• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1990.10a
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• pp.157-162
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• 1990

기계의 정밀도 향상을 위하여는 기계에 대한 보다 정확한 해석을 요구한다. 그러나 실제 기계 시스템은 마찰, Backlash, Saturation등과 같은 비서형 특 성을 가지고 있어 시스템의 해석 및 제어가 어렵게 된다. 특히, 축, 링크, 기 어, 풀리, 베어링등의 기계요소에서는 마찰로 인해 정밀도가 크게 덜어지고 있어, 마찰에 의한 동특성 및 제어는 많은 연구자들에 의해 관심의 대상이 되어 왔다. 마찰력을 고려한 기계시스템의 운동은 정지상태 근처에서 마찰력 의 변화가 심한 비선형 동특성을 보이고 있어 그 해석에 어려움을 겪고 있 다. 실제 마찰이 저속에서 고급 비선형임에도 불구하고 가장 널리 사용되는 형태의 모델로서 쿨통 마찰을 고려한 운동방정식 조차 비선형성으로 인하여 해석에 어려움이 따르고 있다. 마찰은 오랜동안 연구되어 오면서 Fig.1, Fig2 와 같이 등가선형점성 감쇠, 쿨통마찰, 정적마찰로 모델화되거나 이들의 조 합으로 나타내었다[1-5]. 마찰력은 시간영역에서도 연구되어 Walrath[7]는 Fig.3-a의 속도가 역전되는 지점에서 마찰토오크가 .+-.Tf를 공유하는 문제 를 고려하기 위해, Fig.3-b와 같이 동적마찰모델을 사용하였다. 최근의 연구 로서 Armstrong[7]은 마찰의 위치의존성을 고려한 정확한 마찰모델을 설정 하여 개루프제어에 적용, 좋은 제어특성을 확인하였고, Canudas[8]는 저속영 역에서 overcompensation시 limit cycle과 gain의 관계를 해석하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.8 no.3
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• pp.161-168
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• 1998

In this paper, a algorithm is proposed, which is applicable to the transient analysis of diffusion equations by combined use of the Laplace transform and the finite element method. The proposed method removes the time terms using the Laplace transform and then solves the associated equation with the finite element method. The solution which is solved at frequency domain is transformed into time domain by use of the Laplace inversion. To verify the proposed algorithm, a heat conduction problem is analysed. And the solution showed a good agreement with analytic solution. Because the time-step method is not needed, the proposed method is very useful in solving various kinds of diffusion equations.

• 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.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.435-435
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• 2017

최근 태국 짜오프라야강 유역의 물 부족 문제 해결을 위해 한국 정부와 태국 정부간 G2G사업으로 "태국 짜오프라야강 유역과 인근 유역 연계 수자원개발 마스터플랜 수립"이 추진되고 있다. 본 연구에서는 장기간 가뭄 등으로 물 부족 문제가 심각한 태국 짜오프라야강 유역에 대하여 다각적인 추가용수 공급방안을 검토하고 이를 토대로 수자원 장기 종합계획을 수립하기 위한 태국 짜오프라야강 유역의 물수급 현황 및 향후 전망을 분석하고자 한다. 본 연구에서는 ModSim 8.5 모형을 통해 물수급 현황 및 전망을 분석하였으며 대상유역은 짜오프라야강 유역과 인접한 유역 7개 유역(Ping, Wang, Yom, Nan, Sakae Krang, Pasak, Chao Phraya)을 대상으로 하였으며 총 유역면적은 $195,718km^2$로 우리나라 면적의 2배에 달한다. 또한 물수지 분석을 위한 입력자료 구축은 총 30년간(1986년 1월 1일 ~ 2013년 12월 31일)의 소유역별 자연유입량, 용수수요량(생활, 공업, 농업) 및 환경유량으로 구축하였으며 대상유역의 대규모 시설물인 19개소의 댐에 대한 제원도 태국 현지 기관을 통해 확보하여 물수지 분석에 적용하였다. 물수지 분석시 적용된 용수수요량에 대한 공급우선순위는 환경유량, 생할용수, 공업용수, 농업용수순이며 동일 용수의 경우 상류에 위치한 수요량에 우선순위를 우선적으로 부여하였다. 각 수요량에 대한 회귀율은 태국 물수급 해석 조건에 맞춰 환경유량 100%, 생공용수 0%, 농업용수 50%로 적용하였다. 연구결과, 2015년을 대상으로 분석한 불수급 현황은 생공용수의 경우, Ping과 Wang 유역에서만 수요량 대비 10~30%정도 부족량이 발생한데 반해 농업용수의 경우, 전 유역에서 약 20~40% 정도의 부족량이 발생하고 있으며 2025년 및 2035년을 대상으로 분석한 물수급 전망은 2015년 현황과 유사하나 부족량의 심도를 더욱 커지고 범위도 넓어지는 경향을 나타내고 있으며 농업용수의 경우 전유역에서 약 20~50%정도의 부족량이 발생하였으며 가장 극한 부족이 발생한 소유역은 80%까지도 발생될 것으로 전망되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.80-83
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• 2009

커패시터는 전동기와 같은 유도성 부하에 필요한 무효전력을 전원측을 대신하여 공급하여 전력요금을 절감하는 역할 외 비선형부하에서 발생하는 고조파를 저감하기 위해 리액터와 함께 사용하고 있다. 전기품질은 거의 대부분이 전압품질에 관련된 것으로서 안정적인 전원공급이 매우 중요하지만, 부하의 운전상태에 따라 전압의 크기가 일시적으로 변화가 존재할 경우 커패시터와 같은 전기기기에 좋지 않은 결과를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 일시적인 전압의 변화인 sag와 swell시 커패시터에서의 전압, 전류 및 용량의 변화를 리액터 부착전과 후의 해석결과 sag시는 문제가 되지 않지만, swell 구간에서는 커패시터에 상당한 스트레스를 줄 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.2
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• pp.233-239
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• 2013

In this paper, a method of combining numerical analyses and experimental tests is used to evaluate fracture toughness of copper thin films of $15{\mu}m$ thickness. Far-field loadings of a global-local finite element model are inversely estimated by matching crack opening profiles in experiments with numerical results. The fracture toughness is then evaluated using the J-integral for cracks in thin films under far-field loadings. In experiments, Cu thin films attached to Aluminum sheets are loaded indirectly, and crack opening profiles are observed by microscope camera. Stress versus strain curves of Cu thin films are obtained through micro-tensile tests, and the grain size of Cu thin films is observed by TEM analysis. The results show that the fracture toughness of Cu thin films with $500nm{\sim}1{\mu}m$ sized grains is $6,962J/m^2$.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.20 no.2
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• pp.138-149
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• 2000

Various modeling techniques for ultrasonic wave propagation and scattering problems in finite solid media are presented. Elastodynamic boundary value problems in inhomogeneous multi-layered plate-like structures are set up for modal analysis of guided wave propagation and numerically solved to obtain dispersion curves which show propagation characteristics of guided waves. As a powerful modeling tool to overcome such numerical difficulties in wave scattering problems as the geometrical complexity and mode conversion, the Boundary Element Method(BEM) is introduced and is combined with the normal mode expansion technique to develop the hybrid BEM, an efficient technique for modeling multi mode conversion of guided wave scattering problems. Time dependent wave forms are obtained through the inverse Fourier transformation of the numerical solutions in the frequency domain. 3D BEM program development is underway to model more practical ultrasonic wave signals. Some encouraging numerical results have recently been obtained in comparison with the analytical solutions for wave propagation in a bar subjected to time harmonic longitudinal excitation. It is expected that the presented modeling techniques for elastic wave propagation and scattering can be applied to establish quantitative nondestructive evaluation techniques in various ways.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.4 no.2 s.12
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• pp.73-80
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• 2004

In this paper, a study of damage detection for 2-Dimensional Truss Structures using the parametric projection filter theorr is presented. Many researchers are interested in inverse problem and one of solution procedures for inverse problems that are very effective is the approach using the filtering algorithm in conjunction with numerical solution methods. In filtering algorithm, the Kalman filtering algorithm is well known and have been applied to many kind of inverse problems. In this paper, the Parametric projection filtering in conjunction with structural analysis is applied to the identification of damages in 2-D truss structures. The natural frequency and modes of damaged truss model are adopted as the measurement data. The effectiveness of proposed method is verified through the numerical examples.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.422-422
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• 2017

기후변화로 인한 게릴라성 호우 및 국지성 호우의 증가, 급격한 도시화로 인한 불투수면적의 감소 등은 다양한 홍수피해와 물 순환 왜곡문제 등을 유발하고 있다. 서울시의 경우 2010년 9월 21일 시간 최대 75.5mm의 폭우로 광화문광장 및 백운동천 주변상가에서 약 15.7ha의 침수가 발생하였다. 이러한 침수발생에 대응하기 위한 대안으로 서울시에서는 저영향개발(LID, Low Impact Devleopment)기법을 도입하고 있다. 본 연구에서는 효자배수분구(광화문지역)의 LID 시설 도입을 위한 빗물관리 목표량 설정에 따른 홍수방어 개선효과를 분석하였다. 빗물관리량 산정을 위한 유출해석모형은 도시유출모형인 SWMM을 이용하다. SWMM의 입력자료인 우수관망도 자료는 서울시 우수관망 UIS 자료를 이용하여 구성하였으며 소유역분할은 유역의 경사 및 건물 등을 고려하여 정교하게 소유역을 구분하였다. 구분된 소유역은 293개이며 개별 소유역에 대한 토지이용도, 정밀토양도를 검토하여 소유역별 유출곡선지수 산정하여 모형 입력자료를 구축하였다. 효자배수분구(광화문지역) 전체유역 중 전원지역을 제외한 나머지 지역에 대하여 소배수구역별로 유출곡선지수(CN)값을 10-90%까지 감소시키면서 LID시설의 계획에 의한 빗물관리량(mm)에 따른 침수발생량($m^3$)의 변화를 분석하였다. 여기서, LID 시설의 빗물관리량은 유역의 현상태 직접 유출고에서 CN값 변화에 따라 계산된 직접유출고를 차감한 양이다. 연구결과, 효자배수분구의 경우 도시유역 전체에서 20mm의 우수를 관리하면 전체 침수발생량의 약 50%를 30mm의 우수를 관리하면 유역침수 침수발생량의 약 75%를 저감할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구결과는 향후 개발된 도시지역에 대한 지구단위계획 수립시 LID 시설목표에 따른 홍수저감 효과를 비교적 효율적인 방법으로 검토하는 방안으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.34 no.4
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• pp.221-230
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• 2021

This paper proposes full waveform inversion (FWI) for estimating the physical properties of a layered half-space. An FWI solution is obtained using a genetic algorithm (GA), which is a well-known global optimization approach. The dynamic responses of a layered half-space subjected to a harmonic vertical disk load are measured and compared with those calculated using the estimated physical properties. The responses are calculated using the thin-layer method, which is accurate and efficient for layered media. Subsequently, a numerical model is constructed for a layered half-space using mid-point integrated finite elements and perfectly matched discrete layers. An objective function of the global optimization problem is defined as the L2-norm of the difference between the observed and estimated responses. A GA is used to minimize the objective function and obtain a solution for the FWI. The accuracy of the proposed approach is applied to various problems involving layered half-spaces. The results verify that the proposed FWI based on a GA is suitable for estimating the material properties of a layered half-space, even when the measured responses include measurement noise.