목 적: 여러 개의 렌즈로 구성된 광학시스템에 대한 유용한 분석 도구로서 행렬전달식의 가능성을 확인 하고, 이를 이용하여 사람 눈을 포함한 복합 광학계를 분석하였다. 대상과 방법: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계 및 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식 과 행렬전달식으로 각각의 굴절력을 계산하고 그 결과를 비교분석하였다. 결 과: 가우스 결상방정식과 행렬전달식의 결과로 굴스트란드 정식모형안에서 각막굴절력은 각각 43.05D, 43.10D였고, 수정체굴절력은 19.50D, 19.50D, 전체 광학계굴절력에서는 동일하게 59.05D으로 계 산되었다. 본 연구에서 적용한 근시성 난시안인 환자의 경우, 가우스 결상방정식의 수직정점초점거리와 수평 정점초점거리는 각각 24.85 mm, 25.15 mm이며 행렬전달식의 수직정점초점거리와 수평정점초점거리는 각 각 24.84 mm, 25.14 mm로 계산되었다. 결 론: 굴스트란드 모형안의 각막, 수정체, 전체 광학계, 실제 근시성 난시안에서 가우스 결상방정식과 행렬전달식에 의한 결과의 차이가 크지 않았으며, 행렬전달식은 난시안을 포함한 좀 더 복잡한 광학계를 분 석하기에 유용함을 확인하였다.

구조물설계에 있어서 영향선은 최대반력, 최대전단력, 최대휨모멘트 등을 계산하는데 아주 유용하게 사용된다. 모멘트분배법, 인도행렬법, 전달행렬법, 그리고 Muller-Breslau 원리에 의한 단순보와 연속보의 영향선은 잘 알려져 있고 또 교량공학에서 널리 사용되고 있다. 그러나 변위를 허용하는 특별한 구조물의 영향선을 계산할 경우에는 약간의 어려움이 있다. 이 연구에서는 절점변위를 허용하는 문형라멘의 영향선을 전달행렬법에 의하여 구하고 유한요소법에 의하여 얻은 영향선과 비교하였고 그 결과는 좋은 일치를 보이고 있다.

탄성지반상의 원형탱크해석에는 여러방법이 있지만 최근에 널리 사용되는 방법은 유한요소법이다. 그러나 이 방법은 탄성지반상의 탱크해석시 많은 절점수가 필요하게 된다. 이것은 곧 많은 계산기 기억용량 및 계산시간 뿐만 아니라 노력이 필요하게 된다. 본 연구에서는 유사탄성지반보(Analogy of Beam on Elastic Foundation) 및 지반강성행렬(Foundation Stiffness Matrix)을 이용하여 축대칭하중을 받는 축대칭탱크를 뼈대 구조화 할 수 있었다. 또한 이 뼈대 구조를 유한요소로 분할하고, 각 요소 강성행렬(Stiffness Matrix)을 전달행렬(Transfer Matrix)로 전환하여 전달행렬법으로 원형탱크를 해석 할 수 있었다. 유한요소법과 전달행렬법을 탄성지반상의 원형탱크 해석에 적용한 결과 두 해석결과의 차이는 없고, 전달행렬법을 적용한 경우 최종 연립방정식수가 4개로 간략화 되었다.

연속보를 대상으로 한 재료비선형 전달행렬법을 제시하였으며, Gauss-Lobatto 적분법을 사용하여 보의 강성행렬로부터 전달행렬을 도출한다. 전달행렬법에서는 유한요소해석법과는 달리 각 절점의 자유도 수에 상관없이 일정한 미지값만을 가지게 되므로 선형해석뿐만 아니라 비선형해석에서도 빠른 연산속도를 보인다. 연속보에 대한 비선형 해석의 적용 예를 통한 비교 결과, 재료비선형 전달행렬법이 변위-모멘트, 변위-하중, 곡률-모멘트의 관계에서 유한요소해석법에 비해 효율적인 것으로 평가되었다.

곡선거더교의 설계에서 I형 병렬, 1박스, 2박스의 거더 형태의 교량은 횡과 비틀림을 동시에 발생함으로 그 응력은 매우 복잡하다. 일반적으로 비틀림은 순수 비틀림과 횡 비틀림으로 구성되어 있으므로 곡선거더교의 발생되는 응력들을 결정하는 절차는 매우 어렵다. 전달행렬법은 이론적인 배경과 적용이 매우 쉬운 장점 때문에 구조해석 분야에서 많이 사용되고 있으며. 유한차분법과 비교하여 신뢰성을 검증하여 좋은 결과를 얻었다. 따라서, 본 연구에서는 I형 병렬 곡선교, 1박스거더 곡선교, 2박스 거더 곡선교에 대한 비틀림 정수비와 비틀림 의한 비틀림 응력비 사이 관계를 비교 검토하여 휭 비틀림에 의한 응력해석을 생략할 수 있는 비틀림 정수비의 한계 값을 분석하였다.