• 제목/요약/키워드: 파동 효과

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비탄성 매질의 진폭 감쇠 효과를 첨가한 일반화된 주파수-파수 구조보정 (Generalized Frequency-wavenumber Migration Implemented by the Intrinsic Attenuation Effect)

  • 박창업;심재헌
    • 한국석유지질학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.47-52
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    • 1993
  • 지진파의 전파속도와 감쇠정도가 불균질한 매질에서 2차원 지진파 단면자료에 대한 주파수-파수 영역에서의 구조보정 방법 및 그 결과를 제시한다. 파동전파의 감쇠효과를 포함시키기 위해 일반화된 주파수-파수 구조보정 방법을 개선하여 파동장의 상향 및 하향 외삽연산자에 복소수 전파속도를 사용한다. 이 복소수 전파속도의 허수 부분은 지진파 감쇠 척도인 Q 값을 포함하도록 한다. 불균질한 전파속도와 비탄성을 가진 매질 속에서의 전파방정식의 해를 얻기 위해, 불균질한 매질자체를 일정한 전파속도와 비탄성을 갖는 평균적 매질과 가상적 파동원의 불균질한 분포로 규합된 등가의 시스템으로 취급한다. 가상적 파동원은 전파속도와 매질비탄성의 불균질 정도에 따라 그 세기가 좌우된다. 이 방법에 의해 수 개의 구조 모델에 대해 수치적으로 계산된 결과는 기존의 일반화된 파수-주파수 구조 보정 방법에 의한 것보다 더욱 선명한 단면 영상을 보여주며 파의 비탄성에 의해 불명확하게된 영상신호가 복원된다. 이 방법은 석유나 천연가스가 부존된 구조 또는 파쇄대가 존재하는 지역에서 획득된 자료를 구조보정하는데 유용하게 쓰일 것이다.

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시간영역에서 가우스뉴튼법을 이용한 탄성파 파형역산 (Time Domain Seismic Waveform Inversion based on Gauss Newton method)

  • 신동훈;박창업
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.131-135
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    • 2006
  • 본 논문에서는 가우스 뉴튼법을 이용한 중합전 탄성파 자료의 파형역산에 관한 연구를 수행하였다. 탄성파 파형역산에 가우스 뉴튼법을 적용하는 방법은 80년대에 제시되었으나 최근 들어서야 활발히 연구가 진행되고 있는데 이는 연산 능력과 기억용량의 한계에 기인한 것이다. 이를 극복하기 위해 본 연구에서는, 파동 전파 수치모의와 역산과정에서 각각 다른 크기의 격자간격을 사용하고, 필요한 시간영역의 파동전파 모사와 가상 진원의 근사를 통해 편미분 파형을 계산하였으며, 효과적으로 슈퍼컴퓨터를 활용하기 위해 병렬처리 기법을 사용하였다. 수치모의를 통해, 가우스 뉴튼법을 이용한 파형 역산의 수렴속도가 빠르고 정확한 것을 알 수 있었으며, 이를 통해 본 연구에서 제시한 방법의 실제 탄성파 자료를 이용한 역산에의 적용가능성을 확인하였다.

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집전성능 향상을 위한 팬터그래프-전차선의 주요 설계 파라미터분석 (Analysis of the Major Design Parameters of a Pantograph-Railway Catenary System for Improving the Current Collection Quality)

  • 조용현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.7-13
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    • 2014
  • 팬터그래프와 전차선 사이의 이선을 유발하는 주요 요인은 팬터그래프로 인하여 전차선에 야기되는 파동의 전파와 반사 그리고 열차 진행방향의 전차선로 강성변화이다. 본 논문의 목적은 200km/h급 일반철도와 300km/h급 고속철도에서 이선을 효과적으로 줄이기 위하여 앞서 언급하였던 두 가지 요인 중에서 어느 쪽을 중요하게 고려해야 하는지를 분석하는 것이다. 고속철도 경우에는 파동의 전파와 반사가 강성 변화에 비하여 집전성능에 영향을 더 크게 미친다. 증속을 위해서는 드로퍼 경량화와 전차선 고 장력 부여를 위한 고 강도 전차선 개발이 필요하다. 파동전파속도를 향상하기 위하여 조가선의 장력을 증가시키면 오히려 집전성능을 악화할 수 있음에 유의해야 한다. 200km/h급 일반철도의 경우에는 전차선로 강성 변화가 파동 전파 및 반사에 비하여 집전성능에 영향을 더 미치므로 강성변화를 완화시키기 위하여 경간길이 축소, 전차선로의 장력 증가 및 드로퍼배치 최적화가 필요하다.

포화된 2상 지반의 동적해석을 위한 2차원 무한요소 (Two-Dimensional Infinite Element for Dynamic Analysis of Saturated Two-Phase Soil)

  • 김재민
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.67-74
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    • 2005
  • 이 논문에서는 포화된 2상 지반의 동적해석에서 원역을 모형화하기 위한 새로운 무한요소를 제안하였다. 무한요소법은 무한영역 또는 반무한영역을 모형화해야 하는 공학문제에 효과적으로 적용되어 왔다. 그러나 현재까지 개발된 2상지반의 동적해석을 위한 무한요소는 형상함수에 사용될 수 있는 파동성문이 2개(Pl파와 P2파)로 한정되어 있다. 이 논문에서는 이와 같은 제한을 없애고 임의 개수의 파동성분을 고려할 수 있도록 하는 정식화 과정을 제안하였다. 구조물을 포함하는 근역은 유한요소로 나타내며 원역은 평행층상 반무한 지반으로 가정하였다. 제안된 무한요소의 타당성은 1차원 및 2차원 파동전달문제를 해석하고 이를 이론해 및 정밀수지해석 해와 비교하여 검증하였다.

양향성 대륙붕의 대륙붕파 (III): 강제파와 황해에서의 바람에 의한 해수순환 (Coastally Trapped Waves over a Double Shelf Topography(III) : Forced Waves and Circulations Driven by Winds in the Yellow Sea)

  • 방익찬
    • 한국수산과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.457-473
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    • 1992
  • 양향성 대륙붕에서 1차 파동방정식은 양 해안경계에서의 바람응력과, 대륙붕폭에 걸친 바람응력의 회전효과를 갖는다. 황해에서 바람응력 회전효과는 대륙붕파를 발생시키는 힘으로서 무시될 수 있다. 켈빈파는 대륙붕파보다 약화될 때까지의 거리가 매우 크기 때문에 황해 북쪽만(별)을 거의 약화되지 않고 통과할 수 있다. 파동특성을 따라 적분하는 수치방법은 반대방향으로 전파되는 파동을 수용하기 위해 조절되었다. 보다 실제와 가까운 해안선을 사용한 결과, 모델재생이 해류에서는 개선되었으나 해수면에서는 거의 개선되지 않았다. 이것은 해수면을 주로 결정하는 켈빈파가 해저지형의 변화에 영향을 극히 적게 받음을 의미한다 보다 개선된 해수면 재생을 위해서는 동지나 해에서 황해로 전파되는 켈빈파의 에너지를 알 필요가 있다. 해안을 따른 순풍류와 골을 따른 역풍류의 기본구조는 계절풍에 의해 발생하는 황해의 계절순환을 뒷받침한다.

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김현회의 자재칼럼 (22) - 경기상황 별 경영 시나리오

  • 김현회
    • 월간 기계설비
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    • 통권236호
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    • pp.94-95
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    • 2010
  • 예전에도 본 칼럼에서 한번 소개했지만 변화가 많을 것으로 예측될 경우에 유효한 경영 전략 중의 하나가 시나리오 경영이다. 즉, 미래에 관하여 몇 가지 경우의 수를 상정하고 시뮬레이션을 해본 후 각 상황에 맞는 가상 시나리오를 만드는 것이다. 미국의 쉘 정유사 등이 석유 파동시 큰 효과를 보아 유명해진 전략으로 자재 가격 변동이 심할 것으로 보이는 우리 설비 업계에도 적용해 볼 만하다. 본문에서 구체적으로 살펴보도록 하겠다.

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고유치를 이용한 GRIN 광섬유 내에서의 광파모드의 해석 (Numerical Analysis of Lightwave Modes in GRIN Optical Fibers by Using Eigenvalue)

  • 손영호
    • 융합보안논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.153-159
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    • 2008
  • 최근 GRIN 다중모드 광섬유는 광대역 통신선로로써 주목받아왔으며, 광섬유 내부에서 광파의 운동은 모드간 결합, 휨에 의한 손실 등 여러 다른 연구와 맞물려 큰 관심이 되고 있다. 본 논문에서는 기존의 복잡하고 난해한 Bessel 함수를 통한 파동방정식의 해석을 피하고 파동방정식을 고유치문제(Eigenvalue Problem)로 풀이한 수치해석을 통하여, GRIN 광섬유 내에서의 각 광파의 각 의존도와 모드수동을 관찰하였다. 이 연구는 GRIN 광섬유의 다른효과(휨, 모드간 결합) 등의 추후 연구에 유용하게 쓰이리라 생각된다.

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파동반사와 도플러 효과를 고려한 전차선의 속도향상 설계 (Speed-up Design for Overhead-line Considering Contact Force Fluctuations by a Wave Reflection and a Doppler Effect)

  • 조용현;이기원;권삼영;김도원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1353-1359
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    • 2004
  • There are many massive components added on the railway overhead-line. These components cause larger fluctuations of contact forces, which are due to wave reflections and Doppler effects when a high-speed train passes those. In this paper, mathematical formula are derived for the relation between the added mass and contact force fluctuations. Using the derived formula, we calculate a added mass on the overhead-line which cause amplification factor to become 2.5. German design practice requires that amplification factor due to the wave reflection should be less than 2.5 to obtain good current collection performance. To show the validity of the formula, simulation results are compared with the calculation results. Simulation results showed that contact force fluctuations grow rapidly when an added mass is larger than the calculation result. Therefore, the simple form of formula can be used for estimating maximum added mass not to cause large fluctuations of contact forces in early design phase.

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해저 파문에서의 입자의 라그란지적 혼돈 및 확산 (Lagrangian Chaos and Dispersion of Passive Particles on the Ripple Bed)

  • 김현민;서용권
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.13-24
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    • 1993
  • 해양오염은 환경파괴의 주요 인자이다. 해양바닥에 가라않은 오염물질을 근본적으로 제거하는 문제와는 별도로, 파동(wave)에 의해 그것이 자동적으로확산될 수가 있다. 파문(ripple)으로 덮혀진 해저(sea bottom)에서 표면의 중력파에 의한 물의 수평방향 요동운동은 와류(vrotices)를 발생시칸다. 이런한 유동장은 해저 침전물을 부유시켜 멀리까지 화가신시키는 작용을 한다.파문주위의 유동장을 살펴보면 모서리(crest)에서 발생된 와류로 인해 정상유동성분이 존재하며 이런한 정상유동은 파문의 주기적 형상으로인해 다분히 순환적이다. 이ㅔ 파동에 의한 요동운동이 가세하면 Taylor 와류와 같은 효과를 보여 줄 것이다. 해저부근에서의 이러한 확산효과를 보기 위하여, 해양유동을 단순화하여 최근 널리 이용되고 있는 혼돈이론을 가미시켰다. 아주 단순한 유동이라도 복잡한 입자의 궤적을 나타내며 입자의 확산과 연관됨을 수치해석을 이용하여 보여준다.

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건조 및 반건조 지대의 미세지형이 강우 및 유사 유출 특성에 미치는 영향 (Microtopography Effects on Rainfall and Sediment Runoff in Arid and Semiarid Region)

  • 김소영;정민엽;김대홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.174-174
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    • 2021
  • 지표면에서 소규모의 요철로 이루어진 미세지형 (Micro Topography)은 자연 지형의 일반적인 특징이다. 지표면에서의 흐름해석 시 이러한 미세지형에 의한 효과를 정확히 고려하기 위해서는 고해상도의 지형격자를 사용하여야 하나, 대부분의 지표유출모델은 미세지형이 존재하지 않는 저해상도의 거친 표면으로 간주함으로써 바닥 마찰 효과를 증가시켜 미세지형에 의한 영향을 대략적으로만 반영한다. 본 연구에서는 보다 정확한 강우-유출 및 유사-유출 해석을 목적으로 고해상도의 지형격자를 사용하여 미세지형을 포함한 건조 및 반건조 지대에서의 흐름을 수치적으로 모의하였다. 미세지형의 형태는 마루와 골 사이가 직선으로 이루어진 파동의 형태로 이상화 하였으며, 파동의 진폭과 파장을 조절하여 다양한 형태의 미세지형을 고려하였다. 수치모형은 흐름의 움직임에 대한 Saint-Venant 방정식과 침식 및 유사이송에 대한 Hairsine-Rose 방정식을 함께 계산하는 통합모형인 tRIBS-FEaST를 사용하였다. 수치 모의 결과에서 나타난 미세지형의 핵심 영향은 최대 유량 및 유사량 도달시간의 지연, 유사 입자 크기별 유사-유출량 증감, 그리고 하천 유출(stream flow)의 생성이었다. 또한, 미세지형의 형태에 따라 미세지형과 강우-유출 및 유사-유출 사이에 비례 혹은 반비례 관계가 성립함을 보였다. 수치 모의 결과를 종합적으로 검토하여 미세지형이 강우-유출과 유사-유출에 미치는 영향에 대해 논의하였으며, 기존 Manning 거칠기 계수를 통한 해석 방법의 적부를 판단하였다.

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