• Title/Summary/Keyword: inversion target

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콘크리트 구조의 재료 물성 재구성을 위한 전기 임피던스 단층촬영 기법 (Electrical Impedance Tomography for Material Profile Reconstruction of Concrete Structures)

  • 정봉구;김보영;강준원;황진하
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.249-256
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    • 2019
  • 이 논문은 재료의 전기 전도도 분포를 재구성하는 전기임피던스 단층이미지 기법(electrical impedance tomography; EIT)을 제시한다. 이 문제는 구조물 표면의 전극에서 측정된 전위와 계산된 전위의 차를 최소화하여 전기 전도도의 공간적 분포를 재구성하는 최적화 문제로 정의된다. 전류 입력 시 전위를 구하는 정해석 문제의 수학적 모델로서 완전전극모델(complete electrode model; CEM)을 사용하였다. 완전전극모델은 전기 포텐셜에 대한 라플라스 방정식과 전류 입력에 따른 경계조건들로 구성되는 경계값 문제이다. 완전전극모델 해의 정확성을 검증하기 위하여 유한요소법을 이용해 구한 원형 구조물의 전위해와 Technology Computer Aided Design(TCAD) 소프트웨어를 사용해 얻은 결과를 비교하였다. 완전전극모델의 지배방정식과 경계조건을 구속조건으로 하는 최적화 문제를 라그랑주 승수법(lagrange multiplier method)을 이용해 비구속 최적화 문제로 전환하고 라그랑지안의 1차 최적화 조건으로부터 전극에서의 전위 차를 최소화하는 최적의 전기전도도 분포를 도출하였다. 원형 균일영역의 전기 전도도 분포를 재구성하는 역해석 예제를 통해 완전전극모델 기반 EIT 프레임워크의 적용성을 검토하였다.

포항지역 지열 개발을 위한 3 차원 자기지전류 탐사 (Three-dimensional magnetotelluric surveys for geothermal development in Pohang, Korea)

  • 이태종;송윤호;내전이홍
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권1호
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    • pp.89-97
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    • 2007
  • 포항 저온 지열개발 지역에서 지하구조 규명 및 파쇄대 탐지를 목적으로 3 차원 자기지전류 (MT)탐사를 실시하였다. 현장에서 약 480 km 떨어진 일본 큐슈 지역에 원거리 기준점을 설치하여 양질의 자료를 획득하였다. 대상지역이 바다에 인접한 관계로 바다의 효과를 고려한 3 차원 모델링과 역산을 수행하여 측정된 MT 탐사자료에 포함된 바다효과를 고찰하였다. 그 결과 포항지역에 인접한 바다는 해안선으로부터의 거리에 따라 $1\;Hz{\sim}0.2\;Hz$ 이하의 주파수대에 주로 영향을 미치며, 특히 영일만에 인접한 남동쪽의 측점들이 바다의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다. 약 2km 심도 이하의 천부에서는 인접한 바다를 3 차원 역산에 포함시킨 경우와 그렇지 않은 경우가 매우 비슷한 결과를 보였으나, 이보다 심부의 경우는 바다를 포함시키지 않은 3 차원 역산에서 대상지역의 남동쪽에 저비저항 구조가 나타나는데 이는 인접 바다의 영향이 투영되어 나타난 것으로 보인다. 시추 결과 및 역산에 의한 전기비저항 구조를 비교한 결과 대상지역의 지하를 크게 다섯 개의 층으로 구분할 수 있었다. 즉: 1) 10 ohm-m 이하의 전기비저항을 보이는 반고결이암층이 대상지역 북쪽에서는 지표로부터 약 300 m, 남쪽에서는 약 600 m 의 두께로 분포하고; 2) 이암층 내에 수십 ohm-m의 전기비저항을 보이는 화산력응회암 및 조면현무암이 교대로 나타나며; 3) 수백 ohm-m의 전기비저항을 갖는 유문암이 약 400 m 의 두께로; 4) 이후 약 1.5 km 까지는 약 100 ohm-m 의 전기비저항을 보이는 사암 및 이암층이 분포하며; 5) 약 3 km 심도에서 저비저항 구조가 나타나는데 이 층에 대해서는 추가적인 지질학적, 지구물리학적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.

Spin and shape analysis for the Mars-crossing asteroid 2078 Nanking

  • Choi, Jung-Yong;Kim, Myung-Jin;Choi, Young-Jun;Yoon, Tae Seog
    • 천문학회보
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    • 제40권1호
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    • pp.85.2-86
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    • 2015
  • The YORP effect is non-gravitational force that changes the spin-status of asteroid. So far this effect has been directly detected only from the Near-Earth asteroids (Taylor et al. 2007; Lowry et al. 2007, 2014; Breiter et al. 2011; Durech et al. 2008, 2012). Pravec at el. 2008 found the evidences for changing spin rate of small asteroids (3 - 15 km) by the YORP effect in the Main-Belt and Mars-crossing asteroids. The Mars-crossing asteroids (1.3 < q < 1.66 AU) are objects that cross orbit of the Mars. The Mars-crossing asteroids are regarded as one of the main sources for the Near-Earth asteroids. We expect that rotation of Mars-crossing asteroids would be influenced by the YORP effect. We try to search observational evidence of the YORP effect for the Mars-crossing asteroid. Our target 2078 Nanking is a population of the Mars-crossing asteroid. First light-curve of 2078 Nanking was obtained from Mohamed et al. 1994, and Warner et al. 2015 recently published new observational data. We observed this asteroid on 26th Nov. 2014 and 17th Jan. 2015 using SOAO (Sobaeksan Optical Astronomy Observatory) 0.61 m telescope with 4K CCD. Using light-curve inversion method (Kaasalainen & Torppa 2001; Kaasalainen et al. 2001), we try to determine the pole orientation and shape model of this asteroid based on the combination of our light-curve and literature photometric data. Knowing spin parameters, such as rotational period and spin axis, are essential for studying the YORP effect. In this presentation, we provide some preliminary results of our recent study: light-curve and processing of shape modeling of 2078 Nanking. We plan to find observational clue for the YORP effect on the Mars-crossing asteroids.

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SPA 대응 기법을 적용한 이진체 위의 타원곡선 스칼라곱셈기의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of Elliptic Curve Scalar Multiplier over GF(2n) with Simple Power Analysis Countermeasure)

  • 김현익;정석원;윤중철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.73-84
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    • 2004
  • 본 논문에서는 하드웨어 상에 구현된 암호 프리미티브의 안전성을 위협할 수 있는 부채널 공격의 하나인 단순 전력 분석 (Simple Power Analysis)에 대응하는 알고리즘을 제안하고 이를 하드웨어로 구현하고자 한다. 제시하는 알고리즘은 기존에 알려진 대응 알고리즘보다 스칼라 곱셈 방법이 보다 효율적인 장점이 있다. 기존의 대응 알고리즘은 연산의 종속성 때문에 하드웨어의 장점인 병렬 처리 기법을 효율적으로 적용하기 어려운 단점이 존재한다. 이러한 단점을 보완코자 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 동작 성능의 저하를 최소화하기 위해 역원 계산 시간 동안 곱셈 및 제곱 연산을 수행할 수 있도록 구성하였다. 또한 하드웨어 기술 언어인 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)로 제안 알고리즘을 구현하여 성능 검증을 수행하였으며 이의 활용을 모색하였다. 하드웨어 합성은 Syplify pro7.0을 사용하였으며, 타겟 칩 Xillinx VirtexE XCV2000EFG1156을 대상으로 하였을 때 전체 등가 게이트는 60,608게이트, 최대 동작 주파수는 약 30Mhz로 산출되었다. 본 논문에서 제시한 스칼라 곱셈기는 전자 서명(Digital Signature), 암호화(Encryption) 및 복호화(Decryption), 키 교환(Key Exchange)등의 핵심 연산으로 사용될 수 있을 것으로 보이며, 자원 제약이 심한 Embedded-Micom 환경에 적용하였을 경우, 단순 전력 분석에 안전하면서 효율적인 연산 기능을 제공할 수 있을 것으로 보인다.

1차원 유한요소망 연속기법을 이용한 시간영역 탄성파의 역해석 (Time-domain Elastic Full-waveform Inversion Using One-dimensional Mesh Continuation Scheme)

  • 강준원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.213-221
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    • 2013
  • 이 논문에서는 반무한 고체영역의 표면에서 측정한 변위응답의 시간이력으로부터 유한요소망 연속기법을 이용해 탄성파 속도의 공간적 분포를 추정하는 역해석 문제를 소개한다. 반무한 영역에서의 역해석을 위해서는 해석 대상이 되는 유한영역의 경계에서 파동의 반사가 일어나지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해 유한영역의 경계면에 perfectly-matchedlayers(PMLs)라는 수치적 파동흡수층을 도입하였고, PML을 경계로 하는 유한영역에서 역해석 문제를 정의하였다. 이 문제를 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제로 표현하였으며, 라그랑주 승수법에 기초한 비구속 최적화 기법에 의해 탄성파속도의 최적 분포를 결정하였다. 해의 정확도와 수렴성을 높이기 위해 유한요소망 연속기법을 도입하여 점진적으로 밀도가 증가하는 유한요소망에 대해 연속적으로 역해석을 수행하였다. 1차원 예제들을 통해 유한요소망 연속기법을 이용한 역해석으로부터 탄성파속도의 분포를 정확히 추정할 수 있음을 확인하였으며, 측정 응답에 노이즈가 존재하는 경우에도 제안한 역해석 기법은 목표 탄성파속도 분포에 근사한 결과를 도출하였다.

호주 Century 아연 광산에서의 MT 탐사 (MT surveys near Century Zinc Mine, NW Queensland, Australia)

  • 이태종;이성곤;송윤호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권4호
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    • pp.345-352
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    • 2007
  • 호주 Century 광산 주변에서 2차원 MT 탐사를 수행하였다. 현장으로부터 약 80 km 떨어진 Gregory Downs(RR_GREG)에 원거리 기준점을 설치, 운영하고 이 자료를 이용하여 양질의 탐사자료의 획득이 가능하였다. 이와 동시에 현장으로부터 약 6,400 km 떨어진 일본 Esashi (RR_ESS)에서 측정된 수평 자기장 자료를 이용하여 원거리 기준 자료처리를 수행한 결과 자기장의 coherency가 낮아 원거리 기준점 자료로 사용하기에는 적합하지 않았다. Century 광산의 주변에서 수행된 측선 탐사자료의 2차원 및 3차원 역산 결과 연구지역의 전반적인 심부 지질구조를 잘 나타내었으며, 탐사의 주된 목표인 Termite Range Fault는 측선의 북쪽에 나타나는 저비저항층과 남쪽에 나타나는 고비저항층의 경계면을 이루면서 북동쪽으로 약간 경사진 것으로 해석되었다.

실시간으로 적응빔형성 및 신호처리를 수행하는 평면능동위상배열 레이더 시스템 개발 (Development of the Planar Active Phased Array Radar System with Real-time Adaptive Beamforming and Signal Processing)

  • 김관성;이민준;정창식;염동진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.812-819
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    • 2012
  • Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

Spin and 3D shape model of Mars-crossing asteroid (2078) Nanking

  • Kim, Dong-Heun;Choi, Jung-Yong;Kim, Myung-Jin;Lee, Hee-Jae;Moon, Hong-Kyu;Choi, Yong-Jun;Kim, Yonggi
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.80.1-80.1
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    • 2019
  • Photometric investigations of asteroids allow us to determine their rotation states and shape models (Apostolovska et al. 2014). Our main target, asteroid (2078) Nanking's perihelion distance (q) is 1.480 AU, which belongs to the Mars-crossing asteroid (1.3 < q < 1.66 AU). Mars-crossing asteroids are objects that cross the orbit of Mars and regarded as one of the primary sources of near-Earth asteroids due to the unstable nature of their orbits. We present the analysis of the spin parameters and 3D shape model of (2078) Nanking. We conducted Cousins_R-band time-series photometry of this asteroid from November 26, 2014 to January 17, 2015 at the Sobaeksan Optical Astronomy Observatory (SOAO) and for 25 nights from March to April 2016 using the Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet) to reconstruct its physical model with our dense photometric datasets. Using the lightcurve inversion method (Kaasalainen & Torppa 2001; Kaasalainen et al. 2001), we determine the pole orientation and shape model of this object based on our lightcurves along with the archival data obtained from the literatures. We derived rotational period of 6.461 h, the preliminary ecliptic longitude (${\lambda}_p$) and latitude (${\beta}_p$) of its pole as ${\lambda}_p{\sim}8^{\circ}$ and ${\beta}_p{\sim}-52^{\circ}$ which indicates a retrograde rotation of the body. From the apparent W UMa-shaped lightcurve and its location in the rotation frequency-amplitude plot of Sheppard and Jewitt (2004), we suspect the contact binary nature of the body (Choi 2016).

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Near-Infrared Photopolarimetry of Large Main Belt Asteroid - (4) Vesta

  • Bach, Yoonsoo P.;Ishiguro, Masateru;Takahashi, Jun;Naito, Hiroyuki;Kwon, Jungmi;Kuroda, Daisuke
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.45.1-45.1
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    • 2021
  • The polarization degree as a function of phase angle (the Sun-target-observer's angle), so-called the polarimetric phase curves (PPC), have provided priceless information on asteroids' albedos since B. Lyot (1929). Succeeding experimental works in 1970s have confirmed the Umow law: There is a universal and strong correlation between the albedo and the PPC slope (slope of the tangential line at the zero of the PPC at phase angle ~ 20 degrees). Experiments in 1990s (ref [1]), on the other hand, have demonstrated that the negative branch of PPC is dependent on the size parameter (X ~ π * particle-size / wavelength), especially when X <~5. The change in particle size changed the minimum polarization degree, location of the minimum, and the width of the negative branch (called the inversion angle). From polarimetry[2] and spectroscopy[3], large asteroids are expected to be covered with fine (<~ 10 ㎛ size) particles due to the gravity. The size parameters are X ~ 30 at the optical wavelength (λ ~ 0.5 ㎛) and X ~ 10 in near-infrared (J, H, Ks bands; λ ~ 1.2-2.2 ㎛), if the representative particle size of 5 ㎛ is considered. Accordingly, the near-infrared polarimetry has a great potential to validate the idea in ref[1]. We conducted near-infrared photopolarimetry of the large asteroid (4) Vesta using the Nishiharima Infrared Camera (NIC) at Nishi-Harima Astronomical Observatory (NHAO). NIC allows simultaneous polarimetric measurements in J, H, and Ks bands, and thus the change of PPC is obtained for three different size parameters. As a result, we found a signature of the change in the negative branch in the PPC of asteroid (4) Vesta. We will introduce our observation and the results and give an interpretation of the regolith on Vesta.

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천부 굴절법 탄성파 탐사 자료의 정보정 (Statics corrections for shallow seismic refraction data)

  • Palmer Derecke;Nikrouz Ramin;Spyrou Andreur
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제8권1호
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    • pp.7-17
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    • 2005
  • 천부 탄성파 굴절법 탐사를 이용하여 굴절이 발생하는 지층의 속도를 산출하는 것은 ill-posed 문제이다. 계산된 시간 변수들에서의 작은 변화들이 이로부터 산출된 속도들에 커다란 수평적 변화를 가져올 수 있으며 이는 종종 역산 알고리듬의 인위적인 오차를 유발한다. 이러한 인위적인 오차들은 모델링을 통해 인지되거나 보정되지 않는다. 그러므로 만약 모델에 근거한 역산을 통해 정밀한 지하 굴절 모델을 얻고자 한다면 정확한 초기 모델이 필요하다. 탄성파속도에서 인위적인 오차의 원인은 일반적으로 불규칙한 굴절면에 있다. 대부분의 경우에 GRM 방법을 이용하면 불규칙한 굴절면을 다룰 수 있고 굴절면의 정밀한 초기 모델을 만들 수 있다. 하지만 지표에 매우 가까운 극천부 지역 또한 불규칙하다면 GRM 방법의 효능은 감소하고 풍화대 보정이 필요하다. 천부 불균질대에 대한 일반적인 보정방법들은 수평적 확장이 제한된 극천부지역의 불균질대의 경우 효과적이지 못하다. 이럴 경우 GRM 평활화 통계적 방법(Smoothing Statics Method; SSM)이 지층의 속도를 좀 더 정확하게 평가할 수 있는 간단하고 실용적인 방법이다. GRM SSM 방법은 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들로부터 실제 XY 값을 가지고 얻어진 시간-심도값들의 평균값을 빼줌으로써 평활화 정보정을 수행한다. 심도가 깊어질수록 시간-심도값들이 XY 값에 따라 크게 변하지 않으므로 이들의 평균값은 최적값과 훨씬 더 같아진다. 그러나 극천부의 불균질대에 대해 시간-심도값들은 XY 값들이 증가함에 따라 수평적으로 이동하고 평균화 과정을 통해 대폭 감소한다. 결과적으로, XY값들에 대해 평균화된 시간-심도단면도는 천부의 불균질대에 대한 보정에 효과적이다. 또한 제로 XY 값을 가지고 계산된 시간-심도값들은 천부 불균질대의 영향과 대상 굴절면에 대한 시간-심도값들의 합으로 주어지므로 그들의 차는 정보정을 위해 주시로부터 빼주어야 할 대략적인 값들을 제공한다. GRM SSM 방법은 결정론적인 풍화대에 대한 보정법이라기 보다는 평활화 과정이다. 이 방법은 수평적으로 확장이 매우 제한된 천부 불균질대에 대해 가장 효과적이다. 모델과 현장 적용 결과들을 통해 GRM SSM 방법을 이용하여 불규칙한 굴절면을 가진 지층들에 대해 좀 더 신뢰할 수 있는 정밀한 탄성파 속도를 산출할 수 있음을 보여주고 있다.