클라우드 컴퓨팅은 사용자가 요구하는 컴퓨팅 자원을 유연하고 확장성 있게 지원할 수 있는 분산컴퓨팅 환경의 새로운 패러다임이다. 특히 사이언스 클라우드는 특정 목적으로 과학 연구를 지원하기 위한 클라우드 컴퓨팅 기반 자원 제공 서비스로 정의된다. 본 문서는 천문우주분야의 응용인 밝은 변광 검출 분석 (Variability Analysis of Bright:VAB)을 위해 사용자 요구사항을 분석하고, 이를 토대로 클라우드 기반의 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 천문학 분야 거대 자료를 이용하기 위해 독립된 계산 자원을 활용하기 보다는, 이미 존재하는 자원들을 연구 상황과 목적에 맞게 최적화여 이용할 수 있는 환경 구축이 가능하며 또한 일시적으로 특정 목적어에 최적화된 계산 자원을 유연하게 설계하여 제공할 수 있다.
이 논문에서는 100~200kg 급의 첨단 소형위성의 기계시스템 개념설계에 대하여 기술한다. 첨단 소형위성의 개발은 국가우주기술 축적을 목적으로 하고 세부적으로는 실용 및 과학위성에 적용하기 힘든 신기술 검증 및 국내 기술자립도 향상을 목적으로 한다. 이를 위하여 다수의 후보 임무 및 검증 목적 기술을 선정하고 각각에 대하여 기계시스템 측면에서 수용가능성에 대하여 개념설계를 수행한다. 이를 통하여 위성 기계시스템의 주요 규격을 설정한다. 기계시스템의 측면에서 세부적으로 검증하고자 하는 기술은 구조체의 경량화, 신소재 및 다기능 구조체 적용, 장비 배치 집적화, 대형 탑재체 탑재기술, 충격 및 진동 저감 구조, 능동형 및 팽창형 전개장치 개발 등이 해당한다. 이 논문에서의 이러한 다양한 기술을 수용할 수 있는 기계시스템에 대한 개념설계 결과를 보여준다.
구조물에 내진설계를 적용하는 목적은 지진에 노출되는 구조물에 안전성과 경제성을 고려한 파괴메카니즘을 부여하는 것이다. 내진설계에 보편적으로 적용하고 있는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형 동적거동에 의한 영향은 특정 계수로 반영한다. 그러나 기존의 내진설계시방서들이 강진지역에 있는 나라들에 의해 제정 및 개정되어 왔기 때문에 응답스펙트럼 해석법 뿐만 아니라 기타의 적용규정이 강진지역에 위치한 구조물의 상황만을 고려하여 제시되었다. 따라서 중약진지역에 위치한 구조물의 내진설계에 대한 별도의 연구가 요구되고 있다. 이 연구에서는 중약진지역에 위치한 콘크리트 교량을 선정하여 비선형 동적거동을 반영하는 계수를 결정하고 응답스펙트럼 해석법을 적용하였다. 연구 결과 바탕으로 중약진지역의 교량에 대해 내진설계의 목적을 만족하는 개선된 내진설계 절차를 제시하였다.
기존 차량 트래픽 시스템 관련 연구들은 신호등체계 보다 차선변경을 중요시하고, 차량의 목적지 없이 랜덤으로 주행함으로 사실성이 저하된다. 본 논문에서는 차량 트래픽의 사실성을 높이기 위해 신호등체계를 도입하고 출발지와 목적지 등을 부여한다. 또한 출발지점과 목적지점의 차량 트래픽률을 제어하고, 출발지점에서 목적지점까지의 최적경로를 찾아 주행하는 방법에 대해 설계하고 구현한다.
본 논문은 AE32000 프로세서를 특정 응용 목적의 시스템에 최적화시키기 위하여 개발한 방법을 소개한다. 내장형 프로세서 시스템에서는 프로세서가 수행할 작업의 내용이 미리 알려진 경우가 많다. 이와 같이 작업내용이 정해진 경우 최적의 명령어 집합을 정하고 사용하는 것이 시스템의 동작 속도와 제작비용 및 전력 소모에 매우 큰 영향을 줄 수 있다. 각기 다른 목적의 내장형 시스템에 사용할 수 있으며 각 응용 목적에 최적화된 프로세서를 얻기 위해서는 가변 목표형 설계 기법이 요구된다.
본 논문에서는 유한 요소법에 기반을 둔 최적설계 이론과 상용 시뮬레이션 프로그램인 COMSOL의 인터페이스를 활용하여 전기 기기의 최적설계를 수행하였다. 전기기기의 최적설계를 위한 형상 정보는 통상적으로 해석용으로만 사용되는 COMSOL 프로그램의 CAD 기능을 통해 추출하였다. 초기형상에 대해 민감도해석을 적용해 계산된 민감도를 바탕으로 설계변수를 변화시키며 반복적인 계산을 수행하고 최적 형상을 도출하였다. 논문에서 정한 설계목표에 맞추어 모델의 목적함수를 정의하고, 최종 결과를 초기형상과 비교했을 때 설계 목표치에 대한 오차가 감소하고 목적함수가 수렴하는 것을 확인하였다.
본 논문은 패턴 지향 설계를 함에 있어 필요한 구조적 디자인 패턴의 가시적 조립을 목적으로 하며, 재사용 가능한 패턴들을 명세 및 조립하는 방안을 제안함으로써 애플리케이션 설계의 복잡성을 감소시키고자 한다. 본 논문은 패턴 지향 설계를 함에 있어 필요한 구조적 디자인 패턴의 가시적 조립을 목적으로 한다. 디자인 패턴 컴포넌트의 명세에서 패턴 인터페이스들 사이의 관계를 명시적으로 정의하며 패턴의 내부와 인터페이스 사이의 관계를 기술한다 디자인 패턴 컴포넌트의 조런은 패턴 타입과 인스턴스 네임으로 구성되며, 두 패턴 사이의 관계는 종속으로 지시되고 저장소로부터 패턴을 선택하여 종속을 정의하고 방향을 정해주게 된다.
본 논문에서는 다양한 설계변수와 목적함수를 동시에 고려해야하는 전기기기 설계에 적용하기에 적합한 대리 모델을 이용한 새로운 최적화 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 적은 함수호출 횟수만으로도 정확하고 고르게 분포한 Pareto front set을 구현 할 수 있어 유한요소 해석을 이용하는 전기기기 설계에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 제안한 알고리즘의 뛰어난 성능을 기존 알고리즘들과의 비교를 통해 입증하였다.
정보통신 분야의 기술 발달이 가속화됨에 따라 종합 정보기기 개념의 PC와는 달리 정보이용 환경과 사용목적에 따라 용도가 단순하면서도 제공 기능별로 특화되고 사용자 편의성을 극대화시키는 새로운 컴퓨팅 기술과 정보기기의 요구가 증대되고 있다. 그러나 Post-PC의 특성상 기존 PC와는 달리 입출력의 제한 및 시스템 자원의 제약사항이 않은 게 사실이다. 본 논문에서는 이러한 환경에 맞는 웹 브라우저를 설계하고 개발하는 것이 목적이다. Post-PC의 입출력의 제약 사항을 극복하기 위한 방법으로 입출력의 다양성을 지원하는 다중인식 지원 선택형 브라우저를 설계한다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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