이 논문은 질의와 검색 대상 객체가 모두 이동 객체인 경우, 즉 3 차원 폴리라인(polyline) 형태의 경로를 가지는 객체들 간의 연속(continuous) 최근접 질의 처리에 유용한 기법을 제안한다. 질의경로를 따라 객체를 탐색해가면서 질의에 대한 최근접 정보가 변하는 시점을 찾는 것이 목적인 연속 최근접 질의 처리는 전체 질의 경로에 올바른 최근접 정보 리스트를 제공하지만, 기존의 방법들은 검색 대상 객체가 동적인 경우에 적용되기에는 시간에 따라 움직이는 객체의 위치변화를 처리하지 못하고, 질의 시점과 대상 객체간의 시점을 연관시키기 어렵다는 문제점들을 가지고 있다. 따라서 이 논문에서는 데이터 객체들의 궤적 정보는 STR 트리로 유지하고, 질의 경로 세그먼트와 질의의 시간 인터벌에 포함되는 데이터 객체 세그먼트 모두에 대해 추출시간(sampling time) 선택, 스윕라인(sweep line) 적용, 위치 추정 함수 이용 등의 단계를 처리함으로써, 이 문제를 해결하고 질의 경로 전체에 정확한 최근접 객체 정보 리스트를 제공한다. 제안된 기법은 물류정보시스템, 국방정보시스템, 기상, 교통 등 시공간 이동 객체의 질의를 다루는 시스템에 적용할 수 있다.
본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.
Many studies on dynamic positioning control algorithms using fixed feedback gains have been carried out to improve station keeping performance of dynamically positioned vessels. However, the control algorithms have disadvantages in that it can not cope with changes in environmental disturbances and response characteristics of vessels motion in real time. In this paper, the Fuzzy Gain Scheduling - PID(FGS - PID) control algorithm that can tune PID gains in real time was proposed. The FGS - PID controller that consists of fuzzy system and a PID controller uses weighted values of PID gains from fuzzy system and fixed PID gains from Ziegler - Nichols method to tune final PID gains in real time. Firstly, FGS - PID controller, control allocation algorithm, FPSO and environmental disturbances were modeled using Matlab/Simulink to evaluate station keeping performance of the proposed control algorithm. In addition, simulations that keep positions and a heading angle of vessel with wind, wave, current disturbances were carried out. From simulation results, the FGS - PID controller was confirmed to have better performances of keeping positions and a heading angle and consuming power than those of the PID controller. As a consequence, the proposed FGS - PID controller in this paper was validated to have more effectiveness to keep position and heading angle than that of PID controller.
차세대 무선 인터넷의 킬러 어플리케이션으로 주목받고 있는 위치기반서비스는 시간에 따른 시공간 객체의 위치 및 영역 변화에 대한 분석 기능이 필수적이다. 시공간 데이터베이스 시스템은 대용량 시공간객체의 실시간 위치 정보를 효과적으로 저장하고 빠른 검색을 제공하는 시스템으로 그 필요성이 증가하고 있다. 또한, 시공간 데이터베이스 시스템에서는 시공간 객체의 비공간정보와 공간정보 및 시간정보를 통합 관리할 수 있고, 시간 정보와 관련된 연산을 효율적으로 처리할 수 있는 시공간 데이터모델에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 시간 흐름에 따라 동적으로 변화하는 시공간 객체 정보들을 현재 시점의 상태와 과거의 변화 과정에 대한 정보를 효과적으로 관리할 수 있는 시공간 데이터 모델을 제안한다. 또한 제안하는 시공간 데이터 모델을 위한 다양한 시공간 연산을 설계하며, 시공간 데이터와 시공간 객체 연산의 무결성을 유지하기 위한 제약조건을 제시한다.
본 논문에서는 CMOS 디지털 회로상의 플립플롭의 위치를 이동시키는 리타이밍 변환에 유전자 알고리즘을 적용하여 회로의 최적 동작 속도를 유지하면서 전력의 소모를 줄일 수 있는 설계 방법을 제안한다. 제안된 설계 방법은 최적 속도를 구현하는 리타이밍 단계와 유전자 알고리즘이 적용되는 저전력 리타이밍의 두 단계로 이루어진다. 제안된 저전력 리타이밍 설계 도구를 예제 회로의 설계에 적용하고 설계된 회로의 성능을 Synopsys시의 Design Analyzer로 평가한 결과, 임계 경로 지연은 약 30~50% 가량 감소하였으며 동적 전력 소모는 약 1.4~18.4% 가량 감소함을 관찰하였다.
구조물의 건전도를 평가하기 위해 상시 구조물 계측을 이용한 Structural Health Monitoring (SHM) 시스템을 적용하게 된다. SHM 시스템의 궁극적 목적은 계측된 데이터를 이용하여 구조물의 손상위치 및 손상정도를 분석하여 거주자에게 유지관리정보와 대처요령 신속하게 제공하는 것이다. 따라서 본 연구에서는 구조물의 손상탐지를 위해 인공신경망(Artificial Neural Network)을 도입한 알고리즘을 수립하고, 이를 3층 실대 RC Mock-up 구조물에 적용하여 성능을 평가하였다. 먼저 인공신경망의 학습을 위해 구조해석 프로그램을 이용하여 구조물의 손상에 따른 동적특성 변화 데이터베이스를 구축하였다. 그리고 학습된 인공망에 실제 구조물에서 추출한 동특성의 변화를 입력하여 손상탐지를 실시하였다. 이를 통해 인공신경망의 학습방법, 학습데이터의 정규화 방법 등을 규명하고 인공신경망을 이용한 손상탐지의 효과를 분석하였다.
공동저작 시스템에서 세션이란 참여자들의 필요에 의해 생성, 수정 또는 소멸 될 수 있는 동적인 저작자 그룹을 말한다. 공동저작 시스템은 효율적인 공동 작업의 진행을 위해 다중 세션환경을 지원할 수 있다. 이때 각 세션에서의 저작활동은 사용자들간의 상호협력을 통한 공유객체의 생성. 수정, 저장 및 삭제 등의 작업을 통해 행해진다. 다중세션을 지원하는 공유객체 관리 기법은 모든 세션의 사용자들에게 공유객체 검색 및 접근이 용이하도록 해야 한다. 본 논문은 디렉토리 서비스를 사용한 공유객체 관리 기법을 제시한다. 디렉토리 서비스 모듈은 공유객체들의 위치 일관성을 유지함으로써 효율적인 공유객체 검색 서비스가 가능하게 하고, 공유객체 관리 모듈은 디렉토리 서비스 모듈을 참조하여 오든 세션의 사용자들이 공유객체에 접근하는 것을 용이하게 한다.
본 연구에서는 레이놀즈 평균 나비어-스톡스(Reynolds-averaged Navier-Stokes, RANS) 방정식을 적용하여 스러스터(thruster) 상호작용에 대한 점성 유동 CFD 해석을 수행하였다. 수치해석은 상용 프로그램인 STAR-CCM+를 이용하였으며, 프로펠러와 No.19a 덕트로 스러스터 모델을 구성하였다. 프로펠러의 회전에 의한 동적인 움직임의 해석을 위해 슬라이딩 격자(sliding mesh)기법을 사용하였으며, 격자구성은 다중영역으로 구분하여 육면체 격자(hexahedral element)로 구성하였고, 계산 시간의 경제성을 고려하여 비등각(non-conformal) 격자를 이용하였다. 스러스터 배치를 그대로 유지한 상태에서 상류방향 스러스터의 방위각(azimuth angle)과 축 기울기에 따라 스러스터 상호작용이 크게 변화하였다. 이러한 결과를 통해 축 기울기와 방위각이 추진성능에 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였다.
구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 차원 레이저스캐닝시스템에 의한 형상 역공학적 연구 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다 첫째 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 차원 벡터
이미지 형상구현 및 첨성대의 크기 변위량 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다 둘째 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다 한편 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다 셋째 경주 첨성대의 1/10모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.
구조물의 시간경과에 따른 변형 및 성능저하 현상은 인위적 요인 및 시간경과에 따른 지반상태의 변화 혹은 지반 변위요인의 누적에 의해 발생한다. 본 연구에서는 경상남도 경주시에 위치한 첨성대를 연구대상으로 설정하였다. 첨성대는 약 1,300여 년 전 건립된 석축구조물로서 지반침하로 약간 기울어져 있으며, 일부 석재 사이의 틈이 벌어져 있는 상태이다. 본질적인 대책수립을 위하여 본 연구에서는 이러한 목적을 위하여 3차원 레이저스캐닝시스템에 의한 (형상)역공학적 연구, 물리탐사에 의한 지반공학적 특성 연구 및 고유진동수 측정에 의한 첨성대의 동적특성 등의 다음과 같은 연구들을 수행하였다. 첫째, 정밀측량에 의한 첨성대의 정밀한 변형량 측정 및 지속적인 변위측정을 위하여 3차원 레이저 스캐닝에 의한 첨성대의 3차원 공간위치정보를 취득하여 형상역공학에 의한 3차원 벡터이미지 형상구현 및 첨성대의 크기, 변위량, 변위방향 등 여러 가지 제원을 구하고자 하였다. 둘째, 다양한 비파괴적 물리탐사 방법들을 적용하여 첨성대 및 주변 지반의 물성분포 및 지반특성을 파악하고자 하였다. 한편, 다양한 물리탐사를 통하여 향후 유사한 조사에 있어서 적절한 물리탐사 방법을 제시하고자 하였다. 셋째, 경주 첨성대의 1/10 모형에 대한 동적특성실험 및 실물에 대한 고유진동수 측정을 통해 첨성대의 구조적 특성을 연구하여 첨성대의 구조특성 및 상태판단 및 동적특성 파악에 의한 내진성능을 판단하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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