• 제목/요약/키워드: 곡선좌표

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하천 네트워크 기반 공간정보의 곡선좌표계 부여 방법 (An Application Method of Curvilinear Coordinate System for Spatial Information based on River Network)

  • 유호준;김동수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.195-195
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    • 2019
  • 최근 센싱 기술과 정보화의 영향으로 하천에서 발생하는 다양한 정보들이 디지털화되어 저장되고 있으며, 이를 효율적으로 저장하고 관리하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 특히, 과거에는 점, 선, 면으로 구성된 자료 위주로 구성되어 있어 수집된 자료를 주제별로 관리하는 레이어 형식으로 저장하여 자료를 표출하기 위한 목적으로 설계되었지만, 최근에는 영상자료, 시계열자료 등 기존의 자료와 다른 비구조적 형태의 자료가 발생함에 따라 하천 네트워크를 기반으로 한 하천공간정보를 관계형 구조로 설계하고 있다. 하천의 경우, 각 하천공간정보가 가지는 고유의 값을 활용하여 인접한 하천 네트워크를 구성하는 하천의 중심선 혹은 최심선을 기준으로 하천공간정보들을 관계성을 부여한다. 하지만 이러한 관계성은 자료의 저장, 관리, 제공에는 유리한 측면이 있지만 기하학적인 고려가 없기 때문에 공간정보로서 활용하기에는 한계가 존재한다. 쉽게 설명하면, 1차원 점에 해당하는 공간좌표는 가장 가까운 하천 네트워크를 대상으로 관계성 부여가 가능하지만, 2차원 선과 3차원 면에 해당하는 도형을 대표하는 위치가 공간적으로 많기 때문이다. 본 연구에서는 하천 네트워크 기반 공간정보가 관계성을 부여하되 하천공간정보가 가지는 기하하적 구조를 반영하기 위해 하천 네트워크를 중심으로 한 곡선좌표계 부여 방법을 제시하고자 한다. 하천은 실제로 연속적으로 변화하며, 곡선으로 이루어져 있기 때문에 공간적으로 직교좌표계를 활용하기 보다는 곡선좌표계를 활용하는 것이 더 적합한 것으로 알려져 있다. 실제로 많은 수치해석 모형에서는 곡선좌표계를 고려하여 수치해석을 수행하고 있으며, 도로나 교통 분야의 공간정보에서도 공간적 고려를 위해 곡선좌표계를 활용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천 중심선 혹은 최심선을 기준으로 흐름방향 거리를 S, 횡방향 거리를 N으로 설정하여 곡선좌표계를 정의하였으며, 직교좌표계와 곡선좌표계간의 좌표변환을 위해 이차원 변환방법인 투영변환을 활용하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 활용할 경우, 하천 네트워크 기반 공간정보가 자료 간의 관계성을 유지하며, 기하하적 고려가 될 것으로 사료된다.

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곡선좌표계에서의 2차원 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of Two-dimenstional Flow in Curvilinear Coordinate System)

  • 김형준;조용식;김수진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.402-407
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    • 2006
  • 본 연구는 곡선좌표계에서 유한차분기법(finite difference method)을 이용하여 2차원 흐름이 모의가능한 수치모형을 개발하는 것이다. 기존의 연구는 대부분 직교좌표계(cartesian coordinate system)에서의 격자망을 대상으로 개발되고 적용되었기 때문에 불규칙한 흐름의 경계 및 형상을 올바로 표현하기 어려웠다. 유한요소법이나 유한체적법같은 수치모의기법들이 개발되어 비구조격자체계를 구성하고 자연현상에 가까운 경계 표현할 수 있도록 개발되었다. 하지만 위의 기법들은 질량과 운동량과 같은 물리량을 보존하기 위해서 매우 조밀한 격자체계를 가져야만 한다. 이에 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위하여 곡선좌표계(curvilinear coordinate system)를 이용하여 지배방정식을 표현하고 2차원 흐름을 모의할 수 있는 모형을 구축한다. 수치모형은 leap-frog기법과 1차 정확도의 풍상차분기법(upwind scheme)을 사용하여 구성하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 사각수조 및 만곡수로흐름에 적용하여 모의결과를 해석해 및 실험관측값과 비교하였다. 이로부터 본 수치모형이 해석해 및 실측치와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.

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대학수학에서, 다양한 좌표계의 소개

  • 김병무
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제15권
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    • pp.215-222
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    • 2003
  • 직교좌표의 중요성과 극좌표의 이용을 알리고, 포물선좌표의 정의와 타원좌표의 정의를 소개하고 또 타원좌표를 이용하여 그래프를 그려본다. 타원좌표를 이용한 그래프 그리기를 통해 수학에 대한 흥미와 즐거움을 학생들에게 느끼도록 한다. 다양한 좌표계를 이용한 그래프 그리기를 비교해보고 매개변수로 표현된 방정식의 그래프 그리기에 대해 여러 가지 좌표계에 대한 유용성을 알아본다. Mathematica를 이용하여 여러 가지 좌표계에서 관심있는 곡선의 방정식을 만들어보고 그래프를 그려보며 유용한 좌표계에 대해 알아본다.

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GF($p^m$)상에서 정의되는 타원곡선을 위한 복합 좌표계 응용 (Application of Mixed Coordinate Technique for Elliptic Curves Defined over GF($p^m$))

  • 정재욱
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.77-87
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    • 2000
  • 타원곡선 이산대수 문제에 기초한 공개키 암호시스템에서 타원곡선 멱승은 반드시 필요한 연산이며 연산들 중에서 가장 복잡도가 크다. 따라서 효율적인 암호시스템 구현을 위해서는 타원곡선 멱승연산을 효율적으로 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 복합 좌표계(mixed coordinate system)를 이용한 멱승 방법을 GF(pm)상에서 정의되는 타원 곡선을 적용하여 최적의 효율성을 갖는 타원곡선 멱승 구현법을 제안한다. 또한 ‘곱셈을 이용한 역원 연산 알고리즘(IM; Inversion with Multiplication)’을 이용하여 더욱 효율적인 구현이 가능함을 보인다.

페어링 암호 시스템을 위한 $F_{3^m}$에서의 효율적인 MapToPoint 방법 (Faster MapToPoint over $F_{3^m}$ for Pairing-based Cryptosystems)

  • 박영호;조영인;장남수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.3-12
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    • 2011
  • 페어링 암호 시스템에서 임의의 메시지 스트링을 타원곡선 위의 점으로 매핑하는 과정(MapToPoint)은 무시할 수 없는 연산량을 가지고 있으며 타원곡선 암호 시스템과 달리 페어링 암호 시스템에서는 $F_{3^m}$ 위의 타원곡선도 이용하기 때문에 $F_{3^m}$에서의 MapToPoint 연산이 필요하다. Barreto 등이 $F_{3^m}$ 위에서는 세제곱 계산이 선형연산인 것을 이용하여, x 좌표에 메시지를 대입하여 y 좌표를 계산하는 기존의 방법과 달리, y 좌표에 메세지를 대입하여 x 좌표를 계산하는 방법을 제안하였다. Barreto 등은 x 좌표의 계수들을 임의의 변수로 두고 이들로 이루어진 행렬을 이용하여 x 좌표를 계산했는데, 본 논문에서는 이 행렬의 크기를 줄여 보다 효율적으로 x 좌표를 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 Barreto 등의 방법의 44%의 메모리만으로 2~3 배 빠른 MapToPoint 연산을 수행할 수 있다.

변위법(變位法)에 의한 곡선형교(曲線桁橋)의 정적탄성해석(靜的彈性解析) (An Elastic Static Analysis of Curved Girder Bridges by the Displacement Method)

  • 정진환;장승필
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.121-131
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    • 1986
  • ?(warping)의 효과(効果)가 포함된 원형곡선부재(圓形曲線部材)의 부재강도(部材剛度)매트릭스를 미분방정식(微分方程式)의 해석적(解析的)인 해(解)를 사용(使用)하여 유도(誘導)하고, 원형곡선부재(圓形曲線部材)의 변위법(變位法)에 의(依)한 정적탄성해석방법(靜的彈性解析方法)을 제시(提示)하였다. 예제(例題)를 통하여 얻어진 결과(結果)는 다른 방법(方法)에 의(依)한 해석결과(解析結果)와 잘 일치(一致)하고 있어, 본(本) 논문(論文)의 정당성을 입증하였고 원형곡선부재(圓形曲線部材)로 구성(構成)된 구조물(構造物)을 해석(解析)할 때 곡선좌표계(曲線座標系)를 사용(使用)하므로써, 한 절점에 연결된 양쪽 부재축(部材軸)의 접선(接線)이 일치(一致)한다면, 국부좌표계(局部座標系)로부터 전체좌표계(全體座標系)로의 변환(變換)이 필요(必要)없음을 보였다. 본(本) 논문(論文)에서 유도(誘導)된 이론(理論)은 P.S. 상자형(箱子桁)의 폐단면(閉斷面) 또는 부재평면(部材平面)과 수직(垂直)인 축(軸)에 대하여 대칭인 개단면(開斷面)을 갖는 수평원형곡선부재(水平圓形曲線部材)로 이루어진 구조물(構造物)의 엄밀(嚴密)한 해석(解析)에 적용(適用)할 수 있다.

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NIST P-521 타원곡선을 지원하는 고성능 ECC 프로세서 (A High-Performance ECC Processor Supporting NIST P-521 Elliptic Curve)

  • 양현준;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.548-555
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    • 2022
  • 본 논문은 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm; ECDSA)의 핵심 연산으로 사용되는 타원곡선 암호 (Elliptic Curve Cryptography; ECC)의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 설계된 ECC 프로세서는 NIST P-521 곡선 상의 8가지 연산 모드 (점 연산 4가지, 모듈러 연산 4가지)를 지원한다. 점 스칼라 곱셈 (PSM)에 필요한 연산량을 최소화하기 위해 5가지 PSM 알고리듬과 4가지 좌표계에 따른 연산 복잡도 분석을 토대로 radix-4 Booth 인코딩과 수정된 자코비안 좌표계를 적용하여 설계하였다. 모듈러 곱셈은 수정형 3-Way Toom-Cook 정수 곱셈과 수정형 고속 축약 알고리듬을 적용하여 구현되었다. 설계된 ECC 프로세서는 xczu7ev FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 101,921개의 LUT와 18,357개의 플립플롭 그리고 101개의 DSP 블록이 사용되었고, 최대 동작주파수 45 MHz에서 초당 약 370번의 PSM 연산이 가능한 것으로 평가되었다.

마제형 원호 아치의 면내 자유진동 (In-plane Free Vibrations of Horseshoe Circular Arch)

  • 이병구;오상진;이태은
    • 대한토목학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.1043-1052
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    • 2014
  • 이 연구는 마제형 원호 아치의 면내 저유진동에 관한 연구이다. 마제형 아치의 면내 자유진동을 지배하는 연립 상미분방정식을 곡률중심 및 접선 방향의 변위에 대하여 유도하였다. 특히 지배미분방정식은 반원보다 큰 중심각을 갖는 마제형 아치에 적용하기 위하여 각좌표보다는 곡선거리 좌표에 관한 미분방정식으로 유도하였다. 미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하였다. 변수연구를 통하여 회전관성, 세장비, 곡선길이비가 무차원 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다.

초 타원 곡선 암호시스템에서 동시 역원 알고리즘을 가진 안전한 스칼라 곱셈 (Secure Scalar Multiplication with Simultaneous Inversion Algorithm in Hyperelliptic Curve Cryptosystem)

  • 박택진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.318-326
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    • 2011
  • 유비쿼터스 환경에서 계산의 복잡성,메모리,전력소비등의 제약성으로 인하여 공개키 암호시스템을 적용하기는 매우 어렵다. 초타원 곡선 암호시스템은 RSA나 ECC보다 짧은 비트 길이를 가지고 동일한 안전성을 제공한다. 초타원 곡선 암호시스템에서 스칼라 곱셈은 핵심적인 연산이다. T.Lange는 다수의 좌표를 사용하여 초타원 곡선 암호시스템에서 역원 연산이 없는 스칼라 곱셈 알고리즘을 개발 하였다.그러나 다수의 좌표를 사용하는 것은 SCA에 노출되고 더 많은 메모리가 요구 된다. 본 논문에서는 초 타원곡선 암호시스템에서 동시원알고리즘을 가진 안전한 스칼라 곱셈 알고리즘을 개발하였다. 안전성 과 성능을 위하여 동시역원 알고리즘을 적용하였다 개발한 알고리즘은 SPA와 DPA 에 안전하다.

선형변환을 이용한 이차곡선에 관한 연구

  • 이승우;윤달선;안성석;차경준
    • 한국수학사학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.12-18
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    • 1997
  • 수학의 각 분야 중에서 선형성을 가지는 부분은 그 이론이 가장 정연하게 처리되나 이것이 선형대수학이라는 학문으로 형성된 것은 최근의 일이며, 더욱이 선형대수는 그 광범위한 응용성으로 인하여 더욱 중요시되게 되었다. 선형대수의 교육적 의의는 함수의 특수한 경우인 선형변환을 다룸으로서 선형성을 지닌 수학의 구조를 쉽게 파악할 수 있다는 것이며 더욱이 해석기하 등에도 쉽게 응용할 수 있게 된다. 본 논문에서는 타인, 쌍곡선, 포물선인 이차곡선을 행렬을 이용하여 표현하고, 좌표축의 회전이동과 평행이동을 통하여 행렬을 대각화하고, 고유치의 부호에 의하여 이차곡선의 변환과 분류를 다루었으며 더불어 곡선의 개형을 알아보았다.

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