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다중 사용자 MISO 간섭 채널에서 물리 계층 보안을 고려한 간단한 프리코딩 기법 (Simple Precoding Scheme Considering Physical Layer Security in Multi-user MISO Interference Channel)

  • 서방원
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.49-55
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    • 2019
  • 본 논문은 다중 사용자 다중 입력 단일 출력 (MISO) 간섭 채널에서 복수의 도청자가 존재하는 경우에, 보안 채널 수율을 향상시키기 위한 간단한 프리코딩 벡터 설계 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 보안 채널 수율을 최적화하는 문제에 대해 다루었으며, 수학식으로 주어지는 분석해를 구하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해서 신호대 누수 잡음비 (SLNR) 기반으로 프리코딩 벡터를 설계하는 방법을 제시한다. 구체적으로는, 도청자가 정보 신호를 전혀 검출할 수 없도록 도청 채널 수율을 완전히 제거하면서, 송신단-수신단 링크 간의 채널 수율을 최대화시키도록 프리코딩 벡터를 설계한다. 성능 검증을 위하여 모의실험을 수행하였으며, 송신 안테나 개수, 송신단-수신단 링크 개수, 도청자 수 간에 특별한 조건식을 만족하지 않는 환경에서는, 제안하는 기법이 모든 신호대 잡음비 범위에서 기존 기법보다 더 우수한 보안 채널 수율을 나타낸다는 것을 제시한다.

라만증폭기의 효율적인 성능분석을 위한 라만방정식의 적분형 전개와 수치해석 알고리즘 (Closed Integral Form Expansion for the Highly Efficient Analysis of Fiber Raman Amplifier)

  • 최락권;박재형;김필한;박종한;박남규
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.182-190
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    • 2005
  • 본 논문은 효율적으로 라만 증폭기의 이득을 예측하고 잡음 특성을 분석하기 위해서 라만 증폭기 상관된 상미분방정식 (Ordinary Differential Equation: ODE)을 유효거리(Effective Length) 기반의 상관된 적분형(closed integral form)방정식 및 매트릭스로 전개하고 이 전개를 활용한 라만 증폭기 모델링 및 수치해석 알고리즘을 기술한다. 광섬유 라만 증폭기는 유연하고 넓은 이득 대역폭 및 낮은 잡음 등의 장점 때문에 최근 광통신 시스템에서 핵심기술로 각광받고 있으며, 특히 멀티채널 펌핑구조에서 성능예측을 위해 많은 라만 증폭기 모델링 방법들이 연구되어 왔다. 그러나 기존의 많은 연구들은 라만 증폭기 상관된 상미분방정식의 해를 "fiber propagation axis"를 기반으로 구해왔기 때문에 광섬유 길이에 의존적이고 복잡한 계산으로 상당히 많은 시간이 필요했으며, 실제 전송 시스템에서의 활용이 어려웠다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 기존의 상관된 상미분방정식을 접근이 용이한 "유효거리" 기반의 적분형 방정식으로 전개하고 매트릭스 및 벡터 형태로 알고리즘을 공식화하여 빠른 라만 이득 계산과 "iteration axis"를 이용한 해의 도출을 통해 새로운 라만 증폭기 모델링 방법과 수치해석 알고리즘을 제시하였다. 제안한 수치해석 알고리즘을 전방, 후방 및 양방향 펌핑구조의 라만 증폭기가 도입된 시스템에 적용하는 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과 기존의 "Average power method와 비교하여 라만 이득과 광선로 내의 펌프 및 신호 광의 진행정도를 18배 이상의 정밀도에서 0.03 dB 이내의 매우 작은 오차범위 및 100배 이상 단축된 짧은 시간으로 정확히 예측하였다. 또한, 수치해석 알고리즘을 통해서 얻은 신호 광 파워의 분포를 바탕으로 Amplified Spontaneous Emission(ASE), 후방 ASE의 레일레이 산란 및 신호의 이중 레일레이 산란과 같은 라만 증폭기 잡음 요소들을 분석하였다. 새롭게 제안한 수치해석 알고리즘은 실제 광통신 시스템에 적용되어 신속하고 효율적으로 라만 증폭기 성능을 예측하고 분석할 수 있을 것으로 기대된다.

알루미늄 2024 표적에 대한 HE 탄두 파편의 관통 특성 연구 (A Study on the Penetration Characteristics of a Steel Fragment Impacting on the Target Plate of Aluminum 2024)

  • 김득수;강순부;정대한;정영진;박용헌;박세권;황창수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.257-268
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    • 2018
  • 본 논문은 한국형 전투기 개발 시 적의 위협에 대한 취약성 분석을 위해 요구되는 고속 관통자가 표적을 관통하는 기구에 대해 수치 해석적으로 연구한 결과이다. 표적은 1 mm~6.3 mm 두께를 갖는 준 무한평면의 알루미늄(Aluminum) 2024 재질을 고려하였다. 관통자는 반구형 노즈 형상을 갖는 강(steel) 재질로, 입사속도는 350~3353 m/s까지, 질량은 0.32~16 g까지 갖는 것으로 고려하였다. 수치해석을 위해 사용된 실 사격 데이터는 THOR 방정식으로부터 추정하여 유추하였다. 수치해석 결과 표적을 관통하는 과정에서 관통자의 탄도한계속도는 관통자의 질량에 대한 지수 함수적으로 감소하는 수식으로 형식화(closed form of formalization) 하였다. 관통 후 잔류속도 및 잔류질량은 표적의 두께와 관통자의 질량 및 입사속도에 의존된 지수 함수적으로 감소하는 수식으로 각각 형식화하였다.

지진하중을 받는 지하구조물에 대한 동적 거동 해석 (Analysis of dynamic behavior for underground structures under earthquake loading)

  • 박성용;이재진;최승호;김수일;박인준
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.205-217
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    • 2007
  • 지진 시 지하구조물의 거동은 구조물 자체의 동적 특성 보다는 주변지반의 동적특성에 영향을 받는다. 따라서 구조물을 감싸고 있는 지반의 특성이 구조물의 동적 거동특성을 좌우한다. 본 연구의 목적은 지진시 지하구조물의 동적 거동 및 응답특성(축방향 변형 및 ovaling 변형)을 분석하는 것이다. 지진시 지하구조물의 동적 거동 및 응답특성을 분석하기 위해서 지반조건, 지진조건, 구조물 조건 변화에 따라 구조물에 발생하는 응답을 이론해법을 이용하여 분석하였다. 추가적으로 소규모의 모형 실험체를 이용한 진동대 실험을 수행하여 구조물의 동적거동을 분석하였으며, 이론해를 이용한 해석결과와 비교분석한 결과 경향성이 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

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전력가격 평균회귀성을 고려한 연료전지 발전의 실물옵션 분석 (A Real Options Analysis on Fuel Cell Power Plant considering Mean Reverting Process of Electricity Price)

  • 박호정;남영식
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제27권4호
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    • pp.613-637
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    • 2018
  • 분산전원으로서의 장점을 지닌 연료전지는 높은 투자비용과 전력가격의 불확실성에 영향을 받는다. 본 논문에서는 연료전지 투자의 비가역성과 전력가격의 불확실성을 고려한 실물 옵션 모형을 제시하도록 한다. 대부분의 실물옵션 모형은 분석의 편의상 기하학적 브라운 과정을 가정하지만, 본 연구에서는 평균회귀적인 전력가격의 특성을 반영한 경제성 평가모형을 개발하되 투자옵션 가치의 닫힌 해 또한 제시하도록 한다. 20MW급 연료전지 발전을 위한 데이터와 국내 RPS 상황을 고려한 실증분석 결과, 가격 불확실성을 고려하지 않은 경우 연료전지 발전의 투자 경제성은 확보되지만, 가격 불확실성이 존재할 경우 경제성이 저감되는 것으로 나타났다. 이는 연료전지 발전시설의 도입 및 활성화를 위해서 수입과 비용을 포함하는 종합적인 수익구조 개선 외에도 정책적 지원이 추가적으로 필요함을 시사한다.

Development of a novel fatigue damage model for Gaussian wide band stress responses using numerical approximation methods

  • Jun, Seock-Hee;Park, Jun-Bum
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.755-767
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    • 2020
  • A significant development has been made on a new fatigue damage model applicable to Gaussian wide band stress response spectra using numerical approximation methods such as data processing, time simulation, and regression analysis. So far, most of the alternative approximate models provide slightly underestimated or overestimated damage results compared with the rain-flow counting distribution. A more reliable approximate model that can minimize the damage differences between exact and approximate solutions is required for the practical design of ships and offshore structures. The present paper provides a detailed description of the development process of a new fatigue damage model. Based on the principle of the Gaussian wide band model, this study aims to develop the best approximate fatigue damage model. To obtain highly accurate damage distributions, this study deals with some prominent research findings, i.e., the moment of rain-flow range distribution MRR(n), the special bandwidth parameter μk, the empirical closed form model consisting of four probability density functions, and the correction factor QC. Sequential prerequisite data processes, such as creation of various stress spectra, extraction of stress time history, and the rain-flow counting stress process, are conducted so that these research findings provide much better results. Through comparison studies, the proposed model shows more reliable and accurate damage distributions, very close to those of the rain-flow counting solution. Several significant achievements and findings obtained from this study are suggested. Further work is needed to apply the new developed model to crack growth prediction under a random stress process in view of the engineering critical assessment of offshore structures. The present developed formulation and procedure also need to be extended to non-Gaussian wide band processes.

수치해석과 연계한 지하구조물의 확률론적 신뢰성 평가를 위한 점추정법의 적용성에 관한 비교 연구 (Comparative Study on the Applicability of Point Estimate Methods in Combination with Numerical Analysis for the Probabilistic Reliability Assessment of Underground Structures)

  • 박도현;김형목;류동우;최병희;한공창
    • 터널과지하공간
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    • 제22권2호
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    • pp.86-92
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    • 2012
  • 점추정법은 exact probabilistic method로 간주되는 Monte Carlo simulation에 비해 계산의 정확도는 다소 떨어지지만, 성능함수의 통계 모멘트를 분석하기 위한 샘플링 수를 크게 줄일 수 있는 해석 과정에서의 간편함과 비교적 정확한 통계 모멘트의 계산으로 인해 지반 및 암반공학에서의 확률론적 신뢰성 평가에 자주 사용되고 있다. 본 연구에서는 Rosenblueth와 Zhou & Nowak의 점추정법과 Monte Carlo simulation의 계산 결과를 비교 분석하여 점추정법의 정확도와 적용성을 조사하였다. 비교 분석은 해석적 해가 주어진 탄성 지반내 원형터널의 라이닝 지보 문제를 대상으로 하였다. 분석 결과, 해석적 해가 비선형 함수임에도 불구하고, 점추정법과 Monte Carlo simulation에 의해 계산된 통계 모멘트가 평균 약 1-2%의 오차를 보여 수치해석과 연계한 지하구조물의 확률론적 신뢰성 평가를 위한 점추정법의 적용성을 확인하였다.

직교이방성 판의 좌굴 및 압축재의 국부좌굴에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Buckling of Orthotropic Plates and Local Buckling of Compression Members)

  • 최진우;이강연;박정환;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권1호
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    • pp.21-28
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    • 2012
  • 이 연구에서는 직교이방성 판의 좌굴 및 직교이방성 판요소로 구성된 구조용 압축재의 국부좌굴에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료는 높은 비강도 및 비강성, 높은 부식저항성, 경량성 등 강재나 콘크리트와 비교해서 많은 장점을 가지고 있다. 특히, 펄트루젼 생산 방식은 섬유보강 폴리머 플라스틱 재료의 여러가지 생산방법 중 구조용 플라스틱 부재를 대량으로 생산하기에 가장 적합한 방법이다. 펄트루젼 생산방식은 부재의 축을 따라 주요 보강섬유가 배치되기 때문에 이 재료는 직교이방성으로 간주된다. 그러나, 펄트루젼 섬유보강 플라스틱 부재는 낮은 탄성을 갖고 있고 얇은 판요소로 구성되어 있기 때문에 압축하중이 재하될 경우 좌굴이 발생할 수 있다. 따라서, 이 부재를 설계하는데 안정성은 매우 중요한 문제가 된다. 이 연구에서는 기존의 연구를 따라서 직교이방성 판 및 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴에 대하여 검토하였으며, 국내에서 생산된 직교이방성 판요소로 구성된 압축재의 국부좌굴강도를 계산하였다.

Initial Risk Assessment of Acetanilide in OECD High Production Volume Chemical Program

  • Park, Hye-Youn;Park, Yoonho;Sanghwan Song;Kwon, Min-Jeoung;Koo, Hyun-Ju;Jeon, Seong-Hwan;Na, Jin-Gyun;Park, Kwangsik
    • Toxicological Research
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    • 제18권1호
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    • pp.13-22
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    • 2002
  • In Korea, 2,320 tonnes of acetanilide were mostly wed as intermediates for synthesis in phar-maceuticals or additives in synthesizing hydrogen peroxide, varnishes, polymers and rubber. Only small amount of 120 kg were wed as a stabilizer for hydrogen peroxide solution for hair colouring agents in 1998. Readily available environmental or human exposure data do not exist in Korea at the present time. However, potential human exposures from drinking water, food, ambient water and in work places are expected to be negligible because this chemical is produced in the closed system in only one company in Korea and the processing factory is equipped with local ventilation and air filtering system. Acetanilide could be distributed mainly to water based on EQC model. This substance is readily biodegradable and its bioaccumulation is low. Acute toxicity of acetanilide is low since the L $D_{50}$ of oral exposure in rats is 1,959 mg/kg bw. The chemical is not irritating to skin, but slightly irritating to the eyes of rabbits. horn repeated dose toxicity, the adverse effects in rats were red pulp hyperplasia of spleen, bone marrow hyperplasia of femur and decreased hemoglobin, hematocrit and mean corpuscular hemoglobin concentration. The LOAEL for repeated dose toxicity in rats was 22 mg/kg/day for both sexes. Acetanilide is not considered to be genotoxic. In a reproductive/developmental toxicity study, no treatment-related changes in precoital time and rate of copulation, impregnation, pregnancy were shown in all treated groups. The NOAELs for reproduction and developmental toxicity (off-spring toxicity) are considered to be 200 mg/kg bw/day and 67 mg/kg bw/day, respectively. Ecotoxicity data has been generated in a limited number of aquatic species of algae (72 hr- $E_{b}$ $C_{50}$; 13.5 mg/l), daphnid (48hr-E $C_{50}$ > 100 mg/l) and fish (Oryzias latipes, 96hr-L $C_{50}$; 100 mg/l). Form the acute toxicity values, the predicted no effect concentration (PNEC) of 0.135 mg/1 was derived win an assessment factor of 100. On the basis of these data, acetanilide was suggested as currently of low priority for further post-SIDS work in OECD.in OECD.D.

암석 브리지에 의한 불연속면 점착강도의 시간의존성에 관한 연구 (Time-dependent Reduction of Sliding Cohesion due to Rock Bridges along Discontinuities)

  • 박철환;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제14권3호
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    • pp.167-174
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    • 2004
  • 본보는 2003년도에 국제 학술지에 수록된 논문을 국내의 전문가들에게 소개하는 기술보고서이다. 본 연구에서 취성파괴를 보이는 암석에 대하여 시간의존성의 중요성을 설명하는 파괴역학적 모텔이 개발되었다. 균열면을 따라 형성된 신선한 구간인 암석 브리지의 파괴규명으로 불연속면의 점착강도가 감소하는 모델이 설정 되었다. 특히 임계조건 이전에 발생하는 균열성장을 사용하여 파괴역학적 모델을 개발하였는데, 이로부터 시간과 점착강도의 관계를 독립된 수식으로 표현하였다. 예로서 평면파괴가 예상되는 암석 블록에 대한 분석이 이루어 졌다. 절리면의 점착강도는 연속적으로 감소하는 것으로 밝혀줬는데, 초기에는 아주 점진적이며 그 후에는 급격하다. 그러다가 어느 시점에서는 감소된 점착강도는 사면의 불안정과 붕괴를 야기한다. 두 번째 예에서는 몇몇 물질 상수들이 분산을 가진다고 가정하였다. 여기에서는 확률론적으로 사면의 안정성이 분석되었는데 사면의 파괴확률을 시간의 함수로 예견할 수 있다. 시간이 경과함에 따라 사면의 파괴확률은 점점 증가하여 초기에 5% 수준에서 100년 후에는 40% 이상으로 증가한다. 이러한 예제들은 지하구조물이 비록 비교적 단기목적이라 하더라도 불연속면을 갖는 암반의 시간의존성 거동을 예측할 수 있음을 보여 주었다.