보강된 거셋플레이트와 분절된 무용접 좌굴방지재를 사용한 철골 H형 가새의 구조거동

김진우 서울시립대학교 일반대학원 2016 국내석사

국 문 초 록 지진 및 풍하중 등 건축구조물에 발생하는 횡하중에 대하여 저항하는 횡력 저항 시스템 중 가새 골조 시스템을 사용함에 있어 가새의 압축내력을 확보하면 횡력에 대한 저항성능이 비약적으로 증진된다. 선행 연구에서 기 설치된 가새에 무용접 보강재를 설치하여 압축력을 확보하는 보강방안에 대하여 연구되어왔다. 본 논문에서는 무용접 좌굴방지 보강재 사용에 있어 시공성 및 현장 적용성 증진을 위해 보강재를 분절하는 방안에 대하여 유한요소해석 및 실험을 통해 확인하고 보강방안을 일반화 하였다. 또한 가새의 압축내력 확보에 따라 발생하는 접합부의 압축좌굴파괴를 방지하기 위해 접합부 거셋 플레이트를 보강하여 약축 방향의 단면 2차 모멘트를 확보하여 좌굴내력을 증진하는 보강방안에 대하여 연구하였으며 그 내용은 아래과 같다. 1) 무용접 좌굴방지 보강재의 분절형태를 무분절, 일자형, 절곡형, 사선형으로 나누어 유한요소 해석을 통해 적절한 분절형태를 제시하고 선정된 분절형태의 분절길이를 변수로 해석을 수행하여 분절 길이별 보강재의 거동에 대하여 확인하였다. 분절 형태는 절곡형 분절이 무분절 보강재 거동과 가장 유사하게 거동하였으며 분절 길이는 심재 플랜지 폭의 100%의 길이를 사용하는 것이 가장 적합하다고 사료된다. 일축 단조가력 실험을 통해 해석모델을 검증한 후 보강방법의 일반화를 위해 가새 심재 단면 크기를 변수로 추가 변수해석을 수행하여 H-75x75x4.5x4.5, H-100x100x6x8, H-150x150x7x10, H-200x200x8x12 부재에 대해 제시된 보강방안에 의한 보강효과를 유한요소해석을 통해 확인한 결과 각각 무분절 보강재 거동과 유사한 결과를 나타내어 보강방안을 일반화 하였다. 2) 접합부 거셋 플레이트 보강에 대하여 거셋 플레이트를 기둥으로 가정하여 오일러 좌굴하중식을 통해 보강재 단면 별 좌굴내력을 산정하고 부재내력과 비교한 결과 모두 좌굴 거동함을 확인하였다. 실제 건물 골조시스템에 가정하여 역 V형 가새 골조 시스템에 접합부 거셋 플레이트 보강방안을 적용하여 실험H형 가새 , 무용접, 분절, 역 V형 가새 골조, 거셋 플레이트한 결과 이론식의 10% 편차범위 내에서 거동하여 이론식을 통해 접합부 거셋 플레이트 보강의 경향성을 확인할 수 있다고 판단된다. ABSTRACT Structural Behavior of Reinforced gusset plate shape and H-type Steel Brace Reinforced by Non-welded Segment Buckling Restraint Element Kim, Jin Woo Direct by Professor Choi, Sung Mo Department of Architectural Engineering Graduate School, University of Seoul Seoul, Korea If the compression internal force of the diagonal brace is secured in using the diagonal brace skeletal system among the lateral force resistance system happening on transverse load resists to the construction structure including the earthquake and wind load, and etc., the resistance efficiency about the lateral force is remarkable improved.On reinforcement plan that installed the non-welding reinforcing material in the diagonal brace pre-installed in the precedent research and secures the compressive force had been being studied. In this paper, it confirmed on plan finite-element analysis (FEA) segmenting the reinforcing material as to the non-welding buckling prevention reinforcing material use for the application property and field applicability increase and test and the reinforcement plan was generalized. Moreover, the junction gusset plate was reinforced and the moment of inertia of area on the antherophore direction was secured and promoted on reinforcement plan studied the buckling internal force in order to prevent the compression failure in buckling of the junction generated according to the compression internal force security. And this content is as follows. 1) The form of segments of the non-welding buckling prevention reinforcing material was divided into the non type, linear type, bending type, and slash type and the proper form of segments was presented through the finite-element analysis (FEA) and the interpretation the selected fragment length of the form of the segments was performed as the variable and on motion of the reinforcing material by fragment length was confirmed. The bending type segments carried the bending type segments with the non reinforcing material motion most the most similarly and the fragment length is regarded because the form of segments is the most suitable to use the heartwood flange width length. The analysis of added fluent the diagonal brace heartwood cross-sectional size was performed for the generalization of the reinforcement method as the variable after verifying the analysis model through the uniaxial monotone test. 2) It checked that it assumed on the junction gusset plate reinforcement gusset plate as the post and calculated and compares the reinforcing material sectional buckling internal force with the member internal force through the Euler crippling load type result carried the buckling the result altogether. It is decided to carry similarly with the result Theory that it experiments by assuming actually in the building skeletal system and applying the junction gusset plate reinforcement plan to the station V-type diagonal brace skeletal system and can check the tendency of the junction gusset plate reinforcement through Theory.

Prevalence and clinical significance of incidental extracardiac findings at cardiac CT angiography : Comparison between precontrast low-dose whole thoracic scan and postcontrast retrospective ECG-gated cardiac scan

김진우 고려대학교 대학원 2009 국내석사

Purpose: To compare the prevalence and clinical significance of incidental extracardiac findings at cardiac CT angiography (CCTA) with precontrast low-dose whole thoracic scan (LDCT) and ECG-gated CCTA. Materials and Methods: We retrospectively reviewed 254 consecutive patients (142 males, 112 females, mean age: 58.5 ± 13.1 years) who underwent cardiac CT angiography (CCTA). All participants were taken precontrast low-dose CT scan on whole thorax (LDCT) at first to decide the strict range of postcontrast retrospective ECG-gated CCTA and to screen the unrecognized extracardiac lesion. CCTA was reconstructed with small field of view (FOV) dedicated to the heart. Images of each scans were analyzed on a PACS workstation with various window settings. Extracardiac findings were divided into 2 categories according to clinical significance. Clinically significant extracardiac findings were defined as abnormalities requiring further diagnostic work up, therapeutic intervention, or follow-up. Results: On LDCT, 285 extracardiac findings were detected in 159 patients (159/254, 62.6%), and 18 findings in 18 patients on CCTA with small FOV. Among these, 66 findings in 52 patients (52/254, 20.4%) were considered clinically significant on LDCT and 4 findings in 4 patients were clinically significant on CCTA. Of the 52 patients who have significant findings on LDCT, abnormalities of 48 patients were not delineated on CCTA with small FOV, because the lesions were beyond the scan range. Conclusion: Clinically significant extracardiac findings are common in patients undergoing CCTA with a considerable number of extracardiac findings being detected only on LDCT. We advise performing whole thorax LDCT prior to CCTA.

도시계획헌장에 따른 전공 학생의 인식유형에 관한 연구

김진우 서울시립대학교 일반대학원 2014 국내석사

도시계획은 시대에 맞게 변화하고 있다. 이는 하나의 패러다임을 통해 고착되며, 패러다임은 인식 속에서 만들어지기도 하고, 특정한 사건을 통해 만들어 질수도 있다. 이에 큰 영향력을 행사하는 것이 도시계획헌장이다. 헌장은 그 시대의 사람들이 지켜야 할 기준과 원칙이라 할 수 있다. 따라서 도시계획헌장의 문항이 담고 있는 내용을 통해 그 시대의 계획원리와 배경을 살펴볼 수 있다. 도시계획가들이 모여 만들어 낸 헌장은 범세계적인 영향력을 행사한 ‘아테네헌장, 맞추픽추헌장, 메가리드헌장, 뉴어바니즘헌장’을 통해 시대의 변화과정 속에 개발-환경-삶의질-커뮤니티로 압축되어 설명할 수 있다. 이러한 헌장의 변화와 그 속에서 담고 있는 가치가 지금 시대와는 다를 수 있지만, 도시에 대한 기본적인 기준과 원칙은 크게 변화하지 않았을 것이다. 따라서, 본 연구는 도시계획헌장을 살펴보고, 그 속에서 담고 있는 가치가 무엇인지 규명하고, 이를 토대로 현재 시점의 도시분야 전공학생들이 생각하는 가치가 무엇인지에 대한 연구이다. 이를 확인하기 위해 Q방법론을 활용하였으며, 기존의 방법론이 어떤 요인에 대한 중요도, 우선순위를 결정하는 것이었다면, Q방법론은 사람들의 인식 속에서 가치판단을 통한 유형을 규명하는 것으로 사람을 중심으로 하는 연구이다. 기존의 계량적 분석을 통한 정량화 방법이외의 새로운 기준을 결정할 수 있는 방법론으로서 연구자의 가설설정에서 출발 하는 것이 아닌 주관적가치를 통해 연구결과를 도출한다. 이에 도시분야 전공학생을 대상으로 헌장에서 담고 있는 가치가 무엇인지? 어떤것이 더 중요한지?에 따른 설문을 통해 같은 생각을 가진 사람들을 하나의 그룹으로 형성할 수 있다. 이에 헌장에서 담고 있는 가치는 크게 역사보전, 개발, 공존, 커뮤니티, 공공성, 계획원리 등으로 압축 할 수 있으며, 이는 학생들의 인식유형을 토대로 평가할 수 있다. 첫 번째 유형으로 ‘역사·보전 중시형’ 둘째, ‘성장·개발형’ 셋째, ‘타 분야 공존형’ 넷째, ‘주민·커뮤니티형‘, 다섯째 ’공공개발형‘, 여섯째, ’전문계획가형‘으로 명명할 수 있다. 이러한 각 유형은 헌장에서 담고 있는 가치를 토대로 인식유형을 결정한 것으로 도시계획을 하는 학생들의 의견이 다양함을 알 수 있다. 본 연구는 이러한 결과를 토대로 사람의 생각을 유형화 할 수 있으며, 이를 통해 향후 시민참여형 도시계획을 수립하고자 할때, 개개인의 성향을 파악하고, 그에 맞는 교육 및 토론등을 진행 한다면, 보다 효과적인 계획을 수립 할 수 있을 것이다. 이는 시민참여형 도시계획에서 문제가 되는 대표성, 시민의 자질 등 당초 목적과 다른 방향으로 전개되는 문제등을 해결 하기 위하여, 해당 시민의 유형 및 성향을 파악하고 그에 맞는 참여를 유도할 수 있을 것이다. 본 연구를 통해 사람 중심의 도시를 계획하고 만들기 위해서는 기존의 계량적 분석이외에 본 연구와 같은 주관적 가치를 판단 할 수 있는 연구가 필요하며, 처음으로 시도된 도시계획분야에서의 Q방법론이 향후 연구에 많은 영향을 미칠 수 있을 것이다.

원심모형실험을 통한 하부구조를 포함하는 다자유도 구조물의 지진응답

김진우 청주대학교 대학원 2023 국내박사

일반적인 내진설계의 해석절차는 기초의 경계조건이 고정되어 있다고 가정하고 구조물에 힘을 가하여 내진설계를 수행한다. 많은 연구에 따르면, 기초의 형식은 지진 동안 구조적인 응답에 영향미친다. 그러나 이러한 연구의 대부분은 단일 자유도(SDOF) 구조에 초점을 맞추고 있으며 지하구조 형식에 따른 응답의 차이는 거의 고려되지 않는다. 본 연구에서는 다양한 형식의 지하구조를 가지는 다자유도 구조물의 지진응답과 운동학적 상호작용 효과를 고려한 지반운동을 조사하기 위해 말뚝기초가 있는 지하층, 고정된 깊은 지하층 및 얕은 기초를 포함한 다자유도 상부구조물에 대해 원심모형실험을 수행하였다. 실험결과 말뚝기초가 있는 지하층에서는 말뚝기초로 인한 자유장운동과 기초운동의 차이가 거의 없었다. 고정된 깊은 지하층에서는 RRS(Ratio of Response Spectrum)가 단주기(0.1s~0.5s)에서 근입효과가 가장 두드러졌고, 스펙트럼 감소 경향이 크게 나타났다. 기초운동과 자유장운동의 RRS를 분석한 결과, 말뚝기초가 있는 지하층에서는 감소효과가 나타나지 않았으나, 고정된 깊은 지하층에서는 현저하게 나타났다. 특히, 하부 구조의 고유진동주기에서 RRS가 증가할 수 있다는 것이 관찰되었습니다. 얕은 기초의 경우 기초 운동은 자유장 운동보다 더 큰 증폭을 경험할 수 있는 것으로 나타났다. 하부구조가 존재하지 않기 때문에 기초운동은 근입효과의 영향을 받지 않으며, 따라서 상대적으로 작은 강성으로 인해 자유장운동보다 더 큰 증폭을 경험하는 것으로 판단된다. An analysis procedure of general seismic design assumes that the boundary conditions of the foundation are fixed, and the seismic design is carried out by applying forces to the structure, without considering the effect of the substructure on the superstructure. According to many studies, the type of foundation affect structural responses during earthquakes. However, most of these studies are focused on Single Degree of Freedom(SDOF) structures and differences in response according structures were rarely considered. In this study, centrifugal simulations were conducted on a multi-DOF superstructure, including a Half-embedded with Pile foundation, a Fixed deep basement, and a Shallow foundation, to investigate the ground motion considering kinematic interaction effects and the corresponding response of the super-structure. As a result of the experiment, with a half-substructure with a pile foundation, there was little difference between free field motion and foundation motion due to the pile foundation. In the fixed deep basement, the embedment effect was the most pronounced, especially in the short period(0.1s~0.5s) of RRS(Ratio of Response Spectrum), and the tendency of spectrum reduction was large. As a result of analyzing the RRS of foundation motion and free field motion, the reduction effect was not shown in the half-embedded with pile foundation, but it was prominent in the fixed deep basement. In particular, it was observed that RRS can be increased in the fundamental period of the substructure. In the shallow foundation, it was shown that foundation motion can experience bigger amplification rather than free field motion. It is considered that since no substructures exist, the foundation motion is not affected by the embedment effect and, therefore, experiences bigger amplification than free field motion due to its relatively small rigidity.

지진의 규모와 거리에 따른 스펙트럼 형상 및 다자유도 구조물에 대한 영향

김진우 청주대학교 2020 국내석사

건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서 정의하는 설계응답스펙트럼은 유효지반가속도가 0.14 ~ 0.22g 인 2400년 재현주기 지진의 2/3 수준으로 정의되고 있다. 2016년 9월 12일에 발생한 규모 5.8 경주지진과 2017년 11월 15일에 발생한 규모 5.4의 포항지진은 국내에서 정의하는 설계응답스펙트럼의 형상에 비해 단주기 영역의 지진하중이 크고, 중장주기 영역의 지진하중이 작은 특성과 형태를 가지고 있다. 또한, 국내의 지반조건은 현 내진설계기준에서 지반증폭계수의 근간이 되는 미 서부해안의 지반조건과 달리 암반까지의 심도가 15 ~ 30m 이내로 얕은 토사조건에 해당되며, 이러한 얕은 토사조건의 지반은 단주기 영역의 지진하중을 증가시키고 있다. 이와 같은 국내에서 발생한 지진특성과 지반에 의한 증폭에 따라 고주파 성분이 큰 지진동에 의해서 저층건물의 피해 및 고층건물의 손상이 보고되었고, 이에 대한 내진설계가 요구된다. 912 경주지진과 1115 포항지진의 예로 국내에서는 규모 6.0 미만의 지진이 20km 이내에서 발생하여 단층 주변에서 지진동의 특성이 내진설계에 반영되어야 한다. 하지만 건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서는 이에 대한 내진설계를 위해서는 설계응답스펙트럼 상에서 전구간의 지진하중이 증가되어 과대한 내진설계가 초래된다. 이에 반해 유럽의 내진설계 기준인 EUROCODE에서는 모멘트 규모() 5.5를 기준으로 Type-1과 Type-2로 다른 형상의 스펙트럼으로 다양한 조건에 대하여 내진설계를 할 수 있도록 정하고 있다. 본 연구에서는 태평양 지진공학연구소(PEER), 미국 지질조사국(USGS), 유럽 강진동 데이터베이스(ESMD)을 포함한 세계 지진 데이터베이스에서 지반에 의한 증폭이 반영되지 않은 301가지 암반지진기록을 수집하였으며 수집된 데이터를 규모 및 거리에 따라 분류하였다. 분류된 데이터를 기반으로 규모 및 거리에 따른 유효지반가속도(S)와 단주기(), 1초 주기(), 3초 주기()에 해당하는 증폭비를 산정하였다. 또한 산정된 증폭비를 이용하여 규모 및 거리에 따른 설계응답스펙트럼을 제시하였다. 제시된 설계응답스펙트럼 중에서 규모 5.5 이상 6.0 이하, 진원과의 거리가 20 km 이내인 설계응답스펙트럼과 912 경주지진 및 1115 포항지진의 응답스펙트럼을 비교한 결과 스펙트럼 형상이 매우 유사하게 나타났다. 또한 고주파 특성의 지진파가 다자유도 시스템에 미치는 영향을 분석하기 위하여 응답스펙트럼해석 및 탄성시간이력해석을 실시하였으며 2차원 다자유도 해석을 통하여 고주파 특성의 지진파가 저층 및 고층건물의 고차모드에 영향을 미칠 수 있으며 이를 고려한 Eurocode-Type 2와 같은 설계응답스펙트럼의 정의가 필요할 것으로 판단된다. The design response spectrum defined in the Building Seismic Design Standards (KDS 41 17 00) is defined as two-thirds of the 2400 re-cycle earthquake with an effective ground acceleration of 0.14 to 0.22g. The 5.8-magnitude Gyeongju earthquake on Sept. 12, 2016 and the 5.4-magnitude quake on Nov. 15, 2017 have large seismic loads in short- and medium-term areas and smaller seismic loads in medium- and long-term areas compared to the shapes of design response spectra defined in Korea. In addition, the ground conditions in Korea correspond to shallow soil conditions with a depth of 15 to 30 meters, unlike the ground conditions on the U.S. west coast, which are the basis of the ground amplification coefficient of the current seismic design standard, and the ground conditions of these shallow soil conditions increase the seismic load of the short-circular area. Damage to low-rise buildings and damage to high-rise buildings against seismic movements with high frequency components were reported following the earthquake characteristics and amplification caused by the ground, and seismic design is required for this. As an example of the 912 Gyeongju earthquake and the 1115 Pohang earthquake in Korea, earthquakes with a magnitude of less than 6.0 should occur within 20 kilometers and the characteristics of seismic movement around fault levels should be reflected in the quake-resistant design. However, the building seismic design standards (KDS 41 17 00) increase the seismic load of the bulb on the design response spectrum, resulting in excessive seismic design. In contrast, EUROCODE, a European anti-seismic design standard, provides seismic design for various conditions with different shape spectra, with a moment scale() 5.5. Therefore, it is necessary to define design response spectra such as Type-2 of EUROCODE in Korea. In this study, seismic records are collected from seismic databases around the world such as PEER,USGS,ESMD for seismic conditions not reflecting seismic amplification by soil ground, and seismic records collected based on seismic scale and seismic distance are classified and analyzed for earthquakes of less than 6.0 km. In addition, the Elastic Time History Analysis of Multi-DOF Structures analyzes the effects when earthquakes with a magnitude of less than 6.5 occur within 20 km of the epicenter.

경사선회 제어기구 장착의 삼륜차량 설계

金鎭祐 國民大學校 自動車工學專門大學院 1999 국내석사

능동 인덕터로 구성한 전하 회수 회로를 위한 전원 클럭 발생기

김진우 서울대학교 대학원 2013 국내석사

오늘날 VLSI 시스템에는 고성능과 저전력이라는 두 가지 주제가 일반적으로 다루어 진다. 시스템의 동작 주파수가 증가함에 따라 시스템의 높은 성능을 위해 시스템의 소비 전력 또한 증가하였다. 이러한 문제를 해결하고 저전력 시스템을 구성하기 위해 voltage scaling 기법이 사용되었지만, 공급 전압이 문턱 전압 이하로 scaling되면서 subthreshold leakage energy가 크게 증가하기 시작했다. 고성능, 저전력을 갖는 시스템을 설계하기 위해 많은 연구들이 진행되었으며 그 중 한 가지로 전하 회수 회로가 연구되었다. 전하 회수 회로는 기존의 CMOS 회로에 비해 에너지 소비 효율이 높다는 장점을 가지고 있다. 전하 회수 회로의 경우, 효율적인 전하 회수 동작을 위해 ramping되는 전압을 회로의 전원 전압으로 사용한다. 전원 전압의 점진적인 변화로 인해 낮은 값의 전류 흐름이 형성되고, 따라서 전체 시스템의 에너지 소모가 줄어들게 된다. 또한 이 전하 회수 회로에 사용되는 전원은 회로에 전하를 공급하는 역할 뿐 아니라, 회로를 구성하는 게이트들의 동작을 동기화 시키는 역할도 하기 때문에 전원 클럭으로 불린다. 전원 클럭을 만드는 전원 클럭 발생기에는 크게 step wise charging 방식과 resonant charging 방식이 있는데, 정현파에 가까운 전압을 만드는 LC 공진을 이용한 resonant charging 방식이 전자의 경우보다 간단하고 효율적이기 때문에 주로 사용된다. LC 공진을 이용한 전원 클럭 발생기는 수동 인덕터의 인덕턴스를 L 값으로, 전원 클럭 라인과 전원 클럭 발생기에 연결된 회로의 기생 capacitance를 C값으로 이용하여 클럭의 주파수를 결정한다. 하지만 수동 인덕터를 사용하는 경우, 사용한 수동 소자의 값에 의해 클럭의 주파수가 결정되고, 이 주파수를 조절하기 위해 injection-locked 소자를 이용하는 방법이 사용하지만 이 경우 레퍼런스 클럭에 따른 지터 노이즈 문제, 한 쌍의 클럭의 위상 차 문제 등이 발생할 수 있는 단점이 있다. 이러한 문제의 대안으로 능동 인덕터 만을 사용하는 방법이 있지만, 사용된 능동 인덕터는 수동 인덕터와는 달리 에너지 저장이 일어나지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 위와 같은 문제점들에 대한 대안으로 능동 인덕터와 수동 인덕터를 병렬로 결합한 인덕터 구조를 적용한 전원 클럭 발생기를 제안한다. 제안한 회로는 0.18µm CMOS 공정에서 설계하였고 또한 16bit Carry Lookahead Adder를 전하 회수 회로의 일환인 Subthreshold Boost Logic으로 구성하여 그 동작을 확인하였다.

Hybrid methodology for the performance analysis of distributed real-time embedded systems

김진우 서울대학교 대학원 2013 국내박사

Since multi-processor systems have benefits of scalability in performance and power, they become prevalent in embedded systems as well as desktop computers. A critical issue of designing a multiprocessor embedded system is to evaluate the expected performance early in the design process before actual implementation. For the application domains that have hard real-time constraints, it is essential to estimate the worst-case performance of the application. In particular we are interested in the worst-case response time (WCRT) of an application once it is triggered. In an automotive system, for example, an application algorithm is triggered by the arrival of a sensor input and the computation result should be delivered to actuators on time. However, it is a very challenging problem to determine a tight upper bound of the worst-case response time in a distributed real-time embedded system when execution time variations of tasks, jitter of input arrivals, scheduling anomaly behavior in a multi-tasking system, and heterogeneity of processing elements, are considered all together. In the first part of this dissertation, we propose a novel analytical method, called STBA (Scheduling Time Bound Analysis) technique, which has a polynomial time complexity to the number of tasks while producing a much tighter bound than well-known compositional approaches, SymTA/S and MPA. Unlike conventional schedulability analysis approaches that are based on preemptive scheduling policy, the proposed technique supports an arbitrary mixture of preemptive and non-preemptive processing elements. In the STBA technique, by analyzing the graph topology and worst-case scheduling scenarios on the mapped processing element, we measure the schedulable time bound of each task as tightly as possible, which is characterized by two pairs of timing information: (minimum start time, maximum start time) and (minimum finish time and maximum finish time) In the second part of dissertation, we propose a novel optimal method based on MILP (Mixed Integer Linear Programming) that is a well-known technique for combinatorial optimization problems. We translate the worst case response time problem as an optimization problem to use MILP solver. In the proposed technique, we formulate a set of MILP formula in a compositional way for modeling flexibility, but solve the problem holistically to achieve exact upper bounds. To mitigate the time complexity of the MILP method, we exploit the result from STBA technique to reduce the number of variables and confine the variable ranges. As another method, we propose a meta-heuristic based method for the performance analysis. Like an optimal method we translate WCRT problem to optimization problem, but use meta-heuristic algorithm to solve the problem. In this method, we cannot achieve exact worst case response time. However, it overcomes the main limitation of optimal method that is exponential time complexity. Furthermore, we can get many near worst case scenarios which are close to exact worst scenario as population converged. Extensive experiments are performed to confirm that the proposed technique gives reasonable performance for analysis. A real-life example shows promising results that give tight bounds in an affordable solution time. 근래의 임베디드 시스템 환경은 성능과 전력의 한계점 때문에 점차 멀티 프로세서 시스템을 사용하는 추세이다. 멀티 프로세서 시스템을 설계하는데 있어서 중요한 문제들이 몇 가지가 있는데, 그 중에서 설계 초기 단계에서 최종 구현을 하기 전에 성능을 예측하는 문제는 아주 중요하다. 특히 하드 실시간 시스템의 경우 정확한 성능 예측을 하는 것이 중요하다. 성능 예측 문제에서 본 논문에서는 특히 최악 반응 시간(Worst Case Response Time)을 예측하는 것을 주 목적으로 한다. 차량 시스템에서, 센서의 입력으로부터 ECU 에서 동작하는 알고리즘을 통과하여 엑츄에이터까지 도달하는데 걸리는 최악의 시간을 예로 들 수 있다. 하지만 이러한 WCRT를 정확하게 예측하는 것은 매우 어려운 문제이다. 왜냐 하면, 태스크들의 다양한 수행시간, 릴리즈 지터, 멀티 프로세서 시스템으로 인한 어노말리 현상등이 존재 하기 때문에, 이 모든 것을 고려하면 문제의 복잡도가 크게 기하급수적으로 증가하기 때문이다. 이러한 문제를 두고, 본 논문에서는 세가지 방안을 제안한다. 첫째로 분석적 방법이다. STBA 분석이라고 이름 지은 방법은 닿아 시간의 복잡도를 가지고 태스크들의 안전한 최악 시간 바운드를 예측 한다. 스케줄링 기반 접근 방법으로 인해 이점을 지니기 때문에, SymTA/S 나 MPA와 같은 구성적 접근 방법에 비해 더욱 타이트한 최악 시간 바운드를 계산 할 수 있다. 또한 고정 우선순위 선점 비선점 스케줄링을 지원 함으로 인해 폭넓은 모델링 환경을 제공하여, ECU와 CAN으로 이루어진 차량 시스템들을 분석하는데 용이하다. STBA 분석방법은 그래프 토폴로지와 스케줄링 시나리오를 기반으로 하여 각 태스크의 스케줄 시간 바운드 값인 (minimum start time, maximum start time) and (minimum finish time and maximum finish time) 값을 결과로 출력한다. 두 번째 방법은 최적의 WCRT 값을 찾는 방법이다. MILP 를 이용하여 접근하였다. MILP는 최적화 문제의 최적해를 찾는 잘 알려진 방법이다. 우리는 WCRT 문제를 최적화 문제로 치환하여 MILP 기술을 적용하였다. 태스크 스케줄링을 MILP의 리니어 수식으로 표현하는 것이 핵심적인 기술이라고 할 수 있다. MILP 는 기본적으로 기하급수적인 시간 복잡도를 가지기 때문에, 문제의 복잡도가 조금 증가 할수록, 즉 태스크 그래프가 복잡할수록, 최적화에 소모되는 시간이 많이 증가한다. 따라서 우리는 STBA 분석 결과로부터 MILP 시간을 단축시키기 위해 변수들의 범위를 제한하였다. 세번째 방법은 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하는 방법이다. 두번째 방법에서 MILP 대신 메타 휴리스틱 알고리즘, 즉 예를 들면 유전 알고리즘을 이용하여 최적화 문제를 푸는 방법이다. 메타 휴리스틱은 항상 최적해를 구할 수 있다는 보장이 없지만, MILP 에 비해 구하고자 하는 최적해의 수준을 조절 할 수 있다는 장점이 있다. 그러므로 완전히 정확한 WCRT 값을 구할 필요가 없다면 메타 휴리스틱 방법을 이용하여 WCRT 값을 적절한 시간 안에 분석 할 수 있다. 집단 기반 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용하기 때문에, 집단이 최적해에 근접하였을 때, 집단을 구성하는 모든 개체들이 최악의 시나리오에 근접하는 테스트 시나리오라고 생각 할 수 있다. 따라서 메타 휴리스틱 방법을 이용하면, 여러가지 최악 시나리오를 얻을 수 있다. 많은 실험들을 통해서 우리가 제안하는 방법의 타당성을 검증하였고, 실제 자동차 응용에 적용해 봄으로써 우리가 제안하는 알고리즘의 실제로 적용 가능한 수준임을 보였다.

Measurements of sea ice thickness using polarimetric radar systems

김진우 서울대학교 대학원 2014 국내박사

This thesis presents an overview of the interactions between microwaves and physical properties of sea ice and snow, such as the dielectric constant and surface roughness, in order to successfully measure sea ice thickness from polarimetric radar systems. Using a ground-based scatterometer system and various microwave scattering models, polarimetric backscattered signatures from sea ice and snow were investigated as evidence of the evolution of the physical properties during the freezing and melting seasons. Based on these results, the optimum method for measuring the thickness of sea ice covered with snow using polarimetric SAR data was explored via numerical simulations and experimental measurements. Experiments conducted using the ground-based scatterometer system as well as the in-situ measurements showed that most of the polarimetric signatures (C-band) with relatively high incidence angles (i.e., about 40°) can be backscattered from the interface between snow cover on sea ice and the surface of the sea ice over the freezing season. Microwaves can penetrate the snow cover during this season owing to the lower dielectric properties of the snow cover (about 1.25). Conversely, the signatures were predominantly backscattered from the surface of the snow cover during the melting season due to high dielectric properties induced by surface melting water. For the freezing season, the in-situ measurements and numerical simulations showed that the number of polarimetric signatures backscattered within the sea ice volume can increase with sea ice growth due to evolutions of the dielectric properties induced by the desalination process, and the surface roughness of sea ice can increase with sea ice growth due to superimposed and ridging processes. Based on these observations, the relationship between the depolarization effects of polarimetric signatures (C- and X-band) and sea ice thickness was investigated using various numerical simulations and a case study. A strong correlation was found between the in-situ sea ice thickness and the SAR-derived depolarization factors (i.e., the co-polarized correlation and cross-polarized ratio). These results clearly demonstrate a one-to-one relationship between the thickness and the depolarization factors, which further suggests that the depolarization factors could be effective parameters in measuring the thickness of snow-covered sea ice with space-borne polarimetric SAR data

국방 전군적 아키텍쳐 프레임워크에 관한 연구

김진우 국방대학원 2001 국내석사