본 논문에서는 위상최적설계를 위한 입자-구조 충돌 모델을 제시한다. 위상최적설계를 위해서는 민감도 분석이 선행되어야 하며, 민감도 분석이 가능한 새로운 모델이 필요하다. 본 논문에서는 위상최적설계를 위한 민감도 분석을 수행하기 위한 입자-구조 충돌 모델을 제시한다. 이후 이 모델을 이용하여 위상최적설계를 위한 민감도 분석을 수행한다. 제안한 모델의 정확도를 평가하기 위해 먼저 단순화된 1차원 충돌 문제에 적용한다. 이후, 이 모델을 이용하여 위상 최적화를 통해 입자의 최종 위치를 최적화하여 위상 최적화에 대한 이 모델의 적용 가능성을 확인한다. 이러한 결과는 위상 최적화에서 입자-구조 충돌을 고려하는 것이 가능하다는 것을 보여준다.
본 연구에서는 시간영역 위상잡음 이론의 기초가 되는 기존 3가지 위상편이 모델의 모델링 정확도를 평가한다. 평가를 위해 간단한 2차원 오실레이터의 위상편이 임펄스열 응답을 이 3가지 위상편이 모델이 얼마나 정확하게 모델링 하는지를 조사한다. 평가 결과, 5가지 임펄스열 입력에 대해서 오실레이터의 위상편이 임펄스열 응답을 가장 정확하게 반영하는 모델은 Kaertner 모델이었고 가장 부정확하게 모델링하는 모델은 PP 모델이었다.
본 논문에서는 M-ary APSK 변조 방식을 사용하는 통신시스템의 위상잡음에 의한 영향을 모의 해석 모델을 사용하여 분석한다. APSK 고차 변조 방식에 대한 위상잡음 영향은 APSK 신호 성상도를 고려하여 모델링하며, PSK 저차 변조 신호에 대한 해석적 모델과 비교 평가하여 모의 해석 모델의 적합성을 평가한다. 평가된 모의 해석 모델을 사용하여 APSK변조 신호에 대한 위상잡음 영향을 분석한다. PSK 저차 변조 신호의 위상잡음에 대한 해석적 모델 결과와 모의 해석 모델의 결과는 1% 이내의 일치하는 특성을 나타내었으며, 적합한 M-ary APSK 변조 신호에 대한 위상잡음의 영향 정도를 제시한다. 아울러, 시스템 설계 및 서비스 성능 평가에 적용할 수 있는 위상잡음에 의한 통신서비스의 열화 정도에 대한 위상잡음의 신호대 잡음비를 산출하여 제시한다.
공간정보 및 속성정보를 저장 및 관리하여 서비스하는 지리정보시스템은 최근 네트워크 및 분산환경의 기술개발과 더불어 급격히 변화하고 있다. 이러한 지리 정보시스템은 기존의 패키지, 지역적 클라이언트/서버환경의 기술에서 컴포넌트 기반 기술로 자리메김하고 있는 실정이다. 이러한 컴포넌트 GIS의 기술발전을 위해서 OGC(OpenGIS Consortium)에서는 다양한 설계 및 구현 사양과 토픽을 제시하고 있으며, 대부분의 GIS 기술개발시장에서는 이러한 사양과 토픽에 맞게끔 시스템을 설계 및 구현하고 있다. 지리정보시스템에서 다루는 공간데이터는 크게 기하정보(Geometry)와 위상정보(Topology)로 나뉜다. 지리정보시스템에서 기본석인 질의나 분석에 있어서 기하정보 뿐만 아니라 위상정보도 시스템 전체의 성능에 큰 영향을 미치며, 이러한 위상 정보의 저장, 관리는 필수적이다. 본 논문에서는 개방형 컴포넌트 GIS에서의 기본 기하 데이터 모델인 OGC Simple Feature Geometry 모델과 위상정보 (Topolygy Information)를 나타내는 위상 데이터 모델의 통합 및 연동방법에 대해서 살펴보고, 이러한 데이터모델을 포함하고 있는, OGC 구현사항에 맞게 설계 및 구현된 전체시스템 아키텍쳐를 살펴 볼 것이다.
본 논문에서는 위성통신에서 사용되는 주파수 합성형 발진기에 대한 위상 잡음원을 분석하고, 주파수 합성기 출력 신호의 위상 잡음 스펙트럼 분포를 보다 더 정확히 예측할 수 있는 위상 잡음 모델을 제안하였다 기준 발진기 및 전압 제어 발진기 출력 주파수를 분주하는 분주기의 위상 잡음을 해석하고, 기준 발진기와 전압 제어 발진기 위상 잡음은 Leeson 모델을 이용하여 1/f$^2$ 이외에 다른 기울기 특성을 갖는 위상 잡음 성분들을 모델링하였다. PLL 발진기에서 각 구성 요소들에 의해 발생되거나 더해지는 잡음은 유용한 신호에 비하여 매우 작으므로 중첩의 원리를 적용하고, 선형 시스템 영역에서 주파수 합성기 회로를 해석하였다. 정립된 위상 예측 모델을 기만으로 주파수 합성기 구성 형태에 따라 각 구성 요소들의 위상 잡음 모델을 적용하여 위성통신용 주파수 합성기의 위상 잡음 스펙트럼 특성을 예측하고, 주파수 합성기를 제작하여 예측 모델과 비교 평가하였다.
오일러 연산과 집합 연산과 같은 비다양체 위상 연산은 모델링의 다양한 환경을 제공한다. 이들 연산들은 주어진 모델의 위상 정보를 적합하게 유지하도록 하기 위하여 기하학적인 문제를 발생시킨다. 꼭지점, 모서리와 면과 같은 요소들이 서로 접촉할 때 이들 연산의 내부에서 수행되는 접합 연산은 비다양체 모델의 위상을 수정하는 기본적인 방법이다. 비다양체 모델을 접합할 때는 위상 관계를 추론하여야 한다. 위상 관계의 추론 방법은 위상학적인 방법과 기하학적인 방법의 2 가지 경우로 분류할 수 있다. 위상학적인 방법은 저장되어 있는 위상 정보만을 이용하여 위상 관계를 추론한다. 반면에, 기하학적인 방법은 접합이 일어나는 부분적인 영역에서 기하학적인 형상을 고려하여 위상의 관계를 찾아내는 방법이다. 본 연구에서는 이들 중에서 기하학적인 방법에 관하여 기술한다.
본 연구에서는 달의 위상 변화에 대한 교과서 모델과 중 고등학생이 표현하는 모델의 비교 분석을 통해 보완 모델을 제안하고자 한다. 수도권 지역의 일반계 고등학교 1, 2학년 학생 20명과 중학교 1, 2, 3학년 학생 36명을 무선 표집하고 구두 인터뷰를 통해 달의 위상 변화 모델을 그리도록 하였다. 현행 중 고등학교 교과서의 달의 위상 변화 단원에서 직접적으로 달의 위상 변화를 설명하는 모델은 대체로 한가지로 제시되어 있는 것에 비해, 학생들의 모델은 크게 6가지 유형으로 나타났다. 학생들의 모델을 분석한 결과 낮은 학년의 학생일수록 유년적 개념과 대안적 개념이 많이 포함된 모델을 가지고 있는 것으로 나타났으며, 달의 위상 변화 단원을 배운 후에도 이러한 대안적 모델을 여전히 가지고 있는 학생들이 많은 것으로 나타났다. 이것은 교과서에서 제시하고 있는 과학적 모델의 설명이 학생들의 선개념을 극복하기에 충분치 못하기 때문인 것으로 보인다. 교과서에서는 달의 위상 변화 모델이지고 있는 제한점에 대한 설명 없이 모델이 제시되어 있으며, 이런 부분이 학생들에게 대안적 개념을 유발 할 수 있는 것으로 보인다. 따라서 본 연구에서는 다양한 모델을 사용함으로써, 교과서 모델의 제한점을 보충하고 학생들의 달의 위상 변화에 대한 이해를 도울 수 있도록 보완 모델을 제안하고자 한다.
인터넷에 관련된 알고리즘이나 정책에 관한 연구는 대형 네트워크 상에서 실험을 해야 하지만 현실적인 어려움 때문에 네트워크 위상 모델을 많이 사용하고 있다. 이런 면에서 정확하게 인터넷의 특성을 반영하는 네트워크 위상 모델에 대한 연구는 매우 중요하다. 이러한 위상 모델을 생성하는 방법에 관한 기존 연구는 인터넷의 특성을 파악하고 이를 잘 반영하기 위한 여러 가지 방법을 제안하고 있다. 그러나 인터넷이 시간에 따라 변화하는 특성에 대해서는 충분히 연구가 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 시간이 경과함에 따라 노드가 생성되고 소멸되며 이에 따라 위상이 변화하는 현상을 모델링하기 위한 알고리즘들을 제안한다. 제안된 알고리즘에 의해 생성된 위상을 분석한 결과 기존 방식에 비해 power-law를 더 잘 만족함을 확인하였다. 이 알고리즘은 미래의 인터넷 위상을 예측하는데 도움이 될 것으로 생각된다.
본 논문은 전류모델과 전압모델의 장점을 취해 자속을 추정하는 고피나스(Gopinath) 모델 자속 추정기에 속도 피드백 오차가 미치는 영향에 대해 분석하였다. 속도 오차는 전류 모델의 위상 지연 및 크기 오차를 발생시키고, 이로 인해 고피나스 모델에 의해 추정 된 회전자 자속의 위상 및 크기에 오차가 발생하였다. 따라서 전류모델에 발생한 위상 지연을 통해 속도 오차를 보상하여 자속 추정 오차를 감소시키는 새로운 알고리즘을 제시하였고, 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.
최근 들어 건축과 IT 기술이 발전함에 따라서 대규모의 복잡한 3차윈 공간이 증가하고 있고, 사람들 또한 이러한 공간에서 생활하는 시간이 늘어나고 있는 추세이다. 이에 따라 복잡한 3차원 공간 내에서 유사시를 대비한 또는 편의 정보를 제공하기 위한 서비스가 필요하게 되었고, 이러한 서비스를 제공하기 위해서는 복잡한 공간에서의 효율적인 위상학적 관계성 파악이 기본적으로 뒷받침이 되어야 한다. 공간의 관계성 파악은 위상학적 관계를 저장하고 표현하는 각각의 데이터 모델에 따라 그 방법과 효율성이 달라진다. 위상학적 관계성 저장과 표현에 있어서 가장 널리 사용되어 왔던 데이터 모델은 B-rep 기반의 데이터 모델이고, 2000년대 초반에 들어서는 네트워크 기반 위상학적 데이터 모델에 관한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 데이터 저장 용량 및 공간질의에 대하여 두 데이터 모델의 효율성을 검증한다. 효율성은 데이터의 저장용량, 인접성 및 연결성 질의 응답속도를 기준으로 하여 수행한다. 효율성 검증의 결과로써 네트워크 기반 위상학적 데이터 모델이 3차원 공간질의에 있어서 B-rep 기반 데이터 모델 보다 효율성이 높음을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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