본 논문의 목적은 분기형 관로에 대해 선형계획법을 이용하여 최적의 선계를 하는데 있다. 그리고 자료의 획득과 계산결과를 표시하는 측면에서 GIS의 도움을 받아 전체작업을 좀 더 신속하고 용이하게끔 하였다. 개발된 모형은 송수터널이나 정수장 같은 수리부속물의 영향도 고려해 주었으며 특히 송수터널같이 관로와는 다른 체계를 갖는 비용을 목적함수에서 고려해줄 수 있었다. 목적함수는 초기건설비측면뿐 아니라 연간유지비측면의 비용까지도 고려해주어 보다 합리적인 걸과를 제시해주었으며 계산된 수리결과도 보다 실무적으로 제시되었다. 예를 들어 결정변수로 관경대신 관길이를 잡음으로 해서 이산적인 형태의 관경을 고려해줄 수 있었다. 그리고 최적 양정고는 물론이고 양수장의 위치와 갯수까지도 구해 낼 수 있었다. GIS는 수리학적 자료나 비용자료를 자동으로 다루거나 계산된 최적의 결과를 가시화 하는데 이용되었다. 특히 실제하는 관로시스템에 적용되었으며 GIS의 도움으로 보다 경제적인 설계를 학 수 있도록 의사결정과정상에 도움이 되었고 이로써 실무에도 훌륭히 적용될 수 있는 모형이라 생각되었다.
본 연구는 두점식 선박 계류시스템의 종방향 외력에 대한 비선형 동적거동 해석을 수행하였다. 특정 입력 매개변수에 대한 카오스 운동과 한계주기궤도 등의 비선형 거동의 특성을 연구하였다. 주로 비선형복원력은 계류시스템의 강한 비선형성과 동적거동의 다양성을 제공한다. 계의 운동방정식 시뮬레이션에 사용된 수치 적분기는 4차 룽게쿠타법이다. 외력진폭과 주파수를 변화시킬 때 분기 그림과 동적불안정 현상들을 볼 수 있다. 외력의 주파수(진동수)가 0.4 rad/s인 경우 수많은 혼돈상태 점들 사이에 주기창이라 불리는 안정적인 주기해가 관측된다. 주파수가 0.7 rad/s인 경우는 외력진폭이 1.0을 초과할 때 혼돈 영역이 갑자기 증가한다. 주파수가 1.0 rad/s인 경우는 주파수가 0.4 rad/s 및 0.7 rad/s인 경우와 비교해 볼 때, 혼돈 운동이 약화된다. 아울러, 두점식 계류시스템은 각 매개변수에서 준주기 운동, 한계주기궤도, 대칭성의 깨짐과 같은 다양한 정상상태의 궤적이 관측된다.
본 논문의 목적은 R.C.보 최적설계에 이산수학계획법을 적용하여 상세설계를 포함하는 실제설계의 가능성을 연구하기 위한 것이다. 이산최적문제에서 설계변수로는 단면의 총높이, 폭, 유효높이 및 길이방향철근의 단면적 그리고 전단철근의 단면적과 길이 방향철근의 절단점과 같은 상세변수 등이 고려되었다. 목적함수는 경비함수로 취했으며, 제약조건으로는 강도설계법에 의한 설계휨강도, 전단강도, 연성, 사용성, 콘크리트 덮개 및 철근간격, 복부보강 그리고 정착길이와 길이방향철근의 절단점 등에 관한 시방서 요구사항을 고려하여 문제를 형성하였다. 이산변수를 갖는 최적설계를 효율적으로 실행하기 위해 첫째단계에서 Feasible Direction Methed를 이용하여 연속최적해를 구했으며, 둘째단계에서 분기한계법(Branch and bound method)을 이용하여 이산최적해를 얻는 최적화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 신뢰도를 검증하기 위해 2개의 이산설계변수를 갖는 수치예에 적용하여 도해법 및 rounde-up method와 그 결과를 비교하였고, 단순지지된 R.C.보 및 2경간연속 R.C.보에 적용하여 제안된 알고리즘의 신뢰도, 효율성 및 적용성을 입증하였다.
이 연구는 정수계획법을 이용하여 산림경영계획을 수립하기 위한 의사결정방법을 도출하고자 수행되었다. 연구대상은 강원대학교 연습림의 잣나무, 낙엽송, 참나무림으로 구성된 85개소의 임분으로 무육, 도태간벌, 상업적 간벌, 주벌의 최적기에 도달한 상태이다. 산림경영모델은 계획기간동안 수종별, 시업종류별로 각 임분에서 별채되는 재적을 최대화하는 1개의 목적함수와 시업횟수 시업대상지 최소수확량과 최대수확량 균등수확량 최대생산량 의사결정변수의 제한 등 7개의 제약조건으로 구성되었다. 계획기간은 10년으로 하였고 5개의 경영분기로 구분하였다. 정수계획법을 이용한 결과, 계획기간동안 85개 임분 중에서 68개 임분 (202.8ha)에 대해 산림시업을 실행하고 17개 임분(9.2ha)은 시업이 유보되며, 총 벌채재적은 $20,000m^3$으로 시업 및 벌채여부 판단과 같은 특정조건의 선택문제를 다룰수 있었다.
최근 이슈가 되고 있는 "정보 중심의 서비스"는 정보(정보 제공자)가 질의의 주체가 되어 정보 스스로 자신이 필요할 것 같은 고객을 찾아 제공되는 새로운 서비스 이다. 이러한 서비스는 정보를 사용할 가능성이 높은 특정한 고객들에게만 선택적으로 제공하기 때문에 적은 비용으로 높은 효과를 얻을 수 있다. 정보 중심의 서비스를 처리하기 위해 리버스 스카이라인기법을 제안한다. 리버스 스카이라인 기법 중 RSSA(Reverse Skyline using Skyline Approximations) 기법은 가장 정형화되고 성능이 증명된 방법이다. 그러나 메모리의 낭비와 실행시간의 낭비가 서로 상충작용을 하여 반복적인 한계를 유발하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 리버스 스카이라인을 보다 효율적으로 구하기 위한 ERSL(Efficient Reverse Skyline) 알고리즘을 제안한다. ERSL 알고리즘은 BBS(Branch and Bound Skyline) 알고리즘을 발전시킨 새로운 기법으로 메모리와 실행시간의 낭비를 최소화 하고, 객체의 변화에 유연하여 추가적인 처리과정이 필요 없는 장점이 있다. ERSL의 성능을 평가하기 위해 대상객체의 수의 변화와 차원의 변화에 따른 실행시간을 측정하는 모의실험을 수행하였다. 그 결과 ERSL기법은 데이터양과 차원의 변화에 크게 영향을 받지 않고 일정한 성능을 유지하여 가장 효율적인 기법으로 증명되었다.
수화물 결정에 있어서 $H_2O$ 분자의 외부 각 운동을 조사하고저 NaBr-2$H_2O$ 및 BaCl$_2$-2$H_2O$ 분말시료에 대한 중성자비탄성산란실험을 수행하였으며, 관측된 진동수를 모두 이 외부 각 운동에 의한 것으로 보고 다중 및 다준위산란효과를 제거하므로서 평균진동수 분포함수를 구하였다. FG 행열법에 의해서 계산된 진동수의 이론 값들은 모두 복합 mode에 의한 것이였으며 따라서 그 중 포텔샬.에너지분포가 큰 mode로서 관측치에 대한 assignment를 하였다. 소수결합력은 Lippincott-Schroeder 포텐샬함수에서 추산하였으며, 절선형 및 분기형수소결합에 대한 이 함수의 유용성을 $H_2O$ 외부 각 운동 포텐샬함수 모양에 의거하여 검토하였다. 수소결합력의 성질에 대하여 더욱 자세한 자료를 얻기 위해서는 진동수 계산에 H…Y 신축상호작용 운만 아니라 O-H…Y 변각상호작용의 도입이 필요함을 논의하였고 또 $H_2O$ 외부 각 운동에 인어서 mode의 순수성 및 대칭성을 군론을 작용한 방법에 의거하여 논의하였다.
$2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.
본 연구는 지역간 여객 철도의 노선계획을 최적화하는 방법에 관한 연구이다. 본 연구의 노선계획 모형은 다양한 차종이 운용되는 철도노선에서 이용자비용(이용자의 총 통행시간)과 운영자비용(열차 운행비용, 유지 보수비용, 차량 구입비용)의 합을 최소화하고자 하는 혼합정수계획 수리모형으로 구축되었고, 모형의 해법으로 분기한정법이 사용되었다. 수요의 변화, 열차 속도의 변화, 정차스케줄 수의 변화 등에 대한 민감도 분석 결과도 제시하였고, 국내 경부선의 사례연구를 통하여 각 열차차종의 차종별 수요 분할 뿐만 아니라 최적 정차스케줄과 운행빈도를 동시에 산출할 수 있음을 보여주었다. 본 연구의 모형과 결과는 열차 운영 전략을 수립하거나 새로운 철도 시스템의 효율성을 분석하거나 이용자 운영자의 사회적 비용을 산정하는 경우 등에 적용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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