• Title/Summary/Keyword: 파동 전파

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A Study on Optimization of the Global-Correlation-Based Objective Function for the Simultaneous-Source Full Waveform Inversion with Streamer-Type Data (스트리머 방식 탐사 자료의 동시 송신원 전파형 역산을 위한 Global correlation 기반 목적함수 최적화 연구)

  • Son, Woo-Hyun;Pyun, Suk-Joon;Jang, Dong-Hyuk;Park, Yun-Hui
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.15 no.3
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    • pp.129-135
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    • 2012
  • The simultaneous-source full waveform inversion improves the applicability of full waveform inversion by reducing the computational cost. Since this technique adopts simultaneous multi-source for forward modeling, unwanted events remain in the residual seismograms when the receiver geometry of field acquisition is different from that of numerical modeling. As a result, these events impede the convergence of the full waveform inversion. In particular, the streamer-type data with limited offsets is the most difficult data to apply the simultaneous-source technique. To overcome this problem, the global-correlation-based objective function was suggested and it was successfully applied to the simultaneous-source full waveform inversion in time domain. However, this method distorts residual wavefields due to the modified objective function and has a negative influence on the inversion result. In addition, this method has not been applied to the frequency-domain simultaneous-source full waveform inversion. In this paper, we apply a timedamping function to the observed and modeled data, which are used to compute global correlation, to minimize the distortion of residual wavefields. Since the damped wavefields optimize the performance of the global correlation, it mitigates the distortion of the residual wavefields and improves the inversion result. Our algorithm incorporates the globalcorrelation-based full waveform inversion into the frequency domain by back-propagating the time-domain residual wavefields in the frequency domain. Through the numerical examples using the streamer-type data, we show that our inversion algorithm better describes the velocity structure than the conventional global correlation approach does.

Theoretical analysis of the lightwave localization phenomenon on the random transmission line (part 1) : localization characteristics of the solution of propagation equation (랜덤 선로상의 광 국재현상에 관한 해석(1) : 해의 국재성에 대한 이론적 고찰)

  • 최영규
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.14 no.4
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    • pp.429-433
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    • 2003
  • We try to analyse the localization phenomenon of a lightwave in random media by means of considering the solution of the propagation equation on a transmission line in which the propagation constants are randomly distributed. Lightwave localization is generated at the turning point where the solution is changed suddenly from an increase to a decrease. First, in order to investigate the changing process of the solution, we have derived the approximated one-dimensional Schrodinger equation from the two-dimensional wave equation by using the Brags condition. Considering the many types of solutions of the wave equation, we have investigated the conditions that allow the solutions to exist. Also, we have investigated the relationships between the localization of the solution and the variation of the propagation constant. In case of the exponential solution, we know that the permittivity $\varepsilon$=(0,0$\varepsilon$$_{0}$) is a very important parameter to influence the phase of the lightwave and to generate the localization.

Numerov-Cooley Method on a Potential of NO Molecule (산화질소 분자 퍼텐셜에 적용한 Numerov-Cooley 방법)

  • Cho, Seon-Woog
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.51 no.2
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    • pp.125-128
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    • 2007
  • In applying Numerov-Cooley method, Excel tool ‘Solver' is used to match those two wave functions propagated inward and outward, respectively. It is numerically confirmed that the same eigenvalue is obtained by using the average of two energy values of each inward and outward wave functions. This method is applied to a NO molecule potential, and we calculated the variations of the average bond distance and tunneling for a given vibrational energy. It is found that the average bond lengths increase proportionately to the vibrational energy, while the tunneling is not so sensitive to the energy changes. Rather substantial amount of tunnel effect is found for every vibrational state.

Numerical Simulation of Tsunami Propagation Using Dispersion-Correction Finite Element Model (분산보정 유한요소모형을 이용한 지진해일 전파 수치모의)

  • Yoon Sung Bum;Lim Chae Ho;Back Un Il;Yu Jung Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.527-531
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    • 2005
  • 지진해일파는 풍파에 비해 파장이 매우 길어 장파로 간주되지만 조석에 비하면 파장이 짧아 상대적으로 분산성이 강하므로, 먼거리를 전파하는 경우에는 분산성을 고려하여 해석하여야 한다. 특히 동해에서 발생하는 지진해일의 경우 파원이 작고 수심이 깊어 단주기파 성분이 강하므로 그 물리적인 분산효과가 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 지진해일 수치모의시 임의로 구성된 유한요소망과 양해법을 사용하면서도 복잡한 Boussinesq 방정식 대신 간단한 Boussinesq-type의 파동방정식을 사용하면서도 물리적 분산효과를 정도 높게 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 이용한 2차원 유한요소모형을 개발하여 가상진원에 의해 발생된 2차원 지진해일 전파에 대하여 수치모의한 결과, 요소크기와 시간간격이 고정되었음에도 불구하고 다양한 수심에 대해 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 매우 잘 일치하는 좋은 결과를 보였다.

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단주기 내부파에 의한 저주파 음파의 전파손실 변동 추정

  • 나영남
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1996.06a
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    • pp.33-36
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    • 1996
  • 해양에서 내부파 (internal wave)는 수직적으로 밀도가 크게 다른 두 층의 경계면에서 생성되는데, 일반적으로 경계면은 수온약층 (thermocline)에 해당된다. 본 연구에서는 간단한 단주기(하나의 주기만을 갖는)내부파를 가정하고 이 내부파에 의해서 야기될 수 있는 저주파 (100-400 HZ) 전파손실의 변동 정도를 모델링을 통해 추정하였다. 내부파의 파장은 1Km이고 진폭은 25m이며 수심 50-100m 사이에 존재하는 것으로 가정하였다. 전파손실 계산은 PE (parabolic equation) 기법을 도입한 모델을 이용하였다.수층의 두께는 2000m로 균일하고 퇴적층 및 기반암층의 두께는 각각 500m로 가정하였다. 모델링 결과 단주기 내부파의 1 파장이 진행하는 동안 고정된 수신 깊이별로 20km 거리에서 10 dB 이상의 큰 변동이 야기 될 수 있음을 확인하였다. 이는 내부파 내에서 큰 굴절을 변화로 인한 음파의 산란 때문으로 볼 수 있다. 실제 해양에서는 내부파가 단주기 파동 형태로 나타나기 보다는 여러 주기의 파동이 중첩되어 나타나므로 정확한 내부파 영향을 추정하기 위해서는 보다 실제에 가까운 내부파를 모델링할 필요가 있다.

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Improved full-waveform inversion of normalised seismic wavefield data (정규화된 탄성파 파동장 자료의 향상된 전파형 역산)

  • Kim, Hee-Joon;Matsuoka, Toshifumi
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.9 no.1
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    • pp.86-92
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    • 2006
  • The full-waveform inversion algorithm using normalised seismic wavefields can avoid potential inversion errors due to source estimation required in conventional full-waveform inversion methods. In this paper, we have modified the inversion scheme to install a weighted smoothness constraint for better resolution, and to implement a staged approach using normalised wavefields in order of increasing frequency instead of inverting all frequency components simultaneously. The newly developed scheme is verified by using a simple two-dimensional fault model. One of the most significant improvements is based on introducing weights in model parameters, which can be derived from integrated sensitivities. The model-parameter weighting matrix is effective in selectively relaxing the smoothness constraint and in reducing artefacts in the reconstructed image. Simultaneous multiple-frequency inversion can almost be replicated by multiple single-frequency inversions. In particular, consecutively ordered single-frequency inversion, in which lower frequencies are used first, is useful for computation efficiency.

Analysis of Wave-Energy Propagation on Vibrating Coupled Beam-Type Structures (보형상 복합구조물 진동체에서의 파동에너지 전파에 대한 해석)

  • 길현권;홍석윤
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.6
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    • pp.74-78
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    • 1998
  • 보로 이루어진 복합구조물의 진동 에너지밀도와 파워를 구하기 위하여 파워흐름해 석법을 수행하였다. 복합구조물인 연성보에서는 구조 연결점에서의 파동변환에 따라 굽힘파, 종파, 비틀림파가 존재한다. 구조연결점에서 파동들의 파워투과와 반사를 고려하기 위해서는 파동전달법을 도입하였다. 이러한 파워흐름해석법을 이용하여 연성보에서 발생하는 열러 특 성의 파동들이 전달하는 에너지밀도와 파워의 공간적 분포 값을 엄밀해와 비교하였다. 결과 로써 파워흐름해석법은 고주파수영역에서 진동하는 연성보의 진동에너지와 파워의 공간적 분포를 예측하기 위해서 유용하게 사용될 수 있음을 보였다. 또한 파워흐름해석법의 중주파 수 영역에서의 적용 가능성에 대해 검토하였다.

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Time-domain 3D Wave Propagation Modeling and Memory Management Using Graphics Processing Units (그래픽 프로세서를 이용한 시간 영역 3차원 파동 전파 모델링과 메모리 관리)

  • Kim, Ahreum;Ryu, Donghyun;Ha, Wansoo
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.19 no.3
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    • pp.145-152
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    • 2016
  • We used graphics processing units for an efficient time-domain 3D wave propagation modeling. Since graphics processing units are designed for massively parallel processes, we need to optimize the calculation and memory management to fully exploit graphics processing units. We focused on the memory management and examined the performance of programs with respect to the memory management methods. We also tested the effects of memory transfer on the performance of the program by varying the order of finite difference equation and the size of velocity models. The results show that the memory transfer takes a larger portion of the running time than that of the finite difference calculation in programs transferring whole 3D wavefield.

Analysis of the Flow-Induced Stress Waves in Lavered Structures (적층구조물내의 유체유발 탄성응력파 해석)

  • 이준근;이우식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.328-333
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    • 1995
  • 본 연구에서는 난류경계층 압력유동을 받는 구조물의 탄성응력파의 전파특성을 파동역할을 이용하여 해석하였다. 기존의 연구에서는 직각좌표계를 이용하여 난류운동이 동일한 한 방향으로 흐르는 경우에 대해 탄성응력파의 전파특성을 해석하였으나, 본 연구에서는 유체가 구조물의 표면에 수직으로 입사하여 방사형으로 흘러나갈 경우에 발생하는 탄성응력파의 전파 특성을 극좌표계를 이용하여 해석하였다. 또한 기초 구조물의 깊이방향으로 전파되는 탄성응력파를 감소시키기 위해 기초구조물의 표면에 접착시키는 탄성중합체층을 설계하는데 보다 효율적으로 응용할 수 있는 단순화된 1자유도계 모델을 유도하였다.

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