안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 쓰레기 매립장 환경 개선을 위해 매립된 쓰레기의 체적을 스테레오 비전 카메라를 이용하여 계산하고 매립량을 계산하기 위한 알고리즘을 개발 하였다. 스테레오(stereo)) 카메라를 이용하여 왜곡 파라메타 교정을 한 후에 쓰레기 매립지의 대상 표면 점들의 클라우드를 얻게 되며 이를 체적 알고리즘의 입력으로 하여 제시된 두 가지 방법의 체적계산 알고리즘을 통해 대상체의 체적을 계산하게 된다. 그리고 이 부피 값과 비교하고자 하는 지난 시간의 체적 값을 감산하여 매립된 체적을 계산한다. 이를 통해 주간 매립 체적, 월간 매립 체적 및 년간 매립 체적을 계산하여 쓰레기 매립 제어를 위한 정량적인 통계값을 얻을 수 있게 된다.
이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud)를 얻을 수 있었으며 이것을 물체의 체적 계산 알고리즘의 입력으로 선택하였다. 비균일 격자(uniformmeshing) 방법에 기초한 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 입증하였다. 제시된 알고리즘은 쓰레기 매립의 체적 계산 뿐 만이 아니라 삼차원 객체의 일반적인 체적 계산을 위한 알고리즘으로도 사용될 수 있다.
이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화 및 고도화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud) 데이타를 얻을 수 있었으며 이것을 제시된 체적 계산 알고리즘의 입력이 된다. 균일(uniform) 및 비균일 삼각 격자 기반 메싱(non-uniform triangular meshing) 방법에 기초한 두 개의 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 현장 실험을 통해 입증하였다.
댐 제방 등의 붕괴로 인하여 발생하는 급격한 유량의 변화와 흐름영역의 변화로 인한 천이류 및 도수의 발생, 불규칙한 하천단면에서 갈수기 저수기의 흐름해석은 기존의 수치해법의 한계로 인하여 수리모형실험 및 경험식 또는 단면의 단순화 등에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 자연하천에서 비선형 흐름율 계산에 불연속초기조건의 해석해인 Riemann 근사해법을 사용하여 수치적으로 안정되고 정확한 1차원 모형을 개발하고자 한다. 이를 위하여 유한체적법을 사용하였고, 수위와 유량의 계산을 위하여 요구되는 유한체적을 유출입하는 흐름율의 계산에 HLL Riemann 해법을 사용하였으며, MUSCL 기법으로 2차 정확도기법으로 확장하였다. Riemann 해법을 통하여 계산된 비선형의 흐름율과 보존 특성을 만족시켜줄 수 있는 하상 및 하폭변화로 인한 생성항을 처리하는 기법을 제안함으로서 새로운 1차원 수치해석모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실제하천의 적용성을 확인하기 위하여 하상과 하폭이 변화하는 부정류 흐름에 적용하여 모형의 적용성 및 정확성을 검증하였다.
안전하고 쾌적한 도시 환경을 조성하기 위해 폐기물 매립 시설은 필요하며 폐기물 부피 관리의 신뢰성 및 용량 정보의 정확성을 파악하는 것이 필요하다. 이 논문에서는 쓰레기 매립의 표준화를 위한 일환으로 쓰레기 체적을 주기적으로 계산하는 알고리즘을 제시하였다. 스테레오 카메라 캘리브레이션 이후에 대상체의 표면에 대한 포인트 클라우드(point cloud)를 얻을 수 있었으며 이것을 물체의 체적 계산 알고리즘의 입력으로 선택하였다, 비균일 삼각 격자 기반 메싱(non-uniform triangular meshing) 방법에 기초한 두 개의 체적 계산 알고리즘을 제안하였으며 알고리즘의 타당성을 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 입증하였다. 제시된 알고리즘은 쓰레기 매립의 체적 계산 뿐 만이 아니라 삼차원 객체의 일반적인 체적 계산을 위한 알고리즘으로도 사용될 수 있다.
도시 문명의 지속화를 위해 쓰레기 매립은 필수적이며 효율적인 관리를 위해 효율적이고 전산화된 관리가 표준화된 매립장의 운영을 위해 필요하다. 본 연구에서는 스테레오 카메라 시스템에 의한 삼차원 물체의 표면점들의 집합인 포인트 클라우드를 구해 대상체에 대한 체적을 계산하는 방법을 제시하였으며 이는 쓰레기 매립장에서의 쓰레기 매립량을 연속적으로 모니터링하는 데 사용될 수 있으며 이를 통해 쓰레기 매립장의 수명 예측 등과 같은 곳에 평가 지표로 활용할 수 있다 제시된 알고리즘은 쓰레기 매립의 체적 계산에 사용될 수 있다. 또한 본 연구는 삼차원 객체의 일반적인 체적 계산을 위한 기본 알고리즘으로도 사용될 수 있다.
잔향실은 사용 목적과 주어진 공간에 따라 적절한 크기와 형태를 갖도록 설계, 시공된다. 그러나 일반 공작물과는 달리 정확한 설계도에 따른 시공이 어렵기 때문에 완공후에는 실제 치수를 측정하여 체적과 표면적 등을 확인하는 것이 중요하다. 이러한 값들은 잔향실을 이용하여 측정하는 건축재료의 음향특성 계산에 직접 사용될 뿐만 아니라 체적 불확도는 음향특성의 불확도 산출에도 중요한 요소이기 때문에 정확하게 계산하여야 한다. 본 논문에서는 잔향실 완공 후, Total Station으로 각 꼭지점의 좌표를 측정하여 이로부터 잔향실의 체적과 불확도를 산출하는 방법을 제시하였다. 잔향실의 체적을 계산한 결과 설계값과 약 5 %의 차이가 나는것을 확인할 수 있었으며, 잔향실 체적의 확장불확도를 평가한 결과 전체 체적의 약 2 %정도인 것을 확인하였다.
한국인 기준남성 체적소형 모의체 HDRK-Man은 서양인과는 구별되는 한국인에 대한 내 외부피폭 관련 방사선방호량을 계산하기 위하여 개발되었다. 하지만 유효선량을 그 정의에 맞게 계산하기 위해서는 반드시 남녀 한쌍의 인체 전산모의체가 필요하다. 이에 본 연구는 HDRK-Man과 한 쌍을 이루는 한국인 기준여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman을 개발하였다. HDRK-Woman의 개발을 위하여 한국인 여성사체로부터 획득된 고해상도 연속절단면 컬러해부영상을 사용하여 제작된 체적소형 모의체의 키, 몸무게 및 장기무게를 한국인 기준자료에 맞게 조정하였다. 전반적인 조정 절차는 ICRP의 체적소형 기준모의체 개발 시 사용된 방법에 따라 키 조정, 뼈 무게 조정, 장기무게 조정, 몸무게 조정의 순으로 진행하였다. 특별히 기존에 사용되던 장기무게 조정 방법의 반복된 절차를 간소화하고 단점을 보완하기 위하여 장기무게 조정 프로그램을 자체적으로 개발하여 사용하였다. 최종 완성된 HDRK-Woman의 체적소 해상도는 x, y, z축 방향 순으로 $2.0351{\times}2.0351{\times}2.0747\;mm^3$이며, 체적소 행렬의 크기는 $261{\times}109{\times}825$이다. 또한 유효선량 계산 시 필요한 장기들을 포함한 총 39개의 장기 및 조직이 표현되어 있다. 본 연구는 HDRK-Woman을 MCNPX 몬테칼로 코드에 입력하여 외부에서 입사하는 광자빔에 대한 장기선량을 계산하였으며, HDRK-Man의 장기선량과 합산하여 한국인에 대한 유효선량 환산계수를 계산하고 ICRP 기준남녀 체적소형 모의체의 유효선량과 비교하였다. 고해상도 컬러해부영상을 기반으로 제작된 기준한국인 성인여성 체적소형 모의체 HDRK-Woman은 장기 및 조직이 정밀하게 표현되어 있으며, 일부 조정이 불가능한 장기를 제외한 대부분의 장기 및 조직들이 한국인 기준자료에 정확하게 일치하도록 조정되었다. 따라서 기준한국인 성인남성 체적소형 모의체 HDRK-Man과 함께 한국인에 대한 장기선량 및 유효선량을 정확하게 평가하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
전기기기에서의 전자기력 계산은 기기의 성능뿐 아니라 기계적 변형, 진동을 예측하는 주요 파라미터이다. 지금까지는 Maxwell stress tensor법이나 자하법, 가상변위법등에 의해 전체 전자기력 또는 토크를 계산하여 왔으나, 이 방법들은 모두 분포 전자기력을 계산할 수 없었다. 본 논문에서는 기기 내부의 체적 전자기력분포를 계산하는 방법을 제시하고, 그 예로써 영구자석형 전동기의 전자기력 분포를 보여준다. 체적력의 계산은 저자에 의해 제안 된 가상공극법에 기반하여 구현할 수 있다.
본 논문은 생체간이식 전에 복부 MDCT(Multi-Detector Computed Tomography) 영상에서 이식편의 체적(the volume of right and left liver lobe)을 정확하게 계산하기 위하여 좌간과 우간을 나누는 방법을 제안하였다. 간이 추출된 영상에 해부학적인 좌간과 우간을 나누는 4점(하대정맥(Inferior Vena Cava)를 반으로 나눌 수 있는 중심점, 담낭와와 가까운 중간정맥(Middle Hepatic Vein)의 끝부분 한 점, 좌우문맥(Portal Vein) 분지부에서 한 점, 담낭와(gallbladder fossa)를 좌우로 나눌 수 있는 중심점)을 선택한다. 선택된 4점을 기준으로 좌간과 우간을 나누고 체적과 간 전체에 대한 좌우간의 비율을 계산한다. 계산된 체적의 정확성을 입증하기 위해 방사선과 의사가 수동으로 처리하여 계산한 체적과 함께 수술 중 획득한 실측무게와 비교하였다. 그리고 4점을 선택한 후 좌우간을 분할하여 체적을 계산하는 시간을 측정하여 수술실에서 실시간으로 처리 가능한 지의 여부를 확인하였다. 본 연구는 간이식에 참여하는 기증자와 수혜자의 안전을 보장하기 위하여 진행되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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