Earticle

Hydro-forming technology is a technology that will replace the existing press-forming technology and is used in various industry range from automotive parts to electronic products. The advantage of this technology is that it has dramatically changed the existing processing method, and it can be said that the process reduction due to the reduction of parts, cost reduction, and high precision are mentioned. In this study, it is intended to present a design process using computer simulation by changing the sub-frame for automotive parts produced with the existing press forming technology to the hide-forming method. To this end, it is intended to use it as part design data by comparatively analyzing the cross-sectional shape and thickness reduction, which are the major factors necessary to determine the successful development of the developed parts.

The verification and the design improvement of weight-training machines were performed. This research was carried out with computer simulation using the musculoskeletal model of the human body. The main topic of this research is the improvement of an arm-curl machine. Also the improved exercise effects were observed in this paper. The existing exercise which moves the scapula on the axis of the elbow with raised forearm is effective for only Biceps. We suggested the new concept arm-curl machine that also raises the scapula after raising the forearm to be effective for Triceps and adjacent muscles. The exercise effect to the Biceps and Triceps was verified in the partⅠ, that to the non-adjacent muscle such as Lattismus Dorsi was verified in the partⅡ of this study. The analysis with computer simulation using the musculoskeletal model could be helpful to develop improved healthcare machines with reduced price and time.

Contemporary people want to develop their bodies to enhance quality of life. Although weight-training machines have been mainly developed with this trend based on intuition and experience, this study attempted to improve and verify those products through computer simulations using the musculoskeletal model of the human body. An arm-curl machine, a weight-training machine for arm exercise, was chosen for this research and the improved exercise effects were observed. The existing exercise that moves the scapula on the axis of the elbow with raised forearm is effective for biceps but not for triceps and adjacent muscles. Thus we suggested the idea for a new concept arm-curl machine that also raises the scapula after raising the forearm. To verify the effects of this new exercise, we manufactured arm-curl linkage. The experiments found that the exercise effects of the biceps were maintained, and the exercise effects of the triceps remarkably improved. These findings verified the effects of the proposed new concept arm-curl linkage.

With the development of the Korean economy, the number of arson fire has been radically increased and become a huge problem and issue in Korea Society for last several decades. This study is to establish the fire life safety strategy regarding the arson fire through performing the computer simulation based on fire scenarios with researching domestic fire statistics and cutting edge techniques and methods for fire characteristics and fire dynamic. In addition, to design the fire life safety strategy depending on the arson fire pattern, the flow and characteristics of fire flames and smoke is analyzed by the computer modeling.

With the development of the Korean economy, the number of arson fire has been radically increased and become a huge problem and issue in Korea Society for last several decades. This study is to establish the fire life safety strategy regarding the arson fire through researching domestic fire statistics and performing the computer simulation based on fire scenarios with cutting edge techniques and methods for fire characteristics and fire dynamic. In addition, to design the fire life safety strategy depending on the arson fire pattern, the flow and characteristics of fire flames and smoke are analyzed by the computer modeling.

Individuals with neurological impairments often develop various compensatory gait strategies that may exacerbate asymmetries and increase fall risk, yet the precise causal relationships between specific muscle deficits and compensatory patterns are not fully understood. This study employed predictive neuromuscular simulation to isolate the pure effects of unilateral plantar flexor weakness on gait compensation mechanisms. Using a three-dimensional musculoskeletal model (9-link, 14-muscle) with reflex-based control, we systematically reduced paretic plantar flexor strength (gastrocnemius and soleus) to 80%, 60%, 40%, and 20% of normal while maintaining all other muscles at full strength. Dynamic optimization algorithms (CMA-ES) generated optimal gait patterns under energy efficiency and stability constraints. Results demonstrated that paretic gastrocnemius activation decreased to 23.5% under severe weakness (20% condition), while paretic soleus exhibited counterintuitive hyperactivation (3-fold increase) under moderate weakness conditions. Kinematic adaptations included increased paretic ankle dorsiflexion (3.7-fold increase) and hip flexion angles reaching 23.5°, consistent with clinical hip strategy patterns. Joint loading analysis revealed systematic distal-to-proximal redistribution, with 36.4% reduction in paretic ankle loading while hip loading remained stable. Bilateral compensations emerged, with non-paretic limb showing 41.3% ankle loading reduction. These simulation results demonstrate that complex gait compensations can emerge solely from plantar flexor weakness, without requiring additional neurological impairments. The threshold-dependent, nonlinear nature of adaptations supports precision rehabilitation approaches targeting individual impairment profiles rather than generic symptomatic treatments.

최근 4차산업의 발달과 더불어 드론에 관한 연구 및 활용 분야에 관심이 커지는 추세이 다. 드론은 물리 보안, 군사, 교통안전, 실종자 수색, 치안, 방송 통신, 물류, 농업 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 드론을 이용한 경비업무는 다양한 장점이 있다. 그러나 드론으로 장시간 경비업무를 하는 데에는 배터리 용량으로 인해 비행시간에 한계를 가진다. 본 연구 에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 드론이 비행을 하는데 영향을 주는 드론의 질량과 비행 각도에 따른 비행시간, 비행거리, 비행 속도와 같은 비행 특성들과의 관계를 알아보았다. 연구 결과 드론의 질량이 작을수록 비행시간은 증가하고 비행 각도가 0 ° 일 때 비행시간이 가장 길었으며, 비행 각도가 증가할수록 비행시간이 짧아지는 반면에 속도는 2차 곡선으로 증가함을 알 수 있다. 또한, 비행 각도가 0 °~ 30 °o 사이에서는 비행거리가 급격히 증가하다 가 비행 각도가 30 ° 일 때 드론은 최대거리를 비행하였고 30 ° 이후에는 비행거리가 급격히 감소함을 알 수 있었다. 이는 넓은 지역 경비를 위해서는 비행 각도를 30 ° 로 비행하는 것이 가장 최적이고, 특정 경계 지역으로 드론을 급파시킬 때는 비행 각도를 30 ° 이상 유지하면서 비행하는 것이 빠른 시간에 드론을 이동시킬 수가 있다. 이와 같은 연구 결과 를 적절하게 응용하여 드론을 운영한다면 향후 경비업무에 더욱 효율적인 방법으로 드론 을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Recently, with the development of the 4th industrial revolution, there is a growing interest in the research and use of drones. Drones are used in various fields such as physical security, military, transportation safety, missing person search, public security, broadcasting and communication, logistics, and agriculture. Security work using drones has various advantages. However, long-term security work with drones has limitations in flight time due to battery capacity. In this study, we investigated the relationship between flight characteristics such as flight time, flight distance, and flight speed according to the mass and flight angle of the drone that affect the drone's flight through computer simulation. As a result of the study, the smaller the mass of the drone, the greater the flight time, and the longest flight time was when the flight angle was 0 °. As the flight angle increased, the flight time became shorter, while the speed increased in a quadratic curve. Additionally, when the flight angle was between 0 ° and 30 °, the flight distance increased rapidly. When the flight angle was 30 °, the drone flew the maximum distance, and after 30 °, the flight distance rapidly decreased. For guarding a wide area, it is optimal to fly at a flight angle of , and when dispatching a drone to a specific border area, flying it while maintaining the flight angle above allows the drone to be moved quickly. If these research results are appropriately applied and drones are operated, it is expected that drones will be able to be used in a more efficient way for security work in the future.

본 연구는 경비원과 경찰, 일반 국민들까지도 긴급한 상황에서 호신 및 상황 해결 을 위하여 사용하고 있는 삼단봉과 관련하여 보다 안전하고 효율적인 사용에 대한 연구가 미비한 실정에서 이에 대한 보완점을 제시하고자 한다. 삼단봉을 사용하여 물체를 타격할 때 손에 전달되는 충격력으로부터 피해를 줄이 기 위한 삼단봉을 제안한다. 여기서 제안한 삼단봉은 삼단봉을 구성하는 봉 중에 손잡이 봉과 중간 봉 사이에 연결되는 부위에 탄성체를 끼워 설치함으로써 중간 봉 으로부터 전달되는 충격력을 완화 시켰다. 이를 검증하기 위해서 기존 삼단봉과 제안한 삼단봉을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 분석한 결과, 본연구에서 제안한 삼단봉이 기존 삼단봉보다 손으로 전달되는 충격력이 줄어드는 것을 확인하였다.

This study intends to suggest a supplementary point in the situation where there is insufficient research on safer and more efficient use of the samdanbong, which is used by security guards, the police, and even the general public for self-defense and situation-solving in emergency situations. We propose a three-stage rod to reduce damage from the impact force transmitted to the hand when using the three-stage rod. The three-stage rod proposed here alleviates the impact force transmitted from the intermediate rod by inserting an elastic body into the portion connected between the handle rod and the intermediate rod among the rods constituting the three-stage rod. In order to verify this, as a result of comparative analysis of the existing triple rod and the proposed triple rod through computer simulation, it was confirmed that the impact force transmitted by hand in the triple rod proposed in this study was reduced compared to the existing triple rod.

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.

대학 수업에서 학생들의 침묵은 학습 분위기에 부정적 영향을 미친다. 본 연구에서는 학생들의 의견 표출과 관련한 동태적 행동 모형을 탐구함으로써 그 해결책에 관한 시사점을 얻고자 한다. 모형에 필요한 기본적인 변수들은 관련 문헌을 통해 추출하고 변수들 간의 동태적인 관련성 및 기타 중요 요소들은 설문조사를 통해 파악하였다. 작성된 모형은 행위자 기반의 컴퓨터 모형으로 구축하여 모의실험을 진행하였다. 실험 결과 개인의 행동은 주변 인원의 반응으로부터 영향을 받으 며, 주변에 의견을 표출하는 인원이 많을수록 자신의 의견 표출에 대한 동기로 작용함을 발견하였다. 또한 호의적인 분위기 는 비평적인 분위기에 비해 침묵의 비율을 현저히 감소시킬 수 있음을 확인하였고, 비평적인 분위기에서는 침묵의 다수 현 상 또한 발생할 수 있음을 발견하였다. 제안된 모형은 의견 표출이나 침묵에 대한 행동 분석이 필요한 다양한 연구 분야에 기초적인 모형으로 제공 될 수 있으리라 기대한다.

This paper explores a way to solve students' silence problem in the class by studying dynamic behaviors in the class. In order to build a behavioral model, several factors affecting the students' behavior were extracted by literature review and by performing a survey to the students. The paper also implemented the model into an agent-based computer model for simulation. The simulation result showed that the behavior of an individual depends on the neighboring students. The more students are expressing their opinion, and then the better motivation one can get to express an opinion. Other observations are that supportive atmosphere considerably reduces the silent ratio, and even the majority of silence phenomenon appears at critical atmosphere.

It is important to investigate cause and origin of fires to reduce damage and casualties. The difficulty of determining them has occurred because fires often destroy the key evidence. In this study, CFD-based Fire Dynamics Simulator (FDS) was used to reconstruct fire scene and presume origin of the Seomun market fire that occurred on November 30, 2016, in Daegu Metropolitan City. Comparing result of simulation with testimony of first witness and fire-fighters, it was estimated that the fire occurred outside of the market and sprinkler system worked. First-aid fire fighting was unsuccessful because of retardation of smoke detector activation. Fire-spreading into the building was delayed by the sprinkler system operation. And, it was found that tent covered on the stall accelerated fire spread.

차량방호울타리는 교통사고 발생 시 마지막 안전장치이다. 차량방호울타리의 구조적 성능 이 기대 수준 이상으로 유지가 되어야지만 운전자 혹은 차량 탑승자의 생명을 보호해 줄 수 있게 된다. 단부처리시설은 방호울타리의 끝단에 설치되며 차량 충돌 시 가드레일이 차 량에 관통하는 현상을 방지함과 동시에 충격을 흡수하는 형태의 시설물이다. 이러한 차량 방호울타리의 개발을 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 반복해석을 수행함으로서 다양한 변수에 적절히 대응하는 방호울타리를 개발할 수 있을 것이다.

Road sides safety barrier system is the last safety during traffic accident. The structural performance of a roadside safety barrier should be kept above expectations. It is possible to protect the passenger's life. End treatment part is installed in the end of the barrier it prevents a phenomenon in which for the vehicle for the guardrail during a vehicle collision it is facility of the absorbing of car crashed impact. By repeated analysis through computer simulation for improving the vehicle crash it will be able to develop crash barriers to respond appropriately to various parameters.

디지털 전산모사(computer simulation)는 모든 융합기술 분야에서 실험을 통한 이론 정립에 중요한 역할을 담당하고 있으며, 보간법은 격자위에서의 알고 있는 값을 이용하여 모르는 값을 알아내는 방법론이다. 그러므로 보간 법의 선택은 디지털 전산모사에서 아주 중요한 문제이다. 본 논문에서는 디지털 전산모사 작업에서 사용되는 6종류 의 보간법(Quartic-Lagrangian, Cubic Spline, Fourier, Hermite, PWENO, SL-WENO)의 성능을 비교, 평가한다. 디지털 전산모사의 선형 이류 방정식을 각 방법에 적용함으로써 장단점을 분석하였다. 각 방법론의 성능을 비교하기 위하여, 정확도 계산과 오차 함수를 도입한다. 정확도의 계산은 잘 알고 있는 L1-norm 계산, 분산 계산, 소멸 오차 그리고 전체적인 오차를 시행한다. 고차의 방법론이 효과적이기는 하나 진동 등 기타의 요인이 발생한다.

Computer simulation plays an important role for a theoretical foundation in convergence technology and the interpolation is to know the unknown values from known values on grid points. Therefore it is an important problem to select an interpolation method for digital simulation. The aim of this paper is to compare analysis of interpolation methods for digital simulation. we test six different interpolation methods namely: Quartic-Lagrangian, Cubic Spline, Fourier, Hermit, PWENO and SL-WENO. Through digital simulation of a linear advection equation, we analyse pros and cons for each method. In order to compare performance, we introduce accuracy computing and Error functions. The accuracy computing is used well-known  -norm and the Error functions are dispersion function, dissipation function and total error function. High-order methods well apply to computer simulation, unfortunately, side-effects (Oscillation) happen.

우주공간은 우주의 팽창을 가속화 시키는 것으로 생각되고 있는 암흑에너지, 중력과 물질 생성에 관여하고 있는 것으로 추정되고 있는 암흑물질, 그리고 수소와 헬륨이 분포해 있다. 사람이 인지하여 관측할 수 있는 우주 공간중의 입자의 영역에서, 대부분의 은하 중심인 블랙홀을 공전하고 있는 항성과 그 주위를 공전하는 위성들의 공전을 설명하기 위한 방법으로 뉴튼의 만유인력의 법칙(law of universal gravity)이나, 아인슈타인의 일반 상대성 이론(theory of relativity)이 있다. 우리은하에 속해있는 태양계에서 태양을 타원궤도로 공전하는 수성의 세차운동은 태양과 행성들 사이에서 작용하는 중력과 뉴튼의 중력방정식으로 많을 부분이 설명되지만, 수성의 근일점이 바뀌는 현상인 타원궤도의 축이 100년에 약 43초씩 이동하는 현상을 설명하지 못했다. 아인슈타인은 이를 공간의 왜곡이라는 사실로 풀어냈다. 원뿔 내 구체의 움직임을 해석하는 것은 왜곡된 공간을 운행하는 천체들의 운동을 해석하기 좋은 모델이다. 본 논문에서는 상대성이론 근거하여 천체들의 질량으로 왜곡된 우주공간에서 항성주위를 공전하는 행성의 괘도운동을 원뿔 내 구체의 움직임으로 해석하도록 구현되어 있는 시뮬레이션 프로그램을 이용하는 방법을 보인다. 오픈소스물리학 사이트에서 제공하는 API와 자바의 Swing, 3D 패키지에 있는 API가 시뮬레이션을 위해 사용되었다. 원뿔 내를 운행하는 천체의 다양한 자취추적을 위하여 타원의 근지점, 원지점, 원뿔의 각도, 그리고 두 구체의 거리를 변수로 시뮬레이션 하였으며, 태양계에 속한 다양한 행성들의 운행궤도를 시뮬레이션 할 수 있었다.

The full extent of damage depend greatly on the quick and rational decision making by the incident commander soon after the disaster. The decision that everybody should wait by the captain, not to enter into the ship by the first dispatched incident commander, broadcasting failure have brought about a huge loss of life at Sewol cruise ship incident. Thus this study reviews the training and education system supporting the rational crisis decision making performed by the incident commander to cut off the expansion of disaster which is caused by the failure of the incident situation awareness and the decision making described above.

EQPS (Effluent Quality Predication System)로 간헐 주입 SBR (Sequencing Batch Reactor) 운전 성과를 파악하였다. EQPS는 질산화에 대한 pH 영향을 파악할 수 있는 관계로 질산화를 통해 발생된 산을 중화시키기 위한 가성 소다 필요량 을 파악할 수 있다. SBR 후단에 설치된 화학적 인 제거 시설이 인과 고형물을 제거하는 관계로 질소제거가 간헐 주입 SBR 의 주 목적이다. 동일한 유기물량을 1, 2, 3, 3, 4, 5회로 나누어 주입시키는 경우 3회로 나누어 주입하는 경우 질소제거 효 율은 93.1%로 가장 높고, 5회로 나누어 주입시키는 경우는 77.9%로 가장 낮은 것으로 니타났다. 시뮬레이션은 간헐 주입 횟 수가 증가할수록 MLSS농도가 낮아지는 것을 보여주어 간헐 주입을 사용하는 경우, 최적의 질소제거를 위해서는 질산 화에 대한 평가가 선행되어야 한다. 간헐 주입 SBR에서 유입수 분할 횟수는 시뮬레이션을 통해 파악되어야 한다.

The performance of intermittent feed SBR (Sequencing Batch Reactor) was evaluated by simulator called as EQPS (Effluent Quality Predication System). Since the EQPS can simulate the effect of pH on nitrification, the required amount of caustic soda to neutralize acids produced from nitrification can be estimated. Also, chemical phosphorus removal can be simulated. Since the phosphorus and particulate are removed at chemical phosphorus removal unit followed by SBR, the main objective of intermittent feed SBR is nitrogen removal. Five feeding schedule such as 1, 2, 3, 4, and 5 divided feeds with same organic load were studied and the simulation revealed that the 3 divided feed showed the highest percentage of nitrogen removal as 93.1 %, in contrast that the 5 divided feed showed the lowest percentage of nitrogen removal as 77.9 %. Also, simulation revealed that the higher division of feed, the lower the concentration of MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid) in SBR. Since the MLSS concentration is inversely proportional to the number of feed, the nitrification that is prerequisite of denitrification has to be carefully evaluated when influent to SBR is divided. Before considering the division of influent to maximize nitrogen removal, the number of division has to be determined by simulation before implementing.

새로운 미디어의 부상과 발전은 새로운 정보 혁명을 형성하고 교육 분야로 스며들었고, 이것은 축구 교습이 엄청난 도전에 직면하게 만든다. 축구 교육에서 합리적이고 효과적인 교수법을 선택하는 것은 학생들이 "행복한 스포츠" 분위기 에서 축구 지식과 기술을 배우게 할 뿐만 아니라, 스포츠에 대한 학생들의 관심을 자극하고 평생 체육에 대한 학생들의 의식을 길러줄 수 있다. 현재의 전통적인 교수법과 비교해서 멀티미디어 교수법은 텍스트, 오디오, 그래픽, 애니메이션 및 기타 정보 제공자를 결합하여 교실 분위기를 활성화시키고, 학생들의 학습에 대한 관심을 크게 향상시키며, 교육 내용 을 확대할 수 있다. 강의실 강의는 더 이상 시간과 공간 제한의 대상이 되지 않으며, 이는 강의 효과 등을 향상시킨다. 동시 에, 멀티미디어 교육 방법은 축구 실외 교실의 큰 환경, 체육 교사의 실제 운영 수준 및 기타 요인에 의해 제한된다. 따라서, 본 연구는 MAYA프로그램을 통해 캐릭터와 축구의 움직임을 시뮬레이션하기 위해 멀티미디어 교육 방법의 컴퓨터 시뮬 레이션 기술을 실험 연구를 위한 축구 교단에 적용한다. 멀티미디어 교습에 의해, 운동 재등장이 실현되어, 축구 교습에서 컴퓨터 운동 시뮬레이션의 가치를 검증한다. 이 논문은 MAYA를 통해 수치와 축구 동작을 시뮬레이션하고, 멀티미디어 교육을 통해 동작 반복을 달성하며, 이는 축구 교습에서 컴퓨터 운동 시뮬레이션의 적용을 검증한다.

The rise and development of new media have formed a new information revolution and permeated into the field of education, which makes football teaching face enormous challenges. In football teaching, choosing reasonable and effective teaching metods can not only make students learn football knowledge and skills in the atmosphere of "happy sports", but also stimulate students' interest in sports and cultivate students' consciousness of lifelong physical education. Compared with the current traditional teaching methods, the multimedia teaching method combines text, audio, graphics, animation and other information carriers, enlivens the classroom atmosphere, greatly improves the students' interest in learning, and can expand the teaching content. Classroom Teaching is no longer subject to time and space restriction, which enhances the teaching effect and so on. At the same time, the multimedia teaching method is limited by the big environment of football outdoor classroom, physical education teachers' actual operation level and other factors. Therefore, this study applies the computer simulation technology in the multimedia teaching method to the football teaching for experimental study, in order to discuss the feasibility and timeliness of the teaching method in football teaching; simulates the characters and the football movements through MAYA. By means of multimedia teaching, the movement reappearance is realized, which verifies the value of computer motion simulation in football teaching. Through MAYA, this paper simulates the figures and football actions and achieves the action repetition through multimedia teaching, which verifies the application of Computer Motion Simulation in football teaching.

본 연구는 화재 발생 시 스마트폰 네비게이션 어플리케이션을 이용한 화재 대피 유도 서비스 시스템이 화재대피 시간에 어떤 영향을 미치는지 살펴보고자 하는 연구이다. 컴퓨터 시나리오 시뮬레이션에서 네비게이션 어플리케이션을 사용하였을 때 대피시간이 22초 단축되었고 실증시뮬 레이션 또한 네비게이션 어플리케이션을 사용하였을 때 대피시간이 40초 감소되어 화재 발생 시 피난 시간 단축에 효과적이라는 점을 알 수 있다. 실증 시나리오 시뮬레이션을 한 결과는 피난유도를 실시한 경우가 실시하지 않은 경우보다 피난 종료까지 시간이 39초 더 빠르게 나타났다. 실증 시나리오 시뮬레이션은 피난 경로에 병목현상이 발 생하지 않았고 이로인해 컴퓨터 시나리오 시뮬레이션과 실증 시나리오 시뮬레이션의 대피 완료 소요시간의 차이가 발생하였다. 추후 시나리오 시뮬레이션에 학생실습 연구에 기여할 것이다.

This study examined how the fire evacuation induction service system using a smartphone navigation application in the event of a fire affects the fire evacuation time, and the following conclusions were drawn. 1. The evacuation time was reduced by 22 seconds when the navigation application was used in computer scenario simulation. Even in the demonstration simulation, the evacuation time was reduced by 40 seconds when the navigation application was used. This indicates that the navigation application is effective in shortening the evacuation time in case of fire. 2. As a result of the demonstration scenario simulation, the time until the end of evacuation was 39 seconds faster in the case of evacuation guidance than in the case where it was not conducted. 3. No bottlenecks occurred in the evacuation route during the demonstration scenario simulation. As a result, there was a difference in the time required to complete the evacuation between the computer scenario simulation and the demonstration scenario simulation.