• 한국전자파학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1218-1224
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• 2000

본 논문에서는 half-height W/C(Waveguide)를 이용하여 Ka-band 대역의 위성통신용 전력합성기를 설계하였다. 낮은 삽입 손실과 포트간 아이솔레션 특성이 좋은 방향성 겨랗ㅂ기를 위성 통신용 전력합성기로서 채택하였다. half-height W/C를 이용하여 설계된 전력합성기는 full-height W/G를 사용하여 설계된 전력삽성기에 비하여 작은 부피와 무게를 가지기 때문에 크기와 무게면에서 많은 이점을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 FDTD(Finite-Difference Time-Domain)를 이용하여 half-height W/G 전력 합성기를 분석하고 설계 하였으며 full-height W/G로 구성된 전력 증폭기와 성능을 비교하였다. 또한 최적의 차수로 설계된 half-height 전력합성기를 제작하여 측정하였다. 설계된 half-height 전력합성기는 Ka-band 위성 통신용 대역(20.255~21.255 GHz)에서 삽입손실 0.3dB 이하, 반사손실 20 dB 이상, 포트간 분리도 20 dB 이상, 출력 포트간 위상차가 5$^{\circ}$ 이내의 특성을 만족하도록 설계되었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.188-193
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• 1999

지하 대수층에서의 오염물질 이동현상은 지하수 유동에 좌우되며 이를 지배하는 수리지질 파라미터의 결정과 그에 따른 지하수 모델링은 지하수 복원사업에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 실험실 규모의 자유면 대수층에서 획득된 투수계수와 비산출량을 이용하여 다양한 경계조건하에서 지하수 흐름에 대한 민감도 분석을 수행하므로써, 최적의 수리상수를 결정하고 지하수 유동 특성을 파악하는데 있다. 연구결과 모사된 수위저하는 경제조건과 무관하게 관측된 수위저하보다 적게 나타났으며. 투수계수가 비산출율보다 지하수 흐름에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 물수지 분석결과 양수시험시 관측정에서 측정된 수위저하는 평형수위나 모사 수위저하보다 크게 나타났으며, 이는 대수층과 우물에서의 수위가 상이함을 지시한다. 이러한 수위의 상이성은 시간영역 광전자파 분석기에 의한 지하수면과 모세관대에서의 수분함량을 관측함으로써 규명되었으며 이는 지하수면 하강시 중력배수의 지연성에 기인하는 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.19-33
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• 2008

구조물에 고유한 진동수,모드형태 및 감쇠비 등과 같은 동적성능치를 추출하기 위하여 25층 및 42층 건물에 대하여 자연진동에 의한 동적계측실험을 수행하였다. 고려된 건물은 주요 횡하중 지지기구로서 코아벽체 혹은 전단벽체가 추가된 철근콘크리트건물이며, 입면 혹은 평면상으로 골조가 혼합된 구조형식을 나타낸다. 특히, 25층 건물은 측면에 위치한 코아벽체 이외에 상부로부터 내려오는 전단벽 구조가 4층 바닥이하에서 골조형식으로 전환되는 복잡한 구조이다. 이와 같은 이유 및 건물 주방향의 유사한 강성배치로 매우 근접하고 혼합된 모드형태가 예상되어 시스템판별 시 어려움이 예상된다. 현재까지 개발된 다양한 시스템판별법을 대상건물의 자연진동 실측기록에 적용하여 모달계수를 유도하였으며, 그 결과를 비교 분석하였다. 3개의 주파수영역 및 4개의 시간영역에 근거한 응답의존 시스템판별법이 고려되었다. 서로 다른 시스템판별법에 의하여 추출된 고유진동수 및 감쇠비는 대체로 상당한 일치를 보였으나, 모드형태는 사용된 방법에 따라 정도가 다르게 불일치를 나타냈다. 실험으로부터 추출한 성능치와 초기 유한요소해석 값을 비교해 본 결과 대상건물 모두 적어도 저차 3개의 고유진동수에서 2배 정도의 차이를 나타냈다. 실험과 해석결과의 일치를 위하여 몇몇 수동모델향상이 시도되었으며, 허용할 만한 결과를 획득하였다. 사용된 시스템판별법에 대하여 각자의 장, 단점에 대하여 기술하였으며, 본 연구와 같은 실제 대형구조물에 대하여 자동모델향상기법을 적용할 시 예상되는 문제점에 대하여 토의하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제19권2호
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• pp.181-194
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• 2017

In order to investigate the interface debonding defects detection mechanism between steel tube and concrete core of concrete-filled steel tubes (CFSTs), multi-physical fields coupling finite element models constituted of a surface mounted Piezoceramic Lead Zirconate Titanate (PZT) actuator, an embedded PZT sensor and a circular cross section of CFST column are established. The stress wave initiation and propagation induced by the PZT actuator under sinusoidal and sweep frequency excitations are simulated with a two dimensional (2D) plain strain analysis and the difference of stress wave fields close to the interface debonding defect and within the cross section of the CFST members without and with debonding defects are compared in time domain. The linearity and stability of the embedded PZT response under sinusoidal signals with different frequencies and amplitudes are validated. The relationship between the amplitudes of stress wave and the measurement distances in a healthy CFST cross section is also studied. Meanwhile, the responses of PZT sensor under both sinusoidal and sweep frequency excitations are compared and the influence of debonding defect depth and length on the output voltage is also illustrated. The results show the output voltage signal amplitude and head wave arriving time are affected significantly by debonding defects. Moreover, the measurement of PZT sensor is sensitive to the initiation of interface debonding defects. Furthermore, wavelet packet analysis on the voltage signal under sweep frequency excitations is carried out and a normalized wavelet packet energy index (NWPEI) is defined to identify the interfacial debonding. The value of NWPEI attenuates with the increase in the dimension of debonding defects. The results help understand the debonding defects detection mechanism for circular CFST members with PZT technique.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.1-12
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• 1996

본 논문에서는 갑판침입수의 유동특성을 단순화된 2차원 모델을 이용하여 고찰하였다. 기본방정식으로 천수파 모델에 기초한 보존형의 비선형 쌍곡선방정식이 도출되었고, 이를 계산하기 위한 시간영역 수치해법으로 predictor-corrector법과 2종 상류차분법을 채용한 유한차분법을 개발 적용하였다. 보아를 수반하는 몇가지 단순한 경우들에 대한 계산결과를 해석해와 비교하였으며, 본 수치해법이 갑판침입수의 유동해석에 유용한 방법임을 보였다. 갑판침입수의 유동 시뮬레이션 에들에서, 갑판침입수는 확산파의 형태로 감판상에 유입되며 갑판상의 구조물에 부딪힌 후 보아형태로 발달해 감이 보여지고 있다. 또한, 침입수 유동에 영향을 줄 수 있는 중요요소로서 갑판의 기울기, 상방향 가속도등이 다루어 졌고, 이들이 갑판 침입수의 유동에 상당한 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.19-27
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• 2012

In railway tunnel environment, the reliability of a high-data-rate and real-time train-to-wayside communication should be maintained especially when high-speed train moves along the track. In China and Europe, the communication frequency around 900 MHz is widely used for railway applications. At this carrier frequency band, both of the solutions based on continuously laid leaky coaxial cable (LCX) and discretely installed base-station antennas (BSAs), are applied in tunnel radio coverage. Many available works have concentrated on the radio-wave propagation in tunnels by different kinds of prediction models. Most of them solve this problem as natural propagation in a relatively large hollow waveguide, by neglecting the transmitting/receiving (Tx/Rx) components. However, within such confined areas like railway tunnels especially loaded with train, the complex communication environment becomes an important factor that would affect the quality of the signal transmission. This paper will apply a full-wave numerical method to this case, for considering the BSA or LCX, train antennas and their interacted environments, such as the locomotive body, overhead line for power supply, locomotive pantograph, steel rails, ballastless track, tunnel walls, etc.. Involving finite-difference time-domain (FDTD) method and uni-axial anisotropic perfectly matched layer (UPML) technique, the entire wireless RF downlinks of BSA and LCX to tunnel space to train antenna are precisely modeled (so-called integrative modeling technique, IMT). When exciting the BSA and LCX separately, the field distributions of some cross-sections in a rectangular tunnel are presented. It can be found that the influence of the locomotive body and other tunnel environments is very significant. The field coverage on the locomotive roof plane where the train antennas mounted, seems more homogenous when the side-laying position of the BSA or LCX is much higher. Also, much smoother field coverage solution is achieved by choosing LCX for its characteristic of more homogenous electromagnetic wave radiation.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1095-1103
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• 1999

현재 helix와 monopole로 구성되는 안테나를 갖는 수납형 전화기(retractble phone)가 셀룰라 이동통신에서 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 안테나의 monopole의 길이가 약 $\lambda$/4이므로, 강한 복사 전기장이 전화기를 사용하는 인체 두부의 외이 주변에 주로 분포한다. 이러한 전기장 분포는 두부 내에 매우 높은 국부 SAR(specific abs$\alpha$ption rate)을 야기한다. 본 논문은 이동통신단말기의 안테나 배치가 반대인 전화기 형상에 대한 두부 내 전자파 흡수율을 기존의 단말기 형상의 것과 비교, 고찰한다. 이것은 단말기 옴체의 상부가 아닌 바닥 에 안테나를 배치하는 것이다. 인체와 단말기 모델을 포함하는 계산 공간의 시간-평균 전자기장 분포를 얻기 위해 시간영역 유한차분( FDTD) 기법을 사용하였다. 그리고 SAR 분포와 국부 SAR 값이 시간-명균 전기장 분포로부터 계산되었다. 실제 상황을 고려하기 위해 해부학적 인체 두부 모델과 근사된 사용자 손이 고려되었 다. 분석된 데이터는 안테나의 이 같은 배치가 인체 두부 내에 국부 SAR을 상당히 감소시킴을 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2008

실제 매질에서 전파하는 파의 거동을 묘사하기 위하여 탄성파 모델링을 수행한다. 일반적으로 실제매질은 반무한 매질이나 컴퓨터를 이용한 수치모델링에서 반무한 매질을 표현하기는 쉽지 않다. 따라서, 유한한 크기의 모형을 가정하며, 이 경우 모형의 좌우 및 하부 경계는 가상의 경계이므로 이로부터 반사되는 인위적인 반사파들은 적절한 경계조건을 도입하여 제거되어야 한다. 최근 들어 등방성 매질 뿐 아니라 이방성 매질에 대한 연구가 증가하면서 이방성 매질에서의 경계를 적절히 표현해 줄 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 등방성 매질의 탄성파 모델링에서 가장 많이 이용되는 스펀지 경계조건, Clayton과 Engquist가 제안한 흡수경계조건, Higdon의 흡수경계조건 세 방법을 이방성 매질에 적용할 수 있도록 변형한 후 다양한 포아송의 비를 갖는 모형에 적용함으로써 세 경계조건의 특성을 분석해 보았다. Clayton과 Engquist의 흡수경계조건은 등방성 매질에서 포아송의 비가 클 때 불안정한 모습을 보이는데, 이방성 매질에서도 역시 같은 결과를 보여주었다. 스펀지 경계조건은 등방성 매질과 이방성 매질에서 매우 좋은 결과를 보여주었지만, 컴퓨터 메모리나 계산시간을 고려하였을 때 비효율적이다. 이에 반해 Higdon이 제안한 경계조건은 필요로 하는 컴퓨터 메모리와 계산시간이 적을 뿐 아니라 큰 각도로 입사되는 파에 의해 발생하는 반사파까지 효과적으로 제거하였다. 따라서 포아송의 비가 비교적 크게 나타나는 이방성 매질에서는 계산상의 효율성 등을 고려할 때 Higdon의 흡수경계조건이 적합할 것으로 생각된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1124-1131
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• 2011

본 논문에서는 MT(Microwave Tomography)를 사용한 유방암 진단용 영상 재구성 알고리즘에 관하여 연구하였다. 사용된 유방암 진단용 시스템은 16개의 송수신 안테나로 구성되어 있으며, 신호 파형은 900 MHz 정현파를 사용하였다. 2차원 역산란 문제를 풀기 위하여 포워드 계산 방법으로 2차원 시간 영역 유한 차분법과 최척화 알고리즘으로 LMA(Levenberg-Marquardt Algorithm)를 이용하였다. 실제 유방암 환자의 MRI(Magnetic Resonance Imaging)로부터 얻은 수치 팬텀을 활용하여 영상 복원을 한 결과 유방암의 위치를 정확히 탐지함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1116-1123
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• 2011

본 논문은 WBAN 시스템을 위한 인체에서의 전파의 전파 특성을 분석하였으며, WBAN에 활용되는 MICS 주파수와 ISM 주파수 대역에서 적용될 수 있는 인체 내의 경로 손실을 모델을 제안했다. 인체 조직은 복잡한 장기로 구성되어 있으며, 인체 내부에 프로브 삽입하여 측정하는데 어려움이 따른다. 따라서 실제 인체를 기반으로 한 수치 팬텀을 활용하여 전자파 수치 해석을 이용하여 모델링했다. 수치 해석으로는 시간 영역 유한 차분법에 기반을 둔 상용 소프트웨어인 렘콤사의 XFDTD 6.5를 이용하였고, 인체 전신 모델은 ETRI의 한국인 성인남성 표준 모델을 사용하였다. 제안된 채널 모델식은 WBAN 시스템의 개발에 많은 도움이 될 것이다.