5G 스마트폰의 샤논과 신호처리의 푸리에가 표본화정리(최고 주파수의 2배분1 즉, $\frac{1}{2f_n}=T$)에서 만난다. 본 논문에서는 초기 샤논 정리가 Point-to-Point에서 샤논 용량을 구했지만 5G는 Multi point MIMO로 기술이 발전했음을 Relay 채널에서 보인다. 푸리에 변환은 고정매개변수로 신호처리를 했는데, 멀티미디어 시대에 2N-1 다변수인 푸리에-Jacket 변환을 제안해서 성능을 분석했다. 이 연구에서 저자는 시간 계산 측면에서 프리 코딩 / 디코딩 복잡성을 줄이기위한 Jacket 기반의 빠른 방법을 제안함으로써 신호 처리의 복잡성 문제를 해결한다. 재킷 변환은 신호 처리 및 코딩 이론에서 응용 프로그램을 찾는 것으로 나타냈다. 재킷 변환은 속성 $AA^{\dot{+}}=nl_n$이 있는 필드 F에 대해 $n{\times}n$ 행렬 $A=(a_{jk})$로 정의되며, 여기서 $A^{\dot{+}}$는 A의 원소 역행렬의 전치 행렬, 즉 $A^{\dot{+}}=(a^{-1}_{kj})$이며, 이는 변환을 일반화하고 중심 가중 변환, 특히 재킷 변환 특성을 이용하여, 저자는 전송 기반의 중계 기반 DF 협동 무선 네트워크에서 분산 다중 입력 다중 출력 채널의 프리 코딩 및 디코딩에 적용하여 새로운 고유치 분해 (EVD : eigenvalue decomposition) 방법을 제안한다. 단일 심볼 디코딩 가능한 시공간 블록 코드를 사용한다. 본 논문은은 제안 된 Jacket 기반 EVD 방법이 기존의 EVD 방법에 비해 계산 시간이 현저히 단축되었다. 계산 시간 단축과 관련된 성능은 수학적 분석 및 수치결과를 통해 정량적으로 평가했다.
페놀수지가 그 표면에 흐르는 누설전류에 의하여 탄화되는 경우 탄화패턴은 페놀수지의 탄화특성을 결정하는 가장 중요한 인자 중의 하나이다. 그러나 전형적인 페놀수지의 탄화패턴은 매우 복잡하기 때문에 종래의 유클리드 기하학을 이용하여 해석하는 것은 어려운 일이다. 이와 같이 복잡한 형태는 대부분의 경우 프랙탈 구조를 나타낸다. 따라서 주어진 페놀수지에 대한 탄화패턴의 특성을 프랙탈 해석으로 규명할 수 있다. 본 논문에서는 누설전류에 의하여 탄화된 페놀수지의 탄화패턴을 정량적으로 조사하기 위하여 누설전류의 크기와 전극간격의 함수로서 탄화패턴의 프랙탈 차원을 계산하였다. 계산의 신뢰성을 위하여 박스 카운팅 방법뿐만 아니라 상관함수를 이용하여 프랙탈 차원을 구하였다. 계산 결과에 따르면 전극간격을 일정하게 유지한 상태에서 전류가 증가하면 프랙탈 차원은 증가하였다. 반면, 전류가 일정할 때 전극간격과 프랙탈 차원 사이에는 큰 관련성이 없었다.
본 논문은 압축된 영상의 복원 과정에서 축소된 채도 정보를 휘도와 채도 성분의 상관관계를 이용하여 효율적으로 재구성하는 기법들에 대해 살펴보고, 기존에 계산 복잡도 측면에서 효율성을 보인 적응적 가중치를 가진 2차원 선형 보간법에 대해 문제점을 분석하였다. 그리고 본 논문은 2차원 선형 보간법에 대해 영상의 공간 주파수 분포를 고려하지 않는 문제점을 개선하고 저성능 시스템에 적용하기 위해 휘도 성분의 에지 반응도에 따라 계산 복잡도가 서로 다른 재구성 기법을 적용하는 다중 모드 재구성 기법을 제안하였으며, 임베디드 시스템 개발 플랫폼에서의 성능 평가 실험을 통해 유사한 수준의 복원 영상의 품질을 지원하면서 채도 재구성을 위한 계산 시간을 상대적으로 줄이고 있음을 확인하였다.
수평면과 경사면간의 일사수광량 편차의 정규화변량인 과열지수는 산악지형에서 일 최고기온 추정오차를 줄이는데 효과가 있다고 알려져 있다. 하지만 계산의 복잡성 때문에 경사도와 경사방향에 근거한 매개변량인 개방지수를 먼저 계산하고 이를 이용하여 과열지수를 간접적으로 추정하는 방법이 널리 쓰이고 있다. 이러한 개방지수 매개 간접추정법이 우리나라와 같이 복잡한 산악지형에서 일 최고기온 추정에 적합한지를 알아보기 위해 강원도 평창군에 위치한 도암댐 표준유역(면적 $149 km^2$, 표고범위 $651{\sim}1,445m$)을 대상으로 야외실험을 실시하였다. 이 지역의 30m 해상도 수치고도모형으로부터 시험유역의 166,050개 격자점의 개방지수와 과열지수를 계산하였다. 이들 간의 관계를 계절별 최적 회귀모형으로 나타내고 이로부터 매월 15일의 과열지수를 개방지수로부터 추정하였다. 인근 대관령기상대와 비슷한 고도(해발 844m)에 경사방향이 서로 다른 7개 지점을 선정하여 온도계를 설치하고 2006년 6월부터 2007년 2월까지의 기온을 10분 간격으로 측정하였다. 추정오차를 종속변수로, 각 지점의 추정 과열지수를 설명변수로 둔 회귀분석을 실시한 결과 결정계수가 겨울 0.46, 가을 0.24, 여름 0.02로서 직접 계산된 과열지수를 설명변수로 하는 경우(겨울 0.52, 가을 0.37, 여름 0.15)에 비해 신뢰도가 떨어진다는 것을 확인하였다.
최근 컴퓨팅 기술의 발전으로 3차원 복합열전달(conjugate heat transfer) 문제를 계산하는 수 치해석 기술이 어느 정도 가능해 졌지만, 실제적인 전력기기 내부의 온도분포를 수치적으로 계산하는 것은 탑재된 구성요소의 다양한 크기와 형상으로 인한 매우 복잡한 경계조건을 수반하고 조밀한 격자를 요구하기 때문에 공학적이지 않다. 이를 위하여 해석적 모델을 수립하여 전력기기 열설계를 위한 수치적 해석에 적용하는 방법이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 열회로망법(Thermal Network Analysis, TNA)을 이용하여 전력기기 내부의 온도분포를 예측할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 전류가 흘러 열이 발생하고 소산되는 주회로 성분들을 각각의 노드로 분할하는 절차를 확립하였고 열접촉저항과 주울열을 적절히 선정함으로써 실제 전류가 흐르는 회로망 내 온도분포를 계산하였다.
LSP 파라미터는 일정한 스펙트럼 민감도와 낮은 스펙트럼 왜곡을 보이고 선형보간이 용이하여 주로 저전송률 음성부호화기에 사용된다. 그러나 LPC 계수를 LSP로 변환하는 방법이 복잡하여 계산시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 본 논문에서는 LSP 변환 방법 중 음성 부호화기에서 주로 사용하는 real root 방법의 계산 시간 단축방법을 제안한다. real root 방법은 다항식의 근을 구하여 LSP로 변환하는 방법이다. 그러나 이 방법은 관을 구하기 위해 주파수 영역을 순차적으로 검색하기 때문에 계산시간이 많이 소요된다. 제안하는 알고리즘은 LSP 파라미터의 분포도에 따라 검색구간의 순서를 주파수 별로 달리 한다. 그리고 제 1포만트와 제 2포만트의 연관성을 고려하여 검색구간을 조절한다. 기존의 real root방법과 제안한 방법을 비교한 결과 평균 $48\%$ 이상의 검색시간이 단축되었다.
전력계통의 절연설계에 있어 뇌과전압을 정확하게 측정하고 분석하는 것은 매우 중요하다 할 수 있다. 유도뢰 해석의 일환인 수치해석은 계산식을 기반으로 유도뢰 차폐효과에 대해 해석이 가능하나 이러한 수치적 해석은 선로정수, 뇌격전류의 크기 또는 접지저항 값이 변경되었을 경우 재계산을 하는데 다소 복잡한 과정을 거쳐야하기 때문에 이를 일괄적으로 처리할 수 있는 프로그램의 개발 필요성이 대두되었다. 이에 유도뢰 차폐효과 계산 프로그램을 MATLAB을 사용하여 개발하였다.
기계 부품 응력 해석 시 널리 쓰이는 유한 요소 해법은 형상을 작은 유한 요소로 근사화하는 과정이 필요하다. 유한 요소생성의자동화는 많은 기존 연구가 있었고 산업 현장에서도 실질적인 자동 유한 요소 생성의 혜택을 받고있다. 이러한 자동 유한 요소 생성 알고리즘들은 형상을 충실하게 유한 요소로 근사화 하는데 그목적이 있다. 때로는 이러한 충실성이 너무 많은 유한 요소들을 관심 영역이 아닌 곳에 생성하게 된다. 컴퓨터의 계산 능력이 눈부시게 발전하고 있지만 기술자가 다루고자 하는 기술적인 문제가 나날이 복잡해지고있는 상황에서 컴퓨터의 계산 능력에 너무 의존하는 것은 바람직하지 않다. 본 논문은 지능과 유사하게 미소 특징을 추출하고 이를 바탕으로 기하 형상 에서 미소 특징을 소거하는 알고리즘을 소개한다. 이를 활용하면 유한 요소의 수를 해석 결과에 악 영향을 미치지 않는 상태에서 줄일 수 있으며, 결과적으로 불필요한 계산비용을 절감할 수 있다.
복잡한 시스템의 신뢰도를 해석하기 위해서는 가용도 (Availability) 및 각종 고장간격 등의parameter를 계산하여야 한다. 따라서 이들 parameter를 정의하고 이의 적용성에 대하여 언급하였으며, Markov process를 적용하여 각종 고장간격을 계산하는 기법을 유도하였다. 본 Markov process에 의한 신뢰도 해석기법은 제반 시스템의 상태확률을 계산하여 각종parameter를 구하게 되므로 다양한 시스템의 상태를 해석할 수 있으며, 시스템의 신뢰도 예측은 물론 정비계획을 수행하는 데에도 광범위하게 응용할 수 있다.
움직임 추정 및 보상 기법은 비디오 코딩 응용 분야에서 일반적으로 많이 사용되는 방법이나 많은 계산량으로 인하여 실시간 움직임 추정이 쉽지 않다. 본 논문에서는 낮은 비트율 비디오 코딩을 위한 전역 탐색 기법의 블록 정합 알고리즘의 복잡도를 줄이기 위하여 탐색 영역을 적응적으로 줄여주는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 연속한 비디오 프레임에서 변위된 블록의 차이(displaced block difference)와 블록 구분 정보(block classification information) 등과 같은 상관성을 이용하여 탐색 영역의 범위를 적응적으로 조정한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 전역 탐색 영역 기법과 비교하여 계산량에서 1/2의 계산량 이득이 있으며, 비슷한 MSE(mean square error) 성능을 가짐을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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