• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.241-251
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• 2010

본 논문에서는 등분포 하중을 받는 등방성 환형 섹터판의 지배방정식에 대한 새로운 해석적 해가 3차원 극좌표계에서 개발된다. 4차의 편미분방정식 형태를 가지는 지배방정식은 레비 타입 시리즈 해에 대한 가정과 그 후속적인 수학적 처리를 통해 4차의 상미분방정식으로 전환된다. 전환된 상미분방정식의 특성방정식에 대한 실수 영역 및 복소수 영역의 해를 해석적으로 구한 후 제차 및 비제차 방정식의 각 해의 조합으로 최종적인 지배방정식의 해가 완성된다. 개발된 해의 수렴성 및 정확성을 보여주기 위해 다양한 경계조건 및 내부 중심 각도를 가지는 판에 대한 예제 해석을 수행하였고 그 결과를 다른 해석적 연구결과와 비교하였다. 또한 개발된 해의 정확성을 확인하기 위하여 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용한 탄성해석을 추가로 수행하여 그 결과를 비교하였다. 제안된 해로부터 결정된 환형 섹터판의 변위 및 모멘트 값은 여타의 해석적 및 수치적 접근방법으로 구한 값들과 비교해 본 결과 매우 높은 수준에서 일치하고 있음이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.614-620
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• 1998

본 논문에서는 타원형 커루게이트 도파관의 전파 및 복사특성을 이론적으로 해석한다. 타원형 원통 좌표계에서의 파동방정식의 해는 제1종 및 제2종의 Mathieu함수들로 얻어진다. 타원형 커루게이트 도파관의 전계와 자계들은 반경방향과 각 방향의 Mathieu함수들의 곱의 급수로 나타낼 수 있다. 슬랏 영역과 안쪽 영역의 경계면에서 임피던스 매칭 방법을 사용하여 특성 방정식을 얻는다. 타원형 커루게이트도파관에서의 주모드인 $HE_{11}$모드에 대한 특성방정식을 풀어 어퍼춰에서의 전자계를 계산하고, 또 계의 등가원리(field equivalence principle)를 이용하여 타원형 커루게이트 도파관에서의 복사패턴을 계산한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.258-266
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• 2007

자기부상열차는 초기부상에서 정상상태에 이르는 짧은 시간동안 전류변화가 매우 큰 단점이 있다. 본 연구에서는 이를 안정적으로 제어하기 위해서 다중루프제어를 적용하였다. 제어기가 포함된 전체시스템에 상태방정식의 특성방정식을 구하여 원하는 특성의 제어이득을 쉽게 구할 수 있도록, Bessel function 원형모델을 도입하여 극점을 설정하였다. 설정된 극점을 바탕으로 제어기를 구성하고, 시스템의 특성방정식을 구하여 계수비교 함으로써, 시스템의 안정된 제어 특성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.42-50
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• 2005

주기적 시변계인 비등방 정지부 및 비대칭 회전부를 갖는 일반 회전체에 대해서, 유도된 해석 모델 및 운동방정식으로부터 시 변조계수를 이용하여 급수방정식을 구성하였다. 이들 운동방정식의 물리적인 변수를 이용한 직접 퓨리에변환의 역행렬로부터 주파수응답함수를 용이하게 유도하였고, 이들의 특성 및 경향을 분석 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권5호
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• pp.670-679
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• 1998

The solution of hyperbolic equation with wave nature has sharp discontinuties in the medium at the wave front. Difficulties encounted in the numrtical solution of such problem in clude among oth-ers numerical oscillation and the representation of sharp discontinuities with good resolution at the wave front. In this work inviscid Burgers equation and modified heat conduction equation is intro-duced as hyperboic equation. These equations are caculated by numerical methods(explicit method MacCormack method Total Variation Diminishing(TVD) method) along various Courant numbers and numerical solutions are compared with the exact analytic solution. For inviscid Burgers equa-tion TVD method remains stable and produces high resolution at sharp wave front but for modified heat Conduction equation MacCormack method is recommmanded as numerical technique.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.19-28
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• 2004

유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

• 설비공학논문집
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• 제7권4호
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• pp.667-680
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• 1995

튜브 내의 입구영역에서 난류 유동에 의한 대류와 비회복사(non-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라고 가정하였다. 지배방정식을 계산하기 위해 유한차분법이 이용되었고, 복사전달방정식을 이차편미분방정식으로 바꾸기 위해 P-1 근사법이 사용되었다. 그리고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray absorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균 온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 또한, 가스의 성분조성에 대한 영향을 조사하였으며, 이러한 결과에 기초해서 튜브 내에서 난류유동에 의한 대류와 비화복사가 동시에 일어날 때의 복사 뉴셀트수를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
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• pp.167-170
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• 2004

본 논문에서는 수중익 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 거동 및 소음을 Eulerian-Lagrangian 기법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. Eulerian-Lagrangian 기법은 캐비테이션 버블이 유동장에 미치는 영향이 거의 없다는 가정하에 유동장과 캐비테이션 거동을 일방으로 연계하여 해석하는 방식이다. 수중익 버블 캐비테이션 해석을 위한 유동장은 비압축성 RAMS 방정식을 해석하여 구하고 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 유동장은 일반적 CFD 기법의 큰 수치 소산으로 그 특성이 잘 나타나지 않으므로 Sculley 볼텍스 모델을 이용하여 해석한다. 해석한 유동장 정보를 입력치로 하고 버블의 지배 방정식인 Rayleigh-Plesset 방정식과 Newton의 제2법칙에 근거한 궤적 방정식을 연계하여 캐비테이션의 성장-붕괴와 운동을 예측한다. 계산된 거동 정보를 이용하여 버블 캐비테이션과 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 소음을 예측하였다. 본 연구는 수중 운동체에서 발생하는 캐비테이션의 거동과 소음의 특성을 파악하고 그에 따른 대비책을 마련하는 기본 연구로서 활용할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.46-55
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• 2006

비행체의 궤적 최적화를 위해서는 비행체의 특성을 반영한 3차원 운동방정식이 유도되어야 하며, 비행선과 같이 공기보다 가벼운 비행체의 경우는 일반 고정익 항공기와는 다른 특성들을 반영하여야 한다. 본 연구에서는 중고도 무인비행선의 궤적 최적화를 위해 비행선의 운동방정식을 유도하고, 이를 이용한 최소시간 문제를 다루었다. 최적 궤적을 얻기 위하여 최적 궤적 문제를 제어입력 파라미터화를 이용한 비선형 프로그래밍 문제로 변환한 후 연속 2차 계획법을 이용하여 궤적을 산출하였으며, 이에 대한 수치결과를 나타내었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.137-147
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• 2008

본 연구는 운동량방정식을 이루는 각 항의 상대적 크기를 해석적 방법으로 비교분석하였다. 운동량방정식의 매개변수인 하상 경사와 조도계수를 유출영향인자로 하여 각항의 시간적 변화를 분석하였다. 국지가속도와 대류가속도항의 크기는 서로 상쇄되는 경향을 보이며, 중력항을 제외한 나머지항들의 첨두치 발생시각은 수문곡선 상승부의 변곡점 발생시각과 일치함을 알 수 있다. 각 항의 상대적 크기는 하도특성에 따라 변하며, 특히 완경사 하천과 조도계수가 큰 경우는 압력항을 무시할 수 없음을 알 수 있다.