• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.98-104
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• 2011

탐사 지구물리학에서 수치 모사는 지하매질에서의 탄성파 전파 현상을 이해하는데 중요한 통찰력을 제공한다. 탄성파 모사는 음향파 근사에 의한 수치 모사보다 계산시간이 많이 소요되지만 전단응력 성분을 포함하여 보다 현실적인 파동의 모사를 가능하게 한다. 그러므로 탄성파 모사는 탄성체의 반응을 탐사하는데 적합하다고 할 수 있다. 계산 시간이 길다는 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 그래픽 프로세서(GPU)를 이용하여 탄성파 수치 모사 시간을 단축하고자 하였다. GPU는 많은 수의 프로세서와 광대역 메모리를 갖고 있기 때문에 병렬화된 계산 아카텍쳐에서 사용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서 사용한 GPU 하드웨어는 NVIDIA Tesla C1060으로 240개의 프로세서로 구성되어 있으며 102 GB/s의 메모리 대역폭을 갖고 있다. NVIDIA에서 개발된 병렬계산 아카텍쳐인 CUDA를 사용할 수 있음에도 불구하고 계산효율을 상당히 향상시키기 위해서는 GPU 장치의 여러 가지 다양한 메모리의 사용과 계산 순서를 최적화해야만 한다. 본 연구에서는 GPU 시스템에서 시간영역 유한차분법을 이용하여 2차원과 3차원 탄성과 전파를 수치 모사하였다. 파동전파 모사에 가장 널리 사용되는 유한차분법 중의 하나인 엇갈린 격자기법을 채택하였다. 엇갈린 격자법은 지구물리학 분야에서 수치 모델링을 위해 사용하기에 충분한 정확도를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 제안한 모델링기법은 자료 접근 시간을 단축하기 위해 GPU 장치를 메모리 사용을 최적화하여 가능한 더 빠른 메모리를 사용한다. 이점이 GPU를 이용한 계산의 핵심 요소이다. 하나의 GPU 장치를 사용하고 메모리 사용을 최적화함으로써 단일 CPU를 이용할 경우보다 2차원 모사에서는 14배 이상, 3차원에서는 6배 이상 계산시간을 단축할 수 있었다. 세 개의 GPU를 사용한 경우에는 3차원 모사에서 계산효율을 10배 향상시킬 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.339-350
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• 2003

국가우주개발 중장기 계획의 일환으로 "통신방송위성(CBS: Communications and Broadcasting Satellite) 탑재체 개발 사업"이 한국전자통신연구원을 중심으로 국내산업체와 공동으로 추진되었다. 통신탑재체는 Ku대역 및 Ka대역 통신중계기와 안테나로 구성되며, 2000년 5월부터 2003년 4월까지 3년 동안 기술검증모델 탑재체가 개발되었다. 본 사업에서 통신방송위성을 위한 위성버스체는 개발되지 않으므로 위성을 이루는 통신탑재체와 버스체의 구성이 완벽하지 않았다. 이러한 문제를 해결하기 위해 위성버스체를 대신할 소프트웨어 위성시뮬레이터의 개발이 요구되었다. 개발에 적용된 위성버스체는 무궁화위성 버스체를 그 대상 모델로 가정하였다. 독립적으로 존재하는 하드웨어 통신탑재체와 소프트웨어 위성시뮬레이터의 연동은 통신탑재체의 기능 시험 및 검증을 목적으로 개발된 전기적 지상시험장치(EGSE: Electrical Ground Support Equipment)의 전력, 원격명령 및 원격측정 시스템(PCTS: Power, Command and Telemetry System)을 통해 이루어지도록 설계되었다. 이러한 시스템 개발을 통해 하드웨어 통신탑재체와 실시간으로 연동되는 Hardware-in-the-loop(HITL) 통신방송위성 시뮬레이터(CBSSIM: CBS Simulator)를 구현하였다. CBSSIM의 위성버스체 모델은 모멘텀 바이어스 삼축 안정화 방식의 정지궤도 위성이고, CBSSIM은 PCTS와 TCP/IP로 연결되고, 통신탑재체는 DC하니스 및 MIL-STD-1553B로 PCTS와 연결된다. CBSSIM은 실시간 처리부을 통해 통신탑재체와 위성버스체 모델로 원격명령을 전송하며, 통신중계기로부터 실제 원격측정 자료와 위성버스체 모델로부터 생성된 원격측정 자료를 수집한다. CBSSIM은 다양한 그래픽 사용자 인터페이스(GUI: Graphic User Interface)를 통해 위성의 상태를 감시할 수 있으며, 통신위성의 발사 전후 및 궤도 운용시의 상태를 모사할 수 있다. 본 논문에서는 객체지향 기법에 의해 위성버스체를 모사한 CBSSIM과 통신탑재체 및 통신탑재체와 CBSSIM을 연동시키는 PCTS를 포함한 HITL시뮬레이터의 설계 및 구현 내용에 관해 기술한다.에 관해 기술한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8116-8127
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• 2015

본 논문에서는 고정식 노즐 배치를 가진 대형 강우모사장치(KICT-ERS)와 이를 이용한 강우 분포 실험결과를 분석하였다. 강우 분사에 영향을 미치는 노즐 유량 실험 결과 실내 장치를 이용한 표준오차의 백분율은 0.15~0.38%였으며, KICT-ERS에 장착한 오차는 0.37~0.59%로 나타났다. 노즐의 분사 범위를 검토하기 위한 방사형과 삼각형 실험을 실시하였다. 방사형 실험에서 1개 노즐 분사시 균일계수가 0.348~0.657이었으나 주변 노즐을 포함할 경우 균일계수가 0.854~0.895로 높아져서 노즐 분사의 중첩에 의한 강우강도 증가 및 균일도 제고가 확인되었다. 삼각형 실험 결과의 균일계수는 0.845~0.896으로 나타났다. KICT-ERS 전체 범위에 대한 실험 결과 $1.5{\phi}$ 노즐의 1개 실험 케이스를 제외하면 모든 조건에서 균일계수는 0.7을 넘었으며, 균일계수는 강우강도가 증가함에 따라 높아지는 특성을 보였다. 기존 연구와의 비교 결과 KICT-ERS는 대체로 평균 이상의 균일계수를 제공하는 것으로 나타났다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.134-135
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• 2017

태양광 패널 등가모델을 결합한 태양광 발전 패널 모의 장치(SAS)는 정확도 면에서 많은 장점이 있다. 특히 SAS에서 사용되는 등가회로 모델은 주변 환경에 맞게 빠르게 변하는 I-V 출력특성을 추출하며, 추출시간이 짧다. 이러한 방법을 이용하려면 제어기를 주목해야하는데, 보통 전압 또는 전류 제어기 하나만 사용한다. 하지만 Fill factor가 높은 패널인 경우, 전압 또는 전류제어기 하나만 사용하여서는 제어가 잘 되지 않기 때문에 본 논문에서는 전압과 전류제어기 모두 사용하되, 필요에 따라 스위칭 하여 사용하는 하이브리드 제어기법을 제안한다. 이러한 기법을 통하여 모두 제어가 가능한 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.611-621
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• 2010

아군 함정에 탑재된 레이더를 향해 적 플랫폼이 전자재밍을 가하거나 추적방해 신호를 방사하는 경우에도 아군 레이더는 대 전자전 대응능력인 전자보호기능을 이용하여 적 플랫폼의 전자방해로부터 회피하여 지속적으로 적 플랫폼의 추적상태를 유지할 수 있어야 한다. 이러한 레이더의 전자보호기능은 아군 플랫폼의 생존에 필수적인 요소이며, 전자전환경을 모사할 수 있는 재밍시뮬레이터를 활용하여 그 성능을 평가할 수 있다. 재밍시뮬레이터는 1GHz 이상의 밴드폭을 가지는 광대역 레이더 신호를 수신 분석한 후 신호왜곡을 최소화하는 위상샘플방식의 디지털 고주파기억장치를 이용하여 다양한 기만 및 잡음재밍을 발생할 수 있는 전자전 시험평가장비이다. 본 논문에서는 광대역 레이더 신호의 신호처리 및 재밍발생을 위한 시뮬레이터의 설계내용과 기만 및 잡음재밍 신호발생 알고리즘을 제시하고 실제 해상환경에서 함정 추적레이더를 대상으로 시험하여 유용성을 입증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.63-70
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• 2004

본 논문에서는 자체적으로 개발된 항공기의 적외선 열상표적 시스템의 모델링, 설계, 성능시험 결과 등에 대하여 기술한다. 개발된 시스템은 적외선 형상과 강도를 제어할 수 있도록 설계되어서 적외선 형상과 방사되는 강도가 실물 항공기와 유사하다. 본 논문에서 제시한 기술을 적용한 결과 완전가동 상태에서 실물항공기의 적외선열상 이미지와 같은 열상을 만드는데 오직 30㎾정도의 전력만을 소비됨을 확인하였다 성능실행시험 후에는 표적적응유도시험. 유도조종 로직시험 등과 같은 성능평가시험 단계를 통하여 본 논문에서 개발된 적외선 열상표적을 휴대용 대공유도무기의 표적으로 실용화하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제1권3호
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• pp.11-16
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• 2007

새로 개발된 몬테칼로 모사코드인 GATE의 방사선치료 분야에의 적용성 검토를 위하여 방사선치료 오차확인용 전자포탈영상장치에 사용되는 금속판/형광스크린 계측기의 특성을 예측 및 분석하였다. GATE를 이용하여 계산한 6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑스선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 범용으로 사용되는 MCNP4B 모사 결과 및 실험 결과와 비교하여, 방사선치료 분야에 응용 가능성을 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1724-1729
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• 2003

A new ground transportation system is often simulated by the wing in ground effect(WIG). Recently, several kinds of experimental and computational studies are being carried out to investigate the WIG aerodynamic characteristics which are of practical importance to develop the new ground transportation vehicle system. These works are mainly based on conventional wind tunnel tests, but many problems associated with the WIG aerodynamic characteristics can not be satisfactorily resolved. In order to develop the new ground transportation vehicle system the WIG should be further investigated. To do this, it is necessary to develop a s imulator appropriate to the WIG aerodynamics. The objective of the present study is to clarify the aerodynamic characteristics of the WIG and to develop a new experimental test rig for the investigation of the WIG aerodynamics. Some preliminary experiments are performed to investigate the usefulness of the WIG simulator.

• 연구논문집
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• 통권28호
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• pp.49-58
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• 1998

포핏밸브형 2행정 기관의 소기 시스템 형상 변화에 따른 소기유동 및 소기효율의 개선 효과를 해석하기 위해, 각 흡기포트 형상별 소기 유동 가시화와 소기효율 정량화 연구를 수행하고자 한다. 소기시스템의 형상은 기계연구원에서 독자 개발한 RSSV(Rotatable Shrouded Scavenging Valve)의 슈라우드 각도를 변화시켰으며, 소기 효율 정량화를 위해 정상상태하에서 등유와 착색된 물을 사용한 single-cycle method. 동적모사장치(dynamic simulatior)에서 $CO_2$와 $O_2$가스를 사용한 가스추출법(gas sampling method)을 적용하였으며 실제 기관에서의 소기 효율을 측정하기 위해 압력 선도를 해석하였다. 위 실험들의 결과로부터 $90^circ$슈라우드 밸브가 가장 높은 효율을 가지는 것으로 판명되었으며, 특히 이들 실험방법들은 2행정 엔진 개발에 있어 시간과 비용을 절감하는데 아주 유용한 기법임을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.