• 제목/요약/키워드: 파의 회절

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소규모 항만 구조물 주변에서 불규칙파에 대한 SWASH 모형의 반사 및 회절 (Characteristic of Wave Diffraction and Reflection for Irregular Waves in SWASH Model Around Small Port Structures)

  • 권경환;박창욱;박일흠;김종훈
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권6호
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    • pp.468-477
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    • 2019
  • 불규칙파에 의한 정온도 평가 시 주로 사용하는 Boussinesq 근사의 수치모형은 항의 개구부 폭이 약 30 m 내외의 좁은 마리나와 같은 소규모 항만에서는 격자 크기의 적용성 한계가 있고, 항 내로 진행하는 파의 회절에 대한 평가 시 정확한 정온도 평가가 어려울 수 있다. 본 연구에서는 정수면의 비정수압 항이 고려되어 해수면과 바닥층에서의 유속으로 계산하는 비선형 천수방정식 모형인 SWASH 모형(Zijlema and Stelling, 2005)을 사용하여 좁은 항의 개구부에서 정온도 평가의 적용성을 검토하였다. SWASH 모형은 구조물 및 지형에 입사하는 반사파 적용 시 수심과 공극율 계수 및 구조물 크기에 따라 부분 반사를 제어한다. 본 연구에서는 실제 구조물 단면 형태에 따른 구조물 전면에서의 반사파의 평가와 단면의 형태 및 구조물의 형태에 따라 반사율 적용성을 검토하였다. 항 내에 진입하는 회절 파랑에 의한 모델의 재현성을 평가하기 위해 구조물 직각 및 경사로 입사하는 영역을 구성하여 기존의 Goda et al.(1978)가 제시한 회절도 이론값과 비교하였다. 수심평균으로 계산된 단면 구조물 반사율 실험 결과는 Stelling and Ahrens(1981)이 제시한 반사율의 개략치와 유사한 반사율을 나타내며, 경계에서의 반사파의 제어와 구조물의 형상 및 지형에 따라 반사파가 잘 재현되는 것으로 판단된다. 회절도 검토 결과 파랑 진입 각도 및 회절파의 형태가 계산치가 이론값과 아주 유사하게 나타나지만, 경사 입사 및 직각 입사 모두 방향 집중도가 작은 경우 파고비가 0.5~0.6인 일부 구간에서 회절도가 저평가되는 것으로 나타났다.

직각 쐐기형 유전분에 의한 전자파 회절 (Diffraction of Electromagnetic Waves by Right Angle Dielectric Wedge)

  • 주창성;라정웅;신상영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.35-45
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    • 1981
  • 직각 쐐기는 유전체에 평면 전자파가 입사할때 일어나는 산란파에 대한 점근해를 구하였다. 산란파는 유전체경계면으로부터 반사된 파 및 고절된 파와 유전체 끝 모서리로부터 회석된 도간면파로 구성하였다. 모서리에서 회절된 전제는 물리광학 근사법에 의한 해에 교정항을 더하여 구하였으며, 이 교정 전계는 수치 계산에 의하여 풀 수 있는 이중 급수 방정식으로부터 구하였다. 구해진 점근해의 유효성은 유전체의 상대 유전률 ε의 값이 -에 갈때와 1에 가까운 값을 가질때의 두 극한치에서 검토 되었다. ε이 작을때는 Rawlins이 구한 ε Neumann계수해의 계산 결과와 같았으며, ε이 ∞에 접근할때 모서리의 회절 패턴은 도체 모서리의 회절패턴에 접근함을 보일 수 있다.

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회절초음파를 이용한 노치 피로균열의 균열깊이 평가 (Depth Sizing of Notch Fatigue Crack Using Diffracted Ultrasonic Wave)

  • 김미령;이태훈;박병준;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.405-414
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    • 2009
  • 이 논문에서는 표면으로부터 내부로 진전된 CT피로시험편의 노치 피로균열을 대상으로 회절초음파를 이용하여 균열깊이를 평가하기 위한 방법을 제안하고 그 타당성을 실험에 의해 검증하였다. 특히 균열선단 이외에 노치와 같은 또 다른 회절파 발생요소가 존재하는 상황에서 회절파 성분들을 정확하게 규명하기 위해 탐촉자 스캔에 의한 영상화 및 전파경로 분석을 실시하였다. 실험은 균열이 없는 시험편과 균열이 있는 시험편에 적용하였다. 실험 및 분석의 결과 주파수가 클수록 그리고 탐촉자의 굴절각이 클수록 정확한 측정이 가능했고, 4MHz의 $60^{\circ}-60^{\circ}$ 탐촉자 조합의 경우 오차 0.38 mm 이내로 균열깊이가 측정되었다. 제안 기법은 균열 선단부가 미세하여 회절파 세기가 미약하더라도 적용이 가능하다는 특징을 가지므로 미세 균열의 검사 및 깊이 평가에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

포물선형 완경사 방정식에 의한 회절현상의 수치해석 (Numerical Analysis of Diffraction Using Parabolic Mild-Slope Equation)

  • 김상욱;손민우;백경오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1914-1918
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    • 2006
  • 나날이 해안의 개발이 증대되어지고 있는 시점에, 안전한 항만 구조물의 설치와 그와 관련된 설비의 중요성이 증폭되고 있다. 특히 항내의 안전을 위해서 방파제의 건설이 필요한데 이에 따른 파의 회절현상을 이해함으로써 항내에서의 파고 등을 예측하는데 도움이 되리라 생각한다. 파의 변형을 예측하기 위해서는 수치적인 방법인 FDM을 사용하여 포물선형 완경사방정식을 차분함으로써 해를 얻을 수 있었고, 적용대상으로서 개구부가 있는 방파제와 반무한방파제를 선정 하였다. 각각 파의 입사각을 $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$로 하여 이 후 파의 변형을 예측하였고, 이의 Diffraction Coefficient와 Amplitude 결과를 도시한 후 Penny와 Price의 해 및 Memos의 해와 비교하였다.

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탄성파를 이용한 안경렌즈 검사 (Ocular Lens Test using Elastic Wave)

  • 정맹식;조현수
    • 한국안광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 1999
  • 굴절률이 같은 안경렌즈에 탄성파를 이용한 단색광의 회절무늬로부터 렌즈에 전달되는 탄성파의 속도를 측정하여 렌즈의 불량 유무(有無)를 확인 할 수 있다. 광학적 heterodyne 방법으로 광의 회절무늬를 얻어 종 탄성파의 속도를 측정한 결과 안경렌즈의 경우 중굴절 렌즈는 평균 6588.5575 m/s이고, 고굴절 렌즈는 평균 3973.53 m/s로 측정되었다.

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정형 모서리 구조를 갖는 옵\ulcornerV 파라볼릭 안테나의 산란 특성 해석 (The Analysis of Scattering Characteristics of a Prime-focus Offset Parabolic Antenna with a Shaped Edge Structure)

  • 박대성;김형규;최재훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.412-418
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    • 1999
  • 기하학적 균일 회절 이론 (Uniform Geometrical Theory of Diffraction)을 이용하여 옵\ulcorner 파라볼릭 안테나의 산란 특성을 분석하였다. 먼저 파추적법(Ray Tracing)에 의하여 음영경계를 나눈후, 각 영역에 존재하는 반사파와 회절파를 기하학적 균일 회절 이론을 이용해 구하였다. 또한, 옵\ulcorner 파라볼릭 안테나의 모서리(edge)의 형태가 전자파의 산란 특성에 미치는 영향을 알아보기 위해 knife 모서리인 경우와 원형 캡을 부착한 경우를 분석하여 비교하였다.

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고주파수 근사 이론을 이용한 결함으로부터의 초음파 산란장 해석 (Analysis of Scattered Fields Using High Frequency Approximations)

  • 정현조;김진호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.102-109
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    • 2000
  • 본 논문에서는 체적형 결함과 균열형 결함에 대한초음파산란 현상을 모델링하기 위한 두가지 이론을 설명하였다. 동탄성 Kirchhoff 근사 (EKA)와 기하학적 회절이론 (GTD)이 각각 원주형 기공과 반무한 균열에 적용되었다. 이 두 이론은 고주파수 근사법으로 알려져 있다. 모델 결함들에 평면파가 입사하는 경우의 2차원 동탄성 산란 문제를 고려하였으며 산란장을 반사계수와 회절계수의 항으로 구하였다. 원거리에서 산란파의 변위에 대한 입사파 변위의 비를 관찰 방향의 함수로 구했으며 그 결과를 경계요소법과 비교하였다.

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쇄파 유도류를 고려한 수중천퇴상 규칙파 전파 수치모의 (Numerical Simulation of Monochromatic Wave Propagation Considering Breaking-Induced Currents over Submerged Shoal)

  • 윤성범;박준영;정인길;홍경욱
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.56-61
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    • 2002
  • 파의 굴절ㆍ회절은 포물형 근사식을 이용하여 상당히 높은 정도의 계산이 가능하다. 이 포물형 근사식은 규칙파 뿐만 아니라 불규칙파에도 적용할 수 있으며, 적당한 에너지 감쇠모형을 추가하면 쇄파까지도 고려할 수 있다. (중략)

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불규칙파에 대한 성분파 계산법의 현지 적용성 검토 (Applicability Study of Component Wave Analysis for Irregular Waves)

  • 곽문수;채지덕;편종근;백승화
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2000년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.155-160
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    • 2000
  • 해안 및 항만 구조물의 단면설계 및 평면 배치 계획에 있어서 가장 중요한 것은 설계파를 정확히 산정하고 항내 파랑장을 정도 높게 해석하는 것이다. 지금까지의 파랑장 해석은 주로 단일주파수와 방향에 대한 규칙파 해석으로 이루어졌으며 이것에 의한 계산결과는 수많은 주파수와 방향, 파고들이 합성되어 이루어진 실제 해역의 불규칙 파랑장을 잘 재현한다고는 말할 수 없다. 구조물 주위에서의 불규칙 파랑 해석은 주로 구조물에 의한 회절 계산에서부터 시작되었다.(중략)

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성형결합기 및 광도파로열 격자 파장 필터 손실특성 개선 (Loss improvement of star couplers and arrayed waveguide grating wavelength filter)

  • 박준오;정영철;백수현;이형종
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • 기존의 성형결합기는 광파가 자유전파영역에서 회절에 의해 전파되는 사실이 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 손실을 줄이기 위하여 회절에 의한 광파의 전파가 아닌 W-테이퍼 도파로에 의한 광파의 전파를 하는 새로운 개념의 성형결합기를 제안하였고, 이를 광도파로열 격자 파장 필터에 적용시켜 여러 가지 특성을 조사하였다. 새로운 개념의 저 손실 성형결합기 및 이를 이용한 광도파로열 격자 파장 필터는 기존의 성혈결합기 및 광토파로열 격자 파장 필터와 같은 성능을 나타내면서도 손실이 작음을 확인하였다.