• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.35-35
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• 2006

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.557-562
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• 2004

A surface-piercing barrier model is presented for understanding morphological development in the sheltered region and investigating the main factors causing the severe accumulation. Surface-piercing structures like vertical barriers, surface docks and floating breakwaters are recently favored from the point of view of a marine scenario since they do not in general partition the natural sea. The numerical solutions are compared with experimental data on wave profiles and morphological change rates within a rectangular harbor of a constant depth protected by surface-piercing thin breakwaters as a simplified problem. Our numerical study involves several modules: 1) wave dynamics analyzed by a plane-wave approximation, 2) suspended sediment transport combined with sediment erosion-deposition model, and 3) concurrent morphological changes. Scattering waves are solved by using a plane wave method without inclusion of evanescent modes. Evanescent modes are only considered in predicting the reflection ratio against the vertical barrier and energy losses due to vortex shedding from the lower edge of plate are taken into account. A new relationship to relate the near-bed concentration to the depth-mean concentration is presented by analyzing the vertical structure of concentration. The numerical solutions were also compared with experimental data on morphological changes within a rectangular harbor of constant water depth. Through the numerical experiments, the vortex-induced flow appears to be not ignorable in predicting the morphological changes although the immersion depth of a plate is not deep.

• Coupled systems mechanics
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• 제2권1호
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• pp.53-83
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• 2013

Sea waves induce significant pressures on coastal surfaces, especially on rocky vertical cliffs or breakwater structures (Peregrine 2003). In the present work, this hydrodynamic pressure is considered as the excitation acting on a piezoelectric material sheet, installed on a vertical cliff, and connected to an external electric circuit (on land). The whole hydro/piezo/electric system is modeled in the context of linear wave theory. The piezoelectric elements are assumed to be small plates, possibly of stack configuration, under a specific wiring. They are connected with an external circuit, modeled by a complex impedance, as usually happens in preliminary studies (Liang and Liao 2011). The piezoelectric elements are subjected to thickness-mode vibrations under the influence of incident harmonic water waves. Full, kinematic and dynamic, coupling is implemented along the water-solid interface, using propagation and evanescent modes (Athanassoulis and Belibassakis 1999). For most energetically interesting conditions the long-wave theory is valid, making the effect of evanescent modes negligible, and permitting us to calculate a closed-form solution for the efficiency of the energy harvesting system. It is found that the efficiency is dependent on two dimensionless hydro/piezo/electric parameters, and may become significant (as high as 30 - 50%) for appropriate combinations of parameter values, which, however, corresponds to exotically flexible piezoelectric materials. The existence or the possibility of constructing such kind of materials formulates a question to material scientists.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.409-418
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• 2020

본 논문에서는 Si/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂ 적층 구조를 갖는 Si₃N₄ 립-광도파로 기반의 다중모드 간섭기를 활용하는 집적광학 소산파 바이오센서에 대해서 서술하였다. 다중모드 간섭기의 이론적 배경에 대해서 검토하였고, 전산해석을 통해서 다중모드 간섭기 구조와 설계과정을 제시하였다. 다중모드 간섭기의 제원 (길이, 폭)이 소자 성능에 어떻게 영향을 미치는지 분석하였다. 분석물질의 굴절률 변화가 다중모드 간섭기의 모드 패턴형성 위치와 출력 광파워에 많은 영향을 미치고 있음을 확인하였고, 이 특성을 적용할 경우 집적광학 바이오센서로 활용 가능함을 입증하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권1호
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• pp.15-22
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• 2019

소산파 기반 집적광학 바이오센서에 적합한 $Si_3N_4$ 립-광도파로 구조에 대한 해석적 분석을 통해서 단일모드 도파조건을 도출하였다. 두-모드 간섭현상을 이용하는 집적광학 바이오센서 구조를 제시하고, 단일모드와 두-모드(감지영역)에 해당되는 립-광도파로 제원인 폭, 립 및 코어 두께 각각에 대해서 $3{\mu}m$, 2 nm, 150 nm와 $3{\mu}m$, 20 nm, 340 nm를 제안하였으며, FMM 전산해석을 통해서 감지영역의 두-모드들에 대한 광학적 특성들을 검토하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.301-307
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• 2002

광 도파로를 따라 전파하는 빛의 특성을 측정하기 위해 근접장 주사 광학현미경(Near-field scanning optical microscope, NSOM)으로 광 도파로의 표면에 형성된 에바네슨트 파 evanescent wave)의 분포를 측정하였다. 사용된 NSOM은 photon scanning tunneling microscope방식으로 본 연구의 목적에 적합하도록 직접 제작한 것이다. 광원 파장 1550㎚에서 단일 모드 다중 모드 채널형 광 도파로에 대해 도파로 표면에 형성된 에바네슨트 파의 분포를 측정하였으며, 3차원 빔전파방법(Beam Propagation Method)으로 계산된 수치 해석 결과와 두 모드 간의 간섭 형상을 직접적으로 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.846-856
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• 1998

본 논문에서는, 유한차분 시간영역 방법을 이용하여 마이크로스트립 회로를 해석할 때, Berenger의 완전 접합충 흡수 경계 조건을 전파의 진행방향, 에베네센트(evanescent) 및 방사 전자계가 존재하는 측면과 윗면에 3차원으로 적용하였다. 동일한 계산영역을 사용할 경우 기존의 다른 흡수 경계 조건과 비교했을 때, 전파 진행 방향에 대해서는 $10^{-4}$의 반사계수가 얻어지는 우수한 흡수능을 보였지만, 에베네센트 전자계에 대해서는 홉수능이 비효과적인 것으로 나타났다. 분산 특성을 Kobayashi의 empirical 수식과 비교했을 때, 매우 슷한 결과를 얻을 수 있었으나, dc 근처에서 약 0.8%의 오차를 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.675-683
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• 1999

본 연구에서는 선반지형의 크기에 따른 파랑 반사율의 변화를 이론적으로 계산하였다. 수심이 급변함에 따라 발생하는 파랑의 회절을 고유함수 전개법을 이용하여 나타냈다. 반사율에는 진행파뿐만 아니라 소멸파도 고려하였으며, 파랑의 반사율에서 소멸파의 역할을 중점적으로 연구하였다. 직각으로 입사하는 파랑뿐만 아니라 경사지게 입사하는 파랑의 반사율을 산정하였으며, 파랑에너지의 보존을 검사하여 반사율의 정확성을 검증하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 제15회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.154-155
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• 2004

• 물과 미래
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• 제19권2호
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• pp.131-138
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• 1986

단일유공벽의 수리학적 특성 및 동력학적 특성에 대해서 이론 및 실험적으로 연구하였다. 굴구의 이론식을 응용하여 연구한 바에 의하면 산란파항은 파력에 거의 영향을 주지 못함을 알 수 있고 실험에 의한 연구에 의하면 유공율의 변화에 따른 파력의 거동은 매우 민감한 것으로 나타났지만 구멍의 지름에 대한 벽두께의 비(l/D)는 좀 특이한 현상을 보인다. l/D의 값이 작은 범위에서는 유공벽의 구멍을 orifice라고 할 수 있으므로, 파력이 l/D의 변황에 거의 영향을 받지 않고, 이 때의 에너지 손실계수는 굴구의 식을 이용하면 1.0으로 나타난다. 그러나 l/D의 값이 큰 범위에서는 구멍내의 흐름을 관수로의 흐름이라고 볼 수 있으므로 파력이 l/D에 민감하고 이 때의 f는 1.5로 나타났다.