• 자원환경지질
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• 제31권1호
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• pp.53-57
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• 1998

Transient electromagnetic (TEM) method is also affected by cultural and natural electromagnetic (EM) noises, since it uses part of the broadband ($10^{-2}$ to $10^5Hz$) spectrum. Especially, predominant EM noise which affects a moving transmitter-receiver TEM system is sensor motion-induced noise. This noise is caused by the sensor motion in the earth magnetic field. The technique for reducing the sensor motion-induced EM noise presented in this paper is based on Halverson stacking. This Halverson stacking is generally used in a time-domain induced polarisation (IP) system to reject DC offset and linear drift. According to spectrum analysis of the vertical component of sensor motion-induced noise, the frequency range affected by the motion of an EM sensor is less than about 700 Hz in this study. With the decrease of the frequency, the spectral power caused by the motion of a sensor increases. For example, at the frequency of 200 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-90dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$, and at the frequency of 100 Hz, the spectral power of the sensor motion-induced noise is $-70dBVrms^2$ while the spectral power of the EM noise measured with a fixed sensor on the ground is $-105dBVrms^2$. With applying Halverson stacking to an artificial noise transient generated by adding a noise-free transient to sensor motion-induced noise measured without pulsing, it is shown that the filtered transient is nearly consistent with the noise-free transient within a delay time of $0.5{{\mu}sec}$. The inversion obtained from this filtered transient is in accord with the true model with an error of 5%.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1595-1611
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• 1994

본 논문에서는 전자파의 전파현상의 불연속모델로서 시간영역 유한 차분법의 수치적 성질이 연구된다. 시간 공간의 차원에서 막스웰 방정식을 개구리뜀 근사식으로 나타내므로 수치적인 특성과 의존 영역의 항으로 전자파의 전파현상을 모사한다. 시간영역 유한차분법의 수치적모사과정이 기하학적으로 설명된다. 개구리뜀 근사법의 채용으로 인한 수치적인 분산현상이 예시된다. 개구리뜀 근사법을 기초로 한 시간영역 유한차분법은 원래 계산 결과만을 산출하는 모델이 아니고 묘사적인 모델이므로 전자파 전파현상에 대한 몰리적인 현상을 묘사할 뿐만 아니라 이러한 묘사직언 결과로부터 푸리에 변환을 통하여 주파수 영역에서의 결과를 추출할 수 잇는 매우 유연한 수치해석 방법이다. 그래서 본 수치해석 방법을 이용하여 WR-28과 WR-90 도파관의 E-평면 휠터와 인턱티브 아이리스의 특성성분적 결과를 포함시킨다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.265-270
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• 2006

지중 레이다 탐사에서 고주파수 전자파의 전파 현상은 복잡하다. 전자파 전파에 현상을 지배하는 물리적인 과정에 대한 이해를 향상시키기 위해서, 본 논문에서는 원통좌표계 맥스웰 방정식의 시간영역 유한차분법을 소개한다. 이 접근법은 시추공 지중 레이다탐사와 관련된 전자 파동장의 전파형을 모델화할 수 있다. 이 알고리듬은 완전정합층(PML)을 통한 흡수경계, 주파수 의존성 매질, 그리고 유한 길이 송신 안테나에서 쉽게 이행될 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.167-172
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• 2007

The frequency-domain small-loop electromagnetic (EM) instruments are increasingly used for shallow environmental and geotechnical surveys because of their portability and speed. However, it is well known that the data quality is generally so poor that quantitative interpretation of the data is not justified in many cases. We present an inversion method that allows the correction for the calibration errors and also constructs multidimensional resistivity models. The key point in this method is that the data are collected at least at two different heights. The forward modeling used in the inversion is based on an efficient 3-D finite-difference method, and its solution was checked against 2-D finite-element solution. The synthetic and real data examples demonstrate that the joint inversion recovers reliable resistivity models from multi-frequency data severely contaminated by the calibration errors.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권6호
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• pp.2049-2057
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• 2014

In this paper, a numerical method for analyzing coupling between high-altitude electromagnetic pulse (HEMP) as external field and a shielded twisted pair (STP) cable is proposed, which is based on an expanded chain matrix. Load responses of electromagnetic (EM) field excitation in uniform transmission line (TL) are solved by Baum-Liu-Tesche (BLT) equations in frequency domain, however, it is difficult to apply BLT equations to solve load responses of STP cable because the iteratively changing configuration of each twisted pairs are involved in cable. To avoid this problem and decrease memory and CPU time, we proposed the expanded chain matrix modeling method that is calculated using ABCD parameters, and applied multi-conductor transmission line (MTL) theory to consider the EMP coupling effectiveness of each twisted pairs. The results implemented by the proposed method are presented and compared with those obtained by the finite-difference time domain (FDTD) method as a kind of 3D full wave analysis.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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• pp.812-819
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• 2007

Acoustic Target Strength (TS) is a major parameter of the active sonar equation, which indicates the ratio of the radiated intensity from the source to the re-radiated intensity by a target. This research provides the time pattern of TS in time domain, which is applicable to pulse modulated acoustic pressure field. If the time pattern of TS is predicted by using TS equation in frequency domain, it takes long time and difficult since time function pulsed acoustic wave may be decomposed into their frequency domain components. But TS equation in time domain has a convenience. If the expression for pulsed acoustic field has been obtained, the problem can be solved. Furthermore this paper introduces about mathematical equivalence quantities between EM wave and Acoustic Wave.

• Journal of Magnetics
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• 제16권1호
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• pp.77-82
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• 2011

This paper presents a new self-adjoint material sensitivity formulation for optimal designs and inverse problems in the high frequency domain. The proposed method is based on the continuum approach using the augmented Lagrangian method. Using the self-adjoint formulation, there is no need to solve the adjoint system additionally when the goal function is a function of the S-parameter. In addition, the algorithm is more general than most previous approaches because it is independent of specific analysis methods or gridding techniques, thereby enabling the use of commercial EM simulators and various custom solvers. For verification, the method was applied to the several numerical examples of dielectric material reconstruction problems in the high frequency domain, and the results were compared with those calculated using the conventional method.

• ETRI Journal
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• 제32권1호
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• pp.112-119
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• 2010

We present a useful design for a free access mat which supports two frequency bands of 2.4 GHz and 5 GHz. The free access mat is a sheet-shaped waveguide which consists of a tightly coupled double-layered microstrip resonator array. It provides easy access for devices in short-range wireless communications. Interference is a common problem with conventional applications which use free space transmission. Our proposed wireless access system uses a subsidiary waveguide, the free access mat. Wireless devices are proximately coupled to the free access mat through which the coupled electromagnetic (EM) wave transmits. The arrival domain of the EM wave of an application is therefore limited to an area close to the free access mat. Wireless devices can be coupled to the free access mat at an arbitrary position without contact. We previously presented a free access mat for a single frequency band. This paper presents a free access mat for the two frequency bands of 2.4 GHz and 5 GHz. The free access mat uses a ring patch resonator array which is easily excited by typical antennas and is resistant to interference. These characteristics are demonstrated by numerical simulation and confirmed by experiment.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.299-308
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• 2002

소형루프 전자탐사의 가탐심도를 추정하기 위하여 주파수영역에서 2층구조에 대한 감도를 해석적으로 유도하였다. 이를 기초로 송수신 간격 2m 내외의 다중주파수 전자탐사 기기의 감도를 분석하고, 반응의 크기를 기준으로 가탐심도를 추정하였다. 먼저 감도 계산 결과는 하부층에 대한 감도는 동상성분이 이상성분에 비해 매우 높고 상부층의 두께가 20m에 이르더라도 저주파수 대역에서는 상부층의 감도에 비해 절대적으로 크다는 것을 나타낸 반면, 이상성분은 하부층에 대한 감도가 매우 약함을 보여준다. 따라서 다중 주파수를 이용한 소형루프 전자탐사에서는 동상성분의 정확한 측정이 가탐심도의 증대에 필수적임을 입증하였다. 전기비저항이 100ohm-m인 상부층 밑에 10ohm-m의 전기비저항을 갖는 하부층이 존재할 경우에는, 동상성분의 정확한 측정을 통하여 잡음 수준을 고려하더라도 10m까지의 가탐심도를 충분히 확보할 수 있으며 따라서 매립장의 침출수 분포 범위 영상화 등을 위해서 유용할 것으로 보인다. 그러나 전기비저항이 1,000ohm-m로 높은 기반암이 존재할 경우에는 비록 하부층의 감도는 상부층에 비해 매우 높으나 반응의 절대값이 매우 미약하여 탐지가 어려우며 이상성분 자료와의 복합적인 해석을 통해서도 기기의 정확도를 고려할 때, 가탐심도가 5 m를 넘기 힘든 것으로 나타났다. 따라서 전기비저항이 높은 지역에서는, 송수신 간격이 2m 내외로 짧은 다중주파수 소형루프 전자탐사법이 금속성 매설물의 탐지를 위해서는 유용하지만 기반암의 심도 규명에는 적절치 않다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.566-572
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• 2021

본 논문에서는 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있을 경우를 가정하고, 해당 목표물의 고유 pole과 고유 공진주파수를 활용하여 목표물을 식별 및 위치를 추정하는 방안을 제시하였으며 가능성을 분석하였다. EM(Electromagnetic) 시뮬레이터를 활용하여 다양한 형태와 크기를 가진 완전도체(PEC: Perfect Electric Conductor)들을 모델링하였고, 이를 통해 획득한 EM 산란응답에 Cauchy 방법을 적용하여 물체의 고유 특성에 해당하는 고유 pole을 축적하여 pole 라이브러리를 생성하였다. 생성된 pole 라이브러리는 목표물에서 추출한 고유 pole과의 비교를 통해 목표물을 식별할 수 있는 가능성을 제공해 준다. 도시환경과 모래가 많은 토양 아래에 구 형태의 빈 공간이 있음을 가정하고 EM 시뮬레이션 모델링을 통해 얻은 전자파 산란 데이터로부터 관심 목표물의 응답을 추출하였으며, 시간영역에서 임펄스 응답의 시간 지연을 이용하여 목표물의 위치를 추정할 수 있었다. 또한 MP(Matrix Pencil) 방법을 적용하여 목표물의 고유 pole을 추출하였다. 최종적으로 계산된 고유 pole과 고유 공진주파수를 pole 라이브러리와 비교하여 탐지된 목표물을 구 형태의 빈 공간(직경 0.2m)으로 추정할 수 있었으며, 계산된 목표물의 위치(깊이)는 약 84 ~ 93%의 정확도를 보였다.