본 논문은 실시간 운영체제에서 높은 우선순위를 가지는 태스크가 낮은 우선순위를 가지는 태스크가 사용중인 공유자원을 기다리는 과정에서 발생하는 우선순위 역전현상을 해결하기 위한 효과적인 방법에 대해 언급한다. 우선순위 역전현상은 실시간 운영체제의 주요 특징인 태스크 수행 완료의 바운드 타임을 예측하기 어렵게 만들어 실시간 운영체제를 사용하는 가장 큰 목적인 결정성(determinism)을 보장 받지 못하게 된다. 이를 해결하기 위해 논문에서 구현된 커널은 비교적 크기가 작으면서도 실시간 운영체제의 핵심적 특징을 잘 갖추고 있는 uCOS(Micro C/OS) 커널을 사용하였으나, 유일한 우선순위만을 갖는 uCOS의 제약사항을 보완하고 Priority Inheritance protocol을 이용한 MuTexS (Mutual Exclusion Semaphore)를 구현 하기위해 커널의 자료구조를 확장하여 수정된 스케줄링 방식을 사용하였다.
1965년부터 1979년까지의 해양관측자료를 사용하여 우리나라 서해에서 일어나는 수온역전 현상을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 겨울의 수온역전 현상은 전 해역과 모든 수심에 걸쳐서 일어난다. (2) 여름은 제주도 서방 해역에서만 비교적 많이 일어난다. 이와 같은 수온역전 현상은 겨울의 경우는 현열손실, 잠열손실 및 남하 Ekman 수송 등에 의한 표면 냉각효과 때문으로 생각된다. 여름의 경우는 온도와 염분의 성질이 서로 다른 황해 저층수와 황해 난류가 제주도 서방 해역에서 경계를 이루고, 서로 혼합되는 과정에서 생기는 것으로 보여진다.
한국 남해역에서 정기적인 해양 관측을 실시하고 있는 국립수산진흥원의 해양관측 정선이 외해쪽에만 치중되어 있어 연안수와 외해수간의 상호관계를 상세히 규명하기 어렵고 또한 해역에 따라서는 정선간의 간격이 커 복잡한 해황을 정확하게 파악하지 못하는 경우도 있다. 따라서 본 연구에서는 1986년 5월 23~25일간 부산수산대학교 실습선 402호를 이용하여 위와 같은 전선대 해역(제주도 동부 해역 부근)에서 자주 발생한다고 알려져 있는 수온역전 현상에 대해 DBT(Digital Momery Bathythermograph)를 사용하여 현장관측을 실시하여 보다 상세한 수온역전 구조와 그 발생 기구를 파악하고 부차적으로 이러한 수온역전 현상이 이 해역에 존재하고 있는 각 수괴들과 어떠한 관계가 있는가를 밝히고자 하였다. 그 결과, 총 67개 정점에서 수온역전이 출현한 정점은 39개이며, 그 출현빈도는 58.20%였다. 한정점에 수온역전 출현빈도는 한 개 층이 9개로서 13.42%, 두 개 층은 14개로서 20.80%, 세 개 층은 16개로서 23.88%로 나타났다. 수온역전은 대체로 수온약층 하의 수심인 40m 이심에서 일어났고 역전 수온 범위는 14~16$^{\circ}C$였다. 제주도 동부 해역에서 출현한 수온역전은 고온 고염의 쓰시마난류수가 저온 저염의 한국남안연안수 사이를 침투(intrusion)하여 생기는 수온역전과 저온 저염의 한국남안연안수가 고온 고염의 쓰시마난류수 사이를 침투하여 생기는 수온역전의 두 가지가 있다. 그리고 이러한 수온역전이 전선대에서 빈번히 발생함을 해양 관측을 통하여 구체적으로 밝혔다. 그리고 앞으로도 전선대에서 수온역전의 기구를 규명하여 각 수괴의 존재를 규명하는 문제로 계속적으로 연구해야 될 과제하고 생각한다.
일반적으로 대기에 배출된 오염물질의 확산과 수송과정은 공기의 연직 열적 구조에 의해 좌우되기 때문에(Coulter, 1979; Dayan et al., 1988) 이를 예측하기 위해서는 역전층과 혼합층 고도가 필수적으로 고려되어야 한다(권병혁 등, 2001). 따라서, 연직관측을 통해 대기 경계층의 연직구조를 조사하는 것은 지역 대기오염관리에 있어 매우 중요하다고 볼 수 있다. 특히, 역전층 형성과 고도변화는 대기오염의 지표 고농도를 유발시키는 중요한 현상의 하나로서, 지표면 부근에 역전층이 존재할 경우, 대기의 확산운동이 억제되어 고농도 현상이 나타날 수 있다. (중략)
본 논문에서는 공간 영역에서의 블록 분류 (block classification)와 순방향 신경망 필터(feedforward neural network filter)를 이용한 블록 기반 부호화에서의 적응적 블록화 현상 제거 알고리듬을 제안하였다. 제안한 방법에서는 각 블록 경계를 인접 블록간의 통계적 특성을 이용하여 평탄 영역과 에지 영역으로 분류한 후, 각 영역에 대하여 블록화 현상이 발생하였다고 분류된 클래스에 대하여 적응적인 블록간 필터링을 수행한다. 즉, 평탄 영역으로 분류된 영역 중 블록화 현상이 발생한 영역은 오류 역전파 학습 알고리듬 (error backpropagation learning algorithm)에 의하여 학습된 2계층 (2-layer) 신경망 필터를 이용하여 블록화 현상을 제거하고, 복잡한 영역으로 분류된 영역 중 블록화 현상이 발생한 영역은 에지 성분을 보존하기 위하여 선형 내삽을 이용하여 블록간 인접 화소의 밝기 값만을 조정함으로써 블록화 현상을 제거한다. 모의 실험 결과를 통하여 제안한 방법이 객관적 화질 및 주관적 화질 측면에서 기존의 방법보다 그 성능이 우수함을 확인하였다.
해가 지면서 지표면이 냉각되고 지표면의 냉각은 지표부근의 대기를 냉각시켜 상부의 대기보다 차가워지면서 대기의 상태가 안정 상태가 되는데 이 때를 접지 역전층이라고도 하고 야간 경계층이라고도 한다. 야간 경계층은 다음 날 해가 뜨기 전까지 계속 지속되는데 그 고도는 지상 수백m까지 확장될 수도 있다. 이러한 현상은 배출된 대기 오염 물질이 형성된 역전층에 의해 확산이나 수송이 방해를 받게된다. 역전층 상태에서의 오염물질의 배출은 직접적으로 영향을 미치지 않으나, 일출 이후 일사에 의한 지표의 가열로 역전층이 파괴되면서 역전층위의 고농도의 오염물질이 지상으로 유입되어 지표부근에 고농도의 오염을 유발할 수 있다. (중략)
화학레이저는 혼합현상을 이용하는 확산형태의 화학반응을 이용하게 된다. 따라서, 화학레이저 공동 내에서 산화제(F)와 연료(D$_2$)가 기저부에 의해서 분리되어 유입된다. 초음속 연소현상에서 혼합 및 연소특성에 큰 영향을 주는 기저부의 화학레이저 시스템에서의 분포역전현상에 초점을 맞추어 기저부의 크기를 0.4mm, 0.8mm, 1.6mm로 변화시켜가면서 수치해석을 수행하였다. 결과로서 분포역전현상이 두드러지게 기저부의 크기가 커짐에 따라서 넓은 영역에서 발생하게된다.
본 연구는 냉각점이 중간에 위치하는 정적제빙형인 관외 제빙기내에서의 물의 자연대류 현상에 대해 수치적으로 다루고 있다. 자연대류현상과 열전도에 의해 조절되는 물에 이동을 유한차분법을 이용해 2차원적으로 계산하였다. 또한, 본 연구에서는 물의 온도가 4[$^{\circ}C$]에서 밀도역전현상이 일어나는 것을 수치해석의 결과와 비교한다. 자연대류의 변화에 따른 결과는 수치해석을 통해 등온선과 유선형의 그래프로부터 알 수 있었다. 그 중에서도 물의 온도와 밀도의 관계에 따라 자연대류의 변화가 일어나는 것을 수치해석을 통해 알 수 있었다.
실시간 운영체제는 효율적인 스케줄링, 최소화된 인터럽트 지연, 우선순위 역전현상 해결 등의 다양한 조건을 만족시킴과 동시에, 응용프로 그램이 정해진 기한 내에 수행되는 것을 보장하여야 한다. 따라서 실시간 운영체제는 상기 조건을 만족시킬 수 있도록 설계/개발되어야 한다. 대중적인 실시간 커널의 한 종류인 MicroC/OS-II에서는 우선순위 역전 현상에 대한 해결 기법으로 뮤텍스(Mutex)를 사용한 기본적인 우선순 위 상속(Basic Priority Inheritance) 프로토콜을 사용한다. 뮤텍스를 구현하려면 우선순위가 같은 여러 태스크를 사용할 수 있도록 커널이 지원 해야 하나 MicroC/OS-II 운영체제는 우선순위가 같은 여러 태스크의 동시 사용을 지원하지 않는다. 이를 해결하기 위해 추가적인 우선순위 예 약을 사용할 수밖에 없게 되고, 결과적으로 제한된 우선순위 자원을 낭비하게 된다. 본 논문에서는 MicroC/OS-II의 불필요한 우선순위 자원을 낭비하는 문제점을 해결할 수 있는 일시적 우선순위 교환 프로토콜(Temporary Priority Swapping Protocol; TPSP)을 설계 및 구현하여, 한정 된 자원 환경을 가진 임베디드 장비에 효율적으로 운용되도록 하는데 목적을 둔다.
시료 크기별 자화 역전과 자기 상호작용이 보자력에 미치는 영향을 조사한 결과, 자구생성보다 자벽고착에 의한 자화 역전 현상이 지배적인 시료일수록 보자력과 각형비가 컸다. 이와 같은 현상은 자벽이 낟알 경계면이나 시료 내부에 존재하는 고착점에 강하게 포획되기 때문인 것으로 판단된다. 한편 자기 상호작용을 분석한 결과, 시료의 크기에 무관하게 모든 시료는 쌍극자 상호작용이 지배적인 상호작용 기구이며, 쌍극자 상호작용이 강한 시료일수록 보자력이 작았다. 따라서 보자력은 자화 역전 현상, 자기 상호작용 기구와 세기에도 깊이 관련됨을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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