• 제목/요약/키워드: Modal dispersion

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정확한 등가 전송선로 이론을 사용한 다층 격자 구조의 회절특성 분석 (Diffraction Analysis of Multi-layered Grating Structures using Rigorous Equivalent Transmission-Line Theory)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.261-267
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    • 2015
  • 다층 격자구조에서 전파하는 평면파들의 회절특성을 나타내는 고유치 문제는 모드 확장 원리에 의하여 정확하게 설명할 수 있다. 그런 모드 확장 원리들에 의존하는 모드 해들은 간단한 회로이며 일반적인 형태인 등가 전송선로 망에 의하여 분석할 수 있다. 이 해석법은 어떤 조건에서든 필드들의 격자 회절과정에 대한 상당한 물리적 직관성을 제공하는 해석적인 특성을 준다. 특히, 등가 전송선로 망은 다른 해석법들에서 해석적으로 구할 수 없는 회절 격자구조의 산란특성, 방출효과 그리고 다른 광학적 특성들을 체계적으로 평가하기 위한 컴퓨터 알고리즘의 템플릿으로서 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 정확한 해석법의 타당성을 입증하기 위하여 앞서 연구한 논문들의 결과를 수치해석적으로 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 얻은 내용과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

감가상각모형의 유형화에 기초한 적용방안 (Implementation Strategy Based on the Classification of Depreciation Models)

  • 최성운
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.217-230
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    • 2014
  • The purpose of this study is to develop the Generalized Depreciation Function (GDF) and Winfrey Depreciation Function (WDF) by reviewing methods for the depreciation accountings. The Depreciation Accounting Models (DAM), including straight-line model, declining-balance model, sum-of-the-year-digit model and sinking fund model presented in this paper, are reclassified into the charging pattern of increasing type, decreasing type and constant type. This paper also discusses the development of the GDFs based on convex type, concave type and constant type according to the demand pattern of product, frequency of plant usage, deterioration of time, relative inadequacy, Capital Expenditure (CAPEX) and Operating Expenditure (OPEX) of the Total Productive Maintenance (TPM). The WDFs presented in this paper depict a sudden degradation of plant performance by measuring the change of TPM activity at the midpoint of useful life of asset. The WDFs are classified into left-modal type, symmetrical type and right-modal type by varying the value of skewness and kurtosis. Moreover, three increasing patterns, such as convex, concave and linear types, are used in this paper to present the distinct identification of WFDs by using Instantaneous Depreciation Rate (IDR) in terms of Performance Depreciation Function (PDF) and Depreciation Density Function (DDF). In order to have better understanding of depreciation models, the numerical examples are used for evaluating the Net Operating Less Adjusted Tax (NOPLAT) and Economic Value Added (EVA). It is concluded that the depreciation models showing a large dispersion of EVA require the adjustment of NOPLAT and Invested Capital (IC) based on the objective cash basis and net operating activity for reducing the variation of EVA.

Scattering characteristics of metal and dielectric optical nano-antennas

  • Ee, Ho-Seok;Lee, Eun-Khwang;Song, Jung-Hwan;Kim, Jinhyung;Seo, Min-Kyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.76.1-76.1
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    • 2015
  • Optical resonances of metallic or dielectric nanoantennas enable to effectively convert free-propagating electromagnetic waves to localized electromagnetic fields and vice versa. Plasmonic resonances of metal nanoantennas extremely modify the local density of optical states beyond the optical diffraction limit and thus facilitate highly-efficient light-emitting, nonlinear signal conversion, photovoltaics, and optical trapping. The leaky-mode resonances, or termed Mie resonances, allow dielectric nanoantennas to have a compact size even less than the wavelength scale. The dielectric nanoantennas exhibiting low optical losses and supporting both electric and magnetic resonances provide an alternative to their metallic counterparts. To extend the utility of metal and dielectric nanoantennas in further applications, e.g. metasurfaces and metamaterials, it is required to understand and engineer their scattering characteristics. At first, we characterize resonant plasmonic antenna radiations of a single-crystalline Ag nanowire over a wide spectral range from visible to near infrared regions. Dark-field optical microscope and direct far-field scanning measurements successfully identify the FP resonances and mode matching conditions of the antenna radiation, and reveal the mutual relation between the SPP dispersion and the far-field antenna radiation. Secondly, we perform a systematical study on resonant scattering properties of high-refractive-index dielectric nanoantennas. In this research, we examined Si nanoblock and electron-beam induced deposition (EBID) carbonaceous nanorod structures. Scattering spectra of the transverse-electric (TE) and transverse-magnetic (TM) leaky-mode resonances are measured by dark-field microscope spectroscopy. The leaky-mode resonances result a large scattering cross section approaching the theoretical single-channel scattering limit, and their wide tuning ranges enable vivid structural color generation over the full visible spectrum range from blue to green, yellow, and red. In particular, the lowest-order TM01 mode overcomes the diffraction limit. The finite-difference time-domain method and modal dispersion model successfully reproduce the experimental results.

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Simulation method of ground motion matching for multiple targets and effects of fitting parameter variation on the distribution of PGD

  • Wang, Shaoqing;Yu, Ruifang;Li, Xiaojun;Lv, Hongshan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제16권5호
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    • pp.563-573
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    • 2019
  • When generating spectrum-compatible artificial ground motion in engineering practices, the effect of the variation in fitting parameters on the distribution of the peak ground displacement (PGD) has not yet drawn enough attention. In this study, a method for simulating ground motion matching for multiple targets is developed. In this method, a frequency-dependent amplitude envelope function with statistical parameters is introduced to simulate the nonstationarity of the frequency in earthquake ground motion. Then, several groups of time-history acceleration with different temporal and spectral nonstationarities were generated to analyze the effect of nonstationary parameter variations on the distribution of PGD. The following conclusions are drawn from the results: (1) In the simulation of spectrum-compatible artificial ground motion, if the acceleration time-history is generated with random initial phases, the corresponding PGD distribution is quite discrete and an uncertain number of PGD values lower than the limit value are observed. Nevertheless, the mean values of PGD always meet the requirement in every group. (2) If the nonstationary frequencies of the ground motion are taken into account when fitting the target spectrum, the corresponding PGD values will increase. A correlation analysis shows that the change in the mean and the dispersion values, from before the frequencies are controlled to after, correlates with the modal parameters of the predominant frequencies. (3) Extending the maximum period of the target spectrum will increase the corresponding PGD value and, simultaneously, decrease the PGD dispersion. Finally, in order to control the PGD effectively, the ground motion simulation method suggested in this study was revised to target a specified PGD. This novel method can generate ground motion that satisfies not only the required precision of the target spectrum, peak ground acceleration (PGA), and nonstationarity characteristics of the ground motion but also meets the required limit of the PGD, improving engineering practices.

금속층에 기반한 격자구조형 고성능 플라즈마 바이오센서 (High-Performance Plasmon Bio-Sensor with Grating Profile based on Metallic Layer)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.145-150
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    • 2022
  • 금속 격자를 통한 광전송을 분석하기 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)에 기반한 해석 모델을 제안하였다. 이 모델은 높은 전송을 담당하는 모드의 분산 관계뿐만 아니라 전송에 대한 물리적 의미를 잘 제공한다. 이러한 개념들은 표면 플라즈몬 폴라리톤 (SPP)이 여기되는 가시광선~근적외선 파장 범위에서 사용되는 실제 금속에 대해서도 정확한 정보를 제공한다. 또한, 그 분산 관계를 통하여 전송 모드의 특성을 평가할 수 있다. 그 전송 모드는 Fabry-Pérot 유사 모드와 SPP 사이의 하이브리드 모드이다. 그 하이브리드 모드의 특성을 결정하기 위하여 금속격자의 다른 격자주기와 격자비율 고려하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 이러한 변수들에 의존하는 고성능 플라즈마 바이오센서의 감지 특성과 모드 전송 현상을 명확하게 분석하였다.

초고압 소결된 다이아몬드/실리콘 카바이드 복합재료의 계면특성 및 기계적 특성 (Interfacial Characteristics and Mechanical Properties of HPHT Sintered Diamond/SiC Composites)

  • 박희섭;류민호;홍순형
    • 한국분말재료학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.416-423
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    • 2009
  • Diamond/SiC composites are appropriate candidate materials for heat conduction as well as high temperature abrasive materials because they do not form liquid phase at high temperature. Diamond/SiC composite consists of diamond particles embedded in a SiC binding matrix. SiC is a hard material with strong covalent bonds having similar structure and thermal expansion with diamond. Interfacial reaction plays an important role in diamond/SiC composites. Diamond/SiC composites were fabricated by high temperature and high pressure (HPHT) sintering with different diamond content, single diamond particle size and bi-modal diamond particle size, and also the effects of composition of diamond and silicon on microstructure, mechanical properties and thermal properties of diamond/SiC composite were investigated. The critical factors influencing the dynamics of reaction between diamond and silicon, such as graphitization process and phase composition, were characterized. Key factor to enhance mechanical and thermal properties of diamond/SiC composites is to keep strong interfacial bonding at diamond/SiC composites and homogeneous dispersion of diamond particles in SiC matrix.

부구조물이 있는 유한길이의 쉘 구조물에서의 충격하중에 의한 음향방사 (Acoustic Radiation from a Finite-length Shell with Substructures Subjected to an Impulsive Load)

  • 최성훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.62-67
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    • 1995
  • A method for determining impulsive responses and acoustic radiation for submerged shells of finite length has been presented. The method is a modal-based method, and uses a surface variational principle to obtain data in the frequency domain. The fast Fourier transform technique is used to convert the data to the time domain. The surface pressure responses of a cylindrical shell with endcaps wer compared with those of an infinite shell. It was shown that the surface pressures coincide exactly before any significant reflections from the endcaps occur. Traces of different types of waves were identified from the dispersion relations of the infinite shell. The contributions of flexural and longitudinal waves and these due to the direct radiation from the driving force to the fluid pressure were demonstrated using near-field plots. The exchange of energy between the shell and fluid was examined for shells with and without bulkheads. It was shown that a significant amount of the energy which enters the fluid returns to the shell and most of the energy is dissipated in the shell. It was also shown that the shell with bulkheads radiate significantly more energy into the far-field than the empty shell.

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유한차분 시간영역법을 사용한 도파관 불연속 해석을 위한 1차원 모드 PML (1-D Modal PML for Analysis of Waveguide Discontinuities Using the FDTD Method)

  • 정경영;천정남;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.761-767
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    • 1998
  • PML(Perfectly Matched Layer)은 넓은 주파수 대역에서 우수한 흡수 성능을 나타내므로 분산 특성이 강한 도파관 구조에 적합한 흡수경계조건이다. 본 논문에서는 기존의 PML의 계산 효율을 향상시키기 위해 새로운 알고리듬을 제안한다. 제안된 방법은 입/출력 포트의 한 변에서 필드를 모드로 전개한 후, 모드에 따라 홉수 경계조건을 적용한다. 제안된 방법은 1차원으로 계산 영역을 해석하므로 메모리와 계산 시간이 절약된다. 두 께가 두꺼운 비대칭 아이리스를 갖는 WG-90 구형도파관을 기존의 PML과 본 논문에서 제안한 1차원 모드 P PML을 적용하여 유한차분 시간영역법으로 해석을 한다. 제안된 방법의 계산 효율이 매우 뛰어남을 수치 계산을 통해 알 수 있다.

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Array Invariant를 이용한 수중 광대역 음원의 거리 추정성능 분석 (Range Estimating Performance Evaluation of the Underwater Broadband Source by Array Invariant)

  • 김세영;천승용;김부일;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.305-311
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    • 2006
  • 본 논문에서는 성층화된 천해 음향도파관 환경에서 빔-시간 강도 패턴을 이용한 음원 거리추정 기법인 배열 불변성 이론에 대한 성능을 분석하였다. 기존의 수중음원 위치추적 방법으로 잘 알려진 정합장 처리, 음향도파관 불변성 추정법 등에 비해 계산량을 절감 할 수 있고, 배열 이득을 충분히 활용할 수 있는 이점을 가진다. 또한, 기타 간섭 신호원의 영향을 크게 받지 않는 상황에서는 수중 환경에 대한 자세한 사전정보가 요구되지 않는다. 기존의 수중 음원 위치 추정법들에 비해 간단하고 순간적인 음원의 거리 추정이 가능한 배열 불변성 방법의 성능을 분석하기 위해 모의 음파 전달 음장을 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 광대역을 가지는 수중 충격성 음원에 대하여 SNR 에 따른 거리 추정 결과를 나타내었고 고주파 신호의 다중경로 전파 현상을 억제시키기 위해 공간 스무딩 기법을 적용하였다. 거리추정 성능을 분석한 결과, SNR 10dB의 환경에서 20% 내의 오차율을 보였다.

유한 고체내 탄성동역학 문제의 모델링 (Modeling of Elastodynamic Problems in Finite Solid Media)

  • 조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.138-149
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    • 2000
  • 본 논문에서는 유한 고체내 초음파 전파 및 산란 현상의 해석을 위한 다양한 경계요소 모델링 기법이 제시되었다. 박판 재료내 유도초음파 전파에 대한 모드해석을 위해 비균질 적충 박판 구조물에 대한 탄성동역학 경계치 문제가 설정되었으며 이에 대한 수치해로부터 유도초음파의 전파특성을 나타내는 분산곡선이 얻어졌다. 파동 산란시 발생되는 기하학적 복잡성과 모드변환 문제를 수치적으로 모델링하기 위해 탄성 동역학 경계요소법을 적용하였고 이를 박판내 유도초음파의 이론적 직교 모드의 중첩해와 결합시킨 혼합형 경계요소법으로 확장하여 유한 고체내 다중 모드변환의 효율적 모델링법이 제안되었다. 주파수 영역의 수치해로부터 시간 의존 문제의 파동신호 예측을 위해 역 푸리에(Fourier) 변환을 통한 시간 영역 파동산란 신호가 얻어졌다. 이와 함께 실제 초음파 탐상조건에 보다 가까운 파동산란 문제의 모델링을 위해 3차원 경계요소법을 소개하고, 개발중인 3차원 경계요소 프로그램을 이용하여 유한 직경을 갖는 봉재내의 파동 전파를 수치적으로 해석하여 해석해와 비교 검증하였다. 본 논문에서 제시된 탄성파동 모델링 기법은 정량적 비파괴 평가법을 확립하는데 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

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