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사실적 연기 시뮬레이션을 위한 Semi-Lagrange 방법에서의 이류항 계산방법 개선
박수완,장문희,김은주,유관우,Park, Su-Wan,Chang, Mun-Hee,Ki, Eun-Ju,Ryu, Kwan-Woo 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지 A Vol.14 No.4
자연 현상에서 나타나는 연기나 난류의 움직임을 사실적으로 시뮬레이션하기 위해서는 Navier-Stokes 방정식을 사용할 수 있다. 이 방정식을 이용한 구현은 방대한 연산량과 계산의 복잡성으로 인하여 실시간 시뮬레이션이 어렵다. 실시간 처리를 위해서는 Navier-Stokes 방정식의 관사 형태를 사용하는 것이 일반적이다. 유체 시뮬레이션의 이류(advect) 과정을 근사화하기 위해, Semi-Lagrangian 방법을 이용하면, 연기 시뮬레이션의 경우는 시간이 지남에 따라 밀도가 현저히 줄어들고, 소규모의 소용돌이(small-scale vorticity) 현상 등을 표현하기가 어렵다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 이류항(advection term)을 계산하는 새로운 수치해석 방법을 제안한다. 이 방법에서는 이류항의 값을 구할 때, 격자(grid) 중심의 현재 속도에 비례하는 임계영역을 격자 주변에 선정하고, 임계영역 내에 있는 격자들 중에서 현재 격자의 위치로 이류하는 속도를 가진 격자를 추적하여, 그 격자에서의 속도를 현재 격자의 이류속도 벡터로 사용한다. 이는 밀도와 소용돌이 현상의 수치적 소실을 줄여서, 사실성을 높이면서도, 실시간 처리가 가능하다. 본 논문에서는 GPU 구현을 통해 벡터 연산 등의 효율성을 높임으로써, 제안하는 방법의 실시간이 가능함을 보인다. In the field of computer graphics, Navier-Stokes equations would be used for realistic simulations of smokes and currents. However, implementations derived from these equations are hard to achieve for real-time simulations, mainly due to its massive and complex calculations. Thus, there have been various attempts to approximate these equations for real-time simulation of smokes and others. When the advection terms of the equations are approximated by the Semi-Lagrange methods, the fluid density can be rapidly reduced and small-scale vorticity phenomena are easy to be missed, mainly due to the numerical losses over time. In this paper, we propose an improved numerical method to approximately calculate the advection terms, and thus eliminate these problems. To calculate the advection terms, our method starts to set critical regions around the target grid points. Then, among the grid points in a specific critical region, we search for a grid point which will be advected to the target grid point, and use the velocity of this grid point as its advection vector. This method would reduce the numerical losses in the calculation of densities and vorticity phenomena, and finally can implement more realistic smoke simulations. We also improve the overall efficiency of vector calculations and related operations through GPU-based implementation techniques, and thus finally achieve the real-time simulation.
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귀농인의 정주만족도 영향요인에 관한 연구- 경상북도를 중심으로 -
박관우(Park, Kwan Woo),이춘원(Lee, Choon Won) 대한부동산학회 2019 大韓不動産學會誌 Vol.37 No.1
최근 베이비붐 세대 은퇴, 도시 내 일자리 부족, 경기침체 등으로 귀농현상이 증가하고 있다. 농촌지역은 귀농인의 지속적인 유입으로 다양한 주민공동체가 발생하고 있으며, 새로운 문화가 형성되고 있다. 이러한 현상은 지역사회를 변화시키는 데 주요 원인으로 나타나고 있으며 귀농인의 성공적인 정착을 위한 연구가 필요한 시점이다. 본 연구는 경상북도 귀농인을 중심으로 인적 특성, 경제적 특성, 주거환경 특성, 이주 특성, 정책적 특성을 반영하여 정주만족도 영향요인을 실증 분석하였다. 분석결과는 귀농인의 자연환경에 대한 인식, 이웃과의 관계에 대한 인식, 커뮤니티 활동에 대한 인식, 소득총액 등이 정주만족도를 상승시키는 데 주요 영향요인으로 나타났다. 귀농인의 정주만족도에 대한 정책적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 자연환경에 대한 인식은 농촌 이미지 제고를 위하여 무분별한 난개발을 방지하고, 자연 그대로의 모습을 보존해야 한다. 둘째, 이웃과의 관계와 커뮤니티 활동에 대한 인식은 귀농인의 자발적인 참여를 유도할 수 있도록 마을공동체 지원 및 원주민과의 교류프로그램을 신설하여 소통을 확대할 필요가 있다. 셋째, 귀농인의 금전적 지원은 경제적 상황 및 영농형태 등을 구분하여 보다 실효성이 높은 지원정책을 수립해야 한다. Recently, the number of people returning to farming is increasing due to retirement of baby boomers, lack of jobs and the economic recession. A diverse community of residents is being formed in rural areas due to the continued influx of returning farmers, and the new culture is being formed. This phenomenon is seen as a major cause of community change. The detailed research is needed to ensure successful settlement of returning farmers. This study was empirically analyzed influence factors of residential settlement satisfaction by reflecting human, economic, residential environment, migration, and policy characteristics focused on returning farmers in Gyeongsangbukdo. The analysis results showed that awareness of natural environment, awareness of relationship with their neighbors, awareness of community activities, and total income are main factors that contribute to increase in residential settlement satisfaction. The policy implications for residential settlement satisfaction of returning farmers are as follows. The first, awareness of natural environment should prevent reckless development in order to enhance the rural image and preserve original appearance. The second, awareness of relationships with neighbors and community activities needs to expand communication by establishing exchange programs with the natives and supporting the community and supporting the local community in order to induce voluntary participation by the returning farmers.
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박관우 ( Park Kwan Woo ) 호남고고학회 2024 湖南考古學報 Vol.76 No.-
이 글은 한반도 중서남부지역의 77개 유적에서 확인된 130점의 마한토기 ‘외파수발’을 분석하여 정의, 형식 분류, 시기 구분, 성격과 기능, 변천을 살펴보았다. 외파수발의 속성 분석을 통해 구연부(Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ)와 동체부(A, B, C) 형태에서 유의한 상관관계를 파악하였고 기타 속성으로 파수, 저부, 문양, 기고를 검토하여 ⅠAa, ⅠAb, ⅠCa, ⅠCb, ⅡA, ⅡB, ⅢA, ⅢB로 총 8개의 형식을 분류하였다. 다음으로 외파수발의 성격을 살펴본 결과 외파수발은 대부분 마한의 취락과 분묘에서 출토되는 마한 토기임을 알 수 있었다. 4∼5세기에는 금강 유역의 백제계 분묘에서 외파수발이 일부 확인되는데 이러한 유적들은 대부분 재지계 유물과 공반되고 외파수발의 형식에서 이전 시기의 것들과 이어지는 양상이 나타나기 때문에 마한계 문화 전통이 지속된 것으로 추정된다. 다음으로 외파수발의 기능을 검토하였다. 첫째, 공동식기였을 가능성이다. 마을 구성원이 모여서 식사를 할 때 소금, 간장, 식초, 젓갈 등의 양념류를 외파수발에 담아서 조금씩 덜어서 사용한 것으로 추정된다. 둘째, 취사기였을 가능성이다. 그을린 자국이 나타나거나 시루와 결합된 상태로 출토되는 등 외파수발 안의 내용물을 간단히 데우는 흔적이 일부 확인되었으나 유기물탄착흔이 거의 확인되지 않기 때문에 취사기의 가능성은 희박하다고 판단된다. 셋째, 의례용기였을 가능성이다. 축제나 제사가 있을 때 술과 같은 음료를 데워서 분배했을 것으로도 추정된다. 마지막으로 외파수발의 변천 과정을 3단계로 살펴보았다. Ⅰ기(1세기 후엽∼3세기 전엽)는 호남지역 남해안을 따라 ⅠAa형이 등장하는 시기이다. 해남 군곡리 패총 유적에서 다량 출토되었으며 남해안을 따라 해안가에 가깝게 입지한 생활유구에서 주로 확인된다. Ⅱ기(3세기 중엽∼4세기 중후엽)는 ⅠAa형이 소멸하고 ⅠAb, ⅠCa, ⅡA, ⅡB, ⅢA형으로 다양해지는 시기이다. 이 시기에는 생활유구뿐만 아니라, 분묘유구에서도 나타나기 시작하며 해안가와 강을 따라 내륙으로 외파수발이 확산되고 급증한다. Ⅲ기(4세기 후엽∼5세기 후엽)에 이르면 ⅠAb, ⅠCa형이 소멸하고 ⅡA, ⅡB, ⅢA형이 지속되며 ⅠCb형과 ⅢB형이 등장한다. 영산강 유역에서는 영산강 유역 양식이 성립됨에 따라 외파수발이 점차 사라지고, 금강 유역에서는 백제계 묘제에서 마한 외파수발의 문화전통이 지속되는 양상이 일부 확인된다. 마한토기 외파수발은 5세기 후엽을 끝으로 거의 소멸되는 것으로 파악된다. This paper analyzed 130 pieces of Mahan pottery ‘Wepasuval’ identified from 77 archaeological sites in the southwestern region of the Korean Peninsula and examined the definition, formal classification, period distinction, characteristics, functions, and transition. By analyzing Wepasuval's attributes, significant correlations were identified in the shape of the rim (Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ) and the body (A, B, C). For other attributes, it reviewed handle, bottom, patterns, and height, deriving a total of eight different forms: ⅠAa, ⅠAb, ⅠCa, ⅠCb, ⅡA, ⅡB, ⅢA, and ⅢB. Next, the study examined the characteristics of Wepasuval and found that it was mostly Mahan pottery excavated from Mahan settlements and tombs. In the 4th and 5th centuries, some Wepasuval were identified in Baekje tombs in the Geumgang River basin, most of which were associated with the Mahan indigenous group's relics. Since the forms of Wepasuval were shown to have continued from those of the previous period, it is presumed that the Mahan cultural traditions continued. Next, the study analyzed the functions of Wepasuval and determined the possibility that it was communal tableware. It is presumed that when village members gathered to eat, they used Wepasuval to put small portions of condiments such as salt, soy sauce, vinegar, and salted fish. Second, it is possible that Wepasuval was used as a cooker. Some traces of simply heating the contents inside Wepasuval were confirmed, such as blackened marks or unearthing combined with Siru. However, almost no traces of organic matter found indicate a very slim possibility of Wepasuval's use as a cooker. Third, it is possible that Wepasuval was used as a ritual vessel. Liquid such as alcohol could have been heated and poured into it and distributed during village festivals or ancestral rites. Next, the study examined the changes of Wepasuval in three stages. In Period I(late 1st century to early 3rd century), type IAa appeared along the southern coast of the Honam region. It was excavated in large quantities from the shell heap site in Gungok-ri, Haenam, and is mainly found in living remains located close to the coast along the southern coast. During Period Ⅱ(mid-3rd century to mid-late 4th century), IAa disappeared, and types diversified into IAb, ICa, ⅡA, ⅡB, and ⅢA. Wepasuval began to appear not only in living remains but also in tombs, spreading and increasing rapidly along the coast and rivers. By Period Ⅲ(late 4th century to late 5th century), types IAb and ICa disappeared, types ⅡA, ⅡB, and ⅢA continued, and types ICb and ⅢB appeared. Wepasuval gradually disappeared as the style of the Yeongsan River basin was established, and some cultural traditions of Mahan Wepasuval were confirmed to be continuing in the Baekje-based grave sites in the Geum River basin. Mahan Wepasuval is understood to existence presumed to have nearly ceased by the end of the late 5th century.
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실시간 헬리콥터 시뮬레이션을 위한 회전 깃의 역학적 모델
박수완,유관우,김은주,백낙훈,Park, Su-Wan,Ryu, Kwan-Woo,Kim, Eun-Ju,Baek, Nak-Hoon 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지 A Vol.14 No.5
물리 기반의 헬리콥터 시뮬레이션은 항공학, 항공역학 등의 분야에서 많이 연구되어 오고 있으나, 복잡한 수식, 많은 계산량 등으로 인해 사실성과 속도를 동시에 추구하는 컴퓨터 그래픽스 분야에는 적용하기 어려웠다. 본 논문에서는 컴퓨터 그래픽스 분야에 적용할 수 있도록 구현하기 쉽고, 실시간 헬리콥터 시뮬레이션을 가능하게 하는 헬리콥터 회전 깃(rotor blades)의 역학적 모델을 제안한다. 헬리콥터는 회전 깃과 공기의 충돌로 발생한 힘을 통해 운동하는데, 이는 유체와 강체가 충돌해서 발생하는 충돌력으로 설명할 수 있다. 이를 근거로 근사화한 회전 깃의 역학적 모델을 도입하면, 기존의 강체 시뮬레이션 방법으로 유체와 강체가 충돌하는 헬리콥터의 움직임을 실시간 시뮬레이션 할 수 있다. 본 논문에서는 실시간 계산이 가능하도록 뉴턴의 양력 계산법을 응용하여 회전 깃의 움직임으로 발생하는 힘을 구한다. 본 논문이 제안하는 방법에 따라 구현된 프로토타입 시스템은 실제와 유사한 헬리콥터 시뮬레이션을 실시간에 처리할 수 있음을 보였다. Physically-based researches on simulating helicopter motions have been achieved in the field of aeronautics, aerodynamics and others. These results, however, have not been appled in the computer graphics area, mainly due to their complex equations and heavy computations. In this paper, we propose a dynamics model of helicopter rotor blades, which would be easy to implement, and suitable for real-time simulations of helicopters in the computer graphics area. Helicopters fly by the forces due to the collisions between air and rotor blades. These forces can be interpreted as the impulsive forces between the fluid and the rigid body. Based on these impulsive forces, we propose an approximated dynamics model of rotor blades, and it enables us to simulate the helicopter motions using existing rigid body simulation methods. We compute forces due to the movement of rotor blades according to the Newton's method, to achieve its real-time computations. Our prototype implementation shows real-time aerial navigation of helicopters, which are murk similar to the realistic motions.
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