본 연구에서는 경계부 및 연결부를 지닌 기계 구조물의 유한요소모델 수립시 상대적으로 불확실성이 많은 경계부 및 연결부를 정확히 모델링하여 전체 구조계에 대한 해석적 모델의 신뢰도를 제고하는데 그 목적을 두고, 현장에서 간단히 측정할 수 있는 측정 데이터와 축약된 형태의 유한요소모델을 이용하는 S.I.기법을 제시하였다. 제시된 방법은 연결부를 제외한 연속체를 유한요소법으로 모델링하고 연결부의 동적 계수를 변수 상태로 하여 시간 영역에서의 비선형 상태 방정식을 구성하였으며 계수 규명 문제를 비선형 상태 방정식의 상태 추정 문제로 변환하여 해결하였다. 두 가지 예제에 대한 수치 해석을 통하여 제시된 기법의 타당성을 검증하였다.

The inverted pendulum is one of the control mechanism that has been frequently used to verify the control theory in the laboratory. In this paper, the author made an inverted pendulum driven by DC servomotor with a simple DC motor drive circuit, and constituted a control system. The control mechanism is modeled, and identified parameters of inverted pendulum system by experimental method. The author used the LQ regulator as control algorithm and the minimum order observer algorithm to observe states that can not be measured. And the validity of parameter identification and the excellent performance of the control system designed by LQR are confirmed

Conducting a TSPA (Total System Performance Assessment) of the entire spent nuclear fuel disposal system, which includes thousands of disposal holes and their geological surroundings over many thousands of years, is a challenging task. Typically, the TSPA relies on significant efforts involving numerous parts and finite elements, making it computationally demanding. To streamline this process and enhance efficiency, our study introduces a surrogate model built upon the widely recognized U-network machine learning framework. This surrogate model serves as a bridge, correcting the results from a detailed numerical model with a large number of small-sized elements into a simplified one with fewer and large-sized elements. This approach will significantly cut down on computation time while preserving accuracy comparable to those achieved through the detailed numerical model.

Gyeongju radioactive waste repository has been operated to dispose low and intermediate level radioactive waste in Korea since 2016. Currently, only deep geological disposal facility (1st) is in operation, surface disposal facility (2nd) is scheduled to operate from 2024. As a result, the annual amount of radioactive waste that can be disposed of at deep geological disposal facilities and surface disposal facilities is almost determined. According to this result, it was possible to derive the total annual disposal amount to dispose of all radioactive waste at the Gyeongju repository after landfill disposal facility (3rd) construction. To evaluate it, a predictive model has been designed and radioactive waste generation, storage, and disposal data were input. The predictive model is based on system dynamics, which is useful to analyze the correlation between input variables. As a result of analysis, radioactive waste generation amount and maximum annual radioactive waste disposal were predicted to reach 741,615 drum and 17,030 drum per year respectively. From these results, it seems that the expansion of radioactive waste acceptance system or temporary storage is necessary.

This study is to investigate fuel cladding temperature in a transport system for the purpose of developing a methodology for evaluating the thermal performance of spent fuel. Detailed temperature analysis in the transport system is important because the degradation mechanism of the fuel cladding is generally sensitive to temperature and temperature history. In such a system, the magnitude of the temperature change is determined by examining the temperature sensitivity of fuel assemblies and system components including fuel cladding temperature, considering the material properties, component specifications, component aging mechanism, and heat transfer mechanism. The sensitivity analysis is performed using heat transfer models by computational fluid dynamics for the horizontal transport system. The heat transfer within the system by convection, conduction and thermal radiation is calculated by thermal-hydraulic analysis code FLUENT. The calculation region is divided into a basket cell and a transport cask. The thermal analysis of the basket cell is for predicting the fuel cladding temperature. And the reason for analyzing the transport cask is to provide the boundary condition for the basket cell by reflecting the external environmental conditions. Here, the basket cell containing the spent fuel assembly is modeled on the homogeneous effective thermal conductivity. The purpose of this analysis is to evaluate fuel cladding temperatures for the following four main items. That is the effect of surface emissivity changes in basket due to the oxide layer of the fuel cladding, the effect of degradation of the canister backfill helium gas, the effect of fuel assembly position in basket cell on fuel cladding and basket temperatures in canister, and the effect of using the homogeneous effective thermal conductivity model instead of the fuel assembly in basket cell. As a result of the analysis, the maximum temperatures in basket cells are evaluated for the above four items. Thermal margins for each item are investigated for thermal performance requirements (e.g., peak clad temperature below 400oC).

국내 중·저준위 방사성폐기물 처분시설로 고려되고 있는 표층처분시설의 불포화대에서 핵종 이동을 야기하는 지하수 유동을 평가하기 위하여 유한요소법 기반의 COMSOL Multiphysics을 이용한 수치모델을 개발하였다. 그리고, 처분장 가장자리 를 대상으로 처분고, 뒤채움재, 처분덮개로 구성되는 표층처분시설과 그 아래에 위치한 불포화대를 포함한 수직 2차원의 모델 영역을 구성하여, 시나리오 별 모델링을 수행하였다. 지속적 강수 유입 조건과 간헐적 강수 유입 조건 비교에서 포화도의 파동 현상을 제외하고는 뚜렷한 차이점을 보이지 않는 것으로 판단되었다. 불포화대의 공극률이나 잔류함수비와 같은 입력 자료는 전반적으로 불포화대 지하수 유동에 큰 영향도가 없는 것으로 판단되었다. 하지만, 불포화대의 수리전도도는 지하수 유동에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 즉, 처분고로의 지하수 유입 속도를 판단하기 위해서는 불포화대의 수리전도도 특성이 신중하게 고려되어야 할 것으로 판단되었다.

국내 고준위 방사성폐기물 심층처분시스템에 대한 프로세스 기반의 종합성능평가체계(APro) 개발을 위하여 사용자 편의성이 향상된 모델링 인터페이스를 구축하였다. APro의 모델링 인터페이스는 프로그래밍 언어인 MATLAB을 이용하여 구축되었고, 다중물리현상 모사가 가능한 COMSOL과 지화학반응 계산이 가능한 PHREEQC를 계산 엔진으로 활용하여 연산 자분리 방식을 적용하였다. APro는 모델링 영역을 기존의 정형화된 처분시스템으로 제한함으로써 모델의 자유도는 낮지만, 사용자 편의성을 향상시켰다. 처분시스템에서 고려되는 주요 현상들을 모듈화하였고, 이를“Default process”와 다수의“Alternative process”로 구분하여 사용자가 선택할 수 있도록 함으로써 모델의 유연성을 높였다. APro는 크게 입력자료 부분과 계산실행 부분으로 구성된다. 기본 입력자료는 하나의 EXCEL 파일에 일정한 포맷으로 정리되고, 계산실행 부분은 MATLAB을 이용하여 코딩되었다. 최종적인 전체 계산 결과는 독립적인 COMSOL 파일 형태로 생성되도록 하여 COMSOL을 이용한 계산 결과의 후처리가 가능하도록 하였다.

In this study, to investigate an optimal configuration method for the modeling system, we performed an optimization experiment by controlling the types of compilers and libraries, and the number of CPU cores because it was important to provide reliable model data very quickly for the national air quality forecast. We were made up the optimization experiment of twelve according to compilers (PGI and Intel), MPIs (mvapich-2.0, mvapich-2.2, and mpich-3.2) and NetCDF (NetCDF-3.6.3 and NetCDF-4.1.3) and performed wall clock time measurement for the WRF and CMAQ models based on the built computing resources. In the result of the experiment according to the compiler and library type, the performance of the WRF (30 min 30 s) and CMAQ (47 min 22 s) was best when the combination of Intel complier, mavapich-2.0, and NetCDF-3.6.3 was applied. Additionally, in a result of optimization by the number of CPU cores, the WRF model was best performed with 140 cores (five calculation servers), and the CMAQ model with 120 cores ( five calculation servers). While the WRF model demonstrated obvious differences depending on the number of CPU cores rather than the types of compilers and libraries, CMAQ model demonstrated the biggest differences on the combination of compilers and libraries.

Solid waste management is currently a topic of concern, particularly in the protection of humans and the environment from toxic pollutants and hazardous materials. The importance of solid waste management is recognized at international, national, and community levels. Different agendas have been prioritized and assigned to improve quality of life, productivity, and health, and reduce the burden of pollution. Suitable management of solid waste requires appropriate technology that is affordable, socially accepted, and environmentally friendly. The use of a smart management system involving system dynamics can save energy, money, and labor. System dynamics is a computer-based approach that aids in predicting the behavioral patterns of variables, and correlating dependent and independent variables. The inclusion of system dynamics-based models in solid waste management has recently become more common. In this review, we used system dynamics to determine methods to disentangle solid waste management systems and analyzed different studies on solid waste management using system dynamics in different countries in detail. We also discussed the various software packages that are available for system dynamics and their usefulness for waste management. This review may help in understanding current solid waste management practices using system dynamics.

The initial and boundary conditions are important factors in regional chemical transport modeling systems. The method of generating the chemical boundary conditions for regional air quality models tends to be different from the dynamically varying boundary conditions in global chemical transport models. In this study, the impact of real time Copernicus atmosphere monitoring service (CAMS) re-analysis data from the modeling atmospheric composition and climate project interim implementation (MACC) on the regional air quality in the Korean Peninsula was carried out using the community multi-scale air quality modeling system (CMAQ). A comparison between conventional global data and CAMS for numerical assessments was also conducted. Although the horizontal resolution of the CAMS re-analysis data is not higher than the conventionally provided data, the simulated particulate matter (PM) concentrations with boundary conditions for CAMS re-analysis is more reasonable than any other data, and the estimation accuracy over the entire Korean peninsula, including the Seoul and Daegu metropolitan areas, was improved. Although an inland area such as the Daegu metropolitan area often has large uncertainty in PM prediction, the level of improvement in the prediction for the Daegu metropolitan area is higher than in the coastal area of the western part of the Korean peninsula.

2008년 중국의 쓰촨성 지진시 기존 학교 건축물의 피해가 매우 심각하였으며, 학교 건축물은 청소년의 인명보호, 재난시 대피장소로의 이용 등을 위하여 내진성능의 확보가 매우 중요하다. 국내 학교 건축물의 경우, 주로 2000년 이전에 설계된 저층 철근콘크리트(이하 RC) 구조로 내진성능이 부족하며 골조내 조적 허리벽이 기둥의 수평변위를 구속하여 단주화로 인해 전단파괴 될 가능성이 높다. 이에 대한 내진보강으로 선행 연구에서 강재이력댐퍼를 골조 내에 설치하여 기둥을 전단보강하고 이력댐퍼에 의해 에너지를 흡수하는 장치인 강재댐퍼시스템을 제안한 바 있으며, 실험적 연구를 통하여 그 성능을 확인하였다. 반면 이를 뒷받침할 수 있는 해석적 연구는 부족한 실정으로, 본 연구에서는 선행 연구에서 제안된 강재댐퍼시스템의 비선형 해석모델을 제시하고, 이에 대한 비선형 정적해석결과를 실험결과와 비교하여 해석모델의 타당성을 검증하였다. 강재댐퍼시스템의 부재 모델링 요소는 비선형 거동을 나타내는 스프링을 가지는 선형요소를 사용하였으며, 모델링 방법은 (1)강재댐퍼시스템의 모든 부재를 각각의 선형요소로 모델링한 전체모델과 (2)모델링의 간략화를 위하여 강재댐퍼시스템의 슬릿형 강재이력댐퍼(이하 슬릿댐퍼)와 하부 지지기둥을 각각 하나의 선형요소로 모델링한 간략모델의 2가지로 하였다. 또한 슬릿댐퍼의 비선형 이력모델을 Bi-Linear, Tri-Linear, Ramberg-Osgood 형의 3가지를 사용하여 총 6개의 해석변수를 사용하여 비선형 정적해석을 수행하였다. 전체모델과 간략모델을 이용하여 해석을 수행한 결과, 내력 및 이력거동 등 강재댐퍼시스템의 성능은 거의 일치하는 경향을 나타내었다. 또한 슬릿댐퍼의 비선형 이력 모델을 변수로 해석한 결과, Bi-Linear, Tri-Linear형의 이력모델의 경우 항복하중 및 최대내력이 저평가 되었으며, 반복하중 작용시 내력이 증가하는 것을 반영할 수 있는 Ramberg-Osgood형의 비선형 이력모델을 적용한 경우 실험결과와 가장 일치하는 경향을 나타내었다.

본 논문에서 3DARModeler 라는 증강현실 환경에서의 3D 모델링 시스템에 대해서 제시 한다. 이 시스템은 3D 객체(모델)를 만들기 위해 객체 호출, 텍스쳐 적용, 애니메이션, 광원추정, 그림자 등의 기능들이 포함된 간단한 3D Studio Max라고 볼 수 있다. 3DARModeler는 3D 모델을 만들기 위한 효과적이고 편리한 상호작용 방법들을 제시한다. 3DARModeler 시스템의 주사용자는 컴퓨터 그래픽, 모델링 기술에 관한 많은 지식을 갖추지 않은 비전문가들을 대상으로 한다. 사용자들은 기본 객체를 선택, 객체들의 속성 부여, 여러 객체들의 결합을 통하는 방법으로 사용자가 실세계에서 직접 모델링을 하는 것과 같이 간단하고 직관적인 방법의 모델링을 가능하도록 한다.

The purpose of the present study is to analyze pollutant runoff characteristics from non-point sources in Joman River basin. The present study contains analyzed results of rainfall and SS, BOD, COD, TN, TP runoff from Joman River basin. This study contains a sensitivity analysis of parameters that affect the simulation results of rainfall and pollutants runoff. Result of the sensitivity analysis shows that proportion of watershed and impervious areas is the most sensitive to peak discharge and total flowrate for rainfall runoff and that WASHPO is the most sensitive parameter for pollutants runoff. For parameter estimation and verification, flowrate and water quality is measured at the Kangdong Bridge in Haeban stream. A single rainfall event is use to perform parameter estimation and verification. Results of the present study show that total pollutant loads of Joman River basin is 11,600 ton of SS, 452 ton of BOD, 1,084 ton of COD, 515 ton of TN, and 49 ton of TP, respectively. In addition, it is found that contribution ratio of non‐point source and total source is 89% of SS, 63% of BOD, 61% of COD, 21% of TN, and 32% of TP, respectively.

본 연구에서는 대상유역인 경안천 유역 (유역면적 )에 대한 지하수 함양량 추정을 위해, 완전 분포형 모형인 MIKE SHE를 적용하였다. 모형 입력자료로서 DEM 토지이용도, 정밀토양도 등과 같은 GIS 자료를 구축하고, 기상자료를 이용하여 증발산 입력자료를 생성하였다. 유역 최종 출구점인 경안 수위표 지점에서의 유출자료를 활용하여 모형 보정과 검증을 수행한 결과, 관측치의 경향을 잘 모의하는 것으로 나타났으며, 유역내 운영되고 있는 마평 지하수위 관측

세계무역기구(WTO : World Trade Organization)를 설립된 이후 무역은 세계화가 되고, WTO에서 무역 장벽을 낮춰 국가 간의 경제 교류가 점점 증가하면서 국제적인 물류 시스템이 필요하게 되었다. 원가를 절감하기 위해 대랑 수송 수판으로 컨테이너선을 이용하면서 대형 컨테이너 선사들은 국제적인 물류 시스템의 대안으로 기업에게 화물추적 정보시스템의 제공이나 장비, 기기 관리를 위한 정보시스템 네트워크를 구축하여 자동화 시스템을 도입했다. 컨테이너 터미널 자동화를 위해 본 논문에서는 수시로 변경되는 정보를 인식하여 에이전트간의 정보교환을 위해 유동적으로 대처할 수 있는 XML(eXtensive Markup Language)과 JMS(Java Message Service)를 이용한 멀티에이전트간의 통신모델을 제안했다. 이 논문은 기존의 자동화한 컨테이너 터미널 시스템 사례와 자동화 시스템을 개발하는데 어려움, 컨테이너 터미널 시스템이 요구하는 통신과 자동화에 대하여 분석하였다.