• 한국항공우주학회지
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• 제42권1호
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• pp.29-36
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• 2014

하이브리드 로켓 연소에서는 다양한 종류의 저주파수 연소 압력진동이 나타난다. 10Hz 대역의 저주파수 압력진동은 고체연료와 연소가스의 열 관성 차이 때문에 발생하지만 그외의 저주파수 진동은 고체로켓에서 관찰되는 헬름홀츠 및 $L^*$ 모드에 의해 발생하는 것으로 연소실 부피 변화와 밀접한 관련이 있다. 따라서 유동 특성이 고체로켓과 유사한 하이브리드 로켓 연소에서 연소실 부피 변화는 저주파수 특성에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 본 연구에서는 연소실과 후연소실의 형상 변화에 따른 연소 압력의 저주파수 특성 변화를 관찰하였다. 특히 주 연소실과 후연소실의 부피 비가 특정한 값이 되면 연소 도중에 10~30Hz 연소 압력 진동의 진폭이 갑자기 증폭되는 연소불안정 현상이 나타났다. 산화제 유량 조절 및 연료 변경에 의한 O/F 비 변화는 연소 압력의 저주파수 증폭과 무관한 것으로 밝혀졌다. 후연소실로 연소가스가 팽창할 때 발생하는 와류 흘림 현상이 저주파수 불안정 현상과 직접적인 관련 있는 것으로 판단되며 이에 관한 연구가 더 필요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권1호
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• pp.20-27
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• 2016

연소 불안정 현상은 연료의 응답 함수, 연소율, 국부 연료 표면의 유동 속도에 영향을 미치기 때문에 고체로켓 모터 설계 시 성능이나 구조적 안정성을 다루는 측면에서 매우 중요한 부분이다. 연소 불안정 현상은 음향 모드가 연소/유동과정에서 발생하는 진동수와 결합(coupled)되었을 때 발생한다. 본 연구에서는 비선형 파동방정식으로부터 음향 비선형 불안정 모델을 유도하여 실린더형 고체로켓 모터의 연소 불안정 현상을 분석하였다. 또한 고체로켓 모터 연소실 압력, 연소 속도가 연소 불안정에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.751-759
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• 2008

본 연구에서는 구조적 기본단면인 사각단면중에서 B/D=2,3,4,5 단면을 대상으로 단면주위 흐름상태가 단면의 공기력 특성에 미치는 영향을 살펴보고, 정지/진동하는 B/D=4 사각실린더 주위의 비정상압력장에 POD해석을 도입함으로써 흐름패턴에 따른 POD해석의 고유벡터를 규정하고 실린더 주위 흐름장 안에 공존하는 서로 다른 흐름패턴의 상호간섭과 물리적 모드분해에 관하여 검토하였다. POD해석의 고유벡터 비교를 통해서 칼만와류는 박리버블에 의해서 거의 영향받지 않지만 칼만와류는 단면후류부에서 박리버블의 발달에 상당히 간섭하고 있음을 확인하 였다. 변장비(B/D=2,34,5) 변화에 따른 ${dC_L/d\alpha}$, ${H_1^{*}}$의 정(+)부(-)의 차이, 즉 갤로핑현상에 대한 안정/불안정성은 박리전단층의 재부착에 깊은 관련이 있는 것으로 판단되며 B/D=3,4에서 시간평균적으로 재부착하던 주위흐름장이 칼만와류의 방출을 제어하면 재부착하지 않는 것으로 생각된다. 즉, 칼만와류의 억제는 후류부에서 박리전단층의 곡률이 작아지도록 간섭하고 단면에 있어서 elongation효과를 나타낸다.

• 한국광학회지
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• 제18권2호
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• pp.93-99
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• 2007

본 논문에서는 주기적으로 분산 값의 부호가 바뀌는(dispersion managed: DM) 선로에서 급작스런 분산 변화로 인한 scattering을 완화시키도록 이득을 공간적으로 변조(gain management: GM)하는 시스템을 제안하고 이에 대한 modulation instability(MI) 변화에 대한 이론적인 분석과 수치해석적인 분석을 보고한다. 연구결과 어떤 경우에도 GM을 가한 시스템이 DM만을 한 시스템 보다 MI 이득의 크기와 cutoff frequency, side band peak모두가 작아짐을 확인하였다. 동일한 광신호 세기에 대해서 MI 이득이 작아지는 것은 four wave mixing 등 광섬유의 비선형 현상을 완화시킴으로써 파장분할다중화 전송의 품질 향상에 도움이 될 뿐 아니라, 솔리톤(soliton)을 이용한 전송에 있어서 하나의 펄스에 더 많은 에너지를 갖게 함으로써 신호대 잡음비를 개선할 수 있음을 의미한다. 본 논문에서는 분산과 이득이 동시에 조절된 선로의 효과를 솔리톤 전송 시스템의 개선된 특성을 편광모드분산(polarization mode dispersion: PMD)가 존재하는 선로에서의 펄스 폭 증가를 통하여 살펴본다.

• 한국음향학회지
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• 제39권4호
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• pp.371-377
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• 2020

종횡비(Length/Diameter, L/D)가 크고, 실린더-슬롯형 그레인을 적용한 고체로켓모터의 연소시험에서 연소불안정 현상이 발생하였다. 압력섭동을 스펙트럼 분석한 결과 중심축 길이방향 주파수가 지배적임이 확인되어, 음향노드와의 일치를 해소하기 위해 실린더 파트의 길이를 증가시켰다. 또한 고체로켓모터에서 발생하는 유동 구조에 의한 불안정성 발생 원인을 분석하기 위하여 음향모드해석과 유동해석을 수행하였다. 설계 변경 전후 그레인 형상을 이용하여 연소실 내 압력 진동 크기 및 주파수에 대해 정량적 비교를 통해 연소불안정이 저감됨을 확인하였다. 최종적으로 연소시험을 수행하여 해석결과와 같이 연소불안정 현상이 사라짐을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.640-647
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• 2007

본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국광학회지
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• 제32권3호
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• pp.120-125
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• 2021

본 연구에서는 다파장 빔결합을 위한 master oscillator power amplifier (MOPA) 구조의 선편광 고출력 이터븀 첨가 광섬유 레이저를 개발하였다. 유도 브릴루앙 산란(stimulated Brillouin scattering, SBS)을 억제하기 위하여 pseudo-random binary sequence (PRBS) 신호로 위상 변조 및 비트길이를 최적화한 선폭 약 10 GHz의 시드 레이저를 구현하였으며, 이를 이용하여 3단 증폭을 하였다. 주 증폭단에서는 모드 불안정성 현상(mode instability, MI)의 문턱값을 높이기 위하여 코어 및 클래딩의 직경이 각각 20 ㎛, 40 ㎛인 편광유지(polarization maintaining, PM) 이터븀 첨가 광섬유를 이용하고 지름이 약 9-12 cm인 나선형 홈에 적용하였다. 그 결과, 입사된 여기광 대비 기울기 효율이 83.7%인 1.004 kW의 레이저 출력을 얻었다. 또한, 빔품질(M²)과 편광소광율(polarization extinction ratio, PER)은 각각 1.12와 21.5 dB로 측정되었다. 더욱이, 역방향 스펙트럼의 레일리 신호와 SBS 신호의 첨두 세기 비율은 2.36 dB로 관측되어, SBS가 완화된 레이저 구현을 확인하였다. 또한 증폭 출력에 따라 기울기 효율 및 빔품질의 저하가 없어 모드불안정이 발생하지 않음을 확인하였다.

• 대한골관절종양학회지
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• 제9권1호
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• pp.84-92
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• 2003

서론: 대퇴골 근위부에 발생하는 종양은 양성일지라도 수술적 병변의 제거시 관절내 도달이 필요하거나 대퇴골 경부에 손상을 줄 수 있는 등 주위 고관절의 구조 및 기능을 위협할 수 있어 그 예후가 좋지 않을 수 있고 치료에 어려움이 있으나 고관절부의 동통을 유발하는 양성 골종양의 치료는 비관혈적 수술이 현재로는 거의 불가능하다. 최근 CT등을 이용한 경피적 절제술, 경피적 고주파 열치료등 비교적 덜 침습적인 치료법에 대한 관심과 연구가 증가하고 있으나, 아직까지는 대퇴골 근위부 종양중 비교적 흔한 유골골종(osteoid osteoma)에 국한된 연구가 대부분이다. 이에 저자는 대퇴골두내 발생한 내연골종 및 피질골내 연골종을 경피적 고주파 열치료를 통해 치료한 후 이를 보고하는 바이다. 증례: -증례1 - 31세 여자환자로 1년 전부터 시작된 우측 둔부 및 서혜부 외측의 통증을 주소로 내원하였다. 사무직 여성으로 과거력 및 가족력 상 특이 소견 없었으며 통증의 양상은 간헐적으로 야간에 심해지는 양상으로 통증 발현 시에는 체중 부하하기 힘든 정도였다. 통증에 대해 수개월간 대증적 치료를 시행하였으나 수일에서 수주 후 재발되는 양상이었으며 비스테로이드성 소염 진통제에 비교적 효과가 있었으나 내원 시에는 증상이 점차 심해지며 지속적인 양상으로 소염진통제가 계속적으로 필요하였다. 이학적 소견상 우측 고관절의 운동제한은 없었으나 Patrick 검사 양성이었으며 내회전시 불쾌감을 호소하였다. 단순 방사선 검사상 우측 대퇴 골두 부위에 주변으로 경화상을 보이는 방사선 투과성 병변이 관찰되었으며, MRI상 T1WI와 T2WI에서 낮은 신호강도를 보이면서 1.5${\times}$1cm 크기로 경계가 비교적 분명하였고 주변에 반응성 부종이 관찰되어. 유골골종의 가능성이 큰 것으로 보아 고주파열치료를 시행하기로 하였으며 전신마취하에서 먼저 CT시행 하에 세침 생검을 실시한 후 Radionics$^{(R)}$ 고주파침을 삽입하여 병변 중앙에 위치시킨 후 $80^{\circ}C$ 평균모드으로 6분간 고주파 열 치료 시행하였으며 시행 중 다른 합병증은 발생하지 않았다. 환자는 마취에서 의식이 돌아온 직후와 술 후 14시간 후에 통증 전혀 호소하지 않았으며 술후 1일째 체중 부하시 통증 없는 것 확인 후 퇴원 조치 하였으며 술 후 3주 뒤 MRI로 병변 부위 관찰하였으며, 이때 병변부위 소실된 것 확인할 수 있었다. 술 후 15개월째 환자는 일상 생활에 지장없었으며 통증 호소하지 않았다. 조직 검사결과는 피질골내 연골종으로 확인되었다. -증례 2- 56세 여자환자로 3개월 전부터 시작된 좌측 둔부 및 대퇴부 외측의 통증을 주소로 내원하였다. 통증은 주로 밤에 악화되었으며 1달 전부터 통증 심해지고 지속되는 양상으로 타 병원에서 아스피린으로 통증 조절되었고 유골 골종 의심 하에 본원으로 전원되었다. 과거력이나 가족력상 특이사항 없었으며 이학적 검사상 고관절 운동 범위 제한은 없었으나 외전과 내회전시 좌측 서혜부에 통증을 호소하였다. 단순 방사선 소견상 좌측 대퇴골두 하방 내측으로 석회화를 동반하고 주변 경화상을 보이는 방사선 투과성 병변이 관찰되었으며 MRI상 T1WI와 T2WI에서 비교적 낮은 신호강도를 보이는 양상으로, 유골골종의 가능성이 높은 것으로 보아 고주파 열치료를 시행하기로 하였으며 전신 마취 후 CT시행 하에 먼저 세침 조직 검사를 실시한 후 Radionics$^{(R)}$ 고주파침 삽입 후에 평균 모드 $80^{\circ}C$로 6분간 열 치료 시행하였고 환자는 마취에서 회복 후 즉시 통증 감소 보였으며 시술 후 1일째 이학적 검사 및 체중 부하 시행하였을 때 통증이 없는 것을 확인한 후 퇴원 조치 할 수 있었으며 술 후 1달째 MRI검사를 통해 병변이 사라지고 성공적으로 시술을 시행하였음을 확인할 수 있었으며 이후 시술 3개월째로 통증호소없었고 이학적소견상 정상이었다. 조직검사결과는 내연골종으로 확인되었다. 결론: 저자들은 수술적으로 치료가 비교적 어려운 대퇴 골두 부위에 발생한 피질골내 연골종과 내연골종에 대해 경피적 고주파열치료를 시행한 후 이를 보고하는 바이며 동통을 유발하는 유골 골종 이외의 다른 양성골 종양에 대해 치료 계획시 그 도달이 어렵거나 술 후 주위 구조물과 관절의 불안정성등의 합병증이 유발될 수 있는 경우 그 적응증의 확대를 신중히 고려해야 할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제27권1호
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• pp.1-17
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• 2016

최근 20 여년간의 괄목할만한 발전을 통해 단일 광섬유 레이저의 출력은 이미 kW 수준을 상회하고 있으며, 기존의 벌크 방식 레이저의 대체 기술로서 여전히 학계 및 산업계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 본 논문은 이와 같은 광섬유 레이저의 괄목할만한 성장을 가능하게 한, 이터븀(Ytterbium) 혼입 이득 광섬유 사용 방식, 레이저 다이오드 펌프와 이중 클래딩 광섬유 구조를 통한 광학적 펌프 방식, 더 나아가서 양자결함을 최소화 하는 종렬 펌핑 방식 등 그 주요 요소 기술들을 개괄하고, 그 극한적 고출력화에 따른 발진 효율 및 특성 저하, 시스템 열화 및 불안정성 증대 등과 같은 고출력 광섬유 레이저 기술 자체가 직면하고 있는 다양한 기술적 문제점 및 그 완화 방안을 논의한다. 여기에서는 광섬유 레이저의 고출력화와 더불어 야기되는 다양한 형태의 광섬유내 비선형 현상, 광섬유 손상 및 모드 불안정 현상에 대한 논의를 포함한다. 이와 더불어, 전술한 다양한 출력 제한 현상을 극복함과 동시에 광섬유 레이저의 출력을 현격한 수준으로 더욱 증가시키기 위한 대체 방안으로 최근 주목을 많이 받고 있는 다중 빔 결합 기술에 대해 개괄적으로 논의한다. 특히, 분광형 다중 빔 결합 기술의 개념적 시스템 구성 요소 및 각 부문별 요구 기술에 대해 보다 심화된 논점을 둔다. 최종적으로 현 수준을 뛰어 넘는 광섬유 레이저의 출력 증대와 본 기술의 지속적 발전을 위한 앞으로의 발전 방향을 논의한다.