• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.416-422
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• 2019

본 논문은 절차적함수를 이용하여 실시간으로 3차원 구름을 모델링하고 렌더링하는 알고리즘을 제안한다. 구름 모델링은 절차적 노이즈 함수인 fbm(Fractional Brownian Motion)을 변형하여 사용하며, 이 값을 대기의 수증기 밀도 값으로 이용한다. 이 밀도 값은 파라미터로 주어진 3가지 구름의 형태를 위해 변형되며 렌더링단계의 입력 값으로 들어간다. 레이마칭(ray marching)기법을 이용한 렌더링 단계에서는 이 밀도 값을 이용하여 구름의 색상을 결정하며 이때 밀도에 따른 빛의 감소 및 산란현상은 물리적으로 계산된다. 대기모델로 렌더링 된 하늘 위에 제안한 알고리즘에 의해 구현된 구름들이 블랜딩되며, 이 때 바람의 방향에 따라 구름이 움직이도록 한다. 제안된 구름 생성 및 렌더링은 GLSL언어를 이용해서 GPU상에서 구현되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.1005-1011
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• 2011

본 논문에서는 일반적인 분산 매질의 전자기 과도 응답을 해석하기 위하여 헬름홀츠 방정식에 근거한 MODFDM(Marching-on-in-Degree Finite Difference Method) 기법을 제안한다. 라게르 함수의 특성을 이용하여 시간에 대한 미분항과 상승 적분(convolution integral)의 근사를 해석적으로 처리하였다. 본 기법의 기본적인 독창성은 전장과 전속 밀도, 유전율 등을 모두 라게르 함수로 전개한 다음, 갤러킨 시험 과정을 적용하여 시간 변수를 완전히 제거하였을 뿐만 아니라, 기존의 FDTD(Finite Difference Time-Domain) 방법과 달리 최종 계산식에 공간적인 유한 차분만을 적용하는데 있다. 일반적인 분산 매질의 해석에 적용 가능함을 보이기 위하여 대표적인 드바이, 드루드 및 로렌츠 분산 매질에 대한 전자기 과도 응답을 수치예로 보인다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.33-42
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• 2003

본 논문에서는 2차원 사각탱크내 비압축성, 비점성, 비회전 유동에 대한 비선형 슬로실 해석을 다룬다. 유체영역의 지배방정식으로 포텐셜 이론에 기반을 둔 라플라스 방정식을 사용한다. 대변형의 슬로싱 거동을 표현하기 위하여 베르누이 방정식으로부터 유도된 운동 및 동역학적 자유표면 경계조건을 적용한다. 이러한 비선형 슬로싱 문제는 9결점 요소를 사용한 유한요소법에 의하여 해석되어 진다. 경계조건에 대한 시간적분과 정확한 속도계산을 위하여 각각 예측자-수정자 기법 및 최소자승법을 도입하였다. 또한, 자유표면 추적에서 야기되는 안정성 문제는 시간변동에 대한 자유표면 위치를 직접 계산함으로써 확보할 수 있었다. 외부 조화가진에 대한 본 논문의 결과는 선형이론해 또는 참고문헌의 결과와 비교하여 매우 정확하고 안정적이었다. 프로그램 검증 후, 유체높이와 가진크기에 대한 슬로싱 응답특성을 분석하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.38-47
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• 1995

연안해역에서의 해수의 유동을 추정하기 위하여, $\sigma$ 좌표계를 이용한 3차원 해수유동 수치계산 기법을 개발하여, 이를 다양한 해저지형을 가진 정방형의 유체영역 및 인천항부근의 실해역에 적용한 바 있다. 수치해의 수렴성 및 안정성에 있어서 몇가지 제약이 뒤따랐던, 기존의 수치계산기법을 다음과 같은 몇가지 개선을 하여, 수치해의 수렴성 및 안정성을 도모하였다. (1) 개방경계조건으로서 무반사 경계조건을 도입하였다. (2) 시간의 전개에 있어서, 속도장과 수면변위의 추정시각을 교대로 취하였다. (3) 운동방정식중의 이류항의 공간차분을 중앙차분법에서 상류차분법으로 치환하였다. 그 결과, 유체영역내부의 질량 및 운동량보존의 향상이 얻어졌으며, 시간영역에서의 진동이 대부분 억제되었고, 수치해의 수렴성 및 계산정도 등에 있어서 괄목할 만한 향상이 얻어졌다. 또한, 개선된 3차원 해수유동 수치계산기법과 동경대학의 3차원 해수유동 수치계산기법 상호간의 유효성을 검증하기 위하여 공동연구를 수행하였다. 물리좌표계를 이용한 동경대학의 해수유동 추정결과와, $\sigma$ 좌표계를 이용한 울산대학교의 해수유동 추정결과를 비교한 결과, 일부 다소간의 차가 생기는 점을 제외하고는 대부분 상당한 일치를 보이는 유용한 결과를 얻었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제27권6호
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• pp.683-696
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• 2007

This article is concerned with the presentation of a time-domain BEM approach applied to the solution of the scalar wave equation for 2D problems. The basic idea is quite simple: the basic variables of the problem at time $t_n$ (potential and flux) are computed with the results related to the potential and to its time derivative at time $t_{n-1}$ playing the role of "initial conditions". This time-marching scheme needs the computation of the potential and its time derivative at all boundary nodes and internal points, as well as the entire discretization of the domain. The convolution integrals of the standard time-domain BEM formulation, however, are not computed; the matrices assembled, only at the initial time interval, are those related to the potential, flux and to the potential time derivative. Two examples are presented and discussed at the end of the article, in order to verify the accuracy and potentialities of the proposed formulation.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제6권2호
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• pp.84-96
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• 2005

Helical tip vortex is known as stable vortex structure, however the specific frequency component of far wake perturbation induces the vortex pairing in hover and axial flight. It is expected that the tip vortex pairing phenomena may happen in transition flight and very low advance ratio flight so that inflow may be most nonuniform in the low advance ratio flight. The objectives of this paper are that a tip-vortex instability during the transition from hover into very low advance ratio forward flight is numerically predicted to understand a physics by using a time-marching free-wake method. To achieve the objectives, numerical method is firstly validated in typical axial and forward flights cases. Present scheme with trim routine can predict airloads and inflow distribution of forward flight with good accuracy. Then, the transition flight condition is calculated. The rotor used in this wake calculation is a small-scale AH-1G model. By using a tip-vortex trajectory tracking method, the tip-vortex pairing process are clearly observed in transient flight($\mu$=0.03) and disappears at a slightly higher advance ratio($\mu$=0.05). According to the steady flight simulation at $\mu$=0.03, it is confirmed the tip-vortex pairing process is continued in the rear part of rotor disk and not occurs in the front part. Time averaged inflow in this case is predicted as smooth distribution.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제16권1_2호
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• pp.383-405
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• 2004

We study the incomprssible Navier Stokes equations for the flow inside contraction geometry. The governing equations are expressed in the vorticity-stream function formulations. A rectangular computational domain is arised by elliptic grid generation technique. The numerical solution is based on a technique of automatic numerical generation of acurvilinear coordinate system by transforming the governing equation into computational plane. The transformed equations are approximated using central differences and solved simultaneously by successive over relaxation iteration. The time dependent of the vorticity equation solved by using explicit marching procedure. We will apply the technique on several irregular-shapes.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.144-154
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• 1999

This paper describes the flow analysis of the automobile with crosswind effects of $15^{\circ},\;30^{\circ}\;and\;45^{\circ}$ of yaw angle. The governing equations of the 3-D unsteady incompressible Navier-Stokes equations are solved by the iterative time marching scheme. The Chimera grid technique has been applied to efficiently simulate the flow around the side-view mirror. The A- and C-pillar vortex and other flow phenomena around the ground vehicle are evidently shown.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제52권4호
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• pp.185-191
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• 2003

In this Paper, we propose an accurate and stable solution of the transient electromagnetic response from three-dimensional arbitrarily shaped conducting objects by using a time domain magnetic field integral equation. This method does not utilize the conventional marching-on in time (MOT) solution. Instead we solve the time domain integral equation by expressing the transient behavior of the induced current in terms of temporal expansion functions with decaying exponential functions and Laguerre·polynomials. Since these temporal expansion functions converge to zero as time progresses, the transient response of the induced current does not have a late time oscillation and converges to zero unconditionally. To show the validity of the proposed method, we solve a time domain magnetic field integral equation for three closed conducting objects and compare the results of Mie solution and the inverse discrete Fourier transform (IDFT) of the solution obtained in the frequency domain.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
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• pp.54-59
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• 2000

A numerical study of axisymmetric rocket main nozzle flow has been accomplished. The CSCM upwind flux difference splitting method with an iterative time marching scheme having second order accuracy in time and space has been used to simulate unsteady flow characteristics in an axisymmetric rocket main nozzle. Though the pressure vary at nozzle inlet with the lapse of time, Mach No. and the density were not changed significontly compared with the temperature. Specific heat ratio $\gamma$=1.134 predicted higher temperature at nozzle throat and exit and nondimensional thrust coefficients at exit than specific heat ratio $\gamma$=1.4 did.