• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권12호
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• pp.2292-2314
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• 2006

Efficient numerical method is developed for the prediction of aerodynamic noise generation and propagation in low Mach number flows such as aeolian tone noise. The proposed numerical method is based on acoustic/viscous splitting techniques of which acoustic solvers use simplified linearised Euler equations, full linearised Euler equations and nonlinear perturbation equations as acoustic governing equations. All of acoustic equations are forced with immersed surface dipole model which is developed for the efficient computation of aerodynamic noise generation and propagation in low Mach number flows in which dipole source, originating from unsteady pressure fluctuation on a solid surface, is known to be more efficient than quadrupole sources. Multi-scale overset grid technique is also utilized to resolve the complex geometries. Initially, aeolian tone from single cylinder is considered to examine the effects that the immersed surface dipole models combined with the different acoustic governing equations have on the overall accuracy of the method. Then, the current numerical method is applied to the simulation of the aeolian tones from twin cylinders aligned perpendicularly to the mean flow and separated 3 diameters between their centers. In this configuration, symmetric vortices are shed from twin cylinders, which leads to the anti-phase of the lift dipoles and the in-phase of the drag dipoles. Due to these phase differences, the directivity of the fluctuating pressure from the lift dipoles shows the comparable magnitude with that from the drag dipoles at 10 diameters apart from the origin. However, the directivity at 100 diameters shows that the lift-dipole originated noise has larger magnitude than, but still comparable to, that of the drag-dipole one. Comparison of the numerical results with and without mean flow effects on the acoustic wave emphasizes the effects of the sheared background flows around the cylinders on the propagating acoustic waves, which is not generally considered by the classic acoustic analogy methods. Through the comparison of the results using the immersed surface dipole models with those using point sources, it is demonstrated that the current methods can allow for the complex interactions between the acoustic wave and the solid wall and the effects of the mean flow on the acoustic waves.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.584-590
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• 1994

A theoretical model has been developed to analyze the jet-edge interaction and the sound radiation. The edge responding to the sinuous impinging jet is regarded as an array of dipoles and their strength is determined by the boundary condition on the edge surface. The surface pressure distribution and the edgeforce are estimated using these dipoles. Then the pressure amplitude and directivity of the sound field is obtained by summing the radiating sounds from the dipole sources. It is found that the effective source is located a little distance downstream from the edge tip. And the directivity of the sound radiation is cardioid pattern near the edge but dipole pattern far from the edge. The theoretical model is confirmed by comparing the theoretical prediction of the edgeforce and sound pressure level with available experimental data.

• 전기학회논문지P
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• 제60권2호
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• pp.53-55
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• 2011

The printed wide band monopole antenna having characteristics of dipole by modified coplanar wave guide(CPW) ground plane is presented. We are called a slot-arm printed monopole antenna and investigated the effect of the surface currents of the radiator on ground plane. The proposed antenna is treated as two asymmetric dipoles with the included angle of $90^{\circ}$ degrees which lie along Z-direction symmetrically. It is observed that the effect of the surface currents on the radiation patterns is similar to that of the corresponding dipole. The length and width of the ground plane correspond the radius and length of the dipole respectively. This approach is also valid to general printed monopole antennas. The simulation impedance bandwidth of the proposed antenna the range of 2.4 to 4.6 [GHz] for a voltage stand wave ratio (VSWR)${\leq}$2 and got pick gain of 6 [dBi]. So the proposed antenna is satisfied the requirement of the industry science medical (ISM) band operation.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.31-41
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• 1997

본 논문에서는 물분사추진기의 성능해석을 위하여 포텐셜을 기저로 한 패널법을 정립하였다. 문제를 수치적으로 표현하기 위하여 임펠러와 고정날개의 날개표면, 그리고 허브와 덕트표변에 법선 다이폴과 쏘오스를 분포하였으며 임펠러와 고정날개에서 방출되는 후연반류면에는 법선다이폴을 분포하였다. 경계면 닫힘조건을 만족하기 위하여 덕트의 입구면과 출구면에는 다이폴과 쏘오스를 분포하였으며, 운동학적 경계조건을 만족하기 위하여 경계면에서의 법선방향의 속도가 영이라는 비침투 조건을 사용하였다. 입구면에서의 전유량이 주어지면 연속방정식을 만족하도록 출구면에서의 쏘오스의 세기가 결정된다. 물체표면을 사각형외 패널로 이산화 하였으며, 적분방정식에 경계조건을 적용함으로써 주어진 형상에 대하여 유일한 해를 구할 수 있다. 체계적인 수치시험을 통하여 본 연구에서 개발한 수치해석방법이 안정적임을 확인하였고 프로그램의 검증을 위하여 물분사 추진기와 유사한 축류송풍기의 형상에 대하여 수치검증을 하였다. 또한, 실제적인 적용을 위하여 선박해양공학센터(KRISO)에서 실험한 물분사추진장치의 실험결과와 비교, 도시 하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.883-892
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• 2005

본 논문에서는 T자형의 방사체를 가지는 초광대역 평면형 모노폴 안테나를 제안하고, 방사체와 그라운드 표면에 흐르는 전류 분포를 분석하였다. 측정된 임피던스 대역폭은 VSWR 2 미만 기준으로 3.1${\~}$11 GHz이고, 이는 UWB 대역을 만족한다. 제안된 안테나의 주파수에 따른 표면 전류 분포를 분석하여 제안된 안테나는 두개의 90도 굽은 비대칭적인 다이폴이 대칭으로 놓여 있는 안테나로 동작함을 설명하였다. 이 안테나의 표면 전류 분포가 방사 패턴에 영향을 미치는 양상이 다이폴의 경우와 유사하며, 그라운드 평면의 길이와 너비는 다이폴의 굵기와 길이에 해당한다. 이러한 해석이 다른 일반적인 평면형 모노폴 안테나에도 적용 가능함을 보였다. 끝으로 그라운드 평면의 모서리를 테이퍼링을 하여 공진 주파수를 낮추는 예과 방사체에 역 U자 슬랏을 추가하여 특정 대역을 저지하는 예를 제시하고 이를 표면 전류를 이용하여 설명하였다.

• 대한조선학회지
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• 제26권4호
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• pp.27-34
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• 1989

부분 캐비티가 발생한 2차원 수중익 문제를 해결하기 위하여 포텐시얼을 기저로 한 양력판 이론이 정식화 되었다. 본 이론은 수중익 표면에 다이폴과 쏘오스를 분포함으로써 각각 양력 및 캐비티 문제를 표현하고 있다. 날개표면의 접수부에서의 운동학적 경계조건은 날개의 내부유동에서의 전체 포텐시얼이 영이 된다는 대등한 조건으로 만족되었다. 캐비티 표면에서의 역학적 경계조건은 압력이 일정하다는 즉 속도가 일정하다는 조건을 거쳐 포텐시얼이 선형적으로 변한다는 조건으로 대치되었으며, 운동학적 조건은 특이함수의 세기가 결정된 후에 적분에 의하여 캐비티의 형상을 구하는데에 사용되었다. 따라서 Green 정리를 사용하면, 속도를 기저로 하는 통상적인 정식화가 아닌, 포텐시얼을 기저로 한 경계치 문제가 완성된다. 또한 수중익의 정확한 표면에 특이함수를 분포함으로써, 날개두께가 영인 수중익 신경 이론에 비하여, 날개표면에서의 압력분포의 정도를(특히 날개 앞날부근에서) 향상시켰다. 본 이론에서는 캐비티 길이를 가정하고 이에 대응하는 캐비티의 모양과 캐비테이션수를 계산하였다. 계산정도의 향상을 위하여 약 5회정도의 반복계산이 필요하지만 공학적 목적을 위해서는 2회의 반복계산이 충분함을 보였다.

• 대한조선학회지
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• 제27권4호
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• pp.15-26
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• 1990

본 연구는 표면 양력관 이론을 이용하여 초월 공동이 발생한 2차원 날개의 유동해석을 위한 제반 경계 조건을 검증하고 공동 뒷부분의 모형을 비교 검토한다. 해석해가 존재하는 2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 현상을 수치적으로 해석하여 그 결과를 해석해와 비교함으로써 표면 양력판 이론에 의한 프로펠러 공동 문제 해석의 가능성을 입증하였다. 특히, 공동 뒷부분의 비 선형 닫힘 모형, 타원형 닫힘 모형, 그리고 선형 닫힘 조건을 서로 비교 분석함으로써 공동 문제 해결에서 가장 중요한 공동 닫힘 조건의 영향을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.21-32
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• 1992

자유 수면하를 영각을 가지고 일정 속도로 전진하는 3차원 물체가 만드는 자유 표면 흐름에 대한 수치해를 보인다. 해를 구하기 위해 물체 표면에 Havelock 쏘오스와 법선 다이폴을, Wake 면에는 Havelock 법선 다이폴을 분포시키는 교란 속도 포텐시얼을 기저로 한 패널법을 이용하였다. Trailing Edge의 윗면과 아랫면의 압력 등가 조건을 정확히 만족시키기 위해 반복 기법을 이용한 압력 Kutta 조건을 사용하였다. 무한 유체 영역에 놓인 Ellipsoid와 사각 Wing에 대해 계산 프로그램을 검증한 후 자유 수면하에 잠수하여 전진하는 Spheroid와 스트럿에 대한 문제를 다루었다. 본 연구에서 채택한 Panel Method는 자유 표면 효과, 3차원 물체의 형상을 고려하여 물체에 작용하는 동유체력을 비교적 정확하게 예측하였으며 특히 Wake 형상은 동유체력 계산에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.173-178
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• 2007

Time-lapse electrical resistivity measurements have been made in a scale model experiment for geological $CO_2$ sequestration in aquifer. Three types of $CO_2$ injection are tested in a water tank filled with glass beads. These are $CO_2$ dissolved into filtered tap water, $CO_2$ gas, and mineral oil. The mineral oil is a substitute for liquid phase of supercritical $CO_2$. For reconstructing three-dimensional resistivity images, we measure potential differences at 32 potential dipoles on the top surface of the tank due to two current dipoles on the front and back sides. The resultant resistivity images clearly show the movement of injected $CO_2$ in aquifer.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권6호
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• pp.799-808
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• 2014

The mechanism of optical interaction of two nanoholes, milled in an opaque gold film, by means of surface plasmon polariton (SPP) propagation is investigated. The interaction depends on the polarization direction of the incident light when the nanohole pair is illuminated through uniform single antenna excitations. It is shown that by illuminating one of the nanoholes, under single antenna excitation, the other nanohole can be excited indirectly via propagated SPPs from the excited nanohole. In addition, it is found that the spectrum of electromagnetic power above the surface of the metallic film at an arbitrary point along the axis of the nanohole pair presents two resonant peaks. These peaks are due to the optical interaction between nanoholes, where the short- and long-wavelength peaks can be assigned to in-phase and antiphase interactions of magnetic dipoles relative to each nanohole, respectively. The magnetic coupled dipole approximation (MCDA) method confirms the simulation results.