• 제목/요약/키워드: 형상추정

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다목적최적화와 최소최대 후회도 방법에 의한 부정류 계산모형의 매개변수 추정 (Parameter estimation of unsteady flow model using mulit-objective optimization and minimax regret approach)

  • ;정은성;전경수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.310-310
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    • 2017
  • 홍수추적 모형의 적절성을 결정하는 중요한 요소 중 하나는 모형의 매개변수이다. 특히 자연하천에 관한 부정류 계산모형의 매개변수인 조도계수는 하상재료의 특성에 따라 좌우되는 표피마찰뿐만 아니라 하상의 굴곡 등 단면형의 변화에 따른 형상손실 및 하천의 사행에 따른 손실 효과 등을 포괄적으로 내포하고 있기 때문에 모든 하천구간에 대하여 일반적으로 적용할 수 있는 조도계수의 값을 하나로 결정하기는 어렵다. 또한 조도계수는 흐름조건, 즉 유량 또는 수위의 변화에 따른 가변성을 갖고 있기 때문에, 흐름이 시간 및 공간적으로 변화하는 부정류 계산모형에 있어서는 더욱 그러하다. 그러므로 본 연구에서는 조도계수의 가변성과 다수 지점의 관측치를 고려한 모형보정의 결과로부터 얻은 파레토 최적화와 최소최대 후회도 방법(Minimax regret approach, MRA)을 결합하여 부정류 계산모형의 안정적인 매개변수를 선정할 수 있는 방법을 제안하였다. 여러 지점의 관측치를 고려한 모형의 보정은 다목적 최적화 문제로서, 여러 지점에 대한 가중치를 결합하여 얻은 하나의 목적함수에 대하여 여러 번의 개별 최적화를 수행함으로써 다수의 파레토 최적해들을 구할 수 있는 통합접근법을 적용하였다. 이때 유량에 따른 조도계수의 가변성을 나타내는 두 개의 매개변수로 구성된 관계식을 이용하여 두 구간에 대한 매개변수들을 모형의 추정 대상 매개변수로서 최적화하였다. 이 후 각기 다른 홍수사상에 대해 보정과 검증을 수행하였으며 각각에 대한 평가지표의 후회도를 정량화하였고 최종 안정적인 매개변수를 추정하기 위해 MRA를 이용하여 종합적인 순위를 도출하였다. MRA는 완전히 불확실한 의사결정 상황에서 유용한 방법으로 알려져 있는데 가장 나쁜 순위가 가장 좋은 것을 선택할 수 있게 하는 보수적인 의사결정기법이다. 계산결과 추정된 모형의 가변조도계수와 그로부터 얻은 두 개 지점에서의 평가지표인 RMSE는 두 지점에 대한 가중치의 조합에 따라 선택되는 매개변수 값에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 수문 및 수리모형의 다수의 관측지점의 자료를 이용한 매개변수 산정문제에 있어서 안정적인 해를 도출할 수 있다.

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실세계 객체의 디퓨즈 텍스쳐 획득에 관한 연구 (Study on the Diffuse Texture Acquisition of a Real Object)

  • 김강연;이재영;유재덕;이관행
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.1222-1227
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 객체의 형상정보(3D mesh)와 색/질감정보(image)를 이용하여 텍스쳐 맵핑된 고품질의 가상모델을 생성하는데 있다. 3 차원 형상정보에 대응하는 이미지 상의 텍스쳐 좌표 관계를 구하기 위해 오브젝트 좌표계와 카메라 좌표계 사이의 변환행렬, 카메라의 초점거리, 카메라 CCD 와 프레임상의 이미지 사이의 aspect ratio 를 파라미터로 하는 3D-2D 정합을 수행한다. 이러한 3D-2D 정합을 효율적으로 수행하기 위하여, 카메라 내부파라미터 검정단계, 신뢰도가 높은 초기해 설정단계, 비선형 최적화(Newton method) 단계로 접근한다. 또한, 색/질감정보로 이용되는 객체의 이미지는 촬영조건에 의해 스펙큘러(specular)나 이미지 픽셀값의 포화상태(saturation) 등의 결점을 포함한다. 영상내의 스펙큘러 좌표와 3D-2D 정합의 결과를 이용하여 촬영 당시의 광원을 추정하고, 근사화된 빛반사도 함수(BRDF)를 이용하여, 텍스쳐의 픽셀값 변조를 통해 이미지 촬영 당시의 광원효과가 제거된 디퓨즈 텍스쳐를 획득한다. 본 연구에서는 퐁(Phong)의 모델을 근사화한 빛 반사도 함수 모델로 사용하였다.

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실감 모델링을 위한 반짝이는 특성을 지닌 물체에서 색상선 추출 방법 연구 (Estimation of Color Lines from the Specular Object for Immersive Modeling)

  • 박정욱;유현진;이관행
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.1283-1288
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    • 2006
  • 실감모델링(Immersive modeling)이란 모델링하는 사람이 물체의 특성을 고려하여 오감을 활용하여 모델링하는 것을 의미한다. 실감모델링을 위한 오감 중에서 시각은 모델링하는 사람에게 가장 영향을 많이 주기 때문에 실제와 같은 색상과 형상을 생성하는 것이 중요하다. 그러나 가상현실을 위한 데이터를 실시간으로 다루기 위해 많은 데이터를 사용할 수 없고 처리 과정이 단순해야 하기 때문에 시각데이터를 획득하는 과정에도 이를 고려해야 한다. 그 중에서 반짝이는 특성을 가진 물체의 색을 정확히 표현하기 위한 방법으로 색상선(color line)을 사용한다. 색상선은 반짝이는 특성의 표면의 색을 이색성반사 모델(dichromatic reflection model)로 간주하면 색 특성을 표현하는 선이 생성되게 된다. 본 연구는 반짝이는 물체로부터 색상선을 추출하기 위한 방법으로 노출 시간이 다른 여러 장의 이미지로부터 색상을 추출하는 방법을 제안한다. 노출 시간이 다른 이미지를 사용함으로써 한 장에 의해 분류하기 어려운 색상도 분류 가능하고 하이라이트가 발생하여 색상이 왜곡된 경우도 본래 색이 어떤 색상인지 추정되기 때문에 정확한 색상 추출이 된다. 본 연구에서는 3차원 측정 장비를 이용하여 3차원 형상과 색상이 동시 추출된 모델을 이용하여 렌더링된 결과와 제안된 방법으로 추출된 색상을 적용하여 렌더링된 결과를 비교할 것이다.

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3차원 인체계측시스템을 이용한 직물의 물정에 따른 한복치마의 입체형상 분석 (Analysis of the Three Dimensional Shape of Korean Hanbok Chima according to the Characteristics of Fabrics using 3-D Human Body Measuring System)

  • Park, Soonjee;Machiko Miyoshi
    • 한국의류학회지
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    • 제25권9호
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    • pp.1571-1582
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    • 2001
  • 한국 전통 의상인 한복 치마의 형태는 천의 특성에 크게 좌우된다. 이에 본 연구에서는 직물의 물성과 착장시 한복 치마 형태의 관계를 규명하고자, 8가지 직물을 선택하여 물성을 측정하고, 비접촉 3차원 인체계측시스템을 이용하여 , 치마 착장시의 5개 수평단면, 2개 수직단면을 작성하였다. 수직 단면에서는 실루엣을 나타내는 각도, 수평단면에서는 단면의 부피감과 드레이프의 형태를 나타내는 노드 간격, 거리, 각도를 측정하였다. 첫째, 경연도, 신장률, 실 두께, 직물 무게의 직물물성요인에 따라 실험 직물은 4집단으로 분류되었다. 둘째, 직물의 물성과 노드의 형태의 관계를 살펴본 결과, 직물이 뻣뻣하고 가벼울수록, 치마윗부분의 각도가 커지며 , 부드럽고, 신축성 이 있고, 무겁고, 두꺼운 실로 짜여지면, 튜블러 형태 의 실루엣을 나타내었다. 셋째 , 수직 단면도상 치마 위쪽과 아래쪽의 퍼짐각도 및 수평단면상의 둘레, 노드간의 거리, 가장 긴 파고와 같은 단면 계측치는 직물물성에 따라 추정 이 가능한 것으로 나타났다.

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휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열진전해석 (Fatigue Crack Growth Analysis of Steel Deckplates Under Bending Stress)

  • 최준혁;경갑수;최동호;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권4호통권41호
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    • pp.409-416
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    • 1999
  • 반복하중을 받는 용접구조물의 피로수명 추정에 있어서 파괴역학을 이용한 피로균열 진전해석방법은 매우 유용하다. 휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열 진전해석 문제에서는 균일한 축하중 하에서의 피로균열 진전해석 절차를 동일하게 적용할 수 있다. 본 연구에서는 휨응력하에서 피로균열 진전수명을 계산하는 방법을 제시하고 2차원 균열 문제에서의 피로균열 진전을 다루었다. 수치적으로 계산된 균열진전은 균열길이가 증가함에 따라 피로균열의 진전속도가 점차 감소하고 실험결과와 잘 일치하였다. 피로 수명은 초기균열길이와 균열형상에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

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매질이 다른 무한 실린더에 의한 음의 산란 (Scattering Sound by a Flexinble Cylindrical Cavity)

  • 김유만;이병호
    • 한국음향학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.117-126
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    • 1988
  • 산란된 파동의 형태는 그 산란체의 기하학적 형상 및 위치에 따라 변한다. 본 논문에서는 매질 내에 임피던스를 가지는 무한 실린더가 있는 경우 평면 입사파에 대한 산란된 파동을 유도하였고 그 결과로부터 산란된 파동의 방향성을 나타내는 지표로서 전방 산란파의 peak 값에 대해 산란파의 크기가 반으로 떨어지는 각도를 구하였다. 이 각도를 검토해 본 결과 입사파의 주파수 및 거리에 따라 그 각의 변화가 뚜렷함을 볼 수 있었다. 따라서 매질 내에 어떠한 산란체가 있는 경우 이 각도가 산란체의 위치 및 형상을 추정하는데 유용하게 적용될 수 있을 것이라 생각된다.

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선미 형상을 반영한 조종 유체력 미계수 추정에 관한 연구 (A Study on the Maneuvering Hydrodynamic Derivatives Estimation Applied the Stern Shape of a Vessel)

  • 윤승배;김동영;김상현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권1호
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    • pp.76-83
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    • 2016
  • The various model tests are carried out to estimate and verify a ship performance in the design stage. But in view of the cost, the model test should be applied to every project vessel is very inefficient. Therefore, other methods of predicting the maneuverability with confined data are required at the initial design stage. The purpose of this study is to estimate the hydrodynamic derivatives by using the multiple regression analysis and PMM test data. The characteristics of the stern shape which has an important effect on the maneuverability are applied to the regression analysis in this study. The correlation analysis is performed to select the proper hull form coefficients and stern shape factors used as the variables in the regression analysis. The comparative analysis of estimate results and model test results is conducted on two ships to investigate the effectiveness of the maneuvering hydrodynamic derivatives estimation applied the stern shape. Through the present study, it is verified that the estimation using the stern shape factors as the variables are valid when the stern shape factors are located in the center of the database.

유한요소법과 반응표면법을 이용한 250 kW급 견인 유도전동기 최적설계 (Optimum Design Criteria of 250 kW Premium Efficiency Traction Induction Motor Using RSM & FEM)

  • 이중호;윤태원
    • 한국자기학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.239-243
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    • 2010
  • 본 논문은 반응표면법(Respone Surface Methodology)과 유한요소법(Finite Element Method)을 이용하여 250 kW급 견인 유도 전동기의 효율 향상을 위한 최적설계기준에 대해서 다루었다. 본 논문의 주 관점은 첫째, 회전자 형상 및 치수변화에 따른 토크 비교를 통해 설계 해를 찾는 것이다. 둘째, 중심합성법(Central Composite Design)과 결합된 해석방법이 도입되었고, 추정된 회귀모델의 적합성을 결정하기 위해 분산분석(Analysis Of Variance)이 수행되었다. 이렇게 제안된 실험 절차는 기존의 초기 모델로 부터 시작하여 회전자 형상 및 치수를 최적설계 하였다.

타 단독 특성의 이론적 해석 (Theoretical Analysis of Open Water Characteristics of a Rudder)

  • 공인영;강창구;이창민
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.29-42
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    • 1992
  • Spade Type 타의 단독 특성을 추정하기 위하여 3차원 Panel Method를 사용하였다. 입사류는 균일하며 시간에 따라 변하지 않는다고 가정하였고, 타 표면에 쏘오스 및 다이폴을 분포하였다. 후류면은 타의 뒷날에서 물체로부터 떨어져 나간다고 가정하였으며, 후류면에는 다이폴을 분포하였다. 후류면은 물체의 뒷날과 무한 원방에서 적당한 조건을 부여함으로써 그 형상을 가정하였으며, 후류 형상의 차이가 최종 결과에 미치는 영향을 고찰하였다. 뒷날에서는 3차원 압력 Kutta 조건을 적용하였으며, 2차원 Kutta조건을 적용한 결과와 비교하여 보았다. Spade Type 타에 대한 계산을 수행하였으며, 실험 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 타의 초기 설계 단계에서 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

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선체 변동 압력에 관한 실험과 이론의 비교 연구 (A Study of a Correlation between Experiments and Calculations of Pressure Fluctuation on Hull Surface)

  • 김문찬;김기섭;송인행
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.19-26
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    • 1996
  • 프로펠러에 의한 선체변동압력을 추정하기 위해 3개의 선체에 7개의 프로펠러를 장착하여 실험과 계산치를 비교하였다. 변동압력의 계측은 KRISO의 공동터널에서 평판에 대하여 수행하였으며, 수치계산은 양력면 이론과 패널법을 사용한 수치프로그램(X-ForShip)을 사용하였다. 평판에 대한 실험값을 복잡한 선미형상에 적용하기 위하여 강체경계율(SBF)이 수정계수로 결정되었다. 실선 변동압력의 예측과 실험치의 수정을 위하여 복잡한 선미형상에서의 변동 압력을 계산하였다. 계산치와 수정된 실험치와의 좋은 일치를 보였으며, 수성계수로써 약 0.65-0.7의 값이 결정되었다.

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