• 제목/요약/키워드: periodic structures

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이동 애드혹 환경에서 빠른 복구를 지원하는 발행/구독 기법 (A Fast Recovery Publish/Subscribe Scheme in Mobile Ad-hoc Environments)

  • 문상철;고양우;이동만
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권2호
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    • pp.186-190
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    • 2008
  • 이 논문은 이동 애드혹 네트워크에서 발행/구독 기법에 대한 기존 연구를 이벤트 브로커간의 협동 방식에 따라 분석하고 그 결과로서 공공 장소에서 사람들이 다양한 개인화 서비스를 제공받는 시나리오에서는 이벤트 전달트리 방식이 가장 유용함을 보였다. 하지만 이 방식을 이용한 기존 연구는 각 노드가 독립적으로 메시지를 교환하므로 트리를 만드는 과정에서 최신의 토폴로지를 반영할 수 없다는 한계를 갖게 되며 이는 노드가 이동함에 따라 깨진경로를 빨리 복구하지 못하게 하여 결과적으로 낮은 이벤트 수신율을 보이게 된다. 이 논문은 트리의 루트로부터 경로 정보를 전파하게 하여 이벤트 전송 경로를 생성, 유지하게 하는 방식을 제안하며 이를 통하여 한 번의 주기 이내에 이벤트 전송 경로를 복구하게 한다. 실험을 통하여 제안된 방식이 더 낮은 부담으로 더 높은 이벤트 수신율을 달성할 수 있음을 보였다.

극대화된 밴드갭을 갖는 켈빈 격자 구조의 아이소-지오메트릭 최적 설계 (Isogeometric Optimal Design of Kelvin Lattice Structures for Extremal Band Gaps)

  • 최명진;오명훈;조선호;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2019
  • 밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

UV/Ozone 처리를 통한 Polydimethylsiloxane(PDMS) 주름 구조의 물리화학적 특성 분석 (Physicochemical Characteristics of UV/Ozone Treated Polydimethylsiloxane(PDMS) Wrinkle Structures)

  • 박홍규;박승엽
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.321-327
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    • 2022
  • 본 논문에서는 UV/Ozone 처리를 통해 Polydimethylsiloxane(PDMS) 표면에 주름 구조를 형성하고, 물리화학적 특성 분석을 통해 줄금 구조 형성 메커니즘을 밝혔다. 30분의 UV/Ozone 처리를 통해 PDMS 표면에 주름 구조를 형성하였으며, 주사전자현미경의 단면 촬영으로 PDMS 표면의 주기적인 주름 형성을 확인할 수 있었다. 또한, XPS 스펙트럼 분석을 통해 PDMS 표면에 SiOx의 실리카 경질 표면이 UV/Ozone에 의해 만들어지는 것을 확인하였고, PDMS 표면의 경질층과 내부의 연질층 사이의 탄성 계수 불일치는 PDMS의 주름 형성의 팽윤 메커니즘을 확인시켜 준다. 본 연구 결과는 UV/Ozone 처리에 의한 PDMS 표면의 주름 구조 형성 메커니즘의 이해도를 향상시킬 뿐만 아니라, 향후 UV/Ozone 조사 조건에 따라 주름 구조의 진폭과 주기를 조정하는데 기초 연구로 쓰일 수 있을 것이다.

Ensemble-based deep learning for autonomous bridge component and damage segmentation leveraging Nested Reg-UNet

  • Abhishek Subedi;Wen Tang;Tarutal Ghosh Mondal;Rih-Teng Wu;Mohammad R. Jahanshahi
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권4호
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    • pp.335-349
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    • 2023
  • Bridges constantly undergo deterioration and damage, the most common ones being concrete damage and exposed rebar. Periodic inspection of bridges to identify damages can aid in their quick remediation. Likewise, identifying components can provide context for damage assessment and help gauge a bridge's state of interaction with its surroundings. Current inspection techniques rely on manual site visits, which can be time-consuming and costly. More recently, robotic inspection assisted by autonomous data analytics based on Computer Vision (CV) and Artificial Intelligence (AI) has been viewed as a suitable alternative to manual inspection because of its efficiency and accuracy. To aid research in this avenue, this study performs a comparative assessment of different architectures, loss functions, and ensembling strategies for the autonomous segmentation of bridge components and damages. The experiments lead to several interesting discoveries. Nested Reg-UNet architecture is found to outperform five other state-of-the-art architectures in both damage and component segmentation tasks. The architecture is built by combining a Nested UNet style dense configuration with a pretrained RegNet encoder. In terms of the mean Intersection over Union (mIoU) metric, the Nested Reg-UNet architecture provides an improvement of 2.86% on the damage segmentation task and 1.66% on the component segmentation task compared to the state-of-the-art UNet architecture. Furthermore, it is demonstrated that incorporating the Lovasz-Softmax loss function to counter class imbalance can boost performance by 3.44% in the component segmentation task over the most employed alternative, weighted Cross Entropy (wCE). Finally, weighted softmax ensembling is found to be quite effective when used synchronously with the Nested Reg-UNet architecture by providing mIoU improvement of 0.74% in the component segmentation task and 1.14% in the damage segmentation task over a single-architecture baseline. Overall, the best mIoU of 92.50% for the component segmentation task and 84.19% for the damage segmentation task validate the feasibility of these techniques for autonomous bridge component and damage segmentation using RGB images.

대체적 감가상각기법을 활용한 도로자산의 가치 평가 : 국도 1호선을 중심으로 (Evaluation of Road Asset Value using Alternative Depreciation methods : Focusing on National Highway No.1)

  • 도명식;박성환;최승현
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.19-30
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    • 2017
  • PURPOSES : This study proposes the road asset valuation approach using alternative depreciation methods. It has become necessary to have asset management system according to the adoption of accrual basis accounting for governmental financial reporting and the amendment of the road act. Therefore, it is very important to analyze the effect of depreciation methods on road asset value as a basic research for road asset management system. METHODS : The Ministry of Strategy and Finance (MOSF) has mainly performed road asset valuation based on Write down Replacement Cost and Straight Line depreciation method. This study suggests some appropriate asset valuation methods for road assets through case analysis using three depreciation methods: Consumption-based depreciation method, Condition-based depreciation method, and Straight Line depreciation method. A road asset valuation data of national highway route 1 (year 2014) is used to analyze the effect of three depreciation methods on the road asset value. Road assets include land and structures (pavement, bridge, and tunnel). This study mainly focuses on structures such as bridges and tunnels, because according to governmental accounting standards, land and road pavement assets do not depreciate. RESULTS : The main results of this study are as follows. Firstly, overall asset value of national highway route 1 was estimated at 6.97 trillion KRW when MOSF's method (straight-line depreciation method) is applied. Secondly, asset value was estimated at 4.85 trillion KRW on application of consumption-based depreciation method. Thirdly, asset value was estimated at 4.37 trillion KRW when condition-based depreciation method is applied. Therefore, either consumption-based or condition-based depreciation methods would be more appropriate than straight-line depreciation method if we can use the condition data of road assets including land that are available in real time. CONCLUSIONS : Since road assets such as pavements, bridges, and tunnels have various patterns of deterioration and condition monitoring period, it is necessary to consider a specific valuation method according to the condition of each road asset. Firstly, even though road pavements do not depreciate, asset valuation through condition-based depreciation method would be more appropriate when requirements for application of non-depreciation approach are not satisfied. Since bridge and tunnel facilities show various patterns of deterioration and condition monitoring period by type and condition level, consumption-based depreciation method based on deterioration model would be appropriate. Therefore, it is necessary to have a reasonable asset management system to apply condition-based depreciation method and a periodic condition investigation to manage road assets well.

POE를 통한 친환경건축물 인증 공동주택 인공환경 녹화 관리 실태 및 개선방안 연구 (A Study on Management Condition and Improvement of Artificial Greens in GBCS-Certified Apartments through the Post Occupancy Evaluation)

  • 김보람;안동만
    • 한국조경학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1-12
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    • 2012
  • 본 연구는 친환경건축물 인증 공동주택의 지속가능성 증진을 위한 연구로서, 2007년 6월부터 2008년 6월 사이에 한국토지주택공사 토지주택연구원에서 친환경건축물 본인증을 획득한 서울 경기지역 공동주택 8곳을 선정하여 "생태환경을 고려한 인공환경 녹화기법 적용여부(이하, 인공환경 녹화)" 평가항목의 거주후 평가(POE)를 수행하였다. 연구 목적은 친환경건축물 인증 공동주택의 인공환경 녹화 부문 관리 실태와 문제점을 파악하여 향후 재인증 규정 및 사후관리에 시사점을 제공하는 것이다. 이를 위하여 현장관찰조사와 관리자 면담 및 거주후 평가를 실시하였고, 분석 결과 도출한 문제점은 다음과 같다. 첫째, 친환경 인증 공동주택 단지에 도입된 생태환경을 고려한 인공환경 녹화 계획요소의 사후관리가 제대로 이루어지지 않고 있다. 둘째, 인공환경 녹화에 대한 만족도는 전반적으로 낮았으며, 옹벽대체녹화가 담장녹화, 옥상녹화, 벽면녹화에 비해 만족도가 높았다. 평가항목별 만족도는 질적 수준, 설계목적 부합 여부, 식생 관리상태, 식생 생육상태가 평균보다 낮은 만족도를 보였다. 셋째, 인공환경 녹화 만족도는 질적 수준에 대한 만족도에 가장 큰 영향을 받으며, 나머지 요인들도 만족도와 통계적으로 유의미한 관계에 있음을 알 수 있었다. 현 인증 제도는 유지관리 평가기준이 미비하여 관리상태가 소홀하고, 이는 전체적인 인공환경 녹화 만족도 저하에 영향을 미친다. 따라서 인증심사와 별도로 운영되는 사후관리 제도의 도입이 요구되며, 인증 취소나 벌점부과와 같은 적극적인 관리 규제 확충방안이 모색되어야 할 것이다.

측두하악관절 주변인대 질환의 초음파영상 (Ultrasounds Image on the Disorders of the Ligaments Surrounding Temporomandibular Joints)

  • 홍수민;임영관;김병국
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제33권4호
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    • pp.387-394
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    • 2008
  • 목적 : 측두하악장애 환자에서 고가의 자기공명영상 진단을 대신하여 상대적으로 경제적인 진단방법으로 고해상도 초음파 영상을 도입하는데 있어서 그 정확성과 유용성을 확인하고자 하였다. 방법 : 측두하악장애의 임상적 증상 중 과두걸림, crepitation과 함께 통증을 호소하는 20명의 환자를 대상으로 하였다. 고해상도 초음파 촬영을 시행하였고, 고해상도를 가진 초음파촬영시의 결과를 비교하기 위하여, 통상적인 방사선 사진인 측두하악관절의 횡두개 촬영을 Accurad X-200으로, 그리고 Dental CT를 촬영하였으며, 이를 임상소견과 더불어 비교항목으로 선택하였다. 고해상도 초음파의 진단학적 가지 평가를 위하여 통계학적으로 감수성, 특이성, 양성예상치, 음성예상치 및 정확도를 계산하였다. 결과 : 고해상도의 초음파 영상은 골관절염성 변화를 진단하는데 67.5%의 정확도를 보였으며, 관절원판의 위치변화를 진단하는데 92.5%를 보였으나, 관절 주변조직인 관절낭, 관절원판 후조직 그리고 주변 인대의 이상을 측정하는데 있어서 정확도가 55%를 나타내었다. 결론 : 향후 초음파 영상을 얻기 위한 적절한 기기의 발전과 고주파수의 transducer 등이 개발되고 시술자의 훈련과 경험이 쌓이게 되면 매우 우수한 그리고 비침습적이고 접근이 용이하며 경제적인 진단학적인 검사방법으로서 일반적인 도입이 가능할 것으로 사료된다.

해상송전철탑 구조물의 주기점검을 통한 경년열화 변화특성 (Aging Deterioration for Electric Power Transmission Tower on Offshore Through Periodic Inspections)

  • 이호범;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 해상송전철탑 구조물에 있어서 구조 및 재료 손상에 대해 주기적으로 안전점검을 실시하고, 그 결과를 이용한 수명관리(life management)의 시행은 적극 추천되는 일이다. 본 연구에서는 영흥도 시화호 내에 있는 총 6개의 해상송전철탑에 대해서 강재부재에 대해 3가지, 콘크리트 기초에 대해 5가지, 해수 중 강관파일 및 해수 자체에 대해 4가지 형태의 열화점검을 각각 수행하였다. 강재에 대한 점검 항목들은 외관조사, 부재두께, 도막상태 등에 대한 것이고, 콘크리트 기초에 있어서는 균열형상, 압축강도, 중성화깊이, 염화물 함유량 등에 대한 항목, 그리고 해중 강관파일에 있어서의 전위 및 양극조사에 따른 부식정도, 동영상 촬영 및 해수의 수질환경성 평가 등에 대한 항목이다. 이와 같은 정기적 열화점검은 연속 3년 동안 매년 10월경에 동일위치에 대해 평가하였다. 결과적으로 본 연구에서는 이러한 자료를 체계적으로 활용함으로써 해상송전철탑 안전성 유지관리에 유익하게 적용될 수 있는 새로운 열화지표를 개발하였다.

P-형 실리콘에 형성된 정렬된 매크로 공극 (Ordered Macropores Prepared in p-Type Silicon)

  • 김재현;김강필;류홍근;서홍석;이정호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.241-241
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    • 2008
  • Macrofore formation in silicon and other semiconductors using electrochemical etching processes has been, in the last years, a subject of great attention of both theory and practice. Its first reason of concern is new areas of macropore silicone applications arising from microelectromechanical systems processing (MEMS), membrane techniques, solar cells, sensors, photonic crystals, and new technologies like a silicon-on-nothing (SON) technology. Its formation mechanism with a rich variety of controllable microstructures and their many potential applications have been studied extensively recently. Porous silicon is formed by anodic etching of crystalline silicon in hydrofluoric acid. During the etching process holes are required to enable the dissolution of the silicon anode. For p-type silicon, holes are the majority charge carriers, therefore porous silicon can be formed under the action of a positive bias on the silicon anode. For n-type silicon, holes to dissolve silicon is supplied by illuminating n-type silicon with above-band-gap light which allows sufficient generation of holes. To make a desired three-dimensional nano- or micro-structures, pre-structuring the masked surface in KOH solution to form a periodic array of etch pits before electrochemical etching. Due to enhanced electric field, the holes are efficiently collected at the pore tips for etching. The depletion of holes in the space charge region prevents silicon dissolution at the sidewalls, enabling anisotropic etching for the trenches. This is correct theoretical explanation for n-type Si etching. However, there are a few experimental repors in p-type silicon, while a number of theoretical models have been worked out to explain experimental dependence observed. To perform ordered macrofore formaion for p-type silicon, various kinds of mask patterns to make initial KOH etch pits were used. In order to understand the roles played by the kinds of etching solution in the formation of pillar arrays, we have undertaken a systematic study of the solvent effects in mixtures of HF, N-dimethylformamide (DMF), iso-propanol, and mixtures of HF with water on the macrofore structure formation on monocrystalline p-type silicon with a resistivity varying between 10 ~ 0.01 $\Omega$ cm. The etching solution including the iso-propanol produced a best three dimensional pillar structures. The experimental results are discussed on the base of Lehmann's comprehensive model based on SCR width.

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알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Flow and Heat Transfer Characteristics of Aluminum Pyramidal Truss Core Sandwich)

  • 강종수;김상우;임재용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.638-644
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    • 2019
  • 본 연구에서는 전산유체역학 해석을 이용하여 알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성을 분석하였다. 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 코어를 샌드위치 구조물에 채용할 경우 공기 매질이 자유롭게 유입, 유출될 수 있는 개방형 코어인 점을 고려하여 하중을 지지할 수 있는 구조성능과 함께 방열체로서 다기능성을 구현할 수 있는 구조가 된다. 따라서, 유입되는 공기의 속도변화, 설계변수인 트러스각에 따른 압력강하와 열전달 메카니즘을 확인하기 위해 ANSYS/Fluent를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 해석모델에 사용된 샌드위치 패널은 알루미늄으로 이루어져 있으며, 샌드위치 패널의 위 면재와 아래 면재 사이에는 15개의 피라미드 트러스 유닛셀이 반복되고 있다. 폭 방향으로는 무한히 넓은 유닛셀을 모사하기 위해 대칭조건을 지정하였으며, 입구에는 균일한 속도분포를 경계조건으로 입력하였다. 해석결과 입구부와 첫 유닛셀까지의 구간에서 입구영향이 관찰되었으며, 입구영향을 배제하고 마찰계수와 누셀수를 분석하였다. 공기의 속도가 증가할수록 마찰계수는 감소하였으며, 누셀수는 증가하는 경향을 보인다. 한편, V=1m/s에서 5m/s에서의 마찰계수와 누셀수 변화가 확연하였으며, 이는 층류에서 난류로 유동패턴이 변하기 때문에 거시적으로 열전도보다 대류열전달의 비중이 커졌기 때문이다. 또한, 설계변수인 트러스각에 대해서는 의미가 있을 정도의 마찰계수와 누셀수의 변화는 관찰되지 않았다. 따라서, 트러스각이 강도, 강성 등 구조성능에 민감한 점을 감안하면 다기능성을 염두에 둔 알루미늄 피라미드트러스 심재 설계 시 설계변수의 변화는 구조성능에 더 민감할 것으로 판단된다.