Saputra, Oka Danil;Murti, Fahri Wisnu;Irfan, Mohammad;Putri, Nadea Nabilla;Shin, Soo Young
Journal of information and communication convergence engineering
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제16권2호
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pp.130-134
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2018
Wireless capsule endoscopy (WCE) is considered as recent technology for the detection cancer cells in the human digestive system. WCE sends the captured information from inside the body to a sensor on the skin surface through a wireless medium. In WCE, the design of low-power consumption devices is a challenging topic. In the Shannon-Nyquist sampling theorem, the number of samples should be at least twice the highest transmission frequency to reconstruct precise signals. The number of samples is proportional to the power consumption in wireless communication. This paper proposes compressive sensing as a method to reduce power consumption in WCE, by means of a trade-off between samples and reconstruction accuracy. The proposed scheme is validated under channel constraints, expressed as the realistic human body path loss. The results show that the proposed scheme achieves a significant reduction in WCE power consumption and achieves a faster computation time with low signal error reconstruction.
Errico, Fabrizio;Ichchou, M.;De Rosa, S.;Bareille, O.;Franco, F.
Advances in aircraft and spacecraft science
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제5권1호
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pp.1-19
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2018
The present work shows many aspects concerning the use of a numerical wave-based methodology for the computation of the structural response of periodic structures, focusing on cylinders. Taking into account the periodicity of the system, the Bloch-Floquet theorem can be applied leading to an eigenvalue problem, whose solutions are the waves propagation constants and wavemodes of the periodic structure. Two different approaches are presented, instead, for computing the forced response of stiffened structures. The first one, dealing with a Wave Finite Element (WFE) methodology, proved to drastically reduce the problem size in terms of degrees of freedom, with respect to more mature techniques such as the classic FEM. The other approach presented enables the use of the previous technique even when the whole structure can not be considered as periodic. This is the case when two waveguides are connected through one or more joints and/or different waveguides are connected each other. Any approach presented can deal with deterministic excitations and responses in any point. The results show a good agreement with FEM full models. The drastic reduction of DoF (degrees of freedom) is evident, even more when the number of repetitive substructures is high and the substructures itself is modelled in order to get the lowest number of DoF at the boundaries.
최근 자동차 산업에서 경량화이면서 외부 충격에 민감한 시트 프레임은 안전성을 고려하여 꾸준히 연구개발되고 있다. 특히 본 연구에서는 고장력 강판과 폴리머의 이종 소재를 이용한 시트 프레임의 충격 특성에 대해 살펴보았다. 또한, 충격시 변위는 소재에 대해 굽힘 현상을 고려한 등가 굽힘강성식을 도입하여 살펴보았다. 층간 wire-web 구조물의 다양한 형상의 공학 디자인을 통해 충격시 변화가 적은 디자인을 설계하였으며, 육각형의 층간 wire-web 구조물이 외부 충격대비 안전계수가 높음으로 인해 흡수능력이 향상될 것으로 기대하고 있다. 이러한 연구 결과를 토대로 층간 wire-web 구조물의 설계를 통해 레진과의 함침을 높이고 이종 소재로써의 충격민감도에 유리한 제품을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
소프트웨어의 개발 단계 중 품질을 결정하는 주요 단계는 요구 명세 단계로 알려져 있다. 따라서, 소프트웨어 개발 업체는 소프트웨어 요구명세서의 분석을 가장 중요한 단계 중 하나로 취급하고 있고, 특히 안전성이 중요한 시스템의 경우에는 시스템을 운영하기 위하여 국내와 국제적인 규제 기관에서는 요구 명세의 분석을 통한 안전성의 입증을 요구한다. 소프트웨어의 요구 명세 분석을 위한 방법 중 인스펙션과 정형 검증이 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다. 본 논문에서는 SCR-style의 요구 명세를 정리 증명기인 PVS를 이용하여 정형 검증을 수행하는 방법을 제안하였다. 그리고, 논문에서 제안된 방법으로 실제 월성 원자력 발전소의 정지 시스템의 검증을 수행하였다. 이 시스템은 인스펙션으로 검증된 적은 있으나 정형 검증 방법으로는 증명된 적이 없고, 국내에서 실제 운영되는 산업계시스템에 정형 검증 방법이 적용된 사례는 매우 드물기 때문에 차후 정형 검증 방법을 적용하기 위한 평가로서도 이와 같은 실험적인 적용이 매우 중요하다.
포텐셜을 기저로 하는 판요소법을 사용하여 자유 표면이 존재하는 유동장에서 일정 속도로 전진하는 3차원 물체의 형상을 설계하였다. 설계 방법으로는 원하는 압력 분포를 경계 조건으로 부여하고 이를 만족하는 물체 형상을 찾아내는 역해석법(inverse method)을 사용하였다. 즉, 주어진 압력으로부터 물체 표면에 분포된 법선 다이폴의 세기인 포텐셜 값을 결정하게 되며, 이는 물체 표면에 대한 Dirichlet형태의 경계 조건으로서 Green의 정리로부터 유도된 적분 방정식을 해석하게 된다. 전체 속도 포텐셜은 기본 유동인 선속에 대한 성분과 선제에 의하여 교란되는 성분으로 구성되어진다고 가정하였으며, 교란 포텐셜을 사용하여 선형화된 자유 표면 경계 조건을 적용하였다. 적분 방정식에 대한 수치 해석을 위해 물체 표면에 법선 다이폴과 Rankine 쏘오스를 분포하였으며, 자유 표면에는 Rankine 쏘오스를 분포하고 4점 유한 차분법을 사용하여 자유 표면 경계 조건이 만족되도록 하였다. 해로서 얻어지는 각 판요소에서의 Rankine 쏘오스의 세기는 가상의 유동 출입량으로서 형상 수정항으로 사용되었다. 몰수 회전 타원체의 형상 설계에 대하여 본 설계법을 적용한 결과 무한 수심에서나 조파 상태에서 $4{\sim}6$회의 반복 계산으로 충분히 수렴된 해를 얻을 수 있었다. 또한 자유 표면을 가르고 전진하는 Wigley 수학적 선형에 대한 형상 설계를 수행하여 만족스러운 결과를 얻어내었으며, 얻어진 수치해는 매우 안정적이고 빠른 수렴성을 보였다. 선형의 우열 비교를 통해 조파 저항을 감소시킬 수 있는 압력 분포의 형태를 파악하였으며, 이를 바탕으로 조파 저항의 관점에서의 5500TEU급 콘테이너 운반선의 설계를 수행하였다. 설계되어진 새로운 선형은 조파 저항의 관점에서 기존의 선형보다 계산과 실험에서 모두 우수하게 개량된 것으로 나타났다.
방사선 치료에서 부정확한 환자 셋업이 표적에 전달되는 선량에 미치는 영향과 치료 마진과의 연관성을 몬테칼로 기법을 사용한 전산모사를 통하여 분석하였다. 실제 방사선 치료를 받은 직장암 환자에 대한 임상표적체적(CTV: Clinical Target Volume) 및 주요장기의 구조와 치료계획 시스템(Eclipse 8.9, USA)을 이용하여 수립된 세기조절 방사선치료계획에서의 선량분포에 대한 데이터를 전산모사에서 사용하였다. 전산모사 프로그램은 리눅스환경에서 오픈소스인 ROOT 라이브러리와 GCC를 기반으로 본 연구를 위하여 개발되었다. 환자셋업오차의 확률분포를 정규분포로 가정한 것에 따라 무작위로 생성된 크기만큼 셋업이 부정확한 경우를 모사하여 임상표적체적에서의 선량분포의 변화와 오차크기에 따른 마진크기를 3차원입체조형 방사선치료에 사용되는 마진공식과 비교분석 하였다. 셋업오차 생성에 사용된 정규분포의 표준편차 크기는 1 mm부터 10 mm까지 1 mm간격으로 두었으며 계통오차와 통계오차별로 2,000번 전산모사했다. 계통오차의 경우 전산모사에 사용된 표준편차가 커질수록 임상표적체적에 조사되는 최소선량 $D_{min}^{stat{\cdot}}$은 100.4%에서 72.50%로 감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.45%에서 97.88%로 감소한 반면에 표준편차${\Delta}D_{sys}$는 0.02%에서 3.33%로 증가하였다. 통계오차의 경우 최소선량 $D_{min}^{rand{\cdot}}$은 100.45%에서 94.80%감소하였고 평균선량 $\bar{D}_{syst{\cdot}}$도 100.46%에서 97.87%로 감소하였으며 표준편차 ${\Delta}D_{rand}$는 0.01%에서 0.63%로 증가하였다. 그리고 마진공식으로부터 전산모사에 사용된 셋업오차에 해당되는 마진크기를 구하고 모집단비율(population ratio)을 정의하여 기존 마진공식의 목적이 세기조절방사선치료에 만족함을 확인했다. 개발된 전산모사 프로그램은 해당 환자의 치료계획 정보를 직접 사용하므로 직장암만 아니라 두경부암, 전립선암 등 여러 환부에 적용 가능하며 셋업오차 및 선량변화에 연관된 연구에도 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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