• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.8B no.3
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• pp.319-326
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• 2001

오차확산법은 중간조 처리에서 우수한 영상의 재현능력을 갖는 기법이다. 그러나 이의 기법은 경계재현 능력이 미약하며, 주기적인 패턴이 발생하여 영상의 화질을 저하시키는 단점이 있다. 본 논문에서는 경계재현의 능력을 개선하기 위한 경계강조법과 주기적인 패턴 발생을 감소시키기 위한 적응형 임계값 변조를 적용하는 방법을 제안하였다. 경계강조를 위한 임계값을 변조는 원영상의 공간적 기울기 정보를 활용하여 수행하였고, 동시에 기울기 정보를 이용하여 청색잡음 마스크를 적응적으로 적용하는 임계값 변조로 주기적인 패턴의 발생을 감소시키도록 하였다. 적응형 임계값 변조를 적용한 실험에서 영상의 주기적인 패턴이 감소된 보다 선명한 경계강조의 중간조 영상을 얻을 수 있었으며, 객관적인 특성분석을 위한 표시오차의 RAPSD, 거리에 따른 경계상관도 및 로컬 평균 일치도의 분석에서 제안한 기법이 효율적임을 확인하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.72-75
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• 2010

본 논문에서는 열탄점소성 손상과 접촉 문제의 효율적인 해석을 위하여 적응성 영역/경계 분할법을 제안하였다. 적응성 영역/경계 분할법은 시간 증분 또는 반복 기법 단계에서 열탄점소성 손상과 같은 재료 비선형성을 감안하여 부영역을 재설정하며, 접촉에 따른 경계 비선형성은 경계면을 통하여 부영역으로부터 독립적으로 분할한다. 분할된 각각의 부영역과 경계면을 기준으로 유한요소 정식화를 수행하며, 공유면 및 접촉 공유면의 연속 구속 조건을 처리하기 위하여 벌칙 함수 기법을 적용하였다. 결과적으로 재료 및 경계 비선형성은 일부 부영역과 접촉 경계면에서 계산되는 유한요소 행렬에 국한된다. 수치 실험을 통하여 적응성 해석 알고리듬의 기본적인 특성과 효율성 향상에 대하여 분석하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.1
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• pp.117-124
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• 2009

The p-convergent boundary element method has been proposed to analyze two-dimensional potential problem on the basis of high order Legendre shape functions that have different property comparing with the shape functions in conventional boundary element method. The location of nodes corresponding to high order shape function are not defined along the boundary, called by nodeless node, similar to the p-convergent finite element method. As the order of shape function increases, the collocation point method is used to solve linear simultaneous equations. The collocation patterns of p-convergent boundary element method consist of non-symmetric hierarchial or symmetric non-hierarchical. As the order of shape function increases, the number of collocation point increases. The singular integral that appears in p-convergent boundary element has been calculated by special numeric quadrature technique and semi-analytical integration technique. The L-shape domain problem including singularity in the vicinity of reentrant comer is analyzed and the numerical results show that the relative error is smaller than $10^{-2}%$ range as compared with other results in literatures. In case of same condition, the symmetric p-collocation point pattern shows high accuracy of solution.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.242-243
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• 2003

최근 유전체와 유전체, 유전체와 금속 물질 경계면에서 일어나는 계면 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유전체와 유전체 경계면에 형성된 소산파의 크기를 maxwell의 방정식을 이용하여 계산하고, 광학 trap을 이용한 광압 측정법을 사용하여 경계면에서 소산파의 크기를 실험적으로 측정하였다. 광압 측정 장치는 그림 1과 같다. (중략)

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.28 no.3
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• pp.174-186
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• 2009

When we apply a propagation model to the ocean with boundaries, we can calculate reflected wave using reflection coefficient suggested by Rayleigh assuming the boundaries are flat. But boundaries in ocean such as sea surface and sea bottom have an irregular rough surface. To calculate the reflection loss for an irregular boundary, it is needed to compute the coherent reflection coefficient based on an experimental formula or scattering theory. In this article, we derive the coherent reflection coefficients for a fluid-fluid interface using perturbation theory, Kirchhoff approximation and small-slope approximation respectively. Based on each formula, we can calculate coherent reflection coefficients for a rough sea surface or sea bottom, and then compare them to the Rayleigh reflection coefficient to analyze the reflection loss for a random rough surface. In general, the coherent reflection coefficient based on small-slope approximation has a wide valid region. Comparing it with the coherent reflection coefficients derived from the Kirchhoff approximation and perturbation theory, we discuss a valid region of them.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.5
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• pp.439-444
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• 2009

This paper presents an efficient contact detection algorithm for the plane elastostatic contact problem of the boundary element method(BEM). The data structures of the boundary element method are dissected to develop an efficient contact detection algorithm. This algorithm is consists of three parts as global searching, local searching and contact relation setting to reflect the corner node problem. Contact master and slave type elements are used in global searching step and quad-tree is selected as the spatial decomposition method in local searching step. To set up contact relation equations, global contact searching is conducted at node level and local searching is performed at element level. To verify the efficiency of the proposed contact detection algorithm of BEM, numerical example is presented.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1910-1913
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• 2006

To solve the interaction of incident monochromatic waves with a bottom-fixed vertical circular cylinder, a numerical analysis by boundary element method is developed using three-dimensional linear potential theory. A numerical analysis by boundary element method is based on Green's theorem and introduce to an integral equation for the fluid velocity potential around the vertical circular cylinder. These numerical results are compared with those of ManCamy and Fuchs(1954) and Williams and Mansour(2002), and it has shown good relationship with their results. This numerical analysis developed by boundary element method will be applied for various offshore structures to be constructed in coastal zones in the future.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.5
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• pp.439-446
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• 2012

This paper presents an implicit moving least squares(MLS) difference method for improving the solution accuracy of 1-D free boundary problems, which implicitly updates the topology change of moving interface. The conventional MLS difference method explicitly updates the moving interface; it requires no iterative solution procedure but results in the loss of accuracy. However, the newly developed implicit scheme makes the total system nonlinear involving iterative solution procedure, but numerical verification show that it dramatically elevates the solution accuracy with moderate computation increase. Through numerical experiments for melting problems having moving singularity, it is verified that the proposed method can achieve the second order accuracy.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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• v.33B no.8
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• pp.22-29
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• 1996

This study describes a method to find the torso surface potential based on the boundary element method. In order to find the torso surface potential, the governing equation was developed based on the green's second theorem. The boundary element method (BEM) which has a good computing capability in case of homogeneous and isotropic medium was applied to solve the equation. to validate the BEM, we considered a homogeneous sphere model which has an electrric dopole source inside. The results showed the good agreement between the analytic solution and the computed solution. In normal heart, the simulated torso surface isopotential maps are good agreement with that obtained form the ventricular excitation.