• Title/Summary/Keyword: 에너지 함수법

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변형효과와 비포물선효과를 고려한 반도체 양자세선의 전하분포와 부띠천이

  • Kim, Dong-Hun;Yu, Ju-Tae;Yu, Ju-Hyeong;Yu, Geon-Ho;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.383-383
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    • 2012
  • 전자소자 및 광전소자의 최적화 조건을 확립하기 위해 반도체 나노양자구조의 물리적 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 반도체 양자세선은 일차원 구조의 기초 물리 특성 관찰과 소자로서의 응용 가치가 높다. 양자세선을 사용한 단전자 트랜지스터, 공명터널 다이오드, 발광다이오드, 광탐지기 및 레이저 소자 제작과 관련한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 나노양자구조들 중에서 양자우물과 양자점에 대한 실험적 및 이론적 연구가 많이 진행되었으나, 복잡한 공정 과정과 물리적 이론의 복잡함으로 양자세선에 대한 연구는 상대적으로 미흡하다. 양자세선을 이용한 전자소자와 광전소자의 효율을 증진하기 위해서는 양자세선의 전자적 성질에 대한 연구가 중요하다. 본 연구에서는 InAs/InP 양자세선에 대한 기저상태와 여기상태의 전하분포, 부띠천이 및 전자적 성질을 고찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용하여 양자세선의 이산적 모델을 확립하여 변형효과가 양자세선 구조에서 부띠에 영향을 주는지 조사하였다. 변형효과와 비포물선효과를 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 변형 포텐셜을 계산하였으며 양자세선의 포텐셜 변화를 관찰하였다. 양자세선의 포텐셜 변화에 따라 전하구속분포, 에너지 준위 및 파동 함수를 계산하였다. 기저상태의 부띠 간에 발생하는 천이와 여기상태의 부띠 간에 발생하는 부띠 간의 엑시톤 천이 에너지 값을 계산하였다. 계산한 부띠 에너지 천이 값이 광루미네센스로 측정한 엑시톤 천이와 잘 일치하였다. 이 결과는 양자세센의 이차원적인 전자적 구조를 이해하고 양자세선을 사용하여 제작된 전자소자 및 광전소자의 전자적 성질을 연구하는데 도움을 주며, 저전력 나노양자소자를 제작하는 기초지식을 제공하는 중요한 역할을 할 것이다.

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Investigation of Turbulence Structures and Development Turbulence Model Based upon a Higher Order Averaging Method (고차평균법에 의한 난류구조의 규명 및 난류모델의 개발)

  • 여운광;편종근
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.201-207
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    • 1992
  • The averaged non-linear term in the turbulence equations, suggested by Yeo (1987), is analyzed theoretically and experimentally. It was formulated by applying the filtering concepts to the convolution integral average definition with the Gaussian response function. This filtering approach seems to be superior to the conventional averaging methods in which all four terms at the doubly average vol must be defined separately, and it also gives a very useful tool in understanding the turbulence structures. By theoretically analyzing the newly derived description for the averaged non-linear terms, it is found that the vortex stretching can be explicitly accounted for. Furthermore, comparisons of the correlation coefficients based on the experimental data show that the vortex stretching acts most significantly on the turbulence residual stress. Thus, it strongly supports the claim that the vortex stretching is essential in the transfer of turbulence. In addition. a general form of turbulent energy models in LES is derived, by which it is recognized that the Smagorinsky, the vorticity and the SGS energy models are not distinctive.

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Application and Improvement of Complex Frequency Shifted Perfectly Matched Layers for Elastic Wave Modeling in the Frequency-domain (주파수영역 탄성파모델링에 대한 CFS-PML경계조건의 적용 및 개선)

  • Son, Min-Kyung;Cho, Chang-Soo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.15 no.3
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    • pp.121-128
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    • 2012
  • Absorbing boundary conditions are used to mitigate undesired reflections that can arise at the model's truncation boundaries. We apply a complex frequency shifted perfectly matched layer (CFS-PML) to elastic wave modeling in the frequency domain. Modeling results show that the performance of our implementation is superior to other absorbing boundaries. We consider the coefficients of CFS-PML to be optimal when the kinetic energy becomes to the minimum, and propose the modified CFS-PML that has the CFS-PML coefficient ${\alpha}_{max}$ defined as a function of frequency. Results with CFS-PML and modified CFS-PML are significantly improved compared with those of the classical PML technique suffering from large spurious reflections at grazing incidence.

고에너지 이온빔에 의한 이차전자 발생 수율 및 에너지 측정

  • Kim, Gi-Dong;Kim, Jun-Gon;Hong, Wan;Choi, Han-Woo;Kim, Young-Seok;Woo, Hyung-Joo
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.190-190
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    • 1999
  • 박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

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MRI Artifact Correction due to Unknown Respiratory Motion (미지 호흡운동에 의한 MRI 아티팩트의 수정)

  • 김응규
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.41 no.5
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    • pp.53-62
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    • 2004
  • In this study, an improved post-processing technique for correcting MRI artifact due to the unknown respiratory motion in the imaging plane is presented. Respiratory motion is modeled by a two-Dimensional linear expending-shrinking movement. Assuming that the body tissues are incompressible fluid like materials, the proton density per unit volume of the imaging object is kept constant. According to the introduced model, respiratory motion imposes phase error, non-uniform sampling and amplitude modulation distortions on the acquired MRI data. When the motion parameters are known or can be estimatead a reconstruction algorithm based on biliner superposition method was used to correct the MRI artifact. In the case of motion parameters are unknown, first, the spectrum shift method is applied to find the respiratory fluctuation function, x directional expansion coefficient and x directional expansion center. Next, y directional expansion coefficient and y directional expansion center are estimated by using the minimum energy method. Finally, the validity of this proposed method is shown to be effective by using the simulated motion images.

The Estimation of Parameters to minimize the Energy Function of the Piecewise Constant Model Using Three-way Analysis of Variance (3원 변량분석을 이용한 구분적으로 일정한 모델의 에너지 함수 최소화를 위한 매개변수들 추정)

  • Joo, Ki-See;Cho, Deog-Sang;Seo, Jae-Hyung
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.16 no.5
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    • pp.846-852
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    • 2012
  • The result of imaging segmentation becomes different with the parameters involved in the segmentation algorithms; therefore, the parameters for the optimal segmentation have been found through a try and error. In this paper, we propose the method to find the best values of parameters involved in the area-based active contour method using three-way ANOVA. The segmentation result applied by three-way ANOVA is compared with the optimal segmentation which is drawn by user. We use the global consistency rate for comparing two segmentations. Finally, we estimate the main effects and interactions between each parameter using three-way ANOVA, and then calculate the point and interval estimate to find the best values of three parameters. The proposed method will be a great help to find the optimal parameters before working the motion segmentation using piecewise constant model.

A Four-node General Shell Element with Drilling DOFs (면내회전자유도를 갖는 4절점 곡면 쉘요소)

  • Chung, Keun-Young;Kim, Jae-Min;Lee, Eun-Haeng
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.16 no.4
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    • pp.37-52
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    • 2012
  • In this study, a new 4-node general shell element with 6 DOFs per node is presented. Drilling rotational degrees of freedom are introduced by the variational principle with an independent rotation field. In formulation of the element, substitute transverse shear strain fields are used to avoid shear locking, while four nonconforming modes are applied in the in-plane displacement fields as a remedy for membrane locking. In addition, a direct modification method for nonconforming modes is employed in the numerical implementation of nonconforming modes to represent constant strain states. A 9-points integration rule is adopted for volume integration in the computation of the element stiffness matrix. With the combined use of these techniques, the developed shell element has no spurious zero energy modes, and can represent a constant strain state. Several numerical tests are carried out to evaluate the performance of the new element developed. The test results show that the behavior of the elements is satisfactory.

Analysis and Design of Shoes Using Non-Linear Finite Element Method (비선형 유한요소법을 이용한 신발 해석 및 설계)

  • Kim, B.S.;Moon, B.Y.
    • Elastomers and Composites
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    • v.38 no.3
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    • pp.195-205
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    • 2003
  • This paper presents an analytic method and a design technique for golf shoes with air-cycled pump in the midsole. The golf shoes are modeled using the finite element method for better design by considering the configuration of the midsole and the outsole, which compose the golf shoes. Also the optimum size and shape of air-cycled pump in the midsole is examined. The values or standard human pressure for boundary conditions are adopted for the FEA(Finite Element Analysis). The unknown constants of the strain energy function of Ogden type are observed in accordance with the axial tension test. By the commercial FEM software for nonlinear analysis, MARC V7.3, the strains and the values of volume change for the midsole and the outsole are obtained, respectively. It can be concluded that results obtained by FEM in the midsole and the outsole are different depending on the characteristic of elastomer The results reported herein provide better understanding of analyzing the golf shoes. Moreover, it is believed that those properties of the results can be utilized in the shoes industry to develop the effective design method.

Wave Deformation by Submerged Flexible Circular Disk (몰수된 원형 유연막에 의한 파랑변형)

  • 조일형;김무현
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.116-129
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    • 2000
  • The interaction of incident monochromatic waves with a tensioned, flexible, circular membrane submerged horizontally below free surface is investigated in the frame of three-dimensional linear hydro-elastic theory. The velocity potential is split into two parts i.e. the diffraction potential representing the scattering of incident waves by a rigid circular disk and the radiation potential describing motion induced waves by elastic responses of flexible membrane. The fluid domain is divided into three regions, and the diffraction and radiation potentials in each region are expressed by the Fourier Bessel series. The displacement of circular membrane is expanded with a set of natural functions, which satisfy the membrane equation of motion and boundary conditions. The unknown coefficients in each region are determined by applying the continuity of pressure and normal velocity at the matching boundaries. The results show that various types of wave focusing are possible by controlling the size, submergence depth, and tension of membrane.

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Fire-Flame Detection using Fuzzy Finite Automata (퍼지 유한상태 오토마타를 이용한 화재 불꽃 감지)

  • Ham, Sun-Jae;Ko, Byoung-Chul
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.37 no.9
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    • pp.712-721
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    • 2010
  • This paper proposes a new fire-flame detection method using probabilistic membership function of visual features and Fuzzy Finite Automata (FFA). First, moving regions are detected by analyzing the background subtraction and candidate flame regions then identified by applying flame color models. Since flame regions generally have continuous and an irregular pattern continuously, membership functions of variance of intensity, wavelet energy and motion orientation are generated and applied to FFA. Since FFA combines the capabilities of automata with fuzzy logic, it not only provides a systemic approach to handle uncertainty in computational systems, but also can handle continuous spaces. The proposed algorithm is successfully applied to various fire videos and shows a better detection performance when compared with other methods.