• 융합신호처리학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.220-224
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• 2009

본 연구에서는 유체역학 분야의 Yabe 박사 팀에 의해 제안된 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 자세한 검토를 하였다. 즉, 3차원 CIP 음장해석의 위상오차의 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 다차원 CIP법으로는 M형, C형, A형이 있지만, 본 논문에서는 M형 CIP법을 이용한 음장해석의 정밀도에 대해 검토하였다. 또, 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와의 비교 검토를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 CIP법이 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, CIP법으로 계산된 음압 파형이 FDTD법으로 계산된 음압 파형보다 변형이 적은 것을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.528-535
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• 2004

Ultrasonic Vibrator is designed to achieve the maximum vibration amplitude at 30 kHz by in-cluding a horn (diameter, 40 mm), mechanical vibration amplifier at the top of the ultrasonic vibrator in the system and making the complete system resonate. In addition, it is experimentally visualized by particle imaging velocimetry (PIV) that the acoustic streaming velocity in the gap is at maximum when the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate agrees with the multiples of half-wavelength of the ultrasonic wave. This fact results from the resonance of the sound wave and the theoretical analysis of that is also accomplished and verified by experiment. It is observed that the magnitude of the acoustic streaming dependent upon the gap between the ultrasonic vibrator and stationary plate possibly changes due to the measurement of the average velocity fields of the acoustic streaming induced by the ultrasonic vibration at resonance and non-resonance. There exists extremely small average velocity at non-resonant gaps while the relatively large average velocity exists at resonant gaps compared with non-resonant gaps. It also reveals that there should be larger axial turbulent intensity at the hub region of the vibrator and at the edge of it in the resonant gap where the air streaming velocity is maximized and the flow phenomena is conspicuous than that at the other region. Because the variation of the acoustic streaming velocity at resonant gap is more distinctive than that at non-resonant gap, shear stress increases more in the resonant gap and is also maximized at the center region of the vibrator except the local position of center (r〓0). At the non-resonant gap there should be low values of vorticity distribution, but in contrast to the non-resonant gap, high and negative values of it exist at the center region of the vibrator with respect to the radial direction and in the vicinity of the middle region with respect to the axial direction. Acoustic streaming is noise-free due to the ultrasonic vibration and maintenance-free because of the absence of moving parts. Moreover, the proposed method by acoustic streaming can be utilized to the nano and micro-electro mechanical systems as a driving mechanism in addition to the augmentation of the streaming velocity.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.549-558
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• 2012

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 최적설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽(Noise barrier)을 고려한다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽 사이의 음파 투과를 모사하였다. 결정의 위상과 형상변화를 묘사하기 위해서 레벨셋 방법(level set method)을 사용하였다. 레벨셋 방법에서는 초기 영역을 고정시킨 상태에서, 레벨셋으로 표현되는 임시적 경계(implicit moving boundary)를 변화시킴으로써 복잡한 형상을 다룰 수 있다. 몇몇 수치적 예제를 통해, 제시된 방법의 적용성을 검증하였다.

• 한국음향학회지
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• 제41권6호
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• pp.705-712
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• 2022

감압밸브에서 발생하는 급격한 압력저하는 강한 소음원으로 작용하여 배관을 따라 압축성 압력섭동을 전파시키며, 이는 음향유기진동의 가진원으로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 감압밸브가 있는 배관 시스템에서 곡관에 의한 압축성 압력섭동의 저감 효과를 확인할 수 있는 수치기법을 개발하였다. 배관 내 밀도 변화에 의한 음향파 성분을 모사하기 위해 고정밀 해석기법인 비정상 압축성 대와류모사 기법을 적용하였으며, 아격자 모델로는 Smagorinsky-Lilly 모델을 적용하였다. 배관을 따라 전파되는 압축성 압력섭동 성분을 유동장 정보로부터 추출하기 위하여 파수-주파수 분석을 수행하였으며, 곡관을 기준으로 상류방향 배관과 하류방향 배관의 벽면 압력을 활용하였다. 이를 통해 평면파 성분과 n=1에 해당하는 모드 성분이 하류 방향을 따라 강하게 나타나는 것을 확인하였으며, 곡관을 전후로 전체 음향파워가 3 dB 저감되는 것을 확인함으로써 곡관에 의한 압축성 압력섭동 저감 효과를 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.586-596
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• 2006

A 3-dimensional FDLB model with additional internal degree of freedom is applied for diatomic gases such as air, in which an additional distribution function is introduced. Direct simulations of aero-acoustic by using the applied model and scheme are presented. Speed of sound is correctly recovered. As typical examples, the Aeolian tone emitted by a circular column is successfully simulated even very low Mach number flow. Acoustic pressure fluctuations with the same frequency of the Karman vortex street compared with the pressure fluctuation around a circular column is captured. Full three-dimensional acoustic wave past a compact block like pentagon, furthermore, is also emitted in y direction as dipole like sound.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.97-99
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• 2013

We introduced an earthquake-resistant design using acoustic rnetamaterials. There are two way in that field: one is a cloaking method and the other is a shadow zone method of seismic waves. Cloaking is a general property of a wave that changes the direction depending on the refractive index. Metamaterials control the propagation and transmission of specified parts of the wave and demonstrate the potential to render an object seemingly invisible. The shadow zone is a method of negative modulus using many huge resonators and it attenuates the amplitude of the wave exponentially. We compared and explained the fimdarnental principles of the two methods.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.842-848
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• 2013

Developments of Solid-State Gyroscopy during last decades are impressive and were based on thin-walled shell resonators like HRG or CRG made from fused quartz or leuko-sapphire. However, a number of design choices for inertial-grade gyroscopes, which can be used for high-g applications and for mass- or middle-scale production, is still very limited. So, considerations of fundamental physical effects in solids that can be used for development of a miniature, completely solid-state, and lower-cost sensor look urgent. There is a variety of different types of bulk acoustic (elastic) waves (BAW) in anisotropic solids. Shear waves with different variants of their polarization have to be studied especially carefully, because shear sounds in glasses and crystals are sensitive to a turn of the solid as a whole, and, so, they can be used for development of gyroscopic sensors. For an isotropic medium (for a glass or a fine polycrystalline body), classic Lame's theorem (so-called, a general solution of Elasticity Theory or Green-Lame's representation) has been modified for enough general case: an elastic medium rotated about an arbitrary set of axes. Travelling, standing, and mixed shear waves propagating in an infinite isotopic medium (or between a pair of parallel reflecting surfaces) have been considered too. An analogy with classic Foucault's pendulum has been underlined for the effect of a turn of a polarizational plane (i.e., an integration effect for an input angular rate) due to a medium's turn about the axis of the wave propagation. These cases demonstrate a whole-angle regime of gyroscopic operation. Single-crystals are anisotropic media, and, therefore, to reflect influence of the crystal's rotation, classic Christoffel-Green's tensors have been modified. Cases of acoustic axes corresponding to equal velocities for a pair of the pure-transverse (shear) waves have of an evident applied interest. For such a special direction in a crystal, different polarizations of waves are possible, and the gyroscopic effect of "polarizational precession" can be observed like for a glass. Naturally, formation of a wave pattern in a massive elastic body is much more complex due to reflections from its boundaries. Some of these complexities can be eliminated. However, a non-homogeneity has a fundamental nature for any amorphous medium due to its thermodynamically-unstable micro-structure, having fluctuations of the rapidly-frozen liquid. For single-crystalline structures, blockness (walls of dislocations) plays a similar role. Physical nature and kinematic particularities of several typical "drifts" in polarizational BAW gyros (P-BAW) have been considered briefly too. They include irregular precessions ("polarizational beats") due to: non-homogeneity of mass density and elastic moduli, dissymmetry of intrinsic losses, and an angular mismatch between propagation and acoustic axes.

• 수산해양기술연구
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• 제25권4호
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• pp.200-208
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• 1989

200MHz ZnO변환기를 이용하여 초음파 현미경을 제작하여, 도미비늘을 화상화하고 광학현미경에 의한 사진과 비교하였다. 그 결과 광학적 반사에 의한 표면의 화상과 초음파의 기계적 탄성적 표면하 반사에 의한 화상에는 다소 차이가 있음을 확인하였다(Fig. 13 및 14). 초음파 현미경은 고체재료 또는 생물조직 상(10(12)등 여러 가지 생물연구 등의 응용이 계획되고 있으며, 특히 초음파 의학의 분야는 그 활용이 눈부실 것으로 예측된다. 초음파 현미경의 제작 그 자체보다, 이것을 도구로 하여 여러 가지 학술적, 기술적 성과가 기대되기 때문에 이 분야의 기초연구가 더욱 중요하게 생각되며 첨단산업분야에서도 비파괴검사 초음파 micro spectroscopy(U.M.S)등과 같은 물질의 탄성적 성질을 micro scale로 계측할 수 있는 등, 많은 활용이 있을 것이 예상된다. 또 초음파 현미경의 방법도 여러 가지이며, 이것을 계측수단으로 일반화하는 문제도 연구할 필요가 있다. 앞으로 광학이나 전자장치 등과 함께 급속한 발전이 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.364-365
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• 2006

Transverse some wave was generated by T type waveguide for single wafer cleaning application T type megasonic waveguide was analyzed by acoustic pressure measurements and particle removal efficiency. Compared to conventional longitudinal waves, not like longitudinal waves, transverse waves showed changes of direction and phase which increased the cleaning efficiency.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.88-99
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• 2019

동해안 남항진 해변에서 1.6 km 떨어진 수심 30.5 m 해역에서 초음파식 파고 파향계를 이용하여 2013년 2월부터 2018년 11월까지 연속 관측을 실시하여 취득된 파랑자료를 분석하였다. 파별분석법과 스펙트럼법에 의해 파고와 주기를 분석하고 두 방법에 의해 산정되는 파라메터 사이의 관계식을 선형 회귀분석에 의해 도출하였다. 또한 유의파고, 유의파주기, 첨두파향의 월별 및 연별 변동성을 분석하였다. 이에 더하여 유의파고와 유의파주기의 상관관계식을 새롭게 제시하고 유의파고에 대한 유의파주기의 변동성 및 확률분포 특성을 고찰하였다.