• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제8권3호
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• pp.18-25
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• 2004

Sound reception system is required to detect the sound and the quadrantal direction of the other ship's horn sound, to overcome the effects of enclosed wall for navigation space, functioning as a sound barrier. However, the realized systems can only provide quadrantal information of the other ship. This paper presents a new arrangement of microphones, having geometrically symmetric deployment with the same distances between sensors and the same angles between adjacent sensors with respect to the geometrical center. The sound pressures received at microphones are transformed into the related envelope signals by applying Hilbert transform. The time delays between microphones are estimated by the correlation functions between the derived envelope signals. This envelope base processing mitigates the noises related to the reflection by ship and sea surface. Then, the directional information is easily defined by using the estimated time delays. The suggested method is verified by the generated signals using boundary element method for a small ship model with sea surface wave. The estimated direction is quite similar to the true one and therefore the proposed approach can be used as an efficient sound reception system.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.69-76
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• 2019

A Beam String Structure (BSS) is a type of hybrid structures, which is composed of upper structural members, lower strings, and struts. Due to the advantages that the pre-tensioned strings elicit pre-caber of the upper structural members, the deflection can be greatly reduced without increasing the structural member size. In this study, a two-way beam string structure is proposed to endure bi-directional loading. The two-way beam string structure consists of two cable parts, namely, sagging and arch-shaped cables. A parametric study is presented aimed at proposing design guide lines of the two-way beam string structures. Numerical finite element analyses through the ABAQUS package were implemented to obtain their behaviors.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.305-318
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• 2022

Permeable reactive barriers used for groundwater treatment require proper estimation of the reactive material behavior regarding the emplacement method. This study evaluates the dry emplacement of zeolite (clinoptilolite) to be used as a reactive material in the barrier by carrying out several geotechnical laboratory tests. Dry zeolite samples, exhibited higher wetting-induced compression strains at the higher vertical stresses, up to 12% at 400 kN/m². The swelling potential was observed to be limited with a 3.5 swell index and less than 1% free swelling strain. Direct shear tests revealed that inundation reduces the shear strength of a dry zeolite column by a maximum of 10%. Falling head permeability tests indicate decreasing permeability values with increasing the vertical effective stress. Regarding self-loading and inundation, the porosity along the zeolite column was calculated using a proposed 1D numerical model to predict the permeability with depth considering the laboratory tests. The calculated discharge efficiency was significantly decreased with depth and less than 2% relative to the top for barrier depths deeper than 20 m. Finally, the importance of directional dependence in the permeability of the zeolite medium for calibrating 2D finite element flow analysis was highlighted by bench-scale tests performed under 2D flow conditions.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.11-19
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• 2013

본 논문에서는 기생 소자의 커플링 현상을 이용하여 다중 대역 특성을 나타내기 위한 평면형 모노폴 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 단일 공진이 발생하는 사각 패치를 기본으로 다중 대역 특성을 얻기 위해 기생 소자를 삽입하였다. 기생 소자는 안테나 크기의 소형화와 다중 공진 특성을 나타내기 위해 스파이럴 구조를 사용하였으며, 각각의 설계 파라미터들을 이용하여 주파수 특성을 최적화 시켰다. 또한, via-hole을 통해 접지면에 연결된 L자 형태의 공진기를 급전선 양쪽에 삽입함으로써 서비스 대역 이외에 사용되지 않는 주파수 대역을 차단하였다. 사용된 기판은 크기가 $40{\times}60{\times}1mm^3$이고, 비유전율 4.4인 FR-4 기판 위에 설계되었으며, 급전은 임피던스 $50{\Omega}$의 마이크로스트립 선로를 사용하였다. 측정 결과, 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, 4.721~6.315 GHz 대역에서 -10 dB 이하의 반사 손실 특성을 나타냈으며, 전방향의 방사 패턴을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4773-4779
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• 2012

본 논문은 지능형 또는 스마트 안테나 시스템에 사용 할 수 있는 두 종류의 3-D 빔 조향 재구성 안테나를 제안하였다. 제안된 두 안테나는 삼각형(구조1.) 및 원형(구조２.)의 루프 구조와 구부러진 다이폴 안테나의 결합형 구조를 갖는다. 제안된 안테나는 하나의 안테나 소자로 4개의 스위치 동작에 따라 xy-평면으로 3개의 빔 State (0, 1, 2) 뿐만 아니라 xz-평면으로 3개의 빔 State (3, 4, 5) 도합 6개의 방향으로 빔 조향이 가능하다. 안테나 구조1.은 급전부를 기준으로 대칭인 평형구조이며, 그라운드가 없기 때문에 다이폴 안테나와 유사한 이득을 가진다. 또한, 구조2.는 반원형태의 CPWG급전 그라운드(반사판)를 이용하여 지향성이 향상된 불 평형 구조를 갖는다. 동작 주파수는 2.5 GHz (구조1.), 2.55 GHz (구조2.)이며, 최대이득은 1.04 ~ 2,06 dBi (구조1.:전방향성 빔), 1.6 ~ 4 dBi (구조2.:지향성빔) 이다. 또한 xy-평면과 xz-평면 각각의 전체 반 전력빔폭(HPBW)은 구조1.에서 $160^{\circ}$ 이상 그리고 구조2.에서 $125^{\circ}$ 이상의 넓은 빔 폭을 갖는다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.11-17
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• 2017

본 논문에서는 밀리미터파 5세대 이동통신을 위한 28GHz 대역 8-방향 스위치 빔포밍 안테나 시스템을 설계하였다. 전체 시스템은 $8{\times}8$ 버틀러 매트릭스와 8 배열 안테나로 구성되어있다. $8{\times}8$ 버틀러 매트릭스의 입력 단을 스위칭 하여 얻은 8개의 출력을 배열 안테나에 인가하여 총 8 방향의 빔을 생성할 수 있다. 배열 안테나 입력의 위상 간격 변화에 따라 배열지수(Array Factor)를 계산하여 빔의 방향성을 계산할 수 있다. 5G 시스템 목표인 ${\pm}40^{\circ}$의 조향 범위를 만족시키기 위한 안테나 간격은 $0.65{\lambda}$이다. 빔 조향 시뮬레이션 결과 버틀러 매트릭스 입력단에 따라 ${\pm}6^{\circ}$, ${\pm}17^{\circ}$, ${\pm}28^{\circ}$, ${\pm}40^{\circ}$의 총 8개의 방사 방향을 갖으며, 시스템의 전체 사이즈는 $55.8{\times}51.1mm^2$이다. 또한, 마이크로스트립 선로에 의한 기생 방사 효과를 확인하여 스트립라인 구조의 버틀러 매트릭스로 구현하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.60-60
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• 2015

Nanosheets of graphene and related 2D materials have attracted much attention due to excellent physical, chemical and mechanical properties. Single-layer graphene (SLG) was first synthesized by Blakely et al in 1974 [1]. Following his achievements, we initiated the growth and characterization of graphene and h-BN on metal substrates using surface segregation and precipitation in 1980s [2,3]. There are three important steps for nanosheet growth; surface segregation of dopants, surface reaction for monolayer phase, and subsequent 3-D growth (surface precipitation). Surface phase transition was clearly demonstrated on C-doped Ni(111) by in situ XPS at elevated temperatures [4]. The growth mode was clarified by inelastic background analysis [5]. The surface segregation approach has been applied to C-doped Pt(111) and Pd(111), and controllable growth of SLG has been demonstrated successfully [6]. Recently we proposed a promising method for producing SLG fully covering an entire substrate using Ni films deposited on graphite substrates [7]. A universal method for layer counting has been proposed [8]. In this paper, we will focus on the effect of competitive surface-site occupation between carbon and other surface-active impurities on the graphene growth. It is known that S is a typical impurity of metals and the most surface-active element. The surface sites shall be occupied by S through surface segregation. In the case of Ni(110), it is confirmed by AES and STM that the available surface sites is nearly occupied by S with a centered $2{\times}2$ arrangement. When Ni(110) is doped with C, surface segregation of C may be interfered by surface active elements like S. In this case, nanoscopic characterization has discovered a preferred directional growth of SLG, exhibiting a square-like shape (Fig. 1). Also the detailed characterization methodologies for graphene and h-BN nanosheets, including AFM, STM, KPFM, AES, HIM and XPS shall be discussed.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권11호
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• pp.91-96
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• 2010

본 논문에서는 hook형 패치를 이용한 무선 USB 동글(dongle)용 안테나를 제안한다. 제안된 안테나는 hook형 패치에 모노폴 element를 결합시켜 다중 대역 특성을 구현하였다. 안테나의 전체 크기는 $10mm{\times}50mm{\times}0.8mm$ 이고, 유전율 4.6, loss tangent가 0.025인 FR-4기판 위에 설계되었다. 50옴 동축케이블을 이용하여 급전하였으며, 반사계수 측정 결과 -10 dB를 기준으로, 2.4 GHz - 2.5 GHz, 3.4 GHz - 3.6 GHz, 5.15 GHz - 5.825 GHz 대역에서 공진 특성을 가지는 것을 확인하였다. 또한 측정된 안테나 복사패턴은 전 주파수에서 전방향성 특성을 보였다. 따라서 제안된 안테나는 WLAN, WiMAX, Bluetooth를 대역을 지원하는 소형 무선 USB 동글 장치에 적합할 것으로 사료된다.

• 대한교통학회지
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• 제33권2호
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• pp.204-213
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• 2015

지하철 역사 공간 내 보행교통류의 혼잡 상황은 역사의 이용효율을 저해시킨다. 특히 방향별 동선의 미분리로 인한 보행자간 상충은 보행자의 이동저항을 증가시키며 통행시간과 안전사고에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 본 연구에서는 미시적 움직임에 기반한 양방향 보행교통류의 통행 특성을 분석하였으며, 동선 분리로 인한 운영상의 효과를 분석하는 모형을 개발하였다. 이산요소법에 따라 역사 공간을 2차원 grid 구조로 해석하였으며, 각 grid에 존재하는 cell 별로 보행자의 움직임이 이루어진다고 보았다. 그 결과 양방향 보행교통류가 상충하는 상황에서는 동선을 분리시키고, 우측통행을 유도하여 보행자들의 진행 방향을 정돈시키는 경우가 가장 효율이 좋은 것으로 분석되었다. 이에, 동선 분리 시스템을 적용하여 보행편의 및 이동성을 증진시키기 위한 시사점을 제시하고자 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제39권4호
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• pp.324-329
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• 2014

Purpose: The finite element method (FEM) is advantageous because it can save time and cost by reducing the number of samples and experiments in the effort to identify design factors. In computational problem-solving it is necessary that the exact material properties are input for achieving a reliable analysis. However, in the case of fiber boards, it is difficult to measure their cross-directional material properties because of their small thickness. In previous research studies, the Poisson's ratio was measured by analyzing ultrasonic wave velocities. Recently, the Poisson's ratio was measured using a high-speed digital camera. In this study, we measured the transverse strain of a fiber board and calculated its Poisson's ratio using a high-speed digital camera in order to apply these estimates to a FEM analysis of a fiber board, a corrugated board, and a corrugated box. Methods: Three different fiber board samples were used in a uniaxial tensile test. The longitudinal strain was measured using the Universal Testing Machine. The transverse strain was measured using an image processing method. To calculate the transverse strain, we acquired images of the fiber board before the test onset and before the fracture occurred. Acquired images were processed using the image processing program MATLAB. After the images were converted from color to binary, we calculated the width of the fiber board. Results: The calculated Poisson's ratio ranged between 0.2968-0.4425 (Machine direction, MD) and 0.1619-0.1751 (Cross machine direction, CD). Conclusions: This study demonstrates that measurement of the transverse properties of a fiber board is possible using image processing methods. Correspondingly, these processing methods could be used to measure material properties that are difficult to measure using conventional measuring methodologies that employ strain gauge extensometers.