• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.56-65
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• 2005

시간유한요소법은 시간영역을 고정시키고 행렬 미분방정식 형태의 공간전파 관계식을 풂으로써 시간과 공간에 대한 동적 해석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 공간이산화 유한요소법이나 시/공간 동시이산화 유한요소법에 비해 공간에 관한 자유도가 발생하는 것이 두드러진 특징으로, 이를 이용하여 분포형 구동기의 공간에 따른 특성을 최적화하는 데에 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 임의의 초기조건을 반영할 수 있도록 구성된 상태변수 벡터를 이용하여 구조물을 시간영역에서 이산화하고, 공간영역에서 전파관계식 및 경계조건을 이용하여 공간전파 관계식을 형성하였다. 이 때 구동기의 공간에 따른 형상 분포는 설계되어야 할 변수의 함수이고, 시간반응은 형상함수를 이용하여 이산화 하였다. 포텐셜 에너지 및 운동에너지를 구조물의 변위제어에 적절한 최적의 성능지수로 설정하고, 이를 최소화하도록 미지의 함수인 구동기의 분포형상을 구하였다. 일반적으로 구조물은 임의의 초기조건에서 외란을 받게 되나, 본 연구에서는 구현가능한 제어법칙을 이용하여 최종시간에서 안정화(rest) 조건을 만족한다고 가정하였다. 구동기 분포형상 최적화를 위해 상태/준상태 방정식을 유도하였다. 서브행렬 재형상화와 시/공간 경계조건을 통해 상태변수와 준상태변수에 대한 Ricatti 미분방정식을 유도하였다. 이를 통해 구동기 분포형상 최적화를 구현하였으며, 수치 시뮬레이션을 통해 적절한 구동기의 분포형상 최적화를 수행할 수 있음을 보였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권3호
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• pp.361-366
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• 2011

몬테칼로 시뮬레이션 방법을 사용하여 유기화합물의 열역학적 물성을 예측하는 새로운 분자 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였다. 분자 구조, 분자간 포텐셜 에너지 함수와 엄밀한 통계역학적 원리로부터 많은 분자들을 포함한 계의 거동에 대한 확률 분포를 구하고 거시적인 계의 열역학적 물성을 계산한다. 본 연구에서 개발된 소프트웨어 cheMC는 윈도우즈 플랫폼에 기반하여 사용자 접근성이 좋고, 가시화 도구 및 차트 생성 기능 등 직관적인 인터페이스로 시뮬레이션 관리가 쉽다. 분자 시뮬레이션은 기존의 상태 방정식을 사용한 열역학 물성 연구를 보완하고, 향후 그 역할이 점점 더 커질 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.131-142
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• 2003

본 논문은 점성토 지반에 동전기 공법을 적용할 때 지반내에서 발생하는 현상과 그 특성을 고려하여 전기삼투 현상을 예측하고자 하였다. 이를 위하여 납으로 오염된 카올린에 대해 실내실험을 수행하여, 동전기 처리 동안 변화하는 시료의 전압, 전류, 제타포텐셜, pH분포 등의 물리 화학적 현상 간 상관성을 고려한 전기삼투 유한차분 수치 해석 프로그램을 개발하여 실험 결과와 비교하고 각 현상을 검토하였다. 그 결과, 전기삼투 흐름은 점토의 화학적 특성과 전기적 특성 변화에 매우 민감하였다. 간극수의 이온 농도가 증가하면 흐름속도는 감소하였으며, 시간에 따라 배수량은 감소하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권5호
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• pp.435-447
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• 2007

Recently, as MEMS and NEMS devices have been widely used in the various engineering applications, the characteristics of nanoscale systems are investigated in the limelight. However, as opposed to a macroscale system, the identification of the state of nanoscale systems is extremely hard because they can include only the order of $10^3{\sim}10^5$ molecules, which requires highly expensive and accurate experimental apparatus for an investigation. This limitations make the study on nanoscale system use computer simulations. Therefore, it is strongly required to identify the state of nanoscale system simulated in computer simulation. In this molecular dynamics(MD) study, we suggest that the potential energy of individual molecule can be used as criterion for defining the state of clusters or nanoscale systems. In addition, we compared the phase state from the potential energy with one from the radial distribution function(RDF) for verification. The comparison showed that the intermolecular potential energy can be used as a criteria distinguishing the phase state of nanoscale systems.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.368-374
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• 2011

Recently, the ship vibration analysis technique has been well set up by using FEM. The methods considering the hydrodynamic added mass and damping of the fluid surrounding a floating ship have been well developed, so that they can be calculated by using the commercial package FEM programs such as MSC/NASTRAN, ADINA and ANSYS. Especially, MSC/NASTRAN has the functions to consider the fluid in tanks(MFLUID) and to solve the Fluid-Structure Interaction(FSI) problem(DMAP). In this study, the global ship vibration with considering the added mass distributed at the grid points on the wetted shell surface is introduced to. In the new method, the velocity potentials of the fluid surrounding a floating ship are calculated by solving the Lapalce equation using the Boundary Element Method(BEM), and the point mass is obtained by integrating the potentials at the points. Then, the global vibration analyses of the ship structure with distributed added mass on the wetted surface are carried out for an oil/chemical tanker. During the future sea trial, the results will be confirmed by measurement.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.194-199
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• 2003

FCM(Fast moving least square reproducing kernel point collocation method) 방식의 simulation tool을 이용하여 전기장으로 구동되는 초소형 전자 렌즈의 구동 특성을 조사·분석하였다. Einzel 렌즈의 retarding mode와 accelerating mode구동에서 포텐셜 분포는 유사하지만, electric field strength는 서로 다른 방향을 갖게 되어 서로 다른 형태의 전자 궤적을 보인다. 동일한 working distance에서 accelerating mode로 구동되는 전자렌즈는 retarding mode로 구동되는 경우보다 매우 높은focusing 전압을 필요로 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.60-67
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• 2004

본 논문에서는 디세그멘테이션 기법을 이용하여 사각 링 패치 안테나를 해석하였으며, 그린함수로부터의 직사각형 세그먼트의 임피던스 계산과 평면 전자기 구조체에 대한 디세그멘테이션 방법이 논의되고 있다. 사각 링 캐버티는 큰 사각형 캐버티에서 작은 사각형 캐버티를 빼낸 구조이므로, 사각형 캐버티에 대한 그린함수의 항으로 표현된 각각의 임피던스 행렬들에 다 단자 결합법을 적용하여 사각 링 캐버티의 전체 임피던스 매트릭스를 구한다. 전자계는 8개 경계조건을 만족하는 벡터 포텐셜로부터 구할 수 있다. 각 에지에서의 전자계 분포는 여기된 모드에 따라 막대 그래프로 표현하였다. 이 결과를 이용하여 사각 링 패치 안테나의 동작모드를 분석할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.41-50
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• 1993

본 논문은 2차원 수중익 주위의 유동해석을 위하여 포텐셜을 기저로한 여러가지 패널법을 비교 한다. 각 패널에서의 특이함수의 세기는 일정하거나 선형으로 변한다고 가정하고, Neumann 및 Dirichlet의 경계조건과 함께 혼합경계조건(Robin경계조건)을 적용하여 정식화를 한후, 각 방법의 정확도를 평가 하였다. 여러가지 2차원 단면에 대한 압력분포 및 양력을 계산하고, 해석해와 비교하였다. 날카로운 뒷날과 큰 캠버값을 갖는 날개의 경우에 특히 예민하다고 알려진 날개 뒷날 부근에서의 국소오차에 대하여 집중적인 연구를 수행하였다. 비교해석 결과, 혼합 경계조건을 사용하는 정식화 방법이 가장 정확성이 높고, 수렴속도도 우수함을 밝혔다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권10호
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• pp.1033-1041
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• 2012

본 논문에서는 석탄의 물리적 화학적 구조에 의한 직접탄소 연료전지 내부의 전기화학 반응 특성의 변화에 대하여 연구하였다. 석탄의 구조, 표면적 및 기공체적, 작용기의 분포 등을 분석하기 위하여 다양한 분석 기법(TGA, XRD, BET, XPS)을 사용하였다. 석탄 내부에 존재하는 탄소의 강력한 결정구조는 연료의 비표면적 및 기공크기를 축소시켜 고 전류밀도 영역에서 급격한 포텐셜의 감소를 초래한다. 표면에 분포하는 작용기는 저전류 밀도 영역에서의 전기화학 반응에 영향을 미치며, 제한 전류밀도 및 최대 전력밀도는 전체 탄소의 양과 밀접한 상관관계를 가지고 있다는 것을 확인할 수 있었다. 전해질의 물질전달 향상 및 작동온도에 의한 영향도 논하였다.

• 전산구조공학
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• 제11권1호
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• pp.191-204
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• 1998

전단변형 효과를 무시하는 경우에 보존력을 받는 박벽공간뼈대구조의 자유진동 및 안정성해석을 위한 일반이론을 유도한다. 이를 위하여 비대칭 박벽단면의 임의점을 통과하는 부재축과 이와 직각을 이루는 두 개의 좌표축을 도입하여 직각좌표계를 정의하고, 이 좌표축을 기준으로 semitangential 회전의 2차항을 고려하는 변위장을 도입하여 연속체에 대한 가상일의 원리로 부터 운동에너지, 탄성변형에너지, 그리고 초기응력에 의한 포텐셜에너지를 유도한다. 이를 이용하여 선형분포하중을 받는 박벽공간뼈대구조의 자유진동 및 안정성해석을 위한 운동방정식을 제시한다. 3차 Hermitian 다항식을 변위파라미터의 형상함수로 사용하여 박벽공간뼈대부재의 질량, 탄성강성 및 기하학적 강성행렬을 산정할 뿐만 아니라, 임의의 위치에 작용하는 분포하중에 대한 하중보정강성행렬(load-correction stiffness matrix)을 제시한다. 본 이론 및 방법의 타당성을 검증하기 위하여 수치해석을 수행하고 문헌의 결과와 비교하여 정당성을 입증한다.