목적 : 본 연구는 렌즈를 향해 입사하는 광선의 구면수차를 제거하기 위해 광선추적법과 스넬의 법칙을 사용하 여 계산과정을 유도하여 렌즈를 설계하였다. 방법 : 스넬의 법칙을 활용하여 렌즈의 초점이 한 점으로 진행하도록 역산하여 설계하는 과정을 거친 후 광학 시뮬레이션 소프트웨어인 SPEOS를 활용하여 수치를 측정하였다. 결과 : 렌즈의 입사각에 따라 렌즈의 후면 곡률반경이 변화하였고, 일정 입사고에 도달하였을 때 렌즈 후면의 곡률반경이 구면수차 보정함으로 인해 일정 입사고 이전의 값에서 변화하는 구간이 발생하였다. 결론 : 본 연구를 통해 구면수차를 제거하는 렌즈를 스넬의 법칙과 광선추적의 방식으로 설계하여 광학 시뮬레 이션 소프트웨어를 통하여 구현하였다. 이를 통하여 스넬의 법칙을 이용한 광선 추적방식의 설계가 구면수차를 제 거한 비구면렌즈의 제작에 있어서 도움이 될 것으로 기대한다.

본 논문에서는 열린 셀 구조의 3차원 마이크로 엮임 재료에 대해서 다양한 전산 시뮬레이션을 수행하고 재료의 특성을 수치적으로 분석하였다. 엮임 재료에 대한 수치 해석의 정확도를 높이기 위해서 각 축 방향별 와이어 사이의 간격을 6개의 변수로 매개화 하였으며, 기존의 정육면체 대신에 사면체의 요소로 바꾸어 엮임 재료의 기하학적 형상을 더 사실적으로 구현하였다. 개선된 수치모델에 대해서 상용 프로그램을 이용해 기계적, 열역학적, 유체역학적 해석을 수행하였으며, 그 정확도를 검증하기 위해서 기존의 실험 결과와 비교하였다. 또한 x 및 y 방향으로 와이어 간격을 변화시켜 가며, 3차원 엮임 재료의 여러 물성치에 대한 파라메트릭 테스트를 수행하였으며, 물성치의 변화 경향 및 민감도를 살펴보았다. 이를 통해서 3차원 엮임 재료의 물성치 사이의 상관관계를 애슈비 차트와 함께 살펴보았으며, 기존의 벌크 형태의 금속 재료와는 다른 재료 특성들로 인해 그 활용도가 높을 것으로 기대한다.

본 연구에서는 기존에 제안되었던 공정 중심 모델링 방법을 개선하여 조선소의 다양한 생산 정보와 제약조건을 효과적으 로 표현할 수 있도록 개선된 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법을 제안하였다. 그리고 이를 이용하여 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있도록 다이어그램 구성 요소와 모델링 방법을 상세히 기술하였다. 이 모델링 방법에서는 복수의 제품과 설비가 공정에 투입되었을 때 우선순위를 지정할 수 있으며, 계층 구조를 가진 시뮬레이션 모델을 표현할 수 있도록 레이어 개념이 적용되어 있다. 그리고 조선 소 생산 계획 정보를 바탕으로 절단 공정부터 대조립 블록 조립 공정까지를 본 논문에서 제안하는 방법으로 모델링하다. 이를 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 단일 설비가 여러 용도로 사용되는 경우에 기존의 모델링 방법에 비하여 유리한 것을 확인하였다. 결과 적으로, 개선된 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법은 기존의 공정 중심 시뮬레이션 모델링 방법에서 표현하기 힘들었던 제약 조건과 흐름을 효과적으로 표현할 수 있으며, 계층 구조를 가진 조선소 생산 계획 검증 시뮬레이션 모델을 체계적으로 구축하는데 활용할 수 있다.

This study was conducted to develop an agent-based computing platform enabling simulation of on-farm produce contamination by enteric foodborne pathogens, which is herein called PPMCS (Preharvest Produce Microbial Contamination Simulator). Also, fecal contamination of preharvest produce was simulated using PPMCS. Although Agent-based Modeling and Simulation, the tool applied in this study, is rather popular in where socio-economical human behaviors or ecological fate of animals in their niche are to be predicted, the incidence of on-farm produce contamination which are thought to be sporadic has never been simulated using this tool. The agents in PPMCS including crop, animal as a source of fecal contamination, and fly as a vector spreading the fecal contamination are given their intrinsic behaviors that are set to be executed at certain probability. Once all these agents are on-set following the intrinsic behavioral rules, consequences as the sum of all the behaviors in the system can be monitored real-time. When fecal contamination of preharvest produce was simulated in PPMCS as numbers of animals, flies, and initially contaminated plants change, the number of animals intruding cropping area affected most on the number of contaminated plants at harvest. For further application, the behaviors and variables of the agents are adjustable depending on user’s own scenario of interest. This feature allows PPMCS to be utilized in where different simulating conditions are tested.

메이크업 및 분장 시뮬레이션 시스템은 컴퓨터를 이용하여 가상으로 메이크업을 수행하는 시스템으로,일반 사용자들은 자신의 얼굴에 가상으로 다양한 화장품을 적용함으로써 자신에게 어울리는 화장품 및메이크업 스타일을 간편하게 시뮬레이션 해볼 수 있다. 이러한 메이크업 시뮬레이션 시스템에서는 정확한 화장품의 컬러 표현이 가장 중요한 요소이다. 하지만 현재 메이크업 시뮬레이션 시스템에서는 화장품 선택 시 사용자의 얼굴 피부색은 반영되지 않고 화장품의 컬러만 덧씌우는 형태로 자연스럽지 못한결과를 보여준다. 본 논문에서는 메이크업 시뮬레이션상에서 피부색을 반영하여 자연스럽게 화장품의컬러를 나타내는 실감 컬러 재현을 위해, 다양한 종류의 화장품에 대한 측색을 통하여 화장품의 종류에따른 색상분포를 분석하였고, 실제 피부색에 대하여 화장품을 적용하기 전과 후의 스펙트럼 측정을 통하여 피부색에 화장품이 적용된 후 컬러 변화에 대한 분석이 이루어졌다. 또한 화장품을 혼합하여 사용할 경우 정확한 혼합 결과를 모델링하기 위한 방법을 제시하였다. 모델링한 결과와 실제 화장품 혼합 결과를 스펙트럼 측정 후 비교한 결과, 오차값이 ΔEab6이하로 실제 컬러와 유사한 컬러를 모델링 가능함을 알 수 있었다.

Pesticide application pattern for agricultural insect pest was modeled and simulated by temperature change scenarios using DYMEX simulator. For modeling pesticide application pattern, we evaluated bioassay using two-spotted spider mites (TSSM) in vitro. Four separated bioassay was evaluated at four different temperature conditions (20, 25, 30, and 35℃). Selected four commercial pesticides were Acrinathrin-Spiromesifen mixture, Fenpropathrin, Abamectin, and Azocyclotin, respectively. All the pesticide was used its recommended dose, except Abamectin (1/10 of recommended dose). Each mortality of TSSM were counted after 24 and 48 hours. Based on the bioassay results, increasing temperature made decreasing mortality in Acrinathrin-Spiromesifen mixture and Fenpropathrin, whereas increasing mortality in Abamectin and Azocyclotin, respectively. A TSSM model was developed and simulated under four temperature increasing scenarios (present condition, average 1, 2, and 3℃ increased conditions) using DYMEX simulator. The DYMEX results showed that the pesticides application pattern were different among four pesticides under climate change scenario. In conclusion, the pesticide application should be changed for sound management of agricultural insect pest under climate change scenario.

본 연구에서는 실시간으로 개별 차량에 대한 소음 예측 시뮬레이션을 통해 매 순간 소음지도와 Lmax, Lmin 등을 얻을 수 있는 소음 예측 모델을 제시하였다. GIS 지형처리 기법을 이용해 공간 모델 처리 기법을 바탕으로 실시간 교통소음예측 시스템 모델을 제안하고, 객체지향기법을 이용해 개발하였다. 실시간 소음 시뮬레이션 모델을 이용하여 교통 흐름의 변화에 따라 소음레벨, 소음지도 변화, Lmin, Lmax값을 한눈에 파악하거나 비교할 수 있다. 현장에서 수행한 소음측정치와 예측치를 비교한 결과, 대부분 거리에서 Leq는 2~3db, Lmax는 3~4db 이내의 차이를 나타내어 소음예측의 신뢰성이 양호함을 확인할 수 있었다. 개발된 시스템을 이용해 민감도 분석을 수행한 결과, 대형차 비율, 차량 속도, 방음벽 높이에 따라 소음레벨의 차이를 보였고, 특히 방음벽 높이는 Leq나 Lmin보다 Lmax에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

본 연구는 차세대 에너지원으로 주목 받고 있는 직접메탄올연료전지(Direct Methanol Fuel Cell, DMFC)에 대해 mutiscale 기법을 사용하여 DMFC의 MEA부분에 대한 상세 모델링 및 전산모사를 통한 이론적 고찰을 시도하였다. 본 연구에서 이용한 multiscale 모델링 방법은 공정시스템 공학의 kinetic 중심의 모델링 방법과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)의 유동중심의 모델링 방법을 유기적으로 결합하여 모사 중간에 필요한 데이터 교환을 함으로써 정확한 모델링 및 전산모사 결과를 얻었다. CFD 모델링으로 유체 이동현상을 3차원으로 해석하였고, 동시에 복잡한 비선형 대수방정식으로 표현되는 반응속도, 전기화학반응을 DAE (Differential & Algebraic Equation) solver로 계산하였다. 모델은 메탄올의 산화반응과 산소의 환원반응을 중심으로 MEA (Membrane Electorde Assembly)부분에서 물리화학적, 전기적 현상 현상을 규명하고, 반응 메커니즘을 구성하였다. MEA 모델은 3차원 공간에서 변위를 가지는 3차원 모델로 구성하였으며, 정상상태 및 등온공정의 조건하에 수립되었다. 이를 통해 channel을 포함한 MEA 부분에서 발생되는 물리적, 화학적, 전기적 현상을 정확히 예측 할 수 있다. 본 연구를 통해 수행된 결과는 DMFC의 실험계획 및 운전조건을 도출함에 있어 매우 유용한 역할을 할 수 있을 것으로 사료되며, 추가적인 연구를 통해 DMFC의 상용화에 크게 이바지 할 수 있을 것으로 사료된다.

EPCIS(EPC Information Services) system is a core component of EPCglobal Architecture Framework offering information of the freights, the time of awareness and the location of awareness on the EPCglobal Network. The role of EPCIS is to exchange information based on EPC. There are four kinds of event data which are object event data, aggregation event data, quantity event data, and transaction event data. These EPCIS events data are stored and managed in EPCIS repository. This study suggest the quantitative modeling about total number of EPCIS event data under the assumption to aware the RFID tags of items, cases(boxes), vehicles(carriers, forklifts, auto guided vehicles, rolltainers) at a time on the reading points. We also estimate the number of created EPCIS event data by the suggested quantitative modeling under scenario of process in the integrated logistics center based on RFID system And this study compare the TO-BE model with the AS-IS model about the total sizes of created EPCIS event data using the simulation, in which we suggested the TO-BE model as the development of the repository by skipping the overlapped records.

Petri Nets(PNs), as a graphical and mathematical tool, provide a uniform environment for modeling, formal analysis, and design of discrete event systems. The main objective of this paper is to model and analyze the manufacturing system using PNs as well as simulate the manufacturing system. The analysis method used in this paper is Embedded Markov Chain(EMC) method for Generalized Stochastic Petri nets(GSPN). The simulation tools used in this paper are Arena and Simnet V. 1.37. The results of three methods, EMC method, PNs simulation and Arena simulation, are obtained and compared.

In order to increase the therapeutic effect of radiation, there has been an increase in the use of conventional photon therapy. The intensive care unit should pay more attention to the radiation safety evaluation due to the higher energy and the larger facility compared to the existing Photon treatment. These radiation safety evaluations are mainly performed by using Monte Carlo simulation, and the first thing to be done is geometric modeling. The Heavy-ion treatment facility uses synchrotron as the accelerating device, which is difficult to precisely model geometrically and is mostly modeled briefly. This study investigated the effect of simplification and precise implementation of Dipole magnet among the components of synchrotron acceleration device on the radiation safety evaluation. The results show that the simplified geometric model is overestimated with the precisely implemented geometric model. Therefore, it is considered that the radiological safety evaluation results in more reliable results of the precise geometric modeling.

지난 25년간 지구온난화로 인한 국내 기후변화 양상은 지역 간에 차이가 있어, 고온지역은 평균온도의 증가를 보이지는 않았으나, 최저기온의 지속적인 상승과 그에 따른 열대야 발생을 확인할 수 있었다. 또한 그로 인한 젖소의 고온스트레스 발생, 섭취량의 감소 및 생산성 저하가 예상된다. 저온지역의 경우에는 여름철 평균온도 및 최저온도의 상승으로 인해 연평균기온이 유의적으로 상승한 반면, 겨울철에는 오히려 최저기온의 지속적인 하강이 관찰됨에 따라 동물의 저온스트레스가 가중될 것으로 예상된다. 착유우가 저온스트레스 상태에 있을 때는 에너지요구량과 건물섭취량이 증가하여 생산 효율이 떨어지며, 사료효율의 감소로 경제성은 감소되고 우유 생산비는 증가한다. 특히, 극심한 저온스트레스 또는 사료, 음수 및 우사바닥의 결빙은 섭취량 감소를 야기하며 이에 따른 생산성의 저하는 더욱 가중될 것으로 예상된다. 결론적으로 지구온난화로 인한 기후변화에 따른 지역별 영향은 다르며, 온도 스트레스에 의한 낙농우의 생산성 저하를 최소화하고, 동물의 복지와 건강을 증진시키기 위해서는 지역별 기후변화 특성에 맞춘 사양기술의 개발이 필요하다.

예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.

A three-dimensional ecological model (EMT-3D) was applied to Nonylphenol in Tokyo Bay. EMT-3D was calibrated with data obtained in the study area. The simulated results of dissolved Nonylphenol were in good agreement with the observed values, with a correlation coefficient(R) of 0.7707 and a coefficient of determination (R2) of 0.5940. The results of sensitivity analysis showed that biodegradation rate and bioconcentration factor are most important factors for dissolved Nonylphenol and Nonylphenol in phytoplankton, respectively. In the case of Nonylphenol in particulate organic carbon, biodegradation rate and partition coefficient were important factors. Therefore, the parameters must be carefully considered in the modeling. The mass balance results showed that standing stocks of Nonylphenol in water, in particulate organic carbon and in phytoplankton are 8.60×105 g, 2.19×102 g and 3.78×100 g, respectively. With respect to the flux of dissolved Nonylphenol, biodegradation in the water column, effluent to the open sea and partition to particulate organic carbon were 6.02×103 g/day, 6.02×102 g/day and 1.02×101 g/ day, respectively.