• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.27 no.5
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• pp.398-408
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• 2007

For better evaluation of material thickness by using the reflection type pulsed eddy current method, various probe models are designed and their response signals, characteristics, and sensitivities to thickness variation are investigated by a numerical analysis method. Since the sensor needs to detect magnetic fields from eddy currents induced in a test material, not from the exciter coil, two types of models that are shielded by the combination of copper and ferrite and only by ferrite are considered. By studying response signals from these shielded probe models, the peak value and the zero crossing time are selected as useful signal features for the evaluation of material thickness. Investigation of sensitivities of these two features shows that the sensitivity of peak value is more useful than that of zero crossing time and that the probe shielded only by ferrite gives much better sensitivity to thickness variation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.43 no.12 s.354
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• pp.75-82
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• 2006

In this paper, we design the meander line inductors with high sensitivity and high quality factor(Q) using high characteristic impedance of aperture ground plate. Sensitivity as a frequency is new defined by variation of effective inductance per analysis frequency range instead of self resonance frequency (SRF). An equivalent lumped circuit is derived to explain the characteristic of high frequency inductor. The 4 nH meander line inductor with aperture ground plate has 0.45 nH/GHz of good sensitivity and 86 of Q at 0.7 GHz.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2001.11a
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• pp.179-184
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• 2001

대부분의 제품 생산 시에는 시제품을 제작하여 이에 대한 성능 심사를 통해 미비한 부분을 보완하기 위한 재설계 작업과정을 필요로 한다. 설계 작업에 가장 중요한 부분인 특정 설계 변수에 대한 민감도의 파악은 설계 작업의 핵심적인 역할을 하고 있다. 대개의 경우 진동설계를 위한 설계변수로 구조물의 단위면적, 길이, 재료의 성질과 같은 물리적인 변수를 많이 활용하고 있으며 이러한 변수들에 대한 민감도 해석 기법들은 이미 많은 연구를 통해 실용화되고 있다. 그러나 이러한 변수만으로는 주어진 조건을 만족하도록 설계하기가 어려운 경우가 있다. 이런 경우는 부가구조물을 첨가하여 저진동 설계조건을 만족하는 구조물을 제작하는 것이 보편적이다. 한편, 구조물의 최적화 과정에서 고유진동수를 고려해야 하는 경우가 많다. 저주파 영역의 문제에서는 첫번째 고유진동수가 구조물의 진동량에 관계되는 중요한 요인이 되고, 또한 공진에 의한 문제가 발생했을 경우에는 고유진동수를 옮겨서 공진을 회피할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 에어컨 실외기의 진동을 저감하고 그로 인한 구조기인 소음을 저감하기 위하여 음압 레벨을 바탕으로 정한 관심 주파수 영역에 고유진동수가 존재하지 않도록 부가구조물을 최적화하였다. 최적화에 필요한 민감도는 신뢰성 있는 유한요소 모델을 구성하는 것이 쉽지 않으므로 실험으로 구한 주파수 응답함수를 이용하였다.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.169-174
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• 2005

In this paper, we proposed a new algorithm of the inverse scattering for the reconstruction of unknown dielectric scatterers using the finite-difference time-domain method and the design sensitivity analysis. We introduced the design sensitivity analysis based on the gradient for the fast convergence of the reconstruction. By introducing the adjoint variable method for the efficient calculation, we derived the adjoint variable equation. As an optimal algorithm we used the steepest descent method and reconstructed the dielectric targets using the iterative estimation. To verify our algorithm we will show the numerical examples for the two-dimensional $TM^2$ cases.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.30 no.1 s.244
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• pp.76-83
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• 2006

This paper addresses the method for the shape design sensitivity analysis of the buckling load in the continuous elastic body. The sensitivity formula for critical load is analytically derived and expressed in terms of shape variation, based on the continuum formulation of the stability problem. Though the buckling problem is more efficiently solved by the structural elements such as beam and shell, the elastic solids are considered in this paper because the solid elements can be used in general for any kind of structures whether they are thick or thin. The initial stress and buckling analysis is carried out by the commercial analysis code ANSYS. The sensitivity is computed by using the mathematical package MATLAB using the results of ANSYS. Several problems including straight and curved beams under compressive load, ring under pressure load, thin-walled section and bottle shaped column are chosen to illustrate the efficiency of the presented method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.20 no.9
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• pp.2833-2842
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• 1996

This paper is to practice optimal rigidity design by the strain energy density estimation method for static buckling and sizing design sensitivity analysis for dynamic buckling of a nonlinear vehicle frame structure from those results. Using these sizing design sensitivity resutls, an optimization of a nonlinear vehicle frame structure with dynamic buckling constraint is carrried out with the graient projection method.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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• v.54 no.4
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• pp.163-173
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• 2005

The conventional optimization study for electromagnetic systems has been mostly on the shape or size optimization. The goal for these optimization methods is to improve performance of electromagnetic systems by optimizing the interface shape of two different materials while their given layout or initial topology are held. The feasible topology can be diverse and an appropriate topology will give much better design results. In this paper we propose a theory and an algorithm for topology optimization of electromagnetic systems, which are based on the finite element method. The topology optimization technique employes a direct searching method of sensitivity analysis in which the information of material sensitivity is used. Two numerical examples of a switched reluctance motor and an electrostatic actuator of MEMS are tested and their design results show that the optimization method is valid and useful for the topology and basic layout design of electromagnetic systems.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.24 no.1 s.173
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• pp.62-68
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• 2000

Optimization technique to find a path of an inner reinforcement of an automobile hood is proposed by using design sensitivity informations. The strength and modal characteristics of the automobile hood are analyzed and their design sensitivity analyses with respect to the thickness are carried out using MSC/NASTRAN. Based on the design sensitivity analysis, determination of design variables and response functions is discussed. Techniques improving design from design sensitivity informations are suggested and the double-layer method is newly proposed to optimize the path of stiffener for a shell structure, Using the suggested method, we redesign a new inner reinforcement of an automobile hood and compare the responses with the original design. It is confirmed that new design improved in the frequency responses without the weight increasement.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.6 no.3 s.21
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• pp.103-110
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• 2006

This study presents a technique to control quantitatively lateral drift of RC tall frameworks subject to lateral loads. To this end, lateral drift constraints are established by introducing approximation concept that preserves the generality of the mathematical programming and can efficiently solve large scale problems. Also the relationships of sectional properties are established to reduce the number of design variables and resizing technique of member is developed under the 'constant-shape' assumption. Specifically, the methodology of dynamic displacement sensitivity analysis is developed to formulate the approximated lateral displacement constraints. Three types of 10 and 50 story RC framework models are considered to illustrate the features of dynamic stiffness-based optimal design technique proposed in this study.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.419-419
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• 2011

이상호우, 사막화, 빙하융해, 생태계 먹이사슬 변화, 이상기온 등 기후변화의 행태는 지구 곳곳에서 다양하게 발발되고 있으며 그로인해 발생되는 인적 물적 피해가 심각하다. 1996년 집중호우에 의한 연천댐체 파괴, 2002년 8월의 낙동강 유역 장기홍수, 2002년 태풍 루사 및 2003년 태풍 매미 등 국내에서는 기후변화 중에서도 주로 이상호우로 인해 발생하는 피해가 많았으며 이들은 주기성이나 특성을 갖지 않아 예측이 어려운 관계로 망양보뢰 식의 후처리에 급급한 실정이었다. 최근 기후변화에 따른 지역별 홍수량, 가뭄량 등에 관한 연구가 가속화되고 있으며, 이와 더불어 해당 기후모델 발현 시 기존 구조물에 미치는 영향에 대한 연구도 필수적이다. 나아가 기존 구조물 뿐 아니라 새로 시공되는 구조물의 설계에서 기후변화에 대한 안정성을 위해 추가적으로 포함해야 할 요소가 있는지에 대한 연구도 필요하다. 본 연구에서는 가상 기후모델에 대해 그 모델이 예측하는 홍수량이 실제 발현되었을 경우를 가정하여, 기존 수공구조물의 안정성에 미치는 영향을 살펴보고 영향인자의 민감도를 분석하고자 한다. 대상 수공구조물은 붕괴 시 영향력이 큰 정도를 기준으로 필댐, 콘크리트차수벽형석괴댐(CFRD), 콘크리트중력식댐, 제방으로 그 범주를 제한 하였으며 대상유역은 한강으로 가정하였다. 구조물의 안정성 검토방법은 각 구조물의 종류에 따라 상이하다. 흙이 주 재료인 제방과 필댐의 경우, 침투(Piping)와 비탈면(Sliding)에 대한 안정성 평가가 이루어지며 CFRD는 댐체와 벽체로 나누어 안정성평가를 하며 댐체 안정성 평가방법은 필댐과 유사하다. 본 연구에서는 하천설계기준(2009)과 댐설계기준(2005)에 따라 각 구조물의 기준안전율을 책정하였으며 점착력, 내부마찰각, 단위중량 등의 물성치는 해당 지역의 토질특성에 따라 여러 문헌을 참고하여 설정하였고 이를 SEEP/W, SLOPE/W 프로그램을 이용하여 구조해석을 실시하였다. 콘크리트중력식댐은 활동, 전도, 지지력에 대해 각각 안정성을 평가하며 MIDAS와 ABAQUS 프로그램을 병행하여 해석하였다. 민감도(Sensitivity)란 안정성에 영향을 미치는 설계인자들의 변화에 따라 안정성이 어떻게 변화하는 지를 말한다. 기후변화에 의한 수공구조물 설계인자 민감도 연구를 통해 기존 설계과정 또는 안정성 검토 시 해당인자의 기여도를 높이거나 새로운 설계인자를 추가하여 미래 상황에 대한 구조물의 위험 정도를 과거대비 상세히 예측할 수 있으며 나아가 적절한 대응 방안 제시에 기여하여 기후변화에 따른 피해를 감소할 수 있을 것이라고 생각된다.