• 한국해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-40
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• 2003

기존 대부분의 진동제어법이 모드제어에 근거한 것인데 반면, 본 연구에서는 진동억제의 또다른 방법인 파동제어기법을 다루었다. 무반사조건을 만족하면서 진동에너지를 흡수하는 파동제어는 특히 1차원 구조계에 유용하게 사용될수 있으리라고 기대되는데, 현실적으론 제어알고리즘의 실현화에 그 어려움이 있다. 본 연구에서는 근사화된 무한구조계를 계산기내에 구축하여, 진동에너지가 근사 무한구조계에 흡수되는 조건을 제어기가 실현하는 제어수법을 개발하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 파동제어기법에 의해 이동하는 현수체의 진동억제가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수가 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제17권1호
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• pp.26-32
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• 2003

기존 대부분의 진동제어법이 모드제어에 근거한 것인데 반면, 본 연구에서는 진동억제의 또다른 방법인 파동제어기법을 다루었다. 무반사조건을 만족하면서 진동에너지를 흡수하는 파동제어는 특히 1차원 구조계에 유용하게 사용될 수 있으리라고 기대되는데, 현실적으론 제어알고리즘의 실현화에 그 어려움이 있다. 본 연구에서는 근사화된 무한구조계를 계산기내에 구축하여, 진동에너지가 근사 무한구조계에 흡수되는 조건을 제어기가 실현하는 제어수법을 개발하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 파동제어기법에 의해 회전체의 비틀림 진동억제가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수가 있었다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.600-606
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• 2006

실제 지반은 경계가 없는 무한상태로 존재하기 때문에 지반구조물의 동적거동을 유한요소법을 이용하여 해석할 시 모델의 영역을 성립하는 것은 특별한 고려가 필요하다. 유한요소법에서의 동적해석은 파동의 전달을 포함하기 때문에 모델의 경계에서 인공적인 경계조건이 필요하다. 인공적인 경계 조건은 유한요소내의 지반상태를 무한상태로 변형시킬 수 있어야 하며, 경계에 도달하는 응력 파동을 모델내로 반사시키지 않고 흡수 할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 간단한 점 탄성 반무한 불연속 요소를 이용하여 지반구조물의 동적해석을 수행하는 방법을 보여준다. 반무한 요소의 실행은 OpenSees라는 유한요소 해석프로그램을 이용하여 수행되었으며, 예를 통하여 불연속 요소가 경계에 도달하는 응력 파동을 충분히 흡수하여 유한요소 모델을 반무한 상태로 전환 시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.62-69
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• 2006

가로 등방성 복합재료에서 반사되거나 굴절된 파동의 속도와 입자방향, 그리고 진폭을 운동방정식과 구성방정식 그리고 파동수와 진동수로 표현된 변위식을 사용하여 구하였다. Snell 법칙을 사용하여 Eigenvalue 문제를 풀어 파동속도를 구하였으며 그 결과는 T300 Carbon fiber/5208 Epoxy 재료 성질을 이용하여 검증하였다. 이러한 분석은 수분 침수 C-scan을 이용하여 가로등방성 복합재료의 결점을 찾아내는데 응용될 수 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제14권4호
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• pp.257-264
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• 2002

본 논문에서는 다열로 설치된 부유식 방파제의 파랑 전달 및 반사 특성에 대해서 연구하였다. 파동장은 선형포텐셜이론으로 모형화하였으며, 부유식 방파제의 거동은 선형화된 운동방정식으로 나타내었다. 파동장에 대한 경계치 문제는 Galerkin 방법을 사용하여 이산화하였으며, 무한 경계에서의 방사경계조건은 무한요소를 사용하여 처리하였다. 개발된 모델의 타당성은 이열로 부유식 방파제가 설치된 경우의 수리실험 결과(박 등, 2000)와의 비교를 통하여 입증하였다. 수치해석을 통하여 다열 부유식 방파제의 적용 가능성을 검토하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.57-62
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• 2008

탄성파 수치 모형 계산에 있어서 널리 사용되는 엇갈린 격자 방법이 아니라 회전된 엇갈린 격자 방법을 사용하여 탄성파 수치 모사를 수행하였다. 표준 엇갈린 격자 방법에서는 자유 경계조건을 적용하여야 하는 단점이 있지만 회전된 격자 방법에서는 자유 경계조건을 적용할 필요 없이 물성을 부여함으로써 해결될 수 있다. 파동전파에 있어서 유한 경계 조건에서 발생하는 인공 반사파를 제거하기 위하여 최근에 뛰어난 성능을 보이는 PML(Perfectly Matched Layer)법이 많이 적용되고 있다. 이 연구에서는 PML보다 성능이 뛰어나기도 하지만 차분에 있어 파동식을 분리할 필요가 없는 CPML(Convolutional Perfectly Matched Layer)법을 회전된 엇갈린 격자법(RSG : Rotatged Staggered Grid)에 적용하고자 하였다. Cerjan법의 감쇠법과 비교한 결과 매우 효과적으로 인공 반사파를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권2호
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• pp.57-65
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• 2012

탄성파 수치 모형 계산에 있어서 다양한 방법들이 개발되어 적용되었다. 최근에는 특히 탄성파 수치 모형 계산에 있어 혁신적인 방법인 SEM (Spectral Element Method)가 개발되어 사용되어 왔다. 이 방법은 지형을 자유롭게 표현하는데 있어 유연한 유한요소법의 장점에 정확성을 높인 방법이다. 일반적으로 Weak Formulation 형태의 파동방정식에 육면체 요소와 Gauss-Lobatto-Legendre 적분법을 적용한 방법이 널리 사용된다. 일반적인 SEM에서는 PML (Perfectly Matched Layer)경계조건을 적용하기 어려워 속도-응력 변분식으로 파동방정식을 변경하였다. CFS-PML (Complex frequency Shifted PML)경계조건을 ADE (Auxiliary Differential Equation)방정식으로 변경하여 속도-응력 파동방정식에 적용함으로써 분리할 필요가 없는 PML을 적용한 SEM 수치 모형 계산 알고리듬을 구현하였다. 1차원 수치모형과 3차원 수치모형 실험을 통하여 SEM에 적용한 비분리 CFS-PML이 유한경계에서 인공적으로 반사되는 반사파를 효과적으로 제거하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1061-1071
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• 2015

공극매체에서의 파동장을 해석할 목적으로 공극매체 흐름에 대한 Reynolds 이송정리를 적용하여 공극매체에서의 Navier-Stokes 방정식을 유도하였으며 기존의 연구들과 비교하였다. 또한, 이 N-S 방정식을 이용하여 공극매체 내외에서 파동장의 비선형성과 분산성을 적절히 재현하기 위한 확장형 Boussinesq 방정식을 유도하였다. 이들 방정식의 정확도를 검증하기 위하여 공극방파제의 반사율과 투과율에 대한 수치해석을 수행하여 그 결과를 기존의 수리실험결과들과 비교하였다. 수치해석결과는 토립자의 가상질량계수에 민감하게 반응하였으며 계수를 영으로 처리했을 때 수리실험결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제20권1호
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• pp.15-22
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• 2007

이 논문에서는 섬유강화 복합재료에서의 초음파의 거동에 대해 파동의 모드, 방향, 자유표면에서의 반사파의 반사계수 등을 예측하는 해석적인 방법을 소개한다. 이 논문은 또한 복합재료의 자유표면에서 반사가 일어날 때의 특이한 현상을 새로이 고찰하였는데, 이는 완도면(slowness surface)만을 고려하면 존재할 것으로 예상되지만 실제로는 존재하지 않는 반사파에 대한 것이다. 이는 입사파가 유사횡파일 경우, 입사각이 이 논문에서 새로 정의된 제3임계각을 넘어설 경우 나타나는 현상이다. 본 논문의 내용은 초음파검사와 같은 해당 분야에 종사하는 연구자들에게 유용한 가이드라인을 제시할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.167-177
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• 2002

표준관입시험 시 항타로 인해 시추봉 두부에서 발생하는 응력파가 시추봉 선단과 접해 있는 지반에서 반사되어 돌아오는 동적신호를 분석함으로써, 시추봉 선단부에 인접한 지반의 임피던스(강성)에 관해 보다 상세한 정보를 얻고자 하는 시험방법이 시도되고 있다. 이 시험법의 실규모 시험에 선행하여 본 논문에서는 시추봉-지반시스템에 대한 동적유한요소해석을 통해 동적신호를 얻고, 이들 신호를 분석하여 추정한 지반의 임피던스와 탄성계수의 신뢰도를 평가함으로써 시험법의 적용성을 검토하고자 하였다. 또한 반사파의 특성에 영향을 미칠 수 있는 인자들에 대한 평가를 통해서 실규모 시험을 위한 참고자료를 제공하고자 하였다. 이러한 연구 결과, 시추봉과 지반의 접촉면에서 입사, 반사되는 파동의 진폭비($F_반F_입$)에 가장 심각하게 영향을 미치는 인자는 시추봉 선단과 접촉한 지반강성의 변화임을 알았으며, 이들 파동의 진폭비의 변화는 시추봉과 지반 간의 임피던스 비($\alpha$)의 변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터 SPT 동적신호를 분석하여 시추봉 선단과 직접 닿아 있는 지반에 대한 임피던스와 변형 계수를 추정하는 시험법의 적용 가능성이 있다는 결론을 얻었다.