무게중심에 관련된 연구는 수학과 물리, 수학과 공학 분야에서 폭넓은 활용을 가지는 간학문적 접근의 한 예이며, 실생활에서의 경험을 수학적 개념 및 방법에 관련시킬 수 있는 흥미로운 영역이라 할 수 있다. 본 연구에서는 문헌연구를 통해 균일한 다각형판의 무게중심 개념을 소개하고, 삼각형판과 볼록사각형판의 무게중심의 위치 및 성질을 조사하고, 이를 확장하여 볼록n각형판에서 무게중심의 위치를 탐구하였다.
A general-purpose program for automatic two-dimensional finite-element modelling with quadrilateral elements was developed in this research. The conventional looping method employed in the program was introduced with emphasis on a new splitting criterion and a splitting scheme developed for improving the method. Some application examples were given, which show versatility and applicability of the developed program.
본 연구에서는 중점연결정리의 사각형으로의 확장을 소재로 학교수학에서 다루어지는 증명의 대표성에 대해 고찰하였다. 다양한 사각형을 생각하고, 그에 맞는 중점연결정리의 확장을 증명하였으며, 이들 증명 간의 관계를 파악하여 학교수학에서의 증명이 대표성을 가짐을 보였다. 한편, 이러한 내용에 기초한 실태조사에서 학생들은 사각형 종류의 일부만을 찾았으며, 찾은 사각형 각각에 대한 증명은 쉽게 완성하였으나, 같은 수학적 사실을 증명하고 있음에도 대상 도형이 바뀌면 다른 증명 방법이나 수학적 개념을 사용하는 경향을 보였다. 따라서 증명들 간의 관계를 파악하는 것을 어려워하였다. 이러한 사실들은 구체적 도형에 대한 증명은 할 수 있으나, 증명들 간의 관계를 이해하여 일반화하는 증명의 대표성에 대한 이해는 부족함을 보여준다. 따라서 증명활동이 유기적이고 의미론적으로 이루어질 필요가 있음을 알 수 있다.
현재 계획 또는 설계단계에서 수행되고 있는 우수 관거 시스템의 수리계산에서는 연결관의 마찰손실만을 감안하여 수행하고 있으며, 맨홀에서의 수두손실은 고려되지 않는 실정이다. 특히 과부하 $90^{\circ}$ 접합맨홀 내부에서의 복잡한 흐름 현상에 의하여 발생하는 에너지 손실은 일반적인 직선 연결 맨홀에 의해서 발생하는 에너지 손실과 큰 차이를 보이지만 현재 우수 관거 설계 및 관리에서는 이를 대부분 고려하지 않는 실정이다. 또한 직선으로 연결된 맨홀보다 $90^{\circ}$ 접합 맨홀은 유수교란에 의한 에너지 손실이 커지므로 이에 대한 $90^{\circ}$ 접합 맨홀에서의 에너지 손실 저감에 대한 연구가 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 합류 맨홀 중 $90^{\circ}$ 접합 맨홀에서의 에너지 손실 저감 방법의 분석을 위하여 하수도시설기준(환경부, 2005)의 표준 1호(원형), 특 1호(사각형) 맨홀을 각각 축소 제작하고, 수리실험 장치를 제작하여 수리 실험을 실시하였으며, 실험결과를 benching을 사용하지 않은 $90^{\circ}$ 접합 맨홀의 평균 손실계수를 산정한 윤세의 등(2008)의 실험 결과와 비교하였다. 접합위치를 변경한 원형 맨홀 CASE B에서의 평균 손실계수는 1.1로 산정되어 CASE A의 1.6보다 크게 감소하였다. 접합위치를 변경한 사각형 맨홀 CASE B에서는 1.5로 산정되어 손실계수의 감소폭이 적었으나, 접합위치를 변경하고 side benching을 설치한 CASE C에서의 평균 손실계수는 1.1로 산정되어 CASE A의 사각형 맨홀의 손실계수 1.6에 비하여 큰 감소 효과를 나타내었다. 따라서 $90^{\circ}$ 접합 원형 맨홀에서는 접합 위치를 변경시킨 CASE B의 형태를 사용하고, 사각형 맨홀에서는 접합 위치를 변경시키고 side benching을 설치한 CASE C의 형태를 사용하면 우수 관거 시설의 배수능력을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단된다.
스마트폰과 같은 GPS센서가 장착된 모바일 기기가 널리 보급되고 있다. 이러한 추세에 따라 트위터나 페이스북과 같은 소셜 미디어에서 GEO태그가 된 메시지 (즉, GPS 위치를 갖는 멀티미디어 메시지)를 손쉽게 작성할 수 있게 되었고 게시자의 위치정보를 포함하는 공간데이터가 급증하고 있다. 그러나 이러한 공간데이터에서 항상 위치 정보와 게시글 내용이 명시적인 연관성을 갖고 있지는 않다. 때문에 키워드와 위치정보 분포의 관련성에 따라 검색결과를 재구성할 필요가 있다. 우리는 크기가 가장 작은 k개의 점 데이터를 포함하는 최소경계사각형(MBR)을 찾음으로써 데이터가 가장 밀집된 사각형을 찾으며, 이는 위치 검색시스템에서 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문은 최소경계사각형과 같이 거리가 가까운 2차원 공간데이터의 묶음을 찾기 위해 효율적인 알고리즘을 제안하였고 합성데이터와 실제 데이터를 이용한 실험을 통해 알고리즘의 효율성을 검증하였다.
복합적층구조의 층간분리현상은 탄성좌굴하중을 감소시키며 설계값보다 낮은 수준에서 전체구조물의 파괴를 유발한다. 따라서 복합적층구조의 층간분리 현상은 매우 중요한 문제이며 많은 이론과 실험적인 연구가 진행되어왔다. 본 연구에서는 3차원 이론을 사용한 효과적인 유한요소법에 기초하여 임베디드된 사각형 층간분리 현상을 갖는 복합적층판의 탄성좌굴 거동을 분석하였다. 해석을 위해 개발된 3차원 유한요소는 EAS-SOLID8이라고 이름 붙여졌으며 강화된 대체 변형률 방법을 사용하였다. 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 탄성좌굴거동 분석을 위해 경계조건, 폭-두께비 변화에 대하여 매개변수 해석을 수행하였다. 본 연구의 그래프와 좌굴모드는 임베디드된 사각형 층간분리를 갖는 복합적층판의 설계에 매우 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.
사각형 및 원형 출구 형상 synthetic jet의 수치적 연구를 통하여 유입류가 존재할 경우 평판에서의 유동 구조 및 유동 제어 효과를 분석하였다. 사각형 출구 형상의 경우, jet 직후에 강한 vortex가 생성되지만 주변에 적은 momentum을 공급하기 때문에 유입류 방향으로 갈수록 유동제어 효과가 감소하게 된다. 원형 출구 형상의 경우, 규칙적인 vortex의 형태가 slot 중앙부터 끝까지 나타나고 보다 멀리까지 jet vorticity의 영향이 미치게 된다. 유동제어 효과를 예상하기 위하여 위치 별 wall shear stress를 비교하였다. 이에 원형 출구 형상이 사각형 출구 형상보다 유동제어 효과가 더 클 것으로 판단된다. 또한 최적의 원형 출구 형상을 도출하기 위하여, hole gap과 diameter의 변화에 따른 유동 구조 및 유동 제어 효과를 비교 분석하였다. 그 결과, hole diameter와 gap를 고려하여 원형 출구 형상을 설계할 경우 유동제어 효과를 극대화 할 수 있음을 밝혔다.
본 논문은 사각형 특징 기반 분류기를 제안하여 실시간으로 얼굴 영역을 검출하며, 계산의 효율성과 검출 성능을 동시에 만족시키는 강인한 검출 알고리즘을 구현하고자 한다. 제안한 알고리즘은 특징 생성, 분류기 학습, 실시간 얼굴 영역 검출의 세 단계로 구성된다. 특징 생성은 제안된 5개의 사각형 특징으로 특징 집합을 구성하며, SAT(Summed-Area Tables)를 이용하여 특징 값을 효율적으로 계산한다. 분류기 학습은 AdaBoost 알고리즘을 이용하여, 분류기를 계층적으로 생성한다. 또한 중요한 얼굴 패턴은 다음 레벨에 반복적으로 적용함으로써 우수한 검출 성능을 가진다. 실시간 얼굴 영역 검출은 생성된 사각형 특징 기반 분류기를 통해, 빠르고 효율적으로 얼굴 영역을 찾아낸다. 또한 얼굴 영역을 검출한 영역을 인식의 입력 영상으로 사용하여 PCA와 KNN 알고리즘을 이용하여 기존의 매칭 방법인 Point to point 방법이 아닌 Class to Class 방식을 이용하여 인식률을 향상시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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