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CT사진을 이용한 폐 부피 추정(정적분의 수치계산법 활용)2025.01.141. CT 영상을 이용한 폐 부피 추정 CT 영상을 이용하여 폐 부피를 추정하는 방법에 대해 설명합니다. 흉부 CT 영상에서 폐의 외곽 좌표를 추출하고, 이를 바탕으로 정적분과 수치적 적분을 활용하여 폐 부피를 계산하는 과정을 다룹니다. 이러한 수학적 원리를 바탕으로 개발된 인공지능 소프트웨어에 대한 관심과 이해도 포함됩니다. 2. 정적분을 이용한 폐 면적 계산 CT 영상에서 추출한 폐의 외곽 좌표를 바탕으로 정적분을 활용하여 각 단면의 폐 면적을 계산하는 방법을 설명합니다. 이를 통해 폐의 부피를 수치적으로 적분하여 구하는 과정을...2025.01.14
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위성 6자유도 시뮬레이션 모델링2025.04.271. 6자유도 시뮬레이션 6자유도 시뮬레이션은 비선형 거동을 보이는 비행체의 회전과 병진 운동을 해석하기 위하여 수행된다. 위성도 궤도 운동과 동시에 임무 수행을 위해 자세 운동을 하기 때문에 6자유도 시뮬레이션을 통해 위성의 거동을 해석할 수 있다. 6자유도 시뮬레이션은 유도항법제어, 동역학, 외력, 환경 부분으로 나뉘어져 각각의 블록에서 계산된 값을 이용하여 결과를 산출한다. 2. 좌표계 및 궤도 파라미터 위성의 경우 지구 주위를 주기적으로 회전하는 물체이기 때문에 다양한 좌표계를 사용하여 위성의 위치 및 자세 등을 표현하게 된...2025.04.27
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미적분 세특 3D프린팅과 임플란트2025.04.291. 3D 프린팅 속의 미적분 3차원 프린팅은 수학 방정식인 미분을 적용해 복제할 물건을 얇은 두께로 잘라 분석한 뒤, 직선을 모아 곡선을 만드는 적분으로 얇은 막을 한 층씩 쌓아 물체의 바닥부터 꼭대기까지 완성하게 된다. 3D프린터로 출력하기 위해 층층으로 나누는 과정을 슬라이싱이라 하며, 이는 미분과 유사하다. 이후 층층이 쌓아올려 3차원 입체구조를 만들게 되는데 이 과정을 적층체조라 하며, 이 과정은 적분과 유사하다. 2. 3D프린팅에서 사용되는 PID제어 속의 미적분 3D프린팅의 압출기 온도제어기술에 주로 이용되는 PID제어...2025.04.29
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PID 제어기를 이용한 모터 응답특성 분석2025.11.181. 비례 제어(P 제어) 비례 제어 게인 Kp가 증가하면 Overshoot이 증가하고 Overshoot 도달 시간은 단축되며 Settling time이 증가한다. Kp를 높이거나 낮춤으로써 파워를 조절할 수 있으나, 오차값에 비례한 제어 작용으로 인해 Overshoot이나 Vibration이 발생할 수 있다. 또한 목표값과 현재 상태의 차이가 작아질수록 정확한 도달이 어려워지는 Steady-state error가 발생한다. 2. 미분 제어(D 제어) 미분 게인 Kd를 높여줌으로써 Output의 급격한 변화에 제동을 걸어 Overs...2025.11.18
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적분을 통한 약물 혈중농도 이해2025.11.181. 약물동태학과 혈중농도 공식 약물동태학은 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설 과정을 함수로 해석하여 혈중농도, 반감기, 축적량을 예측하는 학문이다. 대부분의 약물이 치료 용량 범위에서 1차 반응식에 따라 제거되므로, 1차 반응속도식을 적분하여 혈중농도 공식을 유도할 수 있다. 이 공식은 약물의 체내 거동을 수학적으로 모델링하는 기초가 된다. 2. 곡선하면적(AUC) 계산 방법 곡선하면적(Area Under the time-plasma Concentration curve, AUC)은 혈중농도 그래프 아래 부분의 면적으로, 약물의 흡...2025.11.18
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미적분과 문명: 수학의 실용성과 철학적 의미2025.11.121. 미적분의 실용성 고등학교 수학 교육에서 미분과 적분 단원을 학습할 때 학생들이 느끼는 의문점은 이러한 개념들이 실제 일상생활에서 어떻게 활용되는지에 관한 것이다. 미적분은 변화율을 분석하고 누적량을 계산하는 도구로서 물리학, 공학, 경제학 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 학생들이 미적분의 실용성을 이해하면 수학 학습의 동기부여가 높아질 수 있다. 2. 수학과 철학의 관계 이진경 교수의 저서 『수학의 몽상』에서는 수학이 모든 학문의 바탕이 되는 철학의 한 분야임을 강조한다. 수학의 역사는 인류가 만들어낸 사유의 과정이...2025.11.12
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재료역학 전산설계 유한요소해석 보고서2025.11.161. 경계조건 및 비제차 경계조건 처리 선형 시스템을 알려진 변위와 미지의 힘에 대한 방정식, 미지의 변위와 알려진 힘에 대한 방정식으로 분리하여 처리한다. 비제차 경계조건의 경우 알려진 변위를 이용하여 미지의 변위에 대한 방정식을 변환하고, 강성행렬과 힘 성분을 이용하여 미지의 변위를 계산할 수 있다. 이 방법을 통해 내부 노드의 변위를 구할 수 있으며, 예시에서 노드 5의 변위는 d₅,ₓ=0.0015m, d₅,ᵧ=0.00045m으로 계산되었다. 2. 유한요소해석 메시 생성 및 요소 유형 FreeCAD를 이용하여 대칭 STEP 파...2025.11.16
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파이썬으로 미분방정식의 일반해 구하기2025.11.171. 미분방정식의 일반해 화학반응에서 반응속도식 -rA = -dCA/dt = k × CA 형태의 미분방정식을 풀어 일반해를 구하는 방법을 다룬다. sympy 라이브러리의 dsolve 명령어를 사용하여 복잡한 수기 계산 없이 파이썬으로 미분방정식을 해결할 수 있다. 초기조건 CA(0) = CA0를 적용하여 적분상수를 결정하고, 최종적으로 CA(t) = CA0 × exp(-k×t) 형태의 해를 얻는다. 2. 화학반응속도론 A → B로의 비가역반응에서 반응속도식은 -rA = k × CA 형태이며, 이를 농도의 시간변화로 표현하면 -dCA...2025.11.17
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대학수학에서 배우는 수학, 배우고 싶은 수학2025.01.211. 미적분학 미적분학은 변화율과 누적값을 다루는 수학의 기초 분야로, 연속적인 변화를 다루며 극한, 미분, 적분 개념을 중심으로 한다. 물리학, 공학, 경제학 등 거의 모든 과학 분야에서 광범위하게 사용되며, 건축 분야에서는 구조물의 응력 분석, 열 전달 계산, 곡면 설계 등에 활용된다. 2. 선형대수학 선형대수학은 벡터, 행렬, 선형 변환 등을 연구하는 분야로, 다차원 공간에서의 선형 관계를 다루며 연립방정식 해법에 중점을 둔다. 컴퓨터 그래픽스, 기계 학습, 양자 역학 등에서 핵심적인 역할을 하며, 건축 분야에서는 3D 모델링...2025.01.21
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사회 정의와 불평등을 미적분 관점에서 접근하기2025.01.121. 로렌츠 곡선과 지니계수 로렌츠 곡선은 한 사회의 인구를 누적시킴에 따라 한 사회의 소득이 누적되는 비율을 나타낸 곡선이다. 로렌츠 곡선은 항상 (0,0)에서 시작해 (1,1)에서 끝나며, 완전균등상태의 로렌츠 곡선은 y=x의 그래프로 나타난다. 반대로 완전불균등상태에서는 빨간색 선과 같은 형태로 나타난다. 지니계수는 로렌츠 곡선과 완전균등선 사이의 면적(불평등면적)을 완전균등선으로 둘러싸인 면적으로 나누어 구할 수 있다. 지니계수가 0.4 이상이면 소득 불평등이 심한 상태로 분류된다. 2. 로렌츠 곡선의 미적분적 접근 로렌츠 ...2025.01.12
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