• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
• /
• 제20권1호
• /
• pp.83-106
• /
• 2016

This paper reviews and compares three different methods for modeling incompressible and immiscible ternary fluid flows: the immersed boundary, level set, and phase-field methods. The immersed boundary method represents the moving interface by tracking the Lagrangian particles. In the level set method, an interface is defined implicitly by using the signed distance function, and its evolution is governed by a transport equation. In the phase-field method, the advective Cahn-Hilliard equation is used as the evolution equation, and its order parameter also implicitly defines an interface. Each method has its merits and demerits. We perform the several simulations under different conditions to examine the merits and demerits of each method. Based on the results, we determine the most suitable method depending on the specific modeling needs of different situations.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제5권1호
• /
• pp.1-4
• /
• 2009

Level set methods are the numerical techniques for tracking interfaces and shapes. They have been successfully used in image segmentation. A new variational level set evolving algorithm without re-initialization is presented in this paper. It consists of an internal energy term that penalizes deviations of the level set function from a signed distance function, and an external energy term that drives the motion of the zero level set toward the desired image feature. This algorithm can be easily implemented using a simple finite difference scheme. Meanwhile, not only can the initial contour can be shown anywhere in the image, but the interior contours can also be automatically detected.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권3호
• /
• pp.373-380
• /
• 2001

In this study, a single Taylor bubble and a train of Taylor bubbles rising in a vertical tube were simulated numerically. A finite difference method was used to solve the mass and momentum equations for the liquid-gas region. The liquid-gas interface was captured by a level set function which is defined a signed distance from the interface. For a train of Taylor bubbles repeated periodically in space, the periodic conditions were imposed at the boundaries normal to the gravitational direction and the pressure boundary conditions were iteratively determined so that the computed flow rate should be equal to a given flow rate. Based on the numerical simulation, the calculated shape and rise velocity of a Taylor bubble were found to be in good agreement with the experimental data reported in the literature.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.116-121
• /
• 2006

Numerical simulations for dendritic growth of crystals are conducted in this study by the level set method. The effect of order of difference is tested for reinitialization error in simple problems and authors founded in case of 1st order of difference that very fine grids have to be used to minimize the error and higher order of difference is desirable to minimize the reinitialization error The 2nd and 4th order Runge-Kutta scheme in time and 3rd and 5th order of WENO schemes with Godunov scheme are applied for space discretization. Numerical results are compared with the analytical theory, phase-field method and other researcher's level set method.

• ETRI Journal
• /
• 제43권4호
• /
• pp.580-593
• /
• 2021

When operating in confined spaces or near obstacles, collision-free path planning is an essential requirement for autonomous exploration in unknown environments. This study presents an autonomous exploration technique using a carefully designed collision-free local planner. Using LiDAR range measurements, a local end-point selection method is designed, and the path is generated from the current position to the selected end-point. The generated path showed the consistent collision-free path in real-time by adopting the Euclidean signed distance field-based grid-search method. The results consistently demonstrated the safety and reliability of the proposed path-planning method. Real-world experiments are conducted in three different mines, demonstrating successful autonomous exploration flights in environment with various structural conditions. The results showed the high capability of the proposed flight autonomy framework for lightweight aerial robot systems. In addition, our drone performed an autonomous mission in the tunnel circuit competition (Phase 1) of the DARPA Subterranean Challenge.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
• /
• 제26권4호
• /
• pp.263-279
• /
• 2022

This paper presents an automatic inspection of defects in semiconductor images. We devise a statistical method to find defects on homogeneous background from the observation that it has a log-normal distribution. If computer aided design (CAD) data is available, we use it to construct a signed distance function (SDF) and change the pixel values so that the average of pixel values along the level curve of the SDF is zero, so that the image has a homogeneous background. In the absence of CAD data, we devise a hybrid method consisting of a model-based algorithm and two neural networks. The model-based algorithm uses the first right singular vector to determine whether the image has a linear or complex structure. For an image with a linear structure, we remove the structure using the rank 1 approximation so that it has a homogeneous background. An image with a complex structure is inspected by two neural networks. We provide results of numerical experiments for the proposed methods.

• 풍력에너지저널
• /
• 제5권2호
• /
• pp.45-50
• /
• 2014

Reviewing the capacity and timing of Southwest sea offshore wind farms, additional farms developing, and potential farms, we devised the long-term plan of domestic offshore wind farms development. In order to rank many wind farms, we determined evaluation indicators and weights of priority. We applied economic and preliminary factors such as wind grade, depth of water, distance from substations, farms scale, MOU signed, and feasibility studies. After deciding the ranking of wind farms by the scores, we planed domestic long-term scenarios of offshore wind farms development to meet national energy policy objectives.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
• /
• pp.959-962
• /
• 2006

Public education is undoubtedly a very important aspect for a country to develop space program. People have the rights to understand how the tax they paid is being used. This paper addresses the effectiveness of FORMOSAT-2 on public education in Taiwan. As the first remote sensing satellite of the National Space Organization (NSPO) of Taiwan, FORMOSAT-2 is a small satellite of 746 kg mass for two remote sensing missions: Earth and upward lightning observations. The mission orbit is sun-synchronous of 888 km altitude for exactly 14 revolutions per day. For earth observation, the payload is an advanced high resolution remote sensing instrument (RSI) with ground sampling distance (GSD) 2 m in panchromatic (PAN) band and 8 m in four multi-spectral (MS) bands. For upward lightning observation, the payload is an imager of sprites and upper atmospheric lightning (ISUAL). After more than two years of Earth observation started in June 2004, the effectiveness of FORMOSAT-2 images on public education in Taiwan is very promised. Five domestic universities and one private company in Taiwan have signed contracts respectively with NSPO to take the roles of satellite image investigator and distributor. A private company has signed contract with NSPO to generate and provide URMAP (= your map) in its website for general public applications by using FORMOSAT-2 images. The Newtonkids Book Company used FORMOSAT-2 images to publish a kind of calendar for children education purpose. Besides, a science team in National Cheng Kung University (NCKU) is doing the research work on the 3820 (up to 30 June 2006) transient luminous events (TLEs) observed by FORMOSAT-2.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.273-280
• /
• 2013

본 연구의 목적은 교합안정장치의 착용이 신체의 균형에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 연구 대상자는 교합과 저작계에 이상이 없고, 보행에 지장이 없으며, 악관절의 병력을 가지고 있지 않은 10명을 대상으로 하였다. 신체 균형은 Fukuda stepping test, Stability of limit test를 이용하여 측정하였으며, 교합안정장치 착용 전과 착용 후의 유의성을 검정하기 위하여 Wilcoxon signed test를 실시하였다. 통계학적인 유의성을 검정하기 위한 유의수준 ${\alpha}$는 .05로 하였다. 연구 결과 교합안정장치 착용 전과 착용 후에 Fukuda stepping test의 이동거리와 Stability of limit test에서 유의한 차이가 있었다(p<.05). 본 연구의 결과를 통해 교합안정장치의 착용은 신체 균형에 긍정적인 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 핵의학기술
• /
• 제20권1호
• /
• pp.32-36
• /
• 2016

핵의학검사에서 $^{131}I$은 갑상선암 및 질환의 진단, 치료등 핵의학 검사에서 많이 사용되고 있다. $^{131}I$은 ${\gamma}$선과 ${\beta}^-$선을 방출하여 검사와 치료를 할 수 있고, 높은 집적율과 신장을 통한 빠른 배설이 용이 하지만, $^{131}I$(364 keV)은 $^{99m}Tc$(140 keV)보다 고에너지이기 때문에 작업을 수행 시 조작 및 투여 과정에서 $^{99m}Tc$보다 술자의 피폭을 줄이기 위해 외부피폭 방어의 3요소인 거리, 시간, 차폐 중에 차폐에 주안점을 두어 $^{131}I$ 조작 시 차 폐체 착용 전과 후의 피폭선량의 차이를 비교하고자 한다. Apron(보통 Pb 0.5 mm) 착용 시 $^{99m}Tc$은 90%이상이 차폐가 되지만, $^{131}I$은 고에너지이기 때문에 차폐효과가 비교적 낮고, 고용량의 경우 산란선(2차) 및 제동방사선의 영향으로 오히려 더 피폭을 받을 수 있다. 하지만 저용량(74 MBq) 고에너지의 경우 이에 대한 특별한 보고나 Guide Line이 마련되어 있지 않아, $^{131}I$ 조작 시 Apron 착용 유무에 따른 술자의 피폭선량을 정량적으로 분석하고자 한다. 본원 핵의학과에서 2014년 6월부터 2014년 12월까지 7개월 동안 갑상선암 치료 및 진단을 위한 저용량$^{131}I$을 투여하기 위해 방문한 갑상선암 환자를 대상으로 준비과정부터 투여 시까지 연구기간 동안 갑상선, 가슴, 고환 3곳에 Apron 안쪽과 바깥쪽 각각 1개씩 총 6개의 TLD를 부착한 뒤 $^{131}I$검사 과정부터 투여 시 까지의 방사선 피폭선량을 측정하였다. 총 작업시간은 설명시간 3분, 분배시간 1분, 투여시간 1분으로 각각 1인당 5분이내로 설정하였다. TLD 위치설정은 일반적으로 피폭선량을 측정하는 가슴과 방사선 감수성이 높은 갑상선 및 고환으로 설정하였다. 준비과정은 $^{131}I$을 $2m{\ell}$ 주사기를 이용해 74MBq을 분배한 뒤 생리식염수와 희석해 $2m{\ell}$의 용량을 만들어 분배한다. $^{131}I$을 분배 후 환자에게 투여 시 컵에 물을 $100m{\ell}$ 담고 분배한 $^{131}I$을 희석하여 환자 1 m 정도 거리를 두고, 경구투여 한다. 그리고 경구투여 한 $2m{\ell}$ 주사기와 컵을 폐기하는 과정을 Apron과 TLD를 착용한 상태에서 시행하였다. Apron과 TLD는 방사선 피폭이 미치지 않는 보관실에 따로 보관하였고, 서울방사선 서비스에 의뢰하여 피폭선량을 측정하였다. 연구기간 동안 저용량 $^{131}I$ 검사 시 갑상선, 가슴, 고환 부위에 Apron 안과 밖d[착용한 TLD의 매월 누적선량을 인원수로 나눈 결과를 가지고, SPSS Version. 12.0K를 이용해 Wilcoxon Signed Rank Test를 사용하여 통계를 시행하였다. 그 결과 갑상선(p = 0.345), 가슴(p = 0.686), 고환(p = 0.715)은 모두 p > 0.05으로 유의한 차이가 없음을 알 수 있었다. 그리고 연구기간 동안의 총 누적선량의 변화를 백분율로 환산하였을 때, 갑상선 -23.5%, 가슴 -8.3%, 고환 19.0%로 나타났다. Wilcoxon Signed Rank Test를 사용한 결과 통계적으로 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p > 0.05). 또한 7개월간의 누적선량으로 차폐율을 계산 했을 때 에는 Apron 안쪽과 바깥쪽의 피폭선량의 변화가 불규칙적으로 나타나는 결과를 보였다. 이 결과는 백분율로 표현 시 변화폭이 커보이지만, 누적 피폭선량이 소수점 이하이므로 큰 변화라고 보기 어렵다. 그러므로 고에너지 저용량 $^{131}I$ 투여 시 Apron을 착용유무와 상관없이 일정한 거리를 두고 최대한 빠른 시간 내에 투여를 종료하는 것이 피폭선량을 줄이는 데 도움이 될 것이다. 본 연구는 $^{131}I$ 투여시간을 1인당 각 5분 이내로 투여 할 수 있도록 제한하고, 거리를 1 m로 일정하게 하여 작업 할 수 있도록 하였으나 통계 시 N수가 적어서 비모수적인 방법으로 통계를 시행함으로써 정확한 결과를 얻기에 부족한 부분이 있었다. 또한 저용량 $^{131}I$ 투여 시 각 1인당 피폭선량을 직독식 선량으로 측정하지 못하고, TLD를 이용한 누적선량으로 측정한 결과 값이므로 전자선량계 및 포켓선량계를 이용한 측정이 이루어진다면 더 효과적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.