• 한국지진공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.169-177
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• 2021

In this paper, horizontal seismic responses of a structure built on a sunken mat foundation were compared with those built on a solid embedded mat foundation to investigate the effect of a sunken mat foundation on the horizontal response of a structure. Seismic analyses of a structure laid on the embedded mat foundation were performed by utilizing a pseudo-3D finite element software of P3DASS. Three bedrock earthquake records downloaded from the Pacific Earthquake Engineering Research Center database were scaled to reproduce weak-moderate earthquakes. Weak, medium, and stiff soil layers were considered for the seismic analyses of the structure-foundation-soil system. Parametric studies were performed for foundation radius, foundation embedment depth, and shear wave velocity of a soil layer to investigate their effect on the seismic response spectrum. The study result showed that the design spectrum of a structure built on a sunken mat foundation was similar to that with a solid embedded mat foundation showing a slight difference due to almost the same seismic base motion beneath both embedded foundations.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.640-653
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• 2011

이 연구에서는 기존의 탄성파 모델링 알고리즘에 지진 송신원을 적용하고, 음향-탄성파 결합 매질을 구현하여 남극대륙 주변과 같은 극지해역에서 발생할 수 있는 지진파의 거동을 모사한다. 기존의 변위근사 유한차분법과 달리 속도-응력 식으로 구성되는 엇격자 유한차분법의 경우 다양한 송신원을 구현하는데 적합하므로 변위-속도-응력 식에 기초하여 개발된 3차원 엇격자 유한차분법 알고리즘과 이중 우력(Double Couple Forces)을 이용하여 구현한 지진 송신원을 접목시켜 지진파의 거동을 모사한다. 좌수향 주향이동단층, 정단층, 역단층 형태의 지진 송신원에 대해서 개발된 알고리즘을 검증한 결과 이론적으로 예측되는 P파의 초동을 정확히 모사할 수 있었고, 섭입대 모델에 대한 수치모형실험 결과 섭입대에서 역단층에 의해 발생된 후 대륙지각, 해양지각 및 해양에서 전파되는 지진파의 거동양상이 정확하게 모사되는 것을 확인할 수 있었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권6호
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• pp.891-906
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• 2014

This study aims to present a three dimensional finite element model to investigate the wave propagation in a concrete filled steel tubular column (CFSC) due to transient impact load. Both the concrete and steel are regarded as linear elastic material. The impact load is simulated by a semi sinusoidal impulse. Besides the CFSC models, a concrete column (CC) model is established for comparing under the same loading condition. The propagation characteristics of the transient waves in CFSC are analyzed in detail. The results show that at the intial stage of the wave propagation, the velocity waves in CFSC are almost the same as those in CC before they arrive at the steel tube. When the waves reach the column side, the velocity responses of CFSC are different from those of CC and the difference is more and more obvious as the waves travel down along the column shaft. The travel distance of the wave front in CFSC is farther than that in CC at the same time. For different wave speeds in steel and concrete material, the wave front in CFSC presents an arch shape, the apex of which locates at the center of the column. Differently, the wave front in CC presents a plane surface. Three dimensional effects on top of CFSC are obvious, therefore, the peak value and arrival time of incident wave crests have great difference at different locations in the radial direction. High-frequency waves on the waveforms are observed. The time difference between incident and reflected wave peaks decreases significantly with r/R when r/R < 0.6, however, it almost keeps constant when $r/R{\geq}0.6$. The time duration between incident and reflected waves calculated by 3D FEM is approximately equal to that calculated by 1D wave theory when r/R is about 2/3.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.210-213
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• 2004

We study the fracture behavior of the lumbar No.4 and No.5 vertebra subjected to posteroanterior (PA) forces, a three dimensional finite element method (FEM). The lumbar spine was modeled 3-dimensionally using commercial software based on the principle of convert stacked two dimensional CT scan images into three dimensional shapes. Determination of the boundary conditions corresponding to actual surgical conditions was not easy, so that the simplified spine beam analyses were performed. The results were used in three dimensional finite element (FE) analysis. This FE analysis, indicates that the fracture loads of the lumbar No.4 and No.5 vertebra are respectively 1550 N and 1500 N. These fracture loads are for static loading, but in actual conditions the load on the lumbar spine varies dynamically. We found that the fracture load of lumbar No.4 vertebra is larger than that of lumbar No.5 vertebra, as a result of the total stress difference by the moment.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권4호
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• pp.62-72
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• 1997

The optical power splitter/couplers based on MMI(multimode interference) in GaAs/AlGaAs are studied. We presetn a design of optical power splitter/couplers, which have deeply etched multimode waveguide. The properties and fabrication tolerance on the etching depth, multimode waveguide width are simulatedusing a FD-BPM (finite difference beam propgation method). Proposed 1*N optical of designed device is 0.7dB smaller than the optical power splitter with a shallowly etched MMI section. For 0.5dB excess loss, the predicted fabrication tolerance is 0.6.mu.m on the multimode waveguide width of the 14 optical power splitter with a deeply etched MMI section. Also excess loss and uniformity of poposed 32*32 optical power coupler are below 0.3dB. The excess loss of proposed 32*32 optical power coupler is 2dB smaller than the optical power coupler with a shallowly etched MMI section. It is shown that the optical power splitters/couplers with a deeply etched mMI section have low loss, good uniformity, and improved fabriction tolerance.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권2호
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• pp.187-195
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• 2011

We have designed two photonic crystal waveguide (PCW) structures with output focused beams in order to achieve more coupling between photonic devices and decrease the mismatch losses in photonic integrated circuits. PCW with coupled resonator optical waveguide (CROW) termination has been optimized by both one dimensional (1D) and seven dimensional (7D) particle swarm optimization (PSO) algorithms by evaluating the fitness function by the finite difference time domain (FDTD) method. The 1D and 7D-optimizations caused the factors of 2.79 and 3.875 improvements in intensity of the main lobe compared to the non-optimized structure, whereas the FWHM in 7D-optimized structure was increased, unlike the 1D case. It has also been shown that the increment of focusing causes decrement of the bandwidth.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.373-379
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• 2005

Schroeder 방식의 1 Dimension QRD(quadratic Residue Diffuser)를 사용하여 잔향실 내부에서의 필드 균일성이 향상됨을 밝힌 연구는 이미 수 차례 발표된 바 있다. 본 연구에서는 $2.3\;\cal{GHz}\~3\;\cal{GHz}$대역에서, 전자파 잔향실의 전자기장 특성 및 필드의 균일도 향상을 위해 잔향실 내에 Schroeder 방식의 CRD(Cubical Residue Diffuser)가 설계 및 적용되었고 필드 분포 해석을 위해 FDTD(Finite-Difffrence Time-Domain) 방법의 수치해석이 이루어졌다. 잔향실 내부의 확산기는 cubical residue algorithm과 2D 배열을 사용함으로써 더욱더 random한 형태를 이루었으며 결과적으로 CRD를 사용함으로써 잔향실 내에서의 편파 특성, 표준 편차 및 tolerance 등의 성능이 좋아지는 것을 확인하였다. 또한 2D CRD의 경우, 전력 효율도 높아짐을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권10호
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• pp.67-73
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• 2010

유한한 기판 크기가 H-평면상에 배열된 두 개의 패치안테나간의 상호결합 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 표면파의 여러 가지 이동경로에 따른 위상차에 의한 간섭 효과를 이용하여 표면파를 서로 상쇄시켜 상호결합을 작게 할 수 있다. 유전상수가 10 이고 기판 두께가 3.2 mm 인 경우 패치안테나 중심 간의 거리가 0.5 $_0$에서 1.0 $\lambda_0$로 두 배 증가할 때, 상호 결합이 큰 기판 크기에서는 상호결합이 4.85 dB 감소하나 최적화된 기판 크기에서는 상호결합이 34.28 dB 감소한다. 최적화된 기판 크기에서 패치안테나 중심 간의 거리 증가에 따른 상호결합 감소율이 매우 큼을 볼 수 있었다. 이미지 방법으로 계산한 최적화된 기판 크기와 전산모의 결과로 얻어진 최적화된 기판 크기가 잘 일치하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.85-92
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• 2011

말뚝의 동적 거동은 지반-말뚝의 동적상호작용, 지반의 비선형성, 지반-말뚝 시스템의 공진 현상 등 많은 요소가 상호 작용을 하므로 매우 복잡하다. 그러므로, 말뚝의 동적 거동을 수치해석으로 정확히 모사하려면 많은 노력과 시간이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 범용 수치해석 프로그램인 FLAC 3D를 활용하면서도 해석시간을 크게 감소 시킬 수 있는 새로운 모델링 기법을 개발하였다. 본 기법은 전체 해석 영역을 근역 지반과 원역 지반으로 나누고 지반-말뚝 동적상호작용에 영향을 받지 않는 원역 지반을 요소망으로 모델링하는 대신 원역 지반의 지반 운동 시간이력을 근역 지반의 경계 조건에 입력 하중으로 적용하는 기법이다. 이 수치 모델링에서 지진파의 강도가 클 때 일어나는 지반의 비선형 거동을 모사하기 위하여 이력 감쇠 모델을 이용하여 접선 탄성 계수를 전단 변형률의 함수 값으로 입력하였으며, 지반과 말뚝 사이의 분리 현상을 모사하기 위하여 지반-말뚝 경계 요소를 도입하였다. 이 방법은 기존의 방법과 비교하여 해석 결과의 정확성을 유지하면서 해석 시간을 1/3로 감소시켰다. 제안된 수치해석 방법으로 예측한 1g 진동대 모형 실험의 원형 거동은 원형으로 환산한 모형 실험 결과와 유사하게 나타났다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권3B호
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• pp.3-13
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• 1999

The diffusion characteristics of the high temperature and salinity water discharged in Chinhae Bay under BMP(Barge-Mounted Plants) desalination processes were simulated to access environmental impact. The 3-D baroclinic flow model is formulated by integrating the basic equations with respect to each control volume and by transforming them into a finite difference form using the space-staggered grid system. With a 3-D baroclinic flow model, the tide-induced and density-induced current was computed and confirmed by comparing with observed data. From the results of numerical experiment, it is expected that the maximum diffusion lengths of the high temperature and salinity which increase $0.6^{circ}C$ and 0.2 after discharging are 1 km and 3.5km, respectively. It may be expected that the discharge has an effect on surrounding area of discharge, but not an effect on whole area of Chinhae Bay.