• 지구물리와물리탐사
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• 제19권1호
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• pp.20-28
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• 2016

최근 우리나라 도심지에서 도로 일부가 갑자기 함몰되는 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 의한 피해를 예방하기 위해서는 도로하부의 지하공동의 존재 여부를 조사하는 것이 필요하다. 현재 지표 투과 레이더 탐사(ground-penetrating radar, GPR)가 도심지 도로하부 지하공동을 탐지하기 위한 효과적인 수단으로 인식되고 있다. GPR 탐사방법에 대한 물리적인 과정을 보다 잘 이해하고 지하공동에 대한 효과적인 해석을 위하여 GPR 수치모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 이 연구에서는 엇갈린 격자(staggered-grid)를 이용한 3차원 시간영역 유한차분(finite-difference time-domain, FDTD) 법을 사용한 GPR 모델링 알고리듬을 개발하였다. 개발된 3차원 모델링 알고리듬을 이용하여 간단한 공동모델에 대한 GPR 반응을 검토하여 도심지 도로하부 공동 탐사에서 지하공동 부존 정보를 얻는데 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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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.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.846-856
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• 1998

본 논문에서는, 유한차분 시간영역 방법을 이용하여 마이크로스트립 회로를 해석할 때, Berenger의 완전 접합충 흡수 경계 조건을 전파의 진행방향, 에베네센트(evanescent) 및 방사 전자계가 존재하는 측면과 윗면에 3차원으로 적용하였다. 동일한 계산영역을 사용할 경우 기존의 다른 흡수 경계 조건과 비교했을 때, 전파 진행 방향에 대해서는 $10^{-4}$의 반사계수가 얻어지는 우수한 흡수능을 보였지만, 에베네센트 전자계에 대해서는 홉수능이 비효과적인 것으로 나타났다. 분산 특성을 Kobayashi의 empirical 수식과 비교했을 때, 매우 슷한 결과를 얻을 수 있었으나, dc 근처에서 약 0.8%의 오차를 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.715-724
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• 1998

비둥분 Wilkinson 전력 분배기의 해석을 위해서 유한 차분 시간 영역 해석법올 적용하였다. 비등분 Wilkinson전력 분배기는 복잡한 구조로 이루어져 있어 기존의 Yee셀 모델링 방법을 사용하는 것은 적당하지 않다. 본 논문에서는, 비균등 직교 그리딩과 서브셀 모텔링 방법을 사용하여 비둥분 Wilkinson 전력 분배 기의 특성을 넓은 주파수 범위에서 정확하게 구하였다. 수치 해석 결과를 비교하기 위해서 회로 시뮬레이터 의 결과와 함께 제시 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.473-482
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• 1998

본 논문에서는 유한차분 시간영역법(FDTD)를 이용하여 단일 마이크로스트립 안테나와 기생소자를 갖는 광 대역 마이크로 스트립 안테나의 특성을 해석하고, 최대 대역폭을 갖는 안테나를 설계하였다. 유한차분 시간영역 법에 의한 수치 해석 결과뜰 Fourier 변환하므로 주파수 영역에서의 반사손실, 입력 임피던스, 복사 패턴 동의 특성을 계산하였다. 이 안테나의 구동소자의 폭, 구동소자와 기생 소자 사이의 간격, 기생소자의 폭과 넓이 변화 에 따라 안테나의 입력 임피던스 및 반사손실, 전압 정재파비 둥의 특성이 변하고, 광대역 특성을 가진다. 따라서 서로 다른 소자틀은 다른 주파수에서 공진되고, 이러한 공진이 대역폭올 향상시킨다. 계산 및 측정한 결과, 결합성을 갖는 마이크로스트립 안테나는 단일 마이크로스트립 안테나의 면적에 약 2배 증가한 반면, 대역폭은 단일 마이크로스트립 안테나에 비해 약 4배 이상 개선되었다. 이러한 계산 결과들은 본 실험의 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.26-35
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• 1996

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 동조 스터브가 삽입된 전자기결합 광대역 마이크로스트립 안테나의 특성을 해석하고 최대 대역폭올 갖는 안테나를 설계하였다. 전자기 결합 마 이크로스트립 안테나의 급전선로에 짧은 방사형 동조 스터브를 병 렬로 연결하면 광대 역 특성을 가지며, 방사형 동조 스터브의 반지름, 각도, 위치 동의 변화에 따라 안테나의 특성이 변한다. 시간영역에 서의 유한차분법에 의한 수치 해석 결과를 Fourier 변환하여, 주파수 영역에서 안테나 특성을 계산하 였다. 방사형 동조 스터브를 갖는 마이크로스트립 안테나의 최대 대역폭은 약 15%로서 장방형 동조 스터브 형태와 동일한 광대역 특성을 가지면서 동작 주파수 대역 내에서 전압 정재파의 리플이 양호 한 특성을 보여준다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권1호
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• pp.1-7
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• 1999

본 논문에서는 마이크로 스트립 다중 전송 선로의 고속 디지털 펄스 신호에 대한 상호 결합 특성을 시간영역에서 해석하기 위해 FDTD법을 사용하였고, SPICE에 의한 결과 및 측정결과와 상호 비교하였다. 기존 SPICE에 의한 다중 전송 선로의 해석은 FDTD법에 비해 정확도가 저하되고, 손실 특성에 대한 해석을 할 수 없으므로, 본 논문에서는 FDTD법을 이용하여 무손실 및 손실을 고려한 다중 전송 선로의 디지털 전송 특성을 해석하고 누화 특성을 비교하여 나타냈다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권11호
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• pp.28-33
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• 2002

본 논문에서는 유한 차분 시간영역 해석법을 이용하여 PCS용 임피던스 정합 모노폴 마이크로스트립 안테나를 해석하였다. FDTD 격자를 나누기 위해서 Berenger 가 제안한 완전정합층 흡수경계조건을 사용하였다. 소스 신호로 Gaussian 펄스를 사용하고, 급전부는 내부저항 전압원을 적용시켜 모델링 하였다. FDTD법은 근계 해석 기술이므로 안테나의 방사패턴과 이득을 구하기 위해서는 시간영역과 주파수영역에 모두 적용이 가능한 근계를 원계로 변환하는 것이 필요하다. 따라서 원계 방사패턴을 계산하기 위해 주파수영역 변환을 사용하였다. FDTD법에 의해 얻어진 해석 결과는 HFSS 소프트웨어를 사용한 해석 결과와 비교 분석하였으며, 만족한 결과를 얻었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.261-269
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• 2004

콘크리트 보의 내력 증강을 위해, 탄소 섬유시트와 유리 섬유시트 등의 보강재를 보의 하부에 접착시킴으로써, 기존 콘크리트 부재를 보강할 수 있다. 이러한 보강법에 대한 다양한 설계 방법 및 적용 기법들이 개발되고 있지만, 보강 후 접착 성능을 포함한 건전도 평가는 아직 실용화되지 않은 상태이다. 본 연구에서는 콘크리트 보에 부착된 보강재의 박리 여부를 검사하기 위해 전자기파의 모델링 기법을 적용하였고, 이는 박리검사용 실험 장치를 개발하기 위한 토대를 마련하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 3GHz와 5GHz의 가우스 파와 사인 파를 입사파로 사용하여, 박리 두께가 각각 1mm와 3mm 인 콘크리트 시편에 전자파를 보내는 경우를 유한차분 시간영역법(FD-TD method)으로 모델링 하였다. 그 결과, 파형과 중심 주파수에 따라 정확도의 차이는 있었으나 박리의 유무와 위치를 찾아 낼 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권6호
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• pp.253-259
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• 2003

본 논문에서는 몬테칼로 유한차분 시간영역 해석법을 이용하여 피어선-모스코위츠 완전도체로 가정된 바다표면에서 산란된 장을 구하였다. 산란해석에 사용된 일차원 표면은 피어선-모스코위츠 모델을 이용하여 생성하였다. 계산된 값은 이 표면의 형상을 결정하는 바람의 속도(U)에 대한 역 방향 산란계수였다. 계산에 사용된 표면의 수는 50개, 표면의 점의 수는 8192개이고, 표면의 길이는 128파장이었다. 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위해 소 섭동 근사 기법을 이용하여 계산된 결과와 비교하였다. 그 결과 양자간의 결과는 서로 잘 일치함을 알 수 있었다.