디지털 도파관 모델은 악기의 물리적 모델링에 사용되는 일반적인 방법이다. 디지털 도파관 모델에서 파동의 움직임은 시간 또는 공간을 기준으로 해석 가능하다. 음의 샘플링이 시간을 기준으로 이루어지므로 악기 모델은 시간에 의한 파동의 움직임으로 묘사되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 현에 대한 공간 기준의 디지털 도파관 모델에 악기 몸체 모델을 추가해 악기 음을 합성하였다. 그렇게 함으로써 합성 음의 음질을 향상시키고 악기 모델의 음색 조절 변수들을 효과적으로 처리할 수 있었다. 공간 기준 샘플링에서 현 및 몸체에서 발생하는 미소 지연 오차에 대해 설명하고 FD (Fractional Delay) 필터를 이용해 미소 지연을 처리하는 방법을 보였다. 그리고 지연에 수에 따른 합성음의 변화를 설명하고 그 결과를 시간 기준 디지털 도파관 모델과 비교하였다.
네트워크의 빠른 발전으로 인해 분산된 공간 데이터의 질의 처리 연구가 활발히 진행되었다. 하지만 이런 질의 처리 환경에서는 질의 처리의 최적화를 위한 정확한 정보를 수집하기 어렵고 네트워크 상태의 불확실성으로 인해 데이터의 전송 상태를 예측하기가 힘들다. 이런 동적인 환경에 적응하기 위해서는 기존의 공간 조인 기법을 수정할 필요가 생겼다. 특히 기존의 공간 조인 기법은 처리 방식이 비대칭적(asymmetric)이기 때문에 데이터 전송의 지연으로 인해 처리가 잠시 중단되거나 빠른 응답 시간을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 분산 공간 데이터베이스에서의 공간 조인의 문제점을 해결하기 위해서 대칭적인 해시 공간 조인을 사용하는 적응적 공간 조인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 초기의 전송된 데이터들을 조인하여 조인 결과를 빠르게 보여주며 데이터 전송의 지연 시에는 이미 전송된 데이터 중 조인되지 않은 객체들을 조인함으로써 지속적으로 조인을 수행한다.
디지털 도파관 모델은 파동 방정식의 일반해를 이용하여 진행파를 표현하고 이 진행파의 파동이동을 지연 라인으로 나타낸다. 일반적인 도파관 모델에서의 단일 지연은 샘플링 시간 간격을 의미하지만, 공간 기준 도파관 모델의 단일 지연은 샘플링된 공간의 거리를 의미한다. 이러한 차이점으로 인해 파동의 이동 거리를 직접적으로 조절할 수 있는 공간기준 도파관 모델이 비브라토 음과 같이 피치가 변하는 음을 합성할 수 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 지연라인의 길이의 비로서 피치가 변하는 음을 합성할 수 있는 시간 기준 디지털 도파관 모델을 제안하고 기존의 공간 기준 도파관 모델과의 성능을 비교하였다.
시간지연 추정 방법들에 대한 연구는 예전부터 활발히 진행되고 있다. 하지만 실제 환경에서 측정된 신호들을 이용하여 시간지연을 추정함에 있어 그 성능에 미치는 영향들에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 1997 년에 Brandstein 과 Siverman 은 공간의 잔향 시간이 길어질수록 그 공간에서의 시간지연 추정 성능이 나빠짐을 모의 실험을 통해 밝혔다. 하지만 동일한 잔향시간을 갖는 공간에서 측정된 신호의 경우에도 시간 구간에 따라 추정 성능에 차이를 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 시간지연 추정 성능에 미치는 영향들에 대해서 살펴보고, 그 원인들에 대해 분석하였다. 그 결과, 동일한 잔향시간을 갖는 공간에서 측정된 신호일지라도 시간 구간에 따라 R/D 비와 신호의 특성들이 다르기 때문에 추정 성능에 차이가 나타남을 알 수 있었다.
역문제에 기반한 음향 온도 측정법에서는 단면의 음속 분포 계산이 필수적이며, 이를 위하여 단면 외곽에 위치한 센서들 간의 지연시간을 계측하고, 이를 입력으로 하는 전달행렬과 계수 벡터를 이용한 역문제를 이용하여 음속 분포를 예측한다. 그러나, 센서 개수의 부족으로 인하여 충분한 수의 음향 경로가 확보되지 못하면, 지연시간 벡터의 개수가 한정될 수 있다. 지연시간 벡터의 개수는 공간 해상도와 관련 있으며, 부족한 지연시간 벡터의 개수는 공간 해상도의 저하를 초래하여 정확한 온도 재구성 결과를 얻지 못할 수 있다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위하여, 실제 측정된 지연시간으로부터 온도장을 재구성 한 뒤, 임의의 경로에 해당하는 지연시간을 재구성 된 온도장으로부터 재형성하여 지연시간 벡터의 개수를 증가시켰다. 측정된 지연시간 벡터와 재형성 된 지연시간 벡터를 함께 사용할 경우, 음향 경로의 개수가 증가하므로 공간 분해능의 향상을 기대할 수 있다. 임의의 온도 분포를 가지는 2차원 단면을 수치 예제로서 채택하였고, 측정된 지연시간만을 이용한 결과와 재형성 된 지연시간을 함께 사용한 재구성 결과를 비교하였다. 그 결과, 재형성 된 지연시간과 측정된 지연시간을 함께 사용한 경우의 온도 재구성 오차가 측정된 지연시간만을 사용한 온도 재구성 오차보다 최대 15 % 감소하였다.
지하공간에는 다양한 구조물들이 있고 그 구조물들의 지하공간 데이터는 지하공간통합지도 관리 시스템(IUGMMS)에서 3D 데이터로 관리되고 있다. 작업자는 준공도서 제출 프로그램으로 변경된 지하공간 데이터를 반영한 통합지도 전체를 IUGMMS에 전송하여 갱신하고 있다. 그러나 통합지도 파일의 크기가 크기 때문에 전송하고 갱신하는 시간이 지연되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 변경된 통합지도와 IUGMMS에 저장되어 있는 통합지도에서 공간특성정보를 각각 구하고 비교해서 변경된 지하정보 데이터가 있는 통합지도만 추출하여 전송하고자 한다. 실험 결과, 기존 방법은 전송하려는 통합지도의 영역이 넓을수록 통합지도를 전송하는 시간과 갱신하는 시간이 파일 크기에 비례하여 증가하였지만, 제안한 방법은 변경된 지하공간 데이터가 포함된 통합지도만 전송하기 때문에 전송 시간이 짧았고 갱신하는 시간도 짧았다. 그 결과 변경된 통합지도를 전송하고 갱신할 때 발생하는 시간의 지연을 줄일 수 있었다.
최근 도심지 차량 정체 해소와 주변환경을 개선하기 위하여 도심지 지하공간을 활용하는 대심도 복층터널 설계 및 시공 기술개발 연구가 진행되고 있으며, 네트워크형 복층터널은 단면이 작고, 평지 하부에 시공됨에 따라 입 출구의 경사가 가파른 특징이 있는 교차로 형태를 가지며 화재발생시 화재연기가 매우 빠르게 전파되어 인명피해 발생이 우려된다. 따라서 본 연구에서는 교차로에 화재연기 확산지연장치를 설치한 경우와 미설치된 경우에 대하여 화재연기 확산지연효과를 분석하였다. 화재연기 확산지연장치를 교차로에 설치하였을 시 화재발생 후 270초까지 화재연기가 지연되었으며, 화재연기 확산지연장치의 차단면적이 커질수록 인명피해 예방에 도움이 될 것으로 분석되었다.
본 연구는 발파공간 지연시차에 의한 진동의 전파 특성을 파악하기 위해서 공간격, 저항선, 천공장 그리고 장약량 등을 달리하여 총 16회의 시험발파(2~3공)를 시행하여 지반진동 예측식을 도출하였다. 그리고 도출된 평균 지반진동 예측식을 이용하여 발파공간 지연시차에 따른 최대입자속도의 노모그램 분석과 지반진동 예측을 통해 진동특성을 규명하였고, 국토교통부의 "도로공사 노천발파 설계 시공 지침 및 요령"에 제시된 표준발파공법의 공법별 경계 기준 장약량인 0.5, 1.6, 5, 15kg을 적용하여 지연시차에 따른 진동 증가율을 비교 분석하였다. 그리하여 장약량에 따라 진동제어에 유리한 발파방법을 제안하여 발파설계의 인자로 사용할 수 있도록 하였다.
본 연구에서는 상태변수에 시변 시간지연을 가진 선형시스템의 모델 차수축소를 취급한다. 이를 위하여 시간지연 시스템의 일반화 가제어성/가관측성 그래미안을 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 정의하고 균형화된 상태공간 구현을 정의한다. 균형화된 상태공간 구현으로부터 상태변수론 절삭하여 차수축소된 시간지연 시스템을 구하고 모델 축소오차의 상한치를 제시한다. 수치예를 통하여 제시된 방법의 효용성을 입증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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