• 제목/요약/키워드: 물리적 제약성

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완전파형역산결과를 구조적 제약 조건으로 이용한 고해상도 전자탐사 복합역산 알고리듬 개발 (Joint Electromagnetic Inversion with Structure Constraints Using Full-waveform Inversion Result)

  • 정수철;설순지;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제17권4호
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    • pp.187-201
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    • 2014
  • 이종의 물리탐사자료를 이용한 복합역산은 단일 물리탐사자료를 이용한 역산과 비교시, 역산의 불확실성을 줄일 수 있고, 두 탐사자료의 장점을 함께 이용할 수 있다. 탄성파탐사자료를 이용한 역산은 유가스가 집적될 수 있는 복잡한 구조의 탐지에 유리한 장점을 가지지만 탄화수소의 직접적인 탐지에는 한계가 있다. 반면에, 인공송신원 해양전자탐사자료를 이용한 역산은 탄성파탐사자료를 이용한 역산결과에 비하여 해상도는 떨어지지만 유가스의 직접적인 탐지가 가능하다. 이 연구에서는 평면파를 이용한 완전파형역산을 통하여 획득한 고해상도의P파 속도모델을 cross-gradient 기법에 기반하여 구조적인 제약조건으로 사용하는 전자탐사 복합역산 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬을 유가스전 탐사에 적용이 가능한지 확인하기 위하여, 가스층이 존재하는 단순구조의 모델과 배사구조에 오일저류층이 존재하는 모델의 합성탐사자료에 적용한 결과, 전자탐사자료만을 이용한 역산결과보다 복합역산을 이용한 결과가 보다 고해상도의 전기비저항 분포의 파악이 가능함을 보여주었다. 이는 오일저류층의 정확한 매장 위치 추정과, 매장량 계산에 보다 정확한 정보를 제공해 줄 것으로 기대된다.

미세유로 내에서 Pseudomonas aeruginosa의 유영 운동 분석 (Analysis of Pseudomonas aeruginosa Motility in Microchannels)

  • 장성찬;정헌호;이창수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.743-748
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    • 2012
  • 본 논문에서는 미세 환경이 Pseudomonas aeruginosa의 운동성에 주는 영향을 조사하기 위하여 다양한 크기의 미세유로 내에서 박테리아의 운동성을 분석하였다. 본 논문에서는 미세유체 칩을 사용하여 2차원 공간을 만들며, $10{\sim}100{\mu}m$ 너비의 채널 안에서 단일 박테리아의 운동 변수인 이동속도, 'run'운동 지속시간, 'tumble' 각도를 측정하였고 각 미세유로 내에서 박테리아의 운동을 표현할 수 있는 물리적 상수인 random motility coefficient를 구하였다. 상기의 물리적 측정치를 분석한 결과, 박테리아는 공간제약이 있는 경우 편모의 운동이 채널의 벽의 영향으로 인하여 회전 운동에 영향을 받게 되고, 'run' 운동 지속 시간이 짧아지는 것을 확인하였다. 따라서, 공간의 제한이 박테리아의 운동성을 감소시킴을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 박테리아의 운동성을 쉽고 정확하게 분석할 수 있는 측정 방법으로 널리 활용될 것으로 기대된다.

물 표면 시뮬레이션을 위한 보존적 USCIP법 (A Conservative USCIP Simulation Method for Shallow Water)

  • 전세종;송오영
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.21-30
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    • 2019
  • 이 논문은 물 표면을 효율적, 효과적으로 표현하기 위한 물리적 시뮬레이션 방법을 제안한다. 이 논문에서 표현하고자 하는 물은 깊이에 비해 너비가 매우 크고 상하 유동이 적은 상태로서, 이를 효율적으로 계산하기 위해 Navier-Stokes 방정식을 간략화한 천수방정식(shallow water equation)을 지배방정식으로 사용한다. 천수방정식의 대류항을 수치적으로 계산하기 위한 방법으로 기존의 Constrained Interpolation Profile(CIP)법을 개선하여, 수치적인 정확성을 높이고 물리량을 보존할 수 있는 Conservative Unsplit Semi-lagrangian CIP(CUSCIP)을 소개한다. 이 방법은 Kim 등이 제안한 USCIP[9]기법에서 사용하는 제약 조건에 적분값을 반영한 항을 추가하여 대류항을 계산한다. 실험결과를 통해, CUSCIP방법은 수치 소산(numerical dissipation)으로 인한 물리량 손실에 강건하여, 물결의 세밀함과 더불어 물결의 지속성이 향상됨을 알 수 있다.

우리나라 대도시권 통근 효율성 비교: MAUP 회피를 위한 Constrained Monte-Carlo Simulation의 활용 (Commuting Efficiency Comparison of Metropolitan Areas in South Korea: Application of Constrained Monte-Carlo Simulation to Avoid the MAUP)

  • 윤현성;김승남
    • 토지주택연구
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    • 제15권2호
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    • pp.73-87
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    • 2024
  • 통근 패턴의 효율성을 평가하기 위해 초과 통근율과 통근 잠재력 사용률과 같은 다양한 통근 지표들이 개발되고 사용되어 왔다. 이들 지표들을 활용하여 대도시권의 통근 패턴 차이를 밝히고, 이를 통근 정책 수립 과정에서 고려할 수 있기에 지표를 합리적으로 산출하는 것은 매우 중요하다. 그런데, 통근 지표는 일반적으로 행정구역 단위로 산출되기 때문에 공간단위 수정가능성의 문제(MAUP)로부터 자유롭지 못하다는 한계가 있다. 이 문제는 대도시권 간 통근 효율성 비교의 합리성을 저해하기 때문에 통근 지표 산출 과정에서 조심스럽게 다뤄져야 할 필요가 있다. 따라서, 본 연구는 몬테 카를로 시뮬레이션을 활용하여 최적, 실제, 그리고 최대 통근 거리를 산출하고, 이를 통해 초과 통근율과 통근 잠재력 사용률을 제시한다. 몬테 카를로 시뮬레이션을 우리나라의 사정에 맞게 적용하기 위해서, 시뮬레이션에 사용되는 주거지와 근무지가 실제 건물의 위치에서 선택되어야 한다는 제약 조건을 가한 제약조건부 몬테카를로 시뮬레이션을 실시한다. 2016년 가구통행실태조사 데이터를 이용하여 광역도시계획이 수립된 13개 대도시권을 대상으로 분석을 진행한다. 시뮬레이션을 통해 산출된 통근 지표는 기존 방법을 통해 산출된 결과와 미미한 수준의 차이를 보였다. 대도시권 간 통근 효율성 비교 결과 직주의 물리적 균형의 정도가 유사하더라도 실제 통근 패턴은 상이하게 나타난다는 점이 확인되었다. 향후 면적과 같은 대도시권별 특성을 고려한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

격자기반의 운동파 강우유출모형 KIMSTORM의 개선 (Modified grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model (ModKIMSTORM))

  • 정인균;신형진;박진혁;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.254-258
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    • 2008
  • 본 연구는 격자기반 운동파 강우유출모형 KIMSTORM(grid-based KIneMatic wave STOrm Runoff Model)의 기능을 개선하고 적용성을 평가하는 것이다. KIMSTORM은 김성준(1998)이 개발한 분포형 강우유출모형으로 포화상태의 지표흐름 및 토양수분상태의 시공간적인 분포를 파악할 수 있다. UNIX C++ 언어로 개발되었으며, GRASS 형태의 ASCII Grid를 입출력하도록 구성되어 있는 모형으로 UNIX 운영체제에서 구동이 가능하다. 그러나 UNIX와 GRASS는 최근에 많이 이용되지 않는 추세로 KIMSTORM 모형을 이용한 홍수유출해석이 적극적으로 활용되는데 주요 제약사항이 되어 왔다. 본 연구에서는 KIMSTORM을 윈도우즈 환경에서 운영될 수 있도록 FORTRAN 90을 이용하여 재개발하였으며 주요개선 사항으로, ESRI ASCII Grid 형태의 GIS(geographic information system) 자료 입력, 물리적 침투모의 방법인 GAML (Green-Ampt and Mein- Larson) 적용, 공간강우 입력가능, 정렬 알고리즘을 이용한 계산속도의 개선, 모형 자료입력 등 전처리 기능개선, 계산결과의 자동평가 및 분포도출력 등 후처리 방식개선으로 요약할 수 있다. 개선된 모형 GAML에 의한 침투방법을 적용하여, 남강댐유역($2,293\;km^2$)의 6개 강우사상을 대상으로 결정계수, Nash & Sutcliffe 모형효율계수, 용적편차, 첨두유량의 상대오차, 첨두시간의 절대오차를 이용하여 적용성을 평가하였으며, 민감도분석결과 초기토양수분조건과 하천조도계수가 가장 큰 민감도를 나타내었다.

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환경 데이터 모니터링을 위한 데이터 중심 방법의 설계 (An Data Distributed-based System for Environment Data Share)

  • 이태훈;정갑주;김성현
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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    • pp.437-440
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    • 2007
  • 최근 환경 문제를 해결하기 위하여 환경 문제의 많은 컴퓨터 기술들이 응용되고 있다. 환경 정보는 환경오염원 및 주위에 미치는 영향과 오염된 농도에 대한 정보를 연구 및 분석 할 수 있는 분야이다. 최근 환경에 관련 연구가 일부에서 수행되고 있으나 이를 IT기술과 접목하여 다양한 정보를 효율적으로 저장 및 검색 할 수 있는 시스템은 부족한 실정이다. 또한 현재 환경오염의 측정방법으로는 수작업으로 이루어지는 경우가 많아서 공간적 및 물리적 제약이 있는 따르는 실정이다. 환경오염에 관한 정보를 센서를 사용하여 사용자에게 실시간으로 효과적으로 저장 관리하여 관련된 연구자들 간에 서로가 필요한 정보를 쉽게 공유할 수 있도록 본 논문에서는 Ubiquitous Sensor Network(USN), Java Message Service(JMS) 및 Webservice를 이용한 환경 모니터링 서비스를 제안 한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 환경정보와 사용자간에 유연성, 확장성 및 실시간을 보장해 주는 시스템을 구현한다.

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인공신경망을 이용한 터널구간의 암반분류 예측 (A prediction of the rock mass rating of tunnelling area using artificial neural networks)

  • 한명식;양인재;김광명
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.277-286
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    • 2002
  • 터널을 설계함에 있어서 굴착방법이나 지보패턴을 결정할 때 어려움을 겪는 주된 요인은 현지 지반에 작용하는 응력조건 및 암반상태를 정확히 파악하는데 한계가 있기 때문이다. 현장 장비의 제약, 터널을 굴착 위치까지 접근성이 난이함 등의 기술적인 제약뿐만 아니라 최근에는 민원이나 각종 인허가 등으로 더욱 많은 제약요건이 존재한다. 그럼에도 불구하고 최근들어 대안설계나 턴키설계를 통하여 직접적인 시추에 의존하지 않더라도 미지의 산악터널구간에 대한 지반정보를 획득할 수 있는 고급화된 물리탐사기술이 눈부시게 발전하는 추세이며 이를 통하여 터널굴착구간의 암반에 대한 직 간접적인 지반정보를 입수할 수 있다. 인공신경망 (ANN)의 장점은 이러한 적은 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성있는 결과를 제공하여 준다는 것이다. 본 연구에서는 미지의 터널굴착구간에 대한 예비 지반정보를 입력항목으로 하여 인공신경망의 오류역전파 학습알고리즘기법에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미지의 터널굴착구간에 대한 예비 암반분류 (RMR)를 수행하는데 그 목적을 두었다. 이를 위하여 연장 4km에 달하는 ${\triangle}{\triangle}$터널현장에 대한 인공신경망 모형적용시 입력자료에 대한 적정성을 사전 평가하였고, 그 이후에 물리탐사자료를 입력변수로 활용하여 미지의 터널구간에 대한 RMR을 예측하였다. 그 결과 자료의 일치성이나 예측 RMR에 대한 신뢰도가 높은 것으로 나타났으며, 향후에는 학습효과를 높이기 위한 입력변수의 민감도 분석 (sensitivity analysis)수행 및 모델과정에서 노출된 몇가지 문제점 보완등을 통하여 설계에 적극적으로 활용하고자 한다.

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클라우드 컴퓨팅 환경에서의 프로젝트 수행 성과에 관한 연구 : GoogleDocs 사용 경험을 중심으로 (A Study on Project Performance in Cloud Computing : Focus on User Experience of GoogleDocs)

  • 우혁준;심정현;이정훈
    • 한국전자거래학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.71-100
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    • 2011
  • IT 기술의 발전으로 시간적, 물리적 제약을 넘은 미래 인터넷 기술에 대한 사용자들의 기대가 커지고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 최근 새로운 개념으로 주목 받고 있는 것이 클라우드 컴퓨팅이다. 그러나 이러한 긍정적인 전망에도 불구하고 클라우드 컴퓨팅의 도입은 활발히 이루어지고 있지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅 환경의 특성이 프로젝트 수행성과에 어떠한 영향을 미치는가에 대하여 살펴보았다. 본 연구는 기술적 도구로써 클라우드 컴퓨팅을 과업과 기술의 적합성 모형에 적용하여 클라우드 컴퓨팅 환경에서 개인이 프로젝트를 수행할 시에 나타나는 성과에 대하여 실증적인 연구를 하였다. 대학교 및 대학원에서 팀 단위의 프로젝트를 수행할 때, 클라우드 컴퓨팅의 가장 널리 보급된 형태인 GoogleDocs 및 웹하드에 대한 사용경험이 있는 응답자를 대상으로 설문을 수행하였다. 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 프로젝트를 수행한다는 행위에 중점을 두어, 접근성과 신뢰성을 적합성을 파악하기 위한 1차 요인으로 정의하여 프로젝트의 상호의존성과 개인의 특성이 적합성 및 활용을 통하여 성과에 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 연구결과, 클라우드 컴퓨팅 환경은 팀 단위의 프로젝트 수행에 있어 적합한 도구라는 사실을 규명하였다. 본 연구는 초기단계의 클라우드 컴퓨팅에 있어 개인이 지각하는 적합성 및 성과를 규명함으로써, 협업에서의 클라우드 컴퓨팅의 긍정적인 영향에 대한 근거를 제시한다.

전자기 탐사 시스템 반응의 타당성 확인을 위한 분산 관계식과 힐버트 변환 (Dispersion constraints and the Hilbert transform for electromagnetic system response validation)

  • Macnae, James;Springall, Ryan
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권1호
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    • pp.1-6
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    • 2011
  • 상업적인 주파수영역 항공전자탐사 장비의 개별적인 하부시스템의 계기변화와 보정에 대한 점검방법으로 유인성 제약조건만을 사용하여 광대역 이상성분 자료로부터 통상성분을 예측하고자 한다. 이상성분 자료로부터 통상성분의 반응을 예측하는 방법은 다음을 포함한 몇 가지가 있다: (1) 기준면 변화, 보정, 위상의 점검에 대한 품질관리; (2) 이상생분 측정으로부터 통상성분의 잡음수준 예측 및 확인 그리고 향후에는 그 반대과정도 가능할 것이다; (3) 주파수영역과 시간영역의 더 나은 변환과 유인성을 충족시키기 위해 성기게 측정된 자료의 내삽 및 외삽 실제로 수치모형자료와 Resolve 헬리곱터에 탑재된 전자기 탐사 장비로 측정된 주파수 영역 자료에 대한 실험 결과, 통상성분 자료들은 비율을 맞춘 힐버트 변환에 의해서 40에서 80 ppm의 표준편차를 갖고 예측될 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 비행간의 기준면들 사이의 상대적인 차이는 1 ppm보다 더 정확히 분석될 수 있으며 이는 계기변화 보정의 정밀도에 대해 독립적인 품질관리를 가능하게 한다.

인공송신원 전자탐사 자료의 효율적인 3차원 모델링 (Efficient 3D Modeling of CSEM Data)

  • 정용현;손정술;이태종
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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    • pp.75-80
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    • 2009
  • 유한요소법을 이용한 3차원 모델링은 모형에 대한 기하학적 유연성에도 불구하고 대형 연립방정식에 대한 계산이 필요하여 실용성에는 많은 제약이 있었다. 본 연구에서는 최근 컴퓨터와 수치해석기술을 바탕으로 직접해법과 반복해법을 선택적으로 사용한 효율적인 유한요소 3차원 모델링을 구현하였다. 직접해법인 PARDISO는 멀티코어 계산환경에서 병렬 연산을 이용하여 계산속도를 현저히 감소시킬 수 있었고 특히 단딜 주파수 다중 송신의 계산에서 최대의 계산효율을 보였다. 소규모 메모리 환경에서는 BiCGSTAB(1)이 다른 반복해법들에 비해 빠르고 안정적으로 수치해를 계산하였다. 효율적인 3차원 모델링은 주어진 문제와 상황에 적합한 해법을 선택적으로 사용함으로써 가능하다. 모델링에는 다양한 형태의 인공송신원이 고려되어 있으며 향후 3차원 역산의 효율적인 엔진으로 활용할 수 있다.

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