• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.175-180
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• 2019

새로운 고유치 문제에 기초한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT))을 이용하여 blazed 격자 구조형 방향성 결합기 (B-GADC)의 광학 특성과 채널사이의 전력전달을 자세하게 분석하였다. 설계한 B-GADC의 결함효율을 분석하기 위하여 격자주기와 파장에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 분산곡선을 수치 해석하였으며, blazing 특성이 GADC의 결합효율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대칭형, 톱니형 그리고 비대칭형 blazed 격자구조를 설계하고 평가하였다. 수치해석 결과, blazed 격자구조가 대칭형에서 비대칭형으로 변함에 따라 최대 전력전송을 위한 최소 간격 조건을 만족하는 격자주기는 줄어들었으며 결합길이는 반대로 늘어나는 것을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제55권6호
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• pp.954-959
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• 2022

Marine outfalls are used to discharge treated liquid effluents to the environment. An efficiently designed, constructed and operated marine outfall effectively dilutes the discharged effluent, thereby reducing the risk to biota and humans dependent upon the marine environment. In this study, we investigated the effluent transport from a marine outfall at different depths in Masan Bay. A particle-tracking model was used to predict the dispersion of effluent. The model results indicate that some particles released from a depth of 13 m move to the inner area of Masan Bay within 48 h. As the release depth increases after 48 h, the particles move further southward. This suggests that effluent from the outer area of Masan Bay can affect the inner area, and that this effect can be reduced by increasing the depth of effluent release.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.163-168
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• 2023

본 논문에서는 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기(DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMI)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 또한, 실리콘 기판에 통합할 수 있도록 평면 기술을 사용하여 실현하였다. 먼저, DC와 MMIC의 분산곡선을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 슬롯 광 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화당 높은 유효 지수 변화가 얻어졌으며, 그 감도는 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.91-99
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• 2023

To test the effect of various pile tip shape series of model scale loading tests were carried out on test piles with special pile tips. Special pile tips were made using the 3D printer and were attached to the bottom end of the test pile for loading tests. The pile tips were made to have 30°, 45°, 60° inclined tips, as well as a rounded tip. The main objective of the test was to observe the effect of various pile tip shapes on settlement and penetrability of the pile. Moreover, a numerical model simulating the pile loading test carried out in this study was established and verified based on the loading test results. From this, the stress concentration around the pile tip was investigated. This will allow us to analyze the decrease of stress concentration around the pile tip which is the main cause of the pile tip damage during pile installation. However, modifying the pile tip shape will eventually increase the settlement of the pile. By estimating the degree of increase in pile settlement, the viability and the efficiency of the pile shape modification was judged. In addition, case studies on the effect of different pile tip shape and ground conditions on pile settlement and stress dispersion was conducted.

• Advances in nano research
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• 제14권5호
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• pp.463-474
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• 2023

The purpose of this paper is to present the analysis of propagating and evanescent waves in functionally graded (FG) nanoplates with the consideration of nonlocal effect. The analytical integration nonlocal stress expansion Legendre polynomial method is proposed to obtain complete dispersion curves in the complex domain. Unlike the traditional Legendre polynomial method that expanded the displacement, the presented polynomial method avoids employing the relationship between local stress and nonlocal stress to construct boundary conditions. In addition, the analytical expressions of numerical integrations are presented to improve the computational efficiency. The nonlocal effect, inhomogeneity of medium and their interactions on wave propagation are studied. It is found that the nonlocal effect and inhomogeneity of medium reduce the frequency bandwidth of complex evanescent Lamb waves, and make complex evanescent Lamb waves have a higher phase velocity at low attenuation. The occurrence of intersections of propagating Lamb wave in the nonlocal homogeneous plate needs to satisfy a smaller Poisson's ratio condition than that in the classical elastic theory. In addition, the inhomogeneity of medium enhances the nonlocal effect. The conclusions obtained can be applied to the design and dynamic response evaluation of composite nanostructures.

• Computers and Concrete
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• 제32권2호
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• pp.207-215
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• 2023

This paper investigates wave propagation in functionally graded carbon nano-reinforced composite (FG-CNTRC) plates under the influence of temperature based on Reddy' plate model. The material properties of Carbon Nanotubes (CNTs) are size-dependent, and the volume fraction of CNTs varies only along the thickness direction of the plate for different CNTs reinforcement modes. In addition, the material properties of CNTs can vary for different temperature parameters. By solving the eigenvalue problem, analytical dispersion relations can be derived for CNTRC plates. The partial differential equations for the system are derived from Lagrange's principle and higher order shear deformation theory is used to obtain the wave equations for the CNTRC plate. Numerical analyses show that the wave propagation properties in the CNTRC plate are related to the volume fraction parameters of the CNTRC plate and the distribution pattern of the CNTs in the polymer matrix. The effects of different volume fractions of CNTs and the distribution pattern of carbon nanotubes along the cross section (UD-O-X plate) are discussed in detail.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5B호
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• pp.475-483
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• 2008

사고 등으로 인해 하천에 순간적으로 주입되는 오염물질의 2차원 이송-확산을 모의하기 위하여 SUPG법에 의한 2차원 유한요소 모형을 개발하고 주입된 질량과 모의 질량간의 오차를 산정하였다. 지배방정식으로부터 질량 오차 산정식을 유도하고 이를 간단한 예제에 적용하였다. 적용 예제로는 단순 직선수로에서 선원을 통한 질량주입과 일방향의 등질 유속장을 가지는 2차원 공간에서 점원을 통한 질량주입 문제를 가정하였으며, 기존의 Galerkin법과의 비교를 위하여 두가지 수치기법에 대한 모의 검증을 실시하였다. 검증결과 기존의 Galerkin법에 의한 모의 결과에 비하여 SUPG법을 통한 수치모형의 구성이 모의의 정확성뿐만 아니라 주입 질량의 보존에 있어서도 보다 정확한 방법임을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.75-82
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• 2007

본 연구의 목적은 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여 록볼트의 비파괴시험을 기술하고 비파괴시험의 적용성을 조사하는 것이다. 록볼트 자체와 그라우팅재를 포함한 록볼트의 건전도를 평가하기 위하여, 수치해석 및 실험적 방법을 이용한 두 가지 방법이 적용되었다. 수치해석적 방법에서는 "DISPERSE" 프로그램을 이용하여 록볼트 시스템에서 유도파 전달시의 분산성분석을 수행하였다. 분산선도 곡선은 지중근입되어 있는 록볼트에 대하여 주변암반과 그라우팅재의 강성에 따라 신호파의 진폭감쇠정도와 주파수변화대비 전파속도의 영향을 보여준다. 이로 부터 록볼트의 건전도시험을 위한 최적의 주파수를 추정할 수 있으며, 그 결과L(1)모드에서$20{\sim}70kHz$가 최적의 주파수대역으로 선정하였다. 실험적 방법에서는 시험체를 제작한 후 현장조건을 모사하여 실내비파괴시험을 실시하였다. 비파괴 실험기법으로는 록볼트 선단부에 가진 센서를 부착, 매입하여 전기신호 가진에 의한 투과법을 적용하였다. 그라우팅과 주변암반에 의해 신호파의 전파속도와 진폭에 영향이 있으며, 그라우팅과 주변암반으로의 leaking 등에 의하여 신호파의 진폭이 감쇠하는 것으로 나타났다. 또한 시험체가 그라우팅으로 피복되어 있을 경우 자유구속 및 지중근입 조건에서 공동결함 크기가 증가함에 따라 무결함부에 비하여 진폭이 증가하였다. 그리고 수진된 신호파의 초동시간이 감소하여 전파속도는 전반적으로 선형적 증가 경향을 보였으며, 진폭변화에 비하여 전파속도가 공동결함비율 변화에 더 민감한 반응을 보였다. 본 연구는 록볼트의 건전도 평가시에 비파괴시험이 매우 유용한 방법임을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.689-695
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• 2015

부착성 미생물을 이용하여 기체상 오염물질을 여과 방식으로 처리하는 생물 공정은 기체상의 흐름 특성과 공정 인자간 관련성이 매우 복잡하게 작용하는 특징을 가진다. 본 연구는 기체상 공정의 특성으로 미세한 변화에도 반응이 급변하는 현상과 물질간 반응관계의 중요성을 고려하여 일반화된 plug flow계 반응조의 공정 분석 도구로 활용 가능한 1차원 동적 수치해석 모델을 개발하였다. 개발 모델은 물질수지 원리를 기초하여 확산을 단순화하고 물질간 경쟁, 상승, 억제 반응 등 상호 반응관계를 반영하여 구성이 용이하도록 하였다. 개발 모델의 적용성 평가는 저속과 고속으로 구분된 BTX 제거 실험에 대하여 보정과 검정 절차로 수행되었다. 개발 모델은 고속 조건의 toluene을 제외하고 모든 조건과 항목에서 상관계수($R^2$) 0.79 이상에서 실험 결과를 재현하였다. 개발 모델은 연속흐름(plug flow)계로써 기체상-생물막의 일반화된 공정에 적용할 수 있는 것으로 평가되었으며 복잡하고 다양한 공정 실험에서 설계 인자 분석 및 효율 평가에 유용한 도구로 사용될 수 있다.

• 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.