• Structural Engineering and Mechanics
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• 제89권1호
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• pp.33-46
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• 2024

The present research delves into the analysis of nonlinear free and forced vibrations of porous functionally graded (FG) shallow shells reinforced with oblique stiffeners, which are embedded in a nonlinear elastic foundation (NEF) subjected to external excitation. Two distinct types of PFG shallow shells, characterized by even and uneven porosity distribution along the thickness direction, are considered in the research. In order to model the stiffeners, Lekhnitskii's smeared stiffeners technique is implemented. With the stress function and first-order shear deformation theory (FSDT), the nonlinear model of the oblique stiffened shallow shells is established. The strain-displacement relationships for the system are derived via the FSDT and utilization of the von-Kármán's geometric assumptions. To discretize the nonlinear governing equations, the Galerkin method is employed. The model such developed allows analysis of the effects of the stiffeners with various angles as desired, in addition to the quantitative investigation on the influence of the surrounding nonlinear elastic foundations. To numerically solve the problem of vibrations, the 4th-order P-T method is used, as this method, known for its enhanced accuracy and reliability, proves to be an effective choice. The validation of the present research findings includes a comprehensive comparison with outcomes documented in existing literature. Additionally, a comparative analysis of the numerical results against those obtained using the 4th Runge-Kutta method is performed. The impact of stiffeners with varying angles and material parameters on the vibration characteristics of the present system is also explored. The researchers and engineers working in this field may use the results of this study as benchmarks in their design and research for the considered shell systems.

• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.391-406
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• 2024

The present research investigates the combination resonance behaviors of porous FG shallow shells reinforced with oblique stiffeners and subjected to a two-term excitation. The oblique stiffeners considered in this research reinforce the shell internally and externally. To model the stiffeners, Lekhnitskii's smeared stiffeners technique is utilized. According to the first-order shear deformation theory (FSDT) and stress functions, a nonlinear model of the oblique stiffened shallow shell is established. With regard to the FSDT and von-Kármán nonlinear geometric assumptions, the stress-strain relationships for the present shell system are developed. Also, in order to discretize the nonlinear governing equations, the Galerkin method is implemented. To obtain the required relations for investigating the combination resonance theoretically, the method of multiple scales is applied. For verifying the results of the present research, generated results are compared with previous research. Additionally, a comparison with the P-T method is conducted to increase the validity of the generated results, as this method has illustrated advantages over other numerical methods in terms of accuracy and reliability. In this method, the piecewise constant argument is used jointly with the Taylor series expansion, which is why it is named the P-T method. The effects of stiffeners with different angles, and the effects of material parameters on the combination resonance behaviors of the present system are addressed. With the findings of this research, researchers and engineers in this field may use them as benchmarks for their design and research of porous FG shallow shells.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.109-120
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• 1985

본(本) 논문(論文)은 multiple close range photogrammetry에 의한 피사체(被寫體)의 3차원(次元) 정밀해석(精密解析)에 관한 연구(硏究)로서 2매(枚)의 사진(寫眞)과 다중사진(多重寫眞)에 대한 기하학적(幾何學的) 표준오차(標準誤差)와 관측자료(觀測資料)에 의한 표준오차(標準誤差) 비교분석(比較分析)함으로써 보다 이상적(理想的)인 3차원(次元) 위치해석(位置解析)의 한 기법(技法)을 제시(提示)하는 데 목적(木的)이 있다. 종래(從來)의 해석기법(解析技法)을 기하학적(幾何學的) model 형성(形成)에 의해 다중사진(多重寫眞) 해석(解析)한 데 비해, 본(本) 연구(硏究)는 공선조건(共線條件)을 지상사진(地上寫眞)에 맞는 기본이론(基本理論)으로 유도(誘導)하고, simultaneous bundle adjustment에 의한 다중사진(多重寫眞)의 해석(解析) algorithm을 개발(開發)하였다. 본(本) 연구(硏究)에 의한 기법(技法)은 균일(均一) 정확도(正確度) 및 일정한 오차(誤差)의 변화(變化)를 나타내었으며, 2매(枚)의 사진(寫眞)에 비하여 3매(枚)의 사진(寫眞)은 약(約) 15%, 4매(枚)의 사진(寫眞)은 35%, 5매(枚)의 사진(寫眞)은 50%까지 정도(精度)가 향상(向上)되는 결과(結果)를 얻었다. 따라서 본(本) 연구(硏究)는 높은 정확도(正確度)를 요(要)하는 각종(各種), 구조물(構造物), 특히 문화재(文化財) 등의 정밀측정(精密測定)에 그 이용(利用)이 기대(期待)되며 또한 다중사진(多重寫眞) 조합해석(組合解析)은 장애물(障碍物)이 있는 시설물(施設物)의 정밀측정(精密測定)에도 널리 이용(利用)될 것으로 기대(期待)된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권2호
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• pp.110-119
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• 2010

본 논문에서는 MR 영상에서 밝기값 분포와 기울기 정보를 이용한 전립선 자동 분할 기법을 제안한다. 첫째, 적응적 밝기값 프로파일과 다해상도 기법을 이용하는 활성형상모델을 통해 전립선 표면을 추출한다. 둘째, 표면 형상의 지역적 최적화로 인한 흘을 방지하기 위하여 기하학 정보를 이용한 흘 제거 기법을 수행한다. 셋째, 해부학적으로 변이가 큰 표면 형상은 2차원 기울기 정보를 이용하여 보정한다. 이때, 보정된 표면 형상은 한정된 정점의 개수로 산정되어 매끄럽게 표현되지 않기 때문에 표면재구성 및 평활화 기법을 이용하여 부드러운 형상으로 표현한다. 제안방법의 평가를 위하여 육안평가와 정확성 평가 그리고 수행시간을 측정하였다. 정확성 평가는 두 명의 임상전문의의 수동분할 결과와 자동분할 결과 간의 평균거리차이와 중복볼륨비율을 측정하였다. 실험 결과 평균거리차이는 0.3${\pm}$0.21mm 측정되었고, 중복볼륨 비율은 96.31${\pm}$2.71% 측정되었다. 20명의 환자 데이터에 대한 전체 수행시간은 평균 16초로 측정되었다.

• Spatial Information Research
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• 제9권1호
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• pp.51-72
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• 2001

전통적인 자연환경조사에서 조사대상물 위치의 부정확, 조사결과와 GIS-DB 구축간에 이원화된 작업으로 인한 경제적 비효용 등이 문제점으로 지적되어왔다. 본 연구에서는 이러한 문제에 대한 대안을 제시하기 위해 자연환경조사 결과를 조사원이 조사현장에서 실시간으로 입·출력하는 기법의 구현과정을 보고한다. 제안된 기법은 GPS, 네트워크 컴퓨터, 이동 컴퓨팅, 착용 가능 컴퓨터 등의 최근 정보 통신 환경의 변화 동향을 바탕으로 GPS를 기반으로 하여 조사현장에서 지도를 수정·갱신할 수 있는 가상사무실 조사를 상징하였다. 본 시스템을 이용함으로써 조사원이 현지조사시 GPS를 이용하여 보다 정확한 위치정보를 확보할 수 있게 되었다. 또한 이동 컴퓨팅에 의거한 가상사무실을 이용하여 조사결과를 조사현장에서 실시간으로 GIS 데이터베이스로 구축할 수 있게 되었다. 아울러 현지조사과정에서 반영한 조사가 가능하게 되었다. 이러한 시스템이 국가차원에서 정착될 경우 조사결과의 신뢰성이 증진되어 각급 기관에서 조사한 결과의 통합·활용 가능성이 휠씬 높아질 것으로 사료된다. 본 연구가 전통적인 자연환경조사의 한계를 극복할 수 있는 계기가 되어 향후 국가전체차원의 자연환경 GIS구축이나 각급지방자치단체에서 보다 대축적의 자연환경 GIS구축을 위한 현지조사기법으로서 중요한 참고자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제27권5호
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• pp.619-628
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• 2009

LiDAR는 광범위한 지역의 지형 지물 및 지표면에 대한 3차원 좌표를 신속하게 획득할 수 있는 장비로 고정밀의 3차원 공간데이터를 제공하는 장점이 있다. 그러나 LiDAR 데이터는 불규칙한 3차원 점 데이터로 구성되어 있으므로, 의미적이고 시각적인 정보를 제공하지 않으며, LiDAR 데이터만을 사용하여 정보를 추출하는 것은 어렵다. 본 연구에서는 항공 LiDAR 데이터로부터 건물의 외곽선 자동 추출 및 3차원 상세 모델링을 위한 방법을 제안하였다. 전처리 과정으로 반복적 평면 fiitting을 통하여 노이즈 및 불필요한 데이터를 제거하고, 히스토그램 분석을 수행하여 지면과 비지면 데이터를 효과적으로 분리하였다. 건물 외곽선을 추출하기 위해서 객체추적 기법을 이용하여 건물의 외곽에 해당하는 LiDAR 점들을 분류하였으며, 선행과정을 통해 LiDAR 데이터로부터 최종적으로 건물의 외곽선을 추출하였다. 정확도 검증을 위해 추출된 건물의 외곽선을 1:1,000 수치지도와 비교한 결과, 실험지역의 평면 RMSE가 약 0.56m였다. 또한, 건물의 상부구조물의 형태를 재현하기 위한 특성정보 추출 방법을 제안하였다. 지붕면을 세부적으로 분할하고 모델링하기 위하여 통계적 및 기하적 특성정보를 이용하였으며, 각각의 상부구조물에 적합한 수학적 함수를 최소제곱법에 의해 결정함으로써 3차원 모델링이 가능하도록 하였다. 상부구조물 모델링 결과 각 형태에 따른 RMSE가 사각형 상부구조물은 0.91m, 삼각형 상부구조물은 1.43m, 아치형 상부구조물은 1.85m, 돔형 상부구조물이 1.97m였다. 이는 원시 LiDAR 데이터로부터 지붕면 분할 및 3차원 자동 모델링이 효과적으로 수행되었음을 보여주고 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제17권1호
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• pp.21-35
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• 2009

KOMPSAT-2(KOrean MultiPurpose SATellite-2)위성은 GSD(Ground sample distance) 1m급 전정색(panchromatic) 영상과 GSD 4m급의 다중분광(multispectral)영상을 동시에 제공하는 세계 7번째 고해상도(High-Resolution) 위성으로 지도제작, 국토모니터링, 환경 등 여러 분야에서의 다양한 활용이 기대된다. 그러나, KOMPSAT-2영상은 다중분광센서(MSC : Multi Spectral Camera)의 복잡성과 보안성에 의해 위성궤도 및 자세정보 등 영상 취득 시 기하학적 정보 및 영상이 제한적으로 제공되고 있어 KOMPSAT-2 영상을 이용한 다양한 연구가 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 KOMPSAT-2의 스테레오 영상을 이용하여 DEM 및 정사영상 제작실험을 수행하여 KOMPSAT-2 영상을 이용한 지형공간정보 생성 가능성을 타진하고자 하였다. KOMPSAT-2영상을 이용한 DEM(Digital Elevation Model) 및 정사영상을 제작하기 위해서는 먼저 표정해석(orientation)을 수행하여야 한다. DEM을 제작하여 정확도를 분석한 결과, 전반적으로 수치지도에 비해 표고가 높게 추출되었다. 평지부에서는 평균 1.8m, 구릉지에서는 평균 7.2m, 산지에서는 평균 11.9m의 표고오차를 나타냈다. 본 연구를 통해 생성된 정사영상의 수평위치오차 평균은 ${\pm}3.081m$로 1:5,000 수치지도 수평위치오차 허용범위인 ${\pm}3.5m$ 준하는 것으로 나타났다. KOMPSAT-2호 영상을 이용하여 DEM 및 정사영상을 제작한 결과, 1:5,000급의 수치지도제작 및 지형공간정보 생성에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제1권1호
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• pp.141-152
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• 1993

본 연구에서는 지형공간정보체계의 자료기반의 구축, 수치도면 제작 등 이용도가 확대되고 있는 수치표고모형을 수치위성영상자료를 이용하여 제작하고자 하였다. 위성영상의 공액 상좌표 취득에는 영상정합기법을 도입하였으며 취득된 지상좌표의 정확도를 분석하여 수치표고모형 제작의 연산법을 제시하였다. 위성영상의 외부표정요소는 광속조정법을 이용하여 결정하였고 좌우 수치영상상에서 동일점을 탐색하기 위한 영상정합방법으로는 표준상관기법을 적용하였다. 영상정합기법을 적용에 있어서는 기준영역의 크기를 결정하기 위해 기준영역의 크기를 다양하게 변화시켜 적절한 크기를 결정하고자 하였다. 영상정합의 정확도를 향상시키고 계산속도를 증가시키기 위하여 다양한 좌표변환식을 적용하고 이 결과를 통계학적으로 분석한 후 안전율을 고려하여 탐색영역을 결정하였다. 본 연구에서 제작된 수치표고모형의 정확도는 5000분의 1 지형도상에서 일정한 간격으로 추출하여 제작된 수치표고모형을 이용하였으며, 정확도를 평가한 결과 수치위성영상을 이용한 수치표고모형을 생성하는 연산법을 제시할 수 있었으며, 지형공간정보체계의 자료기반 구축에 필요한 대단위 지역에 대한 수치표고모형의 생성에 수치위성영상을 적용하는 효율적인 방법을 제시할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권2D호
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• pp.323-334
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• 2011

본 연구에서는 일반적인 중력지오이드 모델 결정방법인 Remove-Restore(R-R) 기법 적용 시 FFT 방법 및 LSC 방법에 의한 잔여지오이드고 모델링을 각각 적용하고, 이에 대한 정확도를 분석하여 보다 효율적인 지오이드 결정 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 우리나라 육상 및 해상에서 측정된 총 6,296점의 중력관측자료에 대하여 Stokes 공식을 적용한 다중밴드 구면 FFT 방법 및 통계적 결정방법인 LSC 방법을 각각 적용하였으며, 503점의 GPS/Levelling 자료에서 획득된 기하학적 지오이드고를 이용하여 모델링시 계산 결과의 정확도 향상을 위하여 결정되어야 하는 다양한 계산요소 및 적합한 계산과정을 결정하였다. 그 후 각 방법에 의하여 계산된 잔여지오이드고를 통계적으로 분석하여 한국의 지오이드 결정을 위하여 적합한 잔여지오이드고 모델링 방안을 검토하였다. 그 결과 LSC 방법의 경우 중력관측자료의 오차, 분포밀도의 부족 및 공분산 해석시 지역별 특성의 영향으로 정확한 잔여지오이드고의 모델링이 적용되지 못하였으며, 다중밴드 구면 FFT 방법의 경우 Stokes 적분을 위한 적절한 적분반경 및 수정 kernel의 적용을 통해 LSC 방법보다 약 10cm 이상의 정확도가 향상된 잔여지오이드고가 계산되었다.

• 한국측량학회지
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• 제4권2호
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• pp.77-87
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• 1986

구조물의 변형측정에 있어서 Strain gauge, Inclinometer, Dial gauge등을 이용한 방법과 측지학적인 방법들은 기구설치의 어려움과 경제적인 면은 물론 정확도면에서도 많은 문제점을 안고있다. 이에 최근 다방면으로 활용이 증대되고 있는 C. R. P(Close-Range Photogrammetry) 기법을 토목구조물의 변형측정에 적용하여 이를 공선조건으로 해석하였다. 피사체로 현수교모형을 제작하였으며 재하변형측정 실험을 실여, Dial gauge, Precision level, 정밀삼각측양을 통한 측정값과 비교하여 그의 타당성을 제시하였다. 또한 실구조물에 적용시 발생하는 제반문제점들을 고려하기위해 Camera 회전인자 $\omega$,$\psi$ 노출점높이 Z$_{L}$, 기선경사각 $\theta$의 변화를 다양하게 실험하여 그의 특성을 고찰하였다. 실험결과 Dial gauge, 정밀 Level, 정밀 삼각측양으로 측정한 변형양과 C. R. P로 측정한 변형양은 10$\mu\textrm{m}$ 이내의 증차로 상호접근하였으며 X와Z 좌표에 대한 표준오차는 수렴각 약 60$^{\circ}$에서 Y좌표는 수렴각 약 90$^{\circ}$에서 가장 작았으며 Z$_{L}$의 변화는 오차에 별다른 영향을 주지않는다. 또한 $\theta$가 증가함에따라 본 실험조건하에서는 Normal Case에서 30$^{\circ}$까지 Convergent Case에서는 15$^{\circ}$까지 양호한 정도를 보였으며 $\psi$와 $\omega$가 동시에 증가할수록 정도가 급격히 저하되며 특히 Y좌표의 정도에 많은 영향을 미침을 알 수 있었다. 이들 결과로 볼때 C. R. P해석기법은 정도와 경제적인 면에서 각종 구조물의 변형측정에 그 효용이 기대된다.대된다.