• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1043-1052
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• 2014

이 연구는 마제형 원호 아치의 면내 저유진동에 관한 연구이다. 마제형 아치의 면내 자유진동을 지배하는 연립 상미분방정식을 곡률중심 및 접선 방향의 변위에 대하여 유도하였다. 특히 지배미분방정식은 반원보다 큰 중심각을 갖는 마제형 아치에 적용하기 위하여 각좌표보다는 곡선거리 좌표에 관한 미분방정식으로 유도하였다. 미분방정식을 수치해석하여 고유진동수와 진동형을 산출하였다. 변수연구를 통하여 회전관성, 세장비, 곡선길이비가 무차원 고유진동수에 미치는 영향을 분석하였다.

• 물과 미래
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• 제29권4호
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• pp.187-198
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• 1996

난류전단 흐름에서의 비정상 수평 선오염원의 확산에 관한 수치모형을 개발하였다. 계산기법으로는 비정상 이송확산 방정식을 종방향 이송 및 연직방향 확산으로 분리하고, 이들 방정식을 방시간 간격에 대하여 번갈아 계산하는 단계분리 유한차분기법을 사용하였다. 종방향 이송방정식에 대해서는 Holly-Preissmann 기법을, 연직방향 확산방정식에 대해서는 Crank-Nicholson 기법을 각각 적용하였다. 개발된 모형을 난류전단 흐름에서의 정상 수평 선오염원의 확산 문제에 적용하여 계산결과를 반해석해와 비교함으로써 모형을 검증하였다. 또한 난류전단 흐름내로 순간적으로 방류된 면오염원의 확산문제에 계산모형을 적용하였다. 마찰계수에 대한 민감도 분석 결과, 동일한 무차원 시각에서의 혼합 정도는 마찰계수에 관계없이 거의 일정한 것으로 나타났다. 또한 동일한 정도의 혼합상태에 도달하는 데 소요되는 유하거리는 마찰계수의 제곱근에 반비례함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.821-824
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• 2009

등각사상은 함수론의 기본적인 문제의 하나로 물리학, 공학 등에 응용되고 있다. 예를 들어 선박이나 비행기의 모양을 고려할 때 나타나는 유체의 문제등에 유용하게 쓰이고 있다. 본 논문에서는 단위원 내부로부터 Jordan 영역 내부에로의 수치등각사상을 구하는 문제를 다루는데 이것은 비선형 적분방정식인 Theodorsen방정식을 푸는 것으로 귀착된다. Theodorsen방정식을 구하는 해법 중 Wegmann의 방법은 계산량에 있어서 가장 유효하다고 알려져 있다. 그러나 수치실험을 통하여 난이도가 높은 문제에 있어 수렴하지 않는 문제점을 발견하게 되었다. 본 논문에서는 수렴하지 않는 불안정의 원인을 이론적으로 분석하고 저주파필터에 의하여 개선한 방법을 제안한다. 개선한 방법에 의한 수치 실험결과를 보고한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.105-105
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• 2021

본 연구에서는 2차원 비선형 천수모형과 수심평균된 스칼라 이송모형을 해석하는 수치모형에 대해 기술하였다. 수치모형의 정확성을 보장함과 동시에 안정성을 높이기 위해 유한체적법, 플럭스 재구성 및 minmod 제한자를 사용하였다. 비선형 천수방정식의 이송항과 바닥 경사항은 계산된 수심의 양수 보존과 흐름의 정상 상태를 보장하기 위한 second order well-balanced positivity preserving central-upwind method를 이용하여 수치적으로 이산화되었다. 마찬가지로, 이송-확산 방정식 내 이송항은 동일한 2차 풍상차분법을 통해 수치적으로 풀이하였다. 격자점 경계면에서의 불연속으로 인한 수치진동을 방지하기 위해 이송항의 계산에 포함된 보존항의 차이로 인해 발생하는 스칼라의 수치확산을 최소화하기 위해 무차원의 비소산함수를 도입하였다. 또한, 확산항은 유한차분법을 이용하여 이산화하였다. 제안된 수치모형은 시간미분항의 계산을 위해 오일러 기법을 적용하여 계산된 수심 및 스칼라의 양수 보존여부와 함께 정지된 흐름의 정상 상태의 보존여부를 확인하였다. 제안된 수치모형의 해석 정확성을 평가하기 위해 1, 2차원 공간 내 다양한 흐름 조건에서의 해석해를 이용한 3개의 벤치마크 테스트를 수행하였다. 평균 제곱근 오차(Root Mean Squared Error, RMSE)를 산정하여 수치모형의 성능을 정량적으로 평가하였으며, 비소산함수를 적용함에 따라 스칼라의 수치확산이 감소하게 되었음을 확인하였다. 또한, 세 차례의 벤치마크 테스트 결과는 공통적으로 수치모형에 의해 계산된 결과값이 비소산함수를 고려함에 따라 해석해와 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.862-871
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• 2005

본 논문에서는 전자기 차폐 구조로 널리 알려진 육각형 도파관 구조를 갖는 허니컴 구조의 차폐 효과를 정확하게 예측하기 위하여 기존의 차폐 효과 설계식을 수정하여 새로운 차폐 효과 설계식을 제안하였다. 허니컴의 차폐 효과 설계 방정식은 단일 격자의 차폐 효과와 무수히 많은 격자 구조의 차폐 효과의 합으로 표현되는데, 본 논문에서는 허니컴 구조를 이루고 있는 육각형 기본 격자를 해석하고, 기본격자가 다수의 배열로 이루어진 해석을 통해 일반화 된 차폐 효과 설계 방정식을 제안하였다. 제안한 차폐 효과 설계 방정식의 유효함을 입증하기 위하여 상용 소프트웨어의 3D EM 시뮬레이션과 비교하였다. 또한, 측정 결과와 비교하여 본 논문에서 제안한 수정된 차폐 효과 설계 방정식이 기존의 설계 방정식보다 더 정확하다는 것을 보여주었다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제13권2호
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• pp.149-157
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• 2001

Nadaoka et al.에 의해 유도된 약 비선형 완경사 파동방정식을 급경사 지형에 적용할 수 있도록 바닥경사 곡률항과 바닥경사 제곱항을 포함하는 확장형 파동방정식을 유도하였다. 유도된 확장형 파동방정식의 선형식에 대해 일차원 유한차분 수치모형을 구성하고, 다양한 경사를 가치는 평면 경사지형에 의한 파의 반사에 대해 유도된 식과 수치모형을 검사하였다. 본 연구의 수치해와 기존의 여러 수치모형의 결과를 비교하여 본 결과, 급변수심에 대한 바닥경사 곡률항과 바닥경사 제곱항을 완전히 포함하여 원래의 Nadaoka et al. 식보다 정도가 상당히 개선되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.23-30
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• 1985

디지탈 필터의 구성이 차분방정식에 근거하였을 때, 그 주파수 특성을 구하는 방법은 계산에 의해 할 수 있는 식이 없으므로 Z-변환식으로 미루어 짐작하거나 실험에 의해 측정하는 방법 밖에 없다. 본 논문에서는 차분방정식으로 표현된 함수의 주파수 응답 진폭특성을 계산하는 방법을 Parseval의 정리를 도입하여 제시하고, 이 식의 타당성을 확인하기 위해 실제로 두 종류의 디지탈 필터를 설계 제작하고 실험 측정하였다. 측정된 결과와 Z-변환식에 의한 계산값, 본 논문에서 제시한 계산식에 의한 값을 서로 비교하였다. 그 결과 차분방정식에 의해 계산된 값이 훨씬 실제 측정값에 접근하였다. 또한 Z-변환식에 의한 결과보다 예리한 roll-off 특성을 보여 줌을 확인했다. 따라서 차분방정식을 기초로 하여 구성된 디지탈 필터의 진폭응답 특성은 Z-변환식보다 차분방정식에 의한 계산이 보다 나은 실제적인 결과를 예측해 준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.1475-1482
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• 2009

본 논문에서는 최적의 Lab-on-a-Chip을 설계하기 위해 나선형 마이크로 채널에서 등속영동 프로틴 분리를 수행하는 컴퓨터 시뮬레이션을 이차원 유한 요소법을 이용하여 개발하였다. 개발한 이차원 ITP 모델은 다섯 가지 요소로 구성되며 Leader로서 염산을, Terminator로서 카르로산, 두 개의 프로틴 중 프로틴 A는 아세트산, 프로틴 B는 벤조산, 그리고 BE(Background Electrolyte)로서 히스티딘을 사용하였다. 컴퓨터 모델은 다섯 가지 구성 요소들에 대한 질량 보존 방정식과 전위에 대한 전하 보존 방정식, 그리고 pH 계산은 전기적 중성 조건식에 기반하고 있다. 제안된 이차원 공간 ITP 모델의 검증을 위해 제안한 모델의 결과와 Bohuslav Gas 그룹에서 개발한 Simu 5의 결과를 비교하였다. 시뮬레이션 결과 일차원 채널에서 두 모델이 매우 유사한 일치를 보임으로 제안한 모델의 정확성을 검증해 주었다. 이차원 프로틴 분리는 Lab-on-a-Chip 설계를 위한 이차원 곡선 채널에서 수행되어 채널 형상이 프로틴 포커싱분포(dispersions)의 변화를 초래함을 알 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2000년도 춘계학술발표논문집
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• pp.284-287
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• 2000

본 논문에서는 Trimble Lassen-SK8 GPS 수신기로부터 측정된 위치정보를 수치지도에 표시하고 이로부터 정보안내 시스템을 설계하였다. 이 시스템에서는 특정위치에 대한 안내와 관련된 음성정보를 출력하고 그 지역을 벗어나는 경우에는 정보의 출력을 종료하도록 한다. GPS 의 수신오차는 원의 방정식을 사용하여 범위를 벗어나는 오차발생에 대한 처리가 가능하도록 했으며, 수치지도의 특정위치의 식별을 위해 Bessel TM 좌표를 WGS-84 경위도 좌표로 적용하였다. 본 논문의 결과는 학교안내 시스템에 적용시켰으며, 만족할만한 결과를 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.509-517
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• 1985

작업 공간내에서 원하는 속도와 가속도로, 주어진 경로를 따라 이동하는 k차원 좌표계를 구성하고, 메니퓰레이터의 운동 방정식을 이 좌표계로 변환하여 운동 경로에 대한 선형화 식을 구하였다. 이 시스템의 입력을 변위와 속도의 함수로 정의한 후 안정성을 고려하여 이득을 결정하여 비례-적분제어 시스템을 구성하였다. 이와 같이 구한 적응 제어 알고리즘은 메니퓰레이터의 동적 특성에 대한 정확한 지식을 요하지 않고 또 계산이 간단하여 실시간 응용이 가능하다. 예로서 3차원 공간상의 반경 10cm의 원궤도에 적용하였을 때 최대 오차는 대략 1mm이었으며 상황 변화에 무감각함을 보였다.