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RNG $k-\varepsilon$ 모델의 적용성에 대한 연구 (A Study of Applicability of a RNG $k-\varepsilon$ Model)

  • 양희천;유홍선;임종한
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권9호
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    • pp.1149-1164
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    • 1997
  • In this study, the applicability of the RNG k-.epsilon. model to the analysis of the complex flows is studied. The governing equations based on a non-orthogonal coordinate formulation with Cartesian velocity components are used and discretized by the finite volume method with non-staggered variable arrangements. The predicted results using the RNG k-.epsilon. model of three complex flows, i.e., the flow over a backward-facing step and a blunt flat plate, the flow around a 2D model car are compared to these from the standard k-.epsilon. model and experimental data. That of the unsteady axisymmetric turbulent flow within a cylinder of reciprocating model engine including port/valve assembly and the spray characteristics within a chamber of direct injection model engine are compared to these from the standard k-.epsilon. model and experimental data. The results of reattachment length, separated eddy size, average surface pressure distribution using the RNG k-.epsilon. model show more reasonable trends comparing with the experimental data than those using the modified k-.epsilon. model. Although the predicted rms velocity using the modified k-.epsilon. model is lower considerably than the experimental data in incylinder flow with poppet valve, predicted axial and radial velocity distributions at the valve exit and in-cylinder region show good agreements with the experimental data. The spray tip penetration predicted using the RNG k-.epsilon. model is more close to the experimental data than that using the modified k-.epsilon. model. The application of the RNG k-.epsilon. model seems to have some potential for the simulations of the unsteady turbulent flow within a port/valve-cylinder assembly and the spray characteristics over the modified k-.epsilon. model.

눈 깜박임 화소 값 기반의 안면과 홍채영역 영상인식용 모듈설계 (Design of Image Recognition Module for Face and Iris Area based on Pixel with Eye Blinking)

  • 강민구
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-26
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    • 2017
  • 본 논문에서는 홍채정보로 개인인증을 위한 USB-OTG(Uiversal Serial Bus On-the-go) 영상인식 모듈을 설계한다. 개인인증을 위해 사용자가 스마트 폰 버튼을 누를 필요가 없도록 스마트 기기를 안면주위의 여러 장의 안면영상을 획득 후, 눈 깜박임에 의한 화소 값 차로 안면과 홍채영역을 검색하는 영상인식 알고리듬을 제안한다. 본 연구에서는 인접한 눈을 뜬 영상과 눈을 감은 영상을 감지한 안면과 홍채 영상의 프레임 화소 값의 차이를 사용한다. 또한, 홍채 영역분할에 의한 동공과 홍채영역 위치를 빠르게 찾을 수 방법을 활용한다. 제안한 빠른 홍채영역의 위치탐색은 눈 영역의 적정한 그리드 크기에 의해 결정할 수 있다. 안면과 홍채영역의 제한된 영역을 탐색하는 홍채인식 카메라 모듈의 USB-OTG 인터페이스 통한 인접영상의 프레임 차이에 의해 검출할 수 있도록 설계하였다. 이로서 스마트 디바이스 사용자가 홍채 인식을 위해 눈을 깜빡이지 않고 대기해야 하는 불편함을 제거함으로써 사용자 편의성을 증대시킬 것으로 기대한다.

GIS 기법을 이용한 축산농장의 입지특성 분석 - 천안시 농촌지역을 중심으로 - (Analysis of Location Characteristic for Farmstead using GIS Method - With Rural Areas of Cheonan-city -)

  • 김용훈;김대식
    • 농촌계획
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    • 제18권1호
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    • pp.9-15
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    • 2012
  • This study used GIS method for the characteristic analysis of farmstead location in study area. The present study surveyed the coordinates of location for 76 livestock farmsteads with big size in rural areas within city of Cheonan. Based on the surveyed data, this study analyzed the spatial characteristics of location for the farmsteads by using both new evaluation criteria and their corresponding GIS (geographic information system) layers developed in this research. The criteria consist of six factors, which are 2 geographic factors for slope(SLO) and aspect(ASP) of earth surface, 3 accessability factors for distance from water area(DWA), road(DRO), and built-up area(DBA), including type of landuse(TLA). In the analysis results of six criteria using the grid funcations of GIS, the highest distributed ratios of the farmsteads per criterion were found at the lower slope area less then 2% in SLO, the area with south and south-east direction in ASP, the area with distance between 500m and 1,000m in both DWA and DRO, the area within 500m in DWA, and the paddy and upland area in TLA. As new finding of this study, these analysis results seemed that the farmsteads have been located at the better places with the priority to build and manage conveniently and economically.

Thermoelectric properties of individual PbTe nanowires grown by a vapor transport method

  • Lee, Seung-Hyun;Jang, So-Young;Lee, Jun-Min;Roh, Jong-Wook;Park, Jeung-Hee;Lee, Woo-Young
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.7-7
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    • 2009
  • Lead telluride (PbTe) is a very promising thermoelectric material due to its narrow band gap (0.31 eV at 300 K), face-centered cubic structure and large average excitonic Bohr radius (46 nm) allowing for strong quantum confinement within a large range of size. In this work, we present the thermoelectric properties of individual single-crystalline PbTe nanowires grown by a vapor transport method. A combination of electron beam lithography and a lift-off process was utilized to fabricate inner micron-scaled Cr (5 nm)/Au (130 nm) electrodes of Rn (resistance of a near electrode), Rf (resistance of a far electrode) and a microheater connecting a PbTe nanowire on the grid of points. A plasma etching system was used to remove an oxide layer from the outer surface of the nanowires before the deposition of inner electrodes. The carrier concentration of the nanowire was estimated to be as high as $3.5{\times}10^{19}\;cm^{-3}$. The Seebeck coefficient of an individual PbTe nanowire with a radius of 68 nm was measured to be $S=-72{\mu}V/K$ at room temperature, which is about three times that of bulk PbTe at the same carrier concentration. Our results suggest that PbTe nanowires can be used for high-efficiency thermoelectric devices.

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소나무 공간분포의 지형학적 분석 (Topographical Analysis for Spatial Distribution of Pinus densiflora)

  • 김태민;이우균;손요환;유성진;김소라
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권6호
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    • pp.764-771
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    • 2009
  • 본 연구에서는 설악산과 치악산 국립공원에서 소나무 공간분포와 경사, 방위, 고도 등의 지형학적 인자간의 연관성을 분석 하였다. 다양한 격자크기에서 방위에 따른 소나무의 공간분포 분석결과, 100 m 격자크기가 소나무의 공간분포 특성을 설명하기에 적합한 것으로 나타났다. 100 m 격자크기에서 지형인자에 따른 소나무 출현빈도는 고도 400~800 m, 경사 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$, TWI 0~2에서 각각 가장 높게 분석되었으며, 방위에 따른 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 고도의 계급별로 지형인자에 따른 소나무 출현빈도 차이는 고도가 400 m 이하 일 때 지형인자에 따른 소나무 분포특성이 뚜렷하게 나타났다.

IRWST 환형관 실험장치 내의 수소화염 가속현상에 대한 CFD 해석 연구 (CFD ANALYSIS FOR HYDROGEN FLAME ACCELERATION IN THE IRWST ANNULUS TEST FACILITY)

  • 강형석;하광순;김상백;홍성완
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.75-86
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    • 2012
  • We developed a preliminary CFD analysis methodology to predict a pressure build up due to hydrogen flame acceleration in the APR1400 IRWST on the basis of CFD analysis results for test data of hydrogen flame acceleration in a scaled-down test facility performed by Korea Atomic Energy Research Institute. We found out that ANSYS CFX-13 with a combustion model of the so-called turbulent flame closure and a model constant of A = 5.0, a grid model with a hexahedral cell length of 5.0 mm, and a time step size of $1.0{\times}10^{-5}$ s can be a useful tool to predict the pressure build up due to the hydrogen flame acceleration in the test results. Through the comparison of the simulated results with the test results, we found out that the proposed CFD analysis methodology enables us to predict the peak pressure within an error range of about ${\pm}29%$ for the hydrogen concentration of 19.5%. However, the error ranges of the peak pressure for the hydrogen concentration of 15.4% and 18.6% were about 66% and 51%, respectively. To reduce the error ranges in case of the hydrogen concentration of 15.4% and 18.6%, some uncertainties of the test conditions should be clarified. In addition, an investigation for a possibility of flame extinction in the test results should be performed.

저에너지 고출력 이온빔을 이용한 polyvinylidene fluoride 표면의 초친수성화 (Superhydrophilic Surface Modification of Polyvinylidene Fluoride by Low Energy and High Flux ion Beam Irradiation)

  • 박종용;정연식;최원국
    • 한국재료학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.382-387
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    • 2005
  • Polyvinylidene fluoride (PVDF) surface was irradiated and became superhydrophilic by low energy (180 eV) and high flux $(\~10^{15}/cm{\cdot}s)$ ion beam. As an ion source, a closed electron Hall drift thruster of $\phi=70mm$ outer channel size without grid was adopted. Ar, $O_2$ and $N_2O$ were used for source gases. When $N_2O^+$ and $O_2^+$ reactive gas ion beam were irradiated with the ion fluence of $5\times10^{15}/cm^2$, the wetting angle for deionized water was drastically dropped from $61^{\circ}\;to\;4^{\circ}\;and\;2^{\circ}$, respectively. Surface energy was also increased up to from 44 mN/m to 81 mN/m. Change of chemical component in PVDF surface was analyzed by x-ray photoelectron spectroscopy. Such a great increase of the surface energy was intimately related with the increase of hydrophilic group component in reactive ion irradiated PVDF surfaces. By using an atomic force microscopy, the root-mean-square of surface roughness of ion irradiated PVDF was not much altered compared to that of pristine PVDF.

공간구문론을 이용한 SANAA 작품의 비위계적 공간구성 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Non-hierachical Arrangement of SANAA's Work by Space Syntax)

  • 이기석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.735-744
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    • 2016
  • 본 논문은 알미르 슈타트 극장 이후에 나타나기 시작하는 공간의 비위계적 구성(non-hierachical arrangement)으로 평면계획이 이루어진 SANAA의 작품들을 선정하여 공간구문론(space syntax)에 의한 정량적 분석을 시도하였고, 외형적으로 보여지는 평면구성의 비위계성이 정량적 수치값으로는 어떻게 나타나는지를 분석하였다. 분석결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 외형상 보여지는 비위계적 평면구성을 보이는 SANAA의 각 공간들은 정량적 수치값의 분명한 차이를 보이고 있으며, 외형적으로는 잘 드러나지 않는 공간의 위계 차이가 분명히 있음을 확인할 수 있다. 둘째, 통합도(Integration)값이 높은 공간들은 연결도(Connectivity)값도 대부분 함께 높음을 알 수 있었는데, 비위계적 평면구성의 위계성을 부여하는 방법으로 공간의 출입구 개수를 늘리거나, 실의 크기와 위치조정을 통해 숨겨진 위계성을 부여하고 있음을 알 수 있다. 셋째, SANAA는 그리드 형태의 평면구성에서 내부 복도 대신에 외곽부 복도를 이용하여 접근성 문제의 해결을 시도하고 있으며, 방과 방 사이의 오픈 코트 공간은 자연채광과 환기를 제공함과 동시에 공간의 숨겨진 위계성을 조절하는 장치로 채택되고 있음을 알 수 있다.

스마트그리드 HAN을 위한 개선된 Unslotted IEEE 802.15.4 알고리즘 (Improved Unslotted IEEE 802.15.4 Algorithm for HAN in Smart Grids)

  • 황성호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1711-1717
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    • 2014
  • 스마트그리드 HAN(Home Area Networks)을 위한 IEEE 802.15.4에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 기존의 Unslotted와 Slotted IEEE 802.15.4는 미국 DOE(Department of Energy)의 엄격한 조건을 거의 만족시키지 못하고 있다. 본 논문에서는 충돌과 지연시간을 줄이고 지연시간 변화도 적게 하는 개선된 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 노드에 번호를 부여하고, 노드 번호 순서에 따라 전송하도록 하였다. 노드에 번호를 부여하면 랜덤하게 전송하는 것보다는 충돌이 발생할 확률이 줄어들기 때문에 Backoff 시간을 0으로 설정하였다. 제안한 Numbered-Unslotted-ZeroBackoff 알고리즘에서, 패킷 크기가 133 octets이고, 초당 180개 이하의 패킷이 발생할 경우, 전달률 99.99% 이상과, 최대 지연, 평균 지연, 최소 지연 모두 0.02 초 이하의 지연이 발생함을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 방식이 DOE의 엄격한 조건을 만족함을 확인할 수 있었다.

1차원 이류·확산 방정식에 대한 유한차분법과 유한해석법의 비교연구 (A Comparative Study on Finite Difference Method and Finite Analytic Method to One-Dimensional Convective-Diffusion Equation)

  • 최성열;조원철;이원환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.129-138
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    • 1993
  • 본 연구는 Navier-Stokes 식의 모형방정식으로 이류 및 확산거동을 갖는 선형화된 Burgers 방정식과 비선형 형태의 Burgers 방정식을 선택하여, 이에 대한 유한차분법과 유한해석법의 수치해를 해석해와 비교하여 봄으로써, 유한해석법의 응용성에 대해 고찰한 것이다. 본 연구를 통하여 얻어진 성과를 요약하면 다음과 같다. Burgers 방정식 및 선형화된 Burgers 방정식의 정상상태의 해석해를 사용하여 두 수치기법에 따른 수치해를 비교해 본 결과, 해석해와의 근사정도를 동일 기준 하에서 살펴볼 때, 유한해석법이 유한차분법보다 우수한 것으로 나타났다. Burgers 방정식의 비정상상태의 해석해에 대한 정확성 또한 유한해석법이 보다 잘 일치하는 것으로 나타났다. 특히 유한해석법은 유한차분법의 사용시 격자 크기의 선택에 따라 해의 수렴과정에서 발생할 수 있는 위상오차에 기인한 진동현상이 전혀 발생하지 않는다는 것을 확인할 수 있었으며, 따라서 유한해석법은 수치기법상 위상오차로부터 자유로운 안정된 해석기법이라고 판단된다.

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