• 제목/요약/키워드: 프랙탈

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프랙탈 이론의 소하천 점착성 유사 적용에 관한 연구 (Study on applicability of fractal theory to cohesive sediment in small rivers)

  • 임병구;손민우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권10호
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    • pp.887-901
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    • 2016
  • 점착성 유사는 작은 1차 입자가 단독으로 거동하는 것이 아니라 크기와 밀도를 변화시키는 응집현상을 통해 서로 뭉쳐진 플럭의 형태로 이동하게 된다. 유사의 거동에 매우 중요한 영향을 주는 침강속도는 유사의 크기와 밀도에 의해 결정되므로 응집현상이 점착성 유사에 주는 영향은 매우 크다고 할 수 있다. 플럭의 밀도는 직접 측정이 어려우므로 프랙탈 이론을 적용하여 추정하는 것이 현재까지 일반적인 모형화의 과정이다. 하지만 프랙탈 이론은 플럭이 자기유사성을 가진다는 가정 하에 적용되는 것이므로 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구는 우리나라 하천 중 점착성 유사가 우세할 것으로 예상되는 금강 및 영산강 유역에서 시료를 채취하고 상업용 카메라를 이용한 침강실험을 통해 프랙탈 이론의 적용 가능성, 플럭의 특성 등을 검토하는 목적으로 수행되었다. 연구의 결과, 금강 유역의 점착성 유사는 프랙탈 이론의 적용이 가능할 것으로 판단되지만 영산강 유역의 유사에서는 크기와 프랙탈 차원의 명확한 상관성을 확인하기 어려웠다. 영산강 유역의 유사는 유기물이 높은 함량으로 포함되어있다. 따라서 1차 입자 하나하나가 응집되며 자기유사성을 가진다는 프랙탈 이론의 기본 가정과는 거리가 있는 것으로 생각된다.

프랙탈 기법을 이용한 조류로 발달 양상의 분석 (The Analysis of Tidal Channel Development Using Fractal)

  • 엄진아;이윤경;유주형;원중선;최정현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.131-135
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    • 2007
  • 조간대의 조류로 발달은 조간대 퇴적물종류, 입도, 조성 및 조류의 세기 등 에 많은 영향을 받는다. 따라서 조류로의 발달 특성, 밀도, 형태 등은 조간대의 특징을 분석하는데 활용될 수 있다. 그러나 아직 갯벌의 조류로에 대한 정량적 분석은 매우 미흡한 실정이다. 이 연구에서는 조류로의 정량적 분류기준으로 프랙탈 분석방법을 제시하고, 발달 정도가 다른 두 지역의 조류로에 대한 적용결과에 대한 정량적 비교를 제시한다. 시험 적용지역인 강화도 남단 조간대에서 얻어진 IKONOS 영상으로부터 조류로를 추출한 뒤, 프랙탈 분석방법 중 2차원 분석에 많이 사용되는 box counting 방법을 적용하여 프랙탈 차원을 구하였다. 분석 결과 강화도 남단 전체 조간대 지역에 대한 프랙탈 차원 값은 약 1.31로 나타났다. 조류로의 지선이 단순하며 남북으로 수직방향으로 발달한 지역은 프랙탈 차원 값이 $1.0563\sim1.0672$로 비교적 적은 값을 나타내는 반면, 조류로의 지선이 발달하고 매우 복잡한 형태를 보이는 곳은 프랙탈 차원 값이 $1.2550\sim1.3016$로 나타났다. 즉, 조류로의 발달정도에 따라 프랙탈 차원 값이 약 0.2 정도로 매우 뚜렷한 차이를 나타내며, 따라서 조류로의 정량적 구분이 프랙탈 분석에 의하여 가능하다는 결론을 얻을 수 있다. 향후 다른 특성을 갖는 다양한 조간대 지역에 적용하면 조류로의 발달정도와 환경 인자에 대한 정량적 분석이 가능할 것으로 사료된다.

웨이브릿 변환 영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 압축 (Fractal Viedo Coding in Wavelet Transform Domain)

  • 배성호;한동석;박길흠
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.1121-1131
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    • 1997
  • 높은 앞축율을 가지는 동영상 압축 방법에 있어, 공간영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 앞축 방법은 복원영상의 블록화 현상이 두드러지는 단점이 있고, 웨이브릿 / 변환 영역에서의 동영상 압축 방법은 에지의 열화가 생기는 단점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 높은 압축률에서도 에지가 선명하고 블록화 현상이 없는 웨이브릿 변환 영역에서의 프랙탈을 이용한 동영상 압축 방법을 제안한다 제안한 방법에서는 서로 다른 부대역간의 상관성을 이용하여 가변 블록 크기의 움 직임을 추정하고, 움직임 추청에 의하여 효과적으로 부호화되지 않는 웨이브릿 계수들은 저해상도 부대역에서 고해상도 부대역을 계층적으로 추정하는 프레임간 프랙탈 부호화 한다. 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 프랙탈과 웨이브릿을 이용한 동영상 부호와 방법도 더 좋은 성능을 나타냄을 보였다.

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GIS를 이용한 하천유역의 프랙탈 특성 분석 (The Anlysis of Fractal Characteristics in River Basin using GIS)

  • 차상화;권기욱
    • 한국지리정보학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.51-60
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    • 2001
  • 본 연구는 지리정보시스템을 이용하여 하천유역에 있어서 프랙탈 특성을 분석하고자 하였다. 따라서 본 분석에서는 GIS를 이용하여 격자크기별 지형특성인자(유역면적, 유로연장, 유로중심장)을 산정하였으며, 여기서 산정된 인자들과 격자크기와의 상관분석을 통해서 상관계수 및 상관식을 유도하고, 또한 각 지형인자별 프랙탈 차원을 산정하였다. 격자크기에 대한 프랙탈 차원의 산정결과는 유로연장, 유역면적 및 유로중심장이 각각 1.028, 1.0026, 1.0061로 나타났다. 즉, 격자크기가 변함에 따라 가장 큰 영향을 받는 지형인자는 유로연장인 것으로 분석되었다.

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몬테칼로 모멘트 방법을 이용한 1차원 프랙탈 완전도체 표면에서의 전자파 산란 해석 (Analysis of Electromagnetic Wave Scattering From a Perfectly Conducting One Dimensional Fractal Surface Using the Monte-Carlo Moment Method)

  • 최동묵;김채영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권12호
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    • pp.566-574
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    • 2002
  • 본 논문에서는 몬테칼로 모멘트 해석법을 이용하여 프랙탈 형상을 가진 완전 도체 표면에서 산란된 장을 구하였다. 프랙탈 형상을 가진 1차원 표면은 프랙셔녈 브라운 모션 모델을 사용하여 생성하였다. 프랙탈 표면의 형상을 결정하는 스펙트럼 변수(S/sub 0/), 프랙탈 차원(D)에 대한 역방향 산란계수를 계산하였다. 계산에 사용된 표면의 수는 80개, 표면의 점의 수는 2048개이고, 표면의 길이는 64파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.

미술 작품의 프랙탈 차원 연구 (A study on fractal dimensions of art works)

  • 신채기;허아영;김슬기;박철용
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권2호
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    • pp.305-314
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    • 2016
  • 이 연구에서는 드립페인팅(drip painting)으로 유명한 잭슨 폴록(Jackson Pollock)의 작품과 이와 흡사한 형식을 가진 한국 앵포르멜 작업 (Korean Informel art)들에 나타난 프랙탈 차원 (fractal dimension)에 대한 분석을 시도하였다. 구체적으로 폴록과 한국 작가들의 프랙탈 차원이 다를 것이라는 가설을 통계적으로 검정하기 위해 30개의 폴록 작품과 45개의 한국 작가들의 작품을 사용하였다. 그 결과 폴록에 비해 한국 작가들의 프랙탈 차원이 통계적으로 더 높은 것으로 나타났다. 이는 폴록에 비해 한국 작가들의 작품의 패턴이 (세밀한 척도에서) 보다 평면적이라 해석될 수도 있을 것이다.

CT영상에서 양자화기법을 이용한 영상압축의 개선 (Improvement of Image Compression Using Quantization Technique in Computed Tomography Images)

  • 박재홍;유주연;박철우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.505-510
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    • 2018
  • 의료영상의 프랙탈 부호화 방법은 영상을 반복 변환시스템인 IFS(iterated function system)를 구성해야하고, 이를 위해 영상영역을 레인지 영역으로 분할하고 각 레인지블록에 대해 탐색하게 될 도메인 블록에서 가장 닮은 최적의 블록을 찾는다. 이때, 결정되는 변환계수 값과 좌표의 정보를 프랙탈 계수로 전송한다. 본 연구에서는 이러한 프랙탈 계수들을 확률분포를 추출할 수 있는 양자화기를 통해 양자화 하여 비트를 할당하였다. IFS를 구성하는 부호화과정에서 가변크기 블록방법을 사용하여 부호화시간을 단축하고 압축률을 향상시키는 방법을 제시하였다. 추후 프랙탈 부호화과정에서 화질을 최상으로 유지하면서 부호화시간을 단축시키고 압축률을 높이는 연구가 더 진행되어야 할 것 으로 본다.

프랙탈 차원을 이용한 모음인식 (Vowel Recognition Using the Fractal Dimension)

  • 최철영;김형순;김재호;손경식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1140-1148
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    • 1994
  • 본 논문에서는 음성신호의 프랙탈 차원을 이용하여 한국어 모음인식 실험을 수행하였다. 프랙탈 차원은 Minkowski-Bouligand 차원을 사용하였으며, 형태학적 커버링(morphological covering) 방법을 이용하여 구하였다. 프렉탈 차원과 더불어 기존에 우수한 음성 인식 파라메타로 알려져 있는 LPC 켐스트럼(cepstrum)을 함께 사용하였으며, 프랙탈 차원의 음성인식에의 유용성 여부를 조사하였다. 다양한 자음환경에서의 모음인식 실험결과, LPC 켐스트럼 만을 사용하는 경우 및 프렉탈 차원과 LPC 켐스트럼을 함께 사용하는 경우의 모음 오인식율이 각각 5.6% 및 3.2%로 얻어졌다. 이는 LPC 켑스트럼에 프렉탈 차원을 추가함으로써 오인식되는 데이터가 40%이상 감소되는 결과이며, 프랙탈 차원이 음성인식에 있어서 유용한 특징 파라메터임을 보여준다.

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Application of Fractal Geometry to Interfacial Electrochemistry - I. Diffusion Kinetics at Fractal Electrodes

  • Shin Heon-Cheol;Pyun Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.21-25
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    • 2001
  • 프랙탈 기하학의 계면 전기화학에로의 응용과 관련하여 프랙탈 표면을 향한 이온/원자 확산의 속도론에 대하여 다루었다. 우선 프랙탈 기하학의 기본 개념에 대하여 설명하였고, 이를 바탕으로 이온/원자의 확산 현상과 관련하여 다양한 전기적 입력하에서 전극 표면의 프랙탈 특성에 기인하는 특수한 반응 양상이 설명되었다 Chronoamperometry, chronopotentiometry및 linear sweep/cyclic voltammetry 실험시에 각각 관찰되는, 전극의 프랙탈 차원이 포함된 일 반화된 Cottrell, Sand 및 Randles-Sevcik 관계를 이론적으로 유도하였고, 그 의미에 대하여 설명하였다

Application of Fractal Geometry to Interfacial Electrochemistry - II. Impedance Behaviour of Fractal Electrodes

  • Shin Heon-Cheol;Pyun Su-Il
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.26-33
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    • 2001
  • 프랙탈 기하학의 계면 전기화학에로의 응용과 관련하여 프랙탈 전극의 임피던스 거동에 대하여 다루었다. 우선, 전기화학적 임피던스 측정시에 자주 관찰되는 constant phase element (CPE)를 간략히 설명하였고, 이와 관련하여 de Levie가 제안한 transmission line model에 대하여 다루었다. CPE현상의 해석을 위하여 Nyikos 와 Pajkossy가 제안한 프랙탈 기하학을 이용한 접근 방법을 소개하였고, 또한 프랙탈 차원과 CPE exponent 사이의 관계를 이론적으로 유도하였다 마지막으로 rough혹은 porous전극의 임피던스 거동을 설명하기 위해 제안된 여러 가지 프랙탈 모델들에 대하여 설명하였다.