• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2008년도 정기 학술대회
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• pp.391-396
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• 2008

A level set based topological shape optimization using extended B-spline basis functions is developed for steady state heat conduction problems. The only inside of complicated domain is identified by the level set functions and taken into account in computation. The solution of Hamilton-Jacobi equation leads to an optimal shape according to the normal velocity field determined from the sensitivity analysis, minimizing a thermal compliance while satisfying a volume constraint. To obtain exact shape sensitivity, the precise normal and curvature of geometry need to be determined using the level set and B-spline basis functions. The nucleation of holes is possible whenever and wherever necessary during the optimization using a topological derivative concept.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.284-290
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• 2016

최근 과학의 발전으로 인해 여러 장소에서 전자기기의 활용도가 높아졌기 때문에 예기치 못한 전자기파로 인한 오작동과 하드웨어와 소프트웨어의 치명적인 손상을 확인할 수 있는 안전 기술들이 요구되었다. 기존의 전자 제품뿐만 아니라 소형화 전자기기들이 복잡도가 높은 대형구조물 안에 비치가 되면서 그에 대한 전자파 영향을 맥스웰 방정식(Maxwell Equation)으로 모두 해석하기에는 여러 한계점을 갖고 있다. 본 논문에서는 대형 구조물에서의 복잡한 전자파 해석을 위해 확률론에 바탕을 둔 PWB(PoWer Balance) Method와 위상학적 모델링을 적용하여 내부의 전파 영향을 해석하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.9-16
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• 2014

레벨셋 기법과 위상민감도를 이용하여 선형 탄성 구조물에 대하여, 초기 설계형상에 의존성이 없는 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 레벨셋 기법에서는 복잡한 위상 형상변화를 쉽게 다루기 위해 초기 영역은 고정한 채 레벨셋 함수로 표현되는 암시적 이동경계로 경계를 표현한다. 해밀턴-자코비(H-J) 방정식과 수치적으로 강건한 기법인 'up-wind scheme'은 컴플라이언스 목적함수를 최소화시키고 허용체적 제약조건을 만족시키면서, 초기 암시적 경계를 법선 속도장에 따라 최적의 형상으로 이끌어 낸다. 점근적인 정규화 개념에 근거하여, 구멍의 반지름을 0으로 접근시켜 형상 미분의 극한을 취한 위상민감도를 고려하였다. 최적조건으로부터 유도된 라그란지안의 감소 방향을 이용하여 H-J 방정식을 갱신하기 위한 속도장을 결정하였다. 개발한 방법에서는 위상민감도로부터 얻어지는 지표를 이용하여 구멍을 언제든지 어디에서나 생성가능하기 때문에 초기 구멍이 최적 형상을 얻기 위해 요구되지 않는다는 사실을 확인하였다. 또한 효율적인 최적화 과정을 위해서는 구멍 생성을 위한 조정변수의 적절한 선택이 중요함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.47-51
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• 1974

목론문은 회로망해석의 첫 과정으로 필요로 하는 주어진 회로의 수본과 보목을 구체적으로 생성하는 위상수학적방법을 연구하려고 노력했고 또한 다른 방법들과의 효률을 비교한 예를 제시했다. 이 결과는 다른 어떤 방법들보다 더욱 효률적이고 전기회로망의 위상수학적 해석에 있어서 근본적인 역할를 할 것으로 믿는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.919-929
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• 2014

최근 전자기기의 활용도가 높아짐에 따라 전자기파에 대한 안정성이 요구되었다. 소형화 전자기기 및 다양한 전자부품들은 맥스웰 방정식 (Maxwell Equation)으로 해석되었으나, 복잡도가 높은 대형 구조물에 대한 전자기파 안정성이 요구되는 현시점에 맥스웰 방정식은 여러 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형 구조물을 확률론과 위상학적 모델링을 연동하여 해석하고자 한다. 특히, 확률론을 바탕으로 한 해석 방법인 PWB(Power Balance) Method와 BLT(Baum-Liu-Tesch) 방정식을 연동하여 대형 구조물의 주파수 응답을 풀이할 경우, 해석시간이 상당히 줄어드는 장점이 있다. 본 논문에서는 복잡한 대형구조물의 예로 이중 공진구조 내부에 PCB가 존재하는 경우를 고려해 보았다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제27권4호
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• pp.324-341
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• 2023

Topological data analysis (TDA) is a data analysis technique, recently developed, that investigates the overall shape of a given dataset. The mapper algorithm is a TDA method that considers the connectivity of the given data and converts the data into a mapper graph. Compared to persistent homology, another popular TDA tool, that mainly focuses on the homological structure of the given data, the mapper algorithm is more of a visualization method that represents the given data as a graph in a lower dimension. As it visualizes the overall data connectivity, it could be used as a prediction method that visualizes the new input points on the mapper graph. The existing mapper packages such as Giotto-TDA, Gudhi and Kepler Mapper provide the descriptive mapper algorithm, that is, the final output of those packages is mainly the mapper graph. In this paper, we develop a simple predictive algorithm. That is, the proposed algorithm identifies the node information within the established mapper graph associated with the new emerging data point. By checking the feature of the detected nodes, such as the anomality of the identified nodes, we can determine the feature of the new input data point. As an example, we employ the fraud credit card transaction data and provide an example that shows how the developed algorithm can be used as a node prediction method.

• 전기학회논문지
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• 제58권10호
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• pp.1936-1941
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• 2009

This paper deals with a new methodology for topology optimization in which the topology of the design domain may change during the shape optimization process. To achieve this, the concept of the topological gradient is introduced to compute the sensitivity of an objective function when a small hole is drilled in the domain. Based on shape and topological sensitivity values, the shape and topology of the design domain may be simultaneously changed during design iterations if necessary. To verify the advantages and also to facilitate understanding of the method itself, two electrostatic design problems have been tested by using 2D finite element analysis: the first is the inverse problem of a simple dielectric model and the second is the rotor design of a MEMS actuator.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.241-248
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• 2008

민감도 해석은 구조 모델링 변수의 변화에 따른 역학적인 거동의 특성을 찾는 것을 목적으로 한다. 따라서 건물의 구조 진단과 보수 보강 분야에서 특히 중요한 설계 자료로서 활용되고 있다. 본 연구는 구조물의 위상학적 최적 모델링에서 중요하게 다루어지는 민감도 해석을 다양한 방법을 사용하여 공식화하였다. 감차법과 변분법을 적용하여 직접법과 수반법으로서 최종적인 해석적인 민감도 식들을 유도하였다. 구조 해석에 관한 간단한 수치예제를 통하여 유도된 민감도 식들의 해가 적절함을 수치적인 민감도 해석치와 비교하여 검증하였고, 최종적으로 이산화 민감도 해석에 의한 밀도분배법의 위상학적 최적 모델링을 수행하여 민감도 공식들을 위상 최적화 문제에서 정식화하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권1호
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• pp.17-25
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• 2023

Topological insulators (TIs) emerge as one of the most fascinating and amazing material in physics and electronics. TIs intrinsically possess both gapless conducting surface and insulating internal properties, instead of being only one property such as conducting, semiconducting, and insulating. The conducting surface state of TIs is the consequence of band inversion induced by strong spin-orbit coupling. Combined with broken inversion symmetry, the surface electronic band structure consists of spin helical Dirac cone, which allows spin of carriers governed by the direction of its momentum, and prohibits backscattering of the carriers. It is called by topological surface states (TSS). In this paper, we investigated the TIs materials and their unique properties and denoted the fabrication method of TIs such as deposition and exfoliation techniques. Since it is hard to observe the TSS, we introduced several specialized analysis tools such as angle-resolved photoemission spectroscopy, spin-momentum locking, and weak antilocalization. Finally, we reviewed the various fields to utilize the unique properties of TIs and summarized research trends of their applications.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.12-22
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• 2019

본 논문은 외부 전자기파에 의한 대형 건물 내부의 전자기파 해석을 보다 효율적으로 계산하기 위한 방법을 제시한다. 대형 건물에서의 전자기파 해석을 위해 위상학적 해석과 PWB 방법을 도입하였다. 기존 PWB 방법을 소개하고, PWB 방법의 성능을 보완하는 방법을 제시하고 적용하여 정확도를 높였다. 가상의 대형 구조물을 선정하고, 전자기파 입사환경을 설정하여 외부 전자기파에 의한 대형 건물 내부의 전자기파 해석을 진행하였다. 성능이 보안된 PWB 방법의 정확도를 검증하기 위해 상용 시뮬레이션 툴인 Wireless Insite를 사용하였다. 두 결과를 정확도, 시간, 메모리 관점에서 비교한 결과, 외부 전자기파에 의한 대형 구조물 내부의 전자기파 해석에 성능이 보완된 PWB 방법이 효율적인 방법임을 확인하였다.