• 한국음향학회지
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• 제20권1호
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• pp.3-12
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• 2001

뜯는 현악기의 물리적 모델에서는 선형 시스템에 의해 현을 따라 이동하는 파동이 모델링 된다. 현재 양질의 악기 음 합성을 위해 사용되는 물리적 모델링 방법은 J.O. Smith가 제안한 디지털 도파관[1] 이론을 기초로 한다. J.O. Smith는 디지털 도파관 모델을 유도하기 위해 파동 방정식의 해를 이용했으며, 시간 변수를 기준으로 한 모델을 유도했다. 본 논문에서는 기존의 이론에 파동 방정식의 공간 변수도 고려해 악기를 모델링 함으로써 기존의 디지털 도파관 모델을 변형한 새로운 모델을 제시하였다. 새로운 악기 모델에서는 파동의 속도에 관계없이 공간 변수의 샘플링 간격을 일정하게 유지한 상태에서 시간 변수의 변화에 따른 파동의 이동을 묘사할 수 있도록 하였다. 이렇게 함으로써 새로운 악기 모델은 악기의 물리적인 움직임을 더 정확히 묘사할 수 있으며, 결과적으로 더 좋은 음질의 뜯는 현악기 음을 합성할 수 있다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.137-144
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• 1998

• 과학기술정책
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• 제2권21호통권21호
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• pp.3-8
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• 1992

• 대한토목학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.805-817
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• 2016

본 연구에서는 쓰나미에 대응할 수 있는 다양한 파형의 고립파를 수리/수치파동수조에서 안정적으로 생성시키기 위하여 기존의 고립파 근사이론에 관한 검토를 수행하였다. 그리고 이 근사이론식을 토대로 다양한 고립파의 파형을 추정할 수 있는 두 가지 방법을 제안하였다. 이 방법들은 기존의 고립파 근사식들을 토대로 파형분포조절계수와 가상수심계수를 적용하여 다양한 파형 및 유속을 추정하는 절차를 거친다. 새롭게 제안한 고립파 추정방법들을 수리/수치파동수조의 조파에 적용하였다. 그 결과, 수리파동수조에서는 조파기의 위치정보신호를 추정할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 수리모형실험의 입력신호와 매우 유사한 것을 확인할 수 있었다. 수치파동수조에서는 파랑을 생성하기 위하여 고립파의 파형 및 유속을 적용하였다. 그리고 기존의 고립파 근사이론으로는 재현할 수 없었던 쓰나미의 파형을 조파할 수 있었고, 기존 실험결과와 높은 일치도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 수리/수치파동수조에서 안정적인 쓰나미를 생성하기 위하여 제안한 두가지 추정방법의 타당성 및 유효성을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.136-144
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• 2016

탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.793-799
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• 2015

막대형 금속 구조물을 통하여 전파되는 종파와 횡파의 전달 현상을 전산구조해석 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였으며 실험 결과와 비교 분석하였다. 실험 및 해석은 막대 구조물 전체가 알루미늄인 경우 및 파동 전파 경로인 알루미늄 막대 중간 부분에 액체층을 포함한 경우 등 두 가지 조건에 대해 수행되었다. 연구 결과 해석 및 실험을 통해 구한 종파 및 횡파 전파 특성과 전파 속도가 이론치와 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 본 연구에서 이루어진 고체-유체 경계면을 가지는 구조물을 통과하는 파동 전파 해석을 위한 전산해석 모델링 기법은 고체-유체 상호작용을 고려해야 하는 보다 복잡한 시스템에 대해서도 확장 가능하다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1992년도 학술논문발표회 논문집 제11권 1호
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• pp.96-99
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• 1992

섬유강화 복합재료의 동탄성계수와 감쇠특성을 규명하기 위하여 랜덤하게 분포된 무한 실린더 형상의 산란체를 가진 매질내에서, 조화운동을 하는 압축 및 SV탄성파의 전파에 관하여 연구하였다. 단일 실린더에 대한 산란계수로부터 La의 준결정근사법을 이용하여 다중산란에 관한 이론을 유도하였고, 매질내에서의 파동전파 특성을 내포하는 분산관계식을 얻었다. 수치적으로 분산관계식의 해를 구함으로써 2 차원 유효체적강성, 횡방향 유효전단강성 및 각 파동의 전파에 따른 감쇠계수를 주파수와 체적비의 함수로서 제시하였다.

• 영재교육연구
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• 제23권5호
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• pp.817-833
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• 2013

본 연구에서는 토마스 영(T. Young)이 빛의 간섭 이론을 형성하는 과정에서 보인 창의적 사고과정을 분석하여 과학교육 특히 과학을 통한 창의성 교육에 대한 시사점을 도출하는 데 목적을 두었다. 이를 위해 영(Young)이 직접 집필한 빛의 간섭 이론에 대한 논문을 분석하는 문헌분석의 연구방법을 적용하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 영은 소리와 빛의 유사성을 추론하는 과정에서 비유추론을 사용했으며, 이 과정에서 영의 예리한 관찰력을 볼 수 있다. 둘째, 영은 파장이 같은 두 물결파가 나타내는 파동의 간섭 현상으로부터 귀추하여, 같은 근원의 두 빛이 어떤 거리에서 중첩될 때 밝고 어두운 연속적 무늬를 나타낼 수 있음을 추론하고 빛의 간섭 현상을 설명하는 가설을 설정하게 된다. 그리고 실험 장치를 개발하여 이를 증명하였으며 이것은 빛이 파동임을 증명하는 결정적인 실험이 된다. 이것으로부터 전혀 다를 것 같은 소리와 빛 사이의 유사성을 영이 발견한 것도 창의적이지만 그 유사성을 좀 더 높은 수준의 '파동성'으로 추론한 것뿐만 아니라 동일한 빛이 갈라졌다가 만날 때 밝고 어두운 무늬를 보이는 현상이 두 물결파가 만나 보강과 소멸을 보이는 현상과 동일한 이론으로 설명될 수 있음을 추론하여 빛의 간섭 현상을 설명하는 가설을 추론한 것 또한 성공한 귀추의 하나로 중요한 창의성 발현에 속한다. 끝으로 영은 물결파의 간섭현상을 보이기 위해 실험 장치를 고안하였으며, 파동의 중첩을 쉽게 설명하기 위해 슬라이더 장치를 고안하였다. 또한 빛의 간섭 현상을 보이기 위한 이중 슬릿 실험 장치를 고안하였다. 이상과 같이 영의 빛의 간섭 이론을 형성하는데 활용한 비유추론과 간섭 현상을 보이기 위한 실험 장치는 과학교육에서 창의성 교육에 적절히 활용할 수 있는 교육방법과 실험설계이다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.424-431
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• 2002

마이크로파 주파수는 일반적으로 1㎓-30㎓ 정도로서 주파수가 매우 높기 때문에 도체뿐만 아니라 절연체와 공기 중에서도 전류가 흐르는 성질을 갖는다. 자유공간에서의 마이크로파를 전자파라고도 하며 그 속도는 빛의 속도와 동일하며 자유공간에서 1cm-30cm 파장 범위를 가지므로 센티파라고도 한다. 전자방사(electromagnetic radiation)은 공간을 통하여 시간에 따라 변하는 전자계(electric and magnetic field)에 의한 에너지의 전파(propagation)이며 파동이론과 (wave theory)와 미립자이론(corpuscular theory)에 의해 해석될 수 있다. 전자파 이론(electromagnetic wave theory)의 기초는 1864년 Maxwell이 전자기 현상에 관하여 지배방정식을 수립함으로써 정립되었으며 1888년 Hertz에 의해 마이크로파의 존재가 실험적으로 증명되었다. 이후 마이크로파 기술은 2 차 세계대전을 거치면서 크게 발전하였으며 초기의 레이더 및 통신 등과 같은 군용 기술에서 마이크로파 건조 및 센싱과 같은 산업응용 기술로 발전하게 되었다. 특히 마이크로파 센서기술 및 가열기술은 농업 및 식품분야에 응용되어 마이크로파 응용제품을 선보이게 되었다. (중략)

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.512-519
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• 2013

보강재를 가진 평판 구조로 이루어진 많은 구조물의 진동 현상을 해석하기 위해서는 평판 요소에 대한 진동 특성을 이해하는 것이 필요하다. 이 연구에서는 폭이 유한하고 길이가 무한한 띠 평판의 진동 특성을 이론 해석과 수치 해석을 통해 알아보고자 한다. 수치 해석 기법으로는 단면의 형상이 길이 방향으로 일정한 도파관 구조물의 진동 해석에 효과적인 도파관유한요소법(waveguide finite element method)을 사용한다. 도파관유한요소법은 구조물의 2차원 단면만을 유한요소 모델링하고, 길이 방향으로는 파동이 조화 진동하면서 전파한다고 가정한다. 이 논문에서는 먼저 띠 평판의 분산 선도와 가진점 모빌리티에 대한 수치 해석 결과를 이론 해석 결과와 비교하여 수치 해법의 타당성을 검증한다. 그리고 수치 해석을 이용해 보강재가 부착된 평판에 대한 분산 선도와 가진점 모빌리티를 구하고, 보강재가 띠 평판의 파동 전파 및 진동에 미치는 영향을 검토한다. 마지막으로 보강재가 부착된 이중 평판(double plate)에 대해 분산 선도를 구하고, 이로부터 파동 전파 특성을 살펴본다.