• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.12 no.2
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• pp.537-551
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• 1999

방출형 토모그래피와는 다르게, 토과형 토모그래피를 위한 통계적 알고리즘들은 매우 늦은 수렴속도와 엄청난 계산시간을 감수해야 했다. 그 주된 이유는 Lange-Carson 모형에 기초한 EM 알고리즘을 사용하고 있기 때문인데, 최근 GCA 기법의 등장으로 계산 시간을 현저히 단축할 수 있는 가능성이 제공되었다. 그러나 GCA 알고리즘은 우도의 단조중가성을 만족시키기 위해 부가적인 계산시간을 희생해야만 한다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍이 간편하며, 처리시간이 짧고, 자체로 우도의 단조증가성을 만족하는 투과형 토모그래피를 위한 재구성 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10c
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• pp.343-345
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• 2002

본 논문은 차원이 큰 행렬 연산 때문에 많은 계산 시간을 필요로 하는 ET 영상 복원 응용의 속도를 개선하기 위하여 3 대의 PC로 구성된 클러스터를 구축하고 복원 과정 중 가장 많은 시간을 차지하는 자코비언 행렬 계산에 대해 병렬 계산 기법을 제시한다. 각 노드는 리눅스 운영체제, MPI, 산술 계산 라이브러리 등을 탑재하여 C 언어로 옹용이 작성될 수 있으며 자코비언 행렬은 각 계산 루프의 데이터 독립성이 강하므로 병렬 계산의 장점을 최대화 할 수 있다. 구현된 클러스터 자코비언 프로그램은 주어진 인자를 분석하여 MPI 프리미티브에 의해 각각의 노드에 분배시키고 각 노드들로 하여금 자신의 계산 라이브러리를 이용하여 계산하게 한 다음 이 부분 결과를 모아 최종적인 자코비언 행렬을 생성한다. 이 프로그램을 클러스터에서 수행시키고 그 수행시간을 측정한 결과 기존의 자코비언 프로그램에 비해 최대 40% 까지 수행시간을 단축시킬 수 있었으며 추후 행렬의 차원이 증가할 경우 클러스터 컴퓨팅에 의한 성능 개선을 기할 수 있다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.31 no.7
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• pp.427-434
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• 2012

The overlap-add technique based on waveform similarity (WSOLA) method is known to be an efficient high-quality algorithm for time scaling of speech signal. The computational load of WSOLA is concentrated on the repeated normalized cross-correlation (NCC) calculation to evaluate the similarity between two signal waveforms. To reduce the computational complexity of WSOLA, this paper proposes a fast NCC computation method, in which NCC is obtained through pre-calculated sum tables to eliminate redundancy of repeated NCC calculations in the adjacent regions. While the denominator part of NCC has much redundancy irrespective of the time-scale factor, the numerator part of NCC has less redundancy and the amount of redundancy is dependent on both the time-scale factor and optimal shift value, thereby requiring more sophisticated algorithm for fast computation. The simulation results show that the proposed method reduces about 40%, 47% and 52% of the WSOLA execution time for the time-scale compression, 2 and 3 times time-scale expansions, respectively, while maintaining exactly the same speech quality of the conventional WSOLA.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2010.04a
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• pp.179-184
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• 2010

성능 위주 피난 설계에 있어서 요구피난시간(RSET)을 위한 Simulex 등 피난 시뮬레이션 툴이 사용하고 있는 근본적인 데이터베이스, 즉, 시설 및 군중 조건에 따른 이동 변수, 최대 비유동률(Maximum Specific Flows) 및 경계폭(Boundary Layer Width)을 살펴보고, 트래픽 방정식(Traffic Equation)을 통한 계산 사례 즉, 피난자의 이동 속도 계산 사례, 최소 피난 시간 계산 사례 및 총 유동 용량(Flow Capacity) 수식과 계산 사례를 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.1595-1597
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• 2011

과거에는 고속도로 상에 일정간격으로 설치하여 운영 중인 VDS(Vehicle Detection System)에서 주기적으로 검지되는 지점자료나 실제로 도로를 주행하면서 교통상황을 측정하는 프로브 차량(Probe Vehicle)들을 이용하여 통행시간을 추정해 왔으나 단순한 현시점에서의 통행시간을 나타내는 점이나 설치구간이 조밀하지 못한 곳에서의 정확성 등 많은 문제점이 있어왔다. 이에 본 연구에서는 고속도로 통행료 수납자료(Toll Collection System)를 출발시각 기준으로 정렬하고, 이를 Fuzzy c-means 클러스터링 기법을 사용하여 고속도로 통행료 수납자료의 특성에 따라 분류한 후 하나의 대푯값으로 추출하여 Kalman Filter 기법에 적용하는 고속도로 통행시간 예측 모형을 설계한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.147-147
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• 2012

댐 및 제방 등의 수공구조물 붕괴에 의한 극한홍수 전파를 해석하기 위한 2차원 홍수 해석기법에는 현재까지 다양한 기법들이 개발되어 왔고 다양한 모형들이 상용화 또는 범용화 되고 있다. 그 중 흐름의 전파양상을 정확하게 반영할 수 있는 상류이송기법인 Godunov형태의 유한체적기법은 충격파와 같은 불연속적인 해를 가지는 문제를 정확히 해석할 수 있고, 비구조적 격자 사용의 용이성 등의 장점 때문에 2차원 홍수파 전파 해석에 있어서 최근 십수년간 가장 활발하게 연구되어왔다. 하지만 이러한 기법은 양해법을 근간으로 하는 해석 기법으로써, 계산거리의 간격이나 계산시간의 간격, 격자망의 구성 등 엄격한 제한이 필요하다. 특히 방대한 계산시간을 요구하는 기법의 약점은 홍수예 경보 등을 위한 실시간 모형의 구동에 있어서 큰 제약이 되어 왔다. CPU의 성능이 지속적으로 발전하면서 이러한 문제는 점차 극복되어 왔으나, 발열 등의 문제와 이를 극복하기 위한 멀티코어의 등장으로 인해 단일 코어의 성능개발은 매우 더딘 것이 사실이다. 현재까지 연구되고 개발되어 온 모형들은 특별한 처리 없이는 단일 코어만을 사용하여 계산할 수 밖에 없기 때문에 멀티코어의 장점을 전혀 이용할 수 없다. 이러한 점을 극복하기 위해 프로그램을 병렬화하여 단일 문제에 대해 멀티코어를 사용할 수 있다면 계산시간 단축에 큰 효과를 거둘 수 있을 것이다. 현재까지 IT분야에서 다양한 병렬프로그래밍 기법들이 개발되고 소개되어 왔다. 본 연구에서는 병렬프로그래밍 기법중 가장 널리 사용되고 있는 MPI(Message Passing Interface)기법을 적용함으로써 기 개발된 고정확도 유한체적모형을 병렬화 하여 계산시간을 단축하고자 하였다. 개발된 모형을 장애물이 존재하는 실험하도의 댐 붕괴 문제와 2002년 태풍 루사 시 큰 피해를 입은 강릉시 일원의 섬석천 유역에 위치한 장현저수지와 동막저수지의 붕괴사례에 대해 적용하였다. 모형을 코어 개수별로 다양하게 모의함으로써 기존모형과의 결과에 대한 일치성을 확인하였고, 기존 모형 대비 계산시간 단축의 효과를 입증할 수 있었다. 개발된 본 모형을 실시간 홍수범람해석을 위한 시스템으로 구축할 수 있다면, 실시간 홍수예 경보에 있어 주요지점에서의 수위해석 뿐만이 아닌 제내지 범람 예보 분야까지 확대 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.9
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• pp.688-697
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• 1994

유체유동이나 열전달 그리고 물질전달 (물질의 혼합 및 확산) 또는 이들 현상이 복합적으로 나 타나는 각종 기계의 설계와 성능 해석을 하기 위해서는 그 현상을 지배하는 편미분 방정식들의 해를 수치적으로 구해야 한다. 유동 상태가 충류 유동인 경우는 지배 방정식의 수가 알고자 하는 미지변수 즉 속도, 압력, 온도, 농도 등의 개수와 같고 또한 이들 변수들의 변동이 그리 심하지 않기 때문에 적절한 수치 해법을 사용하면 그 해를 구할 수 있다. 그러나 난류유동의 경우에는 변수들이 시간상으로 또한 공간적으로 대단히 심하게 변동(fluctuation)하기 때문에 공 학적으로 우리가 원하는 정보들, 즉, 표면 마찰저항이나 양력, 얼전달 계수, 물질 확산계수 등을 현재 수준의 전자계산기로 계산하는 데는 계산시간이 엄청나게 소요될 뿐만 아니라 변수 저장 메모리도 과도하게 차지하기 때문에 실제적인 계산 방법이 되지 못하고 있다. 이러한 이유로 변수들의 순간 변화 상태를 나타내는 지배 방정식들을 해석하는 대신에 이들 지배 방정식의 시 간평균을 취하여 유도한 난류 방정식들을 사용하게 된다. 그러나 이 시간 평균 과정에서 파생 되는 또 다른 미지의 난류 변수들 때문에 난류 지배 방정식에 있어서는 그 지배 방정식의 개수 보다 미지 변수의 개수가 많아져서 난류 지배 방정식을 풀기 위해서는 시간평균 과정에서 나타난 난류 변수들을 원래 있던 미지 변수들의 함수나 방정식의 형태로 가정할 필요가 있게 되는데 이 가정되는 함수 관계들을 난류 계산 모형이라고 한다. 난류 계산 모형은 물리적인 통찰과 직관에 의해서 실용적인 형태로 가정되기도 하지만 최근에는 논리적으로 엄격한 모형 원칙에 따른 수 학적인 방법으로 유도되고 있는데 이 글에서는 일반 독자들이 쉽게 이해할 수 있도록 마하수가 낮은 2차원 비압축성 난류 유동을 예로 들어 x-y 직교 좌표계에서 표현되는 난류 계산 모형들을 소개하고 앞으로듸 발전 방향을 개관하며 현재의 응용 사례들을 예로 들어 모형의 성능을 비교 하여 보기로 한다.

• Progress in Medical Physics
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• v.14 no.4
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• pp.240-248
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• 2003

The Monte Carlo calculation is the most accurate means of predicting radiation dose, but its accuracy is accompanied by an increase in the amount of time required to produce a statistically meaningful dose distribution. In this study, the effects on calculation time by introducing variance reduction techniques and increasing computing power, respectively, in the Monte Carlo dose calculation for a 6 MV photon beam from the Varian 600 C/D were estimated when maintaining accuracy of the Monte Carlo calculation results. The EGSnrc­based BEAMnrc code was used to simulate the beam and the EGSnrc­based DOSXYZnrc code to calculate dose distributions. Variance reduction techniques in the codes were used to describe reduced­physics, and a computer cluster consisting of ten PCs was built to execute parallel computing. As a result, time was more reduced by the use of variance reduction techniques than that by the increase of computing power. Because the use of the Monte Carlo dose calculation in clinical practice is yet limited by reducing the computational time only through improvements in computing power, introduction of reduced­physics into the Monte Carlo calculation is inevitable at this point. Therefore, a more active investigation of existing or new reduced­physics approaches is required.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.9-13
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• 1997

본 논문에서는 two-ray 시간선택성 레일레이 페이딩 채널상에서 DPSK 신호를 차동검출 (differential detection)할 때 심볼에러율을 분석한다. 현재까지 수행된 많은 연구는 주파수 선택성 페이딩 채널 및 단일 경로 시간선택성 페이딩 채널을 대상으로 하였고, 다경로 시간선택성 페이딩 채널을 대상으로 한 예는 극히 드물다. 또한 다경로 시간선택성 페이딩 채널을 가장 간단히 모델링 할 수 있는 two-ray 페이딩 채널에 대한 연구도 지금까지 수행된 예가 극히 적다. 본 논문에서는 심볼열의 형태에 따라 수신신호들간의 관계를 세가지 그룹으로 나눈 후 각각의 경우에 대하여 위상 옵셋값을 계산하는 방식을 취하였다. 이와 같이 계산된 위상옵셋과 신호대 잡음비를 인자로 하여 차동검출된 신호가 가지는 위상의 확률밀도 함수를 계산하고 이 함수를 이용하여 심볼에러율을 계산하였다. 결과로부터 two-ray 페이딩 채널의 특성을 결정짓는 지연시간과 지연신호의 전력이 증가함에 따라 위상 옵셋값 및 에러율이 모두 증가하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11b
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• pp.231-233
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• 2002

본 논문에서는 국제기술규격인 ANSI/IEEE의 고장전류 계산기준을 분석하였고, 외국 전력사의 고장전류 계산 기준을 정리하였다. 계통에서의 차단기 용량 선정은 고장전류 크기가 시간 경과에 따라 다르게 됨으로 차단기 차단시간(interrupting time)특성을 복합적으로 고려하여야 한다. 그러나, 현재 한전에서 사용하고 있는 고장전류 계산은 별도의 차단기 차단시간을 고려한 배수(multiplying factor)를 고려하지 않고 동기발전기 차과도 임피던스만 고장전류 공급원으로 취급하여 계산하고 있다. 이에 본 논문에서는 ANSI/IEEE규격에서 권장하는 내용과 외국 전력사의 고장전류 계산 기준을 종합 정리하였고, 고장전류 계산 예를 한전사용(PSS/E) 및 RTDS를 이용한 경우로 나누어 수행하고 모의 결과를 제시하고자 한다.