최근 국내에서는 굴착현장의 안전성에 대한 중요성 때문에 현장계측과 수치해석을 활용한 시공 관리방안에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있다. 따라서 본 연구는 이를 위한 대안으로서 국내 다양한 굴착현장의 계측(경사계)자료들을 활용하여 미지점에 대한 변위값 추정과 기지점에서 향후 발생될 것으로 예상되는 변위값 예측을 위해 플랙탈(Fractal) 이론의 적용성을 검토하였다. 계측자료는 일반현장과 붕괴사고가 발생된 현장의 자료를 분석하였는데, 분석 시에는 계측 주기에 따른 수평변위의 변화 양상에 대해서 Hurst 지수를 산정하여 예측값을 모사하는데 사용하였으며, 그 결과를 실측값과 비교 검토하였다. 그 결과, 일반현장의 계측결과의 Hurst, H=0.7~0.8의 범위로 나타났다. 이는 H > 1/2로서 양의 상관성을 나타내 자기 유사성(self-similarity)을 확인할 수 있었으며, Hurst 지수로 모의된 예측값들은 계측값들과 매우 높은 상관성을 나타내었다. 또한 붕과가 발생된 현장의 계측자료들에 대한 분석결과에서는 붕괴발생 수주일 전부터 Hurst 지수의 이상 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 향후 추가적인 자료축적을 통하여 굴착현장 흙막이 벽체의 안전관리에 플랙탈 이론을 활용성을 확인할 수 있었다.
공간상에 분포한 각종 지리사상들은 다양한 분석기법을 통하여 분포특성과 패턴이 파악된다. 이때 축척(scale)은 공간분석 기법에서 연구자가 고려해야 할 중요한 요인중의 하나이다. 이 연구에서는 해상도 저감에 따라 변화하는 공간 데이터의 구조특성을 표현할 수 있는 기법을 비교 분석하여 공간분석에 필요한 적정해상도의 모색과정에 이용하고자 한다. 순천만 해안습지의 LANSAT TM 데이터를 대상으로 하여, 데이터의 구조특성이 해상도에 따라 변화하는 특성을 살펴보고 이를 반영할 수 있는 해상도 특성 지수들을 비교평가 하였다. 기존에 개발된 국지적 분산(local variance)과 프랙탈차원을 적용하였고, 해상도 변화과정에서 파생되는 분산 데이터의 공간분포 패턴을 표현하는 지수로 공간적 자기관도인 Moran´s I를 측정하였다. 구조특성 분석기법을 적용한 결과 기존에 개발된 국지적 분산과 프랙탈 차원보다는 분산 데이터의 공간적 자기상관도가 구조특성을 분석하는 기법으로 적합하게 나타났다. 공간적 자기상관도가 정점인 해상도에서 공간 데이터의 변화가 심하게 나타나고 있다. 공간 데이터의 구조특성은 탐색하는 기법으로 분산 데이터의 공간적 자기상관도가 효과적인 지수로 작용할 수 있다.
The study aims to determine the significance and characteristics of self-similarity inherent in natural objects or phenomena, the existence of self-similarity in design created by fashion designers, and the traits and internal significance implied in self-similarity and their effects on fashion. The subject of the study is Viktor & Rolf, and the scope of the study is the collections created from 2001 to 2014, which include designs implemented in their early years and those unveiled in the media. Self-similarity means attributes of a fractal structure appearing without change in the original form, even after modification of scale or direction in terms of shape or phenomena. As self-similarity is applied to the arts and design sectors, it leads people to pay attention to fundamental characteristics and intrinsic forms as a factor of expressing a unique creative world. Analysis of Viktor & Rolf collections generated ribbons, overlapping/juxtaposition, side decorations and exaggerated design elements as basic units of self-similarity. These factors had self-similarity rates as high as 84%. Self-similarity was established as design elements formed in the incipient stage were repeated in a certain form, and continued for a long period of time. It served as an element that recognizes design and a fashion designer at the same time. Characteristics of self-similarity appearing in Viktor & Rolf collections can be summarized as homeostasis based on an equivalent relationship, balance based on self-organization, reducibility into essential elements, and uniqueness based on odd shapes. These characteristics influenced the pursuit of consistent brand image, the maintenance of a fashion designer's creative world, the formation of styles and the expression of a fashion designer's identity.
Human influence on soil formation has dramatically increased as the development of human civilization and industry. Increase of anthropogenic soils induced research of those soils; classification, chemical and physical characteristics and plant growth of anthropogenic soils. However there have been no reports on soil pore properties from the anthropogenic soils so far. Therefore the objectives of this study were to test computer tomography (CT) to characterize physical properties of an anthropogenic paddy field soil and to find differences between natural and anthropogenic paddy field soils. Soil samples of a natural paddy field were taken from Ansung, Gyeonggi-do (Ansung site), and samples of an anthropogenic paddy field were from Gumi in Gyeongsangnam-do (Gasan) where paddy fields were remodeled in 2011-2012. Samples were taken at three different depths and analyzed for routine physical properties and CT scans. CT scan provided 3 dimensional images to calculate pore size, length and tortuosity of soil pores. Fractal analysis was applied to quantify pore structure within soil images. The results of measured physical properties (bulk density, porosity) did not show differences across depths and sites, but hardness and water content had differences. These differences repeated within the results of pore morphology. Top soil samples from both sites had greater pore numbers and sizes than others. Fractal analyses showed that top soils had more heterogeneous pore structures than others. The bottom layer of the Gasan site showed more degradation of pore properties than ploughpan and bottom layers from the Ansung site. These results concluded that anthropogenic soils may have more degraded pore properties as depth increases. The remodeled paddy fields may need more fundamental remediation to improve physical conditions. This study suggests that pore analyses using CT can provide important information of physical conditions from anthropogenic soils.
본 논문은 생물 조기 경보 시스템을 구현하기 위한 방법을 제안한다. 이 시스템은 모니터링 데몬을 이용해 간헐적으로 데이터 사건을 생성하고, 이 데이터 집합으로부터 특징 매개변수들을 추출한다. 특징 매개변수는 6개의 변수(x/y 축 좌표, 거리, 절대 거리, 각도, 프랙털 차원)를 가지고 유도된다. 특히 프랙털 이론을 사용해 제안 알고리즘은 입력된 특징들이 독성 환경에 있는지 아닌지의 유기물 특성을 정의한다. 추출된 특징 데이터를 학습하기 위한 적절한 알고리즘을 위해 기계학습 분야에서 널리 쓰이는 확장된 학습 알고리즘(UChoo)을 사용한다. 그리고 본 알고리즘은 특징 집합들이 모니터링 데몬에 의해 주기적으로 추가된다는 BEWS의 특징을 극복하기 위해 확장된 데이터 표현 방법을 이용하는 학습 방법을 포함한다. 이 알고리즘에서 결정트리 분류기는 확장된 데이터 표현에서 가중치 매개변수를 사용하는 부류 분포 정보를 정의 한다. 실험 결과들은 제안된 BEWS가 환경적인 독성을 탐지하는데 이용 될 수 있음을 보인다.
본 연구는 점착성 미립자의 침전률에 대한 플록의 영향에 관한 것이다. 연구 진행시 플록 밀도와 입경변화의 영향도 고려하였다. 플록입자의 침전속도는 정지수면에서 측정되었다. 플록 입경과 밀도는 수정된 Stokes방정식에 유체의 밀도, 입자의 밀도, 점성계수 및 측정된 침전속도와 입경과의 관계식으로부터 얻은 플록 차원을 이용하여 분석되었다. 석영과 알루미나의 플록지름은 초기농도가 증가함에 따라 증가되었으며, 염도농도의 증가에 따른 석영의 플록된 입경은 $0.8{\sim}10$${\mu}m$이다. 플록밀도는 입경이 증가함에 따라 감소하였다. 플록 침전속도와 입경의 관계는 로그표위에 직선식으로 표현된다. 플록 차원($=n_f$)은 초기농도가 증가할 경우 2.65이며, 염도가 증가할 때 2.93이다. 침전속도를 예측하기 위한 비례상수(n)는 제시되었으며, 그 범위는 $1{\sim}1.93$이다.
본 논문에서는 블록 근사화식을 적응적으로 선택하여 프랙탈 계수를 결정함으로서 기존의 프랙탈 부호화 방법에서 문제가 되는 부호화 시간을 개선하는 방법과 복원 영상의 화질을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 첫 번째로 부호화 시간을 단축하기 위해 밝기값과 분산에 의해 특성이 결정된 Domain 블록을 선형 리스트로 구성한 후 l차 허용오차 임계치에 의해 블록 탐색 시간을 제어할 수 있게 하였다. 두 번째로 블록 분할 레벨을 3단계로 하여 부호화할 때 최저 분할 레벨의 Range 블록이 만족할 만한 근사화 오차를 갖는 Domain블록을 찾지 못하면 그 블록에 한하여 밝기항을 비선형 변환식으로 새로운 변환 계수를 결정하여 화질을 향상시켰다. 제안한 방법으로 실험한 결과 기존의 부호화 방식보다 부호화 시간은 2배이상 향상되었고 동일한 압축율에서 PSNR값은 1-2dB정도가 향상되었다.
분류기법에 의해 원격탐사 영상으로부터 취득된 면속성 수치 지도는 GIS 의사결정자료로 사용되기 이전에 그 정확성에 관한 신뢰도 검증과정을 거쳐야 한다. 분류 정확도를 평가하기 위해서는 오분류행렬(confusion matrix)을 사용하여 전체 정확도, 사용자 정확도, 제작자 정확도 등을 얻게 되는데, 이때 오분류행렬을 구성하기 위해서는 기준자료(reference data)에 대한 표본추출이 이루어져야한다. 기준자료의 표본을 추출하는 기법간의 비교 및 표본 크기를 줄이고자 하는 연구는 많이 이루어져 왔으나, 추출된 표본들간의 거리를 줄임으로서 정확도 평가 비용을 감소시키고자 하는 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 프랙탈 분석을 통하여 기준자료의 표본을 추출하였으며, 이를 바탕으로 기존의 표본추출의 기법과 정확도 차이 및 비용효과 측면을 비교 분석하였다. 연구 결과 , 프랙탈 분석을 통하여 표본을 추출하는 기법은 그 정확도 추정에 있어 기존의 표본추출 기법과 큰 차이를 보이지 않았으며, 추출된 화소들이 가까운 저리에 군집에 있어 비용효과측면에서 유리함을 확인하였다.
본 연구는 논토양 쟁기바닥층을 대상으로 특성을 파악하고 토양입자분포를 프랙탈차원화하여 물이동을 추정하고자 수행하였다. 모내기전 비담수기에 보통논과 사질논 12지점을 각각 선정하였다. 선정지점에서 깊이별 관입경도를 측정하여 쟁기바닥층 출현깊이와 두께를 도출하였다. 표토와 쟁기바닥층에서 토양입자분포, 유기물함량, 산중식 경도를, 쟁기바닥층에서 2인치 코아시료를 채취한 후 변수위법으로 포화수리전도도를 측정하였다. 토양입자분포의 프랙탈 차원화는 측정한 입자분포자료, 0-0.002, 0.002-0.053, 0.053-0.1, 0.1-0.25, 0.25-0.5, 0.5-1.0, 1.0-2.0 mm의 함량을 활용하여 Tyler와 Wheatcraft (1992)의 방법을 따랐다. 조사한 연구지점의 쟁기바닥층 출현깊이는 5-30 cm, 두께는 5-17 cm로 분포하였으며 보통논이 사질논보다 평균적으로 출현깊이가 깊고 두께는 얇은 것으로 나타났다. 또한 보통논은 점토함량이 18%이상으로 상대적으로 세립질 토성을, 사질논은 18%이하로 조립질 토성을 나타내었다. 토양입자분포의 프랙탈차원 ($D_m$)은 세립질 토성일수록 높은 값을 나타내었으며 조립질토양에서 더 높은 프랙탈성을 나타내었다. 포화수리전도도는 0.5-1420 mm $day^{-1}$로 분포하였으며 사력질 사질논에서 가장 높은 값을 나타내었다. 포화수리전도도는 점토함량과 $D_m$이 증가함에 따라 감소하는 경향이 나타났으며 멱함수의 형태를 나타내었다. 점토함량보다 $D_m$을 독립변수로 사용했을시, 적합된 멱함수의 결정계수가 높았으며 특히 사질논이 보통논보다 결정계수가 높게 나타났다. 따라서 본 연구는 토양입자분포를 프랙탈 차원화를 통해 단일 값으로 표현하여 포화수리전도도 등의 물이동 특성 추정에 활용할 수 있다고 보여준다 할 수 있다. 특히 조립질 토성을 가진 논토양의 물이동 추정에 유용할 것으로 판단할 수 있었다.
지표투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)는 빠른 탐사 속도로 광범위한 지역의 정보를 획득할 수 있으나, 데이터 해석에는 전문적인 지식이 필요하다. 많은 연구에서 다양한 조건과 상황에서 GPR 신호 특성을 분석하기 위해 수치해석 기법을 도입해왔다. 보다 현실적인 수치 모델을 구성하기 위해서는 지반의 불균질한 특성을 고려해야 한다. 지반의 불균질한 특성으로 인해 클러터(Clutter)가 발생하며, 클러터는 송신된 신호가 목표가 아닌, 다른 물체에 의해 반사되어 수신되는 신호를 의미한다. Peplinski 재료 모델과 프랙탈 기법은 이러한 불균질한 특성을 모사할 수 있지만, 입력 매개변수에 대한 연구가 부족하다. 또한, 현장 데이터와 해석 데이터의 유사성을 정량적으로 평가할 수 있는 방법도 확립되지 않았다. 본 연구에서는 현장 데이터의 자기상관 계수를 계산하고 자기상관 함수를 통해 상관 거리를 산출하였다. 상관 거리는 데이터가 유사성을 보이는 시간적 혹은 공간적 거리를 의미한다. 현장 데이터의 상관 거리와 프랙탈 가중치를 적용한 해석 모델의 상관 거리를 비교하여 불균질 지반에 대한 수치해석 모델을 정량적으로 평가하였다. 본 연구를 통해 현장의 클러터 특성을 반영한 수치 모델링 기법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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