• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제10권3호
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• pp.339-345
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• 2022

In this paper, the effect of porosity on the acoustic phase velocity of the 3D printed Kelvin closed-cell structure was investigated using the spectral phase analysis. Since Kelvin cells bring about the large amount of scattering, acoustic pulses in ultrasonic measurements undergoes a distortion of waveforms due to the dispersion effect. In order to take account on the dispersion, mathematical expressions for calculating the phase velocity of longitudinal waves propagating normal to the plane of the Kelvin structure are suggested by introducing a complex wave number based on Fourier transform. 3D Kelvin structure composed of identical unit-cells, a polyhedron of 14 faces with 6 quadrilateral and 8 hexagonal faces, was developed and fabricated by 3D CAD and 3D printer to represent the micro-structure of porous materials such as aluminum foam and cancellous bone. Total nine samples of 3D Kelvin structure with different porosity were made by changing the thickness of polyhedron. Ultrasonic pulse of 1MHz center frequency was applied to the Kelvin structures for the measurement of the phase velocity of ultrasound using the TOF(time-of-flight) and the phase spectral method. From the experimental results, it was found that the acoustic phase velocity decreased linearly with the porosity.

• 한국지구과학회지
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• 제38권2호
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• pp.161-171
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• 2017

관측된 지반진동은 지진원, 지각감쇠 및 지반의 증폭특성 등 3가지 주요 인자로 구성되어 있고 특히 지반증폭 특성은 지진원 및 감쇠특성을 평가할 때 필요하다. 또한 지진재해도를 분석하기 위해 지반의 증폭 특성에 정보가 내진공학 뿐만 아니라 암반공학적 특성 분석에서 필수적이다. 지반의 증폭특성 분석을 위해 분석대상 관측소와 기준 관측소 지반진동의 수평/수직 비를 이용하는 방법을 적용하였다. 기존의 기준관측소의 수직성분 방법에 더하여 새로이 기준관측소의 수평성분 방법을 새로이 시도하였다. 본 연구는 예당저수지 인근에 설치한 4개의 관측소에서 관측된 6개의 가속도 지반진동을 이용하여 각 지반진동의 S파, Coda파 및 배경잡음 각각을 분석한 지반증폭 특성을 상호 비교하였다. 4개 관측소 공통적으로 S파와 Coda파를 이용한 결과는 상호 유사한 지반증폭 특성을 보였다. 다만 배경잡음은 다른 2개 지진 에너지와 비교할 때 전혀 다른 지반증폭 특성을 보였고 이는 배경잡음의 발생 원인이 관측소 마다 서로 다르기 때문으로 입증되었다. 4개 각각의 지진 관측소마다 저주파수 및 고주파수 증폭특성과 관측소 고유의 우월주파수가 서로 상이하여 관측소 고유의 증폭특성을 보여주었다. 또한 본 연구의 결과와 다른 방법의 결과와 비교하면 지반의 동적특성 및 지반분류 연구에 많은 정보를 제시할 수 있다.

• 천문학회지
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• 제37권5호
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• pp.349-353
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• 2004

Magnetic fields are an important ingredient of galaxy clusters and are indirectly observed on cluster scales as radio haloes and radio relics. One promising method to shed light on the properties of cluster wide magnetic fields is the analysis of Faraday rotation maps of extended extragalactic radio sources. We developed a Fourier analysis for such Faraday rotation maps in order to determine the magnetic power spectra of cluster fields. In an advanced step, here we apply a Bayesian maximum likelihood method to the RM map of the north lobe of Hydra A on the basis of our Fourier analysis and derive the power spectrum of the cluster magnetic field. For Hydra A, we measure a spectral index of -5/3 over at least one order of magnitude implying Kolmogorov type turbulence. We find a dominant scale of about 3 kpc on which the magnetic power is concentrated, since the magnetic autocorrelation length is ${\lambda}_B = 3 {\pm} 0.5\;kpc$. Furthermore, we investigate the influences of the assumption about the sampling volume (described by a window function) on the magnetic power spectrum. The central magnetic field strength was determined to be ${\~}7{\pm}2{\mu}G$ for the most likely geometries.

• Journal of Power Electronics
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• 제13권1호
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• pp.170-176
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• 2013

Power converters produce a vast range of harmonics, subharmonics and interharmonics. Harmonics analyzing tools based on the Fast Fourier Transform (FFT) assume that only harmonics are present and the periodicity intervals are fixed, while these periodicity intervals are variable and long in the presence of interharmonics. Using FFT may lead to invalid and undesired results due to the above mentioned issues. They can also lead to problems such as frequency blending, spectral leakage and the picket-fence effect. In this paper, the group-harmonic weighting (GHW) approach has been presented to identify the interharmonics in a power system. Afterwards, a modified GHW has been introduced to calculate the proper bandwidth for analyzing the various values of interharmonics. Modifying this method leads to more precise results in the FFT of a waveform containing inter harmonics especially in power systems with a fundamental frequency drift or frequency interference. Numerical simulations have been performed to prove the efficiency of the presented algorithm in interharmonics detection and to increase the accuracy of the FFT and the GWH methods.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권1호
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• pp.35-51
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• 2020

In this study, the seismic response analysis of embankment dams was investigated through numerical modeling. The seismic behavior of dams under main earthquake records and wavelet-based records were studied. Earthquake records were decomposed using de-noising method (DNM) and down-sampling method (DSM) up to five levels. In decomposition process, low and high frequencies of the main earthquake record were separated into two signals. Acceleration response, spectral acceleration, and Fourier amplitude spectrum at the crest of embankment dams under different decomposition levels were evaluated. The seismic behavior under main and decomposed earthquake records was compared. The results indicate an acceptable agreement between the seismic responses of embankment dams under wavelet-based decomposed records and main earthquake motions. Dynamic analyses show that the DNM-based decomposed earthquake records have a better performance compared to DSM-based records. DNM-based records up to level 4 and DSM-based records up to level 2 have a high accuracy in assessment of seismic behavior of embankment dams. The periods corresponding to the maximum values of acceleration spectra and the frequencies corresponding to the maximum values of Fourier amplitude spectra of embankment dam crest under main and decomposed records are in good agreement. The results demonstrate that the main earthquake records can be replaced by wavelet-based decomposed records in seismic analysis of embankment dams.

• Smart Structures and Systems
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• 제23권5호
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• pp.507-520
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• 2019

In the structural health monitoring field, damage detection has been commonly carried out based on the structural model and the engineering features related to the model. However, the extracted features are often subjected to various errors, which makes the pattern recognition for damage detection still challenging. In this study, an automated damage identification method is presented for hanger cables in a tied-arch bridge using a convolutional neural network (CNN). Raw measurement data for Fourier amplitude spectra (FAS) of acceleration responses are used without a complex data pre-processing for modal identification. A CNN is a kind of deep neural network that typically consists of convolution, pooling, and fully-connected layers. A numerical simulation study was performed for multiple damage detection in the hangers using ambient wind vibration data on the bridge deck. The results show that the current CNN using FAS data performs better under various damage states than the CNN using time-history data and the traditional neural network using FAS. Robustness of the present CNN has been proven under various observational noise levels and wind speeds.

• 한국음향학회지
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• 제41권5호
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• pp.525-533
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• 2022

초음파 영상 시스템의 수신 집속 과정에서, 채널 데이터를 2차원 푸리에 변환하여 부엽과 격자엽을 억제하는 방법을 제안하였다. 영상점에서 온 신호를 집속하면 모든 채널의 신호는 같은 위상을 가지는 직류로 나타난다. 그러나 영상점 밖에서 오는 신호를 집속하면 입사각에 따라서 다른 공간 주파수를 가지는 채널 신호로 나타난다. 따라서 집속 후의 채널 신호를 2차원 푸리에변환을 하면 입사각을 가지는 신호를 주파수 영역에서 효과적으로 분리할 수 있다. 수신 집속 지연 시간이 인가된 시간-채널 데이터를 2차원 푸리에변환을 하여 주파수 영역에서 직류 성분과 그 밖의 주파수 성분으로 분리하고, 두 값의 비율을 이용하여 가중치를 정의하였다. 초음파 영상에 가중치를 곱함으로써 부엽과 격자엽을 억제하였다. 64채널 선형 어레이에서 5 MHz의 주파수의 초음파 영상을 계산하였다. 초음파 영상에서 나타나는 격자엽은 제안한 방법을 적용하여 완전히 제거되었다. 또한 부엽이 줄어들어 측방향 해상도가 크게 증가되었다. 인체모사 영상의 시뮬레이션에서 대조도가 증가하여 병변의 진단에 도움을 줄 수 있음을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제22권4E호
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• pp.161-166
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• 2003

We present an adaptive wavelet packet based speech enhancement method with robust voice activity detection (VAD) in non-stationary noise environment. The proposed method can be divided into two main procedures. The first procedure is a VAD with adaptive wavelet packet transform. And the other is a speech enhancement procedure based on the proposed VAD method. The proposed VAD method shows remarkable performance even in low SNRs and non-stationary noise environment. And subjective evaluation shows that the performance of the proposed speech enhancement method with wavelet bases is better than that with Fourier basis.

• 한국측량학회지
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• 제30권1호
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• pp.75-86
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• 2012

SAR는 기상상태와 태양고도 제약을 받지 않고 영상을 취득할 수 있는 장점을 갖지만 광학영상에 비해 시각적 가독성이 떨어지는 단점을 갖는다. 광학영상의 다중분광정보를 융합하여 SAR 영상의 가독성을 향상시키기 위한 다중센서 융합기술에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 고속 퓨리에 변환을 통한 고주파 정보 추출 및 이상치 제거과정을 통해 SAR 영상의 공간적 세밀함과 다중분광영상의 분광정보를 유지할 수 있는 새로운 다중센서 융합기술을 제안하였다. 실험데이터로는 KOMPSAT-5호와 동일한 고해상도 X-band SAR 시스템을 장착한 TerraSAR-X 영상과 KOMPSAT-2호의 다중분광영상을 사용하였다. 제안기법의 효용성을 평가하기 위해 기존에 위성영상융합에 많이 사용된 융합기법과의 시각적/정량적 비교평가를 수행하였다. 실험 결과 기존 영상융합알고리즘에 비해 분광정보 보존측면에서 보다 향상된 결과를 보임을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제3권4호
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• pp.125-128
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• 2000

본 연구에서는 탄성파 임펄스 반응 해를 구하는 하나의 대안으로서 시간적분(formal time-integration)을 이용하여 시간 영역에서의 이론 변위를 계산하는 방법에 대해 고찰하였다. 이는 복소 적분법을 이용하여 푸리에 적분식을 직접 적분하는 대신 우선 가속도에 대한 해를 유도하고, 이로부터 시간적분을 이용하여 변위에 대한 해를 유도하는 방법이다. 이 방법은 시간에 대한 푸리에 적분식을 복소적분을 이용하여 구하는 경우 야기되는 유인성과 관련된 혼란을 피할 수 있어, 변위에 대한 이론 임펄스 반응 해가 직관적인 델타함수와 층계함수에 대한 미적분 관계만을 사용하여 쉽게 구해진다.