• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.36 no.3
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• pp.203-211
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• 2023

A Markov chain Monte Carlo (MCMC) simulation is proposed for probabilistic full waveform inversion (FWI) in a layered half-space. Dynamic responses on the half-space surface are estimated using the thin-layer method when a harmonic vertical force is applied. Subsequently, a posterior probability distribution function and the corresponding objective function are formulated to minimize the difference between estimations and observed data as well as that of model parameters from prior information. Based on the gradient of the objective function, a proposal distribution and an acceptance probability for MCMC samples are proposed. The proposed MCMC simulation is applied to several layered half-space examples. It is demonstrated that the proposed MCMC simulation for probabilistic FWI can estimate probabilistic material properties such as the shear-wave velocities of a layered half-space.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.201-201
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• 2006

영구자석은 크게 Hard ferrite와 희토류계 자석, 그리고 Alnico 주조자석으로 구별되어진다. 그동안 Hard ferrite는 산업적으로 전자기 응용제품 또는 각종 구동 모터에 응용되어 왔지만, 최근 Nd계 희토류 자것이 고성능 모터의 소재로 급격히 대체되고 있다. 하지만, 희토류계 원료에 비해 동일 중량 대비 40~60배 가량 저렴한 Hard ferrite의 사용은 현재까지도 꾸준히 유지되고 있으며, 최근 자동차 고성능 모터용 Sr ferrite의 개발이 연구 중이다.[2] 본 연구에서는 제일원리 전산모사를 통하여 HCP 구조의 기본 Unit Cell 64개 원자를 가진 Sr-ferrite의 격자상수를 계산하여 기존 연구결과와 비교하였으며, 자화에너지와 자기모멘트를 계산하였다. 또한 향후 각종 첨가물의 영향에 대한 연구를 위해 기본 구조 및 치환 구조에 대해 고찰하였다. 그 결과 가장 안정한 에너지를 갖는 격자상수는 a=5.88, b=23.03으로 계산되어 Kimura et al의 측정 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었으며, $E_F$가 3.9171, $M_B$는 46.6481로 계산되었다. 항후 Sr-ferrite의 구조에서 Fe atom의 일부를 동일주기 원소인 Cr, Mn, Co, Ni, Cu로 치환하여 자기적 특성을 계산하여 본 연구결과와 비교하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.337-337
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• 2010

갈륨-질화물 (GaN) 기반의 고 전자 이동도 트랜지스터 (High Electron Mobility Transistor, HEMT)는 GaN의 큰 밴드갭 (3.4~6.2 eV), 높은 항복전계 (Ec~3 MV/cm) 및 높은 전자 포화 속도 (saturation velocity $-107\;cm{\cdot}s-1$) 특성과 AlGaN/GaN 등과 같은 이종접합구조(Heterostructure )로부터 발생하는 높은 면밀도(Sheet Concentration)를 갖는 이차원 전자가스(Two-Dimensional Electron Gas, 2DEG) 채널로 인해 차세대 고출력/고전압 소자로서 각광받고 있다. 하지만 드레인 쪽의 게이트 에지부분에 집중되는 전계로 인한 애벌린치 할복현상(Breakdown)이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 AlGaN/GaN HEMT의 항복전압 향상을 위한 방법으로 필드플레이트(Field-Plate) 구조가 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 2D 시뮬레이션을 통한 AlGaN/GaN HEMT의 필드플레이트 구조 최적화를 수행하였다. 이를 위해 ATLASTM 전산모사 프로그램을 이용하여 필드플레이트 길이, 절연체 증류 및 두께에 따른 전류 전압 특성 및 전계 분산효과에 대한 전산모사를 수행하여 그 결과를 비교, 분석 하였다, 이를 바탕으로 기존의 구조에 비해 약 300%이상 향상된 항복전압을 갖는 AlGaN/GaN HEMT의 최적화된 필드 플레이트 구조를 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.145-145
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• 2008

갈륨-질화물(GaN) 기반의 고속전자이동도 트랜지스터(high electron mobility transistor, HEMT)는 최근 마이크로파 또는 밀리미터파 등의 차세대 고주파용 전력소자로 각광받고 있다. AlGaN/GaN HEMT는 이종접합구조(heterostructure) 로부터 발생하는 이차원 전자가스(two-dimensional electron gas, 2DEG) 채널을 이용하여 높은 전자 이동도, 높은 항복전압 및 우수한 고출력 특성을 얻는 것이 가능하다. AlGaN/GaN HEMT에서 ohmic 전극 부분과 채널이 형성되는 부분과의 거리에 의한 저항의 성분을 줄이고 전자의 터널링의 확률을 증가시키기 위해서 recess된 구조가 많이 사용되고 있다. 그러나 이 구조에서는 recess된 소스와 드레인에 의해 AlGaN층의 제거로 AlGaN층의 두께에 영향을 미치며 그에 따라 채널에 생성되는 전자의 농도를 변화시키게 된다. 본 논문에서는 소스와 드레인의 Trench 구조를 제안하였다. ohmic 전극 부분과 채널간의 거리의 감소로 특성을 향상시켜서 recess 구조의 장점이 유지된다. 그리고 recess되는 소스와 드레인 영역에서 AlGaN층을 전체적으로 제거하는 것이 아니고 Trench 즉 일부분만 제거하면서 AlGaN층의 두께의 변화에 따른 문제점도 줄일 수 있다. 따라서 이러한 전극 부분을 Trench구조화 시킨 AlGaN/GaN HEMT의 DC특성을 $ATLAS^{TM}$를 이용하여 전산모사하고 최적화된 구조를 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.11-12
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• 2008

최근 LSI speed의 고속화에 따라, SSN (Simultaneous Switching Noise)이 매우 큰 문제가 되고 있다. 이에 PDN에 대한 많은 해결책들이 제시되고 있으나 가장 저비용 고효율을 지향할 수 있는 방법이 현재 사용되고 있는 유기기판에 Capacitor를 내장하여 로 사용하는 방법이다. Decoupling capacitor를 두께가 밟은 유기기판에 구현하기 위해서는 유전율이 큰 물질을 사용하는 것이 좋은데 본 연구에서는 $BaTiO_3$를 epoxy 에 혼합하여 10um 두께의 필름으로 제작한 후 유기기판 제조 공정에 사용하여 유기기판을 구현하였다. 이렇게 구현된 capacitor 내장 유기기판을 2 stub의 간단한 회로를 구현하여 유전율 등을 측정하였으며, 고주파 전산모사를 통하여 capacitor의 용량 변화에 따른 고주파 특성의 변화를 연구하였다.

• Composites Research
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• v.23 no.6
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• pp.26-31
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• 2010

This research work contributes to a study for the procedure and methodology to assess the fatigue durability for a composite torque link for helicopter landing gear, which was newly developed and fabricated by the resin transfer moulding technique to interchange with metal component. The simulated load spectrum anticipated to be applied to the torque link during its operation life was generated using an advanced method of probabilistic random process, and the fatigue durability was evaluated by the residual strength degradation approach on the basis of material test data. The full scale fatigue test was performed and compared with the analysis results.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.07b
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• pp.802-805
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• 2004

압전 액츄에이터는 다른 종류의 액츄에이터와 비교할 때 높은 강성, 빠른 응답성의 우수한 특성을 가지고 있다. 벤더형 액츄에이터는 높은 변위의 장점을 가지나 높은 전기장과 기계적 부하인가시에는 내부 응력이 증가하므로서 신뢰성이 감소한다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 여러 방법으로 내부 응력을 줄이려는 시도가 있으며 그중 하나는 경사기능 소재나 경사기능 구조를 가지는 액츄에이터의 개발이다. 본 연구에서는 경사기능 특성을 모사한 액츄에이터 구조를 제작하고 그 특성을 조사하였다. 두 가지의 압전상수 d31= - 220 pC/N, d31 =- 100 pC/N를 가지는 세라믹층을 적층하여 벤더형 액츄에이터의 특성을 관찰하였다. 그 결과 두 종류의 세라믹층으로 적층한 액츄에이터가 한가지 특성의 세라믹으로 제작한 액츄에이터 보다 전압인가시 20%이상의 우수한 변위 특성을 나타내었다. 이러한 변화는 내부 응력의 감소에 기인한 것으로 예상된다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.22 no.4
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• pp.178-182
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• 2012

The grain growth is very important because of its great influence on the various materials properties. Therefore, in this study, the effects of anisotropic grain boundary energy on grain growth in 2-D have been investigated with a large scale phase field simulation model on PC. A $2000{\times}2000$ grid system and the initial number of grains of about 73,000 were used in the computer simulation. The anisotropic ratio of grain boundary energy, ${\sigma}_{max}/{\sigma}_{min}$, has been varied from 1 to 3. As the anisotropy increased, the grain growth exponent, n, increased from 2.05 to 2.37. The grain size distribution showed a central plateau in the isotropic case, and was changed into no central plateau and the increasing population of very small grains in the anisotropic case, resulting from slowly disappearing grains. Finally, simulated microstructures were compared according to anisotropy.

• Composites Research
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• v.30 no.6
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• pp.371-378
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• 2017

In this study, hygroelastic behavior of thermosetting epoxy is predicted by molecular dynamics simulations. Since consistent exposures to humid environments lead to macroscopic degradation of polymer composite, computational simulation study of the hygroscopically aged epoxy cell is essential for long-time durability. Therefore, we modeled amorphous epoxy molecular unit cell structures at a crosslinking ratio of 30, 90% and with the moisture weight fraction of 0, 4 wt% respectively. Diglycidyl ether of bisphenol F (EPON862) and triethylenetetramine (TETA) are chosen as resin and curing agent respectively. Incorporating equilibrium and non-equilibrium ensemble simulation with a classical interatomic potential, various hygroelastic properties including diffusion coefficient of water, coefficient of moisture expansion (CME), stress-strain curve and elastic modulus are predicted. To establish the structural property relationship of pure epoxy, free volume and internal non-bond potential energy of epoxy are examined.

• Composites Research
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• v.13 no.1
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• pp.11-24
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• 2000

In this paper, finite thickness and tow phase effects on the mechanical behavior were studied numerically for plain weave textile composites. Unit cell analysis based on a superposition method was employed to simulate uniaxial tensile loading condition and macro-element post-processor was used to reduce computer resource requirement. The effective moduli and micro-stress distribution were calculated for finite thick plain weave composites with phase shifts. Single layer and infinitely thick configurations were also considered for comparison.