라플라스 영역에서의 파동경로 분석과 이에 따른 파형역산의 전략

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 에너지시스템공학부, 2017. 8. 신창수.라플라스 영역 파형역산 알고리즘은 장파장 탄성파 속도 모델 추정 기술로서, 주파수 영역 및 시간 영역 파형역산과 같은 고해상도 속도 모델 추정 기술에 초기 속도 모델을 제공하는 용도로 사용된다. 주파수 영역 및 시간 영역 파형역산은 초기 속도 모델에 대단히 민감하기 때문에, 라플라스 영역 파형역산의 정확성은 전체 속도 모델 추정 과정에 있어서 대단히 중요한 요소이다. 또한 라플라스 파형역산에서 사용되는 라플라스 영역 파동장은 얻는 과정에서 많은 비용을 요구하기 때문에, 기술의 경제성 측면에서 라플라스 파형역산의 수렴속도 및 효율성은 역산 과정의 성패를 가르는 중요한 요소이다. 그러나 기존의 라플라스 파형역산에 대한 연구들에서는 모델 파라미터와 자료간의 관계를 나타내는 파동경로(wavepath)에 대한 고찰이 불충분한 관계로 모델 해상도 및 수렴속도 분석을 수행하는 데 어려움이 있었다. 본 연구는 기존의 연구에서 밝히지 못하였던 라플라스 영역의 파동경로의 성질을 규명하고, 이를 통해 기존의 연구에서 제대로 수행하지 못하였던 라플라스 영역 파형역산에 대한 수렴속도 및 모델 해상도, 그리고 효율성 분석을 수행한다. 먼저 공간 영역에 대한 라플라스 상수라 할 수 있는 감쇠 상수(attenuation constant)라는 개념을 도입함으로써 라플라스 영역의 파동경로가 근사적으로 감쇠 상수 벡터와 공간 벡터의 곱을 지수로 하는 실 지수함수 기저임을 증명한다. 이에 더하여 본 연구는 라플라스 영역의 파동 경로가 큰 조건수를 가지는 실 지수함수인 것을 통해, 빠른 수렴속도를 위해서는 라플라스 영역 파형역산에 가우스뉴턴법을 적용하는 것이 합리적임을 밝힌다. BP 벤치마크 모델의 수치 예제는 이러한 라플라스 영역 파형역산 알고리즘에서 가우스뉴턴법이 가지는 효용성을 증명해준다. 그리고 감쇠 상수 벡터가 라플라스 상수와 파의 입사 각도에 대한 함수임을 증명함으로써, 라플라스 영역 파형역산을 통해 높은 해상도의 모델을 얻기 위해서는 넓은 범위의 입사 각도가 필수적임을 밝힌다. 이러한 모델 해상도와 입사 각도 범위와의 관계는 오프셋-심도비(offset-depth ratio)가 증가함에 따라 모델 해상도가 낮아지는 이유를 설명해주며, 탐사환경에 따른 수평 및 수직 해상도의 변화 역시 예측할 수 있게 한다. 마지막 본 연구는 라플라스 영역 파형역산의 효율성을 향상시키는 방법으로 효율적인 라플라스 상수 선택 전략을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 방법을 통해 선택된 라플라스 상수는 감쇠상수의 범위의 연속성을 유지시킴으로써 모델 해상도를 보장하며, 감쇠상수의 불필요한 중복을 최소화함으로써 효율성을 향상시킨다. 수치 예제로부터 제안된 라플라스 상수 선택 전략이 기존 연구에서 쓰여왔던 등간격으로 라플라스 상수 선택하는 전략에 비해 효율성 및 정확성의 두 가지 측면에서 월등한 결과를 산출해 내는 것을 확인할 수 있다.Laplace-domain waveform inversion (WI) is a technique for estimating long wavelength velocity models. The velocity model, estimated by Laplace-domain WI, is used as an initial velocity model for techniques such as frequency-domain and time-domain waveform inversion. These techniques are then used to develop high resolution velocity models used in subsurface imaging. Since frequency-domain and time-domain waveform inversion are sensitive to the initial velocity model, model resolution of Laplace-domain WI is an important factor in the overall velocity-estimation process. In addition, since the cost for obtaining the wavefield of the Laplace domain is large, it is necessary to improve the convergence rate and efficiency of Laplace-domain WI. Previous Laplace-domain WI studies have shown difficulty in analyzing model resolution and convergence rate due to insufficient understanding of the wavepath and its role in representing the relationship between the model parameters and seismic data. This study investigates the characteristics of the wavepath in the Laplace domain which have not been clarified in previous research. Through this study, we implement convergence rate, model resolution, and efficiency analysis for Laplace-domain inversion. By introducing the attenuation constant, which can be considered a Laplace constant in the spatial domain, we prove that the wavepath of the Laplace domain is a real exponential basis with the product of the attenuation constant vector and the position vector as an exponent. We also prove that the attenuation constant vector is a function of both the Laplace constant and the incident angle. From the numerical example, it can be confirmed that the attenuation constant depends on both the Laplace constant and the incident angle. In addition, this study shows that it is reasonable to apply the Gauss-Newton method to Laplace-domain WI for fast convergence. The wavepath of the Laplace domain is a real exponential function, which has a large condition number. The numerical example of the BP benchmark model demonstrates the effectiveness of the Gauss-Newton method in this Laplace-domain WI algorithm. We also prove that a wide range of incident angles is essential to obtain a high resolution model through Laplace-domain inversion. The relationship between the model resolution and the incident angle range explains why the model resolution decreases as the offset-depth ratio increases. Also, horizontal and vertical resolution changes, depending on the exploration environment, can be predicted. Finally, we propose an efficient Laplace constant selection strategy to improve the efficiency of Laplace domain inversion. The Laplace constants selected through the proposed method improve efficiency by maintaining continuity of the range of attenuation constants and by minimizing unnecessary repetition of attenuation constants. From the numerical example, it can be seen that the proposed Laplace constant selection strategy yields superior results in terms of both efficiency and accuracy, compared with the strategy of choosing Laplace constants at fixed intervals. This applies for both the simple-model and complex-model case, such as the SEG/EAGE salt dome model.Chapter 1 Introduction 1 1.1 Background 1 1.2 Motivation and research objective 6 1.3 Outline 8 Chapter 2 Wavepath in the Laplace domain 10 2.1 Wave equation in the Laplace domain 11 2.2 Logarithmic objective function for Laplace-domain waveform inversion (WI) 13 2.3 Laplace-domain Greens functions for a homogeneous acoustic unbounded medium 17 2.4 Rytov wavepath in the Laplace domain 20 2.5 Vertical components of wavepath in the Laplace domain considering the geometrical spreading effect 24 2.6 Numerical examples 26 Chapter 3 Truncated Gauss-Newton method for Laplace-domain WI 30 3.1 Gauss-Newton method and ill-conditioned problems 31 3.2 Ill-conditioning of the Laplace-domain WI algorithm 35 3.3 Truncated Gauss-Newton method 38 3.4 Stopping criterion 40 3.5 Numerical examples 42 Chapter 4 Resolution analysis for Laplace-domain WI 50 4.1 Relationship between the number of attenuation constants and model resolution 51 4.2 Relationship between the condition number of wavepath and model resolution 53 4.3 Range of the attenuation constants and condition number of data kernel matrix in the Laplace domain 57 4.4 Numerical examples 59 Chapter 5 An efficient strategy for Laplace constant selection 71 5.1 Continuity and redundancy of attenuation constants 72 5.2 An efficient strategy for Laplace constant selection 75 5.3 A modified Laplace constant selection strategy considering the geometrical spreading 78 5.4 Effectiveness of the Laplace constant selection strategy in a 2D or 3D heterogeneous medium 81 5.5 Numerical examples 84 Chapter 6 Discussions & Conclusions 98 Appendix A. Rytov wavepath considering the geometrical spreading 101 Appendix B. Truncated Gauss-Newton method 106 References 110 초 록 119Docto

High-Pressure Phase Behavior of Biodegradable Polymer in Supercritical Solvent Mixtures

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2015. 2. 김화용.지구 온난화와 같은 여러 환경문제로 인해 최근의 연구는 친환경적인 부분에 비중을 두고 진행하는 경우가 많다. 특히, 그런 여러 연구들 중 생분해성 고분자를 이용하여 이산화탄소 배출을 절감하는 것은 환경문제를 완화하는 중요한 한 방법으로 고려되고 있으며 실제로 의약, 자동차 등 각종 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 생분해성 고분자들 중 Poly lactic acid와 Polycaprolactone을 중점적으로 다루고, 이 고분자들을 디클로로메탄과 이산화탄소를 용매로 하여 다양한 온도, 압력, 조성 조건에서의 고압 다성분계 상거동을 가변 부피 실험 장치(VVVC)로 측정하였다. 실제 다수 화학 공정에서 초임계 유체 기술을 접목시킨 생분해성 고분자의 제조 및 정제를 통해 각종 제품이 생산되고 있으나 이 공정들의 최적화된 설계를 위한 열역학적 모델링의 시도가 부족했다. 이 문제를 해소하기 위해, 기존에 발표된 Peng-Robinson 상태방정식과 SAFT가 결합된 형태인 Hybrid 상태방정식을 이용하여 상거동 데이터를 모델링했다. 그리고 회합한다는 근거가 부족한 용매들이 시스템에 포함되어 있는 경우는 용매가 자체적인 회합을 일으킨다는 기존 hybrid 상태방정식의 가정과 대비되기 때문에 그 항을 계산에 고려하지 않는 것이 더 타당하다고 판단했다. 그래서 기존 Hybrid 상태방정식의 회합효과를 제외하는 형태로 계산 방식을 변화시켰다. 또 용매의 순수 파라미터의 경우 물성 데이터를 통해 추산하는 형태로 최적화되었는데 이 과정이 계산 시간을 증가시켰기 때문에 해당 파라미터들을 이 방식이 아닌 TC, PC 등 임계상수를 이용하여 계산하는 식을 활용하여 hybrid 상태방정식에 적용시켰다. 앞서 논의한 방법들을 적용하여 본 연구의 실험데이터들을 사용하여 계산한 결과 기존 결과와 큰 차이를 보이지 않았으며 계산 시간이 많이 단축되는 개선효과를 얻을 수 있었다.국문 요약..................................................................ⅰ 목차.........................................................................ⅲ 그림 목차..................................................................v 표 목차.....................................................................viii 1. 서론......................................................................1 1.1 개관.....................................................................1 1.1.1 생분해성 고분자의 상평형.....................................1 1.1.2 연구 목적 및 범위................................................3 2. 생분해성 고분자 다성분계 시스템 상평형 측정..............5 2.1 실험.....................................................................5 2.1.1 실험 장치 및 실험 과정.........................................5 2.1.2 단량체 + 초임계 이산화탄소 2성분계 시스템.............9 2.1.2.1 재료........................................................9 2.1.2.2 결과 및 고찰.....................................................9 2.1.3 생분해성 고분자가 포함된 3성분계 시스템................27 2.1.3.1 재료................................................................27 2.1.3.2 결과 및 고찰.....................................................27 3. 고분자 – 이산화탄소 시스템의 상태방정식 계산 및 개선..57 3.1 선행 연구 검토.......................................................57 3.1.1. 고분자 시스템의 상평형 계산........................57 3.2 The Hybrid Equation of State...................................61 3.2.1. The Hybrid Equation of State modification.....78 3.2.2. Modified Hybrid EOS의 계산 결과 및 고찰..............83 4. 결론 및 향후 과제...................................................102 5. 참고 문헌..............................................................105 Abstract...................................................................108Docto

Correlation Analysis of Elementary School Students' Scientific Conception, Intelligence and Attitude to Science

The latest researchs show that students have their own preconceptions about scientific phenomena or theory before they learn about it in school. The preconceptions exert a great influence on the teaching and learning science. The purpose of this study is to find out the effect of intelligence and attitude to science on elementary school student's scientific conception. For this study, 200 elementary school students were sampled from 4th and 6th grade. Data were obtained by IQ test and the questionnaires on scientific conception and attitude toward science. The result was analyzed by t-test, Correlation and ANOVA in the statistical packages SPSS/PC^(+). The major findings of this study are as follows: 1. The mean score of scientific conception of elementary school students was 12.89. The mean score of attitude to science was 247.29. The mean score of intelligence was 109.93. 2. The correlation coefficient between scientific conception and intelligence(r=.5098) was relativly high(p<.001). The correlation coefficient between attitude to science and scientific conception(r=.2364) was low(p<. 001). 3. Significant difference on science conception was found among grade levels (p<. 001). Significant difference on science conception was not found between sex (p>.05). 4. The subjects were divided into 4 groups by intelligence and attitude toward science. these 4 groups show the significant difference(P<.0l) in the scientific conception. The groups of high intelligence showed high scientific conception.;대개의 사람들이 생각하듯이 학생들은 교실로 들어올 때 백지 상태가 아니며 자신의 경험이나 환경적 요인, 인지적 요인들에 의해 나름대로 선개념을 형성하고 있다. 과학적인 개념과 비과학적인 개념을 모두 포함하는 이런 선개념은 학생들의 과학 학습에 매우 큰 영향을 끼치며 생각처럼 쉽게 변모하지 않는다. 따라서 학생들이 올바른 선개념을 형성하게 하는것이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 국민학생들이 올바른 과학 개념을 갖는데 지능, 과학과 관련된 태도가 어떤 영향을 끼치는지 알고자 하는 것이며, 그결과 올바른 과학 개념을 형성하기 위해 필요한 수업 전략의 개발과 국민 학생의 과학 개념 형성 과정을 이해하는 기초 자료를 얻는데 있다. 연구 대상은 서울시내 국민학교 4,6학년 200명을 대상으로 국민학교 과학 개념을 추출한 자유 응답형 질문지를 작성해 이를 지필 검사로 조사 분석하였고 TOSRA로 과학과 관련된 태도 검사를 하였으며, 지능검사를 위해 코리안 테스팅 센터에서 발행한 '일반 지능 검사'를 사용하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 국민학생들의 지능수준은 평균이 109.93으로 높은 편이었으나 과학과 관련된 태도는 평균 247.29(만점은 350, 최저점은 70)이며 과학 개념 점수는 12.89(만점은 32점, 최저점은 0점)로 낮은 편이었다. 2. 국민 학생들의 과학 개념은 과학과 관련된 태도와는 .2364(p<.001)의 낮은 상관을 보이며 지능과는 .5098(p<.001)로 비교적 놓은 상관을 보였다. 3. 국민학생들의 과학 개념은 성별에 따라 별 차이를 보이지 않았으나 (P > .05) 학년이 올라갈수록 과학 개념 형성 비율이 높아졌다(p<.001). 4. 지능과 과학과 관련된 태도점수의 상, 중, 하에 따라 분류한 4그룹간(지능이 上이며 해도도 上인 그룹, 지능이 下이며 태도도 下인 그룹, 지능이 上이며 태도가 下인 그룹, 지능이 下이며-태도가 上인 그룹)에는 과학 개념 수준에 유의미한 차이가 있었다(p<.01) 지능, 과학과 관련된 대도가 모두 높은 그룹이 가장 높은 과학 개념 수준을 보였다(개념 점수 평균=16.90). 지능, 과학과 관련된 태도가 모두 낮은 그룹이 가장 낮은 과학 개념 수준을 보였다(개념 점수 평균=9.19). 지능이 높고 과학과 관련된 태도가 낮은 그룹(개념 점수 평균=14.85)이 지능이 낮고 과학과 관련된 태도가 높은 그룹(개념 점수 평균=11.52)보다 높은 과학 개념 수준을 보였다.논문개요 = ⅶ Ⅰ. 서론 = 1 A. 연구의 필요성 및 목적 = 1 B. 연구문제 = 3 C. 연구 제한점 = 3 D. 용어의 정의 = 4 Ⅱ. 이론적 배경 = 6 A. 개념의 본질 = 6 B. 개념 형성과 개념 학습 모형 = 8 C. 오개념의 기원 = 14 D. 과학적 태도의 정의 및 측정도구 = 18 E. 지능의 정의 및 이론 = 19 F. 선행 연구 = 22 Ⅲ. 연구 방법 및 절차 = 24 A. 조사대상 = 24 B. 조사도구 및 절차 = 25 C. 자료처리 = 32 Ⅳ. 결과 및 논의 = 33 A. 전체 학생들의 지능지수, 과학과 관련된 태도, 과학개념의 형성수준 = 33 B. 지능, 과학과 관련된 태도, 과학 개념간의 상관관계 = 34 C. 과학 개념에는 성차나 학년차가 있는가? = 34 D. 과학과 관련된 태도와 지능 수준에 따른 4그룹간의 과학개념 성취수준의 비교 = 35 Ⅴ. 결론 및 제언 = 38 A. 결론 = 38 B. 제언 = 40 참고문헌 = 41 부록 = 47 부록1. 과학과 관련된 태도조사 설문지 = 47 부록2. 과학 개념 검사 문항지 = 53 Abstract = 5

상품 페미니즘에서의 성 정체성 구축에 관하여 : 여성 전용 채널인 온스타일(Onstyle) 사례연구

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :언론정보학과,2008. 8.Maste

(A) study of government's crisis communication - Comparison analysis of COVID-19 and MERS response

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 과학저널리즘대학원프로그램, 2020.8,[iii, 52 p. :]전 세계적 위기가 지속적으로 발생하는 상황에서 정부의 위기 커뮤니케이션은 그 어느 때보다 중요한 논의의 영역이 되고 있다. 본 연구는 메르스와 코로나19에 대응하는 정부의 위기 커뮤니케이션 방식을 시기별, 항목별 주제로 비교 분석했다. 메르스 사태에서 지적된 문제점들이 코로나19 대응에서 실제로 개선되었는지를 살펴보고 상시적 위기와 재난 시대를 대비할 수 있는 선제적 전략수립에 대해 논의하고자 한다. 메르스 사태와 코로나 사태는 신종 감염병으로 인한 국가적 위기라는 공통점이 있어 위기 커뮤니케이션 방식의 변화를 살펴볼 수 있는 좋은 비교군이 될 수 있다. 이 연구논문은 2020년 1월 3일부터 5월 31일까지 질병관리본부에서 배포한 보도자료에 대해 언어 네트워크 분석을 실시하였고, 미국 질병통제예방센터(CDC)의 위기 커뮤니케이션 원칙을 활용하여 두 시기 정부의 대응의 특징을 비교 분석하였다. 코로나19 대응에서 신속한 위기 판단, 국민들과의 공감대 형성, 민간과의 정보교류 등과 같은 변화를 도출하였으며, 기술 활용성의 증대가 위기 커뮤니케이션의 새로운 논의의 영역이 될 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 국가적 위기상황을 횡적으로 분석했다는 점에서 향후 위기 커뮤니케이션의 전략을 도출하는데 함의를 가진다.한국과학기술원 :과학저널리즘대학원프로그램

고자장 MRI에서 CEST와 T1rho 영상 구현

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 협동과정 방사선응용생명과학전공, 2014. 8. 김현진.서론: 관절의 장애를 가지는 관절염은 공공 보건에서 큰 어려움으로 여겨진다. 이런 관절염의 초기 증세로서 관절안의 glycosaminoglycan (GAG) 양이 감소되는 것이 보고되었다. 이런 GAG와 같은 고분자는 TE가 매우 짧고 일반적인 MR 영상 기법으로는 발견하기 어렵다. 생체 내에서 GAG와 같은 고분자 량의 변화를 관찰하기 위하여, T1rho 맵과 gagCEST는 직접 또는 간접적인 관절 성분 측정 MR 영상 기법이다. 방법: gagCEST와 T1rho 펄스 시퀀스 실험은 팬텀과 동물 생체 실험으로 실시했다. gagCEST의 경우 다양한 주파수의 포화 펄스로 CEST z-spectrum과 MTRasym을 계산하였다. T1rho의 경우는 일반적인 FSE 펄스 시퀀스 앞 부분에 스핀 고정 펄스를 연결하였다. 이 스핀 고정 부분의 시간(TSL : spin lock time)을 10, 30, 50, 70, 100, 120 ms으로 바꿔서 돼지 관절, 생체 랫 무릎 관절 영상을 얻었다. 이렇게 얻은 영상으로 T1rho 맵 영상을 구했다. 결과: gagCEST의 경우 돼지 관절 팬텀과 생체 랫 무릎 관절 모두 MTRasym = 1.0 ppm일 경우 가장 높은 값을 나타냈다. gagCEST의 정량화는 이 CEST 스펙트럼이 1.0 ppm일 때를 기반으로 한다. 그리고 T1rho 영상의 경우 일반적인 T1 강조영상, T2 강조영상보다 관절 부위의 신호 대 잡음비 (SNR : signal to noise ratio)가 더 높고, T1rho 맵 영상을 통해서 고분자의 정량화를 분명히 보여준다. 결론: gagCEST와 T1rho 펄스 시퀀스는 일반적은 MRI 영상 기법으로는 분석하기 어려운 생체 내 고분자를 영상화 하기 위해 만들어진 방법이다. 본 연구를 통해서, 돼지 관절 팬텀과 랫의 생체 내 무릎 관절을 CEST와 T1rho 영상 기법을 이용하여 실험을 수행했다. 그리고 실험 결과를 통하여, 고자장 (9.4T) MRI에서 gagCEST와 T1rho 기법을 이용하여 의미 있는 관절 영상을 얻었다. 추후 알츠하이머병, 암과 같은 다른 고분자 영역 질병에도 적용할 수 있는 가능성을 확인했다.Introduction: Rheumatoid arthritis (RA) is a public health problem that involves the disorder of articular cartilage. It has been reported that the loss of glycosaminoglycan (GAG) in cartilage is a signal of early RA onset. The macromolecules such as GAGs have much shorter TE and are not able to be identified using conventional MR Imaging techniques. In order to monitor GAGs concentration change in vivo, novel quantitative techniques such as T1rho mapping, gagCEST provide direct and indirect assessments of cartilage composition. Methods: With the purpose of setting up the CEST sequences, phantom and in-vivo scans were performed. The MR signals under saturation pulse at different frequencies were fit into a smooth CEST z-spectrum and MTR asymmetry curve were calculated. A pulse sequence consisting of T1rho-prepped, FSE image acquisition. Multiple TSL(spin lock time10, 30, 50, 70, 100, 120 ms) were used to construct a T1rho relaxation map in the both phantom(a swine patella ex-vivo) and male wistar rat in the knee joint in-vivo. Results: High MTRasym (1.0 ppm) values reflect the GAGs contents in both swine patella phantom and cartilage in rat knee in-vivo. The quantitation of gagCEST MRI is based on the asymmetry in the CEST spectrum curve around 1.0 ppm and its reference frequency -1.0 ppm. The experiments attempt to explain how molecular properties of model tissue systems influence proton relaxation in the rotating frame and how they may be employed to generate useful contrast in images. The experiments will emphasize quantitative measurements of spin-lattice relaxation in the rotating frame. Conclusions: CEST MRI and T1rho image as a molecular imaging technique was developed to detect the in-vivo MMs protons, which cannot be assessed by the traditional MRI methods. In this study, CEST and T1rho MRI was performed in swine patella phantoms and rats in-vivo to set up the MR imaging procedures and test its performance in finding macromolecules. Based on these preliminary results, we can get meaningful 9.4T gagCEST and T1rho cartilage images. And the ability of other MMs zones potential remains such as Alzheimers disease, and tumors.Abstract i Contents iv List of tables and figures v List of Abbreviations viii Introduction 1 Material and Methods 4 Results 17 Discussion 27 Conclusion 31 References 32 Abstract in Korean 35Maste

계통연계형 태양광 PCS

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A Business Process Ontology Definition Language and Personalized Knowledge Delivery System

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Parallel operation technique for the stand-alone photovoltaic inverter

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