당 사의 카메라 사업부에서는 2배줌 및 3배줌 카메라 각각 1개 기종씩 2개 기종의 카메라를 동시 개발하는 카메라 개발 프로젝트에 3차원 설계 프로세스를 도입하여 납기 및 품질 측면에서 괄목할 만한 성과를 거둘 수 있었다. 당 사는 95년 5월부터 3차원 CAD/CAM 시스템을 도입하여 카메라 1개 기종을 개발 완료하였고, 이 때 발생했던 문제점을 보완, 개선하여 금번 프로젝트를 수행하였다. 본 프로젝트의 특징을 간략하게 서술하여 보면 다음과 같다. 1) 카메라의 Body, Finder Ass'y 등 공용화 가능한 주요 부품들을 공용화하여 2배줌 및 3배줌 카메라 두개 기종을 동시에 설계 진행하였다. 2) Layout 설계 단계에서부터 3차원 CAD 시스템을 사용하여 완전한 Top-Down 설계방법 및 팀설계 방법을 적용하였다. 3) 사내 금형설계 및 가공 부문에서 제작되어야 할 핵심 부품의 경우 3차원 CAD/CAM 시스템을 일괄 적용하여 개발설계에서부터 가공까지 일원화된 3차원 CAD 데이터를 활용하는 시스템 체계를 적용하였다.
기존의 창함수를 이용한 1차원 FIR 필터의 설계는 설계방법이 단순해 비교적 많이 사용되고 있으나 통과영역과 천이영역을 가변할 수 없다. 본 연구에서는 두 개의 영역을 가변할 수 있는 창함수를 사용하여 1차원 임펄스 응답을 구한 후 McCllenan 변환 방법을 이용하여 2차원 FIR 필터를 실현하여 특성을 비교하여 2차원 FIR 필터의 설계에 적용할 수 있음을 밝혔다.
본 논문에서는 2차원 분모분리형 디지털 필터의 선계에 대한 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 진폭 특성과 위상특성으로 주어진 2차원 디지털 필터의 주파수 영역 설계명세조건을 특이치 분해를 이용하여 1차원 디지털 필터의 설계명세조건으로 분해한다. 따라서, 2차원 디지털 필터 설계문제는 1차원 디지털 필터의 설계 문제로 귀착되며 이는 계산적으로 유효하며 수치적으로 안정한 설계법으로 고려되며 설계 예로부터 유효성을 확인한다.
하천을 횡단하는 구조물은 흐름을 지체시켜 상 하류에 급격한 수위차를 발생시키며, 이에 동반되는 국부유속의 증가는 제방 및 하상을 세굴시킨다. 제방 및 하상 세굴은 하천횡단구조물의 구조적 안정성에 영향을 주어 불안정한 상태에 이르게 할 수 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 하상유지시설 및 제방 보호공 등의 대책을 하천설계기준에 제시하고 있다. 하천설계기준에는 하천횡단구조물 보호시설의 종류, 설치길이 등이 명시되어 있으나, 보호공 제원 선정에 대한 구체적인 설계공식을 제시하지 않아 보완이 필요한 상황이다. 보호공 제원 선정 설계기준은 설계유속을 1차원 단면평균 유속으로 활용하는 국외의 설계공식을 활용할 수 있다. 그러나, 하천횡단구조물 주변의 흐름은 매우 복잡하므로 국외 설계공식을 그대로 적용하기에 앞서서 이에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 하천횡단구조물 주변의 흐름을 2차원 수치모형으로 재현하고 그 결과를 1차원 수치모의 결과 및 수리실험 관측결과와 비교하였다. 실험수로에 각기 다른 제원의 보호공을 설치하고 관측한 임계상태의 수리상황을 1, 2차원 수치모형으로 재현하였다. 각각의 모형에서 도출된 수리상황 결과를 비교 분석하여 보호공 제원 결정 공식을 검토하였다. 또한, 실제 하천구간에 임의의 보와 수제를 설치하고, 계획홍수량에서의 흐름특성을 비교하였다. 1, 2차원 모형에 의하여 도출된 관계를 분석함으로써, 하천횡단구조물 설계시 적용할 수 있는 보호공 제원 결정 설계공식을 제안하였다.
형상은 3차원이지만 2차원 문제로 이상화하여 해석할 수 있는 탄성구조물의 최적설계를 내연기관 연결봉(Connecting Rod)을 예제로 사용하여 진행하였다. 연결봉은 각 부위에서의 두께는 다르나 평면응력상태에 있다고 가정하였다. 연결봉의 질량을 최소화하기 위해 두께의 분포 및 2차원 모델 경계의 모양을 설계변수로 채택하였고 설계변수 및 응력치에 대한 제한조건을 적용하였다. 설계감도계수 계산을 위해 Variational Formulation, Material Derivative, Adjoint Variable이론을 도입하였고 최적화 방법으로는 Gradient Projection Method를 사용하였다. 최적설계 결과 현재 사용중인 연결봉 무게의 20%를 줄일 수 있음이 밝혀졌다.
대지비저항의 측정 분석에 주로 사용되는 4-점 Wenner 전극법이며 1차원 측정법을 이용한다. 1차원 측정방법은 방법이 간편하며 경제적이지만, 측정방법이 기본적으로 특정한 대지구조를 갖는다고 가정하고 분석하므로 실제의 대지구조와 측정하여 분석한 대지구조 모델이 차이를 갖게 되고, 이로인해 접지설계와 실제시공 결과 사이에 오차가 발생하게 된다. 본 연구에서는 1차원 및 2차원 측정법을 이용하여 분석된 대지구조모델를 이용하여 접지시스템 설계를 수행하였고, 이 결과를 실제현장에 시공하여 각각의 특성을 비교 분석하였다.
관계형 OLAP 시스템에서는 다차원 분석에 사용될 데이터를 하나의 사실과 여러 개의 차원 테이블로 구성된 스타 스키마로 표현한다. 사실 테이블은 측정치의 속성을 포함하며, 차원 테이블들은 이러한 사실 테이블에서 중심으로 뻗어져 나온 형태로써, 측정치에 대한 정보를 제공한다. 방대한 크기의 OLTP 소스 데이타베이스로부터 사실과 차원 테이블로 구성된 스타 스키마 설계하기 위해서는 풍부한 경험과 많은 시간을 필요로 한다. 따라서 스타 스키마를 효과적으로 설계하기 위한 체계적인 설계 방법이 필요하다. 본 논문에서는 소스 데이터베이스들에 대한 개념적 모델인 ER 도형을 이용하여 여러 개의 사실 엔터티를 추출하는 알고리즘과 이를 통해 자동적으로 스타 스키마를 설계하는 알고리즘을 제시하였다. 스타 스키마가 하나의 사실 테이블에 여러 개의 차원 테이블이 M:1의 관계로 연결되었다는 성질을 활용하여, 이 방법에서는 EH 도형이 연결된 위상 구조를 이용하여 각 엔터티에 연결된 M:1 관계의 개수에 근거하여 사실과 차원을 추출하는 방법을 제시하였다. 본 논문에는 이러한 방법을 통해 데이터 웨어하우스의 스타 스키마들 자동적으로 쉽게 설계하여 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있도록 하였다.
터보기계내의 유동은 복잡하며 3차원적 현상을 나타낸다. 3차원 설계에 대한 개념은 간단한 모델로부터 유도될 수 있다. 날개의 스윕, 린, 엔드벤드 기법들은 성능을 개선하는데 사용될 수 있지만 만능적인 도구가 아니라 필요할 때 설계자가 채택할 수 있는 추가적인 설계도구로서 생각해야 한다. 이들을 성공적으로 응용하기 위해서는 이들의 영향에 대한 물리적인 이해를 필요로 한다. 설계된 날개로 흘러가는 유동을 상세하게 연구하는데 3차원 Navier-Stokes 수치계산방법이 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
저차원분해을 이용한 분모분란형 디지틀 필터(SDDF)의 공간영역설계는 특이치분해(SVD)에 의하여 주어진 2차원 임펄스 응답설계명세조건이 한쌍의 1차원 설계명세조건으로 분해될 때 실현될 수 있는데, 1차원 설계 알고리즘으로서 평형형근사와 등가변환을 사용하기 때문에 알고리즘이 수치적으로 안정하며 양자화 오차를 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 이들 오차를 분석하고 감소시키기 위하여 임펄스 응답 설계명세조건으로부터 직접 최소 계산양자화 실현을 유도하고 또한 최소계산양자화 오차와 최소 Round off 오차 실현 사이의 등가변환 관계로부터 SDDF를 최적실현한다. 이러한 알고리즘은 시뮬레이션에 의하여 분석되어지는데 양자화오차 문제에 있어서 직접형이나 평형형 실현보다 우수한 특성을 갖는다.
이 논문에 설계된 데이터제공자는 2차원과 3차원 공간 데이터 및 시간 데이터를 저장, 검색할 수 있도록 설계되었다. 데이터제공자 시스템은 이미 수집, 구축된 2차원 및 3차원 공간 데이터를 특정 지리정보시스템에 종속적인 형태로 수정하거나 변환해야하는 추가적인 작업을 생략할 수 있도록 표준 인터페이스를 제공한다. 이 시스템은 다양한 GIS 또는 소프트웨어들이 동일한 방법으로 3차원 공간 데이터와 시간 정보에 접근할 수 있도록 메타정보를 관리하고 데이터베이스와 연결하는 데이터제공자 컴포넌트와 데이터소비자를 위해 3차원 혹은 시간차원이 포함된 GIS 데이터에 대한 인덱스 관리와 공간 연산을 담당하는 데이터접근자 컴포넌트를 포함한다. 이 3차원 데이터제공자 시스템은 다양한 3차원 공간 연산과 분석기능을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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