• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.614-621
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• 2019

본 논문은 integral equation-fast Fourier transform(IE-FFT)과 block matrix preconditioner(BMP)를 이용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 다룬다. IE-FFT는 모멘트 법(the method of Moments : MoM)에 의해 형성된 행렬방정식의 해를 계산하기 위하여 반복법의 연산량을 상당히 개선할 수 있다. 또한 전기적으로 커다란 구조물로부터 형성된 행렬방정식에 BMP가 적용된 반복법을 적용하면 반복 횟수를 크게 줄여 행렬방정식의 해를 빠르게 계산할 수 있다. 수치해석 결과는 IE-FFT와 BMP를 적용하여 침투 가능한 구조물의 전자기 산란 문제를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보여준다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제19권1호
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• pp.6-12
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• 2019

An IE-FFT algorithm is implemented and applied to the electromagnetic (EM) solution of perfect electric conducting (PEC) scattering problems. The solution of the method of moments (MoM), based on the magnetic field integral equation (MFIE), is obtained for PEC objects with closed surfaces. The IE-FFT algorithm uses a uniform Cartesian grid to apply a global fast Fourier transform (FFT), which leads to significantly reduce memory requirement and speed up CPU with an iterative solver. The IE-FFT algorithm utilizes two discretizations, one for the unknown induced surface current on the planar triangular patches of 3D arbitrary geometries and the other on a uniform Cartesian grid for interpolating the free-space Green's function. The uniform interpolation of the Green's functions allows for a global FFT for far-field interaction terms, and the near-field interaction terms should be adequately corrected. A 3D block-Toeplitz structure for the Lagrangian interpolation of the Green's function is proposed. The MFIE formulation with the IE-FFT algorithm, without the help of a preconditioner, is converged in certain iterations with a generalized minimal residual (GMRES) method. The complexity of the IE-FFT is found to be approximately $O(N^{1.5})$and $O(N^{1.5}logN)$ for memory requirements and CPU time, respectively.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.77-85
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• 2020

This paper examined the dynamic instability of a shallow arch according to the response characteristics when nearing critical loads. The frequency changing feathers of the time-domain increasing the loads are analyzed using Fast Fourier Transformation (FFT), while the response signal around the critical loads are analyzed using Hilbert-Huang Transformation (HHT). This study reveals that the models with an arch shape of h = 3 or higher exhibit buckling, which is very sensitive to the asymmetric initial conditions. Also, the critical buckling load increases as the shape increases, with its feather varying depending on the asymmetric initial conditions. Decomposition results show the decrease in predominant frequency before the threshold as the load increases, and the predominant period doubles at the critical level. In the vicinity of the critical level, sections rapidly manifest the displacement increase, with the changes in Instantaneous Frequency (IF) and Instant Energy (IE) becoming apparent.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.35-41
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• 2006

구조물의 모니터링과 손상 및 진동예측에 많은 센서들이 사용되고 있으며, 압전소자 및 변형게이지는 재료 및 구조물의 손상에 사용되고 있다. 그러나 진동에 대한 실험은 미진한 실정이다. 압전소자는 구조물의 변형되었을 때 로드셀의 경우에서처럼 작용되는 외력을 전기적인 신호로 바꾸어주는 센서이다. 이를 이용하여, 철근 콘크리트 판에서 진동예측을 압전소자의 전압변화로 사용하였다. 본 연구는 판에서 압전소자를 사용하여 진동을 예측하기 위한 기초적 연구이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.82-88
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• 2006

In People usually think that smart materials and smart structures have not been developed until recent years. But those kinds of sensors have already been used for sensing damage in a variety of materials and structures. Two typical examples are piezoelectric materials (e.g., PZT) and electric strain gauges. Load cell is an example that utilizes the piezoelectric property to measure the change in physical quantities occurred by applied loads, while strain gauges are used to measure the deformation of compressive and tension members. The feasibility of using smart materials is realized for a monitoring technology when those sensors are used to monitor damages at inside or outsider of the structures. In this study, a fundamental study on the development of self diagnostic smart concrete using PZT, and unsaturated polyester electric resistance sensor.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권4호
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• pp.18-27
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• 2010

본 논문은 회전체의 진동 데이터를 효율적으로 획득하기 위해 데이터 획득 시스템을 설계하였다. 데이터획득 장치는 필터와 증폭기로 구성한 아날로그 로직과 ADC와 DSP, FPGA, FIFO 메모리를 갖고 있는 디지털로직으로 구성하였다. 센서로부터 회전체의 진동신호는 아날로그 로직을 통과하여 FPGA에 의해 제어되고, 그 신호는 ADC를 통해 변환되고 FIFO 메모리에 저장하였다. 디지털 선호 처리는 FPGA 제어어의해서 FIFO 메모리에 들어온 데이터를 이용하여 DPS에서 신호처리를 수행할 수 있도록 구성하였다. 회전체 진동을 진단 및 분석하기 위한 진동 요소는 데이터 선호로서 실수 변환, Peak to Peak, 평균 값 산출, GAP, 디지털 필터, FFT 둥을 DSP에서 처리하고 설정된 이벤트를 추적하며, 그 결과 값을 도출하여 조기 경보 구축하였다 묘든 신호처리 과정 및 이벤트 추적은 여러 분석 단계 의해서 처리 시간이 소요되며, 특정 이벤트에 따라 처리 소요 시간에도 변동이 발생한다. 데이터 획득 및 처리는 연속적으로 실시간 분석을 수행해야 하지만, DSP에서는 입력된 신호를 처리하는 동안에 입력된 이후의 데이터에서 다음 입력처리 시간동안 획득한 데이터는 처리 될 수 없고, 특히 다수의 채널에서는 더 많은 데이터 손실이 일어날 수 있다. 따라서 본 논문에서는 데이터 손실이 적고 빠른 처리를 위하여 DPS와 FPGA을 효과적인 사용하였고, 이러한 여러 분석 단계 신호처리에서 발생되는 시간을 최소한으로 줄일 수 있는 방법으로 DSP에서 처리되는 신호단계 중 일부를 FPGA에서 처리할 수 있도록 설계 하였고 그리고 단일의 신호 처리에 의해 수행되는 분석 단계를 병렬 처리로 데이터를 실시간으로 처리하였다. 그 결과로 DSP 만으로 구성된 신호처리 보다 DSP와 FPGA로 구성된 시스템이 훨씬 빠르고 안정된 신호 처리 방법을 제시하였다.