• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.259-267
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• 2007

정적효과가 포함된 MT 자료를 효율적으로 역산하기 위해 새로운 근사 감도(sensitivity)를 제시하였다. 근사 감도를 이용하여 감도 행렬을 구하는데 필요한 막대한 계산 시간을 합리적인 수준으로 줄이면서 정확한 감도를 이용한 경우와 비슷한 수준의 역산 결과를 얻을 수 있었다. 이 연구에서 제시한 근사 감도 외에 초기 균질 모형에 대한 감도, Broyden 법을 이용하여 업데이트한 감도, 정확한 해에 의존한 감도 등을 여러 가지 조합으로 3차원 역산을 수행할 수 있는 효율적인 방법에 대해 연구하였다. 인공합성자료 및 포항 지역에서 획득한 현장 자료에 대하여 3차원 역산한 결과, 네가지 감도의 조합으로 성공적인 역산이 가능함을 확인하였다. 이로부터 다양한 감도를 적용하여 역산을 수행하는 것이 보다 효율적이고 합리적인 역산 결과를 얻는데 도움이 됨을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제19권4호
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• pp.479-491
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• 2009

본 논문은 중등 수학영재를 위한 심화학습 주제로서 데카르트 정리의 도입가능성을 고찰하였다. 데카르트 정리는 오일러 정리와 논리적으로 동치관계가 성립할뿐 아니라, 미분기하의 중요개념인 가우스-보네 정리와도 위계적으로 연결되고 있어 수학적 측면에서 그 가치가 높다. 수학교육적 측면에서도 데카르트 정리는 '다각형의 외각의 합은 $360^\circ$ 이다'라는 평면기하적 성질을 유추적 사고과정을 통해 입체기하적 성질로 일반화하여 지도될 수 있는 주제이다. 이 논문에서는 데카르트 정리의 도입을 위한 방법으로서 엄밀한 증명방법이 아닌 유추적 사고를 통해 재발명할 수 있는 대안적인 방법을 소개하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권5호
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• pp.603-619
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• 2018

In this research, an effective computational technique is carried out for nonlinear and post-buckling analyses of cracked imperfect composite plates. The laminated plates are assumed to be moderately thick so that the analysis can be carried out based on the first-order shear deformation theory. Geometric non-linearity is introduced in the way of von-Karman assumptions for the strain-displacement equations. The Ritz technique is applied using Legendre polynomials for the primary variable approximations. The crack is modeled by partitioning the entire domain of the plates into several sub-plates and therefore the plate decomposition technique is implemented in this research. The penalty technique is used for imposing the interface continuity between the sub-plates. Different out-of-plane essential boundary conditions such as clamp, simply support or free conditions will be assumed in this research by defining the relevant displacement functions. For in-plane boundary conditions, lateral expansions of the unloaded edges are completely free while the loaded edges are assumed to move straight but restricted to move laterally. With the formulation presented here, the plates can be subjected to biaxial compressive loads, therefore a sensitivity analysis is performed with respect to the applied load direction, along the parallel or perpendicular to the crack axis. The integrals of potential energy are numerically computed using Gauss-Lobatto quadrature formulas to get adequate accuracy. Then, the obtained non-linear system of equations is solved by the Newton-Raphson method. Finally, the results are presented to show the influence of crack length, various locations of crack, load direction, boundary conditions and different values of initial imperfection on nonlinear and post-buckling behavior of laminates.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.291-309
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• 2023

This paper addresses the finite element modeling of functionally graded porous (FGP) beams for free vibration and buckling behaviour cases. The formulated finite element is based on simple and efficient higher order shear deformation theory. The key feature of this formulation is that it deals with Euler-Bernoulli beam theory with only three unknowns without requiring any shear correction factor. In fact, the presented two-noded beam element has three degrees of freedom per node, and the discrete model guarantees the interelement continuity by using both C⁰ and C¹ continuities for the displacement field and its first derivative shape functions, respectively. The weak form of the governing equations is obtained from the Hamilton principle of FGP beams to generate the elementary stiffness, geometric, and mass matrices. By deploying the isoparametric coordinate system, the derived elementary matrices are computed using the Gauss quadrature rule. To overcome the shear-locking phenomenon, the reduced integration technique is used for the shear strain energy. Furthermore, the effect of porosity distribution patterns on the free vibration and buckling behaviours of porous functionally graded beams in various parameters is investigated. The obtained results extend and improve those predicted previously by alternative existing theories, in which significant parameters such as material distribution, geometrical configuration, boundary conditions, and porosity distributions are considered and discussed in detailed numerical comparisons. Determining the impacts of these parameters on natural frequencies and critical buckling loads play an essential role in the manufacturing process of such materials and their related mechanical modeling in aerospace, nuclear, civil, and other structures.

• Progress in Superconductivity
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• 제3권1호
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• pp.130-133
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• 2001

A multifilamentary Bi-2223 HTS tape for superconducting power applications was studied through the fabrication of 250-meter long tapes by the PIT(powder in tube) process. To fabricate continuous long wire, a drawing machine, a two-drum bull block and a rolled tape winding machine were developed. Especially, 250-meter long tapes were heat treated in the shape of pancake coil to reduce the heat affect zone and to achieve the high critical current. Engineering critical current density was improved through both the enhancements of critical current density by control of thermal process and the increase of filling factor by using thin Ag alloy sheath tubes less than 1.5 mm in thickness. We have made successfully 250-meter long 37 filamentary tapes with high filling factor up to 31 % employing the modified drawing and rolling technique. The critical current of 250-meter long tapes with pancake coil type was measured by transport method at self-field up to 250 gauss of center field. The measured values, based on the transport critical current at self-field, $I_{c}$ -B characteristics and magnetic field analysis, are 34 A of I$_{c}$ and 4.0 $kA/\textrm{cm}^2$ of $J_{e}$ at 250 m, 77 K, and 0 T. We also have achieved the 56 A of I$_{c}$ and 7.0 $0 kA/\textrm{cm}^2$ of$ J_{e}$ in short tapes at 77K, self-field, and 1$mutextrm{V}$/cm.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권4호
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• pp.413-420
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• 1994

하천수 플룸(plume)의 퍼짐을 다루는 역학은 플룸의 경계면이 시간과 공간에 따라서 변하기 때문에 자유경계조건의 문제(free boundary problem)로 다루어야 하는 대단히 복잡한 비선형 문제이다. 더욱이 플룸경계를 통한 주변수의 혼합까지 고려할 경우 그 복잡성은 한층 더해진다. 이러한 비선형성과 복잡성을 피하는 기법의 하나가 적분해석법인 바, 본 논문에서는 하천수 플룸의 흐름축에 수직한 횡방향 및 수심방향에 대하여 기본방정식들을 적분함으로 3차원 문제를 1차원 문제로 치환하는 적분해석법을 사용하였다. 다만 이 일이 가능하기 위해서는 유동변수들(유속, 밀도 등)의 횡방향 및 수심방향의 분포함수가 알려져 있음이 전제되어야 하는데 유속의 축방향성분 및 플룸과 주변수 간의 밀도차가 상기 두 방향에 대해서 가우스(Gauss)분포를 갖는다는 잘 검증된 가정을 활용하였다. 그리고 이 가정에서 플룸의 횡방향 유속을 도출해낸 본 연구자들의 기발표된 논문의 결과도 활용하였다. 결과로 얻어진 연행(entrainment)효과까지 포함한 방정식들을 Runge-Kutta 수치해석법을 사용하여 풀었다. 그리하여 하천수 풀룸의 3차원적 해석을 쉽게 수행할 수 있는 수치해석기법을 얻어냈다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권2호
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• pp.167-180
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• 2008

지구관측 영상위성의 해상도는 위성에 장착된 광학카메라의 Field of View(FOV)와 위성의 임무고도에 의해 결정된다. 따라서 카메라의 FOV가 고정된 경우 해상도를 향상시키는 방법은 위성의 임무고도를 낮추는 것이다. 하지만 저고도일수록 대기저항에 의한 위성의 고도감소가 크게 나타나고 이를 보정하기 위해 많은 연료가 필요하게 된다. 이 연구에서는 초저고도에 있는 위성의 임무도 유지를 위하여 필요한 연료량 산출을 분석하고자 한다. 이를 위해 지구와 위성 간 2체 문제에 대기저항과 이를 보정하기 위만 주력을 고려하여 운동방정식을 세우고, Legendre-Gauss-Lobatto(LGL) points를 이용한 collocation method를 사용하였다. 지속적으로 임무고도를 유지하는 경우와 고도 상승하강 기동을 하여 임무고도를 대략 유지하는 경우에 대한 소모되는 연료량을 비하였다. 고도 상승하강 기동의 방법이 임무고도를 유지하기 위하여 더 적은 연료를 소모하였다. 고도 상승하강 기동방법을 이용할 때 고도상승의 주기 변화로 얻어지는 연료이득은 작고, 태양활동 시기나 위성의 임무고도변화는 연료 사용에 큰 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었다. 또한 여러 가지 조건에 대한 연료소모량을 구체적으로 제시하였다. 이 연구를 통해서 얻어진 알고리즘은 위성의 저고도 유지를 위한 연료량을 산정하는데 많은 도움이 될 것이며, 임무도 설정에 있어서도 원하는 해상도와 연료량을 고려하여 최상의 선택을 할 수 있는 자료를 제공할 수 있다.

• 공업화학
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• 제29권2호
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• pp.215-224
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• 2018

염산 5, 10, 15 wt% 용액(1.5, 3.0, 4.5 M; 석유정 산성화에 사용되는 범위)에 대하여 여러 가지 조건에서 자기장이 미치는 영향을 연구하였다. 자화된 염산의 pH 변화를 정상적인 염산과 비교하였다. Taguchi 실험 설계법을 사용하여 자장강도, 농도, 유속, 온도 및 시간의 영향을 모델링하였다. 실험 결과 자화에 따라 염산의 $H^+$ 농도가 42%까지 감소하였다. 자장 강도(기여도 28%), 염산의 농도(기여도 42%), 유속이 커지면 자기장 적용의 효과가 증가하였다. 염산에 대한 자기장의 영향은 용액의 유속과 가열에 의하여 영향받지 않았으며 시간에 따른 자기장 메모리가 유지되는 것으로 나타났다. 최대 $H^+$ 농도 변화에 대한 최적의 조합은 10% 염산 용액 및 4,300 Gauss일 때로 얻어졌다. 자화 과정 중 염산의 반응 속도가 감소하므로 자화된 염산은 탄화수소(원유 및 천연가스)정의 매질 산성화에 대한 대체 지연제로 비용면에서 경제적이고 신뢰성 있는 방법이 될 것으로 제안한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제17권1호
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• pp.43-56
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• 1992

입자 수송방정식에서 각변수(angular variable)를 각분할근사법으로 해석할 때 나타나는 이상 현상인 ray effect를 치유할 수 있는 방법의 하나로써, 유한 분할각(discrete angle quadrature)을 입자속의 공간적 분포로써 조종하는 방법인 각분할요소법 (discrete elements method)을 근거로 하여 2차원 직각좌표계에서의 입자 수송 해석 프로그램(TWODET)을 개발하였다. 평판형 등방적 고정선원이 존재하는 균질 사각형 흡수체에 대해 TWODET로 해석한 결과, 각 요소가 K-2, L인 경우에도 DOT 4.3(S-10)에서보다 ray effect 치유에 더 효과가 있음을 확인하였다. 그러나, 계산시간은 기존의 각분할법에서보다 약 4배 더 소비되었다. 선원에서 바로 진공(vacuum boundary)으로 떨어지는 구조의 경우, TWODET의 결과에서도 심한 왜곡을 보이고 있는데 선원과 바로 이웃한 진공간의 급격한 불연속성으로 인함으로 추측된다 고정선원이 있는 매질에 강한 흡수체가 추가된 구조의 경우에서도 TWODET(K-3, L-4)로 DOT 4.3(S-10)보다 좋은 결과를 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.49-56
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• 2024

구조물의 동적 해석 자동화는 구조 통합 시스템에서 중요한 역할을 한다. 해석 결과에 따른 신속한 대피 또는 경고 조치가 신속하게 이루어지도록 해석 모듈은 짧은 실시간에 해석 결과를 출력해야 한다. 구조 해석법으로 세계적으로 가장 많이 사용되는 방법은 유한요소법이다. 유한요소법이 널리 사용되는 이유 중 하나는 사용의 편리다. 그러나 사용자가 유한요소망을 입력해야 하는데 요소망의 요소 수는 계상량과 정비례하고 요소망의 적절성은 에러와 연관된다. 본 연구는 시간 영역 동적 해석에서 전 단계 해석 결과를 사용하여 계산된 대표 변형률 값으로 오차를 평가하고, 요소 세분화는 절점 이동인 r-법과 요소 분할인 h-법의 조합으로 효율적으로 계산하는 적응적 요소망 형성 전략을 제시한다. 적용한 캔틸레버보와 간단한 프레임 예제를 통하여 적절한 요소망 형성, 정확성, 그리고 연산 효율성을 검증하였다. 이 방법의 간단함이 지진 하중, 풍하중, 비선형 해석 등에 의한 복잡한 구조 동적 해석에도 효율적으로 사용될 수 있는 것을 보여 준다.