operations, which have two operational modes on the duty ratio boundary of 0.5. Therefore, the unified linear model equations of the TLB converters, which can be applicable to both operational modes, are derived using linearized solar cell expressions. Furthermore, the transfer functions are obtained for the controller design. The MPPT voltage controller is designed using MATLAB SISOTOOL. In addition, a controller for capacitor voltage unbalancing is described and designed. The simulations and experimental verifications are conducted to verify the effectiveness of the small-signal analysis and control system design.

울산단층대 주변의 단층 지형 및 선구조 분포 (Distribution of Fault-related Landforms and Lineaments Along the Ulsan Fault Zone)

  • 이광률;박충선;신재열
    • 한국지형학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.89-103
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    • 2018
  • This study presents results of analysis on fault-related landforms and the Quaternary fluvial landforms, which are important evidences for active faulting by identifying surface deformation, around the Ulsan Fault Zone. In addition, this study suggests lineament map and inferred active fault-line map based on analyzing linearity and continuity of these landforms and by compiling location information of existing active faults. We convince that quantitative tectonic-geomorphological analysis are an effective method for active faults tracking, in particular, considering the conditions of relatively low seismicity and surface ruptured-events in the Korean Peninsula compared to plate boundary active areas. However, research on active fault in South Korea is just an infant stage since the 1990s and requires accumulation of research achievements on development and application of various fault analysis techniques, analysing and standardizing linear structures.

금강에서 다분광 위성영상을 이용한 보 운영에 따른 모래톱 형성 추적 방법의 개발 (Development of a Method for Tracking Sandbar Formation by Weir-Gate Opening Using Multispectral Satellite Imagery in the Geumgang River, South Korea)

  • 이철호;조강현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제10권4호
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    • pp.135-142
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    • 2023
  • 하천 생태계에서 경관의 변화와 그 영향요인을 연구하기 위해 다양한 원격 탐지 및 영상 분석이 활용된다. 본 연구에서는 다양한 시점에서 위성에서 촬영된 다분광 영상으로 광학 지수를 계산하고, 수역의 경계를 획정하는 임계치를 계산하여 육역과 수역으로 이진화한 지도를 작성하여 시간에 따른 경관 변화를 탐지하는 방법을 개발하였다. 그리고 이 방법을 금강에 적용하여 보 수문 개방에 의하여 형성된 모래톱의 변화를 추적하였다. 먼저 금강에서 보 개방 전후의 다양한 시점에서 Sentinel-2 위성에서 촬영된 10 m × 10 m 해상도의 다분광 영상을 수집하였다. 수집된 영상에서 녹색광과 근적외선 대역으로 정규수분지수 (normalized difference water index, NDWI)를 계산하였다. 수역의 경계를 결정하기 위하여 산출한 NDWI의 Otsu 임계값은 -0.0573부터 0.1367의 범위이었다. 원격탐사에 의하여 결정된 수역의 경계는 실제 영상에서의 경계와 일치하였다. 이 NDWI에 의하여 수역과 육역으로 이진화된 지도를 작성하였다. 이 결과에 따르면 금강의 백제보부터 대청댐까지 종적 범위에서 2017년부터 2021년까지 수행된 3개의 보 수문 개방에 의해 총 379.7 ha의 새로운 모래톱의 서식처가 형성된 것으로 추정되었다. 본 연구에서 제안하는 경관 탐지 방법은 넓은 시공간 범위에서 적은 자원으로도 객관적인 결과를 얻을 수 있는 방법으로 평가된다.

효율적인 수치 모델링 기법 개발을 위한 ELLAM과 LEZOOMPC의 비교분석 (Comparison of ELLAM and LEZOOMPC for Developing an Efficient Modeling Technique)

  • 석희준
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • 본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.