3차원 선형포텐셜 이론아래에서 해저면 바닥에 고정된 N개의 투과성 원기둥과 입사파의 상호작용 문제를 살펴보았다. 유체영역을 때의 외부영역과 N개의 내부영역으로 나누고, 각 유체영역에서의 회절포텐셜을 고유함수전개법에 의해 표현하였다(Williams and Li, 2000). 투과성 구조물은 파력과 처올림 파형을 크게 줄일 수 있다는 사실을 해석결과는 보여주고 있다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 일렬로 배열한 투과성 원기둥들을 가지고 조파수조(30m $\times$ 7m $\times$ 1.5m)에서 체계적인 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 투과성 원기둥을 일렬로 배열하여 만든 방파제는 해수교환뿐 아니라 우수한 소파성능을 가지고 있어 미래의 해수교환방파제로써 무한한 잠재력이 있다고 판단된다.
Acoustic Target Strength (TS) is a major parameter of the active sonar equation, which indicates the ratio of the radiated intensity from the source to the re-radiated intensity by a target. In developing a TS equation, it is assumed that the radiated pressure is known and the re-radiated intensity is unknown. This research provides a TS equation for polygonal plates, which is applicable to near field acoustics. In this research, Helmholtz-Kirchhoff formula is used as the primary equation for solving the re-radiated pressure field; the primary equation contains a surface (double) integral representation. The double integral representation can be reduced to a closed form, which involves only a line (single) integral representation of the boundary of the surface area by applying Stoke's theorem. Use of such line integral representations can reduce the cost of numerical calculation. Also Kirchhoff approximation is used to solve the surface values such as pressure and particle velocity. Finally, a generalized definition of Sonar Cross Section (SCS) that is applicable to near field is suggested. The TS equation for polygonal plates in near field is developed using the three prescribed statements; the redection to line integral representation, Kirchhoff approximation and a generalized definition of SCS. The equation developed in this research is applicable to near field, and therefore, no approximations are allowed except the Kirchhoff approximation. However, examinations with various types of models for reliability show that the equation has good performance in its applications. To analyze a general shape of model, a submarine type model was selected and successfully analyzed.
수면 위에 고정된 수평막에 의한 파랑제어성능을 선형포텐셜이론을 사용하여 해석하였다. 고유함수 전개법을 적용하기 위하여 유체영역을 수평막이 없는 영역과 있는 영역으로 나누고 두 영역이 만나는 경계면에서 각 영역의 해를 정합 시켜 완전한 해를 구하였다. 본 해석방법은 Cho and Kim(1998)과 같이 경계치문제를 회절과 방사문제로 나누어 풀지 않고 산란문제를 직접 풀어 동일한 해를 구하는 해석방법이다. 개발된 해석모델을 검증하기 위하여 2차원 조파수조(36m${\times}$0.91m${\times}$1.22m)에서 모형실험을 수행하였다. 해석결과와 모형실험결과는 정성적으로 잘 일치하고 있음을 확인하였다. 수평막의 길이와 초기장력 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 반사율과 투과율을 살펴보았다.
본 연구에서는 가우스 진폭을 갖는 입사광의 단락된 정도와 광학 디스크 상의 bump의 형태가 재생신호에 미치는 영향과 디스크 bump에 맺히는 회절광 PSF(point spread function)와의 관계를 알아보기 위해 스칼라 회절 이론을 사용하였다. 단락된 가우스 진폭으로 .sigma.=0, 0.5, 1.5, 2.5인 경우를 고려하였으며 bump의 높이는 n.DELTA.$_{o}$ =.lambda./4로서 이는 위상 높이 .PHI.$_{o}$ =.pi.가 된다. 또한 본 연구에서 고려한 bump 형태 즉 직사각형(.DELTA.p$_{o}$ =0)과 준 원추형(.DELTA.p$_{o}$ /2) 그리고 원추형(.DELTA.p$_{o}$ =p$_{o}$ )의 세 가지 경우이다. 본 연구에서 고려한 입사광의 단락된 정도가 작을 수록 bump에 맺는 중심 회절상의 반경이 작게 나타났으며 이때 재생 신호의 극대치는 입사광의 단락된 정도가 작을수록 bump에 맺는 중심 회절상의 반경이 작계 나타났으며 이때 재생 신호의 극대치는 입사광의 단락된 정도가 큰 경우보다 크게 나타났고 bump의 크기도 작게 나타났다. 이러한 결과들로부터 입사광의 단락된 정도가 작을수록 광학 디스크로부터 큰 재생 신호를 얻을 수 있으며 cross-talk가 줄어듬을 알 수 있었다. 그러므로 실제 광학 디스크에 가능한 단락된 정도가 작은 가우스 진폭을 갖는 레이저 광을 입사광으로 사용하면 유용하리라 생각된다.
비대칭 다층 유전체 격자구조에 입사된 평면파는 대칭 격자구조와 같이 공간 고조파들을 생성한다. 이 성분들 중에 특정 공간 고조파는 GMR 특성으로 알려진 강한 공진 산란 변화를 겪는다. 본 논문에서는 이러한 효과를 명확히 분석하기 위하여 고유치 문제에 기인한 정확한 등가전송선로 이론(RETT)을 사용하여 격자 영역 내부의 공진현상과 분산특성을 분석하였다. 그 결과, 산란 공진의 peak에서 격자구조에 의하여 발생한 반사 모드와 격자구조에서 전송되는 누설 모드가 거의 일치한다는 것을 알 수 있었다. 따라서 누설파의 자유 공명 특성과 관련된 GMR 효과가 비대칭 다층 유전체 격자구조에서도 발생한다는 것을 확인하고 일반화하였다. 전형적인 격자의 공진특성을 보여주는 정량적인 수치해석 결과가 주어졌으며 TE, TM 모드가 반사면에 수직 입사된 특수한 경우도 논의하였다.
본 연구에서는 shaded spodizer가 광학 디스크 시스템의 재생신호에 미치는 영향을 조사하기 위하여 동의 중앙에서 가장자리로 갈수록 진폭이 단조 감소하는 shaded spodizer와 진폭이 단조 증가하는 shaded spodizer를 스칼라 회절 이론을 사용하여 고려하였다. 또한 bump 형태 변화에 따른 재생 신호의 변화를 조사하기 위하여, 원통형, 준원추형, 그리고 원추형 bump를 고려하였으며, 이때 bump의 높이는 $\lambda/4$로서, 위상 높이가 $\pi$가 되도록 하였다. 동의 중앙에서 가장 자리로 갈수록 진폭이 단조 감소하는 shaded spodizer의 경우에는 bump 반경이 증가함에 따라 재생 신호가 증가하여 극대값을 가진 후 감소하는 경향이 나타났으며, 진폭이 단조 증가하는 shaded spodizer의 경우에는 bump 반경이 작은 영역과 큰 영역에서 극대값을 갖는 특성을 나타냈다. 도한 구면수차를 0.5λ 포함하는 광학 디스크 시스템의 경우 진폭이 단조 감소하는 shaded spodizer의 최대 재생 신호가 spodizer를 사용하지 않은 경우의 최대 재생 신호보다 크게 나타났다.
Rayleigh의 분해능 한계 $\epsilon_R$보다 작은 선폭 $\epsilon_0$을 분해할 수 있는 광결상계사 이론적으로 취급되었고, 이어서 초분해능을 지니는 광학계가 제시되었다. 먼저 초분해능을 역변환 문제로 취급하여 초분해능 회절상의 진폭 임펄스 함수를 주는 적분방정식을 도입하고 매개변수 $\beta$(양정수)에 따라서 진폭 임펄스 함수의 반치폭이 조사되었다. 이 초분해능 광학계의 구경함수의 진폭 분포가 변조되었고 또 구경에서 나가는 Huygens 파동의 위상도 Holography로 변조되었다. 이들의 변조를 위하여 이용된 광변조 소자가 제시되었다. 초미세 광리소그라피에 유용한 결론을 얻었다.
We have investigated atomic and electronic structures of a clean Pd(111) surface using low energy electron diffraction (LEED) and angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). A typical clean LEED pattern with a 3-fold symmetry has been observed, corresponding to that for an fcc (111) surface. ARPES measurements have been performed along the $\Gamma-M,\Gamma-K,\Gamma-M$TEX> symmetry lines, from which the experimental band structure of Pd(111) has been determined. The experimental band structure and work function of Pd(111) surface are found to agree well with the calculated band structure of bulk Pd and the calculated work function of Pd(111), respectively. However, the peak positions in the experimental band structure are located closer to the Fermi level than in the theoretical band structure by 0.1~0.8 eV, depending on the $\kappa$-points in the Brillouin zone. In additin, the experimental band widths are narrower than the theoretical band widths by about 0.5eV. The effects of the localized surface Pd 4d states and the Coulomb interaction between Pd 4d bulk electrons have been discussed as possible origins of such discrepancies between experiment and theory.
Ha, Mun-Keun;Kim, Mun-Sung;Paik, Bu-Keun;Park, Chung-Hum
한국해양공학회:학술대회논문집
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한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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pp.189-195
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2000
New concept of LNG-FPSO ship with moonpool and bilge step in bottom is considered and investigated in the point of motion reduction and sloshing phenomena of the cargo and operation tanks. The cargo capacity of the ship of which principle dimensions is L x B x D x t(design) =270.0 x 51.0 x 32.32 x 13.7(m) 16K at 98% loading condition. The two moonpools and rectangular step at bilge part are setted up specially for getting the effect of motion decrease. For the motion analysis, linearized three dimensional diffraction theory with the simplified boundary conditions is used. The six-degree of freedom coupled motion responses are calculated for the LNG-FPSO ship. Viscous effects on the roll motion responses of a vessel are taken into account in this calculation program using an empirical formula suggested by Ikeda, Himeno and Tanaka is used. The case study for the moonpool size had been carried out by theoretical estimation and experimental method. For the optimization of the moonpool size and effect of the step, 9 cases of its size and with and without step are considered. From the results of calculation and experiment, it can be concluded that this designed LNG-FPSO ship have possibility to carry out her missions in the rough sea as for the owner's demand waves condition. The motion responses, especially roll motion, for the designed LNG-FPSO ship are much lower than those of another drillship and shuttle tanker and limit criterions are satisfied. For the check of the cargo tank and operation tank sizes we have performed sloshing analysis in the irregular waves which focuses on the pressure distribution on the tank wall and the time history of pressure and free surface for No.2 and No5. tanks of LNG-FPSO with chamfers. Finally we got the tank size which has no resonance and no impact pressure in all filling in the bow quartering and beam sea.
Ha, Mun-Keun;Kim, Mun-Sung;Paik, Bu-Keun;Park, Chung-Hum
한국해양공학회지
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제16권1호
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pp.1-7
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2002
본 논문에서는 선체 하부에 moonpool과 bilge step을 장착한 새로운 개념으의 LNG-FPSO를 운동감소와 cargo, operation tank의 슬로싱 현상의 관점에서 기술하였다. LNG-FPSO의 주요제원은$L\times B\times D\times t(design)=270.0\times51.0\times32.32\times13.7(m)$ 이고 적용조건은 total corgo capacity of 161KT at 98% loading condition 이다. LNG-FPSO의 운동감소의 목적으로 2개의 moonpool과 선체하부 bilge 부분에 사각 step을 장착하였다. LNG-FPSO의 운동해석을 위해 단순화된 경계조건을 만족하는 선형화된 3차원 diffraction theory를 사용하였고 LNG-FPSO의 연성된 6-자유도 운동응답을 계산하였다. LNG-FPSO의 정확한 Roll 운동을 추정하기 위해 점성효과는 Himeno(1981)가 제안한 경험식을 사용하였다. Moonpool의 크기에 따른 운동감소의 경향을 파악하기 위해 이론적 계산과 실험적 방법으로 수행하였다. Moonpool 크기와 bilge step의 효과를 최적화하기 위해 총9가지의 case를 설정하였다. 이론 및 실험 결과로부터 본 LNG-FPSO는 moonpool과 bilge step의 장착으로 인한 감쇠력의 증가로 운동성능이 우수하다. 본 LNG-FPSO의 운동 응답중, 특별히 roll 운동이 다른 drillship, shuttle tanker등의 선박과 비교하여 상당히 작았고 이는 moonpool과 blige step의 장착으로 인한 효과로 판단된다. Cargo tank와 operation tank 크기를 검토 하기 위해 불규칙 해상중 sloshing 해석을 chamfer를 갖는 LNG-FPSO의 No.2, No.5 tank 벽면의 압력 분포와 자유표면의 time history에 초점을 맞추어 수행하였다. 최종적으로 tank 크기를 최적화 하였고 최적화된 tank는 선수사파와 횡파상태의 모든 filling에서 공진현상과 충격압력이 발생하지 않음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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