최근 개발된 탄성파 공명산란이론에 기초하여, 원통형 유체산란체, 원통형 구멍 및 공명산란체의 문제에서 초음파탐촉자로 측정할 수 있는 응력 성분간 관계식을 유도하였다. 계산된 공명산란 응력부분파는 산란계수와 유사한 주파수 거동을 보이는데, 특히 공명주파수 근처에서 180°의 급격한 위상변화를 보인다. 유체 매질내 압력의 주파수 거동도 고찰함으로써, 탄성파 공명산란이론에 대한 이해를 증진하였다. 본 논문에서 연구되고 개발된 방법을 사용하면, 탄성매질 내의 유체개재물에 대한 비파괴평가의 신뢰성이 더욱 향상될 것이다.
Electromagnetic wave scattering from the two-dimensional scatterer was calculated by the Boundary Element Method (BEM). For the circular cylindrical scatterer, the BEM solutions agreed very well with the analytic solutions. The rectangular dielectric cylinder was also treated in the case of the lossy scatterer and the lossy medium.
An inversion technique, by using an improved Born inversion and an iterativeprocess in cross borehole structure, is suggested to reconstruct relative permittivity rofiles of cylindrical scatterer. The degraded image resulting from the violation of the Born conditionand the restriction of measured structure is an improved by improved Borninversion and an iterative rocess,respectively. The simulation results show that this inversion technique give betterreconstruction of original rofile distribution than a conventional Bornor an improved Born technique.
A new method is presented for the isolation of resonances from scattered waves for elastic wave resonance scattering problems. The resonance scattering function consisting purely of resonance information is defined. Elastic wave resonance scattering from a water-filled cylindrical cavity imbedded in an aluminum matrix is numerically analyzed. The classical resonance scattering theory and the new method compute different magnitudes and phases of the resonances from each partial wave, and therefore. their total resonance spectra are quite different. The exact $\pi$ - radians phase shifts through the resonance and anti-resonance frequencies show that the proposed method properly extracts the vibrational resonance information of the scatterer compared to resonance scattering theory.
근접하고 있는 원통형 유전체 실린더들에 의한 산란전계를 수하였다. 산란체들 사이에서의 다중산란을 도려하고 실린더 표면에 경계조건을 적용하여 반복절차에 의해 산란계수를 계산하였다. M개의 실린더 중 i번째 실린더와 나머지 실린더들 사이에서의 상호영향을 반복절차에 의해 계산하여 i번째 실린더에서의 산란전계를 구하였다. 원통형 실린더가 아닌 임의의 단면을 가지는 실린더형 산란체에 대하서는 반지름이 작은 원통형 실린더들에 의해 모델링을 하였다. 그 실린더들에 의해 만들어지는 무한차원의 식들에 대해 적당한 절단을 하고 계산하여 산란계수의 값을 구할 수 있었다. 얻어진 산란계수에 의해 산란전계를 구하고 기존의 논문결과들과 비교하였다.
본 논문에서는 기존의 인덕터와 커패시터 소자만을 이용하여 2D cloaking 회로의 단일 셀을 설계했을 경우의 단점을 보완하기 위하여 2D 전송선 구조를 이용한 cloaking 회로를 설계하고 분석하였다. 2D 전송선 구조를 이용할 경우, 단일 셀의 크기와 필요한 소자의 값을 사용 가능한 범위 안에서 조절할 수 있다는 장점이 있다. 이에 필요한 모든 설계식을 유도하였다. 자유 공간에 완전 도체로 이루어진 원통형 산란체를 상정하고, 이에 대한 cloaking 회로를 유도된 설계식을 이용하여 설계하고 이에 대한 cloaking 효과를 우선 회로 시뮬레이터인 ADS를 이용하여 살펴보았다. 제시된 시뮬레이션 제원에서 cloaking medium 효과는 10.5 dB 이득으로 나타났다.
수중에서 원통형 산란체의 산란 음장에서 발생하는 간섭 효과를 확인하기 위하여 한 개의 원통형 산란체와 동일한 두 원통형 산란체의 방위각에 따른 고주파 (120 kHz) 산란 패턴을 측정하였다. 실험은 가로, 세로, 높이가 각각 $5m\times5m\times5m$ 수조에서 공기가 채워진 원통형 PVC (poly vinyl-chloride)로부터 1.5m 거리에 위치한 수중 청음기를 $360^{\circ}$ 회전시키면서 실시하였다. 실험 결과 한 개 원통은 후방에서 무지향성으로 산란하는 특성을 보였으나 두 개 원통에서는 방위각에 따른 표적 강도의 변동성 (fluctuation)이 나타났다. Stanton이 제한한 이론 식과 측정한 산란 패턴을 비교한 결과 유사한 경향을 확인할 수 있었다.. 두 개 원통의 산란 패턴에서 나타나는 표적 강도의 변동성은 두 산란체의 중심으로부터 청음기까지의 거리차로 인한 산란 음장의 간섭 때문이다. 또한 두 개 원통의 산란 이론으로부터 원통의 간격이 커짐에 따라 표적 강도의 변동성이 심해지는 현상을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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