• The Proceeding of the Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.4 no.2
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• pp.82-90
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• 1993

전자파에 의한 산란현상의 해석은 지금까지 주로 시간조화함수의 형태를 지닌 전원에 의한 정 상상태의 산란에 관하여 이루어졌다. 그러나 레이다나 피파괴 검사, 전송선로 점검 등의 응용에서는 주로 펄스형태의 전자파를 사용하며, 따라서 시간에 따라 변화하는 함수형태의 전원에 의한 전자파의 산란해 석이 중요한 문제로 등장하였다. 또한 통신선로에서 외부의 잡음에 대한 혼신 등을 해석하거나, 낙뢰가 송 전선로에 미치는 영향을 해석하는 데에도 펄스신호의 산란해석이 필수적이다. 일반적인 함수의 형태를 지닌 전원에 의한 산란현상을 해석하기 위해서는 전원함수를 Fourier 변환하 여 주파수 영역의 스펙트럼을 구하고, 주파수영역에서의 산란해를 이용하여 Fourier 역변환을 하여 시간 영역의 해를 구할 수 있다. 주파수 영역에서의 산란판의 해를 Fourier 역변환 하기 위해서는 적분을 행하여야 하며, 일반적으로 적분과정에서 매우 복잡한 계산이 필요하고, 산란체의 구조가 복잡하여 해석 적인 해를 구할수 없는 경우에는 해석적으로 시간영역의 해를 구하는 것이 불가능하다. 시변 함수에 의 한 산란파를 구하기 위한 수치해석적 방법으로는 모멘트방법이나 유한요소법(Finite Element Method), 경계요소법(Boundary Element Method), 유한차분법(Finite Difference Method)등이 있으며, 해석적 해 를구할 수 없는 경우에 적용할 수 있는 반면에 많은 계산량이 요구된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.538-542
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• 2005

본 연구에서는 Penney와 Price(1952)의 해석 해를 사용하여 반무한방파제, 양익방파제등에서 발생하는 회절현상에 대한 해석 해를 구하였다. 양익방파제가 경사지게 위치한 경우에도 중첩을 통하여 해석 해를 구할 수 있었으며, 이를 바탕으로 방파제의 위치와 입사파랑의 각도에 따른 각각의 경우에 대하여 해석 해를 구할 수 있다. 또한, 구조물에 입사된 파랑성분과 구조물의 폭만큼의 개구부를 갖는 양익방파제를 통과하는 회절파성분과 같게 표현될 수 있는 반사파성분을 서로 중첩시켜 구조물 전면부에서 발생되는 완전반사 및 부분반사현상에 대한 해석 해를 제시하였다. 국내의 실무에서 해안 및 항만 구조물 설계에 사용되는 수치프로그램들의 정확도를 간단히 판단할 수 있는 비교 대상으로 이러한 해석해가 이용될 수 있으리라 판단된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.53 no.1
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• pp.11-21
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• 2020

One-dimensional analytical solutions were used for forward and back diffusion of trichloroethylene (TCE) and tetrachloroethylene (PCE) in a single system with high- and low-permeability layers. Concentration profiles in a low-permeability layer, diffusive fluxes at the interface between the high- and low-permeability layers, and contaminant persistence in the high-permeability layer due to back diffusion were simulated with a comparison of semi-infinite and finite analytical solutions. In order to validate the analytical solutions used in this study, the results of one-dimensional analytical solutions developed by Yang et al. (2015) were compared with Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient (NSE). When compared with Yang et al. (2015), the analytical solutions used in this study showed good agreements (NSE = 0.99). When compared with semi-infinite analytical solutions, TCE and PCE concentration profiles in the low-permeability layer, the diffusive fluxes, and the contaminant tailings of the high-permeability layer were underestimated. In order to determine the appropriate analytical solutions based on the effective diffusion coefficient, the thickness of the low-permeability layer, and the diffusion time in the TCE and PCE contaminated site, a term of dimensionless diffusion length (Z_d) was used. If the Z_d is less than 0.7, the semi-infinite solutions can be used to simulate accurate concentration profiles in low-permeability layers. If the Z_d is greater than 0.7, the reliability of simulations may be improved by using the finite solutions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.119-128
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• 1999

본 연구는 등방탄성체에 고속충격하중이 작용하는 경우에 대한 유한요소해석에 관한 것으로 대상구조는 여러 가지 모양의 2차원 평면구조를 택하였다. Galerkin 방법을 이용하여 유한요소 정식화하였으며 직접시간적분법에 의해 수치해를 구하였다. 본 해석에서는 균열이 없는 평판으로 수치해와 이론해를 비교하여 수치해의 신뢰성을 확인하였으며, 0°, 30°, 45°경사 균열이 없는 평판에 적용한 3가지 예를 분석하였다. 수치해석 결과는 이론해의 결과와 상호 잘 일치하였다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.20 no.5
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• pp.461-471
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• 2008

An analytical solution of one dimensional mild slope equation is derived by use of the WKB method, which has a form similar to Porter's solution(2003). The present solution is so general in the sense of application that it is comparable to the corresponding numerical solutions. In the derivation we also presented the solution of refraction equation in terms of surface displacement. Some numerical results of the present solution by use of Bremmer's method are presented which agree with existing numerical solutions.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.12
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• pp.294-302
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• 2018

To analyze the behavior of a soil beam under pore water pressure, the results of analytical solutions and finite element analysis (FEM) were compared quantitatively. In contrast to the results of the analytical solution, the horizontal stress obtained from the FEM did not show a symmetrical distribution. On the other hand, the horizontal stress became closer to symmetrical distribution as the number of elements of the soil beam were increased. A comparison of the horizontal stresses from the analytic solution with those obtained from Gaussian points of FEM showed that the magnitude of the tensile stress from the FEM using 3 elements was 6% of the maximum value of the analytical solution and the compressive stress from the FEM using the same elements was 37% of the maximum value of the analytical solution. The magnitude of the tensile stress from the FEM using 6 elements was 61% of the maximum value of the analytical solution and the magnitude of the compressive stress from the FEM using the elements was 83% of the maximum value of the analytical solution. Vertical stresses, which were obtained from the analytical solution, showed a continuous distribution with the depth of the soil beam, whereas the vertical stresses from the FEM showed a discrete distribution corresponding to each element. The results also showed that the average value of the vertical stresses of each element was close to that of the pore water pressure. A comparison of the vertical displacements computed at the near vertical center line of the soil beam from the FEM with those of the analytical solution showed that the magnitude of the vertical displacement from FEM using 3 elements was 35% of the value of the analytical solution and the magnitude of the vertical displacement from FEM using 6 elements was 57% of the value of the analytical solution.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.205-205
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• 2022

본 연구에서는 심해 선형파 조건에서 수중 투과성 방파제 주변의 유속장에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 이용한 해석해 및 수치해를 도출하고, 이를 반사계수와 투과계수를 산정하는 데에 활용한다. 여러 개의 얇은 투과성 판이 일렬로 배열되어 수중에 고정되어있고 규칙파가 작용하는 경우, Riemann-Hilbert problem을 정의할 수 있다. 본 연구에서는 얇은 판으로 이루어진 수중 방파제에 대한 homogeneous Riemann-Hilbert problem을 푸는 것을 넘어, 투과성 판으로 이루어진 수중 방파제에 대해 nonhomogeneous Riemann-Hilbert problem을 정의하고, 이에 대해 무한경계조건과 판 근처에서의 유속장 경계조건을 이용해 해석해를 유도하였다. 투과성 방파제의 경우 permeable boundary를 가지므로 제시한 상황은 기하학적 비선형성을 지닌다. 이에 대해 투수성을 기초로 미소 매개변수를 정의하고, 섭동법(perturbation method)을 이용해 유속장에 대한 leading order solution과 first order solution을 도출하였다. Leading order solution은 Evans (1970) 등의 선행연구에서 제시한 해와의 비교를 통해 그 타당성을 검증하였고, First order solution을 이용해 반사계수와 투과계수를 산정하여 방파제의 투수성이 유속장에 미치는 영향을 고려하였다. 아울러 수치해를 도출하여 해석해의 결과와 비교 및 분석하였다. 본 연구에서 제시한 해석해는 방파제에 가해지는 힘을 산정하는 등 다양한 방향으로 활용 가능하며, 향후 수치해나 실험값을 비교, 검증하기 위한 기초 자료로써 활용될 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.3
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• pp.111-116
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• 2011

Analytical solutions for laterally loaded piles were derived. Critical pile length which can be considered as the length for behaving as long pile was investigated varying with densities of sandy soils. Lateral behaviors obtained from analytical solution and numerical solution were also investigated. Non-dimensional critical pile lengths obtained from analytical solutions for three types of pile head boundary conditions were 2.3~3.2. By comparing analytical solutions with numerical solutions, distribution of pile deflection and that of moment were similar and it can be seen that pile head deflection obtained by analytical method is conservative. And the values of moments were not too different between analytical solution and numerical solution.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.10a
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• pp.55-59
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• 2004

유한요소법을 이용하여 전자장을 해석할 경우 전류원이 전 영역에 비해 극히 작은 영역이면, 요소분할 과정에서 소스부분을 세분하여야 하므로 결국 미지수의 증가를 가져오게 된다. 또한, 선전류 문제의 경우 2차원 유한 요소 해석이 용이하지 않다. 이를 보안하기 위해 본 논문에서는 소스가 선전류이고 관심 영역이 선전류원으로부터 떨어져 있는 경우, 소스 영역은 해석해를 적용하여 유한요소법과 결합하는 방법을 제시하였다. 해석적인 해는 원통좌표계에서 반정에 대한 멱함수와 회전각도에 대한 삼각함수의 곱의 형태로 표현된다. 이때 두 종류의 적분 상수가 있는데, 이는 경계상의 포텐셜값과 유한요소법의 경계 적분항을 푸리에급수로 전개한 계수로 표현된다. 제안한 알고리즘의 검증을 위하여 해석해가 존재하는 모델을 설정하여 해석적인 방법, 기존의 유한요소 법 및 결합 방법에 의한 해를 비교 검증하였다.

• Journal of the KSME
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• v.23 no.3
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• pp.200-206
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• 1983

FAM의 기본적인 구상은 해석 하고자하는 선형 또는 비선형 편미분 방정식을 국부적으로 해석 적인 해를 구하여 이용하자는 것이다. 그러기 위하여 유한차분법(FDM)과 유한변분법(FEM)에 서와 같이 전체유동장을 작은 요소로 나누고 그 요소 내에서 국부해를 구한 다음 이들 요소를 중첩시킴으로써 각 요소의 미지수에 대한 대수식을 얻어서 수치해를 구하자는 것이다. 그러나 FDM에서와 같이 국부요소에서 미분항을 구하지 않고, FEM 에서와 같이 요소에서 형상함수를 도입하지 않는 상태에서 해석적인 해를 구하고 있기 때문에 수치해석에서 얻어지는 미분양들은 비교적 정확하게 구해진다. 따라서 Navier-Stokes 방정식이나 에너지 방정식에서 최고차항이 작은 파라메타, 즉 레이놀즈수나 피크리수의 역수로 곱하여서 있는 경우에도 안정된 해를 구할 수 있다고 알려져 있다. 요소자체의 계수를 구하는 데는 계산시간이 많이 소요되지만 수치해석 상의 안정성이나 수렴성이 좋기 때문에 전체계산시간은 오히려 적게 걸리는 경우도 있다고 한다.