• 제목/요약/키워드: 위상기하

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비다양체 모델간의 기하학적 접합 연산에 관한 연구 (A Study on Geometrical Glue Operation between Non-manifold Models)

  • 박상호
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.11-19
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    • 1998
  • 오일러 연산과 집합 연산과 같은 비다양체 위상 연산은 모델링의 다양한 환경을 제공한다. 이들 연산들은 주어진 모델의 위상 정보를 적합하게 유지하도록 하기 위하여 기하학적인 문제를 발생시킨다. 꼭지점, 모서리와 면과 같은 요소들이 서로 접촉할 때 이들 연산의 내부에서 수행되는 접합 연산은 비다양체 모델의 위상을 수정하는 기본적인 방법이다. 비다양체 모델을 접합할 때는 위상 관계를 추론하여야 한다. 위상 관계의 추론 방법은 위상학적인 방법과 기하학적인 방법의 2 가지 경우로 분류할 수 있다. 위상학적인 방법은 저장되어 있는 위상 정보만을 이용하여 위상 관계를 추론한다. 반면에, 기하학적인 방법은 접합이 일어나는 부분적인 영역에서 기하학적인 형상을 고려하여 위상의 관계를 찾아내는 방법이다. 본 연구에서는 이들 중에서 기하학적인 방법에 관하여 기술한다.

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위상최적화를 이용한 기하 비선형 구조물의 고유진동수 최적화 (Maximizing Eigenfrequency of Geometrical Nonlinear Structure using Topology Optimization)

  • 윤길호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.89-92
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비선형구조물의 위상최적화를 위하여 개발된 요소 연결 매개법 (Element Connectivity Parameterization Method)을 이용하여 기하비선형 구조물의 고유진동수(Eigenfrequency)를 최적화하는 연구를 소개한다. 기존의 밀도를 기반으로 한 위상최적화기법은 비선형 구조물의 위상최적화를 수행할 때 약한 탄성계수를 가지는 요소가 대변형을 일으켜 전체 강성행렬(Tangent Stiffness Matrix)이 양정정성(Positive definiteness)를 잃어버리는 문제점이 있어서 위상최적화를 수행하기 어렵다. 이 문제점을 해결하기 위하여 최근에 요소 연결 매개법(Element Connectivity Parameterization Method)이 개발되었다. 이 요소 연결 매개법은 요소의 강성을 설계하는 것이 아니라 요소의 연결성을 설계하는 기법으로 이를 이용하여 비선형 구조물의 위상최적화를 효과적으로 수행할 수 있다. 이 연구에서는 요소 연결 매개법을 동적인 문제에 적용하기 위한 연구를 수행하며 이를 이용하여 비선형 구조물의 고유진동수를 최적화 하는 위상최적화 문제에 적용하였다. 비선형 수치 예제를 통하여 기하 비선형 구조물의 고유진동수를 최대화를 통하여 기하 비선형 구조물의 강성최대화 문제와 같은 결과를 얻을 수 있었다.

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위상기하 분석법을 이용한 단열계 특성 정량화의 소개 (Review of Quantification of Fracture Characteristics Based on Topological Analysis)

  • 손효록;김영석
    • 지질공학
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    • 제31권1호
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    • pp.1-17
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    • 2021
  • 암체 내에 발달하는 단열계는 지반의 특성뿐만 아니라 유체의 유동특성을 제어하기 때문에 이들을 평가하는 것은 매우 중요하다. 따라서 이들을 정량화하기 위한 다양한 시도가 있어왔다. 그러나 기하학적 분석을 통해 획득한 정량적 매개변수인 단열밀도만으로는 단열계의 진화를 설명하기 어렵고, 단열계의 연결패턴 같은 암석 내 단열의 공간적 관계를 정량화하기 어렵다. 따라서 최근 기존에 이뤄지던 기하학적 분석과 함께 위상기하 분석을 통한 단열계의 특성화 필요성이 대두되고 있다. 그러나 암체에의 다양한 적용성에도 불구하고, 아직 국내에서는 단열계의 위상기하 분석이 지질매체에 적용되어 연구된 적은 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 최근 단열연구 분야에서 주목받고 있는 단열계 위상기하 분석의 정의와 개념, 위상기하 분석과 관련된 그래프이론, 그리고 이들을 적용하는 방법에 대해 간략히 소개하고자 한다. 이러한 위상기하학적 연구방법이 단열계의 분석에 사용된다면 암체 내 단열을 따라 흐르는 지하수나 석유 저류암의 유동특성과 단열계의 진화를 정량화하는데 유용하게 사용될 수 있다. 또한 방사성폐기물처분장과 같이 유체의 유동특성이 중요한 주요 시설물의 부지선정 등에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

기하위상 렌즈의 개발 이슈 및 이의 광파 변조 응용 (Technological development issues on geometric phase lens and its application of optical modulation)

  • 이태현;이수원;홍기훈;최기홍;김학린
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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    • pp.557-560
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    • 2020
  • 최근, 광소자에서 공간 변조되는 wavefront profile 특성을 광소자의 표면 단차 변화 없이 단일 두께 박막 상에서 자유로이 구현할 수 있는 기하위상 홀로그램 (geometric phase hologram) 기반의 optical component에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 이를 이용해 제작된 기하위상 렌즈 (geometric phase lens)는 dynamic phase의 공간적 차이에 의해 구현되던 기존 bulk optics 기반의 lens 대비 초박형으로 제작이 가능한 파장 선택적 flat optics 기술로써, 다초점 및 경량화를 요구하는 차세대 디스플레이 기술 (augmented reality 또는 AR, mixed reality 또는 MR) 및 광파변조 및 제어를 요구하는 홀로그래픽 카메라 분야에 대한 응용처로 많은 주목을 받고 있다. 이에 본 논문에서는 해당 기하 위상렌즈에 대한 원리 및 이에 따른 개발이슈 및 해결법에 대해 연구 하였으며, 이에 대한 응용처로 기하위상 렌즈의 편광에 따른 이중초점특성을 이용해, 기존 단일 초점 형성이 가능한 AR기기 대비, 다초점 형성이 가능한 switchable dual-depth 3D AR device를 compact한 모듈과 함께 구현하였다. 또한, 기하위상렌즈의 광파 변조 및 분리특성을 이용한 기하위상 렌즈기반의 자가간섭 홀로그래픽 시스템(GP-self-interference incoherent digital holographic, GP-SIDH)에 편광 이미지센서 적용과 함께 맞춤형 설계/제작된 기하 위상렌즈를 적용함으로써, 기존 GP-SIDH 시스템대비 안정적으로 실시간 복소 홀로그램 획득이 가능한 실시간 공간영상정보 획득용 GP-SIDH을 동영상 프레임으로 구현하였다.

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개방형 GIS 컴포넌트에서의 기하 및 위상공간데이터 모델 (Geometry and Topology Data Model on OpenGIS Component)

  • 민경욱;최혜옥;이종훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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    • pp.154-156
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    • 2001
  • 공간정보 및 속성정보를 저장 및 관리하여 서비스하는 지리정보시스템은 최근 네트워크 및 분산환경의 기술개발과 더불어 급격히 변화하고 있다. 이러한 지리 정보시스템은 기존의 패키지, 지역적 클라이언트/서버환경의 기술에서 컴포넌트 기반 기술로 자리메김하고 있는 실정이다. 이러한 컴포넌트 GIS의 기술발전을 위해서 OGC(OpenGIS Consortium)에서는 다양한 설계 및 구현 사양과 토픽을 제시하고 있으며, 대부분의 GIS 기술개발시장에서는 이러한 사양과 토픽에 맞게끔 시스템을 설계 및 구현하고 있다. 지리정보시스템에서 다루는 공간데이터는 크게 기하정보(Geometry)와 위상정보(Topology)로 나뉜다. 지리정보시스템에서 기본석인 질의나 분석에 있어서 기하정보 뿐만 아니라 위상정보도 시스템 전체의 성능에 큰 영향을 미치며, 이러한 위상 정보의 저장, 관리는 필수적이다. 본 논문에서는 개방형 컴포넌트 GIS에서의 기본 기하 데이터 모델인 OGC Simple Feature Geometry 모델과 위상정보 (Topolygy Information)를 나타내는 위상 데이터 모델의 통합 및 연동방법에 대해서 살펴보고, 이러한 데이터모델을 포함하고 있는, OGC 구현사항에 맞게 설계 및 구현된 전체시스템 아키텍쳐를 살펴 볼 것이다.

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실내음향 해석을 위한 위상 빔 추적법의 사용시 오차에 관하여 (On the Errors of the Phased Beam Tracing Method for the Room Acoustic Analysis)

  • 정철호;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 기하음향학 방법들을 이용한 중주파수 해석의 어려움을 해결하기 위하여 소리의 전파에서 위상 정보를 고려한 위상 기하음향학 방법이 제안되었다. 위상 기하음향학 방법은 위상정보를 고려하여 중주파수 대역의 간섭 현상을 설명할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 방법들을 이용하여 소리의 파동성으로 대표되는 저주파수 현상들을 모두 설명할 수 없다. 특히 저주파수 대역에서는 모서리나 장애물에 의한 회절현상을 고려하지 못하여 전달함수나 충격응답의 예측시 오차가 발생한다. 또한 실수인 흡음 계수를 사용한 해석 결과는 측정치와 차이를 보이므로 반사 계수의 잘못된 위상 정보는 교정되어야 한다. 본 연구에서는 균일 회절 이론을 병합한 위상 빔 추적법의 결과를 기존의 위상 빔 추적법의 결과와 비교하였다. 또한 벽면 반사계수의 위상을 변화시키며 위상 정보의 영향을 조사하였다. 제안된 오차 보정 방법들을 이용하면, 좀더 낮은 주파수 대역까지 정확성을 향상시켜 위상 빔 추적법을 실내음향 예측에 적용할 수 있다.

위상이 고려된 기하음향모델에 의한 내부음장 해석 (Acoustic Analysis of Interior Spaces by Using the Phased Geometric Acoustic Model)

  • 신호철;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • 중주파수대역은 내부 음향 모드의 공명 및 모드간 상호 간섭 특성을 완전히 무시할 수는 없으나 모드 밀도가 비교적 높기 때문에, 기존의 저주파수용 모드기법이나 고주파수에 대한 통계적 및 기하학적 해석방법과는 다른 기법이 필요한 구간이다. 본 논문에서는 위상 을 포함한 기하음향모델을 이용하여 중주파수 특성을 고려하는 개념을 이용하여 해석기법을 확립하였으며, 삼각형빔법을 기초로 한 모델링을 하였다. 세 개의 서로 다른 특성을 지닌 대 상 공간에 대해 음향 경계요소법 및 실험에 의한 음향 주파수응답함수와 본 연구 결과를 비 교함으로써 유효성과 오차특성을 검토하였다. 이로부터 위상으로 고려한 중주파수 대역에 잘 적용될 수 있음을 확인하였고, Schroeder의 차단주파수 이하의 저주파수에서는 내부구조 에 의한 회절이, 차단주파수의 네 배 이상인 고주파수에서는 벽면에서의 산란이 간섭현상과 함께 고려되어야 함을 보였다. 이러한 해석기법은 중주파수대역에 있어서 청감특성을 고려 한 내부공간의 음향설계에 매우 유용할 것으로 사료된다.

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수학과 건축의 패러다임과 범 패러다임 (Paradigm and Pan-paradigm in Mathematics and Architecture)

  • 계영희
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제27권2호
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    • pp.165-177
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    • 2013
  • 토마스 쿤의 패러다임 이론은 수학의 혁명적 과정을 설명하는 데는 충분치 않으며, 학제간 연구에는 더욱 그러하다. 본 논문에서는 현대건축에 나타난 위상기하적인 요소를 고찰하고, 우리나라 전통건축과 서양의 현대건축과의 강한 유사성을 비교할 때 시대정신으로는 설명이 불충분하여 범 패러다임이란 개념으로 설명한다.

위상변화가 자유로운 기하학적 스네이크 (Topologically Adaptable Geometric Snakes)

  • 김행강;서용덕;정문열
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.1-5
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    • 2003
  • 3차원 메쉬에서 특징을 추출하는 것은 메쉬 에디팅이나 메쉬 모핑 등의 여러 가지 메쉬 처리에 있어서 중요한 일이다. 특징을 추출하는 방법 중에서 사용자가 지정한 부근의 특징을 자동적으로 찾아주는 방법은 이미지 처리 분야에서는 오래 전부터 사용되어 왔는데 이미지 스네이크 알고리즘이 그것이다. 최근에는 그러한 이미지 스네이크 알고리즘이 3차원 메쉬에 적용되어 기하학적인 스네이크 알고리즘으로 탄생하였다. 본 논문은 기하학적 스네이크의 새로운 알고리즘을 제시하고, 찾고자 하는 특징의 모양에 따라 스네이크 곡선의 위상이 자유롭게 변화하는 기하학적 스네이크 모델을 제안한다. 본 논문에 사용된 알고리즘은 이미지 스네이크 알고리즘의 동적 프로그래밍 방법을 3차원 메쉬에 응용한 것으로 스네이크 포인트들이 메쉬의 에지를 따라 3차원 상에서 직접 이동을 하면서 에너지가 최소가 되는 지점을 찾아 가는 방식이다. 스네이크 곡선은 메쉬상의 이웃한 정점들의 순차적인 연결선으로 이루어지며 찾고자 하는 특징의 모양과 크기에 따라 스네이크 포인트의 개수가 자동으로 조절된다. 또한 주변의 다른 스네이크 포인트와 만났을 때 합쳐지거나 반대로 여러 스네이크 곡선으로 나뉘어 질 수 있다.

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기하학적 정밀 보 모델을 이용한 무힌지 로터 구조/공력 하중 검증 (Validation of the aeromechanics for hingeless rotor using geometrically exact beam model)

  • 류한열
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.24-32
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    • 2023
  • 본 논문에서는 기 개발된 로터 블레이드 해석 모델 중 구조 모델을 보완하여 기존에 수행한 HART II의 연구결과와 비교하였다. 구조 모델은 혼합변분 정식화 기반의 기하학적 정밀 보 모델이며, 블레이드의 기하학적 비선형 거동을 정밀하게 예측할 수 있다. 기존 해석 결과에서는 비틀림 변형과 구조하중 결과에서 실험결과 대비 위상차가 발생하였는데 본 연구에서는 기존 결과 대비 위상차가 현저히 감소한 결과를 도출하였다.