• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.942-945
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• 2009

유한차분시간영역 방법은 전자기파 관련 분야의 전산모사에 많이 사용되는 수치해석기법이다. 이 방법을 이용하여 구현한 전산모사 프로그램은 많은 계산 자원 필요로 하기 때문에 병렬 계산 환경을 이용하게 되는 경우가 많다. 병렬 계산 환경에서 전산모사를 수행할 경우, 병렬로 수행되는 각 프로세스 간의 통신 속도와 네트워크의 지연 시간은 계산의 병목 현상을 초래하여 전체적인 성능을 저하시키는 원인이 된다. 따라서, 본 논문에서는 MPI의 지속 통신 메커니즘을 이용하여 병렬 프로세스 간 동기화 속도를 증가시킴으로써 유한차분시간영역 전산모사 프로그램에서의 MPI 통신 성능의 향상을 꾀하고, 그 결과를 그래프로 도시하였다. 또한 기존의 양방향 통신과 단방향 통신 메커니즘을 사용했을 때의 성능과 비교/분석하여, 병렬 유한차분시간영역 전산모사 프로그램에 있어서 지속 통신 메커니즘의 장/단점을 제시하고, 그 효용성에 관해 논의한다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.4
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• pp.223-231
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• 2013

This paper presents a time-domain Gauss-Newton full-waveform inversion method for the material profile reconstruction in heterogeneous semi-infinite solid media. To implement the inverse problem in a finite computational domain, perfectly-matchedlayers( PMLs) are introduced as wave-absorbing boundaries within which the domain's wave velocity profile is to be reconstructed. The inverse problem is formulated in a partial-differential-equations(PDE)-constrained optimization framework, where a least-squares misfit between measured and calculated surface responses is minimized under the constraint of PML-endowed wave equations. A Gauss-Newton-Krylov optimization algorithm is utilized to iteratively update the unknown wave velocity profile with the aid of a specialized regularization scheme. Through a series of one-dimensional examples, the solution of the Gauss-Newton inversion was close enough to the target profile, and showed superior convergence behavior with reduced wall-clock time of implementation compared to a conventional inversion using Fletcher-Reeves optimization algorithm.

• Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.130-134
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• 2000

본 논문에서는 확장된 시간영역 유한차분법(Extended finite difference time domain method)을 이용하여 마이크로파 중폭기를 해석하였다. 회로에 포함되어 있는 능동 소자는 고주파 등가 회로를 이용하여 모델링 하였다. 고주파 등가 회로를 통하여 계산한 게어트와 드레인의 전류를 FDTD의 전계 계산식에 첨가향으로개 마이크로스트립 회로의 전자기파와 능동 소자와의 상호 작용을 특성 지었다. 해석 결과는 주파수 영역 회로 해석법(Frequency-domain circuit analysis)을 이용한 결과와의 비교를 통하여 정확성을 입증했다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 1996.10a
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• pp.433-439
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• 1996

본 논문에서는 스트럿-타이 모델을 이용한 콘크리트 구조물의 설계 및 해석과정에서 필요로 하는 스트럿 유효강도의 결정 및 절점영역 지지력의 검토를 일반적이고 일관성 있게 수행할 수 있는 방법을 제안하였다. 콘크리트 스트럿의 유효강도는 스트럿-타이 모델의 스트럿 영역에 해당되는 유한요소들의 주응력비를 고려하여 결정하였으며, 스트럿의 기하하적인 형상을 이용하여 형성된 절점영역의 지지력은 조합응력을 받는 콘크리트의 파괴기준을 고려하는 비선형 유한요소 해석을 이용하여 검토하였다. 제안한 방법을 예증하기 위해 실험된 철근콘크리트 보의 해석을 스트럿-타이 모델 방법을 이용하여 실시하였다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.7 no.4
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• pp.234-244
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• 2004

In order to calculate 3-dimensional wavefield using finite-element method in frequency domain, we must factor so huge sparse impedance matrix. Because of difficulties of handling of this huge impedance matrix, 3-dimensional wave equation modeling is conducted mainly in time domain. In this study, we simulate the 3-D wavefield using finite-element method in Laplace domain by combining high-performance parallel finite-element solver and SWEET (Suppressed Wave Equation Estimation of Traveltime) algorithm which can calculate the traveltime and the amplitude. To verify this combination, we applied it to the SEG/EAGE 3D salt model in serial and parallel computing environments.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.398-403
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• 1996

이 논문에서는 지반과 기초를 일반적인 3차원 유한요소로 모델링하고, 유한요소의 바깥영역은 일반적인 모드의 축대칭 유한요소와 축대칭 Hyperelement를 사용하여 전달경계로 모델링하여, 유한요소와 전달경계의 경계에서 두 요소간의 연계에 의하여 기초에서의 동적강성행렬을 구한다. 이를 위하여 3차원 유한요소와 축대칭 요소간의 연계방법을 제안한다. 제시되는 기초의 동적강성행렬은 x,y,z방향의 병진성분과 x,y,z축에 관한 회전성분의 6자유도로 표현된다. 이 논문에서 사용한 3차원 유한요소와 축대칭 요소의 연계 방법의 검증을 위하여 구형기초와 등가의 강성을 갖는 강체원형기초의 동적강성행렬을 구하고 이를 비교하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.43-46
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• 2009

열탄성 부영역, 열탄점소성/손상 부영역, 공유면, 접촉 공유면에 기반을 둔 영역/경계 분할법을 적용하여 재료 비선형성을 갖는 열탄점소성 손상 문제와 경계 비선형성을 갖는 접촉 문제의 효율적인 해석을 제안하였다. 영역 및 경계 분할에 관련된 공유면 및 접촉 공유면에서의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 간단한 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 소수의 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬들에 국한된다. 따라서 적절한 해석 알고리듬을 구성하면 대폭적인 효율성 향상이 가능하게 된다. 대변형과 같은 기하학적 비선형성은 고려하지 않았으며, 간단한 수치 실험을 통해서 열탄점소성 손상 및 접촉 해석의 효율성에 관련된 기본적인 특성을 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.541-548
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• 2009

In this study, Charpy impact test and numerical studies were performed to examine the effects of failure behavior and energy absorption on the notch position. For this purpose, carbon steel plate(SA-516 Gr. 70) with thickness of 25mm usually used for pressure vessel was welded by SMAW(Shielded Metal-Arc Welding)method and specimens were fabricated from the welded plate. The Charpy impact tests were then performed with specimens having different notch positions varying within HAZ. A series of three-dimensional FE analysis which simulates the Charpy test and crack propagation are carried out as well. We divided HAZ into two, three and four regions to apply mechanical properties of HAZ to FE-analys. Results reveal that the absorbed energies during impact test depend significantly on the notch position. To obtain the results of reliability, HAZ should be divided into at least three regions.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.1
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• pp.68-76
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• 2001

Sonar is the system that detects objects and finds their location in water by using the echo ranging technique. In order to have excellent performance in variable environment, acoustic characteristics of this system must be analyzed accurately. In this paper, based on the finite element analysis, modeling and analysis of acoustic characteristics of underwater acoustic sensors are preformed. Couplings between piezoelectric and elastic materials, and fluid and structure systems associated with the modeling of piezoelectric underwater acoustic sensors are formulated. In the finite element modeling of unbounded acoustic fluid, IWEE (Infinite Eave Envelop Element) is adopted to take into account the infinite domain. When an incidence wave excites the surface of Tonpilz underwater acoustic sensor, the scattered wave on the sensor is founded by satisfying the radiation condition at the artificial boundary approximately. Based on this scattering analysis, the electrical response of the underwater acoustic sensor under incidence, so called RVS (Receiving Voltage Signal) is founded accurately. This will devote to design Sonar systems accurately.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.5 no.3
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• pp.169-177
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• 2002

We develop the weighted-averaging finite-element method which uses four kinds of element sets. By constructing global stiffness and mass matrices for four kinds of element sets and then averaging them with weighting coefficients, we obtain a new global stiffness and mass matrix. With the optimal weighting coefficients minimizing grid dispersion and grid anisotropy, we can reduce the number of grid points required per wavelength to 4 for a $1\%$ upper limit of error. We confirm the accuracy of our weighted-averaging finite-element method through accuracy analyses for a homogeneous and a horizontal-layer model. By synthetic data example, we reconfirm that our method is more efficient for simulating a geological model than previous finite-element methods.