• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.8
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• pp.52-63
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• 2002

In this paper, we developed a numerical analysis model by using ADI-FDTD method to analyze three-dimensional interconnect structure. We discretized maxwell's curl equation by using ADI-FDTD. We introduced PML(Perfectly Matched Layer) absorbing boundary condition to solve the effect of the reflected wave at the interface. Evaluating the numerical model of PML and ADI-FDTD, we simulated the electric field distribution in time domain. We compare standard FDTD with ADI-FDTD, and analysis the result.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.2 no.2
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• pp.197-205
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• 1998

The purpose of this paper is to analyze the electromagnetic field characteristics of array antenna with the finite difference-time domain algorithm. Finite difference equations of Maxwell's equations are defined in cylindrical coordinate systems. To simulate the unbounded problem like a free space, the Mur's absorbing boundary condition is also used. After modeling the array antenna with the grid structure, the transient response of the field distribution is depicted in the time domain.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1995.10a
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• pp.197-202
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• 1995

비정상(unsteady) 압축성(compressible) 유동에 의한 공력음향(aeroacoustics)을 모사하여 공력소음원을 해석하기 위해서는 고차(high order)의 정확도와 높은 해상도(resolution)를 가지며, 상대적으로 계산시간을 많이 필요로 하지 않는 외재적(explicit) 유한차분법이 필수적으로 요구된다. 이것은 주어진 차분방식과 격자계로써 공간과 시간상에 존재하는 미소크기의 파동성분들을 충분히 구현하여야 만족할 만한 수치해를 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는, 그러한 유한차분법 중 최근에 관심의 대상이 되고있는 삼각(tridiagonal)또는 오각(pentadiagonal) 집적유한차분법(compact finite difference scheme)이 최대의 해상도를 갖도록 하는 수학적인 방법을 개발하고, 이 방법으로써 새롭게 집적유한차분법을 최적화하였다. 개발된 최적화 방법은, 푸리에 해석법(Fourier analysis)을 통하여 파동수(wavenumber) 영역에서 수학적으로 계산된 위상오차(phase error)를 최소화하는 것이며, 이러한 개념과 방법은 본 연구에서 처음으로 집적유한차분법에 적용되었다. 여러가지 절단정확도(truncation order)에 대해서 최적화 된 집적유한차분법들이 실제 공간과 시간상에서 보여주는 정확도와 오차특성을 알아보기 위하여, 이 방법들을 1차원 선형파동방정식에 적용하였고, 이 결과를 통하여 가장 정확하고 효과적인 절단정확도의 집적유한차분법을 선별하였다. 특히, 오각(pentadiagonal)법에 비해 더욱 효율적인 6차 삼각(tridiagonal)법을 1차원 Euler방정식에 적용하여, 비선형 파동에 대한 모사를 수행할 수 있었다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.2 no.4
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• pp.653-660
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• 1998

The purpose of this paper is to analyze the electromagnetic field characteristics of microstrip array antenna with the FDTD(finite difference-time domain method). Finite difference equations of Maxwell's equations are defined in rectangular coordinate systems. To simulate the unbounded problem like a free space, the Mur's absorbing boundary condition is also used. After modeling the microstrip array antenna with the grid structure, the transient response of the field distribution is depicted in the time domain.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.11 no.4
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• pp.667-673
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• 2000

This paper presents the modeling method of nonlinear circuits with lumped elements by using a hybrid Haar -wavelet MRTD/FDTD techniques. To analyze nonlinear circuits with lumped elements, the Haar-wavelet MRTD scheme is applied to the entire structure of interest and the conventional FDTD scheme is locally used to describe the characteristics of the lumped elements. To validate the scheme, microstrip structure with lumped elements and a single diode mixer are simulated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.181-184
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• 2012

기존에 제시된 Lin 과 Liu (1999)의 VOF 기법을 이용한 내부 조파 방법을 레블셋 기법에 적용하였다. 기하학적으로 유리한 유한요소법을 이용하여, Navier-Stokes 방정식의 공간차분에는 Characteristic Galerkin 기법을, 시간차분에는 Fractional Four-Step 기법을 적용하였다. 그림에 보인 바와 같이 중심(x=0)에서 전파하는 경우, 외부조파에 의한 영역내 재반사 문제가 해결되어 선형파를 의도한 바대로 잘 조파할 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.19 no.8
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• pp.1595-1611
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• 1994

In this paper, the numerical wave propagation properties of the finite difference-time domain(FD-TD) method is investigated as a discrete model describing electromagnetic(EM) wave propagation phenomena. The leap-frog approximation of Maxwell's curl equations in time-space simulates EM wave propagation in terms of the numerical characteristic and the domain of dependence. A geometrical interpretation of the FD-TD numerical procedure is presented. The numerical dispersion error due to the leap-frog approximation and its dependence on the stability factor are illustrated. The FD-TD method using the leap-frog approximation is inherently a descriptive model. Thus, not only any physical picture about EM wave propagation phenomena can be drawn through this model, but also physical or engineering parameters in the frequency domain can be extracted from descriptive results. E-plane filter characteristics in the WR-28 rectangular waveguide and reflection property of an inductive iris in the WR-90 rectangluar waveguide extracted from simulation of the FD-TD model is included.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.19 no.4
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• pp.427-435
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• 2008

In this paper, a stable marching-on in time(MOT) method with a time domain combined field integral equation(CFIE) is presented to obtain the transient scattering response from arbitrarily shaped three-dimensional conducting bodies. This formulation is based on a linear combination of the time domain electric field integral equation(EFIE) with the magnetic field integral equation(MFIE). The time derivatives in the EFIE and MFIE are approximated using a central finite difference scheme and other terms are averaged over time. This time domain CFIE approach produces results that are accurate and stable when solving for transient scattering responses from conducting objects. Numerical results with the proposed MOT scheme are presented and compared with those obtained from the conventional method and the inverse discrete Fourier transform(IDFT) of the frequency domain CFIE solution.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.17-17
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• 1997

극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.4
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• pp.403-413
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• 1989

유한요소법의 전산유체 역학분야에 대한 응용현황을 계산방법과 적용례를 중심으로 정리하였다. 유한요소법의 가장 큰 장점은 복잡한 유동영역을 해석하기 위한 불규칙 요소망(unstructured mesh)의 사용이라 볼 수 있으며 적응적 요소망을 이용하여 계산의 정확도를 높일 수 있는 것 또한 강점이라 할 수 있다. 다만 불규칙 요소망 사용으로 인해 수반되는 대수 방정식 계산시간 및 기억용량의 증가는 conjugate gradient 방법 등을 이용하여 반드시 해결되어야만 한다. 지금 까지 유한요소법을 이용한 계산방법을 개발해 오는 과정을 보면 유한차분법에서 오래 전에 개 발된 방법들을 도입한 경우가 많았으며 특히 난류 및 개발된 경우가 많으며 대부분의 경우 이 들을 그대로 도입, 이용하였다. 반대로 최근에 항공기 동체설계 분야를 중심으로 복잡한 형태의 유동영역을 해석이 요구되는 경우 유한차분법, 특히 유한체적법(finite volume method)에 삼각형 유한요소를 이용한 불규칙 요소망을 도입하여 성공적으로 이용하고 있다. 따라서 전산유체 역 학의 발전을 위하여 두 분야의 유기적인 협조가 필요하며 결과적으로 전산유체 역학기법이 완 전히 기계설계의 한 분야로 정립될 수 있도록 많은 노력이 필요하다고 본다.