Boundary Element Solution of Geometrical Inverse Heat Conduction Problems for Development of IR CAT Scan

IR CAT Scan 개발을 위한 기하학적 역 열전도 문제의 경계요소 해법

A geometrical inverse heat conduction problem is solved for the development of Infrared Computerized-Axial-Tomography (IR CAT) Scan by using a boundary element method in conjunction with regularization procedure. In this problem, an overspecified temperature condition by infrared scanning is provided on the surface, and is used together with other conditions to solve the position of an unknown boundary (cavity). An auxiliary problem is introduced in the solution of this problem. By defining a hypothetical inner boundary for the auxiliary problem domain, the cavity is located interior to the domain and its position is determined by solving a potential problem. Boundary element method with regularization procedure is used to solve this problem, and the effects of regularization on the inverse solution method are investigated by means of numerical analysis.

IR CAT Scan 개발을 위한 기하학적 역 열전도 문제의 해를 경계요소법 및 정규화 과정을 사용하여 구하였다. 이 문제에서는 잉여기술된 온도조건이 적외선 스캐닝에 의해 표면에 주어지며, 이 조건은 다른 조건과 함께 미지경계의 위치를 계산하는데 사용되었다. 문제의 해를 구하기 위해 보조문제가 도입되었고, 이 보조문제의 영역에 대한 가상적인 내부경계를 정의함으로써 공동(cavity)이 영역 내부에 위치하게 되며, 포텐셜 문제의 해를 구하여 그 위치를 결정하였다 이 문제의 해를 구하기 위해 경계요소법이 정규화과정과 함께 사용되었으며, 수치해석을 통하여 역 해법에 대한 정규화 효과를 분석하였다.