• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.270-278
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• 2020

본 논문은 원통형 임피던스 튜브내에 설치된 다중 미세천공판(Micro-Perforated Plate, MPP)의 음향투과를 해석적으로 구하는 방법을 다루었다. 판의 진동을 무한 급수의 합으로 전개하였는데 반경방향으로는 Bessel 함수를 포함한다. 평면파 가정하에서 저주파수 대역의 근사식을 유도하였으며 전달함수법을 이용하여 다중 MPP에 대한 음향투과율 공식을 제시하였다. 단일과 이중 MPP의 음향투과손실(Sound Transmission Loss, STL)을 본 논문에서 제안한 공식을 이용하여 계산하였으며 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 사용한 결과와 잘 일치 하였다. 천공율이 증가할수록 STL은 감소하는데 이는 판의 진동보다는 천공율이 더 큰 영향을 주기 때문이다. STL은 판의 공진주파수에서 골(dip)을 보이며 이중 MPP의 STL은 질량-스프링-질량 진동에 해당하는 공진주파수에서 골을 보인다. 본 연구에서 제안한 STL 예측 모델은 임의의 개수의 다중 MPP에 적용이 가능하며 각각의 판은 미세천공을 포함하거나 포함하지 않는 두 가지 경우가 모두 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권5호
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• pp.445-455
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• 2010

본 연구에서는 실제 로켓엔진 및 가스터빈용 연소기 내부의 열음향 불안정을 효과적으로 예측하기 위하여, 헬름홀츠 방정식과 시간지연모델을 이용한 3차원 유한요소법 해석코드를 개발하였다. 연소응답항에 의해 수치적으로 야기되는 비선형성은 반복법으로 선형화 하였으며, Arnoldi 방법을 사용하여 대용량 고유치 문제를 해석하였다. 해석결과인 복소각주파수와 음향 압력장을 통해 각 음향모드의 공진주파수, 진폭의 증폭/감쇠 여부 그리고 모드 형태를 예측할 수 있다. 이론해가 존재하는 두 가지 문제를 통해 출구 임피던스와 예혼합 화염이 종 방향 음향장에 미치는 영향에 대한 예측 정확도를 평가하였으며, 배플 유무에 따른 횡 방향 음향 모드의 주파수 변이를 상온 음향시험 결과와 비교/검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.25-30
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• 2017

본 논문에서는 음의 투자율(negative values permeability)을 가지는 CSRR(: Complementary split ring resonator)를 안테나의 그라운드면에 적용하여 이중대역에서 사용가능한 마이크로스트립 패치안테나를 최적설계하였다. SRR의 음각형태인 CSRR을 안테나의 급전선 뒷면에 배치하여 대역저지특성을 만들고 이를 이용해서 위성통신에 사용하는 L-band의 두주파수 f1(1.53GHz), f2(1.63GHz)에서 사용가능한 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 마이크로스트립라인을 이용하여 배열이 가능하고 기존의 패치안테나에 비해 소형으로 제작이 가능하다. 제작된 안테나는 f1과 f2에서 각각 -12.5dB, -14.5dB의 입력반사계수와 2.0dB, -0.8dB의 이득을 얻을 수 있어 이중대역에서 충분한 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.40-53
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• 1996

해저 원유개발이 점차 심해역으로 옮겨감에 따라 부유식 생산시스템이 자켓과 해저파이프라인으로 구성된 종래의 시스템을 대체하고 있다. 계류부유체의 해상에서의 거동은 계류계로 인한 저주파수 파강제력과의 공진에 의해 커질 수 있다. 대진폭 전후동요를 정확하게 추정하기 위해 감쇠계수를 알아야 하며, 감쇠력중에서 표류감쇠가 주요 성분으로 알려져 있다. 본 논문에서는 부유구조물의 전진속도가 작다는 가정아래 표류감쇠를 구하는 근사적인 방법을 채택하였다. Green함수와 속도 포텐셜을 Brard수 ${\tau}$에 관해 점근전개하여 1차항까지 취한 다음 동유체력 및 1차항 파강제력은 전진속도가 없는 경우와 같은 방법으로 구한다. 평균표류력의 전진속도에 대한 변화율로 표류감쇠를 구하였다. 계산방법의 유용성을 검증하기 위하여 선수파에서의 Series 60(Cb=0.7)선형과 Esso-Osaka유조선에 대한 표류력을 계산하여 다른 계산결과와 비교하였다. 선수사파에서의 효과를 고찰하기 위하여 작은 편류각에 대한 계산을 하여 표류감쇠를 추정하였다. 계산결과와 비교하기 위하여 실험을 하였으며 이들은 비교적 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.191-198
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• 2011

본 논문에서는 1차원 모드 방정식의 FDTD 해석 결과와 분수 함수 근사법을 이용하여 다층 구조의 Green 함수를 근사화 하는 방법을 제안한다. 파수 값에 따른 FDTD 해석 결과를 Fourier 변환 과정을 거쳐 spectral domain 상에서 Green 함수를 계산한다. FDTD 수치 해석 결과로 얻은 Green 함수에 분수 함수 근사법을 적용하여 pole과 residue를 계산하여 Green 함수를 분수 함수로 근사화 한다. 제안된 방법은 path-loss 계산 방법 중 하나인 정상 모드(normal mode)에 사용할 수 있다. 단일 주파수 해석에 유효한 기존의 정상 모드 방법과는 달리 본 논문에서 제안하는 FDTD 기반 방법은 광대역 해석을 할 수 있다. 제안된 방법의 유용성을 입증하기 위해 정상 모드 해석기반의 Kraken 시뮬레이터 결과와 공진 모드의 pole 값을 비교한다. 또 알려진 해석해를 갖는 문제에 제안된방법을 적용하여 정확도를 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.32-39
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• 2013

PZT-5 계열 압전진동자의 위성부품 활용성 연구를 위하여 CVCM(Collected Volatile Condensable Material) 및 TML(Total Mass Loss)을 측정하여 규정된 0.1% 및 1.0% 이하의 값을 얻었고, 베이크아웃 챔버를 이용하여 고온 및 고진공상태에서 $500ng/cm^2/hr$ 이하의 낮은 TQCM(Thermoelectric Quartz Crystal Microbalance) 값을 얻어 위성체 부품으로의 적합성을 재확인하였다. 압전진동자에 대한 고진공 환경 전후의 압전특성을 비교 분석한 결과 진공환경에 의한 전기-기계적 특성은 1% 미만으로 큰 변화가 없음을 확인하였다. 아울러, $-100^{\circ}C{\sim}90^{\circ}C$의 범위에 대한 PZT-5계열의 압전 진동자에 대하여 온도변화에 따른 특성변화를 조사한 결과, 공진 및 반공진주파수는 상온일 때를 중심으로 온도의 변화에 따라 증가하였고 유전상수의 경우 주어진 온도 범위에서 2500~7500의 범위에서 선형적으로 증가하였다. 기계적 손실은 0.08 ~ 0.03의 범위에서 선형적으로 감소하는 경향을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.17-23
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• 2021

본 논문에서는 와이파이용으로 더욱 소형화된 이중대역 슬롯 안테나를 새롭게 제안하였다. 제안된 안테나는 이중 주파수 대역에서 정재파 공진을 발생시킬 수 있는 개방종단의 직사각형 2단 계단형 슬롯과 L-형 마이크로스트립 급전선으로 구성된다. 측정결과 임피던스 대역폭은 저주파수 대역에서는 58 MHz(2.412 ~ 2.470 GHz) 및 고주파수 대역에서는 452 MHz(5.451 ~ 5.903 GHz)로 각각 측정되었다. 더욱이 제안된 안테나의 크기 14 × 21 mm²는 기존의 유사소형 슬롯 안테나의 크기 20 × 21 mm²에 비해 30% 정도의 크기로 줄어든 결과이다. H-Plane 상에서 무지향성을 가지는 전형적인 다이폴 안테나의 방사패턴 특성을 가지고 있어 Wi-Fi와 같은 상용 무선 네트워크 용도로 사용하기에 매우 적합하다고 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.39-48
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• 2022

지진 발생 시 방송통신서비스는 현장 구조 및 효과적인 복구 작업에 직결된다. 최근에 다양한 면진장치들이 방송통신설비의 심각한 피해를 방지하기 위하여 건물 층과 방송통신설비의 바닥부 사이에 설치하는 방법이 널리 사용되고 있다. 하지만 긴 고유주기를 가진 건물은 공진현상에 따른 예상치 못한 응답증폭으로 인하여 더 큰 피해가 발생할 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 두 개의 면진장치를 선정 후 중층, 고층건물의 해석적, 실험적 연구를 통하여 면진장치가 바닥부에 설치된 방송통신설비의 내진 안전성을 평가를 목표로 한다. 해석적 연구를 수행하여 가진 시 중층, 고층건물 최고층의 저주파수 영역대의 동적응답을 확인하였다. 또한 해석적 연구에서 확보한 층응답을 바닥부에 면진장치가 설치된 방송통신 설비를구비하여 실증 실험을 통해 내진안정성을 평가하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.105-118
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• 2008

숏크리트는 터널에서 사용되는 중요한 지보재이다. 숏크리트와 암반의 접착상태는 터널의 안정성 및 사용성에 큰 영향을 끼치는 중요한 평가 요소이다. NATM공법을 이용한 터널 굴착시 굴착면 빛 벤치부에서 발파에 의해 숏크리트가 부착력을 잃고 암반으로부터 탈락되거나 공동이 형성되는 경우 숏크리트 자체의 파괴뿐만 아니라 터널의 전체적인 안정에도 악영향을 미친다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실, 그리고 공동으로 분류할 수 있다. 본 연구에서는 비파괴 시험인 충격반향기법(Impact-Echo)을 이용하여 숏크기트와 암반의 접착상태를 평가하고자 하였다. 범용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 충격반향시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석으로부터 획득된 신호를 시간영역, 주파수 영역 및 시간-주파수 영역에서 각각 해석하여 숏크리트와 암반의 접착상태에 따른 신호특성을 분석하였다. 분석결과 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 시간영역 신호의 최대 진폭 이후 첫 진폭이 커지며, 주파수 영역에서 최대 에너지가 커진다. 또한 뚜렷한 공진 주파수가 나타나므로 숏크리트의 두께의 역산이 가능해진다. 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타낸다. 또한 완전 접착조건에서 지반 종류에 따른 신호특성도 분석하였다. 지반조건이 불량할수록 시간-주파수 영역에서 시간축과 평행한 윤곽선의 길이가 길어지며 그 주파수 대역은 10 kHz 이하의 저주파수 영역에서 나타난다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권1호
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• pp.33-41
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• 1998

유리모세관의 파괴시에 방출되는 탄성파를 이용하여 유리평판의 진앙점에 위치한 PZT변환기의 응답특성을 연구하였다. PZT변환기는 일정한 면적을 가지고 두께가 다른 PZT 세라믹 (Edo사의 EC-65)을 사용하여 제작하였다. 공기 경계층을 갖는 유리평판에서 힘의 크기가 1 N이고 상승시간이 280ns인 경사 점하중이 인가된 경우에 대하여 진앙점에서 수직 성분의 변위와 속도를 이론적으로 계산하였다. PZT변환기의 과도응답은 이론적으로 계산된 수직 성분의 속도가 입사하여 PZT세라믹의 전극과 만날 때 펄스형태로 나타난다고 생각할 수 있다. PZT변환기의 응답은 PZT세라믹의 직경 대 두께의 비가 약 0.33 이하인 경우에는 두께진동모드에만 의존하고, 그 이상의 경우에는 두께진동모드와 다른 저주파수의 진동 모드의 중첩에 의해서 일어난다고 생각된다. 첫 펄스의 반폭치시간은 인가된 파괴하중과 PZT변환기의 공진주파수에 무관하게 약 280ns로서 일정하였고, 음향방출 발생원의 상승시간으로 생각할 수 있었다. 첫 펄스의 최대진폭은 PZT변환기에 입사하는 수직 성분의 속도와 PZT세라믹의 축전용량에 비례하였다. 그러므로, 동일한 PZT변환기에 대하여 음향방출 발생원의 상승시간과 크기는 첫 펄스의 반폭치시간과 최대 진폭으로 평가할 수 있다.