• Coupled systems mechanics
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• 제12권4호
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• pp.337-364
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• 2023

The Rayleigh wave propagation is considered in the structure of the functionally graded piezoelectric material (FGPM) layer over the elastic substrate. The elastic substrate loosely bonds the layer through a corrugated interface, whereas its upper boundary is also corrugated but stress-free. Additionally, the solutions for the FGPM layer and substrate are derived using the fundamental variable separable approach to convert the partial differential equation to an ordinary differential equation. The results with boundary conditions lead to dispersion relations for the electrically open and electrically short cases in the determinant form. The outcomes have been numerically analyzed using a specific model. The findings were presented in the form of graphs, which were created using Mathematica 7. Graphs are plotted for variations in wavenumber and phase velocity. The outcomes may help measure interface defects and design Surface Acoustic Wave (SAW) devices.

• 상하수도학회지
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• 제19권4호
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• pp.421-428
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• 2005

Dissolved air flotation (OAF) is a solid-liquid separation system that uses fine bubbles rising from bottom to remove particles in water. In this study, we investigated the effect of L/W (L; Length, W; Width) on the hydro-dynamic behavior in DAF system using CFD (Computational Fluid Dynamics) and ADV (Acoustic Doppler Velocimetry) technique. The factual full-scale DAF system, L/W ratio of 1:1, was selected and various L/W ratio (2:1, 3:1, 4:1 and 5:1) conditions were simulated with CFD. For modelling, 2-phase (gas-liquid) flow equations for the conservation of mass, momentum and turbulence quantities were solved using an Eulerian-Eulerian approach based on the assumption that very small particle is applied in the DAF system. Also, for verification of CFD simulation results, we measured the factual velocity at some points in the full-scale DAF system with ADV technique. Both the simulation and the measurement results were in good accordance with each other. As the results of this study, we concluded that L/W ratio and outlet geometry play important role for flow pattern and fine bubble distribution in the flotation zone. In the ratio of 1:1, the dead zone is less than those in other cases. On the other hands, in the ration of 3:1, the fine bubbles were more evenly distributed.

• 한국표면공학회지
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• 제42권5호
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• pp.216-219
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• 2009

A surface acoustic wave (SAW) filter structure was fabricated employing $4{\mu}m$ thick nanocrystalline diamond (NCD) and $2.2{\mu}m$ thick ZnO films on Si wafer. The NCD film was deposited in an $Ar/CH_4$ gas mixture by microwave plasma chemical vapor deposition method. The ZnO film was formed over the NCD film in an RF magnetron sputter using ZnO target and $Ar/O_2$ gas. On the top of the two layers, copper film was deposited by the RF sputter and inter digital transducer (IDT) electrode pattern (line/space : $1.5/1.5{\mu}m$) was defined by the photolithography including a lift-off etching process. The fabricated SAW filter exhibited the center frequency of 1.66 GHz and the phase velocity of 9,960 m/s, which demonstrated that a giga Hertz SAW filter can be realized by utilizing the nanocrystalline diamond thin film.

• Ocean Science Journal
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• 제43권2호
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• pp.81-90
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• 2008

A study of estuarine flows during a neap tide was performed using 13-hour roving acoustic Doppler current profiles (ADCP) and conductivity-temperature-depth (CTD) profiles in the Altamaha River estuary, Georgia, U.S.A. The least-squared harmonic analysis method was used to fit the tidal ($M_2$) component and separate the flow into two components: the tidal and residual ($M_2$-removed) flows. We applied this method to depth-averaged data. Results show that the $M_2$ component demonstrates over 95% of the variability of observation data. As the flow was dominated by the $M_2$ tidal component in a narrow channel, the tidal ellipse distribution was essentially a back-and-forth motion. The amplitude of $M_2$ velocity component increased slightly from the river mouth (0.45 m/sec) to land (0.6 m/sec) and the phase showed fairly constant values in the center of the channel and rapidly decreasing values near the northern and southern shoaling areas. The residual flow and transport calculated from depth-averaged flow shows temporal variability over the tidal time scale. Strong landward flows appeared during slack waters which may be attributed to increased baroclinic forcing when turbulent mixing decreases.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권9호
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• pp.659-668
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• 2008

Combustion instability has been considered as very important issue for developing gas turbine and rocket engine. There is a need for fundamental understanding of combustion instability. In this study, combustion instability was numerically and experimentally investigated in a dump combustor with bluff body. The fuel and air mixture had overall equivalence ratio of 0.9 and was injected toward dump combustor. The pressure oscillation with approximately 256Hz was experimentally obtained. For numerical simulation, the standard k-$\varepsilon$ model was used for turbulence and the hybrid combustion model (eddy dissipation model and kinetically controlled model) was applied. After calculating steady solution, unsteady calculation was performed with forcing small perturbation on initial that solution. Pressure amplitude and frequency measured by pressure sensor is nearly the same as those predicted by numerical simulation. Furthermore, it is clear that a combustion instability involving vortex shedding is affected by acoustic-vortex-combustion interaction. The phase difference between the pressure and velocity is $\pi$/2, and that between the pressure and heat release rate is in excitation range described by Rayleigh, which is obvious that combustion instability for the bluff body combustor meets thermoacoustic instability criterion.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.45.3-46
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• 2018

Oscillations in a sunspot are easily detected through the Doppler velocity observation. Although the sunspot oscillations look erratic, the wavelet analysis show that they consist of successive wave packets which have strong power near three or five minutes. Previous studies found that 3-min oscillation at the chromosphere is a visual pattern of upward propagating acoustic waves along the magnetic field lines. Resent multi-height observations help this like vertical study, however, we also focus on horizontal facet to extend three dimensional understand of sunspot waves. So, we investigate a fragmented sunspot expected to have complex wave profiles according to the positions in the sunspot observed by the Fast Imaging Solar Spectrograph. We choose 4 points at different umbral cores as sampling positions to determine coherence of oscillations. The sets of cross-correlation with three and five minutes bandpass filters during a single wave packet reveal interesting results. Na I line show weak correlations with some lags, but Fe I and Ni I have strong correlations with no phase difference over the sunspots. It is more remarkable at Ni I line with 3-min bandpass that all sets of cross-correlation look like the autocorrelation. We can interpret this as sunspot oscillations occur spontaneously over a sunspot at photosphere but not at chromosphere. It implies a larger or deeper origin of 3-min sunspot oscillation.

• 한국추진공학회지
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• 제26권5호
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• pp.35-43
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• 2022

본 연구에서는 고체추진제를 사용하는 closed bomb test(CBT)의 연소에 대한 정밀 모델링 및 해석을 수행하였다. 기상과 고상을 동시에 해석하기 위해 fluid structure interaction(FSI) 기법을 사용하였으며 기체상과 그레인의 연소해석은 Eulerian 방법을, 그레인의 이동은 Lagrangian 방법을 적용하였다. 고체상의 그레인과 연소가스의 상호 작용은 소스텀을 통해 완전 결합(fully coupled) 되도록 하였다. 그레인의 연소거리와 연소면의 이동을 모사하기 위하여 volume of fluid(VOF) 방법을 사용하였고, 그레인에 작용하는 힘은 그레인 연소면에 작용하는 압력과 중력을 고려하고, VOF의 속도항에 그레인 연소속도와 그레인 이동속도를 고려하였다. 개발한 수치모델을 바탕으로 1개와 3개 그레인에 대한 연소해석을 수행하여 실험결과와 비교 검증하였다. 연소시에 나타나는 압력 섭동에 대한 음향장을 분석하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.279-285
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• 2008

한반도 남해 제주도 남동부해역 도미분지에 대하여 한국지질자원연구원은 2007년 2차원 해양탄성파 탐사를 수행하였다. 탐사의 목적은 한반도 해역의 대륙붕에서 기반암의 구조를 파악하고 대륙붕 내의 자원부존 가능성을 분석하고자 함이다. 기반암의 구조를 파악하기 위해서는 중합단면 및 구조보정 단면을 효율적으로 구성하는 것이 필요하다. 그러나 탐사해역의 수심은 평균 100 m 내외로 해수면과 해저면 사이에서 발생하는 다중반사파가 일부 구간에서 강하게 기록되어 기초전산처리 기법만으로는 중합단면에서 기반암의 구조가 명확히 분석되지 않는 경우가 있다. 본 연구에서는 도미분지 2차원 탄성파 자료에 대한 최적의 전산처리 변수를 도출하고자 하였고 특히 페그레그 해저면 다중반사파(peg-leg multiple)를 제거하는데 주 목적을 두었다. 탄성파 자료 전산처리의 주요 단계는 최소위상 예측 디콘볼루션(minimum phase predictive deconvolution), 속도분석 및 레이던 필터(Radon filter)로 구성되었으며 각 단계마다 중합단면을 계산하여 적용한 전산처리 변수가 적절히 설정되었는지를 검증하였다. 자료처리 결과 본 연구에서 설정한 변수들이 도미분지 탄성파 자료 전산처리에 효과적임을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권4호
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• pp.115-123
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• 2001

탄성파 중합 단면도 상에서 천연가스 부존 여부를 지시하는 명점(bright spot)은 가스 층이외에 음향계수 차이가 큰 지층에서도 나타나므로 가스 층여부를 판단하기 위해서는 속도분석, AVO 분석, 탄성파 복소 트레이스 분석 등 추가적인 정밀 자료처리가 필요하다. 본 연구에서는 가스 층 추정을 위해 정밀 속도분석과 트레이스 복소분석 그리고 입사각에 따른 진폭변화 결과인 탄화수소 직접 지시 단면도(DHI)분석을 실시하였다. 트레이스 복소분석은 지층 상$\cdot$하간의 물성변화에 따른 지질정보를 제공하는것으로 여기에서는 순간 진폭, 순간 진폭에 대한 1차 및 2차 미분 값, 순간 위상, 순간 주파수, 가중평균 순간 주파수 값을 구하여 시추가 이루어진 국내 대륙붕 탄성파 자료에 적용하였다. 자료처리 결과 가스가 부존할 가능성이 높은 지역에서는 순간 진폭, 순간 주파수 단면도 그리고 AVO 분석에 의한 DHI 단면도에서 공통적으로 탄성파 진폭이상이 나타나며 정밀 자료처리 결과 중 어느 한 곳이라도 진폭이상이 나타나지 않으면 가스 부존 가능성이 낮다고 할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권5호
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• pp.458-463
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• 2010

음향 비선형성은 재료 물성의 미세한 변화에 민감하기 때문에, 이를 측정하는 비선형 초음파 기술은 재료의 열화나 피로를 평가할 수 있는 기법으로 연구되어 왔다. 하지만 벌크파를 이용하는 일반적인 비선형 초음파 기법은 얇은 판재에 적용하는 것에는 여러 한계가 있다. 이와 같은 경우에는 비선형 Lamb 파의 사용을 생각할 수 있지만, Lamb 파는 벌크파와 매우 다른 전파 특성을 가지고 있어 그 비선형 특성에 대한 별도의 연구를 필요로 한다. 이를 위해 본 연구에서는 Lamb 파에서 비선형성에 의해 전파하면서 누적 성장할 수 있는 2차 고조파 모드의 발생 조건을 분석하였으며, 그 결과 네 가지 조건, 즉 (1) phase matching, (2) non-zero power flux, (3) group velocity matching, (4) non-zero out-of-plane displacement 를 제시하였다. 그리고 제시된 조건으로 알루미늄 판재에 대책 실험한 결과 이론 예측과 동일하게 전파 거리에 따라 2차 고조파 성분의 크기와 비선형 파라미터가 증가하였고, Al6061-T6 과 Al1100-H14에서 측정된 상대적인 비선형 파라미터의 비율이 이론적인 비율과 근접함을 보였다.