• Design & Manufacturing
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• 제12권3호
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• pp.42-47
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• 2018

Recently, in the surge of global environmental issues, there has been a great attention to lightweight materials in purpose of saving energy. Magnesium alloys not only have low specific gravity, and superb specific stiffness, but are also excellent in blocking vibrations and electromagnetic waves. So demand for this material is getting bigger rapidly throughout the industry. In this study, we examined the improvement of formability of magnesium alloy AZ31 material in warm working. Drawing, bending and shearing process were carried out by varying the forming temperature and the forming speed, and the influence of the variables on each process was studied. In the experiments, the high forming temperature and low forming speed results in high formability in the drawing process and the bending process. In the shearing process, as the forming temperature increases, the length of the fracture decreases.

• Geosystem Engineering
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• 제21권5호
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• pp.251-261
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• 2018

With the urbanization in recent years, the power line interference noise in electromagnetic signal is increasing day by day, and has gradually become an unavoidable component of noises in magnetotelluric signal detection. Therefore, a kind of power line interference noise elimination method based on independent component analysis in wavelet domain for magnetotelluric signal is put forward in this paper. The method first uses wavelet decomposition to change single-channel signal into multi-channel signal, and then takes advantage of blind source separation principle of independent component analysis to eliminate power line interference noise. There is no need to choose the layer number of wavelet decomposition and the wavelet base of wavelet decomposition according to the observed signal. On the treatment effect, it is better than the previous power line interference removal method based on independent component analysis. Through the de-noising processing to actual magnetotelluric measuring data, it is shown that this method makes both the apparent resistivity curve near 50 Hz and the phase curve near 50 Hz become smoother and steadier than before processing, i.e., it effectively eliminates the power line interference noise.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.389-392
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• 2020

전력 케이블에서 발생하는 손실을 정확히 예측하기 위해서는 금속 시스에서 발생하는 와전류 손실에 대한 분석이 필요하다. 동손의 경우 도체의 저항과 전류에 의하여 쉽게 계산이 되지만 금속 시스에서 발생하는 와전류의 경우 측정 및 예측이 어렵기 때문이다. 이를 위하여 선행연구에서는 단상 케이블에서 발생하는 와전류 손실을 분석하였지만 실제 환경에서는 3상이 대부분 사용되기 때문에 적용하기에는 한계가 존재한다. 그러므로 본 논문에서는 3상 케이블의 금속 시스에서 발생하는 와전류 손실에 대하여 발생 원인에 따라 이론적으로 분석하고 전자기 수치 해석을 통하여 삼각 배열과 수평배열에서 발생하는 와전류 손실을 예측하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.677-691
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• 2022

Water cycle algorithm (WCA) has been a very effective optimization technique for complex engineering problems. This study employs the WCA for simultaneous prediction of heating load (L_H) and cooling load (L_C) in residential buildings. This algorithm is responsible for optimally tuning a neural network (NN). Utilizing 614 records, the behavior of the L_H and L_C is explored and the captured knowledge is then used to predict for 154 unanalyzed building conditions. Since the WCA is a population-based algorithm, different numbers of the searching agents were tested to find the most optimum configuration. It was observed that the best solution is discovered by 500 agents. A comparison with five newly-developed benchmark optimizers, namely equilibrium optimizer (EO), multi-tracker optimization algorithm (MTOA), slime mould algorithm (SMA), multi-verse optimizer (MVO), and electromagnetic field optimization (EFO) revealed that the WCANN predicts the desired parameters with considerably larger accuracy. Obtained root mean square errors (1.4866, 2.1296, 2.8279, 2.5727, 2.5337, and 2.3029 for the L_H and 2.1767, 2.6459, 3.1821, 2.9732, 2.9616, and 2.6890 for the L_C) indicated that the most reliable prediction was presented by the proposed model. The EFONN, however, provided a more time-effective solution. Lastly, an explicit predictive formula was elicited from the WCANN.

• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-13
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• 2016

용액성장법에 의한 SiC 단결정 성장은 Si 또는 Si-금속합금의 융액으로부터 SiC를 성장시키는 방법으로서, 통상의 상부종자 용액성장법(Top Seeded Solution Growth)에서는 Si 융액을 담는 흑연도가니로부터 C가 Si 융액에 용해되고 용해된 C이 상부에 위치한 종자결정으로 이동하여 종자결정상에 SiC 형태로 재결정화하는 단계를 거쳐 SiC의 단결정을 성장시키는 과정을 거치게 된다. SiC 용액성장에 있어서는 SiC의 단결정성장을 위하여 흑연도가니의 형상, 크기, 재질 및 상대적 위치 배열 등 온도제어와 유체흐름 제어를 위해 다양한 공정변수를 선정해야한다. 본 연구에서는 용액성장공정의 설계를 위해 상용의 유한요소해석 패키지인 COMSOL Multiphysics를 이용하여 전자기장해석, 열전달해석, 유체해석에 대한 다중물리해석모델을 구축하고 이 모델을 이용하여 결정성장공정을 설계하였다. 해석결과에 기초하여 2 inch off-axis 4H-SiC 단결정을 종자결정으로 적용하여 $1700^{\circ}C$에서 상부종자 용액성장법에 의하여 SiC 단결정을 성장시켰다. 광학현미경 및 고분해능 X선회절분석을 통해 결정성을 분석한 결과 해당 성장조건에서 양호한 품질의 단결정이 성장함을 확인하였다. 이로써 본 연구에서 구축된 다중물리해석모델이 SiC의 용액성장 공정설계에 유효함을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.143-153
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• 2015

탄화수소 생산에서 화학공법은 폴리머 용액을 저류층에 주입함으로써 탄화수소의 생산량을 증대시키는 방법이다. 화학공법의 유용성을 파악하기 위해서는 저류층 내 폴리머 용액의 거동 양상을 모니터링하는 것이 매우 중요하다. 저류층 내 폴리머 용액과 유체 변화에 대한 모니터링의 가능성을 확인하기 위해, 저류층을 구성하고 있는 암석 및 유체의 종류, 포화도 등의 매개변수에 따른 탄성파 및 전기비저항 암석물리모델을 구성하고, 폴리머 주입에 따른 탄성파 및 EM 토모그래피의 반응을 계산하였다. 특히 전기비저항 암석물리모델 구성에서는 순수사암, 셰일질 사암, 사암셰일박리층 3가지의 서로 다른 저류층 암석을 고려하였다. 폴리머 용액의 농도는 가장 일반적으로 이용되는 2 wt%로 하고 담수를 이용한 경우와 염수를 이용한 경우로 나누어 분석하였다. 더 나아가, 화학공법에 대한 중성자검층 민감도 분석을 수행하였다. 이 논문에서 다루는 기법들은 탄화수소 저류층뿐만 아니라 지열 저류층 등의 모니터링에 있어서도 중요하게 적용될 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권2호
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• pp.164-175
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• 2011

낮은 주파수의 자연 전자기장을 이용하는 MT 탐사는 지하 심부의 전기전도도 구조를 규명할 수 있기 때문에, 지열에너지자원 탐사, 이산화탄소의 지중저장을 위한 부지 선정, 인공저류층 지열발전 시스템 유망 지역 탐사 등에 적용되고 있다. 또한 해양 MT 자료를 활용하면 해양전자탐사 자료 해석의 정확도를 높일 수 있다. MT 자료의 해석에 있어 정확한 모델링 기법은 필수적이다. 변유한요소법을 이용한 기존의 MT 모델링 알고리듬에서는 보조장인 자기장을 차분적 방법론에 기초하여 계산하였기 때문에 수직자기장의 정확한 계산에 한계가 있었다. 이 논문에서는 변유한요소법의 기저함수들의 선형결합으로 근사된 전기장을 직접 미분하는 방법으로 수직자기장을 계산하였다. 수치 실험을 통해, 지형이 있는 경우에 수직자기장에 대한 기존의 알고리듬의 결과에 오차가 있음을 확인하였다. 최종적으로, 지형이 있는 모형에 대한 기존의 인덕션 벡터와 티퍼의 결과는 오차가 있는 수직자기장을 이용하였으므로, 이 논문에서는 개선된 알고리듬을 이용하여 올바른 결과를 제시하고자 한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.9-16
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• 2019

오늘날 세계 에너지 시장에서는 친환경 에너지의 중요성이 대두되고 있다. 수소 에너지는 미래의 청정에너지원이며 무공해 에너지원 중 하나이다. 특히 수소를 이용한 연료전지 방식은 재생에너지의 유연성을 높여주고 장기간 에너지 저장 및 변환이 가능해서 화석 자원의 사용에 따른 환경문제와 자원의 고갈로 인한 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 방안으로 판단된다. 본 연구의 목적은 플라즈마를 이용하여 효율적으로 수소를 생산하는 방안으로, 온도에 따른 개질반응과 수율을 확인하여 DME(Di Methyl Ether)개질의 최적화 방안을 연구하는데 있다. 연구 방법은 2.45 GHz의 전자파플라즈마 토치를 사용하여 청정 연료인 DME를 개질하여 수소를 생산하고, 저온 조건($T3=1100^{\circ}C$), 저온 과산소 조건($T3=1100^{\circ}C$), 고온 조건($T3=1376^{\circ}C$)에서 가스화 분석을 진행하였다. 저온 가스화 분석을 통해 $1100^{\circ}C$ 근처에서는 불안정한 개질 반응으로 인해 메탄이 발생하는 현상을 확인하였고, 저온 과산소 가스화 분석은 저온 가스화 분석과 비교하였을 때 수소는 적으나 이산화탄소는 많은 것을 확인할 수 있었다. 고온에서의 가스화 분석을 통해 $1200^{\circ}C$ 이상에서는 메탄이 발생하지 않았고 약 $1150^{\circ}C$ 부터 메탄이 발생하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 개질반응시 온도가 높을수록 수소의 비율이 높아지나 CO 비율은 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그러나, 가스화기의 구조적인 문제로 인해 열손실과 개질의 문제가 발생함을 확인하였다. 향후 연구의 발전 방향으로는, 가스화기 개선을 통해 불완전한 연소를 줄여 높은 수율의 수소를 얻고 일산화탄소, 메탄과 같은 기체의 발생을 낮출 필요성이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안하는 DME를 수증기 플라즈마 개질하여 수소를 생산하는 최적화 방안이, 향후 친환경, 신재생 에너지를 생산하는데 의미있는 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.917-925
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• 2005

본 논문에서는 4중 대역 이동 통신 단말기에서 사용할 수 있는 내장형 안테나를 설계, 제작하였다. 안테나의 동작 주파수 대역은 GSM(880 MHz${\~}$960 MHz), GPS(1,575 MHz$\pm$10 MHz), DCS(1,710 MHz${\~}$l,880 MHz) 그리고 US-PCS(1,850 MHz${\~}$l,990 MHz) 등을 포함한다. 제안된 안테나는 하나의 급전과 단락 그리고 접혀진 루프 형태의 방사체로 구성되어 있으며 루프형 방사체에 형성되는 기본 모드와 고차 모드들을 이용하여 다중 대역 특성을 만들었다. 안테나에서는 모드별 공진 주파수 조절을 위해 방사체의 특정 부분에 전류 분포 분석을 바탕으로 각기 다른 크기의 슬롯을 삽입하였고, 전방향성 방사 패턴 특성을 위해 방사체의 구조를 좌우 대칭형의 접혀진 루프 형태로 설계하여 방사체에 대칭적인 에너지 분포를 가지게 하였다. 제안된 안테나는 대역폭 향상을 위해 안테나의 아랫부분의 접지면을 제거하였으며 제작된 안테나의 측정된 임피던스 대역폭은 GSM 대역에서 정재파비 2.5 : 1 기준으로 $10.1\%$이고, GPS 대역 및 DCS/US-PCS 대역에서 정재파비 2.5 : 1 기준으로 $26.8\%$이다. 안테나의 수평면 방사 패턴 최대 이득은 전 대역에서 -0.37 dBi${\~}$2.55 dBi로 측정되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권1호
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• pp.17-25
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• 1999

고해상의 지하 전기전도도 영상을 요하는 환경, 공학적인 적용을 위하여, 주파수영 역 전자탐사 자료를 이용한 주시 토모그래피를 수행하였다. 이를 위하여 우선 변환된 파동장을 파선급수(ray series)의 합으로 근사하여 자기장으로부터 직접 파동장의 초동을 구해낼 수 있는 방법을 제시하고 그 정확성 및 적용성을 검토하였다. 균질한 무한공간에서의 자기장을 이용한 발췌결과, 잡음이 없는 자료의 경우 주파수 2개를 사용하여도 아주 정확한 발췌가 이루어져 그 타당성이 입증되었으며, 기존의 파동장으로 직접변환하는 방법과 비교한 결과 더 적은 주파수 자료를 이용하여도 더 정확한 발췌가 이루어졌다. 층서구조 및 경사진 파쇄대 구조에 대하여 초동발췌 및 반복적 비선형 토모그래피를 적용하여 만족할만한 영상을 얻었다. 그러나 전기전도도의 비율이 큰 경우는 설정한 가정에 부합되지 않아 토모그래피 영상에서 전기비저항이 낮은 층이 확대되어 나타나는 결과를 보였다. 초동발췌를 위한 시간은 하나의 송, 수신 배열에 대하여 IBM PC로 10초 내외로, 현장에서 탐사를 수행하는 도중 실시간으로 발췌가 가능하다. 또한 토모그래피 역산을 위한 시간도 약 3분 이내로 전체 송, 수신 배열에 대한 측정이 끝남과 동시에 지하의 단면 영상을 확인할 수 있어 전자탐사 토모그래피의 현장 적용성을 한층 높일 수 있을 것으로 기대된다.