• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.363-372
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• 2000

벽면운동과 임피던스 페이즈앵글(압력파와 유량파 사이의 시간차)이 벽면전단응력의 크기와 분포에 미치는 영향을 규명하기 위해 맥동유동하에 있는 직선 탄성혈관에서 전산유체해석을 수행하였다. 탄성을 갖는 직선혈관의 경우에는 벽면운동과 임피던스 페이즈앵글을 고려한 섭동해가 존재하는데, 이를 본 연구의 수치해와 비교함으로 수치해의 타당성을 입증하였다. 해석결과, 혈관의 벽면운동으로 인해 축방향 속도분포와 압력구배의 값에 어떤 추가분이 발생하는 것을 관찰하였다. 이러한 추가분에 의해 벽면전단응력(wall shear stress) 및 압력구배(pressure gradient)의 진폭(amplitude: time-varying component)은 감소하고 평균값(mean: time-averaged component)에도 변화를 보였는데 그 변화의 경향은 임피던스 페이즈앵글에 따라 매우 다른 모습을 보였다. 즉, 임피던스 페이즈앵글이 음의 값을 갖게 될 수록 벽면전단응력의 평균은 감소하고 진폭은 증가하는 경향을 보였다. $\pm$4%의 벽면운동이 있는 경우 대동맥에서 임피던스 페이즈앵글의 변화 가능범위인 0$^{\circ}$에서 -90$^{\circ}$로 페이즈 앵글을 감소시켰을 때 벽면전단응력의 평균값은 10.5% 감소하고 진폭은 17.5% 증가하였다. 그러므로 고혈압환자와 같이 음의 큰 페이즈앵글을 갖는 경우 벽면 전단응력의 시간에 따른 변화량(진폭/평균)이 상대적으로 커지므로 low and oscillatory shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권3호
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• pp.261-271
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• 2000

벽면운동(wall motion)과 임피던스 페이즈앵글(impedance phase angle; 압력파와 유랑파 기아의 위상차)을 고려하여 맥동유동하에 있는 복부대동맥 분기관모델에서 2차원 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 분기광 근처에서응 전단응력의 크기가 매우 급격한 변화를 보임을 관찰하였고 벽면운동은 전단응력의 진폭을 감소시키는 효과를 가져왔다. 임피던스 페이즈 앵글이 음의 값을 향해 갈수록 시간 평균된 벽면 전단응력(mean wall shear stress)의 값은 감소하였으나 진폭(amplitude of wall shear stress)은 오히려 증가하였다. 페이즈앵글의 영향은 평균 벽면전단응력이 영에 근접하는 외벽(outer wall or lateral wall)의 바같쪽으로 휘어지는 부분(curvature site)에서 상대적으로 크게 나타났는데 $-90^{\circ}$ 페이즈앵글(혈류파가 혈압파를 1/4주기 앞서는 경우)일 경우에 $0^{\circ}$의 경우에 비해 평균은 $50\%$정도 감소하였고 진폭은 $15\%$정도의 상승를 나타내었다. 그러므로 고혈압 환자와 같이 큰 음의 페이즈앵글을 갖는 경우, 벽면전단응력의 평균은 낮아지고 시간에 따라 변화량(진폭)은 증가하므로 low and oscillatory wall shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다. 비뉴턴유체로 모델링한 경우에는 뉴턴유체의 경우에 비해 벽면전단응력의 평균값이 증가하므로서 동맥경화에 덜 민감하게 된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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• pp.124-129
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• 1996

잔향실의 내부 음장을 해석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 벽면의 흡음률이 동일한 경우는 음향 임피던스의 실수항과 허수항의 변화, 즉 위상의 변화에 따른 음장의 변화가 없다. 2) 5각 형태의 잔향실은 벽면의 흡음률 변화에 따른 음장의 변화가 없다. 3) 4각 형태의 잔향실은 5각 형태의 잔향실보다는 음장이 불균일하며 벽면의 흡음률이 증가함에 따라 음압레벨이 표준편차가 커진다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권6호
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• pp.437-449
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• 2002

관상동맥은 체순환 동맥과 비교하여 매우 다른 유동조건을 갖는다. 본 연구에서는 이러한 관상동맥의 유동조건이 다른 혈관과 비교하여 동맥경화의 생성과 발전에 어떤 영향을 미치는지를 협착된 혈관 모델의 혈류역학적 전산유체해석을 통해 분석하였다. 연구 결과, 협착된 관상동맥 모델의 유동장과 벽면전단응력의 분포는 복부 대동맥 및 고동맥과 비교하여 큰 차이점을 보였다. 관상동맥은 혈관 지름이 혈류량에 비해 상대적으로 작으므로 큰 벽면전단응력값을 보이는 반면에, 혈관 협착부 목 후방부에 하나의 보텍스만 보이는 단순한 유동장 분포를 보였다. 한편, 복부대동맥과 고동맥 모델은 협착부 목 전반부와 후방부에 여러 개의 보텍스를 나타내는 복잡한 유동장을 형성하였다. 관상동맥 모델에서는 임피던스 페이즈앵글이 음의 큰 값을 가질 때에 벽면전단응력의 크기가 증가하고 재순환영역이 증가함이 관찰되었다. 그러므로 심장의 수축운동과 -110。에 이르는 관상동맥의 큰 음의 임피던스 페이즈앵글 값은 동맥경화를 촉진시키는 유동환경을 조성함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권1호
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• pp.18-28
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• 2001

The present study investigates flow dynamics between two dimensional compliant plates under sinusoidal flow conditions in order to understand influence of wall motion, impedance phase angle (time delay between pressure and flow waveforms), and non-Newtonian fluid on wall shear stress using computational fluid dynamics. The results showed that wall motion induced additional terms in the streamwise velocity profile and the pressure gradient. These additional terms due to wall motion reduced the amplitude of wall shear stress and also changed the mean wall shear stress. The trend of the changes was very different depending on the impedance phase angle. As the impedance phase angle was changed to more negative values, the mean wall shear stress decreased while the amplitude of wall shear stress increased. As the phase angle was reduced from 0°to -90°under $\pm$4% wall motion, the mean wall shear stress decreased by 12% and the amplitude of wall shear stress increased by 9%. Therefore, for hypertensive patients who have large negative phase angles, the ratio of amplitude and mean of the wall shear stress is raised resulting in a more vulnerable state to atherosclerosis according to the low and oscillatory shear stress theory. We also found that non-Newtonian characteristics of the blood protect atherosclerosis by decreasing the oscillatory shear index.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권4호
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• pp.425-434
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• 2005

In order to analyze pulsating flows in elastic blood vessels, a method based on the ALE concept and finite volume method was reformed and modulated to include wall motion of elastic vessels and impedance phase angle(phase difference between wall motion and blood flow). Our study indicated wall shear rates(WSR) were significantly influenced by the wall motion and the impedance phase angle. For larger wall motion more than $5{\%},$ the computed WSR started to deviate from the results of the perturbation theory that assumed smaller wall motion. The study showed that oscillatory shear index increased as the impedance phase angle became more negative like $-70{\circ}\;or\;-80{\circ}$ due to reduced mean WSR and increased amplitude of WSR. This result indicated that hypertensive patients are more vulnerable to atherosclerosis than normal persons because of the role of more negative impedance phase angles usually observed in these patients.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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• pp.687-694
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• 1997

The anisotropy and shape of distributed piezopolymer actuator have advantages over isotropic piezo ceramic materials, since these features of PVDF can be utilized as another design variable in control application. This study is interested in the reduction of sound transmission through elastic plate into interior space by using the PVDF actuator. The plate-cavity system is adopted as a test problem. The vibration of composite plate and the sound fields through plate are analyzed by using the coupled finite element and boundary element method. Some numerical simulations are performed on sound transmission through elastic plates. To investigate the effects of anisotropy and shape of distributed piezopolymer actuator, various kinds of distributed PVDF actuators are applied in sound control simulation for isotropic and anisotropic plates. The PVDF actuators applied are different from each other in their shapes and laminate angles. The results of control simulation show that the control effectiveness of distributed PYDF actuator can be enhanced by using the coupling between shape of actuator and vibration modes of structure and the anisotropy of piezoelectric properties of PVDF.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.10-14
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• 2017

빠른 측정시간과 간단한 조작 기능의 장점 때문에 전자파 잔향실이 무선기기 성능 측정에 널리 쓰이고 있다. 본 논문에서는 전자파 잔향실 송수신용 및 보정용으로 쓰일 수 있는 10:1 광대역 역원뿔형(inverse conical) 안테나를 제안한다. 기존 전자파 잔향실에서 주로 사용하는 디스콘 안테나는 대역폭 제한으로 인해 복수의 디스콘 안테나를 대역 별로 교체해 가며 측정해야 하는 번거로움이 있다. 제안된 안테나는 빗변에 따라 임피던스가 선형적으로 변하는 역원뿔 구조를 방사체로, 전자파 잔향실의 금속 벽면 구조를 접지면으로 활용해 광대역 임피던스 매칭 및 전방향성 방사 특성을 갖는다. 3차원 전파 시뮬레이션 소프트웨어로 최적화된 안테나 모델을 3차원 프린터를 이용해 제작하여 측정한 결과, 목표 동작주파수 대역인 0.65~7 GHz에서 반사계수가 -10dB 이하, 방사효율이 70% 이상임을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권8호
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• pp.718-725
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• 2004

If a wall separates the bounded and unbounded spaces, then the wall’s role in transporting the acoustic characteristics of the two spaces is not well defined. In this paper, we attempted to see how the acoustic characteristics of two spaces are really affected by the spatial characteristics of the wall. In order to understand coupling mechanism, we choose a finite space and a semi-infinite space separated by the flexible or rigid wall and an opening. A volume interaction can be occurred in structure boundary and a pressure Interaction can be happened in the opening boundary. For its simplicity, without loosing generality, we use rather simplified rectangle model instead of generally shaped model. The source impedance is presented to the various types of boundaries. The distributions of pressure and active intensity are also presented at the cavity- and structure-dominated modes. The resulting modification, shifts of modal frequencies and changing of standing wave patterns to satisfy both coupled boundary conditions and governing equations, are presented.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.721-726
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• 2003

본 논문은 내부 칸막이(diaphragm) 구조를 갖는 38 GHz용 도파관 슬롯 16$\times$16 배열 안테나의 설계와 측정결과를 보여준다. 우선, 도파관 윗면에 전파 진행방향의 슬롯이 갖는 복사특성을 연구하고, 도파관 내부의 양쪽벽면에 가로로 위치한 칸막이들을 이용하여 슬롯 배열 안테나의 임피던스를 조절함으로써 반사손실을 최소화 시켰다. 이 칸막이들의 위치와 크기를 최적화하여 20 dB Chebyshev 16배열 도파관 슬롯 안테나를 설계하였다. 다음에는, $\pi$-와 T-접합 전력 분배기로 구성된 직렬 급전구조를 이용하여 20 dB Chebyshev 16포트 전력 분배기를 설계하였다. 38 GHz 대역의 광대역 무선 멀티미디어 서비스용으로 설계된 16$\times$16 슬롯 배열 안테나를 컴퓨터 제어 밀링기술로 제작하고, 측정한 결과 31.2 dBi의 이득을 얻었고, 부엽준위는 -19 dB 이하이었으며, 740 MHz의 밴드 폭을 얻었다.