지금까지의 송전 선로 전계 강도계산은 무한 경계치를 갖는 2차원 문제로 간략화하여 계산하지만 실제의 경우는 매우 복잡한 경계치를 갖는 3차원 문제이다. 예로 송전 선로 치하에 있는 동치물 및 물체에 유도되는 전자계의 경향을 해석하기 위해서는 3차원 물치 계산법이 요구된다. 따라서 이 분야의 연구자들은 3차원 수치 계산법과 측정 기법에 대한 연구, 개발을 계속해야 할 것으로 생각된다.
본 논문에서는 주어진 경로를 따라 이동하는 관측점으로부터 다면체 모델의 윤곽선을 계산하기 위한 최적 알고리즘 (optimal algorithm)으로서 점증적 갱신 알고리즘 (incremental update algorithm)을 제안한다. 전처리 과정에서는, 윤곽선을 계산할 프레임(frame)의 갯수가 f라 할 때 각 프레임 j, 0 $\leq$ j < f,에 대해 그 전 프레임 j - 1 에서 이미 구한 윤곽선에 추가되거나 제거되어야 할 에지의 리스트를 계산한다. 이것은 모델의 각 에지가 윤곽선에 포함되기 시작하는 프레임과 윤곽선으로부터 제거되는 프레임의 범위를 계산함으로써 수행된다. 점증적 갱신 알고리즘은 전처리 과정에서 구성한 에지 리스트를 이용하여 f 프레임의 윤곽선을 효율적이고 안정적으로 추출할 수 있으며, 각 프레임마다 전 프레임의 윤곽선 에지 리스트와 여기에 추가 또는 제거되어야 할 에지의 리스트만을 검색하므로 시간 복잡도(time complexity)의 측면에서 최적 알고리즘이다.
이론적으로 선윤곽을 계산할 때 항성풍의 속도변수들이 선윤곽의 형성에 미치는 효과를 계산하였다. 속도함수를 2개의 가속영역으로 나누어 계산함으로써 항성풍 초기의 급격한 가속과정을 고려하였고 궤도위상 0.70과 0.06의 두 경우에 대해 32 Cyg의 선윤곽을 계산하였다. 질량손실률의 변화와 거성에서 멀리 떨어진 영역의 속도분포 차이는 선윤곽의 형태와 세기에 큰 변화를 보이지 않은 반면에 거성 가까이에서 항성풍이 급격히 가속됨에 따라 선윤곽의 세기가 약하게 나타났다. 이는 거성주위의 속도분포가 선윤곽 계산에 중요한 변수임을 의미하며 관측된 선윤곽이 이론적으로 계산된 선윤곽에 비해 비대칭적으로 강한 방출요소를 보이는 것은 32 Cyg의 거성 대기가 불균질한 것으로 해석된다.
전력선과 통신선이 가까이 있는 지역에서는 유도장해로 인한 통신측 피해가 크게 문제 된다. 전력선 및 통신선의 유도차폐 또는 이상전압에 대한 보호기술이 잘 발달되고 상호협조가 원만한 선진제국에서도 좀 더 양질의 통화를 위해서 꾸준히 연구되고 있는 문제이다. 본 고에서는 유도허용 한도에 대하여 기술하고 근본적인 유도전압 계산에 대하여 적용되는 계산식을 간추려보고자 한다.
통신선에 대한 전력유도 장애에 대비하기 위하여는 전력선에 의하여 유도되는 전압을 예측 계산해 보아야 한다. 이 예측 계산 방법은 국가 기술기준으로서 정해져 있다. 통신선에 유도장애를 일으킬 수 있는 선로 시설로서는 일반 전력선을 위시하여 교류전철시설이 있다. 교류전철시설 부문에서 고속전철에 이용되는 단권변압기 급전방식의 경우 유도전압 산식 중 통합 선로정수로서 Amp.km라는 인수가 사용되는데이 인수의 계산이 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 기술기준상에서는 그 계산식이 복잡하여 도입 기술할수 없는 관계로 흡상변압기 방식의 산식 해석 개념만을 기술하고 있는데 본 논문에서는 그 구체적인 계산방법에 대하여 체계적으로 분석 정리된 내용을 소개하도록 한다.
본 논문에서는 칸투어 추적의 정확도 향상을 위하여 배경이 제거된 에지 중에서 실제로 추적하고자 하는 객체의 경계선에 존재하는 에지들을 선택하는 방법을 제안한다 우리는 전 프레임에 존재하는 객체 칸투어의 수직 방향 그래디언트를 계산한다. 또한 다양한 크기를 가진 면적의 개념을 사용한 그래디언트 계산은 노이즈에 의한 영향이나 작은 체크무늬의 텍스쳐를 가진 장면에서도 정확하게 객체의 경계선에 존재하는 에지를 선택할 수 있게 한다. 우리는 이렇게 다양한 크기로 계산된 그래디언트값들은 가중치를 사용하여 합으로 계산하고 이 값이 큰 에지들을 경계선에 존재하는 에지로 고려한다.
방사선치료에 이용되는 X-선의 특성을 고찰하기 위하여, 몬테칼로 방법을 이용하여 텅스텐 표적에 입사한 6, 10, 15 MeV 의 전자선에 의해 발생되는 X-선의 에너지분포와 평균에너지를 계산하였다. 빔의 반경의 함수로서 계산된 광자의 평균에너지는 6, 10, 15 MV에 대하여 각각, 1.4-1.6, 2.1-2.5, 2.8-3.3 MeV 범위로서 반경에 크게 의존하지 않고 거의 일정하였다. 표적과의 수직거리 100 cm에서 구해진 6, 10, 15 MV X-선의 에너지분포를 이용하여, 몬테칼로 계산으로 깊이선량율을 계산하였다. 이 중 10 MV에 대한 것을 측정값과 비교하였다. 계산된 10 MV X-선의 깊이선량율은 표면영역을 제외하고 깊이의 증가에 따라 측정값보다 낮게 나타났다. 그 이유는 실제 X-선의 에너지분포에는 편평화여과기에 의한 빔경화효과가 포함되어 있는 반면, 본 연구에서 수행한 몬테칼로 계산결과에는 이 효과가 포함되어 있지 않기 때문으로 생각된다.
수치 계산으로 고속 활주선의 저항 성능을 평가하기 위해서는 활주 상태에서의 항주자세 예측이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 항주자세의 변화가 큰 고속 활주선의 경우에는 활주 자세에 따라 선저 바닥면에서 나타나는 압력 변화에 의한 동적 부양력 변화가 크므로 단순히 정지 중 흘수를 기준으로 계산되어진 유체력으로 항주자세를 예측하기 보다는 자세 변화에 따른 동적 부양력의 변화와 이에 의한 자세 변화를 반복 계산을 통해 수렴시키는 것이 요구되어진다. 본 연구에서는 선형화된 자유수면 조건의 포텐셜 수치 계산으로 유체 동압력인 부양력을 계산해내고 이를 유체 정역학적 힘으로 간주하여 부력과 선체중량과의 힘과 트림 모멘트 평형 관계를 만족시키는 방법으로 반복적인 계산을 통해 수렴된 활주 자세를 얻어내었다.
본 논문에서는 전력선 통신을 위해 사용되는 고압 배전선로에서 통신신호 및 잡음신호에 의해 방사되는 방사전계강도를 계산하였다. 전력선 통신 네트워크의 2포트 등가모델 및 기본적인 전송선로 이론을 이용해 입력임피던스를 계산하였다. 그리고 계산된 입력임피던스를 이용해 전력선상 전류를 계산하고 최종적으로 방사전계강도를 계산하였다. 전력선의 특성임피던스가 매우커서 입력 단에서의 반사가 심하기 때문에 입력임피던스는 일정한 주기를 가지는 정재파 형태를 가진다. 계산된 전류 및 방사전계 또한 이러한 형태임을 알 수 있었다. 실제 측정한 결과계산 치와 측정치가 매우 유사함을 알 수 있었다.
본 논문은 경부 고속선과 같이 사전이도가 주어지는 기설 전차선로에서 전차선 장력만을 증가시켜 임시적인 속도 향상 도모하는 경우에 팬터그래프와 습동하는 전차선의 접촉 평면상의 기하학적 형상의 변화가 어떻게 될 것인가를 검토한 것이다. 검토를 위하여 우선 사전이도가 있는 경우에도 정확히 드로퍼 길이를 계산해 낼 수 있는 드로퍼 길이 계산 수식에 대하여 알아보았다. 다음으로 드로퍼 길이 계산 수식을 프로그램화한 전용계산 프로그램을 이용하여 경부고속선 전차선로의 49.5m 경간을 대상으로 전차선 장력을 20kN에서 23kN 및 25kN으로 증가시켰을 때 사전이도량의 변화를 계산하여보았다. 그리고 경부 2단계 구간 현장에서 실제 장력 증가 실험을 실시하여 사전이도량의 변화를 측정하였다. 측정 결과는 계산 값과 비교 검토를 수행하였으며, 결론적으로 전차선 장력을 증가시켜도 기하학적 형상의 변화는 미미하며 집전 성능에 별 영향이 없을 것임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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