• Tunnel and Underground Space
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• v.19 no.2
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• pp.158-166
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• 2009

As a basic study for investigating the development of the stress-induced crack in Hoek-Brown rock, a homogenization technique of elastic cracks is proposed. The onset of crack is monitored by Hoek-Brown empirical criterion, while the orientation of the crack is determined by the critical plane approach. The concept of volume averaging in stress and strain component was invoked to homogenize the representative rock volume which consists of intact rock and cracks. The formulation results in the constitutive relations for the homogenized equivalent anisotropic material. The homogenization model was implemented in the standard FEM code COSMOSM. The numerical uniaxial tests were performed under plane strain condition to check the validity of the propose numerical model. The effect of friction between the loading plate and the rock sample on the mode of deformation and fracturing was examined by assuming two different contact conditions. The numerical simulation revealed that the homogenized model is able to capture the salient features of deformation and fracturing which are observed commonly in the uniaxial compression test.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.26 no.8
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• pp.748-757
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• 2015

MIMO systems utilizing multiple antenna transmission and reception is one of the key technologies to enhance the capacity of 5G wireless communications. In order to obtain an appropriate performance evaluation of MIMO techniques, the usage of wireless channel model reflecting spatial channel characteristics is required, such as the 3-dimensional spatial channel model(3D SCM) proposed by 3GPP TR36.873 documentation. In this paper, we implement and verify the channel simulation environment based on 3D SCM, to present and compare the characteristics of UMi and UMa environments. We also apply MIMO transmission to the UMa scenario to investigate the channel correlation among antenna elements with different array distances and to identify the corresponding throughput changes. By evaluating the channel power correlations for randomly distributed users within the sector for different horizontal and vertical antenna distances, we present the statistical characteristics which determine the transmission performance under the SCM environment.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.30 no.3
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• pp.243-251
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• 2019

Recently, several studies were conducted on the micro-Doppler(MD) phenomenon to identify a warhead from decoys. Both, the warhead and decoy, can be modeled as various shapes and maneuver with their own micro-motion. Their MD phenomenon can be demonstrated by amplitude modulation and phase modulation. Most studies have utilized approximate solutions to express the amplitude modulation regardless of various warhead and decoy shapes. However, the exact solution of the amplitude modulation is required for more effective warhead identification. In this study, we proposed a new modeling method of receiving radar signals from warheads and decoys based on physical optics. The proposed solution was evaluated using an electromagnetic prediction technique and computer-aided design models.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 2002.10a
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• pp.165-169
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• 2002

현재 개발 중에 있는 비파괴 검사법인 Tapping Sound Analysis 의 검증을 위해 실험으로 측정된 타격음(태핑음)과 수치해석으로 구한 타격음을 비교하였다. 손상이 없는 복합재료 구조물과 손상이 있는 복합재료 구조물을 제작하고 타격 실험을 통해 타격음과 타격력을 측정하였다. 타격음의 수치 모사를 위해 동적접촉 알고리듬을 이용한 유한요소법과 경계요소법을 이용하였다. Wavelet packet transform에 근거한 특성 추출법을 이용하여 타격음으로부터 손상 판단을 위한 특성을 추출하였다. 손상이 없는 구조물과 손상이 있는 구조물의 특성을 비교하기 위해, 특성 지수를 정의하였다. 실험 결과와 수치해석 결과의 비교를 통해 타격음 계산에 사용된 수치모델의 타당성을 밝혔다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07e
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• pp.1751-1754
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• 2003

CCD Camera System으로 capture 한 image를 표준 display장치로 재현할 때 capture 할 당시의 원 피사체의 모습을 그대로 재현하여야만 한다. 그러나 일반 consumer 용 camera system의 CCD channel spectral sensitivity 특성이 인간의 spectral sensitivity(1(λ), m(λ), 5(λ)) 특성과 일치하지 않고, linear transform의 관계도 성립하지 않음으로써 capturing시 근본적인 color error가 발생하게 된다. 기존의 CCD Camera System 에서는 CCD sensor 의 color 정보와 display 장치의 color 정보와의 단순한 산술적인 관계로 color를 재구성하는 방법을 사용하고 있어 원 피사체의 color 를 그대로 재현할 수가 없다. 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 CCD 의 channel spectral sensitivity특성 과 CIE-color matching function과의 관계를 고려하여 color를 재구성함으로써 color error를 줄이도록 하였다 제시된 알고리즘의 color error를 검증하기 위하여 물체의 고유반사율을 알고 있는 AGFA IT8.7-2 test chart(283 spectra), Dupont Paint Chips(120 spectra), Mcbeth Color Checker(64 spectra) 및 Natural Objects(170 spectra) 등 다양한 objects spectra(637 spectra) [1][2]를 이용하여 기존 방법의 알고리즘과 비교하여 보았다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.11b
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• pp.290-292
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• 2002

전기철도 급전계통은 차량 또한 이동 부하이고, 비정상적인 전기적 특성이 나타날 수 있으므로, 전기적으로 정확한 해석을 할 필요가 있다. 본 연구는 PSCAD/EMTDC 과도해석 프로그램을 이용하여 직류 전기 철도 시스템을 모델링 함으로써 전기철도 급전계통의 정확한 특성을 연구하는 것이다. 한전 계통으로부터 전력을 급전 받아 전기철도차량 부하에 공급되는 급전계통을 실제와 가깝게 모델링 함으로써 정상상태 해석과 사고 시 과도특성 분석 및 계통에의 영향 해석을 목적으로 한다. 프로그램 특성상 각각의 소자를 모델링 한 후 4단자망 이론에 근거, 각 소자를 결합하여 전체 계통을 구성한다. 각각의 소자는 전차선로, 정류기 및 제어기를 포함한 차량부 (전동기, 제어소자), 정류 변전소 등으로 구성된다. 이 논문에서는 급전계통의 정상상태 및 고장전류를 분석함으로서 제안된 모델을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.54-55
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• 2017

배전계통에서 병렬아크는 전선이나 노후된 설비의 절연파괴에 따른 합선에 의하여 발생하고 직렬아크는 차단기, 소켓-플러그, 커플러 등 접속기에서 부하와 전원이 분리되는 경우에 발생한다. 이러한 아크현상에 대응하기 위해서는 아크의 특성을 해석하고 그에 따른 아크소호방법이 제시되어야 한다. 병렬아크는 1889년 발견된 Paschen의 법칙에 따르며, 평행한 금속판 사이에 아크방전이 시작되는 항복전압이 매질가스의 종류 및 압력과 개리거리에 따른 함수로 규정된다. 반면, 직렬아크는 아직까지 명확한 해석방법이 제시되어있지 못하다. 본 논문에서는 직류 차단기에서 발생하는 직렬 차단 아크의 촉발과 지속적인 발생, 소호에 대한 특성을 분석하여 3가지 특성을 기반으로 하는 직렬 차단아크전류 모델을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06b
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• pp.167-170
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• 2007

본 논문에서는 텍스춰매핑, 재메쉬화, 메쉬의 단순화와 모핑 및 압축 등 다양한 분야에 적용되는 메쉬분할 문제를 다룬다. 메쉬분할은 주어진 삼차원 메쉬를 서로 떨어진 집합(disjoint sets)으로 분할하는 것으로서 여러 연구자들에 의해 많은 연구 결과들이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 삼차원 메쉬가 가지고 있는 기하학적 특성을 고려하여 메쉬를 분할하는 방법을 제시하고자 한다. 먼저 메쉬의 국부적 기하 특성인 곡률 정보와 전역적 기하 특성인 볼록성을 이용하여 삼차원 메쉬를 구성하는 첨예정점을 추출하였고, 이들간의 거리 정보를 이용하여 이 첨예정점들을 군집화(clustering)하였다. 최종 메쉬분할을 위해 분할된 첨예정점에 속하지 않는 나머지 정점들에 대해 거리 정보를 이용하여 군집화를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 메쉬분할 방법을 검증하기 위해 벤치마크로 공개된 여러 메쉬 모델에 대해 실험하여 그 결과를 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.26 no.1
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• pp.11-26
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• 2017

Approximate empirical equations obtained by measuring overall noise levels at different distances have been used to evaluate environmental influence of the railway noise though the accurate prediction of noise levels is important. In this paper, a noise prediction model considering the frequency characteristics of noise sources and propagation was suggested to improve the accuracy of noise prediction. The railway noise source was assorted into track, wheel, traction and aerodynamic components and they were characterized with the source strength and speed coefficient at each octave-band frequency. Correction terms for the acoustic roughness and the track/bridge condition were introduced. The sound attenuation from a source to a receiver was calculated taking account of the geometrical divergence, atmospheric absorption, ground effect, diffraction at obstacles and directivity of source by applying ISO 9613-2. For obtaining the source strength and speed coefficients, the results of rolling noise model, numerical analysis and measurements of pass-by noise were analyzed. We compared the predicted and measured noise levels in various vehicles and tracks, and verified the accuracy of the present model. It is found that the present model gives less error than the conventional one, so that it can be applied to make the accurate prediction of railway noise effect and establish its countermeasures efficiently.