지리정보에 대한 사용자의 활용도가 높아지면서 더 새롭고 고품질인 지리정보 자료에 대한 요구 역시 함께 증가하고 있다. 새로운 콘텐츠를 제작하는데 있어 기 구축된 자료간의 융합을 통한 방법은 기존의 자료들이 가진 장점만을 취하여 새로운 지리정보 콘텐츠를 생성할 수 있다는 점에서 효율적이다. 그러나, 서로 다른 자료를 융합하면 위치편차와 형상불일치가 나타나는데 이는 이종의 자료가 가진 정보의 정확도는 그대로 유지한 채 자료 간 불일치되는 부분을 개선하는 합성 기술로 해결이 가능하다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 위치편차가 최소화된 도로지도와 항공사진간에 형상불일치를 제거하는 것을 목적으로 하여 항공사진에서 도로 후보 영상을 생성한 후 이를 도로일 가능성으로 표현한 그래프를 제작하였다. 여기서 도로일 가능성이 높은 것만을 추출하여 합성 시 형상불일치를 제거할 수 있었다.
본 논문에서는 독립적으로 구성된 유한요소 모델을 결합하기 위하여 계면에서 불일치 격자들을 처리하는 기법을 소개하고자 한다. 불일치 격자들로 인하여 요소들의 침투와 틈이 발생할 수 있고 일반적인 유한요소를 사용하면 계면에서 변위의 연속성과 하중전달 조건들을 만족시키기가 불가능하게 되는데 계면에서 정의된 계면요소를 사용하여 결합을 위한 조건들을 만족시킬 수 있게 된다. 요소들의 침투와 틈이 없는 연속적인 계면을 정의하고 여기에 부합하는 계면요소를 구성하며 유한요소 형상함수와 다른 계면요소 형상 함수를 사용하게 되면 독립적으로 구성된 분리 영역들을 자연스럽게 결합할 수 있게 된다. 계면요소는 연속성, 적합성, 완전성 등에서 유한요소와 유사한 특성을 갖으며 추가적인 자유도 없이 불일치 격자를 결합하게 된다. 계면요소법을 사용하여 분리된 영역의 결합이나 전체-국부 해석 그리고 유체-구조물 상호작용해석 등에 적용되어 유용한 방법으로 사용될 수 있게 된다.
본 논문에서는 용접부 중앙에 원주방향 관통균열이 있는 V-그루브 맞대기 용접 배관의 한계하중 해석을 수행하였다. V-그루브 맞대기 용접 배관이 그루브 각 $45^{\circ}$, $90^{\circ}$를 갖는 형상에 대한 한계하중 식을 제시하기 위해 용접 형상의 변화에 따른 용접부 너비를 정의하였고 강도불일치 비, 용접부 너비, 균열 길이 및 배관 반경 비에 대한 체계적인 변수 해석을 수행 하였다. 모재와 용접재는 탄성 완전소성재료로 가정하였으며 상불일치와 하불일치 조건에서의 인장 하중과 굽힘 하중에 대한 강도불일치 한계하중이 강도불일치 비($M_F$)와 형상변수(${\psi}$)를 통해 정량화 됨을 유한요소 해석을 통해 확인하였다.
본 논문은 유한요소 열해석 시 불일치하는 격자 접촉면의 열교환계수를 효과적으로 계산하는 방법에 대해 논의한다. 원래 유한요소해석은 두 경계면 사이의 격자가 일치해야 하는데, 복잡하고 다양한 재질의 형상들의 접촉면을 모두 일치하기 위해서는 많은 수고와 계산량이 소요된다. 본문은 이를 극복하기 위해 서로 다른 두 격자면의 접촉 열교환계수를 각 절점으로 효과적으로 분배하는 새로운 기법을 제안하였다. 제시된 기법의 지향점을 서술하고 이를 위해 격자면의 형상에 의존성이 낮은 절점 가중치 분배 기법을 서술하였다. 그리고 이를 3차원의 곡면 접촉면에도 적용하여 제시한 방법론의 범용성을 확인함으로서 열해석을 포함한 여타 유한요소 해석 기법에도 적용 가능함을 알 수 있다.
본 연구는 유체-고체 연성 해석이 활발히 진행되고 있는 고체로켓의 3차원 연소실 상경계면 형상에 대해 정보 전달 기법 중 하나인 공통세분 기법의 적용을 목적으로 수행되었다. 본 기법은 불일치하는 경계면간 정보 전달에도 보존성과 정확도를 동시에 만족시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 기법 구현은 상경계면에 공통표면을 구성하고 특정 오차를 최소화 시키는 최소화 내삽법을 적용하는 과정으로 수행되었다. 이를 바탕으로 다양한 다차원 상경계면 형상에서 연속 및 불연속 함수를 이용한 정보 전달 실험을 수행하였고, 다른 기법들과 해석 결과를 비교하였다.
효율적인 인터페이스 정의 및 관리를 위하여 개발된 MDMS (Message Definition and Management System) 는 인터페이스 요구사항명세서(IRS: Interface Requirement Specification)과 인터페이스 설계기술서 (IDD: Interface Design Description), 인터페이스 구현 및 통합의 단계로 이루어진 인터페이스 개발 과정을 통합 관리할 수 있도록 해준다. 이러한 통합관리는 인터페이스 개발에 따른 IRS, IDD, 구현코드에 걸친 일관성 유지를 쉽게 해주며, 소프트웨어 개발 과정에서 가장 문제가 많이 발생하는 단계라고 할 수 있는 소프트웨어 통합에 있어서 인터페이스 불일치로 인한 문제의 대부분을 제거해 준다. MDMS 기반의 인터페이스 관리는 한번의 인터페이스 정의로 IRS, IDD, 송수신 코드까지 생성함으로써 인터페이스 정의 및 개발의 단계를 한단계로 축소하여 각 단계 사이의 불일치 발생이 미연에 방지되며, 일관성 유지 노력이 필요없다. 삼성탈레스에서는 2008 년 이후 10 여개의 함정전투체계 프로젝트의 소프트웨어 개발에 MDMS 를 적용하여 소프트웨어 개발 생산성의 향상을 이루었다. 특히 인터페이스 정의, 설계, 문서 작성, 코드 구현, 형상관리가 통합은 소프트웨어 인터페이스 개발과정에서의 불필요한 중복 작업을 최소화하고, 그에 따른 문서와 코드간의 불일치를 근본적으로 제거할 수 있었다. 또한, 소프트웨어 개발 관리 측면에서도 인터페이스의 복잡도를 평가하여, 향후 유사 시스템의 소프트웨어 아키텍처 구성에 활용할 수 있다.
본 연구에서는 실제 용접 과정을 모사하는 유한요소 해석을 이용하여 강도 불일치를 가지는 매설 천연가스 배관 용접부의 잔류응력 분포를 계산한다. 유한요소 해석 절차의 타당성을 검증하기 위해 온도 및 잔류응력 해석 결과들은 실제 용융부 형상과 API 579 적용 결과와 비교된다. 기계적 강도 차이, 용접 금속의 강도, 덧살 및 입열량 등과 같은 용접 및 재료 변수들이 잔류응력 분포에 미치는 영향을 평가하기 위해 Parametric Study가 수행된다. 최종적으로 Parametric Study 결과에 근거하여 용접 및 재료 변수들의 영향이 고찰된다. 특히, 모재들 사이의 강도 불일치는 잔류응력 분포에 미미한 영향을 미침을 확인하였다.
지리정보 수집 기술이 발전함에 따라 서로 불일치하는 데이터베이스를 통합하는 작업이 점차 중요하게 떠오르고 있다. 본 논문에서는 도로 네트워크 데이터를 대상으로 하여, 서로 다른 특성을 가진 두 데이터셋의 노드 사이의 매칭 관계를 찾아내기 위한 알고리즘을 제안하였다. 노드의 위치 뿐 아니라 그에 연결된 링크의 형상 정보를 활용하여 대응하는 노드 쌍을 찾아내었고, 그에 따라 매칭 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 이 결과를 이용하여, 뒤이어 링크 매칭을 수행할 때 위상 정보를 반영할 수 있을 것으로 사료된다.
합류부에서의 지류의 합류각, 지류와 본류의 유량비에 추가하여, 본류 준설에 의한 하상고 불일치에 따른 다양한 양상의 분리구역의 특성을 CCHE2D 모형을 사용하여 분석하였다. 분리구역은 지류가 합류되어진 직후 단면에서의 유속이 0(영)인 경계로 정의하였다. 합류각 $30^{\circ}$ 이하에서는 분리구역이 형성되지 않았다. 유량비와 합류각 증가에 따른 분리구역의 크기는 일반적으로 증가하는 양상으로 나타났다. 준설 깊이비 증가에 따른 분리구역의 크기는 합류부 수용체의 증가에 기인한 지류에서의 상대적인 운동량의 감소로 인하여 감소되었다. 유량비와 합류각의 변화에 따른 분리구역의 수축지수를 규명하였고, 통수기능의 저하에 따른 배수영향을 확인하였다. 합류각, 유량비, 준설 깊이비에 따른 분리구역의 형상지수의 관계식을 제안하였다.
GaN 에피택시 층의 전기적, 광학적 특성 및 표면 형상의 향상을 위한 전처리 공 정으로서 사파이어 기판의 질화 처리가 많이 행해지고 있는데 이는 표면에 질화 충올 형성시킴으로서 GaN 충과의 계면에너지 및 격자상수 불일치를 줄여 GaN 충의 성장을 촉진시킬 수 있기 때문이다 본 실험에서는 고 진공 하에서 유도 결합 플라즈마를 이용하여 사파이어 기판의 질화 처리를 행한 후 XPS와 AFM을 이용하여 기판 표면의 질소 조성과 표면 형상을 관찰하였다. 기판 표면의 질소 조성은 질소 가스의 유입량과 기판의 온도보다 칠화 시 간 및 RF-power에 의해 크게 좌우되나 표면 형상은 기판의 온도에 크게 영향올 받는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험에서는 기판의 온도를 낮춤으로서 protrusion이 없는 매끈한 표면의 질화 충을 얻올 수 있었다. 핵생성 충의 성장 없이 450 oC의 저온에서 GaN 충올 성장시킨 결과 육방 대청성 의 wurtzite구조를 가지며 bas허 plane이 사파이어 기판과 in-plane에서 300 회전된 관계 를 갖고 있는 것올 XRD -scan으로 관찰하였다. 또한 GaN 충의 성장이 진행됩에 따라 결정성이 향상되고 있는 것이 뼈S ali맹ed channeling 실험올 통해 관찰되었으며 이는 G GaN 충의 두께 중가에 따라 결정성이 향상된다는 것올 의미한다 사파이어 기판의 질 화 처 리 시 간이 증가함에 따라 후속 성 장된 GaN 층의 bas외 pI뻐e에 대 한 XRD -rocking c curve의 반치폭이 감소하는 것으로 나타났는데 이는 기판의 표면이 질화 충으로 전환 됨에 따라 각 GaN island의 c-축이 잘 정렬됨올 의미한다. 또한 AFM으로 ~이 충의 표 면 형상올 관찰한 결과 기판의 질화 처리가 선행될 경우 lateral 방향으로의 G뼈 충의 성장이 촉진되어 큰 islands로 성장이 일어나는 것으로 관찰되었는데 이는 질화 처리가 선행될 경우 Ga과 N의 표면 확산에 대한 활성화 에너지가 감소되기 때문인 것으로 생 각된다 일반적으로 GaN 에피택시 충의 결정성의 향상과 lateral 생장올 도모하기 위하여 성장 온도를 증가시키지만 본 실험에서는 낮은 성장 온도에서도 결정성의 향상 및 l later빼 성장을 촉진시킬 수 있었으며 이는 저온 성장법에 의한 고품위의 GaN 에피택시 충 성장에 대한 가능성올 제시하는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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