• 제목/요약/키워드: Fractal Analysis

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미술치료에서 프랙탈의 활용방안에 관한 소고 (A Point of View on the Use of Fractals in Art Therapy)

  • 이현지;연옥현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.354-367
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    • 2020
  • 본 연구는 국내외 문헌검토를 통한 미술치료와 프랙탈의 적용 범위의 고찰에 관한 것이다. 복잡계는 유클리드계와는 상반된 개념으로 경계가 모호하고 분산적인 현상을 보이는 동시대를 이해하는데 적합한 개념이다. 자연의 기하학인 프랙탈의 자기 유사성과 창발성은 나무줄기, 구름, 식물뿐 아니라 미술에서는 프랙탈 아트로 활용되며, 특히 미술치료에서 프랙탈은 만다라와 신경과학의 분야에서 활용 가능한 것으로 검토된다. 뇌기반 연구를 포함하여 만다라, 자연 패턴 노출, 프랙탈 분석을 통한 임상적 진단과 소프트웨어 개발에 이르기까지 프랙탈은 미술치료에서 개발 가능한 잠재적 요소를 지닌다. 이러한 특성상 컴퓨터와 연동이 용이한 프랙탈은 코로나 바이러스로 비대면이 권장되는 현시점에 필요한 연구라고 볼 수 있다. 현재 국내에서는 프랙탈 미술치료 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 프랙탈을 활용한 미술치료를 이용하여 임상현장에서 과학적이고 객관적인 진단도구와 치료를 위한 근거 자료로 제시하고자 한다.

지형도(地形圖) 축척(縮尺)에 따르는 하천 수로망(水路網)과 본류(本流) 하천길이에 관한 Fractal Dimension (Fractal Dimension of Stream Networks and Main Stream Length with Map Scale)

  • 전민우;조원철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4_1호
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    • pp.97-106
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    • 1992
  • 하천 수로망(水路網)의 수로길이와 본류(本流) 수로길이는 사용된 지형도(地形圖) 축척(縮尺)에 따라 각각 다른 값을 나타내며, 이와 같은 지형도상(地形圖上)의 수로길이는 Fractal로 간주할 수 있다. 수로망(水路網)의 하천길이와 본류(本流) 수로길이를 Horton 법칙을 적용함으로써 유역면적비(Ra)만의 함수로 나타내어, 수로망(水路網)의 하천길이에 관한 Fractal Dimension(D)와 본류(本流) 수로길이에 관한 Fractal Dimension(d)를 길이의 비(比)($R_L$)과 유역면적비(比)($R_a$)의 함수로 각각 유도하였다. 유도된 결과식을 금강수계내(錦江水系內) 산성(山城)유역의 수로망(水路網)에 적용하여 기(旣) 발표된 공식과 비교 검토하였으며, Fractal Dimension은 수로망(水路網)의 경우 지형도(地形圖) 축척(縮尺)이 클수록 2에 가까운 값을 나타낸 반면에, 본류(本流)수로의 경우는 1에 가까운 값을 나타내었다. 본 연구의 결과는 지형도(地形圖) 축척(縮尺)에 따르는 수로망(水路網)구성의 정량적(定量的) 분석에 도움이 되리라 생각된다.

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프랙탈 분석을 이용한 치근단병소 치유과정의 골 변화 (Bony change of apical lesion healing process using fractal analysis)

  • 이지민;박혁;정호걸;김기덕;박창서
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제35권2호
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    • pp.91-96
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    • 2005
  • Purpose : To investigate the change of bone healing process after endodontic treatment of the tooth with an apical lesion by fractal analysis. Materials and Methods Radiographic images of 35 teeth from 33 patients taken on first diagnosis, 6 months, and 1 year after endodontic treatment were selected. Radiographic images were taken by JUPITER Computerized Dental X-ray $System^{(R)}$. Fractal dimensions were calculated three times at each area by Scion Image $PC^{(R)}$ program. Rectangular region of interest $(30\times30)$ were selected at apical lesion and normal apex of each image. Results : The fractal dimension at apical lesion of first diagnosis $(L_0)$ is $0.940{\pm}0.361$ and that of normal area $(N_0)$ is $1.186{\pm}0.727(p<0.05)$. Fractal dimension at apical lesion of 6 months after endodontic treatment $(L_1)$ is $1.076{\pm}0.069$ and that of normal area $ (N_1)$ is $1.192{\pm}0.055(p<0.05)$. Fractal dimension at apical lesion of 1 year after endodontic treatment $(L_2)$ is $1.163{\pm}0.074$ and that of normal area $(N_2)$ is $1.225{\pm}0.079(p<0.05)$. After endodontic treatment, the fractal dimensions at each apical lesions depending on time showed statistically significant difference. And there are statistically significant different between normal area and apical lesion on first diagnosis, 6 months after, 1 year after. But the differences were grow smaller as time flows. Conclusion : The evaluation of the prognosis after the endodontic treatment of the apical lesion was estimated by bone regeneration in apical region. Fractal analysis was attempted to overcome the limit of subjective reading, and as a result the change of the bone during the healing process was able to be detected objectively and quantitatively.

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미술 작품의 프랙탈 차원 연구 (A study on fractal dimensions of art works)

  • 신채기;허아영;김슬기;박철용
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권2호
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    • pp.305-314
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    • 2016
  • 이 연구에서는 드립페인팅(drip painting)으로 유명한 잭슨 폴록(Jackson Pollock)의 작품과 이와 흡사한 형식을 가진 한국 앵포르멜 작업 (Korean Informel art)들에 나타난 프랙탈 차원 (fractal dimension)에 대한 분석을 시도하였다. 구체적으로 폴록과 한국 작가들의 프랙탈 차원이 다를 것이라는 가설을 통계적으로 검정하기 위해 30개의 폴록 작품과 45개의 한국 작가들의 작품을 사용하였다. 그 결과 폴록에 비해 한국 작가들의 프랙탈 차원이 통계적으로 더 높은 것으로 나타났다. 이는 폴록에 비해 한국 작가들의 작품의 패턴이 (세밀한 척도에서) 보다 평면적이라 해석될 수도 있을 것이다.

암반의 손상역학 해석에 있어서 Fractal차원의 적용에 관한 연구 (A Study on Application of Fractal Dimension in Analysis of Damage Mechanics in Rock)

  • 정교철;정영기
    • 지질공학
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    • 제4권2호
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    • pp.139-151
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    • 1994
  • 암반은 서로 다른 입자 및 미소크랙과 같은 미소구조의 개별요소로 구성되어 있다. 이러한 미소구조에 대한 연구는 대심도 지하공간개발과 관련된 지질공학 및 토목공학분야등에 있어서의 관심이 증대되고 있다. 따라서, 단순한 연속체역학에 의한 접근보다는 구성입자들에 대한 역학적성질 및 개별구조요소등이 고려되어야 할 것이다. 그러나, 단순한 유크리드 공간에서 아들 구조를 표현하기는 매우 어렵다. 그래서 Mandelbrot에 의해 자연에 있어서 규칙성이 거의 없는 물체를 정량적으로 표현하기위한 Fractal이론이 개발되었다. 본 연구에는, 크랙의 진전과 응력의 관계를 평가하기위해 미소구조의 기하학적 성질이 Fractal차원에 의해 계산되었다. 암반의 역학적 성질을 평가함에 있어 그 구조의 복잡성을 Fractal이론에 의해 단순화 및 수치화시켜 균질화이론에 적용시키므로서 그 평가를 보다 용이하고 효과적으로 할 수 있다.

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Structure Analyses of Rubber/Filler System under Shear Flow by Using Time Resolved USAXS Method

  • Nishitsuji, Shotaro;Takenaka, Mikihito;Amino, Naoya;Ishikawa, Yasuhiro
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권2호
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    • pp.156-160
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    • 2019
  • The changes in the dispersion of carbon black in liquid polyisoprene under shear flow with time have been investigated by time-resolved ultra small-angle X-ray scattering (USAXS) method. The analyses of USAXS profile immediately after the start of shear flow clarified that the aggregates of carbon black with a mean radius of gyration of 14 nm and surface fractal dimension of 2.5 form the fractal network structure with mass-fractal dimension of 2.9. After the application of the shear flow, the scattering intensity increases with time at the observed whole entire q region, and then the a shoulder appears at $q=0.005nm^{-1}$, indicating that the agglomerate is broken and becomes smaller by shear flow. The analysis by the Unified Guinier/Power-law approach yielded several characteristic parameters, such as the sizes of aggregate and agglomerate, mass-fractal dimension of agglomerate, and surface fractal dimension of the primary particle. While the mean radius of gyration of the agglomerate decreases with time, the mean radius of gyration of the aggregate, mass fractal dimension, and surface fractal dimension don't change with time, indicating that the aggregates peel off the surface of the agglomerate.

프랙탈 기하학을 활용한 현대건축의 유기적 표현특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Organic Expression in Contemporary Architecture with Fractal Geometry)

  • 노정하;이근택;홍현진
    • 대한건축학회논문집:계획계
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    • 제35권4호
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    • pp.25-36
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    • 2019
  • Contemporary architecture is showing its deconstruction and departure from modern architecture based on rationality, such as reductionism or virtualism. This means a shift from a mechanistic and ecological world view to an organic and ecological view, from a deterministic reason to a reason for a possible secret static. This study examines the potential of fractals, a scientific theory of complexity that is emerging as a new paradigm in the 21st century, as an appropriate alternative to contemporary complexity architecture. The method and scope of this study were understood and its features were identified through literature and data research and prior study review. Based on the organic nature of fractal geometry, we analyzed the works of contemporary architects(Frank Gehry, Bernard Tschumi, Steven Holl, Zaha Hadid, Rem Koolhaas, Daniel Libeskind, Zvi Hecker, Ito Toyo) and studied the possibility of architectural design using the principle of fractal. As a result, fractal geometry, similar to the patterned order of nature, has an infinite set of organizational functionalities in architecture and can be applied in various aspects of design analysis. Architectural designs based on the fractal theory will require more research and development to realize dynamic design representation using digital computers.

초공간을 고려한 SA 508강의 재질열화 시계열 신호의 카오스성 평가 (Chaotic evaluation of material degradation time series signals of SA 508 Steel considering the hyperspace)

  • 고준빈;윤인식;오상균;이영호
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권6호
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    • pp.86-96
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    • 1998
  • This study proposes the analysis method of time series ultrasonic signal using the chaotic feature extraction for degradation extent evaluation. Features extracted from time series data using the chaotic time series signal analyze quantitatively degradation extent. For this purpose, analysis objective in this study is fractal dimension, lyapunov exponent, strange attractor on hyperspace. The lyapunov exponent is a measure of the rate at which nearby trajectories in phase space diverge. Chaotic trajectories have at least one positive lyapunov exponent. The fractal dimension appears as a metric space such as the phase space trajectory of a dynamical system. In experiment, fractal correlation) dimensions, lyapunov exponents, energy variation showed values of 2.217∼2.411, 0.097∼ 0.146, 1.601∼1.476 voltage according to degardation extent. The proposed chaotic feature extraction in this study can enhances precision ate of degradation extent evaluation from degradation extent results of the degraded materials (SA508 CL.3)

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A Study on Fracture Surface of Aged Turbine by Fractal Dimension

  • Kim, Amkee;Nahm, Seung-Hoon
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권10호
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    • pp.1417-1422
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    • 2001
  • Since fracture surface presents clear evidence to describe the circumstances of material failure event, analysis of fracture surface should provide plenty of useful information for failure prevention. Thus if we extract proper information from the fracture surface, the safety evaluation, for plant component could be more accurate. In general, the chaotic morphology of fracture surface is determined by the degree of material degradation as well as by other factors such as type of load, geometry of specimen, notch condition, microstructure of material and environment. In this research, we developed a fractal analysis technology for the fracture surface of aged turbine rotor steel based on the slit-island technique using an image analyzer. Moreover the correlation between the fractal dimension and the aging time was studied.

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FRACTAL 차원을 이용한 심박변화 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Heart Rate Variability Using Fractal Dimension)

  • 이병채;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 추계학술대회
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    • pp.169-171
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    • 1994
  • This paper is to find out more reliable analyzing method of heart rate variability. Heart rate variability analysis is to evaluate cardiovascular stability and also have used as an indicator of autonomic nervous system activity. In this study, time domain analysis, spectral analysis and state space analysis method are applied to analyze heart rate variability. Because of nonlinear characteristics of heart rate, we need not only spectral analysis, but also state space analysis. Fractal dimension of spectral estimation is useful indicator of autonomic nervous activity.

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