• 제목/요약/키워드: 가로 물리적 요소

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Pochhammer 방정식의 분산곡선구성에서 본 비혼합해의 활용 방안

  • 김윤영
    • 기계저널
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    • 제31권4호
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    • pp.332-340
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    • 1991
  • 본 글에서는 속이 찬 실린더(solid cylinder)에서의 비대칭 탄성파전파 문제를 풀기 위한 해석적 방법의 일부를 소개하고자 한다. 속이찬 실린더에 있어서는 측면벽의 경계조건에 상관없이 평 판에서의 Fourier 시리즈와 유사한 단순해가 존재하지 않는다고 밝혀져 왔다(1). 그러나 최근 발표된 본인의 논문(2)에서 지적된 것처럼, 매우 특별한 측면 경계조건을 갖는 경우에만 정해가 존재한다. 특히 탄성파전파에 관한 한, 이러한 정해는 물리적으로 볼 때 팽창파(dilatational wave)와 전단파(shear wave)가 서로 얽히지 않는 상태에 해당되기 때문에, 소위 "비혼합 해(uncoupled solution)"라 불린다. 이 "비혼합해(uncoupled solution)"의 실제 사용 예를 들면, 상술된 바와 같이 일반적인 측면 경계조건을 갖는 속이 찬 실린더 문제를 풀기 위한 시도함 수(trial function)로 사용될 수 있을 것이다. 주지하는 바와 같이 자유측면벽(traction-free cylindrical wall)을 갖는 속이 찬 실린더는 공학적으로 매우 중요한 구조요소이다. 이 경우에는 측면벽의 경계조건으로 말미암아, 해가 정해의 형태로 존재하지 않는다. 특히 이 구조물에서의 탄성파전파 문제를 다루고자 할 때, 먼저 분산관계식(dispersion relation)을 구한 다음, 이를 이 용해 경계문제를 푸는 것이 상용적으로 사용되는 방법이다. 이 분산 관계식은 파장과 주파수 와의 관계를 나타내는 것으로, 그 복잡성으로 말미암아 이 식을 사용되는 수치해법으로 정확하게 구하는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 본 글에서는 특별한 측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 비혼합해를 활용하여 자유측면벽을 갖는 속이 찬 실린더의 분산관계식(pochhammer의 분산관 계식이라 불린다)을 구하는 법을 설명하고자 한다. 이를 위해 비혼합해가 존재하는 측면경계조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.조 건에 대해 먼저 살펴보고자 한다.

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열분해법을 이용한 실리콘 나노입자 형성과정 수치해석 연구

  • 우대광;하수현;김명준;;김태성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.117-117
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    • 2010
  • 나노입자 제조 기술이 점차 발전하면서 금속산화물, 반도체용 및 태양전지용, 신소재 등 다양한 응용분야에 사용하고 있다. 따라서 이와 같은 나노입자 제조방법으로는 펄스 레이저 용사법(pulsed laser ablation), 플라즈마 아크 합성법(plasma arc synthesis), 열분해법(pyrolysis), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD)법 등과 같은 기상공정이 많이 사용되고 있다. 기상공정은 기존의 공정에 비해 고순도 입자의 대량 생산, 다성분 입자의 화학적 균질성 유지, 비교적 간단하고 깨끗한 공정 등의 장점을 가지고 있다. 기상공정에서 일반적인 입자 형성 메커니즘은 기체 상태의 화학 물질이 물리적 공정 혹은 화학 반응에 의해 과포화상태에 도달하게 되며, 이 때 동질 핵생성(homogeneous nucleation)이 일어나고 생성된 핵(nuclei)에 기체가 응축되고 충돌, 응집하면서 입자는 성장하게 된다. 열분해법은 실리콘 나노입자를 생산하는 기상공정 중 하나이다. 일반적으로 열분해 공정은 지속적으로 열이 가해지는 반응기 내에 반응기체인 $SiH_4$을 주입하고, 운반기체는 He, $H_2$, Ar, $N_2$ 등을 사용하였을 때, 높은 열로 인해 $SiH_4$가 분해되며, 이 때 가스-입자 전환 현상(gas to particle conversion)이 일어나 실리콘 입자가 형성된다. 그러나 입자 형성과정은 $SiH_4$ 농도, 유량, 작동 압력, 온도 등 매우 다양한 요소에 영향을 받는다. 고, 복잡한 화학반응 메커니즘에 의해 명확히 규명되지는 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 복잡한 화학반응을 해석하는 상용코드 CHEMKIN 4.1.1을 이용하여 열분해 반응기 내에서의 실리콘 입자 형성, 성장, 응집, 전송 모델을 만들고 이를 수치해석하였다. 표면 반응, 응집, 전송에 의한 입자 성장 메커니즘을 포함하고 있는 aerosol dynamics model을 method of moment법으로 해를 구하였으며, 이를 실험 결과와 비교하여 모델링을 검증하였다. 또한 반응기의 온도, 압력, 가스 농도, 유량 등의 요소를 고려하여 실리콘 나노입자를 형성하는 최적의 조건을 연구하였다.

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다변수 LSTM 순환신경망 딥러닝 모형을 이용한 미술품 가격 예측에 관한 실증연구 (An Empirical Study on Prediction of the Art Price using Multivariate Long Short Term Memory Recurrent Neural Network Deep Learning Model)

  • 이지인;송정석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.552-560
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    • 2021
  • 새로운 미술품 유통방식의 발달로 미술품의 미적 효용을 넘어 투자재로서 바라보는 시각이 활성화되고 있다. 미술품의 가격은 주식이나 채권 등과 달리 객관적 요소와 주관적 요소들이 모두 반영되어 결정되는 이질적 특성이 있기 때문에 가격 예측에 있어서 그 불확실성이 높다. 본 연구에서는 LSTM(장단기 기억) 순환신경망 딥러닝 모형을 활용하여 낙찰총액 순위 1위부터 10위까지의 한국 작가의 회화 작품을 대상으로 작가의 특성, 작품의 물리적 특성, 판매적 특성 등을 입력으로 하여 경매 낙찰가의 예측을 시도하였다. 연구 결과, 모델에 의한 예측 가격과 실제 낙찰 가격의 차이를 설명하는 RMSE 값이 0.064 수준이었으며 작가별로는 이대원 작가의 예측력이 가장 높았고, 이중섭 작가의 예측력이 가장 낮았다. 투자재로서 미술품 시장이 더욱 활성화되고 경매 낙찰 가격의 예측 수요가 높아지면서 본 연구의 결과가 활용될 수 있을 것이다.

스텝 애니메이션과 감성 표현 사이의 정량적 상호관계에 관한 연구 (A study of quantitative correlation between step animation and emotional expressions)

  • 이지성;정재욱
    • 디자인학연구
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    • 제17권4호
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    • pp.141-148
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    • 2004
  • 본 논문은 스텝 애니메이션에서 표현되어지는 감성을 정의하고, 스텝 관련 감성 자극 요소들을 추출 측정, 분석하여 스텝의 직관적인 감성 표현을 정량화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 실험 방법으로는 스텝 관련 27개의 감성 표현 어휘와 36개의 샘플 스텝 동영상의 상관관계를 설문 조사하였다. 통합된 데이터를 수량화 이론 III류를 이용하여 스텝의 감성적 멘털구조를 2차원 평면화 하였다. 이를 분석한 결과, 감성 스텝은 가로의 자신감 축과 세로의 안정감 축으로 형성되어 있음을 밝혀내었다. 감성 스텝의 2차원 분포도를 분석한 결과, <자신감, 불안감 쪽> 2사분면과 <자신감, 안정감 쪽> 3사분면은 데이터가 풍부한 반면 <소심함, 불안감 쪽> 1사분면과 <소심함, 안정감 쪽> 4사분면의 데이터 분포가 희박함을 보여주었다. 이러한 그래프 분석을 통해 불안감이 느껴지면서 소심한 감성과 안정감이 느껴지는 소심한 캐릭터의 감성은 스텝만으로 표현하기에는 난해한 감성 표현임을 파악할 수 있었다. 감성에 영향을 미치는 스텝의 신체 물리적 요소로는 <스텝의 간격> <스텝의 속도> <골반(Y축)의 움직임 각도> <팔 스윙 폭> <척추(x축)의 움직임 각도> <신체의 기울기> 6가지로 선정하여 분석하였다. 그 결과 <스텝의 속도>와 <신체의 기울기>가 스텝의 감성 자극에 가장 큰 영향을 미치는 요소임을 밝혀낼 수 있었다. 본 연구를 통해 캐릭터의 미묘한 감성 상태를 스텝 애니메이션에 자연스럽게 표현해 내는 과정에 있어 애니메이터들의 주관적인 가성 표현들을 객관화, 정량화시키고자 하였으며 향후 이 데이터들을 활용한 멀티컨텐츠의 적용을 목표로 하고 있다.

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도시표면의 물리적 요소가 대기질에 미치는 영향 - 중국 창춘을 사례로 - (Effects of Physical Factors on Urban Surfaces on Air Quality - Chang Chun, China as an Example -)

  • 진촨핑;김태경
    • 한국조경학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.1-11
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    • 2021
  • 본 연구는 도시의 표면을 구성하는 물리적 공간요소 가운데 대기질에 영향을 미치는 주요 요인을 찾아 환경개선을 위한 단서를 제공하는 것이 목적이다. 중국의 산업도시인 창춘의 9개 측정소에서 2018년 1월 1일부터 2019년 12월 31일까지의 AQI 농도 자료를 수집하였다. 측정소를 중심으로 반경 300m 내의 지역을 구성하는 도시의 물리적 시설에 대한 유형과 분포 특징을 분석하였다. 측정소를 3개 그룹으로 나눠 계절별로 미세먼지 농도 차이를 분석한 결과, 봄과 겨울에 AQI 농도가 가장 높고, 다음으로 여름, 가장 낮은 계절은 가을이었다. 봄의 AQI 농도가 가장 높은 곳은 F(93.00)·D(91.10)·I(89.20), 여름 농도가 가장 높은 곳은 D(69.05)·A(67.89)·B(84.44), 가을 농도가 가장 높은 곳은 I(62.80)·G(60.84)·D(53.27), 겨울은 I(95.82)·H(95.60)·F(94.04)이었다. SPSS를 이용한 계열분석을 통해 직경 600m인 공간내의 대기지수는 임야, 초지, 나지, 수공간, 수고, 건축면적(평균치), 건물 체적(평균치)과 상관성이 있는 것으로 나타났다. 오염이 심한 봄과 겨울의 수치자료를 통계분석한 결과, 임야면적(43,637m2, 15.44%)과 수면적(18,736m2, 6.63%)이 큰 비율을 차지하고, 건축평균면적(448m2, 0.17%)과 건축평균부피(10,201m3)가 가장 적은 그룹 1(A, B, C)구역의 오염 농도가 가장 낮았다. 반대로 그룹 2(D, E, F)구역은 AQI 농도가 가장 높은 구역으로 임야(1,917m2, 0.68%)와 수면적(0m2, 0%)이 적거나 없고 건축평균면적(1,056m2, 0.37%)과 건축평균부피(17,470m3)가 가장 높았다. AQI 농도가 가장 높은 지역의 특징은 가로수의 수고가 12m 이상인 경우가 다수 확인되었고, 나지면적의 비율이 적을수록 오염도가 낮은 것으로 나타났다. 동일한 방법으로 창춘의 9개 공간의 특징을 분석한 결과, 도시 공간의 물리적 특성에 따른 대기질은 위의 요인들과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.

Coupled Eulerian-Lagrangian기법을 이용한 이종 마찰교반용접 해석모델 개발 (Development of a Coupled Eulerian-Lagrangian Finite Element Model for Dissimilar Friction Stir Welding)

  • 임재용;이진호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.7-13
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    • 2019
  • 본 연구에서는 이종경량재료의 마찰교반용접을 모사할 수 있는 유한요소 해석모델을 개발하고, 이를 통해 기초분석과 실용적 적용 가능성에 대해 고찰하였다. Coupled Eulerian Lagrangian 에 기반한 유한요소모델을 구성하였으며, 해석 모델은 외연적 시간적분을 이용하여 열-온도, 변위-응력 물리계로 이루어진 다중 물리계를 복합적으로 계산하며, 용접툴 표면과 피용접 재료 간 마찰, 극심한 소성변형으로 인한 열에너지 발생, 그리고, 밑면을 통한 열에너지 소산 등 열발생원과 열전달 메카니즘이 모두 고려되었다. Al6061T6와 AZ61 판재의 맞대기용접을 고려하였으며, 주요 용접변수인 용접 속도와 용접툴 회전속도를 변화시킨 세 가지 조건에 대해 해석을 실시하였다. 각 해석은 피용접물의 온도분포, 결함의 분포, 소성변형률 분포가 출력이 가능하였다. 구축한 모델을 이용한 해석 결과 알루미늄보다는 마그네슘부에서 더 높은 온도가 발생하였으며, 회전속도가 커질수록 최대 온도가 증가하기보다는 알루미늄쪽으로 높은 온도가 분산되어 가는 경향을 보였다. 또한, 회전속도가 커질수록 피용접물 재료가 위로 올라오는 플래시 결함의 경향 예측이 가능하였으나, 툴 주변 결함 형성예측은 메시가 세밀하지 못하여 정확한 결과를 산출하기에는 부족하다고 볼 수 있다. 본 모델은 마찰교반용접 중 발생 가능한 여러 물리계의 여러 물리적 현상을 실제에 가깝게 반영하고 있으며, 실험적으로 밝히기 어려운 기초 분석에 응용될 수 있으나, 1달이 넘는 해석소요시간을 감안하면 실용적으로 최적의 용접조건 도출에 응용되기는 어렵다고 판단된다.

논배수로 네트워크 모형을 통한 농업용수 회귀수량 산정 방안 (Estimation of Agricultural Water Return Flow Using a Network Model Based on Paddy Irrigation Areas)

  • 추인교;이준화;아디군 이스마일 아데바요;정영훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.407-407
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    • 2023
  • 최근 환경부에서 발표한 국가물관리기본계획에서 수자원 총량 중 생활·공업·농업·유지용수의 이용량은 365억m3/년으로 약 29.4%로 발표되었다. 유지용수를 제외한 농업용수 이용량의 비중은 약 60.5%이며, 이 중 약 80%가 논에서 활용되고 있다. 이러한 농업용수 이용량 중 사용되지 않고 하천으로의 방류량이 존재하는데 이를 관개회귀수량이라하며, 농업용수의 약 35%가 하천으로 회귀된다 발표하나 지역에 따른 편차가 존재하기에 정확한 회귀수량을 산정하기엔 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 네트워크 모형을 통한 용배수로 구축 이후 회귀수 정량화를 하고자 하며, 정량화를 위한 네트워크 모형은 EPA-SWMM(Storm Water Management Model) 모형을 활용하였다. 해당 모형은 미국 환경 보호국(U.S. Environmental Protection Agency, EPA)에서 개발한 네트워크 물리모형으로 다양한 환경적 요소에 따른 수문 영향을 확인 가능한 모형이다. 해당 모형의 다양한 네트워크 기능을 통해 논배수로 네트워크를 구축하여 회귀수 정량화를 진행하고자 한다. 논배수로 네트워크를 구축하기 이전 현장조사를 진행하였다. 현장조사를 통한 용수계통도를 작성하였으며, 모형의 입력자료로 필요한 네트워크 용배수로관 표고값을 측량하였다. 이후 현장조사 및 측량 자료를 활용하여 네트워크 물리모형의 입력자료 구축을 진행하였으며, 해당 자료 구축은 지리 정보 시스템 중 ArcGIS와의 연계를 통해 구축하였다. 모형의 수리학적 입력자료는 해당지역의 계측자료를 활용하였으며, 필지 사이의 내리흐름 및 펌프를 통한 용수 또한 네트워크 물리모형의 기능을 활용하여 구축하였다. 이후 계측자료와의 비교를 통한 매개변수 보정을 진행하였으며, 전체 논배수로에 대한 농업용수의 흐름 및 회귀수량을 분석하였다. 해당 연구를 통해 농업용수의 회귀수 산정 및 지역 편차에 따른 회귀수 정량화 등의 연구에 활용될 것으로 기대한다.

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참깨의 수세 후 탈수 정도에 따른 참깨 볶음 조건과 참기름 품질 영향 비교

  • 모승영;이우진;은종방
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.153-153
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    • 2003
  • 우리나라와 일본에서 특유의 향미로 인해 오래 전부턴 조미식품으로 애용되었던 참기름은 최근 토코페롤과 세사몰류 항산화 성분의 인체 기능성으로 인해 유지시장에 서 더욱 증가일로에 있다. 지금까지 좋은 향미와 품질을 지닌 참기름을 얻기 위해 참깨의 roasting조건에 대한 많은 연구가 이루어져 왔으나, 가공 전처리인 이물질 제거를 위한 수세 작업 및 탈수 작업에 관한 연구는 아직까지 없었다. 따라서, 본 연구에서는 이물질을 제거하는 수세 작업을 한 후 수분의 제거 정도 즉, 참깨가 roasting 과정으로 들어가기 직전의 수분 함량이 참기름의 제조와 품질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 시료 350g을 수세 후 24 hr, 48 hr, 120 hr 실온에서 송풍 건조를 시켜 참깨 자체의 수분 함량을 각각 17.14%, 11.78%, 6.08%로 조절하여 착유하였다. 수분함량이 다른 세 군 시료를 각기 24$0^{\circ}C$, 26$0^{\circ}C$, 28$0^{\circ}C$에서 20분간 roasting하여 착유된 참기름에 대해 이화학적 품질 특성을 알기 위해 seed와 oil의 색도, 산가, 과산화물가, TBA가, 점도와 굴절률을 측정하였다. 또한, sample single test(5점 척도)를 이용한 관능검사를 행하여 benny, nutty, burnt flavor 및 전체적 만족도와 향의 강도 항목을 조사한 후 상관분석을 실시하였다. roasted sesame seed와 oil에 대해 색도를 측정하고 분산 분석을 실시한 결과, 참깨의 색도 중 L*가 R-suare=1로서 전체 자료가 모형을 잘 설명해줌을 의미하는데, 고수분 시료일수록 whiteness가 높게 나왔고(60이상), 고온일수록 미미한 감소가 나타났다. 이것은 수분함량이 시료의 건화속도에 요인자로 작용함을 말해준다. oil의 L*도 마찬가지 경향을 보이나 고수분 시료구의 경우(40 이상), 타 시료구(20이하)에 비해 백색도가 높은 것을 볼 수 있어 볶음에 더 많은 시간을 투자해야 함을 보여주었다. 그러나 a*와b*는 시료구간 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. 참기름에 대하여 화학적 품질 평가로 산가는 수분함량 시료구별로 1.204, 3.28, 1.862가 측정되었고, 과산화물가는 0.493, 0.169, 0.315가 기록되었고, TBA가 또한 13.45, 10.27, 11.73로서 시료의 수분 함량과 상관없이 초기 산패 경향은 거의 없는 것으로 나타났다. 참기름의 물리적 품질요소로서 점도는 평균 85.57 cS, 굴절률은 평균 1.471로서 시험구간 이화학적 차이는 없는 것으로 드러났다. 관능검사결과의 상관분석에서는 beany와 burnt flavor간에 -0.9975(p<0.05)의 음상관을, nutty flavor와 전체favor간에 0.99662의 양상관(p$\leq$0.05)을 보였고, burnt와 향의 strength, 전체 favor와 nutty flavor간에도 상관성이 높았다. strength와 nutty 항목간에도 0.982의 높은 상관을 보였으나 전체 favor와 burnt 항목간에는 높은 음상관(-0.9862)을 보였다. 고수분 함량의 시료는 28$0^{\circ}C$의 고온 처리시 외에는 향미가 좋지 못한 것으로 나타났고, 수분량이 적은 실험구는 고온일수록 향과 고소함은 강해지나 수분 보유량이 적어 타 실험구에 비해 탄내가 많이 발생하였다. 향미 만족도는 중간 수분량, 26$0^{\circ}C$ 볶음 처리구가 가장 컸다. 결론적으로 수분함량을 10~12%로 조절한 시료로 26$0^{\circ}C$~28$0^{\circ}C$에서 20분 이내로 roasting할 때가 좋은 참기름을 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

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얼굴 표정의 카툰 렌더링 (Cartoon Rendering for Facial Expression)

  • 정혜문;변혜원
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.449-454
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    • 2009
  • 일반적인 물체와 달리 사람의 얼굴은 표정이라는 중요한 시각적 요소를 포함하고 있다. 이러한 이유로 만화가들은 빛에 의한 음영 이외에도, 장면의 분위기와 캐릭터의 특징을 효과적으로 전달하기 위해 특별한 음영을 얼굴에 그려 넣는다. 이러한 음영은 물리적으로 타당하지는 않지만 얼굴의 형태와 표정을 강조하기 때문에 얼굴 표정의 카툰 렌더링에서 반드시 고려해야 할 사항이다. 이 논문에서는 실제 만화가의 음영 표현방식에 착안하여 캐릭터 얼굴을 위한 새로운 카툰 렌더링 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 다양한 만화 이미지를 수집하여 얼굴의 음영표현을 분석하고, 캐릭터의 표정에 따라 카툰 렌더링을 달리 하기 위해서 음영표현 템플릿을 정의하였다. 그리고 이러한 만화가들의 음영표현방식을 바탕으로 기존의 카툰 렌더링 방법을 발전시켜 효과적으로 캐릭터의 표정을 강조하는 캐릭터 얼굴 카툰 렌더링 시스템을 구현하였다. 마지막으로 사용자평가를 통해 논문에서 제안한 방법의 유용성을 증명한다.

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IEEE 802.16e의 절전 클래스 I형과 II형을 위한 강화된 절전 메커니즘 (Enhanced Power Saving Mechanism for Type I and Type II Power Saving Classes in IEEE802.16e)

  • 고광섭;이경혜;문영성
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권7호
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    • pp.6-11
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    • 2012
  • IEEE 802.16e는 수면 모드 작동기법을 사용하여 이동 단말기(Mobile Station: MS)의 제한된 에너지를 관리한다. MS는 수면 모드의 비가용 구간에 물리적인 작동 요소의 출력을 낮출 수 있다. 이 논문은 비가용 구간를 체계적으로 증가시켜 에너지 소모율을 감소시키기 위하여, MS에 I형과 II형의 활성화된 절전 클래스(PSC)가 존재할 때 강화된 절전 메커니즘(ePSM)을 제안한다. 성능 평가 결과, ePSM은 비가용 구간뿐 아니라 에너지 소비에 있어서도 기존 방식에 비해 성능을 향상시킨 것을 확인하였다.