• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.82-82
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• 2003

It is well known that electromagnetic (EM) waves are mode converted to electrostatic (ES) waves in inhomogeneous plasmas. We examine this issue in a three-dimensional multi-fluid numerical model. First, we derive a set of coupled linear wave equations when a one-dimensional inhomogeneous density profile is assumed in a cold and collisionless plasma. The massive ions are considered as fixed because we are interested in high frequency waves in plasmas. It is shown that the EM mode satisfies the 0th order modified Bessel equation near the resonant region where the frequency matches the local electron plasma frequency. It is expected that the EM waves are coupled and damped to the ES waves owing to the logarithmic singular behavior at such resonances. Second, we numerically test the same case in a 3-D multi-fluid model. An impulsive input is assumed to excite EM waves in the inhomogeneous 3-D box model. The wave spectra of electric and magnetic fields are presented and compared with the analytical results. Our results suggest that the EM energy is irreversibly converted into the ES energy wherever the resonant condition is satisfied. Finally we discuss how the mode conversion appears in both electric and magnetic fields by analyzing time histories of each component. We also compare our results with MHD wave coupling. It is numerically confirmed in this study that the coupling of EM and ES waves is similar to that of compressional and transverse MHD waves.

• 한국자기학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-6
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• 1994

본 연구에서는 초 연자성(ultra-soft magnetic) 비정질 박막에서 관찰되는 감쇄가 큰(overdamped) 고주파 자기특성의 원인을 이해함으로써 자기 스핀의 동적 자화거동을 확인하고자한다. 고주파에서의 자화율(susceptibility) 특성곡선에 대한 실험결과와 Gilbert의 운동방정식으로 부터의 계산 결과를 비교하여 초 연자성 박막의 겨우 $\alpha=20$ 정도의 큰 감쇄상수와 무시할 정도로 작은 $D_{x}{\approx}D_{y}{\approx}D_{z}{\approx}0$의 반자장 계수를 구하였다. 이 결과로 부터 불균일 박막의 자화율 특성곡선과 자기 스핀의 동적 자화거동을 설 명하기 위해 vortex 형상의 자화분포를 제안하였다. Vortex형 자화분포는 초 연자성 박막 내의 미세한 자성입자들에서의 안정된 스핀 분포로 형성되며, vortex의 불균일한 스핀운동은 스핀파로 부터의 에너지와 박막내 결함구조와의 상호작용에 의해 큰 감쇄를 갖는 것으로 설명되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권1호
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• pp.17-25
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• 1999

고해상의 지하 전기전도도 영상을 요하는 환경, 공학적인 적용을 위하여, 주파수영 역 전자탐사 자료를 이용한 주시 토모그래피를 수행하였다. 이를 위하여 우선 변환된 파동장을 파선급수(ray series)의 합으로 근사하여 자기장으로부터 직접 파동장의 초동을 구해낼 수 있는 방법을 제시하고 그 정확성 및 적용성을 검토하였다. 균질한 무한공간에서의 자기장을 이용한 발췌결과, 잡음이 없는 자료의 경우 주파수 2개를 사용하여도 아주 정확한 발췌가 이루어져 그 타당성이 입증되었으며, 기존의 파동장으로 직접변환하는 방법과 비교한 결과 더 적은 주파수 자료를 이용하여도 더 정확한 발췌가 이루어졌다. 층서구조 및 경사진 파쇄대 구조에 대하여 초동발췌 및 반복적 비선형 토모그래피를 적용하여 만족할만한 영상을 얻었다. 그러나 전기전도도의 비율이 큰 경우는 설정한 가정에 부합되지 않아 토모그래피 영상에서 전기비저항이 낮은 층이 확대되어 나타나는 결과를 보였다. 초동발췌를 위한 시간은 하나의 송, 수신 배열에 대하여 IBM PC로 10초 내외로, 현장에서 탐사를 수행하는 도중 실시간으로 발췌가 가능하다. 또한 토모그래피 역산을 위한 시간도 약 3분 이내로 전체 송, 수신 배열에 대한 측정이 끝남과 동시에 지하의 단면 영상을 확인할 수 있어 전자탐사 토모그래피의 현장 적용성을 한층 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.25-33
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• 2015

Following the previous works on the natural frequency of heaving circular cylinder, i.e. Lee and Lee (2013) and Kim and Lee (2013), an investigation of the same spirit on the 2-dimensional cylinder of Lewis form has been conducted. As before, the natural frequency is defined as that corresponding to the local maximum of the MCFR (Modulus of Complex Frequency Response), which is given by the equation of motion in the frequency domain analysis. Hydrodynamic coefficients were found by using the Ursell-Tasai method, and numerical results for them were obtained up to much higher frequencies than before, for which the method was known as numerically unstable in the past. For a wide range of H, the beam-draft ratio, and ${\sigma}$, the sectional area coefficient, including their practical ranges for a ship, results for the natural frequency were computed and presented in this work. Two approximate values for the natural frequency, one proposed by Lee (2008) and another one by the damped harmonic oscillator, were also compared with the current results, and for most cases it was observed that the current result is between the two values. Our numerical results showed that the values of the local maximum of MCFR as well as the natural frequencye increase as ${\sigma}$ increases while H decreases. At present, extension of the present finding to the 3-dimensional ship via the approximate theory like the strip method looks promising.