• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.639-648
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• 1999

레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100㎜로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%∼0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제5권2호
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• pp.91-102
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• 2002

불연속 전송선로를 해석하기 위한 유용한 방법으로서 유한요소법이나 공간도메인법등과 같은 주파수영역 해석법과 선로제작에 기초한 파라미터 측정법등이 사용된다. 시간영역의 유한차분법은 한번의 모의실험을 통해 주파수 의존적인 파라미터값을 구할수있어 불연속선로를 해석하는데 매우 효과적이다. 본 논문에서는 마이크로 스트립에 기초한 몇가지 형태의 2 포트 불연속 회로망 즉, 케스케이된 스텝 불연속 선로와 레이스트렉 지연선 및 단일 스터브 필터에 대한 정확한 모델링과 해석을 위하여 시간영역의 유한차분법의 적용방법이 논의된다. 2 포트 회로망으로 구성된 평면형 마이크로 스트립 불연속선로를 해석하기 위하여 일반적으로 분산 파라미터에 기초한 해석절차가 사용된다. 주파수 의존적인 분산 파라미터는 시간영역의 유한차분법에 의해 모니터된 입사, 반사 및 투과된 전압으로 부터 고속푸리에 변환을 통해 얻어지고, 또한 그 결과를 공간-스펙트랄 방법 및 모멘트 방법의 결과와 비교함으로써 시간영역의 유한차분법이 다양한 형태의 불연속 선로에 성공적으로 적용됨을 볼 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.341-349
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• 2002

레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 5개의 시편을 3차원으로 모델링하였다. 모델링 결과와 실험 결과를 비교하여 실험에서 시편 뒷 표면을 찾으며 시편두께를 측정한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1049-1054
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• 2013

본 논문에서는 영역분할법을 이용한 2차원 유한차분시간영역법을 제안하였다. 영역분할법은 전체 해석구조를 분할하여 해석하는 수치해석방법으로 본 논문에서는 영역분할법 중 Schur complement 방법을 적용한 유한차분 시간영역법을 구현하고 시뮬레이션 모델로 2차원 해석구조를 설정하고 사각형의 도체에 입사하는 전자파의 산란특성을 해석하였다. 2차원 해석구조를 4개의 영역과 8개의 영역으로 각각 나누어 전자파특성을 계산하였고, 제안한 해석방법의 유효함을 입증하기 위해 일반적인 전체영역에 대한 2차원 유한차분 시간영역법의 해석결과와 비교하여 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.110-116
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• 1999

본 논문에서는 시간영역 유한차분법의 단점인 긴 계산 시간을 단축시키기 위하여 신호처리 기법을 사용하였다. 시간영역 유한차분법과 함께 신호처리 기법을 사용하여 주파수 특성을 해석할 때 신호처리기법을 사용하지 않은 일반적인 시간영역 유한차분법으로 해석한 결과와 동일한 결과를 매우 짧은 시간에 구할 수 있었다. 신호처리 기법을 사용하진 않은 일반적인 시간영역 유한차분법으로 마이크로스트림 구조의 저역통과 필터의 주파수 특성을 해석하였을 때 약 900분의 계산 시간이 필요하였으나 신호처리 기법을 이용한 시간영역 유한차분법을 사용하면 약 140분으로 계산 시간을 단축시킬 수 있었다. 회로를 해석한 결과와 측정한 결과가 넓은 주파수 대역에서 거의 일치하는 것을 보였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.197-202
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• 1995

비정상(unsteady) 압축성(compressible) 유동에 의한 공력음향(aeroacoustics)을 모사하여 공력소음원을 해석하기 위해서는 고차(high order)의 정확도와 높은 해상도(resolution)를 가지며, 상대적으로 계산시간을 많이 필요로 하지 않는 외재적(explicit) 유한차분법이 필수적으로 요구된다. 이것은 주어진 차분방식과 격자계로써 공간과 시간상에 존재하는 미소크기의 파동성분들을 충분히 구현하여야 만족할 만한 수치해를 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는, 그러한 유한차분법 중 최근에 관심의 대상이 되고있는 삼각(tridiagonal)또는 오각(pentadiagonal) 집적유한차분법(compact finite difference scheme)이 최대의 해상도를 갖도록 하는 수학적인 방법을 개발하고, 이 방법으로써 새롭게 집적유한차분법을 최적화하였다. 개발된 최적화 방법은, 푸리에 해석법(Fourier analysis)을 통하여 파동수(wavenumber) 영역에서 수학적으로 계산된 위상오차(phase error)를 최소화하는 것이며, 이러한 개념과 방법은 본 연구에서 처음으로 집적유한차분법에 적용되었다. 여러가지 절단정확도(truncation order)에 대해서 최적화 된 집적유한차분법들이 실제 공간과 시간상에서 보여주는 정확도와 오차특성을 알아보기 위하여, 이 방법들을 1차원 선형파동방정식에 적용하였고, 이 결과를 통하여 가장 정확하고 효과적인 절단정확도의 집적유한차분법을 선별하였다. 특히, 오각(pentadiagonal)법에 비해 더욱 효율적인 6차 삼각(tridiagonal)법을 1차원 Euler방정식에 적용하여, 비선형 파동에 대한 모사를 수행할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.2736-2743
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• 1997

본 논문에서는 확장된 시간 영역 유한 차분 알고리듬을 적용해서 초고주파 증폭기를 전파 해석하였다. 증폭기에 포함된 능동 소자는 등가 전류원을 이용해서 모델링하였다. 등가 전류원은 전자기파와 능동 소자와의 상호 작용을 특정지어 주고 시간 영역 유한 차분 알고리듬에 적용할 수 있게 해준다. 이를 확인하기 위하여 실제로 증폭기를 제작하고, 측정한 결과와 시간 영역 유한 차분법으로 해석한 결과가 잘 일치함을 보였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.130-134
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• 2000

본 논문에서는 확장된 시간영역 유한차분법(Extended finite difference time domain method)을 이용하여 마이크로파 중폭기를 해석하였다. 회로에 포함되어 있는 능동 소자는 고주파 등가 회로를 이용하여 모델링 하였다. 고주파 등가 회로를 통하여 계산한 게어트와 드레인의 전류를 FDTD의 전계 계산식에 첨가향으로개 마이크로스트립 회로의 전자기파와 능동 소자와의 상호 작용을 특성 지었다. 해석 결과는 주파수 영역 회로 해석법(Frequency-domain circuit analysis)을 이용한 결과와의 비교를 통하여 정확성을 입증했다.

• 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.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제6권1호
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• pp.17-27
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• 1995

본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD)을 이용하여 전자기 결합 광대역 마이크로스트립 안테나의 특성 을 해석하고 파라메타를 최적화 하였다. 전자기 결합 마이크로스트립 안테나는 급전 선로에 짧은 동조 스터브 틀 연결하면 13%정도의 넓은 대역 특성을 가지며, 동조 스터브의 폭, 길이, 위치 둥의 변화에 따라 안테나의 특 성이 변한다. 시간영역에서의 유한차분볍에 의한 수치해석 결과들 푸리어 변환하여, 주파수 영역에서 공진 주 파수, 반사 손실, 전압정재파비 및 입력 임피이던스 동을 계산하였다. 설계 제작한 안테나의 측정 결과와 비교 하여 시간영역 유한차분법의 계산 결과가 잘 일치함을 보였다. 최적화 후 약 15% 정도의 최대 대역폭을 얻었다