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병렬 연산을 이용한 방출 단층 영상의 재구성 속도향상 기초연구 (Preliminary Study on the Enhancement of Reconstruction Speed for Emission Computed Tomography Using Parallel Processing)

  • 박민재;이재성;김수미;강지연;이동수;박광석
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.443-450
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    • 2009
  • 목적: 기존의 영상 재구성은 간소화된 투사 물리 모델을 사용하고 있다. 하지만 3D 재구성과 같은 실제적인 물리 모델은 시간이 많이 걸려서 임상에서 모든 데이터에 적용하기 힘들고, 복잡한 물리모델을 설명하기 위해 큰 메모리를 사용하면 한대의 일반적인 재구성 머신으로는 불가능하다. 개인 컴퓨터들에서도 큰 규모의 기술을 가능하게 하기위해, 병렬 연산을 이용한 빠른 재구성의 현실적인 분산메모리 모델을 제시한다. 대상 및 방법: 실제로 구현하는 가능성을 보기 위해 가상 컴퓨터들을 이용하여 선행 연구를 진행하였고, 다양한 가능성을 테스트하기 위해 상용서비스를 하고 있는 슈퍼컴퓨터(Tachyon)에서 성능 테스트를 하였다. 가장 많이 사용되는 2D 투사 영상과 실제적인 물리 모델인 3D 응답라인을 이용한 기댓값 최대화 알고리즘을 테스트하였다. 스터디 중 특정 반복횟수 이후에 속도가 최대 6배까지 느려지는 현상이 발견되어 컴파일러 최적화를 통해 병렬 효율의 극대화를 꾀하였다. 결과: Linux에서 MPICH와 NFS를 이용하여, 여러 컴퓨터에서 하나의 프로그램으로 분산 연산이 가능하였다. 병렬 연산을 했을 때 동일한 반복 연산에서 재구성된 영상간의 차이가 실수의 유효숫자(6bit) 정도임을 확인하였다. 2배의 연상장치를 사용했을 때 1.96배의 좋은 병렬화 효율을 보여주었다. 반복 연산 횟수가 증가함에 따라 느려지는 현상은 SSE를 이용한 Vectorization 방법을 사용했을 때 해결할 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통해 일반 컴퓨터들을 이용한 현실적인 병렬 컴퓨터 시스템을 구성하여, 작은 메모리의 단일 일반 컴퓨터로는 불가능한 간단화 할 수 없는 복잡한 물리 과정도 영상 재구성 방법에 사용 가능하게 되었다.

H.264/AVC 비트스트림으로부터 썸네일 추출 시 효율적인 오차 보상 방법 (An Efficient Error Compensation Method for Thumbnail Extraction in H.264/AVC Bitstreams)

  • 윤명근;이여송;손채봉;박호종;안창범;오승준
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.622-635
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    • 2008
  • 최근에 H.264/AVC 표준을 이용하는 HDTV, IPTV와 같은 고화질 멀티미디어 서비스가 증가하고 있다. 이러한 고화질의 멀티미디어 서비스를 편리하게 이용하기 위해 축소 영상을 이용한 기술이 요구 된다. 그러나 H.264/AVC는 인트라 예측을 사용하기 때문에 종래 표준에 적용되던 주파수 공간에서 축소 영상을 추출하는 방법을 적용할 수 없다. 따라서 H.264/AVC 인트라 프레임으로부터 축소 영상을 주파수 공간에서 추출할 수 있는 방법이 제안되었다. 그러나 인트라 예측의 반올림 오차와 정수연산과 부동소수점 연산 사이에서의 불일치 문제로 인하여 썸네일의 화질을 저하시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 비트스트림으로부터의 썸네일 추출법에 대한 보상 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 썸네일 추출 시 발생하는 오차에 대하여 분석하고, 통계적 모델을 통해 보상값을 제시한다. 실험결과를 통해 D1급 또는 HD급 영상에서 썸네일 영상의 화질을 효과적으로 보상함을 확인할 수 있으며, 속도 저하는 무시할 수 있다.

대용량 공간 데이터를 위한 병렬 처리 기법 (A Parallel Processing Technique for Large Spatial Data)

  • 박승현;오병우
    • Spatial Information Research
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    • 제23권2호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 그래픽 처리 장치(GPU)는 내부에 대량의 산술 논리 연산 장치(ALU)를 보유하고 있다. 대량의 ALU는 병렬 처리를 위해 이용될 수 있으므로, GPU는 효율적인 데이터 처리를 제공한다. 공간 데이터를 지도상에 표현하기 위하여 지리학적 좌표가 필요하다. 좌표들은 측지경도와 측지위도의 형태로 저장된다. 데카르트 좌표계로 구성된 지도를 표현하기 위하여 측지경도와 측지위도는 국제 횡단 메르카토르 좌표계(UTM)로 전환돼야 한다. 좌표계 변환 과정과 변환된 좌표를 화면상에 표현하기 위한 렌더링 과정은 복잡한 부동 소수점 계산이 필요하다. 본 논문에서는 성능 향상을 위해 GPU를 활용한 좌표변환 과정과 렌더링 과정을 병렬적으로 처리하는 기법을 제안한다. 대용량 공간 데이터는 파일로 디스크 내에 저장된다. 대용량 공간 데이터를 효율적으로 처리하기 위하여 공간 데이터 파일들을 하나의 대용량 파일로 병합하고 Memory Mapped File 기법을 활용하여 파일에 접근하는 기법을 제안한다. 본 논문에서는 TIGER/Line 데이터를 활용하여 747,302,971개의 점으로 구성된 공간 데이터의 좌표 변환 및 렌더링 처리 과정을 GPU를 활용하여 병렬로 수행하는 연구를 진행한다. CPU를 이용하여 좌표변환 과정 결과와 렌더링 처리 과정 결과를 비교하여 속도 향상 정도에 대한 결과를 제시한다.

HEVC 부호화기를 위한 효율적인 적응적 루프 필터 설계 (An Efficient Adaptive Loop Filter Design for HEVC Encoder)

  • 신승용;박승용;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.295-298
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    • 2014
  • 본 논문에서는 필터 계수 추출을 위한 HEVC 적응적 루프 필터(ALF, Adaptive Loop Filter)의 효율적인 설계를 제안한다. ALF는 필터 계수를 추출하기 위해 $10{\times}10$ 행렬의 촐레스키 분해를 반복적으로 수행한다. ALF의 촐레스키 분해는 루트 연산 및 나눗셈 연산 등 하드웨어로 설계하기 어려운 연산들로 구성되어 있고, LCU($64{\times}64$) 한 개당 최대 30비트의 큰 값들을 소수점 단위로 연산하기 때문에 많은 연산량과 수행 시간을 필요로 한다. 본 논문에서 제안한 하드웨어 구조는 멀티플렉서와 뺄셈기, 비교기 등을 이용하여 촐레스키 분해에 사용되는 루트 연산을 구현하였다. 또한, 촐레스키 분해의 특징적인 연산 과정들을 파이프라인 구조로 설계함으로써 효율적이면서 적은 연산량을 갖는 하드웨어 구조로 구현하였다. 구현한 하드웨어는 Xilinx ISE 14.3 Vertex-6 XC6VCX240T FPGA 디바이스를 사용하여 설계하였으며, 최대 동작 주파수 150MHz에서 4K UHD($4096{\times}2160$) 영상을 초당 40프레임으로 실시간 처리할 수 있다.

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산지계류에 설치된 계상구조물이 어류의 이동에 미치는 영향: 버들치를 중심으로 (Influence on the Movement of Fish by the Installation of Structures in Mountain Streams: Focused on Chinese Minnow)

  • 마호섭;박재현
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권2호
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    • pp.224-232
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    • 2019
  • 산지계류에서 다양한 계상공작물의 설치에 따른 어류의 상부 및 하부로의 이동상태를 조사하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 콘크리트 박스공과 같은 개방형 구조물의 경우 강우의 영향으로 유량이 늘어나는 시기에는 낙차의 높이가 줄어드는 효과가 발생하여 버들치와 같은 유영성 어류들은 상부에서 하류로의 이동과 하부에서 상부로 소상하는데 비교적 양호하였다. 또한, 1 m 미만의 돌낙차공, 돌바닥막이 등 횡단 계상구조물은 상부에서 방사한 버들치의 개체가 하부에서 재 포획되어 구조물 상부에서 하부로의 이동은 가능하였으나, 유량이 많은 장마 직후에도 하부에서 상부로의 소상은 어려운 것으로 나타났다. 특히, 3 m 이상의 사방댐 등 횡단 사방공작물도 댐의 하단부에 물빼기 구멍의 수가 적거나 어류를 위한 소통 공간이 없는 경우는 유량이 많아도 버들치의 이동에 제한을 받고 있는 것으로 나타났다. 버들치는 활발하게 행동은 하지만 계상구조물의 유형 및 구조적인 특성에 따라 이동에 제한을 받고 있다. 산지 계류에서 구조물을 설치할 때에는 구조물의 종류, 높이 및 어류서식 상태와 평소 계류에 물이 있는 지를 고려하여 어류가 소통할 수 있도록 가능한 높이를 낮추거나 개방형의 구조물을 적절하게 설치할 필요성이 있다.

판소리사를 잠류·부상의 반복 싸이클로 보는 새로운 관점과 영상매체 시대 재매개화를 통한 실전판소리의 부상 가능성 - 실전판소리 <옹고집전>과 영화 <광해>를 통해 (A New Viewpoint Drowned Repetitive Cycle of Flow vs Float Regulating History of Pansory and Floating Possibility of Lost Pansori in Age of Image Media)

  • 권도경
    • 비교문화연구
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    • 제42권
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    • pp.165-203
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    • 2016
  • 본 연구는 판소리 전승사를 보는 기존 관점을 재고하고 판소리 실전 문제에 대한 새로운 규정을 제시하기 위해 시도되었다. 실전 7가는 정상적 삶의 감각이 부재하고 성격적 결함을 갖고 있는 인물들의 부정성을 풍자하는데 그치고, 새로운 시대가 지향해야 할 새로운 가치의 담지자를 창출하지 못하여 전승에서 탈락했다고 규정되어 왔다. 그러나 본 연구는 실전 판소리가 전승 5가에 비해 상대적으로 시대적 요구에 부응하지 못했던 근대이행기를 넘어, 판소리 미학의 양식적 계승과 지속이라는 측면에서 판소리사 전개의 편폭을 현대로 확장해 본 결과 다른 결론을 내리게 되었다. 상기 이유가 현 시점에서는 비단 실전 7가에만 해당되지 않는, 판소리 12가 직면한 총체적인 차원의 문제라는 사실이다. 실전 7가에게 내려졌던 문학사적 평가 잣대를 전승 5가에도 적용한다면, 전승 5가도 현 시대의 예술문화사에서 실패한 것이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 판소리사를 전승 5가와 실전 7가의 역사적 성공과 실패가 결합된 구조물로 보는 기존 관점을 부상과 잠류(潛流)의 반복적인 교체 싸이클로 대체하는 새로운 시각을 제시하였다. 이 관점에 따라 본 연구는 현재의 판소리사 전체와 전근대 시기의 실전 7가를 잠류의 상태로 규정하였다. 20세기 이후의 실전 7가가 쇠퇴의 단계를 밟아나간 것이 아니라 새로운 질적 가능성을 모색하는 단계에 있었던 것으로 파악한 것이다. 이러한 새로운 이론을 현대 매체 시대에 실전 판소리 <옹고집전>을 재생산한 영화 <광해>의 존재양상을 통해 시론적으로 검토해보고자 했다.

드론을 이용한 홍수기 유량측정방법 개발(I) - 항공사진측량 기법 적용 (Development of flow measurement method using drones in flood season (I) - aerial photogrammetry technique)

  • 이태희;임혁진;윤성학;강종완
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권12호
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    • pp.1049-1057
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    • 2020
  • 본 연구는 드론을 이용하여 홍수기 하천에서의 유량측정방법 개발을 위해 수행하였다. 홍수기 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 하천공사 등의 문제로 매년 모든 지점에서 유량 측정을 실시하지 못하는 어려움이 있다. 특히 태풍 등 큰 호우사상 발생 시 수위-유량관계 변화 검토가 필요하지만 앞에서 언급한 문제 등으로 인하여 측정에 어려움이 있다. 이런 문제점을 개선하기 위해 최소 인력이 단시간 간편하게 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 항공사진측량 개념으로 접근하여 의정부시(신곡교) 지점과 영동군(영동제2교) 지점 하도 주변에 확인 가능한 위치에 지상기준점(GCP, Ground Control Points) 4개점을 선점하고 VRS DGPS 장비를 이용하여 좌표측량을 수행하였다. 드론을 일정높이의 정지상태(Hovering)에서 하도 내 수 표면을 카메라의 인터벌 기능으로 3초 간격 정사영상을 촬영하였다. 정사 촬영된 항공사진의 좌표계를 평면지각좌표계인 GRS80 TM좌표계로 정의한 후 GCP 좌표를 활용하여 보다 정밀하게 정사보정을 실시하였다. 수표면에 유하하는 부유물의 3초 간격 위치를 X, Y좌표 분석을 통해 이동거리를 평균유속으로 산정하고 유하경로에 따른 통수단면적을 적용하여 유량을 산정하였다. 따라서 항공사진측량 기법을 적용하여 홍수기에 드론을 이용한 유량측정방법에 대한 적용성을 확인하였다.

포스트 코로나 시대에 드라이브 스루 카페를 활용한 도시공원 디자인 제안 (A Proposal of Urban Park Design Using DT Cafe in Post-COVID Era)

  • 길수연;신해민;최주현;김유선
    • 한국화예디자인학연구
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    • 제45호
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    • pp.31-46
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    • 2021
  • 본 연구에서는 포스트코로나 시대의 방역을 위한 사회적 거리두기는 유지하되, 그 이전의 삶을 향유할 수 있는 공간을 재탄생 시켜야 한다는 목적을 가지고 드라이브 스루를 활용한 도시공간 디자인 뉴노멀 계획안을 제시하고자 하였다. 유동인구가 높고 드라이브 스루가 가능한 공간이 있는 곳으로 올림픽공원을 대상으로 카페와 오륜기를 상징하는 5공간의 공원을 디자인한 결과는 다음과 같았다. 올림픽의 오륜기의 색인 파랑, 노랑, 검정, 초록, 빨강을 이용해 카페의 이름인 CUPPY(Cup+Coffee)에 하나씩 입혀 카페 로고를 표현했다. 올림픽의 5대륙(Europe, Asia, Africa, Oceania, America)을 나누어 5개의 공간으로 공원 안이 구성되어 있으며, 드라이빙 루트도 5개의 공간에 맞춰 오륜기 모양으로 구성하였다. 포스트코로나 시대를 살아가기 위한 여러 분야에서의 변화와 적응이 필요하게 되었다. 그 시대마다의 뉴노멀은 달랐고 달라야만 했던 것 같이 코로나 사태 이후의 도시공원 디자인의 뉴노멀을 제시할 수 있는 연구로 도시공원 디자인에 좋은 예시가 될 것으로 기대하며 더 다양한 환경에 적용한 계속적인 제안과 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Analyzing the Factors of Gentrification After Gradual Everyday Recovery

  • Yoon-Ah Song;Jeongeun Song;ZoonKy Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.175-186
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    • 2023
  • 본 연구는 단계적 일상회복 이후 상권 회복세와 함께 임대료가 급상승한 시점에 주목하여 젠트리피케이션 분석 모형을 구축하고 그 특징을 살펴보는 것이 목적이다. 최근 국내에서는 팬데믹 이후 거리두기의 영향으로 대규모 상권보다는 소규모 상권이 형성되었다. 바로 핫플레이스라고 알려진 골목상권이다. 핫플레이스는 다양한 미디어와 사회관계망서비스를 통해 집객효과를 누리며 인기를 끌고 있다. 그에 따라 유동인구가 증가하면서 상권이 활성화 되고 임대료가 급상승하는 현상이 발생하고 있다. 하지만 소상공인의 경우 임대료 급상승은 매출 증가로도 감당하지 못해 해당 지역을 이탈하는 젠트리피케이션 현상으로 이어질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 상권이 다시 활성화되면서 임대료가 급상승하는 시점을 찾아 그 이전과 이후를 분석하고자 한다. 먼저 젠트리피케이션에 관련하여 언급되는 토픽을 탐색하기 위해 텍스트 데이터를 수집한 후 LDA 토픽 모델링을 실시한다. 이를 참고하여 상권 단위로 데이터를 수집하고 젠트리피케이션 분석 모형을 구축한 다음 특징을 분석한다. 팬데믹으로 상권이 침체된 이후 재활성화 되고 있는 시점에 본 모형을 통한 젠트리피케이션 분석이 소상공인 정책에 기여할 수 있기를 바란다.

사질토에 근입된 말뚝지지 전면기초의 기초판 연성률에 따른 거동 분석 (Effects of Raft Flexibility on the Behavior of Piled Raft Foundations in Sandy Soil)

  • 송수민;신종영;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.5-16
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    • 2023
  • 본 연구는 기초판의 연성률이 말뚝지지 전면기초에 미치는 영향을 해석적 연구와 수치해석으로 분석했다. 기초판의 연성률(KR)과 선단지지 조건에 따른 말뚝과 기초판의 하중 분담률을 분석했다. 각각의 말뚝과 전체적인 응답은 3차원 유한 요소 해석법을 사용하여 분석했다. 본 연구에서 수직 하중이 증가하고 기초판의 연성률이 감소함에 따라 말뚝지지 전면기초의 하중분담비(αpr)가 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 경향은 선단지지 말뚝을 사용하는 것보다 마찰말뚝을 사용하는 경우에 더 뚜렷하게 나타났다. 또한, 연성 기초판의 경우, 하중조건에 따른 말뚝 위치별 축력 분포경향은 큰 차이를 보이지 않았으나, 강성 기초판의 경우, 하중조건에 따라 외곽에 위치한 말뚝 두부 축력이 증가하는 경향을 보였다. 기초판의 침하는 연성 기초판 조건이 강성 기초판보다 더 크게 나타났으며, 이로 인해 연성 기초판 조건에서 하중분담비가 감소하는 것으로 나타났다.