• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.623-626
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• 2011

본 연구는 수중 강판에 존재하는 결함탐지를 위한 탄성파 유한요소 시뮬레이션이다. 일반적으로 수중 강판은 외부의 물로 인하여 결함의 탐지가 어렵다. 이러한 수중 강판의 결함탐지에는 잠수부가 수중 강판 표면에 비파괴 검사 장비를 활용하여 결함을 탐지하는 경우가 많으며 잠수부의 경험과 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 수중강판의 표면이 아닌 수중에서 탄성파를 발생시켰을 경우 수중 강판의 결함탐지 유한요소 시뮬레이션을 이용하여 손상의 위치와 손상의 크기에 따라 발생하는 응답을 알아보았다. 강판의 상하부에 기계적인 손상이 발생한 경우를 손상 시나리오로 가정하고 해석을 수행하였다. 손상이 없는 경우의 응답을 기준으로 강판의 상부와 하부에 기계적인 손상이 있는 경우에 발생하는 응답을 비교하였다. 동적유한요소 프로그램인 ANSYS/LS-DYNA를 사용하여 결함탐지 해석을 수행하였다. 결과적으로 손상의 종류에 따라 응답신호의 진폭 감소가 나타났으며 손상의 크기가 커질수록 진폭 감소가 커지는 결과를 나타내었다.

• Journal of the Korean Geophysical Society
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• v.3 no.4
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• pp.251-260
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• 2000

Applicabilities of two numerical methods, the 2-dimensional and the 3-dimensional method, are evaluated to inverse test results obtained from the underwater SASW(Spectral -Analysis-of-Surface-Waves) method. As a result of this study, it has been found that the 2-dimensional method can supposed to be applicable for the cases where stiffness of soil layer increases gradually with depth, and the stiffness is relatively low. For the other cases, however, it has been concluded that the 3-dimensional method needs to be applied to determine realistic theoretical dispersion curves. An example is also shown that in situ soil profile underwater is estimated from experimental dispersion curves using the 3-dimensional method. As a results, it can be concluded that the underwater SASW method can be effectively applied to explore the underwater soil condition.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.16 no.3
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• pp.34-39
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• 2002

본 논문에서는 수면파(Surface wave)와 수중파 (Internal wave)간의 동적 상관관계에 관하여 수행된 연구결과를 정리하였다. 표면파의 비선형 문제는 파의 경사매개변수를 2차원으로 가정하여 해석하였으며, Cauchy 문제는 불균일 조류상의 균일 수면중력파에 대하여 해석하였다. 또한, 파의 경사, 주기의 범위(Frequency range) 그리고 자유표면하의 조류의 분포들간의 조화에 대한 연구가 수행되었으며 해류 및 이동파와 연계되어 수중파의 최전 후방에 형성될 수 있는 정적 파형 (Steady wave pattern)이 수면파형에 포함되었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.253-256
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• 2000

본 연구에서는 유한요소법(FEM)을 이용하여 압전 수중음향센서의 모델링 및 음향특성을 해석하였다. 압전 복합구조 수중음향센서의 해석에서 기본적인 압전-탄성 구조물과 유체-구조물의 연성해석을 위한 유한요소 정식화를 하였으며 무한영역의 음향유체를 처리하기 위하여 IWEE(Infinite Wave Envelop Element)를 도입하였다. Topilz형 수중음향센서를 수중 산란체로 볼 경우 입사파가 산란체의 표면을 가진할 때 산란체로부터 발생되는 산란파는 IWEE로 인하여 무한 유체영역에서의 산란파의 감소특성을 갖게되어 무한영역을 유한영역으로 나눈 인위적인 경계에서 반사가 일어나지 않게 되므로 산란파의 음압을 정확히 구할 수 있었다. 또한, 이러한 산란해석을 바탕으로 입사파에 대한 음향센서 내부의 전기적 응답특성인 RVS(Receiving Voltage Signal)를 구하였다. 이러한 일련의 연구 과정들은 소나(SONAR) 시스템을 정확히 해석하고 음향특성을 예측하는 데 큰 도움이 될 것이다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.9 no.6
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• pp.81-90
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• 1990

유체 동역학에서, 난류에 의해 수중 구조물에 가해지는 압력과 전단력의 측정은 중요한 문제이 다. 이러한 유체의 흐름에 의한 압력과 전단력, 나아가 유체의 흐름방향까지 시간과 거리의 함수로 측정 할 수 있는 새로운 탄성표면파 센서가 개발되었다. 센서는 압축 인장형 전단력을 받는 두 개의 표면파 와 흐르는 유체 속의 표면파의 속도차는 또한 유체흐름에 의해 가해지는 압력에 비례한다. 정지류 속의 표면파와 흐르는 유체 속의 표면파의 속도차는 또한 유체흐름에 의해 가해지는 압력에 비례한다. 이 센 서를 응력 로젯과 같이 배열하면 유체의 진행방향도 함께 측정할 수 있다. 표면파 센서는 넓은 주파수 대역에 걸쳐 사용이 가능하므로, 적절히 설계하면 유체의 흐름에 의한 표면력과 유체의 진행방향을 동 시에 거리와 시간의 함수로서 국부적으로, 광역적으로 측정할 수 있다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.9 no.4
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• pp.18-32
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• 1990

Deeping on purpose, SAW device may have to function while immersed in a liquid. Those who are familiar with SAW devices would anticipate difficulty since the propagating surface waves will tend to radiate energy into the liquid and hence suffer attenuation. Thus, to design an immerable SAW device, more attention and full information about the wave properites is required to overcome the attenuation and get the highest SAW generation eficiency. Though numerical simulation, the optimal geometry of underwater SAW devices, such as optimal piezoelectric crystal cut, SAW propagation direction and nondimensional wave number(ka) is determined to get the maximum SAW excitation efficiency, the minimum attenuation in propagation and pure mode propagation for all the modes of surface wave propagation. The design technique can be appliedto an arbitrary combination of a piezoelectric layer, a substrate and a liquid medium. In this paper, PZT and PVDF layers and a steel substrate are use for the solid medium. The technique can be easily employed for the design of underwater sensors and actuators for the applications, such as sonar marine antifouling, industrial and medical uses.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.11 no.2
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• pp.107-112
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• 1997

본 연구는 자유표면 인삭을 위한 실험 기법 개발에 관한 연구이다. 2차원 수중익에 의해 발생되는 자유표면파를 연구대상으로 삼았다. 실험은 회류수조에서 행하였다. NACA 0012 수중익을 여러가지 길이와 2가지양각에 대해서 실험한 결과 생기는 비선형 자유표면 파를 인식할 수 있도록 영상처리 기술을 도입하였다. 실헙결과 얻은 자유표면 형상을 다른 연구자의 결과와 비교하였다. 비교결과 영상처리의 기법이 자유표면을 인식하는데 대단히 유용한 도구임을 알 수 있었다.

• Geotechnical Engineering
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• v.13 no.3
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• pp.53-62
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• 1997

Analytical studies were conducted to develop the Spectral-Analysis-of-Surface-Waves (SASW) method for underwater use. For the precise estimation of the in-situ soil stiffness profile from SASW measurements, it is essential to determine economical and reasonable theoretical dispersion curves reflecting various experimental conditions. In this paper, therefore, analytical methods are mainly discussed, which were developed to determine theoretical dispersion curves of surface waves propagated along the soil-water interface. Application of the analytical methods is then illustrated by an example involving estimation of a stiffness profile through a forward modeling process of SASW measurements. Applicabilities of the SASW method as well as the developed analytical methods are evaluated, respectively, from the example.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.163-166
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• 2004

표면 반사파가 존재하는 무향수조 내에서 근접 음향 홀로그래피의 적용 가능성을 살펴보기 위하여 여러 변수의 변화에 따른 음장 예측 수치해석을 수행하였다. 수직 배열 센서 및 수평 배열 센서를 이용하는 경우에 대해 해석하였으며 수직 배열센서를 이용하여 한 면에서 측정하는 경우 표면 반사파에 의한 영향은 무시할 만큼 작은 것을 확인하였다. 수평 배열센서를 이용하는 경우에는 표면 반사파의 영향이 상대적으로 크게 나타나 반사파를 고려하기 위해 두개의 측정면에서의 음압값이 필요하며 직접파와 반사파를 모두 고려하는 경우 음압 예측치의 오차가 적게 나타남을 알 수 있었다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.28 no.8
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• pp.753-757
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• 2004

The free-surface flow is simulated to make clear the viscous interaction of stem waves and the sub-breaking phenomena around a high speed vehicle. The Navier-Stokes equation is solved by a finite difference method where the body-fitted coordinate system, the wall function and the triple-grid system are invoked They are applied to study precisely on the stem flow of S-103 as to which extensive experimental data are available. Computations are extended to the submerged revolutional body. The numerical result shows that the gradient of M/Us is greatly influenced by the submerged depth And the stem wave is influenced by the separation due to the bow wave.