• 한국전산유체공학회지
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• 제15권2호
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• pp.14-20
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• 2010

Shock-focusing concave reflectors can have parabolic, circular or elliptic cross-sections. They produce effectively a very high pressure at the focusing point. In the past, many optical images have been obtained on shock focusing via experiments. Measurement of field variables is, however, difficult in the experiment. Using the wave propagation algorithm and the Cartesian embedded boundary method, we have successfully obtained numerical Schlieren images that appear very much like the experimental results. In addition, we obtained the detailed field variables such as pressure, velocity, density and vorticity in the unsteady domain. The present numerical results have made it possible to understand the shock focusing phenomenon in more detail than before.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.612-623
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• 1994

Shock-wave focusing from a two-dimensional parabolic reflector was simulated using an explicit finite volume upwind TVD scheme. Computations were performed for three different incident shock speeds of $M_s$ = 1.1, 1.2 and 1.3, corresponding to the relatively weak, intermediate, and strong shock waves, respectively. Numerical solutions nicely resolved all the waves evolving through the focusing process. As the incident shock strength increase, a transition was observed in the shock-fronts geometry that was caused by the change in the reflection type of converging shock fronts on the axis of symmetry, from regular-type to Mach-type reflection. The computed maximum on-axis pressure amplification and the trajectories of three-wave intersections showed good agreement with experimental results. The strong nonlinear effect near the focal region which determines the shock-fronts geometries at and behind the focus and at the same time confines the pressure amplification at the focus was clearly revealed from the present numerical simulation.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-251
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• 2002

합성 싱크 음장은 선형지연을 가지는 펄스 평면파를 송신한다. 송신집속은 각각 다른 시간에 송신된 진행방향이 다른 평면파들에 대한 수신신호를 모두 저장하고 있다가 합성집속 방법을 이용한다 이러한 송신 집속 방법은 송신시 전체의 소자를 동시에 사용함으로 높은 SNR을 얻을수 있고. 양방향 동적집속이 가능하다. 본 논문에서는 합성싱크음장 집속방법을 구현하기위한 문제점을 고찰하고, 5MHz의 선형변환기를 이용한 초음파 영상진단기에서 펜텀과 인체의 영상에 대하여 합성싱크음장 집속방법을 실험으로 검증하였다 펜텀 영상의 경우 기존의 방법에 비하여 더 좋은 해상도로 더 깊이 영상화 할 수 있었다. 인체 영상의 경우 인체의 움직임과 위상수차(phase aberration) 등으로 인한 효과로 해상도는 떨어지지만. 기존의 집속방법에 대하여 5배 이상의 frame 율의 속도로 영상을 얻어도 기존의 방법과 비슷한 해상도를 얻을 수 있었다

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.170-175
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• 2009

Shock focusing is related with explosive release of shock wave energy on a narrow spot in a short duration of time triggering a spontaneous high pressure near the focal point. It is well known that reflection of planar incident shock wave from the metallic concave mirror such as ellipsoidal, paraboloidal or hemispherical cavities will focus on a focal point. We intend to improve the computational results using a wave propagation algorithm and to resolve the mushroom-like structure. For computation of the concave cavity flow, it is not easy to use a single-block mesh because of the many singular points in geometry and coordinates. We have employed a uniform Cartesian-grid method for the wave propagation algorithm.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권3호
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• pp.181-187
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• 2006

선형파 이론에 의한 파랑스펙트럼 분포에 의해서는 30m 크기의 파랑은 현실적으로 거의 발생 불가능하다고 인식되어 왔다. 그러나 최근의 위성 영상을 이용한 조사에 의해 3주간의 기간 동안 25m 이상의 거대파가 10개 이상 관측됨에 따라 실해역에서 빈번히 마주칠 수 있는 현상임이 입증되었으며 이에 따라 지금까지 원인 불명으로 치부되어 왔던 많은 해양 재난이 거대파에 의해 발생했던 것으로 추정되고 있다. 거대파의 발생 원인으로는 파군 형성과 관련한 파고분포 특성의 변화, 전파하는 파군의 비선형 공명간섭 등이 제기되고 있으나, 그 출현의 복잡성과 자료의 부족 등으로 아직 명확하게 해명되지 못하고 있다. 본 연구에서는 실해역에서 발생하는 거대파의 실태 및 선형 및 비선형 파랑집중 이론에 근거한 거대파 발생 기구를 고찰하였으며, 비선형 파랑전파를 모사할 수 있는 수치모형을 개발하여 비선형 파랑 집중에 의한 거대 파랑의 형성을 모사하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권3호
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• pp.227-233
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• 2011

The ultrasonic guided wave phased array using magnetostrictive patch transducers is proposed. The magnetostrictive transducer has received much attention because it is cost-effective and capable to generate ultrasonic waves with a simple configuration. However, it has not been used for ultrasonic guided wave phased array applications until now. In this paper, we propose a magnetostrictive transducer based phased array system consisting of a multi-channel function generator, power amplifiers and Lamb wave magnetostrictive transducers. To check the performance of the ultrasonic guided wave phased array, several Lamb wave focusing experiments were carried out in an aluminum plate. The results demonstrated the capability of the developed array to focus the Lamb waves at specific target points.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.87-94
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• 2005

최근 램파를 비파괴검사에 이용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도, 레이저에 의해 집속형 램파를 발생시키는 방법은 비접촉식 검사의 장점과 함께 높은 공간분해능을 기대할 수 있다 이 방법에서 레이저는 원호배열슬릿을 통하여 판재 표면에 조사되는데, 발생된 램파의 에너지가 원호배열의 초점에 집속되는 효과를 갖게 된다. 이 때 공간분해능의 향상은 램파의 집속도를 높임으로써 가능하다. 본 논문에서는 높은 집속도의 램파를 발생시키도록 원호형 슬릿을 설계하기 위해 슬릿의 형상인자와 램파의 집속도 사이의 관계를 분석하였다. 그 결과, 레이저조사반경과 원호각, 원호수를 증가시키거나 원호반경과 파장을 감소시킴으로써 집속도를 높일 수 있다는 것을 알 수 있었으며, 본 연구의 결과는 적절한 원호형 슬릿의 설계기준으로 활용될 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제4권3호
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• pp.35-43
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• 1999

In this study, the shock wave focusing of an elliptic reflector is numerically simulated by solving the Euler equations. The numerical method is the second order upwind TVD scheme with a finite volume discretization. For the verification of the present method, we simulate the moving shock wave passing through a two-dimensional corner. The computed isopycnics are compared with the earlier experiment. Numerical results of the elliptic reflectors show that the density and pressure at the focusing point increase linearly as the aspect ratio of the reflector becomes deep. On the other hand, the gas dynamic focal length decreased with the increase of the reflector aspect ratio.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권4호
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• pp.321-330
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• 2001

In this paper, we propose a new synthetic aperture focusing scheme for improving the lateral resolution which is one of the most important factors determining the quality of ultrasound imaging. The proposed scheme enables full round-trip dynamic focusing with approximately limited property. This properties are obtained through transmitting plane waves of which the traveling angle varies with the receive subaperture position, as opposed to stepping the spherical wave source across an array in other synthetic aperture focusing schemes, and employing dynamic focusing in receive. In this paper, the properties of the proposed scheme is analyzed in which a hypothetical infinite line source is used to transmit the plane waves and verified through computer simulation results. Also, we show that the proposed scheme is realizable with an array transducer with a finite aperture size. In summary, it is shown through comparison between the field contours of the proposed scheme and the conventional scheme that the proposed scheme can improve greatly the lateral resolution of ultrasound imaging.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.135-140
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• 2006

Numerical computations are made to predict wave loads on a vertical cylinder in an extreme wave. To generate the extreme wave, a frequency-focused unidirectional wave is adopted in three-dimensional numerical wave tank. The mathematical formulation is wide in the scope of the potential theory with fully nonlinear free surface conditions. As a numerical method, finite element method based on variational principle is applied. Comparisons between the present numerical results and the previous computation data. show a good agreement.