선도형은 디지털 영상의 형상과 특성을 표현하기에 가장 적합한 정보이므로 인식과 데이터 전송에 많이 사용되고 있다. 선도형의 부호화로는 8방향 체인코드가 가장 많이 사용되나. 보고에서는 선도형을 효율적으로 부호화하여 기존의 8방향 체인코드에 비해서 약 20% 정도의 데이터 압축 효과를 낼 수 있고 정확도를 요구하는 선도형의 부호화형식으로 사용될 수 있는 모드설정 체인부호화법을 새로이 제시하고 이것의 응용으로 선도형의 특징점이 될 수 있는 에지결정법을 제시한다. 이 부호화는 한 점의 8근방에 대하여 각 상한마다 기준모드를 설정하고, 이 기준모드에 3개의 방향코드를 할당하여 3비트로 하나의 선화소가 부호화되도록 한다.
효율적인 인터페이스 정의 및 관리를 위하여 개발된 MDMS (Message Definition and Management System) 는 인터페이스 요구사항명세서(IRS: Interface Requirement Specification)과 인터페이스 설계기술서 (IDD: Interface Design Description), 인터페이스 구현 및 통합의 단계로 이루어진 인터페이스 개발 과정을 통합 관리할 수 있도록 해준다. 이러한 통합관리는 인터페이스 개발에 따른 IRS, IDD, 구현코드에 걸친 일관성 유지를 쉽게 해주며, 소프트웨어 개발 과정에서 가장 문제가 많이 발생하는 단계라고 할 수 있는 소프트웨어 통합에 있어서 인터페이스 불일치로 인한 문제의 대부분을 제거해 준다. MDMS 기반의 인터페이스 관리는 한번의 인터페이스 정의로 IRS, IDD, 송수신 코드까지 생성함으로써 인터페이스 정의 및 개발의 단계를 한단계로 축소하여 각 단계 사이의 불일치 발생이 미연에 방지되며, 일관성 유지 노력이 필요없다. 삼성탈레스에서는 2008 년 이후 10 여개의 함정전투체계 프로젝트의 소프트웨어 개발에 MDMS 를 적용하여 소프트웨어 개발 생산성의 향상을 이루었다. 특히 인터페이스 정의, 설계, 문서 작성, 코드 구현, 형상관리가 통합은 소프트웨어 인터페이스 개발과정에서의 불필요한 중복 작업을 최소화하고, 그에 따른 문서와 코드간의 불일치를 근본적으로 제거할 수 있었다. 또한, 소프트웨어 개발 관리 측면에서도 인터페이스의 복잡도를 평가하여, 향후 유사 시스템의 소프트웨어 아키텍처 구성에 활용할 수 있다.
코드기반 재사용이 가능한 객체기반 프로그래밍(OOP : Object-Oriented Programming)의 문제점으로 인하여 높은 재사용성(Reuse)을 가진 컴포넌트 기반 소프트웨어(CBD : Component Based Development)의 개발에 관한 연구가 활발히 진행 중이며, 이미 개발된 컴포넌트들을 통합적으로 관리하는 저장소 (Repository)에 관한 연구도 이루어지고 있다. 그러나, 기존에 설계된 저장소는 형상관리(Configuration Management)중인 컴포넌트에 대한 관리가 미흡하다. 따라서, 본 논문에서는 형상관리중이 컴포넌트의 버전을 지속적으로 감시하는 업데이트 엔진을 설계하고, 형상관리 컴포넌트들을 어떻게 효율적으로 관리 할 것인가에 대한 방법을 제시한다.
강내탄도 전산해석 코드를 이용하여 고체 추진제 형상에 따른 강내탄도 성능을 예측해 보았다. 기존의 연구에서는 볼형의 추진제만을 다룬데 반해 이번 연구에서는 추가적으로 실린더형과 단공형의 추진제를 다루었다. 각 추진제의 형상에 따라 비표면적이 달라지고 이로 인해 강내탄도의 성능변화가 나타남을 확인했다.
유동방향으로 초원형 형상을 갖는 잘록한 관내의 압축성 유동에 관한 동특성을 수치적으로 연구하였다. MacCormack의 양해법, 즉 예측자/보정자 단계를 거친 시간 진행법을 이용하여 Euler 방정식의 해를 구하였는데, 관내 유동은 이차원, 비점성, 압축성 유동이라 가정하였다. 관의 직경비와 형상비가 압력분포에 미치는 영향을 광범위하게 고찰하였으며, 본 연구에서 개발한 전산프로그램을 이용한 수치 결과는 상용코드인 FLUENT를 이용한 결과와 비교하여 일치된 결과를 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 소형 플랩을 채용하여 능동하중제어를 이루고자하는 풍력 블레이드의 적용을 염두해 둔 에어포일 설계를 수행하였다. 블레이드 팁 부분에 플랩을 적용하고자 하는 경우 플랩의 구동장치, 연결 부위 등의 장치 설치를 위한 공간이 블레이드 내부에 필요하다. 이를 위하여 기존의 에어포일의 성능을 유지하면서 뒷전의 두께비가 증가된 에어포일 형상의 설계가 필요하다. 최적설계를 위하여는 MIGA(Multi- Island Genetic Algorithm)을 채용하였으며 에어포일의 성능 계산을 위하여는 Xfoil을 결합하였다. 또한 형상 생성을 위하여 Hick-Henne 형상 함수를 이용하였다. 위와 같은 방법으로 설계된 에어포일은 코드길이 85% 위치에서 두께비 6.3%,양항비 133을 가지게 되어 기본으로 설정한 DU180 에어포일에 비해 성능과 필요 두께비를 모두 능가하는 에어포일이 되었다.
100인승 이하의 쌍발 터보프롭 항공기의 날개 형상에 대한 최적 설계를 수행하였다. 최적설계는 2단계로 이뤄져 있는데 먼저 꼬리날개의 높이에 대한 방향안정성을 분석하였고 방향 안정성을 갖는 높이에 대해 순항조건에 대해 항력을 최소로 하는 날개의 최적형상을 결정하였다. 방향안정성 분석은 Vorstab를 통해 이뤄졌고, 최적형상은 Piano를 활용하여 결정하였으며 공력해석은 점성을 고려한 Fluent 코드를 활용하였다. 최적설계 결과 약 10 count의 항력을 감소하였다.
범용 전산유체해석(computational fluid dynamics) 코드인 CFX를 이용하여 지지격자 형상에 따른 봉다발 부수로에서의 난류유동 수치해석을 수행하였다 ABB와 SIMENS가 각각 개발한 split vane이 부착된 지지격자와 원자력연구소가 개발중인 회전유동 발생장치가 부착된 지지격자를 포함하는 부수로 난류유동을 분석하였다. 각각의 지지격자 형상에 대해 부수로에서의 축방향 속도, 횡방향 속도, 난류 운동에너지, 와류크기와 압력강하 둥을 비교-분석하였다. 세가지 경우 모두 유사한 경향을 나타냈으나 SIMENS split vane의 유동 전향날개가 크기때문에 와류와 압력강하가 다소 크게 예측되었다. 난류 운동에너지와 와류크기는 지지격자 근처에서 현저히 증가한 후 급격히 감소하는 측정결과를 CFX예측결과에서도 확인할 수 있었다. CFX 예측결과는 지지격자 근처에서 실험 결과와 다소 큰 차이를 보였으나 비교적 부수로 유동특성을 잘 나타낸다.
본 연구에서는 지면효과의 영향을 비행체의 형상에 따라 비교하기 위해 에어포일, 플랩을 장착한 에어포일 그리고 플라잉디스크를 EDISON_CFD를 통해 해석하고자 한다. 받음각 $0^{\circ}$, $5^{\circ}$, $10^{\circ}$에 대하여 마하수 0.18, 단위 길이 당 레이놀즈수 $3.78{\times}10^{-5}/m$의 유동조건에서 2차원 범용 소프트웨어인 KFLOW_EDISION_13의 S-A Turbulent Model을 이용하여 지면과의 높이를 형상 코드길이를 기준으로 0.25c, 0.5c, 1c, 3c로 변경하면서 해석을 수행하였다. 그 결과 세 형상 모두 일반적인 지면효과인 지면과 가까울수록 양력계수는 증가, 항력계수는 감소하여 양항비가 증가하는 경향을 보여주었다. 하지만 일부 예외적인 부분을 확인하여 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 소형 플랩을 채용하여 능동하중제어를 이루고자하는 풍력블레이드의 적용을 염두해 둔 에어포일 설계를 수행하였다. 블레이드 팁 부분에 플랩을 적용하고자 하는 경우 플랩의 구동 장치, 연결 부위 등의 장치 설치를 위한 공간이 블레이드 내부에 필요하다. 이를 위하여 기존의 에어포일의 성능을 유지하면서 뒷전의 두께비가 증가된 에어포일 형상의 설계가 필요하다. 최적설계를 위하여는 MIGA(Multi-Island Genetic Algorithm)을 채용하였으며 에어포일의 성능 계산을 위하여는 Xfoil을 결합하였다. 또한 형상 생성을 위하여 Hick-Henne 형상 함수를 이용하였다. 위와 같은 방법으로 설계된 에어포일은 코드길이 85% 위치에서 두께비 6.3%,양항비 133을 가지게 되어 기본으로 설정한 DU180에어포일에 비해 성능과 필요 두께비를 모두 능가하는 에어포일이 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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