• 한국해양공학회지
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• 제24권5호
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• pp.16-21
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• 2010

During the loading/offloading operation of a liquefied natural gas carrier (LNGC) that is moored in a side-by-side configuration with an offshore plant, sloshing that occurs due to the partially filled LNG tank and the interactive effect between the two floating bodies are important factors that affect safety and operability. Therefore, a time-domain software program, called CHARM3D, was developed to consider the interactions between sloshing and the motion of a floating body, as well as the interactions between multiple bodies using the potential-viscous hybrid method. For the simulation of a floating body in the time domain, hydrodynamic coefficients and wave forces were calculated in the frequency domain using the 3D radiation/diffraction panel program based on potential theory. The calculated values were used for the simulation of a floating body in the time domain by convolution integrals. The liquid sloshing in the inner tanks is solved by the 3D-FDM Navier-Stokes solver that includes the consideration of free-surface non-linearity through the SURF scheme. The computed sloshing forces and moments were fed into the time integration of the ship's motion, and the updated motion was, in turn, used as the excitation force for liquid sloshing, which is repeated for the ensuing time steps. For comparison, a sloshing motion coupled analysis program based on linear potential theory in the frequency domain was developed. The computer programs that were developed were applied to the side-by-side offloading operation between the offshore plant and the LNGC. The frequency-domain results reproduced the coupling effects qualitatively, but, in general, the peaks were over-predicted compared to experimental and time-domain results. The interactive effects between the sloshing liquid and the motion of the vessel can be intensified further in the case of multiple floating bodies.

• 전기학회논문지
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• 제66권9호
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• pp.1392-1401
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• 2017

In this study, the design methodology of pattern classification is introduced for avoiding faults through partial discharge occurring in the power facilities and local sites. In order to classify some partial discharge types according to the characteristics of each feature, the model is constructed by using the Radial Basis Function Neural Networks(RBFNNs) and Particle Swarm Optimization(PSO). In the input layer of the RBFNNs, the feature vector is searched and the dimension is reduced through Principal Component Analysis(PCA) and PSO. In the hidden layer, the fuzzy coefficients of the fuzzy clustering method(FCM) are tuned using PSO. Raw datasets for partial discharge are obtained through the Motor Insulation Monitoring System(MIMS) instrument using an Epoxy Mica Coupling(EMC) sensor. The preprocessed datasets for partial discharge are acquired through the Phase Resolved Partial Discharge Analysis(PRPDA) preprocessing algorithm to obtain partial discharge types such as void, corona, surface, and slot discharges. Also, when the amplitude size is considered as two types of both the maximum value and the average value in the process for extracting the preprocessed datasets, two different kinds of feature datasets are produced. In this study, the classification ratio between the proposed RBFNNs model and other classifiers is shown by using the two different kinds of feature datasets, and also we demonstrate the proposed model shows superiority from the viewpoint of classification performance.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.137-144
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• 2011

자기공명을 이용한 무선 전력 전송 시스템의 등가회로 모델이 제시되었고, 이를 통한 설계기법이 제안되었다. 두개의 코일로 구성된 간단한 트랜스포머의 등가회로를 확장하는 방법으로 본 시스템의 노드 방정식을 세웠고, 이로부터 효율을 높이기 위한 최적의 코일간 거리를 해석하였다. 손실이 있는 경우의 주파수 특성을 계산하기 위해, 상용 설계 시뮬레이터에 등가회로 모델을 심었다. 실제 시스템의 모델 파라미터를 추출하여 시뮬레이션 결과와 측정결과를 비교하였다. 이 해석으로부터, 자기공명 방식의 무선 전력 전송 시스템이 수 미터의 거리까지 높은 효율을 보일 수 있음을 알 수 있었고, 이때 임피던스 정합이 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다. 개발된 모델을 통해 공진 코일이 더 많이 있는 경우와 같은, 유사한 시스템의 특성을 예측할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1077-1082
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• 2008

To fabricate a multi-layered piezoelectrics/electrodes structure, the piezoelectrics should be sintered at the temperature lower than $950^{\circ}C$ to use the silver electrode, which is cheaper than the electrodes containing noble metals such as Pd and Pt. Therefore, in this study, we modified the composition of $Pb(Zr,Ti)O_3$-based material as $(Pb_{0.98}Cd_{0.02})(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.25}Zr_{0.35}Ti_{0.4}O_3$ to lower the sintering temperature and to improve the piezoelectric properties. Small amount of $MnCO_3$, $SiO_2$, and $Pb_3O_4$ were also added to lower the sintering temperature of the ceramic. The prepared raw powders were mixed by using a ball mill for 24 hours. And then the mixed powders were calcinated for 2 hours at $800^{\circ}C$. The calcinated powders were again crushed with the ball mill for 72 hours. The final powders were pressed for making the shape of ${\emptyset}15\;mm$ disk. The disk-type samples were sintered at temperature range of $850{\sim}950^{\circ}C$. The crystal phases of the sintered specimens were perovskite structure without secondary phases. All of the measured electrical properties such as electromechanical coupling coefficients ($k_p$), mechanical quality factors ($Q_m$), and piezoelectric charge constants ($d_{33}$) were decreased with decreasing the sintering temperatures. The electrical properties measured at the sample sintered at $950^{\circ}C$ were 54% of $k_p$, 503 of $Q_m$, and 390 pC/N of $d_{33}$, respectively. These properties were considered to be fairly good for the application of multi-layered piezoelectric generators or actuators.

• Coupled systems mechanics
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• 제7권3호
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• pp.297-319
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• 2018

In this paper, the vibro-acoustic behaviors of vibrational cylindrical shells are investigated by using structural intensity approach. The reducing interior noise method for vibrating cylindrical shells is proposed by altering and redistributing the structural intensity through changing the damping property of the structure. The concept of proposed novel method is based on the properties of structural intensity distribution on cylindrical shells under different load and damping conditions, which can reflects power flow in the structures. In the study, the modal formulas of structural intensity are developed for the steady state vibration of cylindrical shell structures. The detailed formulas of structural intensity are derived by substituting modal quantities, in which the effect of main parameters such as weight coefficients and distribution functions on structure intensity are analyzed and discussed. Numerical simulations are first carried out based on the structural intensity analytical solutions of modal formulas. Through simulating the coupling vibration and acoustical radiation problems of cylindrical shell, the relationship between vibro-acoustic and structural intensity distribution is derived. We find that for cylindrical shell, by properly arranging damping conditions, the structural intensity can be efficiently changed and further the noise property can be improved. The proposed methodology has important implications and potential applications in the vibration and noise control of fuselage structure.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.27-30
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• 2018

본 연구에서는, 밀리미터파 무선 통신 시스템 응용을 위하여 hairpin 구조를 응용한 40 GHz 대역통과 여파기 (BPF; band pass filter)를 설계 및 제작하여 그 특성을 측정하였다. 3차원 전자계분석 툴과 hairpin BPF 설계 수식을 이용하여, 비유전율 2.2와 5 mil 두께의 Duroid (RT5880) 기판에 BPF를 설계하였다. 입 출력단에서 U-shape 공진기의 tapping 위치(t)는 external Q-factor ($Q_e$)를 추출하여 결정하였고, 다른 공진기들 사이의 커플링 계수는 필터 특성을 고려하면서 물리적 치수를 조정하여 결정하였다. 제작된 hairpin BPF는 probe station에서 probing 방법으로 측정하였고, 중심 주파수와 대역폭은 각각 41.61 GHz 그리고 7.43 %으로 나타났다. 측정된 입력 및 출력 반사 손실은 통과 대역에서 -10 dB 이하 이고 측정된 삽입손실은 -3.94 dB이다. 제작된 여파기의 크기는 $9.1{\times}2.8mm^2$ 이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.248-257
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• 2020

This study presents an initial design for a novel system consisting in a coupled nuclear reactor and a phase change material-based thermal energy storage (TES) component, which acts as a buffer and regulator of heat transfer between the primary and secondary loops. The goal of this concept is to enhance the capacity factor of nuclear power plants (NPPs) in the case of high integration of renewable energy sources into the electric grid. Hence, this system could support in elevating the economics of NPPs in current competitive markets, especially with subsidized solar and wind energy sources, and relatively low oil and gas prices. Furthermore, utilizing a prismatic-core advanced high temperature reactor (PAHTR) cooled by a molten salt with a high melting point, have the potential in increasing the system efficiency due to its high operating temperature, and providing the baseline requirements for coupling other process heat applications. The present research studies the neutronics and thermal hydraulics (TH) of the PAHTR as well as TH calculations for the TES which consists of 300 blocks with a total heat storage capacity of 150 MWd. SERPENT Monte Carlo and MCNP5 codes carried out the neutronics analysis of the PAHTR which is sized to have a 5-year refueling cycle and rated power of 300 MW_th. The PAHTR has 10 metric tons of heavy metal with 19.75 wt% enriched UO₂ TRISO fuel, a hot clean excess reactivity and shutdown margin of $33.70 and -$115.68; respectively, negative temperature feedback coefficients, and an axial flux peaking factor of 1.68. Star-CCM + code predicted the correct convective heat transfer coefficient variations for both the reactor and the storage. TH analysis results show that the flow in the primary loop (in the reactor and TES) remains in the developing mixed convection regime while it reaches a fully developed flow in the secondary loop.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1485-1492
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• 1994

본 논문에서는 위성중계기의 수신부에 위치하고 잇는 주파수 변환부(Down converter)에서 주파수 혼합기의 전단과 후단의 대역외 신호를 차단하는 Combline 여과기를 least-squares curve-fitting 방법을 이용하여 설계 및 제작하였다. Combline 공진소자의 전기적 길이는 $\lambda$/8로서, $\lambda$/4 공진기를 이용하는 다른 여파기보다 대역외 차단주파수 대역이 넓다는 잇점을 가지고 있고 동시에 소형화와 경량화를 동시에 실현 할 수 있어 위성 중계기의 대역통과여파기로 선택하였다. 공진소자는 사각형 막대구조를 이용하였다. 원통형 막대 구조의 공진기가 협대역 여파기의 설계에 주로 이용되는 반면, 사각형 막대구조의 공진소자는 협대역뿐만 아니라 광대역 여파기 설계에도 응용이 가능하다는 것과 함께 구조해석과 가공이 용이하다는 장점을 갖고 있다. 설계된 주파수 대역은 800MHz 이며, Chebyschev 여파기 함수를 적용하여 4-pole 여파기를 설계 및 제작하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.106-115
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• 1988

본 연구에서는 경계층 유동을 충류, 천이, 난류 영역을 포함하는 압축성 유동으로 가정하였고, Morgan 등이 제시한 새로운 질점분할 방법을 사용하여 속도분포를 계산하고, 점성 압축성 효과를 고려하기 위하여 viscous--inviscid interaction 법을 사용하였고 이 계산 결과를 기존의 실험값과 비교하여,타당성을 확인하였다.그리고 최적 양력의 익형 설계는 Augmented Lagrange multiplier 법을 사용하였고 비구속 조건을 갖는 목적함수 augmented lagrangian의 최소화는 Davidan-Fletcher-Powell 방법 중 self-scaling quasi-Newton algorithm을 사용하였다. 그리고 NACA 23012를 기본 익형으로 하고 NACA 64-2-415, NACA 64-2-A215, NACA 65-3-218를 보상 익형으로 하여 최대 양력익형을 설계 하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.20-27
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• 2016

전 세계는 기상재해로 인해 막대한 경제적 손실 및 인명 피해를 입고 있다. 특히 우리나라는 홍수에 따른 침수 시 인명 피해가 빈번하다. 홍수에 대한 실효성 있는 비상대처계획을 수립하기 위해서는 시간에 따른 침수 예상 지역을 산정하는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 안동 도심지를 대상으로 행위자 기반 모델링을 활용해 침수 예상 지역 및 시간을 산정하였다. 연속방정식과 Manning 공식을 이용해 조도계수 및 유량별 전파시간을 계산하였다. 안동댐에 가능최대홍수량이 유입되면 직하류 지점에서 발생할 수 있는 시나리오를 모델링하였다. 이 결과들에 근거해 시간대별 침수 예상 지역을 도시할 수 있는 행위자 기반 모형을 개발하였다. 이 모형을 활용해 대상 지역의 약 3분의 2가 침수되기까지 3분 가까이 소요된다는 결과를 얻을 수 있었다. 등위도 지역이라 할지라도 침수 예상 시간의 편차가 약 2배까지 발생할 수 있다는 결과 또한 얻을 수 있었다. 본 연구 결과는 대피 장소 및 경로 선정에 실효성 있는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.