대한산업공학회/한국경영과학회 1992년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 울산대학교, 울산; 01월 02일 May 1992
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pp.393-402
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1992
살상면적을 이용한 기존의 효과분석방법론 SQ2는 표적중심점을 조준점으로 하여 사격하는 것으로 가정하고 있다. 본 연구에서는 조준점 좌표에 관계없이 표적의 피해확률을 계산할 수 있는 효과분석방법론 MOSSE를 소개한다. MOSSE는 조준좌표에 관계없이 표적의 피해확률을 계산할 수 있다.
본 논문에서는 나노영역의 고해상도 도핑 농도 측정 장비 개발을 위해 공핍 근사 조건하 복잡한 계산 영역에서 공핍 영역을 간단히 계산할 수 있는 방법을 개발하였다. 개발된 공핍영역 계산 방법은 유한요소법을 이용한 적응분할 포아송 방정식 해석기를 사용하여 대전된 영역의 경계에서 전위가 0인 등고선과 일치하도록 하여 계산하는 방법이다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위해 계산된 대전영역 및 전위분포가 공핍영역의 정의에 맞는지 확인하였으며, pn 접합에서의 공핍영역 깊이 및 MOS 구조에서 정전용량을 계산하여 비교해 본 결과 이론치와 정확히 일치함을 알 수 있었다. 이러한 Pn 접합 및 MOS 에서 공핍영역 계산 검증을 바탕으로 나노영역의 탐침을 장착한 SCM에서 전압에 따른 실리콘 내의 공핍영역 모양과 전위를 분석하여, 정전용랑 모델링을 하였으며, 이로부터 CV 곡선과 SCM의 출력인 dC/dV곡선을 계산하였다.
송신 심볼점과 동일한 확률분포 모양을 갖도록 수신단에서 무작위로 발생시킨 N개의 랜덤 샘플에 대한 확률밀도함수와, 시스템 출력샘플들에 대한 확률밀도함수 사이의 ED 를 기반으로 설계된 블라인드 적응 시스템은 수렴에 이르렀는지 평가하거나 최소 ED 평가를 위해 매 샘플시간 마다 ED 값을 계산한다. 그런데 이 ED 값 추정은 블록 데이터 계산방식으로서 계산량이 많다는 문제점을 지니고 있다. 이 논문에서는 과도한 계산량을 줄일 수 있는 방법으로서 현재 샘플 시간의 ED 값과 다음 샘플 시간의 ED 값 사이의 관계와 다음 샘플시간의 ED 값 계산에 현재 계산된 ED 값을 활용할 수 있는 반복적 ED 추정방법을 제안하였다. 기존의 블록 처리 ED 방법은 계산량 $O(N^2)$을 가지는데 반해 반복적 ED 방법은 계산량 O(N)을 가지며, 시뮬레이션 결과에서 두 방식이 정확히 일치하는 추정결과를 산출하였다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 많은 통신 시스템에서 사용되고 있다. 기존 SPW 방법에서 반복처리로 인한 시간 소요를 단축하기 위하여 계산량 감소를 위한 phase weighting의 계산량 감소 방법을 제안한다. 낮은 복잡도의 phase weighting으로 OFDM 신호의 PAPR(Peak-to-Average-Power Ratio)을 줄이는 방법은 주기적인 sequence들의 DFT(Discrete Fourier Transform)의 성질을 이용한다. PAPR은 적은 계산량을 갖는 phase weighting 방법에 의해 능률적으로 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과, 기존 방식들과 비슷한 PAPR 저감 효과를 갖는다는 것을 보여준다. 제안한 기술은 두 개의 phase factor로 PAPR을 2.15 dB 줄일 수 있고 4개의 phase factor들로 PAPR을 3.95 dB 줄일 수 있다. 계산량 분석에서 phase weighting 방법이 계산량을 매우 감소시킨다.
본 논문에서는 기존의 고속 유클리디언 거리 변환법을 개선한 새로운 계산 방법을 제안한다. 기존의 고속 유클리디언 거리 변환법이 가지고 있는 단점인 특징점의 수에 비례하여 계산량이 늘어나는 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 특징점들 중에서 비특징점과 4방향으로 연결되어 있는 특징점만을 이용하여 보로노이 다이어그램을 계산함으로써 유클리디언 거리 변화도(Euclidean distance map)의 계산 시간을 기존의 방법보다 평균 40%로 감소시켰다. 본 논문에서 제안한 방법의 효율성을 검증하기 위해서 크기의 바이너리 영상 16장에서 대해서 기존의 방법과 제안한 방법으로 똑같이 유클리디언 거리 변화도를 계산하여 계산 시간을 비교함으로써 그 효능을 입증하였다.
홍수추적 모형의 적절성을 결정하는 중요한 요소 중 하나는 모형의 매개변수이다. 특히 자연하천에 관한 부정류 계산모형의 매개변수인 조도계수는 하상재료의 특성에 따라 좌우되는 표피마찰뿐만 아니라 하상의 굴곡 등 단면형의 변화에 따른 형상손실 및 하천의 사행에 따른 손실 효과 등을 포괄적으로 내포하고 있기 때문에 모든 하천구간에 대하여 일반적으로 적용할 수 있는 조도계수의 값을 하나로 결정하기는 어렵다. 또한 조도계수는 흐름조건, 즉 유량 또는 수위의 변화에 따른 가변성을 갖고 있기 때문에, 흐름이 시간 및 공간적으로 변화하는 부정류 계산모형에 있어서는 더욱 그러하다. 그러므로 본 연구에서는 조도계수의 가변성과 다수 지점의 관측치를 고려한 모형보정의 결과로부터 얻은 파레토 최적화와 최소최대 후회도 방법(Minimax regret approach, MRA)을 결합하여 부정류 계산모형의 안정적인 매개변수를 선정할 수 있는 방법을 제안하였다. 여러 지점의 관측치를 고려한 모형의 보정은 다목적 최적화 문제로서, 여러 지점에 대한 가중치를 결합하여 얻은 하나의 목적함수에 대하여 여러 번의 개별 최적화를 수행함으로써 다수의 파레토 최적해들을 구할 수 있는 통합접근법을 적용하였다. 이때 유량에 따른 조도계수의 가변성을 나타내는 두 개의 매개변수로 구성된 관계식을 이용하여 두 구간에 대한 매개변수들을 모형의 추정 대상 매개변수로서 최적화하였다. 이 후 각기 다른 홍수사상에 대해 보정과 검증을 수행하였으며 각각에 대한 평가지표의 후회도를 정량화하였고 최종 안정적인 매개변수를 추정하기 위해 MRA를 이용하여 종합적인 순위를 도출하였다. MRA는 완전히 불확실한 의사결정 상황에서 유용한 방법으로 알려져 있는데 가장 나쁜 순위가 가장 좋은 것을 선택할 수 있게 하는 보수적인 의사결정기법이다. 계산결과 추정된 모형의 가변조도계수와 그로부터 얻은 두 개 지점에서의 평가지표인 RMSE는 두 지점에 대한 가중치의 조합에 따라 선택되는 매개변수 값에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 수문 및 수리모형의 다수의 관측지점의 자료를 이용한 매개변수 산정문제에 있어서 안정적인 해를 도출할 수 있다.
본 논문에서는 결함접지구조와 포토닉 밴드갭과 같은 주기구조가 삽입된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 대하여 기술한다. ${\lambda}$/4 전송선로 이론을 이용한 계산하는 종래 방법을 고찰하고, 이 방법에 의한 계산 결과가 주파수 의존성이 커서 신뢰도가 낮다는 문제점을 제시한다. 균일한 유전체 기판에 구현된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 적용되는 해석적인 방법을 주기구조가 결합된 전송선로에서도 적용될 수 있음을 보인다. ${\lambda}$/4 전송선로 방법과 대신 해석적 방법으로 특성 임피던스를 구하고, 후자의 결과가 주파수에 관계없이 비교적 고정된 값을 가짐을 제시한다. 또한 종래에 특성 임피던스 계산 사례가 없었던 PBG 구조를 지닌 전송선로에 대해서도 특성 임피던스를 계산한다. 시뮬레이션뿐만 아니라 직접 제작하여 측정한 S-파라미터로부터 각각 특성 임피던스를 계산하고 서로 비교하여 상당히 유사함을 보인다. 그리고 이를 통하여 해석적 방법에 의한 특성 임피던스의 결정 방법이 DGS와 PBG와 같은 주기구조가 결합된 전송선로의 특성 임피던스 계산에 잘 적용될 수 있음을 보인다.
환경의 변화에 관계없이 옥수수의 생육기간을 정확히 표시할 수 있고, 옥수수의 조만생을 구분하는데 적합한 GDD의 계산방법을 찾기 위하여 1979년과 1984년 및 1985년의 3년간에 파종기를 달리하여 단교잡종 수원 19호를 17회 재배하고 24가지의 GDD 계산방법을 비교 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 생육기간을 일수로 표시하는 것보다 GDD로 표시하는 것이 어느 경우에나 변이계수의 감소를 가져왔다. 2. 최고온도나 기저온도중 어느 하나만을 보정하는 경우에는 기준온도 7.2$^{\circ}C$가 GDD의 변이계수를 최소로 하였으나, 두 온도를 모두 보정하는 경우에는 기준온도 1$0^{\circ}C$에서 GDD의 변이계수가 최소로 되었다. 3. 어느 경우에서나 파종으로부터 출아율까지의 GDD 변이가 출아로부터 출사기까지의 GDD 변리보 다 컸다. 4. 년차나 생육기간에 관계없이 변리계수가 가장 적은 GDD의 계산방법은 최고온도가 3$0^{\circ}C$를 넘는 경우 최고온도 =30-(최고온도-30)으로 보정하고 최저온도가 1$0^{\circ}C$ 포정인 경우 기준온도를 1$0^{\circ}C$로 포정한 후에 기준온도 1$0^{\circ}C$를 빼주고 남은 값으로 GDD를 계산하는 방법(23번)이였다. 5. 이 방법에 의한 출아기까지의 평균 GDD는 64$\pm$12$^{\circ}C$, 출사기까지의 평균 GDD는 794$\pm$19$^{\circ}C$로서 95 %의 확률로서 출아일과 출사일을 예측할수 있는 오차범위는 $\pm$3 일이었다. 6. 생육일수와 누적 GDD를 이용하여 계산된 일평균 GDD는 파종기가 늦어질 수록 높아졌다. 7. GDD에 의한 출아일과 출사일을 추정한 결과 2/3 이상이 실측치가 1 일 이내의 편차를 보였으며 최대편차는 3 일이었고, 실측일수와 추정일수 사이의 유의차는 인정되지 않았다.
유사(sediment)란 지각의 풍화작용에 의해 생성되어 유수나 바람 등에 의해 침식, 이송, 퇴적된 물질을 말하며, 일반적으로 하천유사(fluvial sediment)를 말한다. 유사의 크기는 작게는 미세한 점토입자부터 크게는 자갈에 이르기까지 매우 다양하며, 하천에서의 소류사량과 부유사량을 포함한 총유사량의 추정은 하천유사 문제의 기본이며 하천내의 수리구조물의 설계 및 유지관리, 하천개수 및 하도의 안정, 홍수터 관리, 저수지의 설계 및 운영 등 수자원 개발 및 관리를 위한 하천계획에 필요한 기본적 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 중소하천에서의 실측을 통한 유사산정을 위해 대상하천에서 각 유량에 따른 부유사를 채취하여 시료분석을 통한 결과와 대상하천의 수리특성을 분석하여 총유사량의 산정 및 분석을 하였다. 이를 위하여 대상하천에 대하여 알맞은 측정조사지점을 선정하여 15회에 걸쳐 현장측정을 시행하였으며, 현장 측정시 유량측정을 위한 수위 및 유속을 측정하였고, 부유사농도 및 부유사입도분석을 위한 시료를 채취하여 실내 실험시 SS분석 및 BW관 분석을 시행하였다. 대상하천의 현장실험 측정성과와 수리특성을 기초자료로 하여 각 회차에 걸친 총유사량의 산정을 하였으며, 총유사량의 산정은 총유사량 추정 방법들인 직접 실측에 의한 방법, 간접계산에 의한 방법, '실측+계산'에 의한 방법 중 신뢰도가 높으며 경제성이 높은 '실측+계산'에 의한 방법과 간접계산에 의한 방법을 사용하는 공식으로 산정하였다. 결과들의 비교와 대상하천의 수리특성들에 대한 연구를 통해 적정공식을 선정하고 공식의 선정 원인에 대한 연구를 시행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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