• 제목/요약/키워드: minimization model

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반치환 무릎 인공관절에서의 재료조합에 따른 접촉압력 분석 (Analysis of Contact Pressure for Material Combination in Unicompartmental Knee Implant)

  • 노태헌;전흥재
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.23-29
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    • 2018
  • 무릎 임플란트에서 접촉압력이 마모에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 본 연구기관에서 개발한 무릎 임플란트 모델을 이용하여 유한요소해석을 하였다. 연구와 산업에서 실제로 사용하는 조합을 이용하여 총 10가지의 무릎 임플란트의 재료조합에 대한 접촉압력을 분석하였다. 무릎이 30도, 45도 60도 기울어져있을 때의 하중을 가하여 접촉압력을 구하였다. 접촉압력을 계산한 결과 티타늄합금-UHMWPE 조합에서 가장 작은 접촉압력이 나왔다. UHMWPE의 경우 대퇴골부에 어떠한 재료를 사용하여도 접촉압력이 크게 변하지 않았다. 접촉압력이 가장 큰 조합과 작은 조합을 비교하였을 때 0.77% 차이를 보였다. 반면에 Carbon/PEEK 복합재료의 경우 접촉압력이 가장 큰 경우와 작은 경우를 비교하였을 때 5.3% 차이를 보였다. 이를 통해 Carbon/PEEK 복합재료를 베어링부로 사용할 경우 대퇴골부의 재료가 마모에 영향을 미침을 알 수 있다. 본 연구는 무릎 임플란트 마모예측과 마모를 최소화 연구에 도움이 될 것이라 생각한다.

탄산화물(Li2CO3, K2CO3)을 이용한 반응증류공정에서 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3의 분리특성 (Separation Characteristics of NdCl3 from LiCl-KCl Eutectic Salt in a Reactive Distillation Process using Li2CO3 or K2CO3)

  • 은희철;최정훈;이태교;조인학;김나영;유재욱;박환서;안도희
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.181-186
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    • 2015
  • 사용후핵연료 파이로프로세싱에서 발생하는 방사성폐기물의 양을 최소화하기 위해서는 방사성 핵종 함유 염폐기물을 효과적으로 처리할 수 있는 기술개발이 필요하다. 이를 위해 탄산화물(Li2CO3, K2CO3)을 이용한 반응증류공정에서 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3의 분리특성을 관찰하였다. HSC-Chemistry 프로그램을 이용한 탄산화물과 NdCl3의 반응모델결과에서 NdCl3는 탄산화물의 주입조건 및 온도변화에 따라 산염화물(NdOCl) 또는 산화물(Nd2O3) 형태로 전환됨이 확인되었으며, 탄산화물의 주입조건에 따른 LiCl-KCl-NdCl3계의 반응증류시험에서 반응모델결과와 유사한 경향을 확인하였다. 이 결과들을 이용하여 LiCl-KCl 공융염 내 NdCl3를 고화가 용이한 산화물 형태로 분리하기 위한 공정조건을 도출하였다.

노인대상자를 돌보는 비전문 간호제공자의 대응기전과 건강반응 예측요인 (Coping Strategies Utilized in the Caregiving Situation and Predictors of Health Responses among Informal Caregivers of Older Adults)

  • 이해정;송라윤
    • 대한간호학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.893-904
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    • 2000
  • The sample of this study consisted of 140 informal caregivers who provided care to the older adults(over 60 years of age) in Great Cleveland, USA. Self-rated questionnaires were utilized to collect information. The purpose of the study was to identify coping strategies most frequently utilized by informal caregivers of older adults and to examine predictors of the caregivers' health responses to the caregiving situation applying Lazarus and Folkman stress model(1984). Stepwise multiple regression was used to identify significant predictors among caregivers' demographic-socio-economic factors, older adult's dependency of activities of daily living(ADLs), caregiver's appraisal to the caregiving situation, and coping strategies. Informal caregivers (N=140) included in the study utilized help-seeking and problem-solving coping strategies more than self-blame and minimization of threat coping strategies. Caregivers' responses to the caregiving situation were observed by caregivers' perceived physical health, depression and life satisfaction. For perceived physical health, threat appraisal, older adult's dependency on ADLs, existential growth coping strategy, and monthly income accounted for 25% of the variance. Caregivers who appraised the caregiving situation as more threatening, reported higher dependency on ADLs, used more existential growth coping strategy, and had higher monthly income reported better physical health. For depression, threat appraisal, stress appraisal, existential growth coping strategy, self-blame coping strategy, and monthly income accounted for 48% of the variance. Caregivers who used more existential growth coping and less self-blame coping, appraised the situation as less threatening, less stressful, and had higher monthly income reported less depression. For life satisfaction, self-blame coping, existential growth coping, monthly income, stress appraisal accounted for 49% of the variance. Caregivers who used more existential growth coping, less self-blame coping, less stress appraisal, lower monthly income reported better life satisfaction. In conclusion, informal caregivers in this study utilized positive coping strategies such as problem-focused, existential growth, help-seeking, rather than negative coping strategies including self-blame. When they utilized positive coping strategies more often, caregivers experienced higher perceived physical health, higher life satisfaction and lower depression. Therefore, nursing intervention which utilized positive coping strategies is needed to enhance informal caregivers to have positive health responses to the caregiving demands.

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조화가진된 밀폐계 음장에서의 능동소음제어 (I) 컴퓨터 시물레이션 (The Active Noise Control in Harmonic Enclosed Sound Fields (I) Computer Simulation)

  • 오재응;이태연;김흥섭;신준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1054-1065
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    • 1993
  • 본 연구에서는 정상상태의 단일 주파수에서의 임의의 음압분포로 조화가진되 는 3차원 정방형 밀폐계 음장의 경우에 대한 능동제어를 시도함으로써 사무실과 같은 실내 공간에 대한 능동적 소음저감의 응용 가능성을 검토하고자 하였다. 또한 변환기 의 위치선정을 위하여 상태공간 모드 모델의 모드 근사화에 따른 계수행렬의 요소를 평가함으로써 가제어성과 가광측성을 만족하는 최적한 변환기 (부가음원, 마이크로폰) 의 위치를 선정하였다. 밀폐계 내부의 음압을 저감시키는 목적함수로는 전체 시간평 균 음향 포텐셜에너지를 사용하였으며 폐공간의 음압변동을 이론적으로 규명함으로써 부가적인 음원의 복소세기를 적절히 선정하여 이 음향 포텐셜 에너지의 양을 최소화 시킬 수 있음을 보였다.

AVB 기반의 버스안전용 멀티뷰어의 FPGA 카메라모듈 설계 (Design of FPGA Camera Module with AVB based Multi-viewer for Bus-safety)

  • 김동진;신완수;박종배;강민구
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.11-17
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    • 2016
  • 본 논문에서는 버스안전을 위한 다중 HD 카메라 기반의 IP통신망 AVB(Audio Video Bridge) 이더넷 케이블을 연동한 FPGA(Xilinx Zynq702)로 멀티뷰어 플랫폼을 제안하였다. 이러한 AVB(IEEE802.1BA) 시스템은 차량용 네트워크에서 다중 HD 비디오와 오디오 디지털 신호의 실시간 전송이 가능하다. 제안한 멀티뷰어 플랫폼은 기존 이더넷 케이블 1Gbps전송과 2-선 100Mbps 스트림 전송방식을 통해 4개의 초광각 HD 카메라로 부터 H.264 비디오 신호를 다중화하기 위한 지연속도의 개선을 위해 FPGA로 설계하였다. 아울러, 차량용 HD 동영상 전송망에서 시간지연을 최소화하기 위한 AVB 플랫폼은 Zynq 702기반의 H.264 AVC 저지연 코덱의 설계 방안을 제안하였다. 이러한 H.264 AVC 코덱의 부호화/복호화 결과확인을 위해 JM 모델을 참조한 PSNR(Peak Signal-to-noise-ratio)을 분석하였다. 설계한 Zynq 702기반의 H.264 AVC CODEC은 다중 HD 카메라의 다중뷰어 동영상 손실 압축에서 화질 손실에 대한 PSNR은 이론 값과 유사한 HW 결과 값을 확인하였다. 이로서 제안한 AVB기반의 다중 HD 카메라 연동형 멀티뷰어 플랫폼은 H.264 AVC CODEC의 저지연 특성이 차량용 특성에 만족함으로서 버스안전을 위한 주변의 오디오와 비디오 영상감시가 가능할 것이다.

방정식 오차함수와 응답 오차함수를 사용한 구조 안전성 평가 (Structural Safety Assessment Using Equation Error Function and Response Error Function)

  • 박우진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.2819-2830
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    • 2009
  • 하중을 받는 구조 부재는 사용기간 동안 다양한 형태의 손상을 입는다. 실험을 통해 구조물의 안정성을 평가하기 위해서는 많은 노력과 비용이 들고, 경우에 따라서는 측정 불가능한 부분도 있으므로 이들 측정 자료의 빈약함과 오차는 반드시 고려되어야 할 사항이다. 본 논문에서는 정적자료와 동적자료를 사용하는 System Identification 기법에 의한 파라미터 추정과 손상 검색 알고리즘을 소개한다. 정적 자료와 동적 자료에 적합한 형태의 측정 오차를 고려하여 System Identification 기법의 방정식 오차함수와 응답 오차함수를 이용함으로써 트러스 구조물의 강성도와 손상을 추정하였고, 측정 자료가 빈약하고 오차가 포함되어 있는 손상된 구조물을 판단하기 위한 기준을 제시하기 위하여 몬테카를로 반복 시행에 근거한 측정치 섭동법을 수행하였다. 방정식 오차함수와 응답 오차함수에 다양한 형태의 오차를 첨가하여 시뮬레이션 환경에 맞는 오차의 형태를 추정한 결과 정적이나 동적 자료 모두 응답 오차함수에 의한 추정 결과가 방정식 오차함수를 이용한 것보다 월등함을 확인할 수 있었고, 응답 오차함수에 절대오차를 고려한 경우가 정확도면에서 가장 좋은 결과를 가져왔다. 부재의 형태에 따른 추정 오차를 비교한 결과 트러스의 복재가 현재에 비해 상대적으로 큰 편차가 발생하여 현재에 비하여 추정값의 정확성이 저하되었고, 주어진 하중 및 측정 조건에 민감하게 반응하지 못하는 부재는 손상 추정에서 손상의 유무를 결정하기가 쉽지 않다는 것을 알 수 있었다.

매크로-펨토셀의 에너지 효율 향상 (Energy Efficiency Enhancement of Macro-Femto Cell Tier)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.47-58
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    • 2018
  • 이기종 셀룰러 네트워크 (HCN)는 미래 5 세대 (5 세대) 무선 네트워크의 핵심 기술로서 가장 중요하다. 고려된 이기종 네트워크는 펨토셀 기지국 (BS)으로 중첩 된 임의로 매크로 셀 기지국 (MBS)으로 구성된다. 확률 적 기하학은 무선 ad hoc, 센서 네트워크 및 다중 계층 셀룰러 네트워크와 같은 무작위 토폴로지를 사용하여 네트워크를 모델링, 분석 및 설계하는 매우 강력한 도구이다. HCN은 미래의 5G 무선 네트워크를위한 기술 중 하나에 중점을 두어 다른 네트워크에 속한 다양한 BS를 배치함으로써 에너지 효율적으로 설계 될 수 있다. 본 논문에서는 능동 / 슬립 모드를 도입하여 셀룰러 네트워크의 BS가 효율적으로 전력을 소비 할 수 있도록 해주는 시스템을 끄고 켜는 방법을 제안한다. 이 모드는 MBS 및 FBS의 간섭 및 전력 소모를 개별적으로 줄일 수있다. 잘 셀룰러 네트워크의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 펨토 기지국 BS 밀도에 따라 Karush Kuhn Tucker (KKT) 조건을 해결할 수있는 처리량 정지 제약 조건 하에서 에너지 효율을 최대화하기위한 최적화 문제뿐만 아니라 MBS 및 FBS에 대한 전력 소모 최소화를 공식화한다. 우리는 또한 커버리지 홀을 피하기 위해 코디네이트 된 멀티 포인트 (CoMP)가 있거나없는 HCN 시나리오에서 커버리지 확률과 에너지 효율의 식을 제안하고 기종 알고리즘과 비교한다.

한정된 계측 변위를 이용한 구조물 변형 형상 추정 (Estimation of Structural Deformed Shapes Using Limited Number of Displacement Measurements)

  • 최준호;김승준;한승룡;강영종
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.1295-1302
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    • 2013
  • 구조물의 변형 형상은 구조해석을 위한 중요한 정보이다. 구조물 모니터링 시스템에서도 충분한 변위 계측점이 확보되어 명확하고 합리적인 구조물의 변형 형상이 도출된다면 이를 이용한 구조해석이 가능 할 것이다. 하지만 실제 구조물에서는 한정된 비용으로 인해 충분한 변위 계측점이 확보되지 못하기 때문에 합리적인 구조물 변형 형상의 도출이 어렵다. 본 연구에서는 경제적이고 합리적인 구조물 변형 형상 추정을 위해 최소의 변위 계측 데이터를 이용한 효과적인 구조물의 거동 형상 추정기법인 SFSM-LS알고리즘을 개발하였다. 본 기법은 구조물의 변형 형상을 추정하기 위해 계측 대상 구조물의 사전 유한요소해석을 통해 여러 구조 거동 형상을 기본 구조형상함수로 정의하고, 이들 함수를 추정 변위의 오차를 최소화 시키는 각 함수의 가중치로써 중첩한다. 2경간 연속교 모델의 수치해석을 통해 개발된 알고리즘을 검증하고 매개변수 연구를 수행하였다. 개발된 알고리즘의 매개 변수인 구조형상함수, 변위 계측 위치, 변위 계측 개소에 대한 형상 추정 결과의 특성을 분석하고 Polynomial, Lagrange, Spline 보간법과 형상 추정 정밀도를 비교하여 개발된 기법의 적용성을 검증하였다. 이를 통해 적은 개소의 변위 데이터로 정밀한 형상을 추정하는 결과를 도출하여 제안된 기법의 우월성을 입증하였다.

고령자.장애인을 위한 기능성 자전거디자인 사례연구 (Case Study on Functional Bike Design for Elderly and Disabled)

  • 홍정표;형성은;진혜련;서승현;이세희;유미;권대규
    • 감성과학
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    • 제14권1호
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    • pp.17-26
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    • 2011
  • 최근 고령 인구의 증가와 건강에 대한 관심으로 운동과 재활이 가능한 기능성 운동기기의 제품 개발을 통해 다양한 삶의 질 향상을 위한 헬스케어 서비스의 고부가가치화가 가속화되고 있다. 본 연구는 기능성 자전거 디자인개발을 위하여 디자인프로세스에 의하여 디자인과 3차의 실험을 진행하였다. 1차 실험은 구조적 측면, 심미적 측면, 기능적 측면, 사용적 측면의 4가지 항목을 조사하였다. 2차 실험에서는 모델링된 10개의 샘플에 대해 10개의 유니버설디자인 항목을 적용하여 전체적으로 평가점수가 고른 분포를 나타내고 있는 샘플(F)을 선정하였다. 3차 실험에서는 1/4 크기의 모형을 제작하여 사용자 서비스 측면의 평가를 진행하였다. 설문항목은 헬스케어 전문가와 협의를 통해 기능성 자전거의 서비스 평가항목 60개의 PPP(product performance program)를 실험하였다. 실험결과, 심미성 요소는 통일성, 비례, 전형성의 항목이 관련 있는 것을 알 수 있었다. 10개 항목(설문 문항 55개)에서는 육체적인 부담의 최소화, 간단하고 직관적인 사용의 항목이 높게 조사되었으며 반대로 정보전달의 배려와 사고와 오작동 방지의 설문 문항이 낮게 나타났다. 앞으로 위의 실험 결과를 좀 더 정확한 측정을 위해 실제 모형이 제작되면 헬스케어 전문가, 디자이너 그리고 고령자를 포함하여 다시 한 번 평가를 진행할 예정이다.

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초등학생의 가족건강성과 인터넷 중독 간의 관계 : 학교적응을 매개변인으로 (The Relationship Between Elementary School Students' Family Health and Internet Addiction: School Adjustment as a Mediating Variable)

  • 장성화;박영진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권7호
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    • pp.463-472
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    • 2013
  • 본 연구는 가족건강성, 학교적응, 인터넷 중독 간의 상관계수와 이들 각 변인들의 하위요인 간의 상관이 있는지를 알아보고, 가족건강성이 인터넷 중독에 영향을 미치는지와 그 과정에서 학교적응이 매개효과가 있는지를 검증하였다. 이를 위해 초등학교 6학년 371명을 대상으로 가족건강성, 학교적응, 인터넷 중독 도구를 사용하여 자료를 수집하였다. SPSS 18.0과 AMOS 20.0 프로그램을 이용하여 자료를 분석한 다음 유의수준 .01에서 추정된 모수치의 통계적 유의성을 검증하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 가족건강성, 학교적응, 인터넷 중독의 하위 변인들 간에는 유의한 상관이 나타났다. 둘째, 가족건강성과 인터넷 중독 간의 관계에서 학교적응이 매개효과가 있는지를 살펴보기 위해 공분산 구조분석을 실시한 결과, 본 연구에서 가정한 가족건강성, 학교적응, 인터넷 중독의 구조모형은 적합한 것으로 나타났으며, 가족건강성이 인터넷 중독에 미치는 영향을 학교적응이 부분 매개하는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 본 연구결과로부터 도출되는 교육적 시사점과 후속연구에 대한 제언을 하였다.