• 제목/요약/키워드: 계산 복잡성

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최대 고유치 문제의 해를 이용한 적응 안테나 어레이와 CDMA 이동통신에의 응용 (Deisgn of adaptive array antenna for tracking the source of maximum power and its application to CDMA mobile communication)

  • 오정호;윤동운;최승원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.2594-2603
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    • 1997
  • 본 논문은 적용적으로 빔패턴을 형성하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 원하는 신호가 각 간섭신호에 비하여 파워가 현저히 크다는 조건하에서 - 정상적인 COMA 이동통신에서 이 조건은 칩상관기를 거친 후에 무조건 성립한다.- 신호대 잡음비(SNR)/신호대 간섭비(SIR)를 증가시키는 빔패턴을 제공하기때문에 통신채널의 용량의 증가 및 통신품질 향상을 꾀할 수 있다. 제안 방법의 주요 장점은 다음과 같이 나열할 수 있다. (1) 학습신호나 학습기간이 필요없다. (2) 신호간의 상관성으로 인하여 성능이 나빠지거나 절차가 복잡해지지 않는다, (3) 어레이를 구성하는 안테나의 수가 도달하는 신호들의 수보다 많지 않아도 된다. (4) 전체의 절차가 반복적이어서 신호원의 움직임으로 인하여 도달각이 변하는 경우에도 새로운 데이타로부터 새로운 빔패턴이 형성될 수 있다, (5) 전체 계산량이 기존 방법에 비하여 매우 작기 때문에, 매 스냅샷마다 실시간으로 빔패턴형성이 가능하다. 실제로, 새로운 웨이트를 구하는데 소요되는 계산량은 $N{\times}N$ 크기(N은 어레이를 구성하는 안테나의 수)의 자기상관행렬을 갱신하는 과정을 포함하여 $0(3N^2 + 12N)$이다. 자기 상관 행렬을 매 스냅샷 마디의 순시신호벡터로 근사화시키면 0(11N)으로 줄어들게 된다.

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1-GFLOPS DSP를 이용한 자기공명영상 스펙트로미터 설계 (Design of MRI Spectrometer Using 1 Giga-FLOPS DSP)

  • 김휴정;고광혁;이상철;정민영;장경섭;이동훈;이흥규;안창범
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제7권1호
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    • pp.12-21
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    • 2003
  • 목적 : 기존의 일반적인 스펙트로미터보다 향상된 성능을 가진 새로운 스펙트로미터를 설계 및 제작하였다. 대상 및 방법 : 초당 10억번의 부동 연산 능력을 갖춘 TMS320C6701 DSP를 이용하여 연속적으로 변하는 복잡한 경사자계파형을 실시간으로 계산하여 출력할 수 있고, 선택 단면을 interactive하게 조절할 수 있는 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 설계된 스펙트로미터는 DSP 기반의 디지털 제어부와 파형을 만들고 변조 및 복조를 수행하는 아날로그부로 구성되어 있다 RF 신호의 변조 및 복조는 디지털 기술을 사용하여 정밀도와 안정성을 높였다. 고속 병렬영상을 위하여 하나의 측정 보드당 4채널까지 측정할 수 있도록 하였고, 고속 DSP를 이용하여 빠른 재구성이 가능하도록 하였다. 결과 : 제작된 스펙트로미터를 1.5 테슬라 전신자기공명영상 시스템에 장착하여 다양한 방법으로 성능을 시험하였다. 디지털 변조/복조 방식에서 요하는 정밀한 위상 제어를 확인할 수 있었고, phase array 코일 영상을 통하여 다중 채널 측정시스템의 성능을 검증할 수 있었다. 개발된 스펙트로미터를 기존의 상품화된 스펙트로미터와 비교해 볼때 보다 정밀한 위상 제어가 가능한 것으로 나타났다. 결론 : Interactive하게 영상의 단면을 선택하고, 실시간 계산에 의한 파형출력은 나선주사 심장영상과 같은 첨단의 영상기법에 요구되는 스펙트로미터의 기능이다 또한 다채널 측정시스템도 병렬영상을 위한 필수적인 기능이다. 본 논문에서는 초당 10억번의 부동소수점 연산이 가능한 TMS320C6701 디지털신호처리기를 사용하여 이러한 기능들을 가진 스펙트로미터를 설계, 제작하였다. 디지털 방식의 변조/복조 기술을 채택하여 정밀한 위상제어가 가능하였다. 개발된 스펙트로미터를 FSE, GE, angiography 등 다양한 영상방법에 적용하여 성능을 확인하였으며, 기존의 제품보다 뛰어난 화질의 영상을 얻을 수 있었다.

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해외사례 비교를 통한 2014년 개정 건설기술용역 대가기준 분석 (An Analysis of the 2014 Pricing Guide for Technical Service Contracts through Comparison with Foreign Countries' Cases)

  • 이태원;이강
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.152-164
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    • 2015
  • 건설기술용역 대가기준이 명확하고 투명해지면, 발주자와 입찰자 입장에서는 용역 투입비용에 대해 예측 및 정산이 가능하며, 실제 업무를 수행하는 엔지니어 입장에서도 실질적인 혜택이 돌아갈 수 있게 된다. 최근 정부는 건설기술용역 국제경쟁력 향상을 위해 그간 사업의 규모와 상관없이 사용해오던 공사비요율방식에 의한 대가산정방식의 사용은 지양하고 점차 실비정액가산 방식으로 개선하고 있다. 그런데 개정된 실비정액가산방식의 대가산정기준을 적용하였을 경우, 기존 방식에 비하여 153%~197% 용역비가 상승하기 때문에, 개정된 대가산정기준 적용에 논란이 없으려면 기존 정산방식이나 정산근거에 대한 검토가 필요하다. 이를 위하여 미국, 영국을 비롯한 해외 사례와의 비교 분석을 통하여 2014년 개정된 건설기술용역 대가기준을 분석하였다. 분석결과, 큰 틀에서는 선진국과 같이 실비정액가산방식으로 원가계산방식을 일원화한 것은 매우 중요한 변화이지만, 상세내역계산에서는 해외와 달리 산정방식이 복잡하고, 직접인건비에 일부 간접경비가 포함되어 있으며, 제경비 기술료 등 간접경비를 포괄적으로 인정하여, 경비의 중복산정 문제나 집행내역의 불투명성 문제가 여전히 존재하는 것으로 나타났다. 이에 대한 여러 해결방안을 제안하였다.

액적 배열의 증발과 착화에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Evaporation and Ignition of in-line Array Liquid Droplets)

  • 김충익;송기훈
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.37-47
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    • 1999
  • 부유중인 분진의 화재 및 용기 또는 파이프의 미세한 균열에서 비산되는 가연성 액체의 분무화재의 위험성은 착화후의 고속 확산과 높은 열방출율로 인하여 매우 높은 것으로 알려졌다. 이에 대한 연구는 주로 실험적으로나 또는 거시적인 관점의 해석으로 제한되어 왔다. 본 연구는 미시적인 관점의 해석으로서 분진 및 분무를 가연성 미세 액적으로 가정하여 그의 증발과 착화에 대하여 연구하였다. 첫 단계로서 일열의 액적 배열을 계산영역으로 하여, 비정상 이차원 보존방정식들을 적용하였다. 수치해석은 일반화된 비직교 좌표계를 사용하였고, 화학반응은 Arrhenius의 법칙에 의하여 반응속도가 제어되는 일단계 반응을 고려하였다. 계산결과는 액적 주위의 온도와 반응물질의 농도분포를 시간에 따라 보여준다. 주위의 산소가 증발하는 액적의 연료와 섞이기 시작하고 착화 조건에 다다르면, 급격한 발열반응이 예혼합된 가스로부터 일어나기 시작한다. 최대온도 영역은 점차적으로 액적 표면으로 이동하며 최대온도는 착화이후 급격히 상승한다. 연료와 산소의 농도는 최대온도 영역 근처에서 최소값을 보인다. 따라서 착화순간에는 예혼합연소의 양상을 띠는 것으로 나타났다. 이후에는 예혼합 가스의 소멸로 확산연소의 양상을 띠게 된다. 액적간의 거리는 중요한 요소로서 멀리 떨어져 있는 경우부터 액적간의 거리가 가까워지면 착화지연 시간이 줄여들어 착화가 빨리 일어나는 것으로 관찰되었다. 또한 착화 후에는 최대온도 영역이 일열의 중심선으로부터 멀어지는 것으로 나타났는데 이것은 중심부근의 산소가 먼저 소모되고 외부로부터의 산소공급도 화염에 의해 차단되어 나타나는 현상이다. 이번 연구로 미세적인 착화현상에 대한 이해를 높이게 되었고 추후 복잡한 배열에 대한 연구도 가능할 것이다.

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네트워크형 터널의 풍량 및 농도해석 프로그램 개발연구 (Development of a program to predict the airflow rate and pollutant concentration in complex network-type tunnels)

  • 김효규;최판규;류지오;이창우
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.213-229
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    • 2017
  • 최근 도심지 터널은 진출입 Ramp를 포함한 다양한 형태의 네트워크형 터널이 건설되고 있다. 더불어 터널환기 해석을 위한 다양한 네트워크 이론 기반의 1D 프로그램들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 비 hardy-cross 법에 기초한 네트워크형 터널에 대한 풍량 및 농도해석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 터널 구간내 풍량해석은 Gradient 법에 기초하고 있으며, 농도해석을 위하여 복잡한 네트워크 구조에서 유입과 유출농도를 자동계산 할 수 있는 로직을 개발하였고, 저속풍량구간에서는 수치해석적 오차를 축소시키기 위한 적정 그리드 간격을 제시하였다. 또한, 프로그램의 적정성을 검증하기 위해, 일자형 터널을 대상으로 고전적인 Sokic의 풍속 선도법 및 TVSDM 프로그램과의 풍속비교검증을 수행하였으며 오차율은 1% 이하였다. 또한 최근 건설되는 도심지 터널에 적용중인 최신 환기방식에 대한 네트워크 환기해석을 수행하였다.

심층 신경망을 이용한 탄성파 속도 모델 구축 사례 분석 (Case Analysis of Seismic Velocity Model Building using Deep Neural Networks)

  • 조준현;하완수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제24권2호
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    • pp.53-66
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    • 2021
  • 속도 모델 구축은 탄성파 탐사 자료처리에서 필수적인 절차이다. 주시 토모그래피나 속도 분석과 같은 기존 기법들은 하나의 속도 모델을 예측하는 데 계산 시간이 오래 걸리며 역산 결과의 품질이 전문가의 판단에 크게 의존한다. 전파형 역산 또한 초기 속도 모델에 크게 의존한다는 문제가 있다. 최근 심층 신경망 기법이 복잡하고 비선형적인 문제를 푸는데 적용되는 사례가 많아지면서 널리 보급되고 있다. 이 논문에서는 심층 신경망 기법을 이용한 탄성파 속도 모델 구축 사례들을 각 연구에 사용한 신경망에 따라 분류하며 조사하였다. 또한 훈련용 인공 속도 모델 생성 사례도 포함하였다. 심층 신경망은 대량의 데이터로부터 신경망을 훈련함으로써 모델 매개변수를 자동으로 최적화한다. 따라서 기존 기법들에 비해 역산 결과에 사람의 판단이 개입될 여지가 적으며 훈련을 마친 후 하나의 속도 모델을 예측하는 비용은 무시할 수 있다. 또한, 심층 신경망은 전파형 역산과 달리 초기 속도 모델이 필요하지 않다. 여러 연구에서 계산 비용뿐만 아니라 역산 결과에서도 심층 신경망 기법이 뛰어난 성과를 달성하는 것을 보여주었다. 연구 결과들을 바탕으로 속도 모델 구축에 사용된 심층 신경망 기법의 특징에 대해 분석하고 논의하였다.

인공지능 기법을 활용한 한반도 해역의 수질평가지수 예측모델 개발 (Development of a Water Quality Indicator Prediction Model for the Korean Peninsula Seas using Artificial Intelligence)

  • 김성수;손규희;김도연;허장무;김성은
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.24-35
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    • 2023
  • 급격한 산업화와 도시화로 인해 해양 오염이 심각해지고 있으며, 이러한 해양 오염을 실효적으로 관리하기 위해 수질평가지수(Water Quality Index, WQI)를 마련하여 활용하고 있다. 하지만 수질평가지수는 다소 복잡한 계산과정으로 인한 정보의 손실, 기준값 변동, 실무자의 계산오류, 통계적 오류 등의 불확실성(uncertainty)을 내포하고 있다. 이에 따라 국내·외에서 인공지능 기법을 활용하여 수질평가지수를 예측하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 해양환경측정망 자료(2000 ~ 2020년)를 활용하여 우리나라 전 해역 즉, 5개의 생태구에 대한 WQI를 추정할 수 있는 가장 적합한 인공지능기법을 도출하기 위해 총 6가지의 기법(RF, XGBoost, KNN, Ext, SVM, LR)을 실험하였다. 그 결과, Random Forest 기법이 다른 기법에 비해 가장 우수한 성능을 보였다. Random Forest 기법의 WQI 점수 예측값과 실제값의 잔차 분석 결과, 모든 생태구에서 시간적 및 공간적 예측 성능이 우수한 것으로 나타났다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 Random Forest 기법은 높은 정확도를 바탕으로 우리나라 전해역에 대한 WQI를 예측 가능할 것으로 사료된다.

이변량 Copula 모형을 활용한 다목적댐 유입량 가뭄빈도해석 (Drought frequency analysis for multi-purpose dam inflow using bivariate Copula model)

  • 성지영;김은지;강부식
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.340-340
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    • 2021
  • 가뭄의 특성상 시점과 종점을 명확하게 정의하기 어렵기 때문에 기준수문량을 설정하고 부족량과 지속기간을 정의하는 것이 일반적이다. 대상 수문량은 강우나 유출량을 사용할 수 있지만, 두 성분간 지체와 감쇄효과로 인하여 빈도해석의 결과는 차이를 보일 수 밖에 없어, 사용 목적에 따라 선별적으로 적용해야 한다. 가뭄빈도해석은 강우를 기반으로 지속기간과 심도를 정의하여 빈도를 해석하는 연구가 선행되어왔지만, 기본적으로 강우의 간헐적 발생특성과 체감도의 한계가 문제로 지적되고 있다. 본 연구에서는 댐 유입량의 Run 시계열 특성을 이용하여 다양한 유황을 기준유량으로 활용하여 가뭄의 시점과 종점에 대한 가뭄사상을 추출하고 지속기간과 누적부족량을 계산하여 가뭄빈도해석의 변수로 설정하였다. 두 변수간의 복잡한 상호 관계를 해석하기 위해 Copula 함수를 이용한 이변량 가뭄빈도해석을 진행하였다. 먼저 소양강댐('74-'19) 유입량, 충주댐('86-'19) 유입량을 연구대상지역으로 설정하여, 두 유역의 유입량의 추세분석을 통해 시간의존성을 파악하였다. 유황분석에 사용되는 분위량중 평수량을 기준값으로 사용하여 각 년별 최대 지속기간과 누적부족량을 추출하였다. Copula 가뭄빈도해석을 수행하기 전에 지속기간에는 GEV, 누적 부족량에는 Log-normal 분포를 적용해 단변량 누적확률분포를 계산하여 재현기간을 도출하였다. 이변량 빈도해석에 Clayton Copula 함수를 적용하여 가뭄빈도해석을 진행하였고, Copula 이변량 재현기간과 SDF곡선을 도출하였다. Clayton Copula를 이용한 이변량 가뭄빈도해석의 결과로 소양강댐의 가장 극심한 가뭄은 1996년으로 단변량 재현기간은 지속기간 기준 9.11년, 누적부족량 기준 17.26년, Copula 재현기간은 141.19년 이며 충주댐의 가장 극심한 가뭄은 2014년으로 단변량 재현기간은 지속기간 기준 17.76년, 누적부족량 기준 18.72년, Copula 재현기간은 184.19년으로 단변량 가뭄빈도해석을 통한 재현기간보다 Copula 재현기간이 높은 결과가 도출되었다. Run 시계열을 바탕으로 한 기준유량의 임계값 기준 Event 산정과 Copula를 이용한 빈도해석은 가뭄분석에 이용되는 자료의 상관관계와 분포특성을 재현하는데 효과적인 특징이 있다. 이를 미루어 보아 Copula 함수를 이용한 가뭄빈도해석의 재현기간은 보다 현실적인 재현기간을 도출할 수 있는 것으로 판단된다. 임계값의 조정을 통해 가뭄빈도해석의 변수의 양이 늘어나면, 보다 정확도 높은 재현기간을 도출하여 수문학적 가뭄을 정의할 수 있을 것이라고 사료된다.

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하이브리드와 이용자체험 특성으로 본 환경설계의 사례연구 (A Case Study of Environmental Design from a Viewpoint of Hybrid and Features of User Experience)

  • 장일영;김진선
    • 디자인학연구
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    • 제19권1호
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    • pp.201-214
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    • 2006
  • 현대 사회는 모호함과 혼돈의 시대이며, 이미 현대의 철학과 문학, 환경설계, 등 예술 전반에 걸쳐 모호성과 복잡성, 다양성이 두루 나타나고 있다. 이와 같은 현상은 현대 사회가 이미 영역의 경계를 넘나드는 유기적인 관계로서 이질적인 요소들을 통합하고 있다는 것을 보여주는 것이다. 이러한 특징은 모순적인 차원들을 수용하여 부분과 전체의 관계 속에 하나로 묶는 것과 관련된 하이브리드라 할 수 있다. 이는 양자택일적인 태도보다는 양자수용적인 태도로 명료성보다는 풍부성을, 단순성 대신에 애매성을 새로움 설계 개념으로 제시한 것이다. 이러한 원리는 완결된 형태가 아닌 비결정성으로 대립적 모순과 여러 대안들, 그리고 무엇보다도 상호의존성과 상호관계 속에서 유용한 정보를 제공하며 창조적 설계에 결정적인 영향을 끼친다할 수 있다. 그러므로 하이브리드는 하나의 단일한 공간으로 획일화하는 데에서 벗어나 여러 영역이 층위를 고려한 전략이 필요하다고 볼 수 있을 것이다. 이러한 상황과 개념들의 이벤트(event)로서의 공간체험은 이용자 신체의 참여인 몸의 체험에 바탕을 두고 자유롭게 행동하는 것이다. 이는 기존의 단일성에 대한 시각주의적 관점으로 환경설계를 보았을 때 보다 이용자의 역동적인 체험을 일으킴을 알 수 있다. 이러한 실천적 체험은 주관적이고, 공감각적이며, 비관조적인 체험이라 할 수 있을 것이다. 따라서 하이브리드는 능동적 이용자를 등장시켰으며, 이러한 특징은 이용자의 관조적 자세가 아닌, 신체의 체험으로 느껴지는 공감각성, 비결정성으로 이전의 균형, 조화를 이루는 시각적인 공간과는 구별되는 것이다. 왜냐하면 하이브리드적인 결과물들은 텍스트를 시각화시키는 재현보다는 창조적인 상상력의 산물로 변화하고 있기 때문이다. 이러한 이용자의 적극적인 참여로서의 체험은 특정한 엘리트 중심의 예술과 일상의 구분을 와해하며, 펼쳐질 사건의 생성과정과 새로운 미적 체험이 나타나는 현재 진행형이라 할 수 있을 것이다.으로 본 연구는 모바일 정보기기의 소지용이성과 텍스트 가독성을 우수하게 양립시킬 수 있는 2:1의 형태 비례를 발견할 수 있었다. 실질적으로 연구결과를 활용하기 위해서는 모바일 정보기기에서 표시창외에 입력장치를 위한 공간을 추가로 확보해야 한다는 사실을 감안하여 디자인 작업에 적용해야 할 것이다.초투자율, 손실계수, 큐리온도 등)으로 미루어보아 각종 microwave 통신기기 core 및 고 투자율 deflection yoke core 등으로 사용이 가능하다.의 쐐기를 사용할 때 MU값이 크다. 결론: 수집된 광자선 빔 데이터를 분석하여 빔데이터의 정확성과 치료계획용 시스템의 계산 정확성을 대략적으로 점검 할 수 있는 기준 값을 제시하였다.동결이 요구되며 본 연구에서 이용된 OPS 동결 방법이 폭넓게 활용될 것으로 사료된다.며 이 때가 최상의 교배 적기로 사료되며, 혈장 progesterone농도가 4.0 ng/ml 이상으로 증가한 날(Bay 0)을 기준으로 하였을 때부터 CI는 혈장 estradiol-$17{\beta}$ peak 후 1일째인 최고치를 나타내었고, CI peak 후 1일째인 Day 0에 혈장 progesterone 농도가 최초로 4.0 ng/ml 이상으로 증가하여 CI가 90% 이상으로 지속된 시기가 최상의 교배 적기임이 확인되었다. 따라서 혈장 progesterone농도 측정으로 정확한 배란 시기 및 교배 적기를 판정할 수 있으나, 시설비가 저렴하고 검사 방법이 간단한 질 세포 검사가 Shih-tzu 견에서 발정 주기, 교배 적기 및 배란 시기의 판정에 응용될 수 있음을 시사하는 결과라고 사료된다.골계가 높은 경향을 보였다. 3) Fe의 함량은 백봉오골계와 연산오골계 모두 다리살이 가슴살보다 더 높았으며, 다리살 중의 Fe 함량을 비교해 보았을 때 백봉오골계가 3.9 mg%, 연산오골계가 1.0 mg%로서 백봉오골계가 연산오골계보다 약 4.0배나 더 높았다. 4)

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수렴다중촬영기법을 이용한 새로운 절리방향 해석방법 (A New Algorithm for the Interpretation of Joint Orientation Using Multistage Convergent Photographing Technique)

  • 김재동;김종훈
    • 터널과지하공간
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    • 제13권6호
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    • pp.486-494
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    • 2003
  • 본 암반사면에서 절리의 방향성을 측정할 때, 조사자가 접근 불가능한 경우나 조사선을 설정하기 어려운 경우가 종종 나타난다. 본 연구에서는 이와 같은 한계성과 단점을 보완하기 위하여 해석 대상 암반사면의 영상으로부터 절리면의 방향성을 유도하는 새로운 알고리즘을 개발하였다. 암반사면 영상을 얻는 방법으로는, 영상 조합쌍 사이의 중첩구간인 영상측정 범위를 최대한 확보하고, 평행스테레오 사진측량시스템과 같은 기존방법이 갖고 잇는 촬영방향의 제한을 극복하기 위해, 수렴 다중 촬영 시스템을 적용하였다. 해석 방법의 주된 요소인 공선조건식의 사진기 요소를 결정하기 위하여, 3점의 지상조절점과 새롭게 1점의 지상보조점을 도입하는 방법을 개발하였다. 이는 수많은 지상조절점과 복잡한 해석과정으로 구성된 기존의 사진기 요소 결정방법에 비해 매우 간편한 방법이라고 할 수 있다. 절리면의 방향성은 절리면 위에 놓인 여러 점들의 공간좌표를 영상좌표로부터 계산한 후, 이로부터 구성한 절리면의 법선 벡터에 의해 유도하였다.