• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.561-564
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• 2004

방음벽의 상단모서리는 방음벽의 차음효과를 저하시키는 또 다른 허상음원으로 작용하며 이 현상은 저주파수 영역일수록 두드러지게 나타난다. 이 논문에서는 능동소음제어장치를 통해서 상단 모서리 표면의 음장을 최소화함으로써 표면임피던스의 변화를 통한 상단모서리 주변의 소리에너지의 역학과 원거리 음장에서의 효과를 고찰한다. 능동제어장치를 함유하는 상단모서리를 수학적으로 모델화하여 음장의 분포와 소리의 세기, 능동제어 효과에 영향을 미치는 조건들을 검토하였다. 수치해석적 연구를 통하여서 효과적으로 방음벽의 차음효과를 높이는 최적의 조건을 제시하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.930-936
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• 2008

Fluid loading of a vibrating cylindrical shell has influence on natural frequencies and vibration magnitudes of the shell and the acoustic pressure of fluid. The vibroacoustics of fluid-filled cylindrical shells need the coupled solution of Helmholtz equation and governing equation of a cylindrical shell with boundary conditions. This paper proposed the wall impedance of fluid-filled axisymmetric cylindrical shells, focusing on the inner fluid/shell interaction. To propose the impedance, shell displacements used the linear combination of in vacuo shell modes. Acoustic pressure prediction of fluid used Kirchhoff-Helmholtz integral equation with Green's function of the plane mode. For the demonstration of the proposed results, numerical applications on mufflers were conducted.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.124-134
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• 2016

철도 선로에 근접하여 설치하는 근접 저상 방음벽은 방음벽 높이를 저감시키기 위한 방안으로 외국에서는 많은 연구가 수행되고 있으나 국내에서의 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 근접 저상 방음벽의 음향특성을 파악하고자 축척 모형을 제작하여 성능평가를 수행하였다. 실험결과, 'ㄱ'자형 방음벽 설치 시에는 방음벽의 안쪽뿐만 아니라 상부에도 흡음재를 설치하는 것이 삽입손실의 개선효과가 있는 것으로 분석되었고, 방음벽의 삽입손실 평가를 위해 단순한 경험식 대신에 경계요소법과 같은 보다 해석적인 방법으로 삽입손실을 예측할 필요가 있다. 또한, 흡음재를 부착한 근접 방음벽을 설치하면 승객 위치에서의 소음 증가현상은 미미한 것으로 분석되었다. 그리고, 근접 방음벽의 음향성능 예측을 위해 2차원 경계요소법을 이용한 소음해석을 수행하였으며, 측정결과와의 비교 분석을 수행함으로서 예측 프로그램의 활용 가능성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.693-696
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• 2011

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적 설계를 수행하였다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어 할 수 있다. 형상 최적 설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 압력(acoustic pressure)은 주기성을 갖는 음향 결정에 대해서 헬몰츠(Helmoltz)형태의 지배 방정식을 풀어서 얻을 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평 방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽 (Noise barrier)을 고려한다. 결정의 위치는 고정되어 있고, 결정의 형상을 설계 변수로서 음파의 거동을 제어할 수 있도록 하였다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽사이의 음파 투과를 모사하였다. 복잡한 형상 변화를 표현하기 위해 임시적 경계를 이용한 레벨셋 방법을 사용하였다. 설계 민감도 해석을 통해 목적함수가 감소하는 방향으로 경계에서의 수직 벡터를 계산하고, 이를 헤밀턴-자코비(Hamilton-Jacob) 방정식에 대입하여, 최적의 형상을 나타내는 레벨셋 함수를 구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.1813-1818
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• 2014

햅틱 시스템에는 사용자인 인간이 항상 포함되므로, 인간 임피던스에 의한 시스템 안정성 분석이 필요하다. 특히, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 인간 임피던스의 안정성 영향 분석이 미진하다. 본 논문에서는 선형 2차 시스템으로 모델화된 인간의 임피던스 모델을 포함하는, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 안정성을 루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz)안정성 판별법을 이용하여 해석했다. 가상 벽 모델인 가상 스프링 상수 ($K_w$)의 안정성 영역과 인간 임피던스의 질량 ($M_h$), 댐핑 ($B_h$),그리고 스프링 상수 ($K_h$)와의 관계를 루드-후르비쯔 안정성 판별법을 이용하여 분석한 결과, 스프링 상수 ($K_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)과 댐핑 ($B_h$)의 제곱근에 비례했다. 또한 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)또는 댐핑 ($B_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 스프링 상수 ($K_h$)의 0.48배만큼 감소했다. 이를 종합하여 $K_w{\leq}54413{\sqrt{(M_h+M_d)(B_h+B_d)}}-0.486K_h$의 모델을 제안했고, 이론 값들과 제시된 모델로부터 계산된 값을 비교한 결과 평균적인 상대오차가 0.5%로 작게 나타났다. 제시된 모델이 인간 임피던스 모델과 가상 스프링 상수와의 관계를 비교적 잘 표현하고 있다.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.67-72
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• 2008

본 연구에서는 염료감응 태양전지의 상대전극으로써 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 전기화학적 특성에 미치는 열처리 효과에 대해 연구하였다. 다중벽 탄소나노튜브는 실리콘 기판위에 철 촉매를 사용하여 열화학 기상증착법으로 합성하였다. 직경이 다른 다중벽 탄소나노튜브를 각각 성장하여 두 개의 샘플을 준비하였고 질소 분위기의 RTA(rapid thermal annealing) system에서 $900^{\circ}C$ 온도로 1분간 열처리 하였다. 다중벽 탄소나노튜브의 구조적, 전기적, 전기화학적 특성은 FE-SEM, Raman spectroscopy, 2-point probe station, electrochemical impedance spectroscopy (EIS)을 이용하여 측정하였다. 라만 스펙트럼 분석에서 열처리 한 다중벽 탄소나노튜브의 I(D)/I(G) ratio는 상당히 감소한 것을 확인하였으며, 다중벽 탄소나 노튜브 표면과 전해질과의 산화 환원 반응 특성에서는 열처리 전보다 열처리 후의 전해질과의 산화 환원 반응 특성이 향상된 것을 알 수 있었다. 표면에서의 반응 저항 또한 열처리 후의 다중벽 탄소나노튜브가 더 낮은 값을 나타내었다. 그 결과, 열처리 후의 다중벽 탄소나노튜브를 상대전극으로 사용하였을 때의 전기화학적 특성이 더 좋은 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.629-637
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• 2016

본 논문에서는 선로와 근접하여 설치하는 근접 방음벽에 관한 음향성능평가와 근접 방음벽의 삽입손실 예측을 위해 경계요소법 대신에 비교적 용이하게 사용 가능한 근사식의 제안에 관한 연구를 수행하였다. 우선, 근접 방음벽을 축척 모형으로 제작하여 무향실에서 음향성능평가를 수행하였으며, 스피커 음원 위치에 따른 총합 삽입손실을 등고선 형태로 분석하였다. 그리고, 무향실에서 수행한 축척 모형 근접 방음벽에 대한 삽입손실 측정결과를 이용하여 다양한 형상의 근접 방음벽에 대한 삽입손실 예측을 위한 근사식을 제안하였다. 또한, 무향실에서의 측정결과 및 예측결과와의 상호 비교를 통해 예측 프로그램의 타당성을 검증하였다. 마지막으로, 열차 소음원의 주파수 특성을 고려하고 높이가 1.0m, 상부 방음판의 크기가 0.5m이며 'ㄱ'자 형상을 갖는 흡음형 근접 방음벽을 철도의 건축한계선에 설치하는 경우에 대한 삽입손실 예측 및 음향성능 평가를 수행하였으며, 삽입손실 예측을 위한 근사식을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권11호
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• pp.1027-1033
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• 2010

2상유동(기체-액체) 현상은 전자기발전, 원자력발전, 철강산업 등 유체 시스템에 자주 나타나는 현상으로, 2상유동을 파악하는 것은 유체 시스템의 안정성 및 성능을 위해 중요하다. 2상유동 특성 중 기공률은 압력강하와 열전달 성능을 결정하는 주요 인자로서 이를 측정하는 기술이 특히 중요하다. 유동의 임피던스를 측정하여 기공률을 산정하는 임피던스법은 전기적 특성을 이용하기 때문에 반응속도가 빨라 실시간 측정이 가능하며, 유동관 벽에 전극을 설치할 경우 유동 교란없이 측정할 수 있는 장점이 있다. Coney는 원형관에 적용할 수 있는 ring 임피던스미터를 이론적 연구하였다. 본 연구에서는 Coney가 이론적으로 제안하고 실험적으로 검증하지 못한 3-ring 임피던스미터의 유체 전기전도도에 대한 독립성을 실험적으로 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1024-1029
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• 2003

본 논문에서는 시간영역의 전자계 측정에 사용하기 위한 원판 부착형 모노폴 안테나의 복소 안테나 인자를 검토하고 있다. 이론 해석으로서는 가상 전기벽을 설정하여 각 영역에서의 전자계를 고유함수로 전개하고 모드 정합법을 적용하여 안테나의 입력 임피던스 및 안테나 인자 등을 계산하고 있다. 이론 해석의 결과, 모노폴 안테나에 원판을 부착하면 저주파수 대역에서의 안테나 인자 절대치는 발산하지 않으며 일반적인 모노폴 안테나에 비교하여 광대역 특성이 있음을 알 수 있었다. 모드 정합법에 의한 이론 해석의 타당성을 확인하기 위하여 입력 임피던스의 이론치와 측정치를 비교하여 양자가 잘 일치함을 확인하고 있다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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• pp.297-300
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• 2001

기존의 고분자 자체를 그냥 쓰거나 (발포체 형태로 만들면 음파가 내부의 공기 층을 통과할 때 주위의 벽과 마찰이나 점성 저항에 의해 음파의 에너지의 일부가 고분자 매트릭스의 열에너지로 변화하여 고분자에 흡수된다) 유리섬유나 석면(광물면), 식물 섬유류를 넣어 복합재료로 만들어 기능성과 물리적인 성질(강도, 치수 안정성, 방염성, 내후성, 단열성 등)을 높여왔다. 하지만 고분자의 이온기에 변화에 따른 음향 특성의 변화에 따른 연구는 없었다. 본 논문에서는 고분자의 흡음 성질을 향상시키기 위해 이온기를 가지고 있는 고분자나 산 혹은 염기 작용기를 가진 고분자를 합성하고 또한 이들 고분자들을 블렌딩하여 이들의 음향학적 성질을 알아 보려한다. 흡음율을 측정하기 위한 방법으로는 2-마이크로폰법을 이용하고 임피던스 관내의 얇고 지름이 작은 시편 샘플들의 음향인자를 측정이 가능하도록 기존에 사용되고 있는 콘덴서 마이크로폰이 아닌 프로브 마이크로폰을 이용하였다. $\;^{(1)}$ 특별히 실험을 위해 제작된 아이오노머는 PS, P$(S-14.3-AZn^{2+})$, P$(S-14.5-SSNH_4)$, P(S-6.6-ITANa), P(S-8.95-ITANa) 등의 고분자를 블렌딩한 샘플을 이용하여 흡음 패턴을 측정하였다.