Julia set, Fatou set와 Mandelbrot set 가 컴퓨터에 의하여 도형화된 후부터 혼돈 역학체계 (chaotic dynamical system)에 대한 연구가 모든 학계에 비상한 관심을 모으고 있으며 특히 수학자들에 의하여 많은 연구가 이루어지고 있다. 또한 혼돈 역학체계를 기초로 하여 컴퓨터 그래픽스를 이용한 후랙탈(fractal)들의 매혹적인 시각적 표현으로 인하여 최근들어 과학자들 뿐 아니라 일반대중의 후랙탈에 대한 관심이 매우 높아지고 있다. 후랙탈이란 말은 라틴어 fractus(부서진 상태를 뜻함)에서 유래되었으며 1975년 Mandelbrot가 수학 및 자연계의 비정규적 패턴들에 대한 체계적 고찰을 담은 자신의 에세이의 표제를 주기 위해서 만들었다(〔6〕). 후랙탈을 기술하는데 있어서 가장 중요한 양은 차원(dimension)으로, 예컨데 Cantor 1/3 집합은 길이 1인 선분으로부터 시작하야 매 단계마다 모든 선분들의 가운데 1/3을 잘라내는 것을 무한히 반복함으로써 얻어지는데 이 집합의 Lebesgue measure는 0이지만 후랙탈 차원은 log2/log3 로 정수차원이 아닌 실수차원을 갖으며 또한 Cantor 1/3집합은 연속이 아니면서 점도 선도 아닌 집합인 것이다. 이 논문에서는 Box counting dimension 과 Hausdorff dimension에 대한 몇 가지 정의를 하고 정리 2.6, 정리2.7 및 정리 3.3을 증명함으로써 어떤 성질을 갖는 후랙탈의 가장 중요한 양인 후랙탈 차원에 대하여 논의 하고자 한다.
본 연구는 Ohmic heating system을 이용하여 돈육을 해동하여 해동에 의한 식육의 손상을 최소화하고 신선육과 유사한 해동육을 얻기 위해 최적 해동 속도에 대한 기초 자료를 마련하고자 실시하였다. 각각의 ohmic power intensity(AC, 0, 10, 20, 30, 40 Volt)에 따른 돈육의 해동속도는 기하학적으로 중심부 변화에서 가장 빠른 해동속도는 40V에서 1,582 cm/h로 산출되었고 OV의 0.307cm/h에 비하여 약 5배 정도 빠르게 나타났으며 power intensity가 증가할수록 해동속도가 증가하였다. 이와 같이 ohmic intensity(X: volt)와 해동속도(Y: cm/h)변화를 수학적으로 나타내었는데 다음과 같다; lnY=-0.8971+$1.0345{\cdot}X$$R^2=0.9968$. 각각의 ohmic power와 비교에서 대조구인 신선육의 보수력이 가장 높았고 해동시료인 처리구간 비교에서 power가 상대적으로 높은 30V, 40V에서 보수력이 가장 좋게 나타났다. Cooking loss에서는 power intensity에 따른 유의적인 변화는 발견되지 않았다. Colo에서는 b-값의 경우 ohmic power intensity가 증가함에 따라 다소 감소하는 경향을 보여 주었다. 해동시 power intensity가 증가할수록 pH는 다소 낮아지는 경향을 보여주었다. 또한 육의 TBA가는 이와 반대로 ohmic thawing은 육의 TBA가를 증가시키는 요인으로 작용하였는데, power intensity에 따른 변화는 유의적인 차이를 보여주지 않았다. 그러나 VBN가에서는 신선육에 비해 해동육의 VBN은 증가하였지만 해동방법에 따른 차아는 발견되지 않았다.
본 연구에서는 탄.소.점성 구성모델을 비교적 간단한 수학적 합성유도방식에 기초하여 제안하였다. 이를 위하여 비등방성 modified Cam-Clay model을 일반응력공간으로 확장시켰으며generalized viscous theory를 단순화하여 각각 소성 및 점성의 구성관계로 활용하였다. Damage 원리를 구성모델에 추가하였으며, 모든 식의 변형 및 개발은 모델정수의 수를 감소시키는 원칙에 입각하여 수행하였다. 개발된 구성모델을 활용하여 점성토의 크리프거동을 예측하였으며 이를 실험결과와 비교분석하였다. 예측된 결과는 크리프파괴의 경우를 포함한 실험결과와 비교적 양호하게 일치하는 결과를 보여주었다.
해난사고에 있어 어선의 사고율은 높은 비율을 차지한다. 특히, 소형어선의 사고율이 가장 높아, 이러한 사고를 예방할 수 있는 기술들이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 충돌회피를 위한 자동제어를 두 가지 과정으로 구성하고 있다. 하나는 퍼지추론을 이용한 위험도의 추론이며 나머지는 첫 번째 과정에서 계산된 위험도를 토대로 선박을 조종하는 과정이다. 위험도를 평가하기 위해서 선박의 위치와 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA)를 이용하였다. 이 방법의 실효성을 검증하기 위해 어선의 충돌회피운동을 MMG 수학모델에 의해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 선박의 충돌회피에 유효함을 알아다.
본 연구에서는 금강의 평수기 하류 평균도달시간을 산정하고 이를 통해 이수, 치수, 환경적인 측면을 고려하여 유역의 유하량별 하류지점의 도달시간을 실측하고, 측정 자료를 근거로 하여 수학적모델링을 통해 지류 및 본류의 시나리오별 유출량-평균도달시간 관계를 분석하여 수자원의 개발 이용과 보전, 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이를 위해 하천 전 구간에서 실측할 수 있는 센서기술을 활용하였으며, 활용한 센서부자를 이용하여 금강의 금남보~공주대교 구간에 대하여 계측을 수행하였다. 계측결과 유출량-평균도달시간에 영향을 미치는 요인으로는 하상경사, 하폭, 지류유입량, 강우량, 식생, 하천구조물 등이 있으며, 이러한 요인을 수리학적 모형을 적용하여 모든 사상에 대해 정확한 해석을 한다는 것은 매우 어려운 일이다. 이로 인해 유출량-평균도달시간과의 관계 분석을 위해서는 많은 계측이 수반되어야 하며, 계측 결과를 토대로 각 하천별 유출량별 평균도달시간 관계에 대한 정확한 해석 방법을 제안하고자 하였다. 본 연구의 계측결과는 평 갈수기 수질사고로 인한 위기상황 대처시 도달시간 참조 자료로 활용이 가능할 것이며, 향후 지속적인 예측을 위해 수치모형의 매개변수를 보정하여 신뢰성 높은 도달시간표 제작이 가능하다. 또한, 기존 홍수예보 자료를 보완할 수 있는 유비쿼터스 기반 실측기술을 개발하고 이를 적용할 수 있는 기반을 구축함으로써 홍수예보의 신뢰성을 확보하고 홍수기댐 운영의 효율성을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문은 CNC 선반에서 Al-6061의 보링 선삭 후 진원도 오차 분석에 관한 것이다. 실험은 실험계획법을 기초로 하여 신호대 잡음비, 분산분석을 사용하여 진원도 오차에 관한 파라미터의 영향을 연구하였다. 그리고 다중선형회귀분석은 진원도 오차의 예측 가능한 수학적 모델을 유도하기 위해 적용되었다. 선삭 파라미터인 고정압, 벽두께, 절삭깊이 그리고 이송속도는 논문의 목적달성을 위해 적용되었고 그 결과를 고찰하였다.
본 논문에서는 유동전동기에 최근에 개발된 비선형 제어이론을 적용시켜 회전자 속도와 회전자 자속사이에 간섭이 일어나지 않는 선형 시스템으로 변환시킴으로써 제안한 제어기가 유도전동기를 고성능뿐만 아니라 고효율로 제어할 수 있음을 수학적인 분석, 시뮬레이션, 그리고 실험을 통해 보였다. 제안한 제어기는 d-p동기 회전축과 x-y고정자축 사이의 변환, 전기각 속도의 적분, 그리고 전압방정식에서 역기전력과 결합항의 보상등이 필요치 않기 때문에 기존 벡터 제어기보다 계산이 간단하다는 장점을 갖고 있고 특히 전동기 매개변수의 변화에 강인한(robust) 특징을 갖고 있다. 본 논문이 제안한 설계방법은 최근에 개발된 이론인 특이섭동기법(singular perturbation technoque)과 비간섭 궤환제어(noninteracting feedback control)에 기초를 두고 있는데 실제로 이 이론들이 유도 전동기의 속도 및 효율제어에 효과적으로 적용됨을 본 논문을 통해 보이고 있다.
클러스터 웹서버 시스템에서는 다수 서버의 장애로 인해 발생하는 가용도 저하 문제와 소프트웨어의 노화로 인하여 높은 성능과 가용도를 제공하기 쉽지 않다. 본 연구에서는 n대의 주 서버와 k대의 여분서버로 구성되는 클러스터 웹 서버 시스템에 성능과 작업전이 시간을 고려한 소프트웨어 재활 모델을 제시하였고 다양한 시스템 운영 파라미터에 기초하여 소프트웨어의 재활정책에 대한 평가를 위해 평형 상태에서의 확률, 가용도, 손실비용 등을 계산하였다. 수학적 분석을 통해 다양한 시스템 운영 상태에 대한 실험을 통해 검증하였으며, 소프트웨어의 재활 정책에 의한 예방적 결함허용 기법이 시스템의 안정성에 중요한 요소임을 확인하였다.
제어이론분야에서의 발전은 그러한 이론을 다방면으로 응요할 수 있는 분야를 더더욱 폭넓게 제공해 주고 있다. 자동화와 관련된 분야뿐만 아니라, 건축 및 토목분야에서도 고도의 제어어이론을 응용한 예를 쉽게 접할 수 있게 되었으며, 지진동에 의한 구조물의 진동을 억제하려는 방책이 그 ??ㅣ다. 이에 관한 많은 연구에서도 알 수 있듯이, 일반적으로 구조물의 수학적 모델에만 의존하여, 즉 구조물의 설계파라미터는 이미 설계되어져 있다는 가정하에 제어계를 설계하고 있다. 그러나 이러한 설계법에 있어서는 설계자로 하여금 구조물의 설계파라미터를 조정할 수 있는 자유도는 전혀 주어지지 않게 되며 단지 제어계의 파라미터를 조정하는 자유도만 허용된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 구조계 및 제어기의 설계파라미터를 동시에 조절할 수 있는 자유도가 허용되는 '구조계/제어계의 동시 최적화' 기법이 있다. 따라서 본 논문에서는 교량의 주탑 및 해양구조물 등의 진동제어 문제에 이러한 설계기법을 이용하여 주어진 설계사양을 만족하도록 구조계 및 제어계의 파라미터를 최적화 한다. 특히 본 논문에서는 제어계 설계 문제에 있어서의 일반적인 경우를 고려하여 상태의 일부가 관측된다고 가정하고 출력피드백의 경우에 대해 고찰하고 있다. 이때의 설계사양은 선형행렬부등식(LMI)으로 주어지며, 실험을 통하여 본 논문에서 소개하는 설계기법의 유효성을 검증한다.
구분구적법에 대한 이해는 리만합의 극한으로 정의되는 정적분에 대한 이해의 기초가 된다. 그러나 선행연구는 구분구적법과 리만합의 극한으로서 정적분 개념에 대한 학생들의 이해에 여러 가지 한계가 있음을 지적하였다. 이 연구에서는 선행연구 분석을 통해 구분구적법의 개념 지도에 있어 크게 두 가지 어려움이 있음을 확인하였으며, 이를 개선하는데 기여할 만한 교수학적 시사점을 각각 기술하였다. 나아가 미국, 영국, 일본 교과서에 비추어 우리나라 교과서에서만 고유하게 다루어지는 정적분과 무한급수의 관계가 리만합의 극한이라는 정적분의 개념 지도에 있어 필수적인 내용 요소인지를 반성적으로 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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