• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.187-199
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• 2013

강관보강다단 그라우팅은 터널공사에 널리 적용되는 공법으로, 터널지반의 안정성 증대 및 차수효과를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 유도초음파를 이용한 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 기법을 제시하고, 현장 적용성을 평가하는 것이다. 강관의 그라우팅 충진률에 따른 주파수 변화를 파악하기 위해 실내실험 (자유구속조건 및 지중근입조건)을 수행하였으며, 건전도 평가시스템의 현장 적용성을 검증하기 위해 현장실험을 수행하였다. 강관의 두부를 해머로 타격하여 유도초음파가 발생되며, 발생된 유도초음파는 선단에서 반사되어 두부로 되돌아 온다. 반사된 유도초음파는 두부에 설치된 AE센서에 의해 수신된다. 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 모델은 충진률 25 %, 50 %, 75 %, 100 %로 제작되었으며, 자유구속조건 및 지중근입조건의 실내실험으로 수행되었다. 신호처리를 위해 고속 푸리에 변환과 웨이브렛 변환을 수행하였다. 실내실험 결과, 유도초음파의 전파속도 변화는 크지 않았으나, 그라우팅 충진률에 따른 주 주파수의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 강관보강다단 그라우팅의 충진률이 증가할수록 반사파의 주 주파수의 크기가 감소했다. 현장실험은 이미 설치된 강관보강다단 그라우팅에 대해 수행되었으며, 실내실험과 동일한 기법으로 분석하였다. 현장 조건의 실험체에서도 유도초음파의 반사파를 쉽게 수집할 수 있었으며, 이에 대한 주파수 영역에 대한 분석도 가능했다. 본 연구의 결과는 유도초음파를 이용한 주파수 분석 기법은 강관보강다단 그라우팅 건전도 평가에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 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.

• Ocean and Polar Research
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• 제43권4호
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• pp.205-217
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• 2021

A shallow channel between Jeju and Udo Islands, which is located in the northeastern Jeju Island, is influenced by storm- or typhoon-induced currents and surface waves as well as strong tidal currents. This study examines the typhoon-induced current and wave patterns in the channel, using Acoustic Doppler Current Meter (ADCP) measurements and an ocean-wave coupled modeling experiment. Three typhoons were chosen - Chaba (2016), Soulik (2018), and Lingling (2019) - to investigate the responses of currents and waves in their pathways. During the pre-typhoon periods, dominant northward flow and wave propagation were observed in the channel due to the southeasterly winds before the three typhoons. After the passage of Chaba, which passed over the eastern side of Jeju Island, the northward flow and wave propagation were totally reversed to the opposite direction, which was attributed to the strong northerly winds on the left side of the typhoon. In contrast, in the cases of Soulik and Lingling, which passed over the western side of Jeju Island, strong southerly winds on the right side of the typhoons continuously intensified the northward current and wave propagation in the channel. The model-simulated current and wave fields reasonably coincided with observational data, showing southward/northward flow and wave propagation in response to the right/left side of the typhoon pathways. Typhoon-induced downwind flows, and surface waves could enhance up to 2m/s and 3m due to the strong winds that lasted for more than 12 hours. This suggests that the flow and wave patterns in the Udo channel are highly sensitive to the pathway of typhoons and accompanying winds; thus, this may be a crucial factor with regard to the movement of seabed sediments and subsequent coastal erosion.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.286-294
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• 2010

한국지질자원연구원은 광역 지진관측망 이외에도 7 개소의 지진-음파(인프라사운드) 관측소를 설치하여 운영하고 있다. 이들 배열식 지진-음파 관측소는 지진파 이외에도 원거리 음원에서 발생하는 인프라사운드 신호를 관측할 수 있다. 인프라사운드란 대기권을 전파하는 20 Hz 이하 저주파수 음파로 정의되며, 에너지 감쇠가 적어 장거리를 전파하기 때문에 원거리에서 관측이 가능하다. 국내 인프라사운드 관측기술은 우선적으로 자연지진과 인공지진(지표발파)을 식별하기 위해 도입되었다. 지난 10여 년간 국내 인프라사운드 관측소를 운영한 결과 지진원 식별이외에도 다양한 지구물리학적 자연현상과 북한의 핵실험 등 인위적 폭발현상에서 발생한 인프라사운드를 관측할 수 있었다. 본 연구에서는 국내 인프라사운드 관측소를 통해 한반도 및 주변지역에서 발생한 주요 인프라사운드 음원에 대한 관측사례와 연구결과를 소개하고자 한다. 결론적으로, 인프라사운드 관측기술은 기존 대기에 국한된 관측영역을 넓혀 지구내부-지표면-대기권에서 발생하는 다양한 자연 혹은 인위적 현상을 관측하고 분석할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 자리 잡고 있다. 향후 지진파와 인프라사운드를 융합한 탐지, 분석기술 개발은 자연현상에 대한 지구물리학적 이해를 넓히고 인위적 폭발현상에 대한 원거리 정밀탐지기술로 응용이 가능하리라 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권4호
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• pp.271-277
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• 2002

고래류의 어업공해를 최소화하고 환경친화적으로 이용할 수 있는 음향 유인/경고시스템을 개발하기 위한 기초연구의 일환으로 우리 나라 연근해에 자주 출현하는 큰돌고래의 휘슬음을 서울대공원 돌고래 쇼장에서 측정, 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 수족관 내에서 생활하고 있는 큰돌고래의 평상시 휘슬음의 중심 주파수대와 스팩트럼 레벨은 각각 6～10KHz 와 85㏈을 나타내었고, 이들을 서로 격리시킨 경우, 중심 주파수는 6.7KHz대와 21.3KHz대 두 개의 고조파를 나타내었으며, 스팩트럼 레벨은 각각 110㏈와 94㏈를 나타내어 평상시보다는 불안정한 휘슬음의 주파수대와 다른 형태를 나타내었다. 2. 평상시의 휘슬음 주파수 변동폭은 평균 3.86KHz이었고, 지속시간은 평균 0.08sec를 나타내었다. 그러나 격리시킨 경우는 평상시와는 달리 그 변동폭은 평균 l4.06KHz이었고, 지속시간은 평균 0.l9sec를 나타내어 평상시와 비교하여 주파수 변동폭이 10.20KHz 높아지고 지속시간은 0.11sec 길어짐을 알 수 있었다. 더욱이 Mann-Whitney 검정을 통하여 휘슬음의 주파수 변동폭과 지속시간 모두 평상시와 1마리를 격리시켰을 때는 상이함에 유의성을 확인할 수 있었다. 3. 돌고래 쇼장에서의 휘슬음의 패턴 모델을 6가지 형태로 분류할 수 있었고, 평상시에는 5～10KHz 범위의 주파수로 서서히 상승하는 형이 거의 대부분이었으나, 격리시킨 경우에는 5～20KHz의 폭 넓은 주파수대에 걸쳐 여러 가지 패턴을 관찰할 수 있었으며, 특히 주파수가 상승한 후 일정하게 유지되는 형태의 패턴이 많이 관찰되었다. 한편, 휘슬음은 종간 및 생활환경에 따라 사용되는 주파수 대역폭이 서로 다른 것을 예상할 수 있으므로 우리 나라 연안에는 큰돌고래, 참돌고래, 낫돌고래, 상괭이 등 비교적 많은 돌고래류가 자주 출현하고 있어 이들 종들에 대한 위협음 및 유인음에 대한 대역을 파악하기 위해서는 각 종들에 대한 수중음향은 물론 행동도 함께 분석할 필요가 있으며 더욱이 폭 넓은 현장실험과 데이터 축적을 병행하여야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권1호
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• pp.8-17
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• 2023

해양 환경에서의 기포는 바람, 파도, 선박 및 해저 가스 누출을 포함한 여러 요인에 의해 생성된다. 수중에서의 기포는 강력한 산란 신호를 생성하여 음향 신호를 측정하는데 영향을 미친다. 이러한 기포의 특성은 음파 신호의 세기를 감쇠시켜 소음 차단 목적으로 주로 이용되고 있으며, 최근에는 해저에서 대규모로 누출되는 메탄가스 탐지를 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 가스 누출은 기포플룸의 형태를 취하며, 기포의 물리적 특성과 분포 구조를 이해하는 것은 누출된 가스를 기후 변화와 연관성을 파악하는데 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 탄성파 영상화 기법을 이용하여 기포플룸의 분포를 추정하고자 수조환경에서 실험을 수행하였으며, 별도로 제작된 인공기포 발생기, 자료 취득 시스템을 이용하여 기포에 의한 음향 신호를 취득하였다. 기포플룸을 영상화하기 위해 지진파 영상기법 중 역시간 구조보정을 이용하였으며, 획득한 음향 신호의 포락선 신호를 이용하여 기포 분포 패턴을 효과적으로 추정하였다. 영상화 결과의 검증을 위해 추정된 기포플룸의 분포와 광학카메라 영상을 비교하였다. 실험결과 탄성파 영상화 기법 통해 인공 기포플룸의 산란신호를 이용한 영상화가 가능함을 확인하였다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제4권3호
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• pp.108-113
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• 2005

One of the recent safety issues in the pressurized heavy water reactor (PHWR) is the cracking of the feeder pipe. Because of the limited accessibility to the cracked region and a high dose of radiation exposure, it is difficult to inspect all the pipes with the conventional ultrasonic method. In order to solve this problem, a long-range guided wave technique has been developed. A computer program to calculate the dispersion curves in the pipe was developed and the dispersion curves for the feeder pipes in PHWR plants were determined. Several longitudinal and/or flexural modes were selected from the review of the dispersion curves and an actual experiment has been carried out with the specific alignment of the piezoelectric ultrasonic transducers. They were confirmed as L(0,1)) and/or flexural modes(F(m,2)) by the short time Fourier transformation(STFT) and were sensitive to the circumferential cracks, but not to the axial cracks in the pipe. An electromagnetic acoustic transducers(EMAT) was designed and fabricated for the generation and reception of the torsional guided wave. The axial cracks were detected by a torsional mode(T(0,1)) generated by the EMAT.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.152-159
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• 2013

A structural health monitoring(SHM) technique for locating impact position in a composite plate is presented in this paper. The technique employs a single sensor and spatial focusing properties of time reversal(TR) and inverse filtering(IF). We first examine the focusing effect of back-propagated signal at the impact position and its surroundings through simulation. Impact experiments are then carried out and the localization images are found using the TR and IF signal processing, respectively. Both techniques provide accurate impact location results. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed methods have the benefits of using a single sensor and not requiring knowledge of material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in the SHM of plate-like structures.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.54-59
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• 2014

The new high speed combi train prototype project was developed which named HSB. It runs over the speed of 330km/h. As the speed of the train exceeds over 300km/h, due to pressure change in tunnel, aerodynamic problems such as sudden drag increase, severe acoustic noise, passenger discomfort and tunnel pressure sonic boom were occurred. This aerodynamic characteristics in tunnel should be reviewed in early design state to enhance the performance and driving quality of new high speed train. In this paper, the aerodynamic characteristics in tunnel for HSB such as pressure waves in tunnel, a rate of pressure change in cabin and micro pressure wave that cause sonic boom outside tunnel are analyzed by 2D axisymmetric CFD simulations. The results are also compared with the value for ordinary high speed train like the KTX-Sancheon. It is helpful how to design the configuration of HSB train. Finally it shows that the HSB train was well designed in tunnel condition because all values fulfill the criterions on UIC code and Korean national regulations.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.366-370
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• 2006

본 논문에서는 마이크로 미러 진동판을 이용한 광마이크로폰을 제안하고 구현하였다. 이 미러 진동판은 실리콘 바(bar)에 의해 프레임에 연결되어 있어서 인가된 음압에 따라 전후로 움직이게 되어 있으며, 작고 간단한 구조의 광 헤드는 한 개의 다중모드 광섬유로 되어 있다. 본 논문에서는 광헤드와 진동판 사이의 거리를 변화시켜 가면서 응답특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작점으로 결정하였다. 그리고 음성신호의 주파수를 변화시켜 가면서 구현된 소자의 출력을 측정하였다. 측정된 광마이크로폰의 주파수 대역폭은 약 $\sim$2dB 출력 변화 이내에서 약 2 kHz였다.