• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.293-304
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• 2024

본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.30-38
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• 2002

AUSM계열 수치기법이 가지는 전동현상에 대해 수학적, 수치적 방법을 이용하여 이를 증명하였다. 이제까지 정성적으로 알려진 내용을 수학적 방법을 통해 정량화하여, 각 수치기법의 진동 크기에 대한 직접적인 비교를 수행하였다. 음속천이점 위치에 따른 각 수치기법의 특성을 파악할 수 있고 M-AUSMPW+수치기법은 전 마하수 영역에 걸쳐 단조성을 유지하면서 충격파를 포착하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제7권4호
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• pp.110-116
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• 1988

한국 남서 해안에 겨울철 발생하는 수온전선으로 매우 특이한 음향매체가 존재한다. 이러한 조건하에서의 음파방정식은 변수분리가 용이하고 그 해 역시 간단하며 이는 이미 잘 알려진 수학적인 해이다. 수평 성분의 방정식 해를 구하기 위하여 WKB 방법 대신 mode 방법을 사용하였으며 구한 해의 특성은 수온전선이 존재함으로 야기된 수중음속의 수평변화로 인한 영향은 주파수에 따라 그 크기가 달라진다. 이를 설명하기 위해 ray tracing 을 이용, 그 물리적인 의미를 부여하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.15-21
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• 2004

An edge tone is the discrete tone or narrow-band sound produced by an oscillating free shear layer, impinging on a rigid surface. In this paper, we present a 2-D edge tone to predict the frequency characteristics of the discrete oscillations of a jet-edge feedback cycle, using the finite difference lattice Boltzmann method (FDLBM). We use a modified version of the lattice BGK compressible fluid model, adding an additional term and allowing for longer time increments, compared to a conventional FDLBM, and also use a boundary fitted coordinates system. The jet is chosen long enough in order to guarantee the parabolic velocity profile of the jet at the outlet, and the edge consists of a wedge with an angle of ${\alpha}$ = 23. At a stand-off distance, the edge is inserted along the centerline of the jet, and a sinuous instability wave, with real frequency, is assumed to be created in the vicinity of the nozzle and propagates towards the downstream. We have succeeded in capturing very small pressure fluctuations, resulting from periodical oscillations of a jet around the edge. The pressure fluctuations propagate with the speed of sound. Its interaction with the wedge produces an non-rotational feedback field, which, near the nozzle exit, is a periodic transverse flow, producing the singularities at the nozzle lips.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.892-898
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• 2008

3차원 쾌속 조형법은 컴퓨터에 저장되어있는 객체 데이터를 이용하여 시제품을 제작하는 기술로써, 기존의 나무나 클레이, 혹은 주조 제작방식과는 달리 원하는 위치에 요구되는 재료를 직접 적층함으로써 원형제품을 제작함을 특징으로 한다. 스테레오리쏘그래피, 용융 점착법, 선택적 레이저 소결법, 판상 제작법 등의 다양한 3차원 쾌속 조형법이 개발되었으나, 그 중에서 잉크젯을 통한 3차원 쾌속 조형법은 잉크화된 조형재료를 통해 구조적으로 기능이 가능한 원형제품의 제작이 가능하다는 특징이 있다. 그러나, 기능성 원형제품의 제작을 위해서는 잉크의 고농도화가 요구되며, 이로 인해 잉크 점도가 상승되어 젯팅 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 3차원 쾌속 조형법을 위한 최적 젯팅조건을 도출하기 위해 슬러리 타입 세라믹 상변화 잉크의 음파 전달속도 측정과 음파 전달속도가 젯팅에 미치는 영향을 고찰하도록 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제16권4호
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• pp.225-233
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• 1997

초음파법을 이용한 금속 복합재료의 비파괴 평가 방법을 확립하기 위하여 용탕단조법으로서 SiC/AC8A 합금계 금속 복합재료를 제조하였다. 이때 입자의 크기가 기계적 특성과 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 강화 입자의 크기를 4.86, 8.09, $11.44{\mu}m$로 서로 다른 세 종류로 달리하였으며, 또한 강화입자 함유량이 초음파 특성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 각 강화 입자의 크기에 대하여 강화 입자 함유율을 14, 22.5, 27.5, 35%의 네 종류로 시료를 준비하였다. 이와 같은 시료에 대하여 기계적 성질중에서 가장 기본이 되는 탄성계수에 대하여 초음파 음속법을 이용하여 그 유효성 및 측정 정도에 대하여 검토를 하였으며 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용한 금속 복합재료의 미세조직 평가 방법에 대하여서도 검토하였다. 그 결과, 초음파 음속법에 의한 탄성계수 측정은 기계적 시험에 의한 변형률 측정법과 같은 측정 정도를 나타낼 수 있을 정도로 유효할 뿐만 아니라 초음파 음속, 감쇠 특성을 이용하면 금속 복합재료의 조직 인자중 특히 강화 섬유의 크기 및 함유율을 비파괴적으로 정도 높게 평가할 수 있다는 것을 알았다.

• 한국음향학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2018

천해 환경에서 음파 전달은 경계면에 의해 구형 분산에서 원통형 분산으로 음파 전달 조건이 전환되는데, 이 지점을 음파 전달 조건의 변환점 (transition point)이라고 정의한다. 이론적으로 거리에 따른 전달손실을 이용하여 음파 전달 조건의 변환점을 계산할 수가 있으며, 본 논문에서는 포물선 방정식 기반 음향모델을 이용하여 Pekeris 도파관에서 송 수신기가 수층의 중심에 위치한 경우 전달손실을 모의한 후 변환점을 도출하였다. 계산된 변환점은 수층과 퇴적층의 음속비로 계산된 임계각으로 추정한 임계거리와 비교, 분석되었으며, 동일한 환경에서 수층에 음향채널이 존재하는 경우와 음원 수심 변화에 따른 변환점 변동성을 확인하였다. 최종적으로 2015년 5월, 제주도 서남쪽으로 약 65 km 떨어진 SAVEX15(Shallow Water Acoustic Variability EXperiment 2015) 실험에서 획득한 천해 환경에서의 거리에 따른 저 중주파수 음파 전달 실험의 전달손실 자료를 이용하여 실험 해역에서의 음파 전달 조건 변환점을 도출하였으며, 이를 실험해역의 해양환경과 비교를 통하여 음전달 특성을 파악하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.285-290
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• 2006

고장력볼트의 체결상태를 평가하는 것은 체결볼트의 안전유지관리 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 초음파의 음속이 응력에 의존하는 이른바 음탄성효과에 기초하여 초음파의 전파시간(TOF)를 측정함으로써 볼트에 작용하는 축응력을 평가하는 방법을 제안한다. 그런데 일반적으로 볼트체결시 볼트에 작용하는 응력범위내에서의 음속 변화량은 매우 작으며, 따라서 TOF 측정에 있어서 높은 정밀도가 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 톤버스트파형의 초음파를 이용한 위상검출법을 적용하였다. 제안된 원리는 실험을 통해 검증되었으며, 볼트 축응력 측정의 유효성을 검증하기 위해 스트레인게이지를 이용한 축응력 측정결과와 비교하였다. 두 결과는 양호한 일치를 보였으며, 이로써 제안한 방법이 체결된 고장력볼트의 체결상태 평가에 유용하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제35권5호
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• pp.340-348
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• 2016

해수면 생성 배경소음에 대한 코히런스함수를 계산하기 위한 음선 기반 모델은 거리와 방위각에 대한 이중적분의 형태를 띤다. 이를 수치적으로 계산하기 위한 이론적인 고려사항은 본 저자들의 과거의 연구에서 부분적으로 설명되었으나, 해양 환경에서의 수치 해석은 수행된 적이 없다. 본 연구에서는 천해와 심해 환경에서 수치실험을 수행하였고, 이를 통해 코히런스함수는 해저 퇴적층음속에 의존하며, 심해보다는 천해에서 해저 퇴적층음속에 민감하다는 것을 보였다. 비슷한 경향이 수신기 쌍의 자세가 변하는 경우에도 관찰된다. 추가적으로 소음수신각에 대한 소음인텐서티를 표현하기 위한 후처리 기술이 제안되었다. 이 기술은 Harrison의 준해석적 모델과 비교할 때, 출력 자료의 형식에 대한 음선 기반 모델의 단점을 보완할 수 있을 것이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.221-225
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• 2017

초음파영상 진단장치의 성능을 평가할 때, 초음파장비에서 제공하는 음속변화 파라메타를 변화시킴에 따른 공간분해능의 변화를 알아보고자 하였다. 익산 소재 A기관에서 사용중인 초음파 진단장치에서 3.0 ~ 5.0 MHz 볼록형 탐촉자를 이용하여 초음파팬텀영상를 얻었다. N-365 다목적 초음파팬텀으로 종거리 측정정확도, 종 횡 해상도를 측정하였다. 같은 방법으로 초음파장치의 음속을1580 m/sec부터 1400 m/sec 까지 6단계로 변화시켜 측정 값의 차이가 있는지 image J 프로그램을 이용하여 반치폭을 측정하였다. 측정 결과, 횡측해상도는 속도변화에 따라 1.91 mm ~ 5.3 mm까지 측정되었으며, 음속 1420 m/sec 일 때 반치폭 1.91 mm로 가장 작게 측정되었다. 종측해상도는 1.03 mm ~ 1.14 mm까지 측정되었으며, 음속 1400 m/sec 일 때 반치폭 1.03 mm 로 가장 작게 측정되었다. 초음파장치의 음속이 느려질수록 종측정 길이가 짧아지는 상관관계를 보였다.