본 장치의 핵심은 상 홀로그래피(image holography)시스템을 구성하여 상을 확대시키고, 기준파(reference beam)의 세기를 일반적인 홀로그래피방법에 비해 매우 약하게 하여 홀로그램 기록시 확대된 영상에 스텍클 무늬를 선명하게 기록되도록 한 것이다. 물체에 미소변위를 가하여서 변형 전과후의 상태를 이중으로 기록한 홀로그 램을 얻은 후, 이로부터 확대된 홀로그래피 간섭무늬와 선명한 영의 무늬를 얻을 수 있었다. 본 시험장치로 구성된 홀로스펙클 방법의 신뢰성을 평가하기 위하여 이론적 인 변위량을 알고 있는 외팔보의 변형을 대상으로 하여 실험하였다. 외팔보에 면외 변위와 면내변위를 각각 발생시켜 이때 얻어지는 홀로그래피 간섭무늬와 영의 간섭무 늬의 간격으로부터 면위를 정량적으로 분석하였으며, 면외변위와 면내변위를 동시에 발생시켜 면내변위가 홀로그래피 간섭무늬에 미치는 영향과 면외변위가 영의 간섭무늬 에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 홀로스펙클 방법을 이용하여 일반적인 방법으로는 는 측정이 어려운 볼 압입문제의 3차원 변형상태를 측정하고 유한요소법의 결과와 비교하였다.
국립중앙박물관 목조불상 조사사업 중 복장물에 직물이 포함된 4건 53점의 조사를 실시하였다. 조사 결과 첫째, 복장직물의 직조 방식을 구분하면 고려시대의 라직물 2점과 능직물 5점이 확인되었으며, 조선시대 특징이 나타나는 단직물과 사직물로 분류되었다. 특히 금동관음보살좌상(덕수801) 복장직물에서는 조선 전기와 후기 특징을 지닌 직물로 분류된 것으로 보아 15세기와 17세기에 2차례에 걸쳐 납입이 이루어졌을 가능성이 높다. 둘째, 직물 무늬의 종류는 꽃무늬와 보배무늬, 과실무늬, 동물이 함께 나타난 식물무늬와 구름무늬로 구성된 자연산수무늬로 구별되었다. 셋째, 복장직물의 수량은 적지만 구성에 따라 모든 방위에 해당될 것으로 추정할 수 있는 직물 편이 발견되었다.
홀로그래피 간섭무늬로부터 변형의 요철방향을 구하기 위하여 위상변위방법을 응용하였다. 위상변위법에 의하여 물체파의 위상을 변화시켜 이에따른 홀로그래피 간섭무늬의 이동을 측정하였다. 간섭무늬가 일정지점을 중심으로 좌우로 이동하는 현상으로부터 변형의 요철방향을 파악하고 최대지점의 위치를 구할 수 있었다.
변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.
본 연구에서는 구조물의 변위 제약조건을 고려한 위상 최적설계를 체스판무늬 검색 알고리즘과 가상하중을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서는 변위 제약조건의 민감도 계산을 위하여 가상 변위장을 도입하였으며, 밀도와 유효강성계수의 상관관계를 정의하기 위하여 가상재료를 도입하였다. 또한, 선형 유한요소를 이용한 위상 최적화 기법에서 일반적으로 나타나는 체스판무늬를 제거하기 위하여 밀도 재분배방법을 이용하였다. 그리고, 변위 제약조건을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우의 수치예제를 비교 검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다.
사과 갈색무늬병은 최근 우리나라 사과 과수원에 심각한 경제적 피해를 입히는 질병이다. 본 총설에서는 우리나라에서의 사과 갈색무늬병 연구역사와 갈색무늬병의 발생생태, 병원균의 생활환, 그들의 형태학적, 배양학적, 유전학적 특징 및 분리배양 기법에 대해 종합적으로 기술하였다. 또한, 후지 품종에 빈번히 발생하는 원인미상의 갈색무늬병 유사증상에 대한 특징도 상술하였다.
안구표면과 같은 미세구면의 변위를 알아내기 위하여 Twyman-Green 간섭계를 이용하였으며 반송무늬(carrier fringe)를 형성시켜 푸리에 변환법으로 미세구면의 변위분포를 측정하였다. 기준위치에서 일정한 반송무늬가 형성되도록 한 후 구면이 변화할 때 반송무늬의 변화방향을 관측하였으며, 반송무늬의 변화방향에 의해 구면의 변화방향을 알아내었다. 푸리에 변환법(Fourier transform method)을 이용하여 CCD카메라에서 받아들여진 한 장의 간섭무늬로부터 위상분포를 얻어내고 구면의 변위 분포를 계산하였다. 공간주파수 영역에서 변위에 대한 정보를 분리함으로써 간섭무늬의 배경분포 및 잡음을 제거하였으며, 구면의 변위에 대한 3차원 분포를 이론적인 계산값의 측정오차가 .lambda./10 이내에서 얻어내었다.
간섭무늬기술을 효과적으로 사용하기 위하여, 간섭무늬 데이터를 빠르고 정확하게 간단히 줄여나가는 것이 필수적이다. 그러나, 심한 잡음이 존재할 때 현재 사용하는 방법을 적용하면 위상풀이에 오차가 생기거나, 무늬치수선정에 문제가 생겨, 근본적으로 대화식 수정작업이 필요하다. 결국 이러한 수동식 작업은 좀더 나은 완전한 자동해석을 위해 전문가시스템으로 대체할 수 있을 것이라 기대하여 왔다. 이 논문에서는 빠르고 기준 지식으로 조작할 수 있으며, 또한 유연성이 있는 새로운 통합 전문가시스템을 제시하였다. 이러한 조건을 만족 시키기 위해 고속 알고리즘에 적합한 C언어를 이용하여 전문가시스템의 쉘을 구성하였다. 이렇게 개발한 시스템이 간섭무늬해석의 전체 진행과정을 수행하게 하였다. 즉, 언어변환 해석을 하지 않고도 기준지식의 확보, 간섭 및 설명을 할 수 있으며 영상판독, 영상수정, 영상분할 및 형상추출 등을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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