비선형 편집(Non-linear Editing)이란 전통적인 선형 편집(Linear Editing) 방법과 달리 편집자가 원하는 대로 프레임 사이에 새로운 프레임을 삽입할 수 있는 편집 방법이다. 비선형 편집 시스템이란 이러한 편집방법을 지원하는 시스템으로 하나의 컴퓨터와 편집 소프트웨어 그리고 영상의 입 출력을 담당하는 캡처보드(Capture Board)로 구성된다. 현재 TV방송과 영화제작 과정에서는 이러한 비선형 편집 시스템을 사용하고 있다. 촬영된 영상이나 다양한 그래픽 소스는 비선형 편집 시스템을 통하여 하나의 영상콘텐츠로 제작된다. 본 논문에서는 많은 편집자들이 사용하고 있는 어도비 프리미어(Adobe Premiere)를 중심으로 비선형 편집 소프트웨어의 기능과 영상 편집 과정에서의 장 단점을 살펴보고 앞으로의 비선형 편집 소프트웨어의 개선 방향에 대하여 논의한다.
맘모그램은 유방암의 조기발견을 위해 가장 일반적으로 이용되고 있다 유방암의 정확한 진단과 효율적인 치료를 위하여 많은 영상향상 방법들이 개발되어왔다. 본 논문은 디지털 유방 촬영상의 영상향상을 위하여 새로운 비선형 영상향상 방법을 제안한다. 제안된 방법은 영상의 밝기 정보를 향상시키기 위한 비선형 함수와 경계와 디테일 정보를 개선하기 위한 비선형 필터로 구성된다. 비선형 함수는 영상의 어두운 영역의 밝기를 향상시키고 밝은 영역의 동적범위를 넓혀주며, 비선형 필터는 영상의 특정 영역이나 객체를 효과적으로 개선시킨다. 최종 향상된 영상은 비선형 함수로 처리한 영상과 비선형 필터로 필터된 영상을 더하여 얻어진다. 제안된 비선형 영상향상 방법은 실험에서 기존 방법과 영상향상 결과를 비교하여 우수한 성능을 확인하였다.
저항성능 측면에서 한국 어선선형의 특성을 파악하기 위하여, 본 연구에서는 한국과 일본에서 건조되어진 대표적인 어선을 한 척씩 선정하여 두 어선의 선형적 특성을 비교하였다. 또한 한국 어선의 선형적 특성들, 즉 일부 대표적인 선형요소들과 이를 제외한 기타의 국부적 선형특성들을 일본어선의 선형을 참고로 보정함으로써 우리나라 어선들의 저항성능을 향상시킬 수 있는 방안에 대하여 연구하였다. 한국어선과 일본어선은 해양환경과 어업의 종류가 다를 뿐만 아니라 관습적인 이유 등으로 선형의 차이가 있게 되며, 이것은 한국 어선이 일본 어선에 비하여 같은 배수량을 가지더라도 배 길이가 짧은 반면 폭이 넓으며 흘수가 얕은 대표적인 선형요소들의 차이로 확인할 수 있다. 이러한 차이를 고려하여, 일본어선들에 대한 유효마력 추정프로그램을 한국어선들에 맞게 보정.개발하는 과정을 통하여 양국 어선의 저항성능 차이를 확인할 수 있었으며, 보정된 프로그램을 이용하여 연구대상의 한국어선에 대한 저항저감효과를 줄 수 있는 선형요소들을 도출함으로써 선형요소들의 변화에 따른 저항성능 효과를 확인할 수 있었다. 그러나 선형요소들의 보정에도 불구하고 한국어선의 저항성능은 여전히 일본어선의 그것보다 떨어짐을 확인하여, 본 연구에서는 대표적인 선형요소들뿐만 아니라 국부적 선형특성 즉, 선수부에서 차인선(chine line) 경사도, 용골의 형상, 선미길이(용골 끝에서 선미단까지의 거리)를 각각 보정해 봄으로써 보다 더 큰 저항성능의 개선효과를 확인하였다. 본 연구결과는 앞으로 저항성능이 우수하면서도 실용 가능한 개량된 한국 어선선형의 개발에 기초적인 자료로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.
현재의 디지털 통신시스템은 매우 다양한 디지털 변조방식을 채택하고 있다. 이러한 통신시스템에서는 인접채널에 대한 간섭을 최대한 줄이기 위해서 필연적으로 선형 전력증폭기를 요한다. 선형 전력증폭기는 매우 다양한데 그 중에서 전방궤환 전력증폭기는 구조상 광대역이면서 선형화 정도가 매우 우수하다. 전방궤환 전력중폭기에 사용되는 지연선로의 손실로 인하여 전체효율이 감소한다. 본 논문에서는 이러한 지연선로를 손실이 매우 작은 지연필터를 사용함으로써 효율과 선형성을 동시에 개선하였다. 측정된 결과 ACLR이 약 17.43dB 개선되었으며 이것은 지연필터를 사용함으로써 2.54dB 더 개선되었음을 나타낸다.
본 논문은 IMT-2000 대역에서 동작하는 피드포워드 증폭기의 선형성 개선을 위한 이득 평탄도의 영향에 관한 것이다. 각 증폭기의 이득 평탄도에 대한 동작 특성을 조사하기 위하여 WCDMA 4FA 신호를 인가하여 최종 출력 10 W에서 측정하였다. 특히, 지연 선로, 위상, 크기의 부정합과 같이 선형성 개선에 영향을 미치는 요인 중 각 증폭기의 이득 평탄도의 변화에 따르는 선형성의 개선에 대하여 조사하였다. 전력 증폭기는 40 MHz, 오차 증폭기는 40 MHz, 80 MHz 대역에서 이득 평탄도를 변화시키면서 측정하였다. 측정 결과, 오프셋 5 MHz 지점에서 20 dB 이상의 개선 효과를 나타내기 위해서는 전력 증폭기는 1.5 dB, 오차 증폭기는 0.5 dB 이내의 이득 평탄도를 가져야 함을 확인하였다. 또한, 오차 증폭기의 이득 평탄도에 따라 피드포워드 증폭기의 선형성이 급격히 변화하였으며, 오차 증폭기의 이득 평탄도가 선형성 개선에 더 중요한 요소임을 확인하였다.
본 논문에서는 증폭기의 비선형 특성인 AM/AM 과 AM/PM 현상을 보상해주는 새로운 형태의 선형화기를 제안하였다. 이 선형화기는 공통 이미터 증폭기와 쇼트키 다이오드를 이미터와 접지 사이에 연결한 형태로 구성되어 있어, 쇼트키 다이오드의 접합 저항 값이 변화함에 따라 이득 증가 와 위상 확장 특성을 얻을 수 있다. 이러한 결과를 이용하여 증폭기의 비선형 특성을 개선시킬 수 있으며, 셀룰라 기지국 주파수 밴드의 증폭기를 제작하여 증폭기의 비선형 특성 개선을 확인하였다. 반송파 2톤 신호를 인가하였을 때, 주파수 간격이 1MHz에서 3차 혼변조 신호는 10.4dB 개선되었고, IS-95 CDMA 1FA 신호에서는 인접채널 전력비가 9.6dB 개선됨을 확인하였다.
성능에 기초한 내진설계에서는 구조물이 보유하고 있는 능력을 효과적으로 파악하기 위해서 비선형 정적 해석이 적용되고 있다. 그러나 비선형 정적해석은 고차모드에 대한 효과를 고려하지 못함으로써 고층구조물이나 비정형 구조물과 같은 경우에는 정확한 비선형 지진응답의 산정과 내진성능을 평가하는데 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 건축구조물의 선형 및 비선형 지진응답 평가를 위하여 응답 스펙트럼해석을 통하여 얻어지는 층전단력으로부터 층하중을 산정하는 유사동적해석법이 적용되었다. 제안된 방법을 비선형 정적 해석에 적용하여 구조물의 비선형 자동응답을 비선형 시간이력해석의 결과와 비교하였다. 기존의 층분포하중에 의한 비선형 지진응답과 비교하였으며, 제안된 방법에 의한 지진 응답이 구조물의 비선형 거동특성을 가장 정확하게 표현하였다. 그러므로 본 연구에서 제안된 방법을 사용하여 비선형 정적 해석을 수행한다면 비교적 명확한 건축물의 비선형 거동특성과 내진성능을 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
기존의 단층 퍼셉트론은 출력 노드가 선형 분리 가능한 패턴들만을 분류할 수 있고 Exclusive OR와 같은 비선형 문제에 대해서는 분류할 수 없는 단점이 있다. 그러나 퍼지 단층 퍼셉트론은 퍼지소속 함수(fuzzy membership function)를 적용하여 단층 구조로 Exclusive OR 문제와 같은 고전적인 문제를 개선하였다. 그러나 퍼지 단층 퍼셉트론은 기존의 단층 퍼셉트론과 마찬가지로 결정 경계선이 진동하는 경우가 생기며 초기 가중치의 범위와 학습률에 따라 수렴성이 매우 낮아지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 바이어스항을 도입하여 결정 경계선이 진동하는 것을 방지하여 수렴성을 개선시키고 선형 활성화 함수를 제안하고 학습률과 모멘텀 개념을 도입하여 학습 시간을 단축시키는 개선된 퍼지 단층 퍼셉트론 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법과 퍼지 단층 퍼셉트론간의 학습 성능을 분석하기 위하여 인공 신경망에서 벤치마크로 사용되는 exclusive OR 문제와 문자 패턴 분류에 적용하여 epoch 수와 수렴성을 비교한 결과, 제안된 방법이 기존의 퍼지 단층 퍼셉트론보다 학습 시간이 적게 소요되고 수렴성이 개선된 것을 확인하였다.
본 연구에서는 임의로 변화하는 지형상에 적용시에 보존 특성이 성립하는 쌍곡선형 천수방정식 해석 기법을 개발하였다. 일반적으로 쌍곡선형의 천수방정식은 상류와 사류를 쉽고 정확하게 해석할 수 있고, 또한 Euler 방정식 해석기법을 이용한 다양한 해석기법이 개발되어 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 바닥지형이 변화하는 경우, 생성항과 플럭스항 사이에 수치적 해석기법 차이에서 발생하는 수치적 불균형이 발생하여 수치모형의 적용성이 현저하게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 현상을 개선하기 위하여, 기존의 표면경사법을 개선한 기법을 제시하였다. MUSCL-Hancock 기법과 HLLC 근사 Riemann 기법을 이용하였으며, 플럭스항과 수치적 균형을 이루기 위한 이산화기법을 제안하였다. 모형의 검증을 위하여 정상류 상태의 상류와 사류 해석을 수행하였고, 마른바닥에서의 댐붕괴파와 수직한 지형 변화를 갖는 수로상의 서지의 진행 등과 같은 부정류에 대하여 적용하였다. 적용결과, 매우 정확하고 수치적으로 안정된 계산결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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