• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.8-16
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• 2017

Most of small air vehicles with moving wing fly at low Reynolds number condition and the reduced frequency of the moving wing ranges from 0.0 to 1.0. The physical phenomena over the wing dramatically vary with the reduced frequency. This study examines experimentally the effect of the reduced frequency at low Reynolds number. The NACA0012 airfoil performs sinusoidal pitching motion with respect to the quarter chord with the four reduced frequencies of 0.1, 0.2, 0.4 and 0.76 at the Reynolds number $2.3{\times}10^4$. Smoke-wire flow visualization, unsteady surface pressure measurement, and unsteady force calculation are conducted. At the reduced frequency of 0.1 and 0.2, various boundary layer events such as reverse flow, discrete vortices, separation and reattachment change the amplitude and the rotation direction of the unsteady force hysteresis. However, the boundary layer events abruptly disappear at the reduced frequency of 0.4 and 0.76. Especially at the reduced frequency of 0.76, the local variation of the unsteady force with respect to the angle of attack completely vanishes. These results lead us to the conclusion that the unsteady aerodynamic characteristics of the reduced frequency of 0.2 and 0.4 are clearly distinguishable and the unsteady aerodynamic characteristics below the reduced frequency of 0.2 are governed by the boundary layer events.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.79-87
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• 2013

레벨셋방법과 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 위상최적설계 방법을 개발하였다. 레벨셋 방법에서는 초기해석영역은 고정되어 있으며 경계는 레벨셋 함수값을 이용한 암시적인 동적 경계로 표현되며, 이는 복잡한 위상적 변화를 용이하게 표현할 수 있게 한다. 헤비사이드 강화는 기존의 기저함수에 내부 경계를 표현하는 강화 함수를 더함으로써 아이소-지오메트릭 해석법의 정밀도를 향상시킨다. 제안된 위상 최적설계 방법은 다음과 같은 이점을 갖는다. 아이소-지오메트릭 해석법을 이용하여 정밀한 기하 형상을 얻을 수 있으며 텐서 곱을 이용하여 정의된 패치의 한계를 헤비사이드 강화를 이용함으로써 해결할 수 있다. 단일 패치를 사용함으로써 연속적인 응력 분포를 얻어낼 수 있을 뿐 아니라 불연속적인 변위장 또한 표현해 낼 수 있다. 레벨셋 방법론이 암시적 동적 경계를 잘 표현하기 때문에 이를 이용하여 헤비사이드 강화를 이용한 아이소-지오메트릭 해석법에서 위상의 변화를 잘 표현해 낼 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.529-541
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• 2006

본 논문에서는 객체기반 비디오 부호화 또는 멀티미디어 편집을 위한 반지동 비디오 객체 분할방식을 제안한다. 반자동 객체분할은 사용자 지원에 의한 분할 방식으로, 비디오 시퀀스의 초기 프레임에서 사용자가 관심객체의 경계를 표시하고 이후의 영상 프레임의 객체를 배경으로부터 연속적으로 분리해 낸다. 제안된 방식은 부분적으로 사용자 조력에 의한 프레임내 분할과 완전 자동에 의한 프레임간 분할 처리과정으로 구성되는데, 영상 전체에 대해 연산을 수행하는 기존 방식과는 달리 객체 경계가 존재하는 영상영역 부분에서만 연산을 수행한다. 프레임내 분할은 사용자가 관심객체의 경계를 지정하고, 이 경계 주위 화소들의 유사성을 이용한 후처리에 의해 정확한 초기 객체를 구한다. 프레임간 분할에서는 이전 프레임에서 추출한 객체의 경계 정보에 근거하여 시간적 유사성을 구한 후 경계와 영역 추적에 의해 연속적으로 동영상 객체를 추출한다. 실험결과로부터 제안된 방식은 비디오 편집, 객체기반 비디오 압축 및 인덱싱 등의 멀미디어 응용에 사용 가능할 정도로 안정되고 정확한 객체추출을 수행함을 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 다수의 편리한 기능을 포함한 비디오 편집시스템을 개발하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권2호
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• pp.95-104
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• 2020

Properties of plasmas that constitute the plasma sheet in the near-Earth magnetotail vary according to the solar wind conditions and location in the tail. In this case study, we present multi-spacecraft observations by Cluster that show a transition of plasma sheet from cold, dense to hot, tenuous state. The transition was associated with the passage of a spatial boundary that separates the plasma sheet into two regions with cold, dense and hot, tenuous plasmas. Ion phase space distributions show that the cold, dense ions have a Kappa distribution while the hot, tenuous ions have a Maxwellian distribution, implying that they have different origins or are produced by different thermalization processes. The transition boundary separated the plasma sheet in the dawn-dusk direction, and slowly moved toward the dawn flank. The hot, tenuous plasmas filled the central region while the cold, dense plasmas filled the outer region. The hot, tenuous plasmas were moving toward the Earth, pushing the cold, dense plasmas toward the flank. Different types of dynamical processes can be generated in each region, which can affect the development of geomagnetic activities.

• Ocean Systems Engineering
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• 제4권2호
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• pp.83-97
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• 2014

Wave propagation in a three-dimensional (3D) fully nonlinear numerical wave tank (NWT) is studied based on velocity potential theory. The governing Laplace equation with fully nonlinear boundary conditions on the moving free surface is solved using the indirect desingularized boundary integral equation method (DBIEM). The fourth-order predictor-corrector Adams-Bashforth-Moulton scheme (ABM4) and mixed Eulerian-Lagrangian (MEL) method are used for the time-stepping integration of the free surface boundary conditions. A smoothing algorithm, B-spline, is applied to eliminate the possible saw-tooth instabilities. The artificial wave speed employed in MTF (multi-transmitting formula) approach is investigated for fully nonlinear wave problem. The numerical results from incorporating the damping zone (DZ), MTF and MTF coupled DZ (MTF+DZ) methods as radiation condition are compared with analytical solution. An effective MTF+DZ method is finally adopted to simulate the 3D linear wave, second-order wave and irregular wave propagation. It is shown that the MTF+DZ method can be used for simulating fully nonlinear wave propagation very efficiently.

• 전산구조공학
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• 제8권3호
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• pp.91-102
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• 1995

지하터널은 그 경계가 반무한영역에서 설정되고 재료나 형상의 복잡성을 갖고 있기 때문에, 동적하중에 대하여 정확한 거동을 해석하기 위해서는 3차원 동적해석이 필요하다. 이때 일반적인 수치해석기법인 유한요소만을 이용한 방법은 인위적 경계에서의 파의 반사, 입력자료의 방대함 등으로 인하여 효율적이지 못하게 된다. 본 연구는 이러한 점을 고려하여 지하터널에 직접 가해지는 동적하중에 대한 효율적인 해석기법을 개발하는데 그 목적이 있다. 개발된 프로그램에서 지반의 반무한성은 3차원 경계요소로 고려되었으며, 구조물에는 3차원 동적해석을 수행한 결과 기존의 2차원 터널해석에서 고려가 곤란했던 차량의 진행하중으로 인한 반복효과가 합리적으로 반영되는 것으로 분석되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권1호
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• pp.102-109
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• 2000

When PbZrO3 (PZ) and PbTiO3 (PT) particles were scattered on polished surfaces of sintered Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT; Zr/Ti=1.08) and then annealed, the PZT grain boundaries migrated. Near the scattered particles, grain boundaries were corrugated and thus the grain shape changed from a normal one to irregular ones. Especially, near the scattered PZ particles, fast grain growth occurred. In the regions swept by moving grain boundaries, the Zr/Tiratio was measured to be about 1.35 for of PZ scattering and about 0.8 for PT scattering, respectively. This result indicates that the grain boundary migration was induced by alloying of Zr and Ti ions in PZT grains, as in usual diffusion induced grain boundary migration(DIGM). A calculation showed that higher coherency strain energy was induced for PT scattering because of higher alloying of Ti than of Zr.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권5호
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• pp.271-280
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• 2021

The code developed using a pressure-based method for unified conservation laws of incompressible/compressible fluids is expanded to handle moving or deforming body boundaries using the hybrid Cartesian/immersed boundary method. An instantaneous pressure field is calculated from a pressure Poisson equation for the whole fluid domain, including the compressible gas region. The polytropic gas is assumed for the compressible fluid so that the energy equation is decoupled. Immersed boundary nodes are identified based on edges crossing body boundaries. The velocity vector is reconstructed at the immersed boundary node using an interpolation along the assigned local normal line. The developed code is validated by comparing the time histories of pressure and wave elevation for sloshing in a rectangular and a membrane-type tank. The validated code is applied to simulate air cushion effects in a rectangular tank under sway motion. Time variations of pressure fields are analyzed in detail as the air pocket pulsates. It is shown that the contraction and expansion of the air pocket dominate the pressure loads on the wall of the tank. The present results are in good agreement with other experimental and computational results for the amplitude and the decay of the pressure oscillations measured at the pressure gauges.

• Interaction and multiscale mechanics
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• 제3권1호
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• pp.95-110
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• 2010

In recent years, study of the static response of pavements to moving vehicle and aircraft loads has received significant attention because of its relevance to the design of pavements and airport runways. The static response of beams resting on an elastic foundation and subjected to moving loads was studied by several researchers in the past. However, most of these studies were limited to steady-state analytical solutions for infinitely long beams resting on Winkler-type elastic foundations. Although the modelling of subgrade as a continuum is more accurate, such an approach can hardly be incorporated in analysis due to its complexity. In contrast, the two-parameter foundation model provides a better way for simulating the underlying soil medium and is conceptually more appealing than the one-parameter (Winkler) foundation model. The finite element method is one of the most suitable mathematical tools for analysing rigid pavements under moving loads. This paper presents an improved solution algorithm based on the finite element method for the static analysis of rigid pavements under moving vehicular or aircraft loads. The concrete pavement is discretized by finite and infinite beam elements, with the latter for modelling the infinity boundary conditions. The underlying soil medium is modelled by the Pasternak model allowing the shear interaction to exist between the spring elements. This can be accomplished by connecting the spring elements to a layer of incompressible vertical elements that can deform in transverse shear only. The deformations and forces maintaining equilibrium in the shear layer are considered by assuming the shear layer to be isotropic. A parametric study is conducted to investigate the effect of the position of moving loads on the response of pavement.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.549-558
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• 2012

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 최적설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽(Noise barrier)을 고려한다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽 사이의 음파 투과를 모사하였다. 결정의 위상과 형상변화를 묘사하기 위해서 레벨셋 방법(level set method)을 사용하였다. 레벨셋 방법에서는 초기 영역을 고정시킨 상태에서, 레벨셋으로 표현되는 임시적 경계(implicit moving boundary)를 변화시킴으로써 복잡한 형상을 다룰 수 있다. 몇몇 수치적 예제를 통해, 제시된 방법의 적용성을 검증하였다.