An Investigation of Tidal Currents around the West Coast of Korea Responding to Bottom Roughness and Open Boundary Conditions

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :공과대학 건설환경공학부,2019. 8. Van Thinh Nguyen.The tide around the West Coast of Korea is large and the tidal current is strong and sensitive to tidal elevation. Moreover, since the tidal flow is the main forcing of water circulation around the West Coast of Korea, it is necessary to predict the tidal elevation accurately and find out characteristics of the tide around the West Coast of Korea. In this study, a number of the numerical simulations were carried out to investigate the effect of bottom roughness and open boundary conditions on the tidal elevation around the West Coast of Korea. The well-known open-source model, Telemac-2D, was applied as a simulation tool and three well-known ocean tide models, FES2014, NAO99Jb and TPXO9.1, were used to set the open boundary conditions for the numerical simulations in order to reproduce the tide. Besides, the complicated geometry around the West Coast of Korea influences to tide, so unstructured grid was used to represent the geometry and reflect its effect. The numerical results were calibrated and validated against observation data. It showed a good agreement between simulation results and observation data. Tidal elevation around the West Coast of Korea was evaluated corresponding to bottom friction coefficients, which were set as uniform and local distributions. The numerical results were enhanced when the bottom friction coefficients were applied differently depending on the regions based on the natural bathymetry and coastlines. Sensitivity analyses of tides corresponding to the open boundary conditions were carried out in order to understand the characteristic of the tide around the West Coast of Korea.한국 서해안에서의 조석은 그 크기가 크며, 조류 또한 빠르고 조석에 민감하게 변화하는 특성을 가지고 있다. 게다가 조석은 서해안의 해수 흐름의 주 요인이기 때문에 조석에 대한 정확한 예측과 그 특징의 이해가 필요하다. 본 연구에서는 조도계수와 개방경계조건이 서해안의 조석에 미치는 영향을 살펴보기 위한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 툴로는 오픈소스인 Telemac-2D를 사용하였고, 조석 흐름의 재현을 위한 개방 경계조건을 설정하기 위해서는 동화 조석 모델인 FES2014, NAO99Jb, TPXO9.1 세개의 모델의 데이터로부터 추출된 데이터를 정의하였다. 서해안의 복잡한 지형도 조석에 영향을 미치기 때문에 복잡한 지형의 표현과 그 영향을 고려하기 위해 비정규격자체계를 사용하였다. 수치 해석 결과는 관측자료를 통해 보정 및 검증하였다. 관측자료와 비교하였을 때 수치 해석을 통해 생성된 조석은 관측 자료와 잘 부합하였다. 계산 영역에 동일한 값의 마찰계수가 적용된 것과 지역에 따라 다르게 적용한 경우에 서해안에 발생하는 조석에 대하여 평가하였다. 해석 결과 수심과 지형적 특성을 고려하여 마찰 계수를 다르게 적용한 경우 해석 결과가 향상됨을 확인할 수 있었다. 서해안에서의 조석 특성을 파악하기 위하여 개방 조건에 따라 변화하는 조석의 민감도 분석을 수행하였다.CHAPTER 1. INTRODUCTION 1 1.1 Introduction 1 1.2 Necessity and Objective 3 1.2.1 Necessity 3 1.2.2 Objective of this Study 4 CHAPTER 2. THEORETICAL BACKGROUND 6 2.1 Literature Review of Numerical Simulation of the Tide and Tidal Current in the Yellow Sea and the East China Sea 6 2.2 Model Description 9 2.2.1 Numerical Model Equations 9 2.2.2 Bottom Friction 11 2.2.3 Coriolis Force 12 2.2.4 Turbulence Modeling (k-ε model) 12 2.2.5 Boundary Condition 14 2.3 Tide 15 2.4 Tide Model 16 CHAPTER 3. METHODOLOGY 26 3.1 Computation Domain 26 3.2 Boundary Condition 29 3.3 Bottom Friction 29 CHAPTER 4. RESULTS 32 4.1 Tidal Elevation 32 4.2 Type of Tide 51 CHAPTER 5. SENSITIVITY ANALYSIS 53 5.1 Response to Individual Boundary Forcing 53 5.2 Response to the Tidal Amplitude at the Open Boundary 58 CHAPTER 6. CONCLUSION 66 REFERENCES 68Maste

에탄 산화탈수소화반응을 통해 에틸렌을 생산하기 위한 혼합금속산화물 촉매 개발

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 화학생물공학부, 2017. 8. 김병수.The increasing demand for light olefins and the changing nature of upstream feedstock boosted up the substantial research activity into the development of alternative process routes. Ethylene is one of the most widely required primary building blocks for the preparation of value-added chemical products (e.g., polyethylene, ethylene oxide, ethylene glycol, styrene, vinyl acetate monomers, and polyvinyl chloride etc.) and many other intermediate products in current society. A steam cracking method, under high temperature pyrolysis in the presence of diluting steam, is the most settled industrial process for the manufacture of ethylene. Feedstocks for the steam cracking method have mostly been naphtha and natural gases in this process. Currently the basic feedstock for steam cracking has only shifted to ethane in the last decade, thus leading to attractive production costs. It should be noted that the emerging availability of shale gas will remarkably shift the overall petrochemical industry towards processes that use light alkanes to production of ethylene. The increase in the price of crude oil, in particular, and the availability of ethane from shale gas, has led to the interest in alternative processes for ethylene production, such as oxidative dehydrogenation of ethane (ODHE). This process offers diverse advantages, thus it has been attracting considerable attentions as a subject of substantial research activities. However, the lack of suitable catalysts that combine high activity and selectivity has prevented their industrial realization so far. In an attempt to develop efficient catalyst for the reaction, both the exterior and interior design of active catalysts was performed as below: Ni-Nb-O mixed oxide embedded on CexZr1-xO2 (denoted herein as Ni-Nb-O/CexZr1-xO2), which is a concept of exterior design, were designed based on the insights into reaction pathways. Compared with using Ni-Nb-O alone, the introduction of CexZr1-xO2 to the Ni-Nb-O active catalyst contributes on suppressing the formation of byproducts (CO, CO2, and CH4) at relatively high reaction temperature (450 °C). The increased reaction temperature also leads to an enhancement of ethane conversion (~55%) and subsequent increase in the production of ethylene (6.3 μmolgactive cat-1 s-1), compared to that of conventional Ni-Nb-O catalyst (1.5 μmolgactive cat-1 s-1). Relevant control tests and the electrochemical tests suggest that the promotion effect of CexZr1-xO2 additive is attributed to the compensation of lattice oxygen from CexZr1-xO2 into the lattice oxygen vacancy in Ni-Nb-O active catalysts, which originates from consumed lattice oxygen during the ethane conversion. Ce-incorporated MoVTeNbO, which is a concept of interior design, was designed to improve catalytic activity with exhibiting almost 100% ethylene selectivity from ODHE process. In this study, the effect of Ce in MoVTeNbO was intensively characterized. Activation temperature (600 °C) and amount of Ce atom (0.1 atom%) are optimized as attempts to maximize the ratio of reactive phase, M1 phase (unique structure for Mo-V based mixed metal oxide), for the selective production of ethylene. As a result, the Ce-incorporated MoVTeNbO catalyst exhibited comparable ethylene yield (~60 %) with reducing reaction temperature (~50 °C) during the ODHE process, compared to pure MoVTeNbO catalyst. Results of physicochemical characterizations suggest that the improved catalytic performance of Ce-incorporated MoVTeNbO should corresponds with the location of Ce atoms in the lattice structure of M1 phase MoVTeNbO, and subsequent improvements in redox property of active sites.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Current practice: Steam cracking and oxidative dehydrogenation of ethane 1 1.1.1 Steam cracking 1 1.1.2 Oxidative dehydrogenation of ethane 2 1.2 Single and paired-electron process for ODHE 6 1.3 Active sites for the ODHE of ethane 9 1.4 Parameters for determining activity and selectivity 10 1.4.1 Metal-oxygen bond strength 10 1.4.2 Rjole of O- and O2- 11 1.4.3 Desorption and re-adsorption of ethane 11 1.5 Objective 13 Chapter 2. Enhanced ethylene productivity by promotion of lattice oxygen in Ni-Nb-O/CexZr1-xO2 composite for oxidative dehydrogenation of ethane 14 2.1 Introduction 14 2.2 Experimental 17 2.2.1 Preparation of catalysts 17 2.2.2 Characterizations 18 2.2.3 Electrochemical tests 19 2.2.4 Catalytic reaction tests 20 2.3 Results and discussion 22 2.3.1 Catalyst characterizations 22 2.3.2 Catalytic performance in the ODH of ethane 24 2.3.3 Electrochemical tests 28 Chapter 3. Development of Ce-doped MoVTeNbO catalyst for low temperature oxidative dehydrogenation of ethane with almost 100% ethylene selectivity 47 3.1 Introduction 47 3.2 Experimental 50 3.2.1 Preparation of catalysts 50 3.2.2 Characterizations 50 3.2.3 Catalytic reaction tests 51 3.3 Results and discussion 53 3.3.1 Effect of heat treatment under nitrogen after M2 phase dissolution 53 3.3.2 Effect of Ce doping amount 54 Chapter 4. Summary and Conclusions 66 Bibliography 68 국문초록 74 List of publications 78Docto

1000BASE-T를 위한 저전력 에코 제거기와 채널 등화기 설계

Thesis (master`s)--서울대학교 대학원 :전기공학부,2000.Maste

Design and shuttling method for implementing scalable ion trap array

학위논문 (박사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·정보공학부, 2021. 2. 조동일.Abstract Design and shuttling method for implementing scalable ion trap array Minjae Lee Department of Electrical and Computer Engineering The Graduate School Seoul National University Quantum information processing (QIP) is expected to bring innovation in various technology fields by overcoming the limitations of the current classical information technology. An ion trap is a device to capture charged particles using electromagnetic fields, which can be used as a QIP platform by using the energy state of the captured ions as a qubit. The ion trap has a longer coherence time compared to other QIP platforms, thus can be used as a key device for realizing quantum computing and long-distance quantum communication. For the practical use of QIP, it is necessary to utilize thousands of qubits simultaneously, thus it is necessary to implement a scalable large-scale ion trap array structure with separated areas with different roles. A micro-electromechanics systems (MEMS)-fabricated ion trap is considered to the most appropriate production method for implementing large-scale ion trap array structure due to its high integrability and producibility. In order to operate a large-scale ion trap array, it is necessary to develop a method to move ions between separate areas. In this paper, an optimization method to design the junction structure that divides the zones between ion traps, a voltage set design method to move ions, and building a DAC system to input voltage sets are described. Through the technologies secured above, an ion shuttling experiment system is established, and ion shuttling experiment of reciprocating ion for 1920 μm distance is shown. (This research was supported by Samsung Research Funding & Incubation Center of Samsung Electronics under Project Number SRFC-IT1901-09.) and by the MSIT (Ministry of Science and ICT), Korea, under the ITRC (Information Technology Research Center) support program (IITP-2020-2015-0-00385) supervised by the IITP (Institute for Information & Communications Technology Planning & Evaluation.)양자 정보 기술은 현재의 고전 정보 기술이 가진 한계들을 극복하여 다양한 기술 분야에서 큰 혁신을 가져오리라 기대되고 있다. 이온트랩 (Ion trap)은 전자기장을 이용하여 전하를 띈 입자를 포획하는 장치로, 포획된 이온의 에너지 준위 (Energy state)를 큐비트로 사용하여 양자 정보 처리 플랫폼으로서 활용이 가능하다. 이온트랩은 다른 양자 정보 처리 플랫폼들에 비해 긴 가간섭성 시간 (Coherence time)을 가지고 있어 양자 컴퓨팅 및 장거리 양자 통신 구현을 위한 핵심 장비로서 활용될 수 있다. 향후 양자 정보 기술의 실용화 단계에서는 수 천개 이상의 큐비트들을 활용할 필요가 있으며, 이를 위해서는 역할별로 분리된 구역을 지닌 확장 가능한 (Scalable) 대규모 이온트랩 어레이 구조를 구현하는 것이 필요하다. 미세전자기계시스템 (MEMS) 기반 이온트랩은 높은 집적성과 생산성을 지녀, 확장 가능한 대규모 이온트랩 어레이 구현에 가작 적합한 제작 방식으로 여겨진다. 대규모 이온트랩 어레이의 운용을 위해서는 분리된 각 구역간 이온을 이동시키기 위한 기술을 개발할 필요가 있다. 본 논문에서는 이온트랩 간 구역을 나누는 교차로 구조 최적화 설계기술과 이온을 이동시키기 위한 전압 세트의 설계기술, 그리고 목표 전압 세트를 입력하기 위한 DAC 시스템 제작에 대하여 설명한다. 위에서 확보한 기술들을 통해 이온 셔틀링을 위한 실험 시스템을 구축하고 이를 통해 이온의 1920 µm 거리의 왕복 셔틀링 실험이 가능함을 보인다. (본 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 대학ICT연구센터지원사업 (IITP-2020-2015-0-00385) 및 삼성전자 미래기술육성센터 (SRFC-IT1901-09)의 지원을 통해 진행되었음)제 1 장 서 론 1 제 1 절 양자 정보 기술과 큐비트 1 제 2 절 단일 이온을 이용한 큐비트와 이온트랩 4 제 3 절 Paul trap의 발전과 MEMS 평면 이온트랩의 도입 7 제 4 절 대규모 이온트랩 어레이 구현의 필요성 및 과제 12 제 5 절 논문의 구성 14 제 2 장 실험의 설계 16 제 1 절 평면 이온트랩의 구조 16 제 2 절 Junction 이온트랩의 특성 22 제 3 절 유전 알고리즘 기반 설계 기술 24 제 4 절 이온 포획 시의 electrical potential 특성 28 제 5 절 이온트랩 실험 환경 특성 34 제 6 절 이온트랩 실험 환경 특성 36 제 7 절 DAC 설계의 필요성 43 제 3 장 시뮬레이션 및 실험 준비 45 제 1 절 최적화된 Junction 구조 도출 구현 45 제 2 절 Junction ion trap 제작 52 제 3 절 장거리 셔틀링을 위한 전압 세트 구현 56 제 4 절 32채널 DAC 입력 시스템 구현 65 제 4 장 이온 셔틀링 실험 70 제 1 절 DAC 시스템 성능 확인 70 제 2 절 이온 셔틀링 확인 74 제 3 절 이온 셔틀링 시 전기장 특성 실험 77 제 5 장 결론 및 향후 연구 방향 79 제 1 절 결론 79 제 2 절 향후 연구 방향 81 참고문헌 83 Abstract 90Docto

광촉매 물산화 반응에 사용되는 질소도핑 이산화티탄의 제조 및 특성 연구

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부(에너지환경 화학융합기술전공), 2012. 2. 이종협.It is well known that green plant can harvest the solar light most efficiently among all of organic and inorganic materials in the earth. The green plant can evolve oxygen from water under the irradiation of solar light and it can also produce hydrocarbons from carbon dioxide with protons received by water oxidation under the dark condition, which are called photosynthesis. To mimic the natural photosynthesis that occurs in green plants, many researchers have been trying to develop an artificial photosynthesis system as an alternative energy producing system for converting solar energy into other energy sources. Developments that enable this conversion are a subject of great interest for the future. The most important part for developing an artificial photosynthesis system is the oxygen evolution reaction. The performance of the artificial photosynthesis system is strongly dependent on the amount of evolved oxygen and protons. Thus, fabrication of photocatalyst having high photocatalytic activity on water oxidation under the irradiation by solar light is a requisite to enhance the whole performance of this system. TiO2 nanomaterials have attracted considerable interest due to their outstanding photocatalytic properties on water oxidation theoretically. Many researches to improve its photocatalytic activity on water oxidation have been proceeding actively. Especially, an intense research activity has been recently devoted to the preparation and characterization of titanium dioxide (TiO2) materials doped with nonmetal impurities. The goal is to produce an active photocatalyst which can work under visible light, rather than UV irradiation, so that sunlight can be more efficiently used in photocatalysis. One of the most promising and widely investigated systems in this respect is nitrogen-doped titanium dioxide, N-TiO2, which shows a significant catalytic activity in water oxidation performed under visible light irradiation. The studies referred to herein, containing characterization of N-TiO2 photocatalytic materials for the effective utilization of solar light, with a focus on finding the optimum band structure and the effect of shape of N-TiO2 nanoparticle corresponding to the water oxidation reaction. The findings show that nitrogen atom is clearly incorporated into the TiO2 framework. The photocatalytic activity of the N-TiO2 is increased compared to pure TiO2 (anatase) under the irradiation of the visible light. The concentration of nitrogen dopant could be readily adjusted by controlling the temperature of ammonia treatment. The value of Eg tends to become narrower with increasing amount of nitrogen dopant in N-TiO2 nanoparticle due to the increase in excess electrons in the design of a strong n-type semiconductor. A N-TiO2 having 2.8 atomic % of nitrogen dopant showed outstanding performance on the oxygen evolution reaction from water under the irradiation of visible light, compared to other photocatalysts, including pure anatase TiO2. Finally, 2.8 atomic % of N-TiO2 nanoparticles with controlled particle shapes, such as sphere and long ellipsoidal rods with a high aspect ratio (high AR), were compared to examine the effect of the shape of N-TiO2 particles. It is well known that the properties of anatase TiO2 crystals are largely determined by exposed external surfaces such as {001} and {101}. A high percentage of reactive facets in photocatalysts by crystal facet engineering have been actively pursued due to the competitive advantages in optimizing photocatalytic reactivity and selectivity. It was observed that the surface of N-TiO2 nanorod has much larger amount of {101} and {001} facets than those of sphere-shape nanoparticles. Furthermore, time-resolved photoluminescence was carried out to directly evaluate the life time of the photo-induced holes from N-TiO2 nanoparticles. The result showed that time decay of the N-TiO2 nanorod is slower than that of nanosphere, meaning that more chances to convert water molecules to oxygen are given to nanorod than nanosphere. Thus, we concluded that the synergic effect of exposed specific facets having high reactivity and longer lifetime of photo-generated holes from extended space charge region of N-TiO2 nanorod resulted in the outstanding conversion efficiency in oxygen evolution compared with nanosphere. The findings reported herein describe an innovative route to harvesting energy by mimicking natural photosynthesis, and is independent of fossil fuels.녹색식물은 지구상에 존재하는 모든 유기물들과 무기물들 중에서 가장 태양빛을 효율적으로 사용한다고 알려져 있다. 녹색식물은 광합성작용을 통해서 에너지를 얻게 되는데, 명반응에서는 물이 산화되어 산소를 발생시키고 암반응에서는 명반응으로부터 발생된 수소이온과 전자를 사용하여 이산화탄소를 연료의 일종인 탄화수소로 전환시킬 수 있다. 많은 과학자들은 이러한 녹색식물의 광합성작용을 모방하여 태양에너지를 다른 에너지원으로 전환시킬 수 있는 인공광합성 시스템을 개발하고자 노력해왔다. 이러한 태양에너지 전환작용 가능성은 가까운 미래에 녹색성장을 동반한 대체에너지 시장을 변화시킬 수 있는 큰 역할을 할 것이라고 기대된다. 인공광합성을 개발하는 데에 있어서 시스템의 효율에 가장 큰 영향을 줄 수 있는 부분은 물로부터 산소를 발생시키는 반응이다. 인공광합성 시스템의 성능은 전체 시스템의 메커니즘 중 첫 번째 반응단계인 명반응 (물 → 산소 + 수소이온) 의 효율에 크게 의존한다. 따라서, 전반적인 시스템의 효율을 높이기 위해서는 태양에너지 빛을 받아서 높은 효율로 물을 산화시킬 수 있는 광촉매의 개발이 굉장히 중요한 요소로 주목받고 있다. 이산화티탄 (TiO2) 기반의 나노 물질은 가장 널리 사용되는 광촉매 물질로서 이론적으로 물을 산화시킬 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 이산화티탄의 물산화반응에 대한 광촉매적 활성을 향상시키기 위한 여러 시도들이 활발히 진행되어 왔다. 그 중에서도 비금속 이물질을 도핑시킨 이산화티탄의 제조와 특성분석에 대한 연구가 집중적으로 진행되고 있다. 비금속 도핑을 하는 목적은 보다 효율적으로 태양빛을 광촉매에 사용하기 위해서 자외선보다는 가시광선영역을 활용하기 위함이다. 이런 측면에서 가장 혁신적이고 널리 알려져 있는 물질은 질소가 도핑된 이산화티탄 (N-TiO2)이다. 이 물질은 가시광선 조사조건에서 물을 효율적으로 분해시킬 수 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 효과적인 태양빛 활용을 위한 N-TiO2에 대한 특성분석을 수행한 내용을 수록하고 있으며, 물로부터 산소를 발생시키는 산화반응에 적합한 밴드갭 에너지를 제시하였고 N-TiO2 나노입자의 형태에 따라서 반응성이 어떻게 달라지는지에 대해 집중 분석하였다. 합성된 N-TiO2에서 질소원자가 TiO2 격자내에 잘 도핑 된 것을 확인하였으며, 가시광선 조건하에서 N-TiO2가 순수한 TiO2 보다 광촉매 활성이 월등히 좋다는 결과를 얻었다. 이 때, 암모니아 열처리 온도에 따라서 질소 피치환도핑원자들의 농도가 조절되었다. 강력한 n-타입 반도체의 설계로 인해 발생된 과잉 전자 때문에 N-TiO2의 질소함량이 증가할수록 밴드갭에너지가 줄어드는 것을 확인하였다. 결과적으로, 2.8 atomic %의 질소 피치환도핑원자를 지녔을 때의 N-TiO2가 산소발생 반응에서 가장 뛰어난 활성을 보임을 증명하였다. 마지막으로, 2.8 atomic %의 N-TiO2 나노입자의 모양을 구와 막대형태로 제조하였고, 그 모양이 광촉매의 활성에 어떠한 영향을 줄 수 있는지에 대해서 알아보고자 하였다. 일반적으로 anatase 상의 TiO2 표면결정상은 (001) 과 (101)로 이루어져 있다. 최근 들어 표면결정공학의 일부분으로서 광촉매에서 반응성이 좋은 표면결정상을 많이 드러나는 TiO2 입자를 제조하는 것이 광촉매적 활성과 선택도를 최적화시키는 데에 있어서 경쟁력 있다는 보고가 계속되고 있다. 본 학위논문의 연구내용에서는 N-TiO2 나노막대는 나노구보다 (101) 과 (001) 표면결정상이 표면에 훨씬 많이 노출되어 있음을 밝혔다. 또한 광여기된 전자의 수명시간을 측정해 본 결과 나노막대가 나노구보다 그 수명이 더 긴 것으로 나타났으며, 산소를 발생시키는 물산화반응에 더 유리하다는 결론을 얻게 되었다. 따라서, 이 두 가지 장점을 가진 질소도핑 나노막대가 가시광선 응답형 광촉매로서 구형태보다 물산화반응에 훨씬 유리하다는 것을 증명하였다.Maste

Koreas Growth Strategy through Building an Innovative Cluster Ecosystem

Porter(1990)의 국가 경쟁우위(Competitive Advantage of Nations) 이후, 국가산업 발전의 중요한 도구로서 클러스터 정책이 널리 활용되었다. 그리고 그 개념은 국제화가 진전됨에 따라, 단순한 일정 지역의 클러스터에서 지역연계 클러스터로, 인접 국경지역을 아우르는 국제연계 클러스터로, 그리고 국경에 관계없이 어디든 연계하는 글로벌연계 클러스터로 진화하고 있다. 그러나 최근에는 4차 산업혁명, 생태시스템 등으로 인해 패러다임 전환(paradigm shift)이 필요해졌고, 드디어 새로운 사이버연계 클러스터(Cyber-connected cluster)의 개념이 필요하게 되었다. 이는 가상공간의 플랫폼을 활용하여 IT, 바이오, 항공우주 등 각기 다른 특성의 산업분야 클러스터가 서로 융합하여 경쟁력을 향상시키고 새로운 부가가치를 창출하는 것이다. 또한, 생태시스템의 개념이 도입되어 지속성장과 혁신이 자연스럽게 창출될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 이러한 사이버연계 클러스터의 구축 전략을, ABCD 전략모델을 활용하여 제시하고 이를 통한 일자리 창출 등 새로운 성장전략을 제시하고자 한다.Since Porter (1990)s The Competitive Advantages of Nations, cluster policy was widely used as an important tool for national industrial development. And as the globalization progresses, the concept evolves from a simple cluster to a regionallinking cluster, to an international-linking cluster that spans the border region, and to a global-linking cluster that connects anywhere, regardless of borders. In recent, however, paradigm shift has become necessary due to emergence of the fourth industrial revolution and ecological system, and finally the concept of a new cyber-connected cluster becomes necessary. This is to utilize the virtual space platform to integrate different industrial clusters, such as IT, bio, and aerospace, to enhance competitiveness and create new added value. In addition, the concept of ecological systems should be introduced to enable sustainable growth and innovation to be created naturally. In this study, we propose a new growth strategy of economic growth and job creation by presenting the strategy of cyber-connected cluster using ABCD strategy model

Adaptive Row Major Order: a Performance Optimization Method of the Transform-space View Join

색인이란 원공간 상의 공간 객체들을 변환공간 상의 크기가 없는 점들로 변환하여 색인한 후에 이들을 다루는 구조로, 이를 활용하는 조인 알고리즘은 크기가 없는 점들을 다루기 때문에 최적화가 상대적으로 단순하다는 장점을 가진다. 하지만, R 트리와 같은 원공간 색인에는 적용될 수 없는 단점을 가진다. 이러한 단점을 해결하는 방법으로 저자들 은 변환공간 뷰라는 개념을 사용하여 두 원공간 색인들을 변환공간에서 조인하는 변환공간 뷰 조인 알고리즘(transform-space view join algorithm)을 제안한 바 있다. 여기서 변환공간 뷰(transform-space view)란 원공간 색인에 대한 가상의 변환공간 색인으로서 이미 구축된 원공간 색인을 구조적으로 변경하지 않고서도 가상의 변환공간 색인으로 해석하여 원공간 색인이 변환공간에서 조인될 수 있게 한다. 변환공간 뷰 조인 알고리즘에서 디스크 페이지 액세스 순서는 공간 채움 곡선에 의해 결정되는데, 이는 조인 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 변환공간 뷰 조인 알고리즘을 최적화 하는 방법으로 새로운 공간 채움 곡선인 적응형 행 기준 순서(adaptive row major order: ARM order)를 제안한다. 적응형 행 기준 순서는 주어진 버퍼 크기에 따라 디스크 페이지 액세스 순서를 적응적으로 조정하여 원패스 버퍼 크기(한 페이지 당 한번의 디스크 액세스를 보장하는 최소 버퍼 크기)와 디스크 액세스 횟수를 크게 줄인다. 정형적인 분석과 실험을 통하여 적응형 행 기준 순서를 사용하는 변환공간 뷰 조인 알고리즘의 우수성을 보인다. 실험 결과, 다른 공간 채움 곡선을 사용하는 변환공간 뷰 조인 알고리즘과 비교하여 적응형 행 기준 순서는 원패스 버퍼 크기를 최대 21.3배 줄이고, 디스크 액세스 횟수를 최대 74.6% 줄인다. 또한, R 트리를 원공간에서 조인하는 알고리즘들과 비교하여 원패스 버퍼 크기를 최대 15.7배 줄이고, 디스크 액세스 횟수를 최대 65.3% 줄인다.22kc

ONC RPC 표준을 지원하는 Java RPC의 설계 및 구현

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Transformation-based Spatial Partition Join

공간 조인이란 주어진 공간 관계를 만족하는 공간 객체의 쌍들을 찾는 질의이다. 본 논문에서는 원공간상의 데이타를 이용하여 색인을 사용하지 않고 변환 공간(transform space) 상에서 공간 조인을 수행하는 새로운 알고리즘인 변환기반 공간 파티션 조인(transformation-based spatial partition join)을 제안한다. 기존 알고리즘들은 원공간(original space) 상에서 크기를 가지는 공간 객체를 다루기 때문에 공간 객체들의 복제를 필요로 하거나 상대적으로 공간 파티션이 복잡하여 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이에 반해 제안하는 알고리즘은 원공간 상의 크기를 가지는 공간 객체를 변환공간 상의 크기를 가지지 않는 점 객체로 별도의 추가비용 없이 변환 해석한 후에 공간 조인을 수행하기 때문에 공간 객체들의 복제가 필요 없고, 공간 파티션이 단순하여 성능이 향상되는 장점을 가진다. 다양한 실험을 수행한 결과, 제안하는 변환기반 파티션 조인은 기존 조인 알고리즘들과 비교하여 수행 시간 측면에서 20.5∼38.0% 더 우수한 성능을 보인다.22kc

Spatial Join based on the Transform-Space View

공간 조인이란 서로 겹치는 관계를 가지는 공간 객체의 쌍들을 찾는 질의이다. 색인 기반 공간 조인에는 원공간 색인인 R 트리가 널리 사용된다. 원공간 색인이란 원공간상에서 표현된 공간 객체를 색인하는 구조로, 이를 활용한 조인은 크기를 가지는 공간 객체를 다루기 때문에 정형적인 방법이 아닌 휴리스틱에 의존하는 단점을 가진다. 반면, 변환공간 색인은 원공간 상의 공간 객체를 변환공간 상의 크기가 없는 점 객체로 변환하여 색인한 후에 이들을 다루기 때문에, 이를 활용한 공간 조인은 상대적으로 단순하고 정형적인 방법을 사용하는 장점을 가진다. 그러나, 이 방법은 R 트리와 같이 원공간 객체를 색인하는 원공간 색인에는 적용될 수 없는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 이 두 방법의 장점만을 취하는 새로운 방법을 제안한다. 즉, 변환공간 뷰(transform-space view)라는 새로운 개념과 이를 사용한 공간 조인 알고리즘인 변환공간 뷰 조인 알고리즘(transform-space view join algorithm)을 제안한다. 변환공간 뷰란 원공간 색인에 대한 가상의 변환공간 색인으로서, 이미 구축된 원공간 색인을 구조적으로 변경하지 않고서 별도의 추가비용 없이 가상의 변환공간 색인으로 해석할 수 있게 한다. 실험 결과, 변환공간 뷰 조인 알고리즘은 R 트리를 원공간에서 조인하는 알고리즘들과 비교하여 디스크 액세스 횟수 측면에서 최대 43.1%까지 더 좋은 성능을 보인다. 본 논문의 가장 중요한 공헌은 R 트리와 같이 널리 사용되는 원공간 색인을 변환공간 뷰라는 새로운 개념을 통하여 변환공간에서 해석하여 사용할 수 있음을 보인 것이다. 우리는 이 새로운 개념이 다양한 공간 질의 처리 알고리즘들이 변환공간에서 새롭게 개발될 수 있는 프레임워크를 마련했다고 믿는다.22kc