자기공명(magnetic resonance, MR)영상에서 주로 발생하는 Rician 노이즈는 영상의 화질을 저하하는 주요 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 노이즈 제거에 효율적이라고 잘 알려진 총변이(total variation, TV) 알고리즘을 모 델링하여 Rician 노이즈 레벨에 따른 파라미터를 최적화하고자 한다. 시스템은 8채널 기반의 3.0 T 장치를 활용하였 고 물 팬텀 영상을 획득하여 각각 Rician 노이즈를 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20 값을 부가하였다. TV 알고리즘 은 Rudin-Osher-Fatemi 모델을 기반으로 모델링하였고 최적화를 수행하기 위하여 반복수 파라미터를 조정하여 획득된 영상에 적용하였다. 결과적으로 Rician 노이즈 레벨을 0.05, 0.10, 0.15, 그리고 0.20을 사용하였을 때 각 각 30, 40, 80, 그리고 120 반복수를 기반으로 한 TV 노이즈 알고리즘에서 가장 우수한 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)와 대조도 대 잡음비(contrast to noise ratio, CNR) 결괏값이 도출되었다. 또한, 최적화된 반복수를 적용한 TV 알고리즘을 사용한 MR 영상에서 기존의 위너 및 중간값 필터를 사용하였을 때 비하여 SNR과 CNR 모두 우수한 값을 획득할 수 있었다. 특히 기본적으로 획득된 MR 영상보다 최적화된 TV 알고리즘을 적용한 영상의 평균 SNR과 CNR은 각각 3.11 및 3.31배 향상됨이 증명되었다. 결론적으로, 노이즈 제거 효율이 우수한 TV 알고리즘의 최적화된 파라미터를 활용한다면 MR 영상에서의 활용 가능성이 클 것으로 기대한다.

압축센스(Compressed SENSE) 기법은 검사 시간을 획기적으로 단축할 수 있으나, 시간 단축을 위한 기법적용 시 가속계수를 증가시키면 인공물의 발생이 영상에서 증가하는 문제점이 있다. 이에 인공물이 발생하지 않으면서 검사 시간을 최대한 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수를 제시하고자 하였다. 연구 방법은 인공물이 발생하지 않는 가속계수 1.0을 기준으로 0.5 간격씩 5.0까지 무릎관절 자기공명영상의 팬텀 실험과 임상실험 영상을 획득한 후, 방사선사 10명이 5점 척도로 영상을 평가하여 유의한 차이가 있는지 판단하였다. 연구 결과 T1 강조영상과 T2 강조 영상 모두 팬텀 실험은 가속계수 2.0 이하로 하였을 때 임상실험은 3.0 이하로 하였을 때 기준이 되는 1.0 영상과 차이가 없었다. 결론적으로 무릎관절 자기공명영상 검사 시 인공물이 발생하지 않으며 검사 시간을 최대로 단축할 수 있는 최적의 압축센스 가속계수는 팬텀 실험의 경우 2.0, 임상실험의 경우 3.0이 적정하리라 판단된다.

The demand for high-strength steel is rising due to its economic efficiency. Low-cycle fatigue (LCF) tests have been conducted to investigate the nonlinear behaviors of high-strength steel. Accurate material models must be used to obtain reliable results on seismic performance evaluation using numerical analyses. This study uses the combined hardening model to simulate the LCF behavior of high-strength steel. However, it is challenging and complex to determine material model parameters for specific high-strength steel because a highly nonlinear equation is used in the model, and several parameters need to be resolved. This study used the particle swarm algorithm (PSO) to determine the model parameters based on the LCF test data of HSA 650 steel. It is shown that the model with parameter values selected from the PSO accurately simulates the measured LCF curves.

PURPOSES : This study proposes brief guidelines for traffic engineers in the field to refer to when operating tram priority signals based on the "early green" and "green extension" methods. METHODS : A set of VISSIM simulation analyses was conducted considering various traffic and control conditions in a hypothetical corridor consisting of two signalized intersections. The traffic conditions were varied at five different levels. The control conditions were varied at twenty-five levels by changing the tram priority traffic signal control parameters, i.e., the early green unit time and green extension unit time. A total of 125 simulation runs were from these combinations. A set of optimal signal timings for ordinary non-tram vehicles was prepared with TRANSYT-7F and implemented for the simulation. A tram priority signal control module based on VISVAP was exclusively developed for this study. RESULTS : As expected, no specific trend was found in the relationship between the two tram priority control parameters (early green time and green extension time). However, a trend was observed when assuming that the early green and green extension operations were mutually exclusive. Specifically, an inverse trend appeared between the tram priority control parameter values and level of congestion according to the performance measure (average network delay). CONCLUSIONS : For the early green control parameters, it is better to provide six seconds when undersaturated and four seconds when near-saturated. For the green extension control parameter, four seconds is suitable.

Welding is one of representative manufacturing processes in the industrial field. Cryogenic storage containers are also manufactured through welding, and conversion to laser welding is issue in the field due to many advantages. Since welding causes thermal-elastic deformation, design considering distortion is required. Prediction of distortion through FEM is essential, but laser welding has difficulties in the field because there is no representative heat source model. The author presented the model that can cover various models using a multi-layer heat source model in previous studies. However the previous study has a limitation which is a welding heat source model must be derived after performing bead on plate welding. Thus this study was attempted to estimate the welding heat source parameters by comparing the shape of bead under various conditions. First, the difference between penetration shape and welding heat source parameters according to welding power was analyzed. The radius of the welding heat source increased according to the welding power, and the depth of the welding heat source also increased. The correlation between the penetration shape and the welding heat source parameter appears at a similar rate, however the follow-up research is necessary with more model data.

본 연구에서는 다자유도 시스템의 모달응답으로부터 모달특성과 동시에 외부하중을 추정하는 진동수 영역 기법을 제시한다. 가정된 모달특성에 기반하여 추정된 하중모델을 이론적으로 정립하고 이를 추정하중과 비교하여 모달특성과 하중모델 파라미터를 동 시에 식별하는 기법이다. 하중의 스펙트럼의 형상을 고려하여 모달특성을 추정한다는 점에서 외부하중을 백색잡음으로 가정하여 모달 특성을 추정하는 기존 모달식별법과 차별성을 가진다. 본 연구에서 제안된 동시추정기법의 검증을 위하여 단자유도 해석모델 응답에 적용되었다. 검증결과, 본 기법은 모달 파라미터 추정의 신뢰성이 높으며, 응답에 포함된 노이즈에 대한 면역성을 가지는 것으로 나타 났다. 하중 모델 차수에 대한 강인성을 가지며, 모델 파라미터를 안정적으로 산정할 수 있음을 알 수 있다. 향후 또한 본 기법은 와류 하중, 버핏팅하중과 같은 다양한 하중 조건에서 적용할 필요가 있다.

빵의 소비가 증가함에 따라 제빵 성능을 향상시킬 수 있는 기술은 제빵 산업에서 중요한 주제가 되고 있다. 활성글루텐(vital gluten)은 밀가루에 물을 첨가하여 전분을 제거한 후 글루텐만을 건조시킨 단백질이다. 품질이 낮은 밀가루에 활성글루텐을 첨가하면 반죽에 탄성과 신장성을 부여하여 제빵성능을 향상할 수 있다. 현재 제빵 산업에서 활성글루텐이 많이 활용되고 있지만 이들의 화학적, 물리화학적 특성 및 품질 평가에 필요한 품질 파라미터들에 대해 이해가 부족한 실정이다. 본 총설에서는, 활성글루텐의 품질을 예측하기 위한 파라미터의 이해를 돕기 위하여 밀 글루텐 단백질의 종류와 역할, 밀 반죽에서 형성되는 글루텐 네트워크, 밀가루 품질에 영향을 미치는 요인, 활성글루텐의 제조공정, 활성글루텐의 품질에 영향을 미치는 요인, 마지막으로 활성글루텐의 물리적 특성을 효과적으로 평가할 수 있는 글루토피크(Glutopeak)에 대해 설명하고자 한다. 본 총설을 통해 반죽 리올로지 특성과 제빵 성능에 영향을 미치는 활성글루텐의 품질 파라미터를 이해하고, 제빵 산업에서 활용할 수 있도록 도움이 되길 기대한다.

9% nickel steel has remarkable mechanical properties in a cryogenic condition and is widely used in storage containers for LNG fueled ships. Demand for laser welding rather than conventional arc welding has grown to increase manufacturing efficiency. However there are various types of heat sources which are suggested by other researchers. With that, it is difficult to select a proper heat source shape for welding conditions. The author proposed a representative heat source model that can cover most of suggested heat source models through previous studies. Welding power was fixed at 4kW and the speed was changed to 1.0m/min, 1.5m/min, and 2.0m/min respectively. The shapes of the welding heat sources were derived, and the tendency of the main parameters was also deducted. It was observed that the width and depth of the weld bead decreased as the welding speed increased through welding experiment, parameters of welding heat source are changed linearly. Based on this study, it is expected that it will be possible to estimate the shape of the heat source under untested welding conditions.

특허법 제42조는 발명가에게 기술 공개의 대가로 독점권을 부여하는 대신 통상의 기술자가 별다른 어려움 없이 명세서만으로 해당 발명을 재현할 수 있도록 명세서 기재 요건을 규정하고 있다. 명세서 기재 요건은 실시가능 요건, 뒷받침 요건, 명확성 요건으로 나눌 수 있는데, 공개된 명세서를 통해 대중은 혁신적인 기술을 향유할 수 있을 뿐 아니라 공개의 대가로 주어지는 독점 권의 범위를 가늠할 수 있기 때문에 발명의 특허 성과 관련하여 매우 중요하다. 한편, 원천(original) 물질의 발명에 많은 시간과 자본이 요구되는 상황에서 물질의 특성을 측정하고 조합하는 기술의 발전에 힘입어 성질 또는 특성에 의하여 물건을 특정하는 기재를 포함 하는, 소위 파라미터로 한정된 물질의 개발과 특허출원이 활발히 이루어지고 있다. 파라미터발명 의 특허성은 구조로 특정이 곤란한 물질 등을 물질의 물리적, 화학적, 생물학적 성질 등을 대변하는 기술적 변수를 통해 특정한 것에 있으므로, 파라미터 형식의 상관관계식이 발명의 구성요건으로 포함되어 있다고 하더라도 모두 파라미터발명으로 볼 것은 아니다. 파라미터가 공지된 발명과는 다른 과제를 해결하기 위한 유의미한 기술수단으로 평가될 수 있는지에 따라 파라미터발명과 그 밖의 수치한정발명이나 선택발명으로 구분하는 것이 바람직하다. 파라미터의 기술적 의미를 파악하는 것은 신규성이나 진보성 부정 여부를 판단할 때 뿐만 아니라 발명의 명세서 기재 요건 충족 여부를 판단할 때에도 선행되어야 할 것이다. 명세서 기재 요건 중 실시가능 요건은 심사 및 소송실무에서 많은 비중을 차지하고 있는데, 판례와 학설은 통상의 기술자가 출원 당시의 기술수준에 비추어 명세서 기재를 보고 쉽게 재현할 수 있는지를 기준으로 판단해야 한다고 본다. 대법원은 선택발명과 수치한정발명의 명세서 기재 요건에 대해 설시한 바 있으나, 파라미터발명을 직접 다룬 적은 없다. 파라미터발명은 창작자가 창작하거나 새로이 조합한 경우 통상의 기술자가 그 기술적 의미를 파악하기 쉽지 않기 때문에 실시가능 요건 충족 여부를 판단하기 위해 발명의 명세서에 기재된 개별 고려 요소들 즉, 파라미터의 정의, 파라미터의 측정방법, 조건, 기구, 실시례와 비교례, 수치한정이 포함된 경우 한정의 범위와 이유, 파라미터와 효과와의 상관관계 등을 두루 검토해야 할 것으로 보인다. 그러나, 파라미터발 명에서도 실시가능 요건은, 통상의 기술자가 명세서 기재를 통해 파라미터의 기술적 의미와 효과를 이해하고 이를 쉽게 재현할 수 있는지를 중심으로 판단하면 족하다. 파라미터를 이용하여 물질 등을 특정한 경우를 일반적인 화학구조로 특정한 경우와 비교하여 명세서 기재 요건을 엄격히 요구할 필연적인 이유는 없다. 또한, 개별 고려 요소들마다 상세한 기재를 요구할 경우 해당 발명이 가지는 객관적 기술의 가치에도 불구하고 절차적 요건 불비로 특허를 받지 못하는 경우를 방지할 필요도 있다. 어떤 파라미터가 공지된 발명과는 다른 과제를 해결하기 위한 유의미한 기술수단으로 평가될 수 있는 경우라면 해당 파라미터발명의 효과 및 파라미터와 효과와의 상관관계만 개시되어도 충분 하고, 선택발명이나 수치한정발명에서 논의되는 임계적 효과, 정량적 기재 내지 비교실험결과까지 기재할 필요도 없으며, 파라미터의 유도과정이나 작용기전의 개시도 고려할 것은 아니다. 정리하자면, 파라미터의 정의, 측정방법, 조건, 기구, 수치한정의 범위와 이유, 실시례와 비교례, 파라미터와 효과의 상관관계 등과 같은 개별 고려 요소들을 두루 참작하되, 각 개별 고려 요소들에 대한 기재가 다소 불명확하거나 부족하더라도 명세서에 기재된 각 개별 고려 요소들을 전체적으로 파악하여 통상의 기술자 입장에서 출원 당시의 기술 수준에 비추어 파라미터의 기술적 의미를 명확히 이해하고 발명을 재현할 수 있는지를 기준으로 실시가능 요건을 판단해야 한다.

The multi-layered heat source model is a model that can cover most of existing studies and can be defined with a simple formula. Based on the methodology performed in previous studies, the welding heat source was found through experiments and FEM under the welding power conditions of three cases and the parameters of the welding heat source were analyzed according to the welding power. In this study, parameters of fiber laser welding heat source according to welding power were searched through optimization algorithm and finite element analysis, and the correlation was analyzed. It was confirmed that the concentration of the welding heat source in the 1st layer was high regardless of the welding power, and it was confirmed that the concentration of the welding heat source in the 5th layer (last layer) increased as the welding power increased. This reflects the shape of the weld bead that appears during actual fiber laser welding, and it was confirmed that this study represents the actual phenomenon.

최근 들어 여러 산업 분야에 활발히 사용되고 있는 고분자 분리막은 화학구조의 제어나 제막공정에서의 물리적 특성 제어뿐만 아니라 다양한 소재와 혼합된 복합막 제조를 통해서 고유의 특성을 부여할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 분리막 제조 시에 누에(Bombyx mori)가 생산한 친환경 천연소재로 활용 가능성이 넓은 실크 고분자의 복합막 제조 시 다른 소재와의 혼화성 지표로 사용할 수 있는 용해도 파라미터를 분자동역학을 이용하여 계산하였다. 역시 친환경성 및 생체적합성을 갖고 있는 polyvinylalcohol (PVA)의 용해도 파라미터를 분자동역학을 이용하여 계산 후 서로 비교하였을 때 두 고분자 소재가 비슷한 용해도 파라미터 값을 갖는 것을 확인하였다. 결론적으로, 두 고분자가 서로 잘 혼합될 수 있음을 이론적으로 증명하였고, 실제 실험을 통해서도 이를 확인할 수 있었다.

Building Equipment field is getting important recently which satisfies the requirement for pleasant living environment. But, the noise generated in the machinery room often violates the pleasant living environment of residents in complicated form of airborne noise and soild sound, its seriousness is increasing so that damage of noise can take large percentage of environmental complaints. So, soundproofing and insulation of sound which can minimize such noise and effective countermeasure in case of civil appeal are required, but research materials regarding building equipment are definitely insufficient domestically. In this respect, this study used Zwicker parameter which is applied by psychological and acoustic reactions according to sound quality, analyzed sound quality of 32 kinds of building equipment used in machine room, and analyzed correlation between dB(A) and PSIL which are items of Zwicker parameter and noise valuation based on that. As the results, if valuates altogether loudness and unbiased annoyance which have high correlation with other existing suggested valuating methods, it is considered that it can be utilized as basic data for more reasonable and accurate grasping characteristics of noise from building equipment and for building effective countermeasure in case of civil appeal.

The estimation of heat source model is very important for heat transfer analysis with finite element method. Part I of this study used adaptive simulated annealing which is one of the global optimization algorithm for anticipating the parameters of the Goldak model. Although the analysis with 3D model which depicted the real situation produced the correct answer, that took too much time with moving heat source model based on Fortran and Abaqus. This research suggests the procedure which can reduce time with maintaining quality of analysis. The lead time with 2D model is reduced by 90% comparing that of 3D model, the temperature distribution is similar to each other. That is based on the saturation of heat transfer among the direction of heat source movement. Adaptive simulated annealing with 2D model can be used to estimate more proper heat source model and which could enhance to reduce the resources and time for experiments.

Anticipation of welding deformation with finite element method is a very interested topic in the industries, adequate heat source model is essential for concluding reasonable results. This study is related to estimate the parameters of Goldak heat source model, and global optimization algorithm is applied to this research. The heat affected zone (HAZ) boundary line of bead on plate (BOP) welding is used as the target, parameters of heat sources are used as the variables. Adaptive simulated annealing is applied and the optimal result is obtained out of 1,000 candidates. The convergence of finite element method and the global optimization is meaningful for estimation of welding deformation, which could enhance to reduce the resources and time for experiments.

기존의 확률론적 안전성 평가의 신뢰도 제고를 위하여 잘 알려진 입력 파라미터의 일반적인 분포에 새롭게 측정된 신뢰도 있는 데이터를 결합하여 사후분포를 구할 수 있는 베이지안 업데이팅 방법론을 제안하였다. 마코프체인 몬테 칼로 샘플링 기법의 알고리듬을 통한 GoldSim 모듈도 개발하였다. 복수의 입력 파라미터의 사전분포에 대해 연속적으로 사후분포를 구 해낼 수 있는 베이지안 업데이팅이 가능하도록 개발된 이 모듈을 GoldSim 템플릿 형태의 기존의 GSTSPA 프로그램으로 이행하여 보다 신뢰도 있는 확률론적 방사성폐기물 처분 시스템 안전성 평가가 가능하도록 하였다. 이는 기존에 존재하는 사 전분포의 일반적인 형태는 취하되 새롭게 얻어지는 실제 측정치나 전문가들의 의견을 기존의 분포에 적용하여 보다 더 높은 믿음을 갖는 입력 파라미터의 사후분포를 얻을 수 있게 한다. 균열암반 내 핵종 이동에 관련된 몇 개의 입력 파라미터의 사전분포의 세차례의 연속적 업데이팅을 통해 프로그램의 유용성도 예시하였다. 이 연구를 통하여 처분시스템과 같이 장기적 평가가 필요하고 넓은 모델링 지역을 가지며 측정된 입력자료가 부족한 경우 보다 더 믿음직한 방법으로 안전성 평가를 수행할 수 있는 것을 보였다.

Recently, deep learning that is the most popular and effective class of machine learning algorithms is widely applied to various industrial areas. A number of research on various topics about structural engineering was performed by using artificial neural networks, such as structural design optimization, vibration control and system identification etc. When nonlinear semi-active structural control devices are applied to building structure, a lot of computational effort is required to predict dynamic structural responses of finite element method (FEM) model for development of control algorithm. To solve this problem, an artificial neural network model was developed in this study. Among various deep learning algorithms, a recurrent neural network (RNN) was used to make the time history response prediction model. An RNN can retain state from one iteration to the next by using its own output as input for the next step. An eleven-story building structure with semi-active tuned mass damper (TMD) was used as an example structure. The semi-active TMD was composed of magnetorheological damper. Five historical earthquakes and five artificial ground motions were used as ground excitations for training of an RNN model. Another artificial ground motion that was not used for training was used for verification of the developed RNN model. Parametric studies on various hyper-parameters including number of hidden layers, sequence length, number of LSTM cells, etc. After appropriate training iteration of the RNN model with proper hyper-parameters, the RNN model for prediction of seismic responses of the building structure with semi-active TMD was developed. The developed RNN model can effectively provide very accurate seismic responses compared to the FEM model.

The structural design of arch roofs or bridges requires the analysis of their unstable behaviors depending on certain parameters defined in the arch shape. Their maintenance should estimate the parameters from observed data. However, since the critical parameters exist in the equilibrium paths of the arch, and a small change in such the parameters causes a significant change in their behaviors. Thus, estimation to find the critical ones should be carried out using a global search algorithm. In this paper we study the parameter estimation for a shallow arch by a quantum-inspired evolution algorithm. A cost functional to estimate the system parameters included in the arch consists of the difference between the observed signal and the estimated signal of the arch system. The design variables are shape, external load and damping constant in the arch system. We provide theoretical and numerical examples for estimation of the parameters from both contaminated data and pure data.