• 제목/요약/키워드: spectral-analysis-of-surface wave

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파장별 BRDF 데이터를 이용한 평판의 적외선 복사휘도 특성 분석 (Infrared Signature Analysis on a Flat Plate by Using the Spectral BRDF Data)

  • 최준혁;김동건;김정호;김태국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.577-585
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    • 2010
  • 본 논문은 태양복사에너지를 고려한 지상 물체에서 방출되는 적외선 복사휘도를 예측하는 소프트웨어 개발 중 BRDF 데이터를 고려한 적외선 복사휘도를 분석한 내용을 다루었다. 물체 표면에서 방출되는 적외선 복사휘도는 물체의 표면온도 및 광학적 표면 특성을 이용하여 계산할 수 있다. BRDF는 물체 표면에 입사되는 에너지와 반사되는 에너지의 관계로 나타낼 수 있는 백분율로 정의하며 적외선 복사휘도를 분석하는 데 매우 중요한 자료로 사용된다. 본 논문에서는 중적외선 및 원적외선 영역에 대하여 태양이 존재하는 시간동안 다양한 재질의 광학적 표면 특성에 따른 적외선 영상을 생성하여 분석하였다. 연구결과 물체 표면의 복사율 및 BRDF 등은 물체의 적외선 영상에 매우 중요한 영향을 미치는 것을 확인하였으며, 특히 태양의 영향을 받을 경우 MWIR 영역의 복사휘도는 수치적으로 최대 10배까지 신호량의 차이를 보일 수 있음을 확인하였다.

초음파 펄스의 주파수해석에 의한 재료의 음향특성 측정 (Measurements of Acoustic Properties of Materials by Spectral Analysis of Ultrasonic Pulses)

  • 하강열;김무준;이종규;김성부;신발헌현
    • 한국음향학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.40-47
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    • 1995
  • 초음파펄스의 주파수해석에 의하여 재료의 음속과 감쇠계수 및 복소모듈러스를 동시에 측정하는 시스템을 구축하고 그 특성을 평가하였다. 이 시스템은 초음파현미경의 기계구동부와 공진주파수 85MHz의 ZnO 평면 트랜스듀서에 의해 구성되며, 음속은 시료의 표면과 저면에서 반사되어온 두개의 펄스파가 동시에 포함되도록 게이트한 후 파워스펙트럼을 구하였을 때 생기는 주파수영역에서의 극대점(또는 극소점)간의 간격으로부터, 감쇠계수는 그 두 펄스파의 각각에 대한 파워스펙트럼준위와 표준시료 표면으로 부터의 반사파의 파워스펙트럼준위로부터 구하여진다. 구축된 시스템을 용융석영, 폴리에스텔막등의 재료에 적용한 결과 정도 높은 계측이 가능함을 알았다.

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철강재료 용접에서 보조가스가 레이저플라즈마와 용입특성에 미치는 영향 (Effect of Assist Gas on Laser Induced Plasma and Bead Formation in Welding of Structural Steel by CW Nd:YAG Laser)

  • 김기철;신현준
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제20권3호
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    • pp.109-115
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    • 2002
  • In this study high power Nd:YAG laser welding of structural steel was investigated. For the test steel blocks of $50{\times}50{\times}200mm$ were cut and machined, and bead-on-plate weld was made on the machined surface. Argon, nitrogen, helium, dry air or mixed gases were used to find the effect of shielding conditions on the bead formation. Results demonstrated that there were Fe I rich region and Fe II rich region in the laser induced plasma column based on the spectral analysis with S-2000 field spectrometer The Fe I region was located at the root of the column near keyhole opening. On the other hand, Fe II region was found at the middle of the plasma column. In the Nd:YAG laser welding, Fe I region emitted continuum which had peak value at wave length of around 710nm, and Fe II region had the peak at 580nm. In the welding of steel by $CO_2$ laser, however, no continuum was observed. There showed two groups of strong spikes in the $CO_2$ laser welding; the first group was displayed at the wave band of 450-560nm. This spike group emitted stronger intensity of light and sharper peaks than those group at 680-800nm.

Viaduct seismic response under spatial variable ground motion considering site conditions

  • Derbal, Rachid;Benmansour, Nassima;Djafour, Mustapha;Matallah, Mohammed;Ivorra, Salvador
    • Earthquakes and Structures
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    • 제17권6호
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    • pp.557-566
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    • 2019
  • The evaluation of the seismic hazard for a given site is to estimate the seismic ground motion at the surface. This is the result of the combination of the action of the seismic source, which generates seismic waves, the propagation of these waves between the source and the site, and site local conditions. The aim of this work is to evaluate the sensitivity of dynamic response of extended structures to spatial variable ground motions (SVGM). All factors of spatial variability of ground motion are considered, especially local site effect. In this paper, a method is presented to simulate spatially varying earthquake ground motions. The scheme for generating spatially varying ground motions is established for spatial locations on the ground surface with varying site conditions. In this proposed method, two steps are necessary. Firstly, the base rock motions are assumed to have the same intensity and are modelled with a filtered Tajimi-Kanai power spectral density function. An empirical coherency loss model is used to define spatial variable seismic ground motions at the base rock. In the second step, power spectral density function of ground motion on surface is derived by considering site amplification effect based on the one dimensional seismic wave propagation theory. Several dynamics analysis of a curved viaduct to various cases of spatially varying seismic ground motions are performed. For comparison, responses to uniform ground motion, to spatial ground motions without considering local site effect, to spatial ground motions with considering coherency loss, phase delay and local site effects are also calculated. The results showed that the generated seismic signals are strongly conditioned by the local site effect. In the same sense, the dynamic response of the viaduct is very sensitive of the variation of local geological conditions of the site. The effect of neglecting local site effect in dynamic analysis gives rise to a significant underestimation of the seismic demand of the structure.

콘크리트 지반구조물의 비파괴검사를 위한 충격반향-표면파병행기법 : I. 수치해석적 연구 (IE-SASW Method for Nondestructive Testing of Geotechnical Concrete Structure : I. Numerical Studies)

  • 김동수;서원석;이광명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.257-270
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    • 2002
  • 콘크리트 지반구조물의 건전성 평가에 사용되는 충격반향기법에서는 콘크리트의 P파 속도가 부재의 길이 및 결함의 위치를 찾는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 충격반향기법을 현장에 적용시에는 코어를 채취하거나 정확한 두께를 아는 위치에서 콘크리트의 P파 속도를 구한 후 이를 부재의 대표값으로 사용하여 부재의 두께 및 결함을 탐지한다. 그러나 경우에 따라서는 코어를 채취할 수 없고 대형 구조물의 경우 위치에 따라 콘크리트의 P파속도가 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 표면파기법을 이용하여 시험이 수행되는 위치에서 완전 비파괴적으로 P파 속도를 구하여 충격반향기법에 적용하고자 하였다. 이와 같이 제안된 충격반향-표면파 병행기법의 적용성 연구를 위해 먼저 유한요소법을 이용한 수치해석적 연구의 결과를 본 논문에, 모형부재 제작을 통한 실험연구의 결과를 다음 동반 논문에 소개하고자 한다. 수치해석 연구를 다루는 본 논문에서는, 표면파기법으로부터 P파 속도 추정의 검증을 위해 상용프로그램 ABAQUS를 이용한 슬래브 형태의 구조물의 모델링을 통하여 해석을 수행하였다. 또한 콘크리트 와 다른 매질로 이루어진 이질 매질층과 여러 가지 결함 형태를 포함하는 콘크리트 슬래브에 대한 충격반향기법에 대한 수치해석을 수행하여 기법의 적용성을 검증하였다.

지오폰을 활용한 현장 위상각차 계측 데이터 신뢰 구간에 관한 기초 연구 (Study of Confidence Ranges for Field Phase Difference Measurement Data Collected using Geophones)

  • 김건웅
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.41-54
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    • 2024
  • 건설된 지반구조물을 안전하게 유지하기 위해 정기적인 모니터링은 매우 중요하다. 현재 유지관리를 위해 센서를 기반으로 하는 가속도, 변위계, 이미지를 기반으로 하는 레이저 혹은 드론 영상 촬영 등 지반구조물에 영향을 최소화할 수 있는 비파괴방식이 활용되고 있다. 해당 기술들은 표면의 변화를 관찰할 수 있지만, 내부 물성값 변화 파악에는 어려움이 있다. 지반구조물의 내부 물성값 변화를 모니터링하기 위해 현장 지반조사법이 도입될 수 있으며, 이를 위해 활용될 수 있는 비파괴시험에는 지오폰을 활용한 Spectral-Anlysis-of-Surface-Wave(SASW) 시험이 있다. SASW 시험은 비파괴시험이지만, 데이터 해석에 드는 시간과 분석에 어려움으로 인해 잦은 관찰을 요구하는 유지관리 모니터링의 용도로 활용이 어렵다. 하지만, 전단파 속도를 도출하는 복잡한 SASW 최종 해석이 아닌 분산곡선을 도출하는 1단계 해석만으로도 모니터링에 적용할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 SASW 시험을 모니터링에 활용하기 위해 분산곡선 도출에 필요한 위상각차 데이터에 관한 기초 연구를 수행하였다. 위상각차 구간별 신뢰도에 대해 검토하여 데이터 모니터링에 활용이 가능한 범위에 관하여 확인하였다. 이를 위해 단일 층으로 구성된 균질한 지반 현장에서 지오폰을 활용하여 계측한 위상각차 데이터들을 활용하였다. 본 연구를 통해 활용할 수 있는 위상각차 데이터 구간을 파악해 모니터링의 활용성을 높일 것으로 기대된다.

AE 신호의 주파수분석에 의한 Chatter 진동의 감시 (Monitoring of Chatter Vibration by Frequency Analysis of AE Signals)

  • 조대현
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.157-164
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    • 2000
  • A machine tool generally has some serious stability problems in the form of tool chatter during the cutting process. Chatter vibration deteriorates the surface finish, reduce tool and machine life, accelerates machine tool system component wear, and may lead to an unacceptable noise sound in the working environment. In this study, the behavior of spectral density of AE signal and principal cutting force signal in order to monitor the chatter vibration in the cutting process has been investigated. From the results, the reliability of proposed monitoring method has been confirmed.

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AE 및 Force 신호의 주파수분석에 의한 Chatter 진동의 감시 (Monitoring of Chatter Vibration by Frequency analysis of AE & Force Signals)

  • 조대현
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.14-19
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    • 2000
  • A machine tool has some serous stability problem in the from of tool chatter during the cutting process. Chatter vibration deteriorates the surface finish, reduce tool and machine life, accelerate machine tool system component wear, and may lead to an unacceptable noise sound in the working environment. In this study, in order to moni색 of the chatter vibration on the cutting process, the behavior of spectral density of AE signal and principal cutting force signal has been investigated. Furthermore, its reliability from obtained the results has been studied to evaluate and confirm the proposed method with the application procedure and the experimental results.

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HeMOSU-1&2의 파랑 관측 자료를 이용한 파랑 변수 간 상관관계 분석 (Correlation Analysis between Wave Parameters using Wave Data Observed in HeMOSU-1&2)

  • 이욱재;고동휘;조홍연;오남선
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.139-147
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    • 2021
  • 본 연구에서는 국내 서해안에 설치 된 HeMOSU-1호와 2호 해상기상관측타워에서 관측한 수면변위자료를 이용하여 파랑을 정의하고 파랑 변수 간 상관 분석을 수행하였다. 파열 분석법과 파랑 스펙트럼법을 이용하여 파고와 주기를 결정하였으며, 파랑변수 간 관계식을 산정하여 기존 연구와 비교하였다. 대표파고 간 관계식은 기존 연구와 비교하여 상관 계수의 오차율이 0.1% 미만으로 산정되었으며, 최대파고의 경우 최대 29%의 차이를 보이고 있었다. 또한, 주기 사이의 상관관계 분석 결과 스펙트럼 에너지 밀도가 작은 경우 주로 발현하는 쌍봉형 스펙트럼의 영향으로 인하여 HeMOSU-1호와 2호에서 각각 전체 자료의 2.5%, 1.3%의 비율로 첨두 주기가 유의 주기에 비해 비정상적으로 크게 산정되었다.

지표층의 탄성계수 측정을 위한 새로운 탄성파 방법 (CHARACTERIZATION OF GEOTECHNICAL SITES BY MULTI-CHANNEL ANALSIS OF SURFACE WAVES(MCASW))

  • 박춘병
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 1995년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.15.2-22
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    • 1995
  • Evaluating stiffness of near-surface materials has been one of the critically important tasks in many civil engineering works. It is the main goal of geotechnical characterization. The so-called deflection-response method evaluates the stiffness by measuring stress-strain behavior of the materials caused by static or dynamic load. This method, however, evaluates the overall stiffness and the stiffness variation with depth cannot be obtained. Furthermore, evaluation of a large-area geotechnical site by this method can be time-consuming, expensive, and damaging to many surface points of the site. Wave-propagation method, on the other hand, measures seismic velocities at different depths and stiffness profile (stiffness change with depth) can be obtained from the measured velocity data. The stiffness profile is often expressed by shear-wave (S-wave) velocity change with depth because S-wave velocity is proportional to the shear modulus. that is a direct indicator of stiffiiess. The crosshole and downhole method measures the seismic velocity by placing sources and receivers (geophones) at different depths in a borehole. Requirement of borehole installation makes this method also time-consuming, expensive, and damaging to the sites. Spectral-Analysis-of-Surface-Waves (SASW) method places both source and receivers at the surface, and records horizontally-propagating surface waves. Based upon the theory of surfacewave dispersion, the seismic velocities at different depths are calculated by analyzing the recorded surface-wave data. This method can be nondestructive to the sites. However, because only two receivers are used, the method requires multiple measurements with different field setups and, therefore, the method often becomes time-consuming and labor-intensive. Furthermore. the inclusion of noise wavefields cannot be handled properly, and this may cause the results by this method inaccurate. When multi-channel recording method is employed during the measurement of surface-waves, there are several benefits. First, usually single measurement is enough because multiple number (twelve or more) of receivers are used. Second, noise inclusion can be detected by coherency checking on the multi-channel data and handled properly so that it does not decrease the accuracy of the result. Third, various kinds of multi-channel processing techniques can be applied to f1lter unwanted noise wavefields and also to analyze the surface-wavefields more accurately and efficiently. In this way, the accuracy of the result by the method can be significantly improved. Fourth, the entire system of source, receivers, and recording-processing device can be tied into one unit, and the unit can be pulled by a small vehicle, making the survey speed very fast. In all these senses, multi-channel recording of surface waves is best suited for a routine method for geotechnical characterization in most of civil engineering works.

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