원격조작시템은 일반적으로 주로봇, 종로봇과 이들을 연결하는 통신채널로 구성되는데, 통신채널에는 반드시 시간 지연이 존재하고 이는 전체 시스템을 불안정하게 만드는 가장 큰 요인으로 알려져 있다. 시간지연으로 인한 불안정성 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되어 왔는데, 최근에는 웨이브변수를 적용한 원격조작시스템이 많이 사용되고 있다. 웨이브변수를 적용하면 통신채널에 시간지연이 존재하더라도 수동성 관점에서 안정성을 보장할 수 있고, 다른 제어방법에 비하여 구조가 간단하기 때문에 구현하기가, 용이한 장점이 있으나, 특성 임피던스에 따른 성능 변화를 해석한 연구는 없었다. 따라서, 본 논문에서는 웨이브변수를 도입한 원격조작시스템에 대하여 특성 임피던스에 따른 성능을 투명성의 관점에서 해석하고자 한다. 또한, 시간 지연이 존재하는 원격조작시스템에 웨이브 변수를 적용한 실험을 통하여 시간지연 시스템에 대한 웨이브 변수의 강인성을 보이고자 한다.
본 논문에서는 피아노 음으로 구성된 간단한 웨이브 (Wave) 형식의 연주곡으로부터 각 음들의 음높이인 피치(pitch)를 추출하는 방법과 연주곡의 악보를 생성하는 방법에 대해 연구한다. 본 연구의 최종 목적은 위의 방법을 사용하여 클래식 악기로 연주된 CD-DA방식의 음악을 같은 음질이 보장되는 MIDI [1,3,7,8] 데이터로 변환하는데 있다. 이번 연구에서는 하나의 악기(피아노)로 연주된 음악으로 고정시줬으며, 잡음이 없는 깨끗한 웨이브 사운드로 제한하였다. 웨이브 사운드 형식으로 된 간단한 피아노 연주곡을 입력 데이타로 사용하였다. 이 웨이브사운드에서 Autocorrelation[4,5,6]방법을 사용하여 각 음들의 피치를 추출하였다 또한, 웨이브 사운드로부터 추출한 음의 피치, 음의 지속시간 등의 정보를 사용하여 연주곡에 대한 악보를 생성하는 방법에 대해 연구하였다. 본 논문에서는 웨이브 사운드 데이터에서 악보로의 변환까지를 이루고 있지만, 향후 실제 클래식 악기와 흡사한 MIDI 음원모듈이 제공될 경우 CD-DA방식의 원음과 같은 음질의 MIDI 음악을 생성하는 것도 가능할 것이다.
기존의 웨이브릿 기반 프랙탈 압축 방법은 전 영역에 대하여 최적의 정의역을 탐색하므로, 부호화 과정에서 많은 탐색시간이 소요되는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 웨이브릿 변환영 역에서 SAS(Self Affine System) 기법을 이용한 웨이브릿 변환 기반 프랙탈 영상 압축 방법을 제안한다. 웨이브릿 변환영역에서 정의역과 치역을 구성하고, 각각의 정의역과 치역에 대해 모든 블록을 탐색하는 것이 아니라, 각 대역별로 공간적으로 같은 위치에 있는 블록을 정의역으로 선택한다. 이와 같이 웨이브릿 변환 영역에서 정의역 탐색과정이 필요 없는 SAS 프랙탈 영상 압축방법을 도입하여 부호화 과정에서 곱셈 계산량을 감소시켜 고속 부호화를 가능하게 하였고, 복호화 과정에서 각 레벨별로 서로 다른 스케일을 사용하여 화질을 개선하였다.
마이크로웨이브 처리가 소고기 및 돼지고기의 이화학적 특성 및 미생물 총 균수 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 시료는 발전 주파수 2450MHz, 출력 500Watt인 마이크로웨이브를 사용하여 50% duty cycle로 10초 및 20초간 처리하였다. 마이크로웨이브 처리는 소고기 및 돼지고기의 육즙손실과 TBA가를 증가시켰으며 육즙 손실은 소고기에 비해 돼지고기가 더 많았다. 마이크로웨이브 처리한 소고기 및 돼지고기는 마이크로웨이브로 처리하지 않은 대조군에 비해 L값과 b값이 증가하였으며 a값은 변화하지 않았다. 한편 전단력은 20초간 마이크로웨이브 처리한 소고기와 돼지고기가 대조군에 비해 높게 나타났다. 마이크로웨이브 처리는 소고기 및 돼지고기의 미생물 총 균수를 감소시켰다. 미생물 총 균수는 20초간 처리에 의해 미생물 총 균수가 2 log cycle 감소하였다. 따라서 20초 정도의 마이크로웨이브 처리는 돼지고기의 미생물 총 균수를 상당히 감소시킬 수 있어 미생물학적 안전성 확보에 매우 효과적 방법으로 생각된다.
해석학 분야의 한 갈래인 웨이브릿 해석에서 CWT(continuous wavelet transform)는 Plancherel 형태의 복원정리가 성립하고, 웨이브릿 급수는 frame 이론과 다해상도 분석이론(multiresolution analysis; MRA)을 활용한 이산복원정리가 성립한다. 복원정리가 만들어짐에 따라 이에 상응하는 웨이브릿이 생성되는데, CWT에서는 허용조건(admissibility condition)을 만족하는 Basic 웨 이브릿이고, 웨이브릿 급수에서는 MRA를 이용한 Daubechies 웨이브릿, frame 이론을 이용한 Meyer 웨이브릿 등을 생각할 수 있다. 본 논문에서는 CWT에서 사용한 허용조건을 자연스럽게 확장함으로써 기존의 것보다 간편하고 활용도가 우수한 이 산복원정리를 발견하고, 이에 상응하는 보다 만들기 쉬운 새로운 형태의 $L^1$-웨이브릿 군을 개발함을 목적으로 한다. 본 연구에서 개발한 새로운 웨이브릿을 사용하여 시간-주파수에서의 신호 복원 및 분석에 응용한다.
본 연구에서는 절곡 깊이(1.4 mm)와 절곡 핏치(5.5 mm)가 같은 둥근 웨이브와 각진 웨이브 핀-관 열교환기에 대한 실험을 통하여 절곡 형상이 전열성능에 미치는 영향을 검토하였다. j 인자의 경우 둥근 웨이브 핀이 모든 열수에서 1.2~22% 크고 f 인자는 3열의 경우 8.3~23% 크고 1, 2열의 경우는 -1.0~29% 작다. 둥근 웨이브 핀이 우수한 성능을 보이는 이유로 둥근 웨이브 핀의 경우 각진 웨이브 핀 보다 유동이 핀의 곡면을 잘 따라갈 수 있으므로 골에 존재하는 재순환 영역의 크기가 줄어들기 때문으로 판단된다. 둥근 웨이브 핀의 경우 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향은 크지 않다. 또한 j 인자는 튜브 열수가 증가할수록 감소하는 반면 f 인자는 튜브 열수와 무관하다. 실험 데이터로부터 새로운 상관식을 도출하였다.
웨이브릿 변환은 시간 및 주파수에 대하여 국부성을 가지며, 비정상상태의 신호를 해석하는데 유용하다. 웨이브릿 변환에서의 기저함수들은 원형 웨이브릿을 천이(translation) 및 확장/수축(dilation)을 시킴으로서 만들어진다. 본 논문은 두 개의 웨이브릿을 선형적으로 조합한 선형조합 웨이브릿 변환을 사용하여 시간-주파수 분석방법을 제안하였다. 그리고 제안된 선형조합 웨이브릿 변환을 사용하여 진단모니터링 시스템에 적용하였다. 제안한 선형조합 웨이브릿 변환 분석 방법의 유효성을 검증하기 위하여 FFT(Fast Fourier Transform), Daubechies, Haar 기법과 비교한다. 분석 대상 신호로는 linear chirp 신호, 팬 소음신호, 회전체 회전신호, 전기신호를 사용하였다. 그 결과는 정상상태 신호처럼 비정상상태 시간 신호를 나타내는데 적당하다. 또한 선형조합 웨이브릿을 사용한 진단 모니터링 시스템은 효과적인 신호분석을 수행한다.
일반적으로 모발에 웨이브를 형성시키기 위해서 시술하는 퍼머넌트 웨이브 중에서도 가장 자연스럽고 탄력있는 웨이브를 얻기 위해서 열을 이용한 시술을 선호한다. 이에 본 연구는 퍼머넌트 웨이브 시술시 사용되는 로드의 열 형성도에 따라서 모발에 미치는 표면적인 모발의 손상도를 주사전자현미경을 활용하여 측정하였다. 로드의 열 형성이 웨이브에 미치는 영향력을 알아보기 위해 열 로드에서 전달되는 온도를 측정하고 웨이브를 시술하여 웨이브 된 둥근 모양의 형태대로 모발을 절단한 후 처치를 하였다. 주사전자현미경 관찰에서 뜨거운 열이 직접적으로 닿은 부분은 모발이 끊어진 것을 확인할 수 있었는데 끊어진 면이 매끄러운 현상을 보였다. 본 연구의 결과로는 퍼머넌트 웨이브시에 사용되는 열 로드는 열 전달이 로드 전체에 고르게 전달되는 특성을 가지고 있는 재질을 활용하고 로드의 구조 또한 중요함을 인식하고 미용 업계에서 활발한 연구가 이뤄져야 할 것으로 사료된다.
기존의 대표적인 디지털 통신방식으로 주파수 편이 변조(FSK: frequency shift keying), 위상 편이 변조(PSK: phase shift keying), 진폭 편이 변조(ASK: amplitude shift keying) 방식들이 있다. 본 논문에서는 디지털 통신에서 비트 전송률을 높이기 위하여 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet)을 이용한 2비트 스케일을 갖는 웨이브릿 편이 변조(WSK: wavelet shift keying)신호의 복원 알고리즘을 제안한다. 변조시 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet) 그리고 이 두 신호를 반전하여 2비트 스케일 즉, 00, 01, 10, 그리고 11로 변조하였다. 복조시에는 변조된 신호를 2개의 2진 정합필터에 통과시켰다. 그리고 정합필터를 거친 파형을 조합하여 4가지 신호를 복원하였다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 기존의 웨이브릿 편이 변조 시스템에 비해 전송효율이 향상되었음을 알 수 있었다.
기존의 대표적인 디지털 통신방식으로 주파수 편이 변조(FSK: frequency shift keying), 위상 편이 변조(PSK: phase shift keying), 진폭 편이 변조(ASK: amplitude shift keying) 방식들이 있다. 본 논문에서는 디지털 통신에서 스케일링 함수(scaling function)와 웨이브릿(wavelet)을 이용한 새로운 웨이브릿 편이 변조(wavelet shift keying) 시스템을 제안한다. 웨이브릿 변환은 저주파 계수와 고주파 계수로 구성된다. 입력이 1인 신호에 대하여 임펄스 응답을 구하면, 스케일링 함수와 웨이브릿 함수로 나누어진다. 스케일링 함수를 1로, 웨이브릿 함수를 0으로 할당하여 2진 데이터를 변조한다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘이 잡음에 강인함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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