3차원 홀로그램의 생성에 이용되었던 변형 삼각간섭계를 이용한 비접촉진단 방법에 대하여 논하고자 한다. 변형 삼각간섭계를 이용한 비접촉진단은 측정대상물체의 간섭패턴을 구하고 이로부터 위상지도와 변형량을 계산함으로써 이루어질 수 있다. 본 논문에서는 변형 삼각간섭계를 이용한 간섭패턴 생성과 관련한 몇 가지 실험결과를 제시한다.
3차원 영상정보처리에 이용되는 변형 삼각간섭계는 인코히어런트 광을 이용한 3차원 영상정보의 기록과 복원에 이용되고 있다. 최근에는 3차원 영상의 기록과 재생이외의 분야, 예를 들면 3차원 물체의 결함검출 및 현미경분야에 대한 활용 연구도 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 분야에 응용이 되고 있는 변형 삼각간섭계의 시스템개선과 시스템에 대한 전달함수와 PSF(point-spread function)의 일반화를 시도하였으며, 변형 삼각간섭계에 대한 복소홀로그램 생성과 수치적 복원영상결과도 제시하였다.
삼각법은 수학의 유용성을 인식하도록 하며 삼각함수와의 연계를 통해 고등 수학 개념의 기반을 다진다. 본 연구는 호주와 핀란드를 비교 대상 국가로 정하여 Charalambous 외(2010)가 제시한 수평적 및 수직적 분석을 통해 교육과정과 교과서를 분석하였다. 세 국가가 삼각비에서 다루는 각을 확장한 학습 순서가 유사하며 삼각함수의 도입 시기 및 학습의 연속성에 차이가 있다. 삼각비의 정의 방법에 대한 학습경로는 공통적으로 삼각형 방법, 단위원 방법, 삼각함수 순서로 나타났는데 우리나라는 제 1사분면의 단위원에서 삼각비를 정의한 후 바로 일반각과 삼각함수가 전개된다는 차이점이 나타났다. 위장 맥락 문제와 인위적 맥락 문제는 우리나라가 호주나 핀란드에 비해 높은 비율을 보였다. 이를 통해 우리나라의 학습경로에서 생략되었던 단위원 방법을 제시하는 것, 실생활 맥락을 강조하는 문제를 제시하고 공학적 도구를 활용할 것, 삼각법을 다루는 교육과정 방식과 영역에 대해 재고할 것을 제안한다.
현재 지적의 기초점으로 사용되고 있는 삼각점들은 오랜시간의 경과와 관리소홀로 망실되거나 이동된 것이 많고 그 성과도 재래적인 방법에 의존하고 있어 이들 성과의 이용에 많은 문제점이 제기되고 있다. 이에 국가적 차원에서 지적 삼각점들에 대한 재정립과 성과의 갱신이 필요하나 기존의 장비와 관련기술 만으로는 전반적인 점검과 조정에 있어 막대한 시간과 경비가 소요되므로 이를 효과적으로 해결할 수 있는 기법에 대한 연구가 요망되고 있다. 본 연구는 단시간내에 높은 정밀도로 3차원 좌표를 결정할 수 있는 GPS를 지적삼각점의 위치결정에 응용하고자 GPS에 의한 지적삼각망의 정합성 분석을 연구한 것이다. 대전시 전역의 16개 지적삼각점을 선정하여 지적삼각망을 구성, 이에 대한 정확도를 분석하였다. 좌표변환방법과 X, Y 망조정 방법에 의한 GPS측량 성과를 지적삼각점의 기존성과와 비교 분석하므로서 지적삼각점 성과에 포함된 과대오차를 검출할 수 있었고 GPS 관측망 형태에 따른 정밀도를 분석하므로서 효율적인 관측망 형태를 제시할 수 있었다. 따라서 GPS를 지적삼각망의 점검과 조정에 효과적으로 적용할 수 있음은 물론, 향후 지적삼각점의 평지화와 신설 등 지적분야에서 GPS의 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 경상남도 창원시 삼각점의 GPS 데이터를 활용하여 오차수준 및 지역적인 특성 등을 종합적으로 분석하여 봄으로써 향후 지적세부측량을 위한 지적기준점측량 수행 시 보다 정확한 성과가 산출될 수 있는 방안을 모색하여 보고자 하였다. 연구결과, 토지조사사업 당시 설치된 삼각점의 경우 삼각점 자체의 자연적 인위적 이동이 없을 경우 대부분 삼각점의 성과가 안정적으로 나타나므로 지적기준점 성과결정시 기지점으로 사용할 삼각점은 토지 조사 당시 설치된 삼각점을 우선적으로 선정하여야 할 것으로 판단되었다. 또한 본 연구결과에서 안정적인 성과로 제시된 삼각점을 기준으로 하여 지적기준점의 성과를 결정할 경우 향후 지적기준점이 망실되어 재설치 하더라도 항상 동일한 측량성과를 유지 관리할 수 있을 것으로 보인다.
본 논문에서는 3차원 점집합으로부터 3차원 메시를 생성하는 효율적인 기법을 소개한다. 대표적인 3차원 삼각화 방법으로 3차원 딜로니 삼각화 기법이 있으나 물체의 표면만을 고려한 메시 생성을 위한 방법으로 비효율적인 측면이 있다. 본 논문에서는 적은 계산량으로 물체의 표면 메시를 생성하는 기법을 소개한다. 물체의 각 영역을 분할하고 각 영역에 대해서 2차원 딜로니 삼각화를 적용하여 3차원 메시 구조를 얻는다. 3차원 점 집합에 대해 OBB(Oriented Bounding Box)를 계산하고 이를 기준으로 점 집합을 여러 분할 영역으로 나누고 각 부분 점 집합에 대해서 2차원 딜로니 삼각화를 실시한다. 각 2차원 삼각화 결과는 점전적으로 전체 메시에 병합된다. 또한 병합된 메시에서 잘못된 에지의 연결을 제거함으로써 객체의 삼각 분할 결과를 향상시킨다. 제안된 메시 생성 기법은 다양한 영상 기반 모델링 응용에서 효과적으로 적용될 수 있다.
본 연구는 최근 그 활용도가 증대되어 가는 수치지형모형의 한 형태인 불규칙삼각망을 생성하고자하는 연구이다. 일반적으로 격자형 수치표고모형과 불규칙삼각망은 지형문제를 해결하기 위한 합리적인 방법이다. 그러나, 불규칙삼각망이 격자형 수치표고모형에 비해 자료의 저장이 용이하고, 불규칙한 간격을 가지는 표고 자료를 운용할 수 있는 편리한 자료구조를 가지고 있기 때문에 격자형 수치표고모형의 대안이 될 수 있다. 격자형 수치표고모형으로부터 불규칙삼각망을 생성하는 다양한 방법들이 제시되고, 이러한 자료를 바탕으로 최적의 삼각망을 생성하기 위한 여러 가지의 연산법이 소개되고 있다. 본 연구에서는 새로운 삼각망 생성의 접근방법으로 표고와 가변거리의 연산법을 이용하였고, 인접 문제점을 해결하기 위해 보간점과 임의의 선을 첨가시키므로서 보다 더 실제지형과 가까운 불규칙삼각망을 생성할 수 있었고, 또한 효율적인 자료기반 구축을 가능하게 하여 지형공간정보체계의 활용성을 증대시킬 수 있었다.
본 연구에서는 역해석 방법을 통해, 중심각이 서로 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용하는 재료물성 평가법을 제안한다. 자기유사성을 갖는 첨단형 압입자를 사용한 압입시험 전산모사시, 동일 압입깊이에 대해 원뿔형 및 삼각뿔 압입자가 주는 하중-변위 곡선들이 다름을 확인했다. 따라서 삼각뿔형 압입자를 이용한 물성평가는 원뿔형 압입자와 별도로 독립적인 연구가 필수적이다. 먼저 다양한 재료들에 대한 삼각뿔 압입 유한요소해석들로 얻은 하중-변위 곡선들의 특징을 살폈다. 이를 토대로 압입자 반각이 다른 두 삼각뿔 압입자를 이용해 유한요소해석으로 얻은 하중-변위곡선들의 회귀분석으로 재료물성치를 얻는 이중 삼각뿔 압입물성평가 알고리듬을 제시했다. 제안된 물성평가법을 이용하면 다양한 재료에 대해 평균오차 3% 이내로 영률 및 항복강도, 변형경화지수의 예측이 가능하다.
전자해도는 IHO의 S-57 ENC Product Specification에 따라 해양의 모든 지형정보를 포함하는데, 해양의 지형정보에는 해안선, 등심선, 수심 그리고 항로표지 등이 포함된다. 전자해도가 포함하는 정보는 수로측량을 통해 제작된 측량원도를 이용하여 제작하는데, 대용량의 측량원도 자료는 매우 조밀하고 양이 방대하여 전자해도에 반영하기 위해서는 수심 정보를 발췌하여야 한다. 국립해양조사원에서는 측량원도의 정보를 발췌하기 위한 방안으로 수심편수규칙을 정하고 있으며, 편수 단계와 편수 후 검증 단계를 거쳐 전자해도의 수심 정보를 제작하고 있다. 그러나 편수와 편수 후 검증은 모두 수작업으로 진행하고 있어, 보다 효율적이고 정확한 방법으로 수심 편수 결과를 검증하기 위한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 수심 편수 결과를 규칙에 맞도록 편수되었는지를 평가하는 방안을 연구하였다. 각 편수된 수심을 들로네 삼각분할 기법에 따라 영역을 삼각분할하고, 측량원도의 수심 정보와 삼각분할 된 삼각형과 비교 분석하여 수심이 수심편수규칙을 준수하는지를 비교분석하였다.
3차원 가시화는 3차원 공간정보를 효율적으로 제공하기 위하여 중요하다. 그러나 기존의 3차원 가시화 소프트웨어는 복잡한 다면체 모델들을 삼각면으로 분할하여 저장하여 불필요한 기하정보들을 포함한다. 따라서 본 연구는 불필요한 기하정보가 제거된 건물 모델을 생성하기 위하여 동일한 삼각면들을 병합하여 다각면으로 정의하는 기하학적 단순화를 수행한다. 이를 위하여, 3차원 모델에 포함된 기하학적 오류와 위상학적 오류들이 제거된 삼각면의 속성을 정의한다. 그리고 이웃면 정보를 생성하여 동일면을 병합하고 병합된 면의 경계점들을 정리함으로써 단순화를 수행한다. 제안된 방법의 수행 결과, 삼각면으로 정의된 복잡한 다면체 모델은 다각면으로 정의된 보다 단순한 다면체 모델로 단순화될 수 있었고 동일한 기하학적 정보를 포함하고 있으나 데이터의 크기가 매우 작아 신속하게 가시화를 수행할 수 있었다. 따라서 제안한 방법론은 3차원 건물모델의 가시화 시간을 크게 줄일 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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