복부 MRI 검사에서 높은 수준의 병렬기법을 적용 시 영상의 질을 떨어뜨리는 둘러겹침인공물을 빈번히 생성한다. 이것 은 구조물이 겹쳐서 나타나는 현상으로 복부 인체 구조상 양쪽 팔이 맞닿아 있어서 FOV를 벗어난 양쪽 팔이 영상의 반대 방향 인공물을 발생하는 문제를 초래한다. 이러한 제한점으로 복부 MRI 검사에서는 두경부 및 근골격 검사 부위와 비교하 여 낮은 수준의 병렬기법을 적용하여 검사 시간을 증가시키는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 팔을 위로 올리는 자세를 활용하여 환자의 간단한 자세의 변화를 통하여 병렬기법을 극대화하여 검사 시간을 최소화하면서 영상의 인공물을 제거하 는 데 목적을 두었다. T2, T1 강조 영상을 관상면으로 획득하였다. 연구의 재현성을 높이기 위하여 작은 팬텀을 나란히 놓고(팔 내리는 자세), 한번은 작은 팬텀을 제거하고 영상을 (팔 올리는 자세) 각각 병렬기법인 SENSE 가속인자를 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0까지 10번씩 획득한 후 영상의 불균일도를 측정하였다. 팬텀으로 확인하기 어려운 인체 부위 의 영상을 확인하기 위하여 정상인 자원자 1명을 대상으로 팬텀 연구와 같은 매개변수 조건으로 영상을 획득하였다. SENSE 가속인자가 높아질수록 팔을 올리는 자세에서 영상의 불균일도가 낮게 측정이 되었고 통계학적으로 유의하게 나타 났다. 본 연구는 간단한 자세 변화만으로 병렬기법을 극대화하며 영상획득 시간 단축 및 인공물을 개선방안을 제시하는 데 의의가 있다.

목 적 : 신호대 잡음비는 자기공명영상 장치의 성능과 영상의 질을 평가하기 위한 객관적인 정보를 제공하는 중요한 척도이며 이를 측정하기 위한 많은 방법들이 제안되고 있다. 그 중 두 영역 측정방법은 측정방법이 간단하고 시간이 짧기 때문에 가장 흔히 사용되고 있다. 본 연구에서는 다중채널코일과 병렬영상기법 적용 시 두 영역측정방법에 의해 산출된 신호대 잡음비의 정확성에 대해 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 장비는 Philips 3.0T MRI(Achieva, Philips medical system, Netherlands)과 transmit receive head coil, SENSE 8 channel head coil을 사용하였으며 MR sequence는 spin echo T1, T2 강조영상을 사용하여 축상면으로 ACR phantom 영상을 획득하였다. Transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법, AAPM, NEMA, Philips에서 제안한 측정방법, 다중채널코일과 병렬영상기법 적용 시 두 영역 측정방법의 신호대 잡음비 측정 조건에 따라 T1, T2 강조영상을 각각 30번씩 획득하였으며 Image J를 사용하여 각 영상의 동일한 위치에서 ROI 크기를 10 mm2으로 하여 신호대 잡음비를 측정하였다. 결 과 : T1 강조영상의 경우 AAPM에서 제안한 방법이 가장 균일한 신호대 잡음비를 나타내었으며 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법과 NEMA는 10% 내외의 상대 표준 편차를 가짐으로써 균질한 값을 보였다. 하지만 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법을 적용한 두 영역 측정방법의 경우 20% 이상의 상대 표준 편차를 보여 각 실험마다 신호대 잡음비의 큰 차이를 나타내었고 NEMA와 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법에 비해 신호대 잡음비를 측정한 각각의 영역에서 차이를 나타내었다. T2 강조영상의 경우 transmit receive head coil을 사용한 두 영역 측정방법, AAPM, NEMA, Philips 모두 10% 내외의 상대 표준 편차를 가져 균일한 SNR을 나타내었지만 다중채널코일과 병렬영상기법을 적용한 두 영역측정방법의 경우 20% 이상의 상대 표준 편차를 보여 신호대 잡음비의 차이를 나타내었다. 결 론 : 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법 적용 시 잡음의 공간적, 통계적 분포에 영향을 미치기 때문에 두 영역 측정방법으로 산출한 신호대 잡음비는 정확성이 감소하게 된다. 따라서 다중 채널 코일과 병렬 영상 기법을 적용한 영상에서 좀 더 정확한 신호대 잡음비를 산출하기 위해 AAPM, NEMA, Philips에서 제안되는 방법을 이용해야 한다.

본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할 기법을 바탕으로 한 병렬해석의 정확도 분석이 수행된다. Tak 등(2013)에 의해 제안된 이 방법에서 분할된 하위도메인들은 서로 중첩되지 않으며 계면요소(interfacial element)라 불리는 가상연결유한요소를 통해 서로 간의 관계가 결정된다. 이 접근법의 주요 장점은 영역 분할시 floating 도메인에서 발생할 수 있는 특이강성행렬(singular stiffness matrix)을 계면요소의 결합을 이용하여 가역행렬(invertible matrix)로 변환할 수 있다는 것과 기존의 FETI법에 비하여 해석시간과 스토리지(storage) 사용을 줄일 수 있다는 것이다. 반면에 3개 이상의 하위도메인들이 한 점에서 연결되는 경우를 의미하는 cross point에서는 해석의 정확도가 저하되는 경향이 나타났다. 따라서 본 논문에서는 새로운 비중첩 영역 분할기법에 대해 다양한 영역분할의 경우에 따라 발생하는 하나의 cross point에 접촉하는 하위도메인의 개수에 따른 정확도 분석이 수행되고 정확도가 저하되는 원인분석 및 대책이 논의된다.

GPU는 메모리 대역폭이 연산 속도를 결정하는 병목 지점이 된다. 즉, GPU 프로그래밍 시에는 불규칙적인 메모리 액세스나 다중 스레드들 사이에서의 서로 다른 명령 실행 분기가 발생하면 속도가 크게 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 게임 엔진 충돌 처리용으로 사용되는 kd-tree와 같은 적응형 탐색(adaptive traverse) 기법은, 불규칙적인 메모리 액세스 및 서로 다른 명령 분기로 인해 지금까지 GPU 구조에 적합하지 않은 것으로 인식되어 왔다. 그러나 최근 NVIDIA의 Fermi 아키텍처의 등장과 함께 CPU에서처럼 GPU 다중 프로세서에도 캐시 메모리가 적용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 새로운 GPU 아키텍처의 장점을 활용해서 충돌 처리 시간을 크게 줄일 수 있는 GPU 기반 kd-tree를 제안한다. 제안하는 GPU 기반 병렬 kd-tree는 체크 지점 65536 개에서 최근접 삼각형까지의 거리를 찾는 작업이 Fermi 아키텍처(캐시 적용) 기반에서 단일 코어 CPU 기반 kd-tree에 비해 평균 백 만 배 이상(1.0x106) 빨라졌으며, 이전 세대 Tesla 아키텍처(캐시 미적용) 기반 병렬 kd-tree에 비해서도 약 50 배 가까이 빠른 속도를 보였다.

구조물이 점점 더 커짐에 따라 그들을 분석하고 설계하는 것이 더 복잡해지고 더 많은 시간이 요구된다. 현재 사용되는 단일 프로세서를 가진 컴퓨터는 그와 같은 구조물을 해석하기에 효율적이지 못하다고 여겨진다. 이 논문에서는 거대규모의 구조물을 분석하기 위하여 컴포넌트 모우드법(CMM)과 메시지전달 시스템(MPI)을 이용함으로써 표준 병렬기법과 고도로 효율적이고 이식성 있는 프로그램을 새로 개발하였다. 이 연구에서는 구조물의 동적 해석을 위해 병렬처리기법을 지닌 컴퓨터 프로그램이 제시되고 새로 개발된 프로그램이 신뢰도를 갖고 있다는 것이 입증된다. 또한 이 프로그램은 상업용 프로그램보다 훨씬 처리속도가 빠르고 병렬처리 컴퓨터에서도 사용될 수 있다는 것을 보여준다.

본 연구에서는 분산 메모리환경 병렬프로그래밍 모델의 표준인 MPI (Message Passing Interface) 기법과 침수해석 모형인 DHM(Diffusion Hydrodynamic Model) 모형을 연계하여 침수모형을 병렬화하고 기존의 기법으로 복잡하고 장시간의 계산시간을 요구하였던 계산에 대해 향상된 계산 성능을 구현하고자 하였다. 개발된 모형을 다양한 침수 시나리오를 바탕으로 가상유역과 실제유역에 대하여 코어 개수별로 모의함으로써 제내지 침수에 따른 침수범위 및 침수위의 추정, 및 계산시간 단축 효과를 입증 하고 병렬기법에 대한 홍수해석 분야의 적용성을 입증하고자 하였다. 본 연구에서 개발된 모형의 검증을 위하여 2차원 가상 제내지 및 실제 침수 사례에 대하여 적용하였고, 적용결과 동일한 정확도를 기준으로 계산시간 면에서 단일 코어와 비교하여 멀티코어를 사용한 경우 약 41~48%의 개선효과가 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 병렬해석 기법을 이용한 침수해석 모형은 멀티코어를 적용하여 짧은 계산시간으로 침수심, 침수구역, 홍수파 전달속도 등이 계산 가능하여, 실제 홍수 발생 시 침수지역에서의 신속한 예측 및 대처, 홍수위험지도 구축 등에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

지금까지 분포형 모형은 개념적 모형에 비해 운동역학적인 이론에 근거하여 물의 흐름을 수치해석으로 추적해 나가기 때문에 많은 컴퓨터 메모리용량이 요구되고 계산수행시간이 상대적으로 오래 걸리는 단점이 있었다. 그래서 분포형모형의 적용은 주로 소유역에 국한되어 적용되어왔으며, 대유역에 적용하기 위해서는 격자의 해상도를 낮추거나 소유역 적용과 동일한 해상도에서는 계산 시간이 많이 소요되어 실무적용을 어렵게 하는 요인이 되어왔다. 이에 대해 본 연구에서는 MPI

본 논문에서는 최근 경향의 3D 그래픽 프로세서 아키텍처를 분석하여 모바일 환경에 적합한 프로세서 및 명령어 형식을 제시한다. 또한 모바일 환경에서의 3D 그래픽스 표준안인 OpenGL ES 2.0 명세에 따르는 컴파일 방식을 바탕으로 온/오프라인 방식의 세이더 프로그램 컴파일 구조 및 방법을 제시하고, 모바일 환경에 적합성을 고려한 다중 명령어 기반의 코드 생성 방법과 새로운 ILP(Instruction-Level Parallelism) 최적화 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 컴파일 구조 및 기법을 통하여 생성된 세이더 명령어는 동일한 코어 클럭을 가지는 프로세서에서 단일 명령어 기반 코드보다 약 1.5~2배 빠른 연산 처리결과를 보여준다.

In this study, an optimization technique was developed from the application of allocation rule. The results obtained from the water supply analysis and reliability indices analysis of Andong dam and Imha dam which are consist of parallel reservoir system are summarized as the followings; Allocation rule(C) is effective technique at the parallel reservoir system because results of the water supply analysis, storage analysis and reliability indices analysis is calculated reasonable results. Also, reliability indices analysis results are not sufficient occurrence based reliability or quantity based reliability. Thus reliability indices analysis are need as occurrence based reliability, quantity based reliability vulnerability, resilience, average water supply deficits and average storage. And water supply condition is better varying water supply condition than constant water supply condition.