• 지구물리와물리탐사
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• 제14권3호
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• pp.185-190
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• 2011

해양전자탐사의 모델링에서 1차장은 송수신 간격이 넓어지면 크게 감소하기 때문에 기존의 선형필터로서는 정확한 계산이 어려워진다. 그러나 균질 반무한공간의 경우 TM 모드의 Hankel 변환에는 해석해가 존재하므로 이를 이용하면 Hankel 변환의 계산을 위한 선형필터의 정확도를 검토할 수 있다. 그 결과 송수신 간격이 커짐에 따라서 전자기장이 반대수 그래프에서 선형적으로 감소하는 경우는 총 36가지 송수신 조합 중 9가지 뿐이며, 나머지 조합에서는 전자기장이 0 이거나 아니면 공기층의 영향을 받아 전자기장의 감소가 크지 않다. 다행히 이 9가지 조합에는 해석해가 존재하고, 나머지 조합에서는 전자기장의 극단적인 감소가 나타나지 않으므로 비교적 길이가 짧은 필터로도 Hankel 변환의 정확한 계산이 가능하다. 이상의 결과를 토대로 이 논문에서는 균질 반무한공간 모델에 대한 전자기장 계산법으로서 TM 모드의 Hankel 변환에는 해석해를 쓰고 TE 모드 계산에는 그 계수가 61개인 필터를 쓰는 방식을 제안한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.129-140
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• 1999

추계론적 해석은 구조계 내의 해석인수에 존재하는 공간적 또는 시간적 임의성이 구조계 반응에 미치는 영향에 대한 고찰을 목적으로 한다. 확률장은 구족계 내에서 특정한 확률분포를 가지는 것으로 가정된다. 구조계 반응에 대한 이들 확률장의 영향 평가를 위하여 통계학적 추계론적 해석과 비통계학적 추계론적 해석이 사용되고 있다. 본 연구에서는 비통계학적 추계론적 해석방법 중의 하나인 가중적분법을 제안하였다. 특히 구조계의 공간적 임의성이 큰 특성을 가지고 있는 반무한영역에 대한 적용 예를 제시하고자 한다. 반무한영역의 모델링에는 무한요소를 사용하였다. 제안된 방법에 의한 해석 결과는 통계학적 방법인 몬테카를로 방법에 의한 결과와 비교되었다. 제안된 가중적분법은 자기상관함수를 사용하여 확률장을 고려하므로 무한영역의 고려에 따른 해석의 모호성을 제거할 수 있다. 제안방법과 몬테카를로 방법에 의한 결과는 상호 잘 일치하였으며 공분산 및 표준편차는 무한요소의 적용에 의하여 매우 개선된 결과를 나타내었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.73-77
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• 2005

전도성 지질에서 얻어진 지표 핵자기 공명(SNMR) 자료를 올바르게 역산하고 해석하기 위해서는 기하의 전기전도도 분포에 대한 정확한 추정이 필요하다. 이러한 추정 결과는 SNMR 수직탐사를 수행하기 이전에 전도도 구조가 지하수 탐지를 방해할 것인지에 대해 결정하는데 유용할 것이다 이 논문에서는 SNMR 모델링을 이용하여 지하 전기전도도 구조가 주어졌을 때, 대부분의 SNMR 신호를 발생하는 심도 범위를 결정하는 방법을 서술하였다. 이 논문에서는 반무한 공간에서 SNMR침투 심도를 추정하는 방법을 사용하였으며 전도성 반무한 공간(<10 ohm-m)에서는 침투심도가 50 m 이내라는 것을 보였다. 또한 이러한 반an한 공간 모델에서는 동일위치 방식의 loop 크기를 늘리더라도 침투심도를 뚜렷이 증가시키지 못함도 알 수 있었다. 이러한 결과는 좀 더 복잡한 1 차원 전도도 구조에 대한 반무한 공간 근사를 통해 전도성 지층에서 신호가 얻어질 수 있는 심도 범위를 합리적으로 추정하는데 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2007

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.171-178
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• 2002

본 연구에서는 마제형터널 주변에 공동이 존재하는 경우에 대해 동적해석을 수행함으로써 터널주변의 공동이 터널의 동적거동에 미치는 영향을 검토하였다. 이를 위해 반무한 평면상에서 터널의 동적응답해석을 수행할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 먼저 주파수 영역에서의 다층 반무한 지반내에서의 동적 기본해를 유도하였고 이를 경계요소에 적용하였다. 외부영역을 모형화한 경계요소를 내부영역의 유한요소와 조합하여 반무한 영역에서의 터널구조의 동적응답을 구할 수 있도록 하였다. 개발된 기법의 검증을 위하여 단층 및 다층 반무한 구조계에 대해 Ricker 파형을 이용한 동적해석을 수행하여 기존의 해석결과와 비교하였고, 개발된 기법을 이용하여 석회암층에 있는 터널에 대해 공동의 유무 및 터널과의 이격거리에 따른 터널의 동적거동을 고찰하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권2호
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• pp.84-92
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• 2002

이 연구에서는 최근에 개발되어 적용성에 대한 시험이 진행되고 있는 $1\;kHz\~1\;MHz$ 주파수대역의 수평 자기쌍극자를 송신원으로 하여 전기장과 자기장을 측정하는 탐사법의 모델링 알고리듬을 개발하고자 하였다. 이를 위해 공간주파수 영역에서 수평 자기쌍극자를 송신원으로 하는 이차장 Maxwell 방정식을 구성하고 유한요소법을 이용하여 2.5차원 모델링 알고리듬을 구현하였다. 또한, 검증된 층서구조 반응결과와 비교하여 그 정확도를 검증하였다. 개발된 알고리듬을 이용하여 균질 반무한공간 내에 전도성 및 비전도성 고립이상체가 존재하는 2차원 모형에 대한 전기장, 자기장과 임피던스를 계산하였다. 계산된 전기장, 자기장과 임피던스의 거동에 대한 고찰 결과 고립이상체와 같이 2차원 구조에서 전기장과 임피던스가 자기장에 비해 이상체의 탐지에 효과적임을 보였다. 특히, 전기장을 자기장으로 나눈 값인 임피던스는 전기장의 공간 분해능을 가지면서 보다 안정된 결과를 보여 주었다. 따라서 자기장만을 측정하는 기존의 전자탐사법에 비해 전기장과 자기장을 모두 측정하는 탐사법이 천부에 존재하는 이상체의 탐지에 보다 효과적임을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권1호
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• pp.43-53
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• 1999

전자탐사 수치모델링 및 역산은 복잡한 지하구조에 대한 전자기장의 정확한 거동양상 규명을 위한 기본적인 해석방법이다. 본 연구에서는 2.5차원 전자탐사 수치모델링 알고리즘을 유한요소법을 이용하여 구하였다. 이때 전기장과 자기장이 결합되어 표현되는 2.5차원 미분방정식을 정식화할 때 선형적 물성변화를 고려하는 유한요소 방정식을 도출, 제의하였다. 송신원의 영향이 큰 근거리장과 균질 반무한공간의 반응이 지배적인 원거리장 각각에 대하여 모델변수를 검토하고 이를 토대로 균질 반무한공간에서의 해석적인 해와 비교하여 봄으로써 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 수치 모형반응 알고리즘에 부합하는 수정된 블록역산모형을 고안하였으며 고립형 이상체에 대한 분해능을 살펴봄으로써 분산방정식으로 표현되는 전자탐사자료의 역해 가능성 및 한계를 고찰하였다.

• 전산구조공학
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• 제8권4호
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• pp.129-136
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• 1995

본 연구에서는 Biot의 선형압밀이론에 근거한 2차원 압밀문제의 근사해를 구하기 위한 경계요소법을 제시한다. 먼저 선형 압밀문제의 기초미분방정식의 시간의존성을 제거하기 위하여 시간에 대한 Laplace변환을 적용시키고, 변환공간에서의 미분방정식을 대상으로 정식화를 한다. 변환공간에서의 변위와 간극수압에 대한 경계적분방정식계를 유도하고, 변환공간에서의 연성문제에 대한 기본해를 구체적으로 보인다. 변환공간에서의 해를 실공간의 해로 변환하기 위하여 Hosono의 수직 Laplace역변환법을 적용하였으며, 해석예로서 2차원 반무한 지반의 국소재하에 의한 압밀문제를 해석예로 선택하였고, 암밀해와 비교하여 제안해법의 적용성 및 타당성을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.213-221
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• 2013

이 논문에서는 반무한 고체영역의 표면에서 측정한 변위응답의 시간이력으로부터 유한요소망 연속기법을 이용해 탄성파 속도의 공간적 분포를 추정하는 역해석 문제를 소개한다. 반무한 영역에서의 역해석을 위해서는 해석 대상이 되는 유한영역의 경계에서 파동의 반사가 일어나지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해 유한영역의 경계면에 perfectly-matchedlayers(PMLs)라는 수치적 파동흡수층을 도입하였고, PML을 경계로 하는 유한영역에서 역해석 문제를 정의하였다. 이 문제를 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제로 표현하였으며, 라그랑주 승수법에 기초한 비구속 최적화 기법에 의해 탄성파속도의 최적 분포를 결정하였다. 해의 정확도와 수렴성을 높이기 위해 유한요소망 연속기법을 도입하여 점진적으로 밀도가 증가하는 유한요소망에 대해 연속적으로 역해석을 수행하였다. 1차원 예제들을 통해 유한요소망 연속기법을 이용한 역해석으로부터 탄성파속도의 분포를 정확히 추정할 수 있음을 확인하였으며, 측정 응답에 노이즈가 존재하는 경우에도 제안한 역해석 기법은 목표 탄성파속도 분포에 근사한 결과를 도출하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.425-428
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• 2004

본 논문에서는 시간영역에서 해양 음 전달 해석을 위해 엇갈림 격자에서 유사 스펙트럴 알고리듬을 기반으로 한 전산조직을 개발하였다. 유사 스펙트럴 방법은 파수 영역에서 파수에 음압의 푸리에 변환을 곱한 후 이를 역 푸리에 변환함으로서 공간 도함수를 구하는 방법이다. 유사 스펙트럴 방법은 빠른 푸리에 변환법의 사용으로 계산속도가 빠르며, 엇갈림 격자에서 이 방법을 사용하면 음 전달 현상을 정확하고 안정되게 모사할 수 있다. 무한 및 반무한 영역에서 이 알고리듬에 의한 결과가 해석해와 잘 일치함을 확인하였고, 다양한 해양환경에서 시간영역 모델링을 수행하여 스냅사진을 얻어내었으며 이 스냅사진을 통해 복잡한 해양환경에서 신호의 전파 현상을 파악할 수 있었다.