• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.68-72
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• 2004

본 논문에서는 선형 액추에이터의 권선부에 구형파 전압을 인가시 권선부의 표면에 나타나는 온도의 변화에 대해서 고찰하였다. 또한 테일러급수로부터 구할 수 있는 유한차분 방정식을 유도하였고, 이를 바탕으로 직선형 피스톤 액추에이터의 권선에서 일어나는 온도 변화에 대한결과를 고찰하였다. 그 결과 액추에이터 표면의 온도가 주위온도에 비해 시간에 따라 증가하는 에너지 표출 현상을 확인하였으며 이를 바탕으로 선형 액추에이터의 동작시 온도 특성을 실제 시스템에 고려하여 적용할 수 있는 실험적 자료를 도출할 수 있었다. 이에 관한 결과는 액추에이터 뿐만 아니라 권선을 사용하는 전동기나 변압기와 같은 전기기기와 전자기력을 이용하는 분야에 참고자료로 활용될 수 있으리라 사료되며, 앞으로는 여러 조건 하에서 권선의 내부와 외부에서 일어나는 온도 및 동작 특성의 정밀한 해석 결과를 구하기 위해 좀더 구체적인 계산 방범과 개선이 필요하다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제19권1호
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• pp.1-21
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• 2015

This paper presents two algorithms based on the Jamshidian equation which is from the Black-Scholes partial differential equation. The first algorithm is for American call options and the second one is for American put options. They compute numerically free boundary and then option price, iteratively, because the free boundary and the option price are coupled implicitly. By the upwind finite-difference scheme, we discretize the Jamshidian equation with respect to asset variable s and set up a linear system whose solution is an approximation to the option value. Using the property that the coefficient matrix of this linear system is an M-matrix, we prove several theorems in order to formulate a bisection method, which generates a sequence of intervals converging to the fixed interval containing the free boundary value with error bound h. These algorithms have the accuracy of O(k + h), where k and h are step sizes of variables t and s, respectively. We prove that they are unconditionally stable. We applied our algorithms for a series of numerical experiments and compared them with other algorithms. Our algorithms are efficient and applicable to options with such constraints as r > d, $r{\leq}d$, long-time or short-time maturity T.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.889-896
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• 2004

프랙탈 이송확산방정식은 정수 차수의 미분연산자로 구성된 고전적인 이송확산방정식과 비교하여 프랙탈 차수의 미분연산자로 구성된 보다 상위개념의 방정식으로써 정의된다. 지금까지의 프랙탈 이송확산방정식은 추계학적인 기법을 동원하여 푸리에-라플라스 공간에서 주로 해석되었으나, 본 연구에서는 실제 공간에서 유한차분개념을 도입하여 보다 직접적으로 하천에서의 오염물 이송확산에 관한 지배방정식을 유도하였다. 이러한 개념의 유도방법은 프랙탈 차수 및 관련 확산계수의 물리적인 추정에 관한 실마리를 제공할 수 있다. 고전적인 이송확산방정식과는 달리 프랙탈 이송확산방정식은 실제 하천에서 관측되는 오염물의 시간-농도 분포곡선의 왜곡현상과 분포곡선의 전후방부 농도를 보다 실제에 가깝게 모의할 수 있을 것으로 기대되어진다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.136-144
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• 2016

탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.

• 대한수학회보
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• 제58권4호
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• pp.983-1002
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• 2021

We investigate the non-existence of finite order transcendental entire solutions of Fermat-type differential-difference equations [f(z)f'(z)]ⁿ + P²(z)f^m(z + 𝜂) = Q(z) and [f(z)f'(z)]ⁿ + P(z)[∆_𝜂f(z)]^m = Q(z), where P(z) and Q(z) are non-zero polynomials, m and n are positive integers, and 𝜂 ∈ ℂ \ {0}. In addition, we discuss transcendental entire solutions of finite order of the following Fermat-type differential-difference equation P²(z) [f^(k)(z)]² + [αf(z + 𝜂) - 𝛽f(z)]² = e^r(z), where $P(z){\not\equiv}0$ is a polynomial, r(z) is a non-constant polynomial, α ≠ 0 and 𝛽 are constants, k is a positive integer, and 𝜂 ∈ ℂ \ {0}. Our results generalize some previous results.

• 물과 미래
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• 제22권2호
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• pp.233-239
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• 1989

부정류지하수 흐름에 대한 편미분방정식 Blotzmann 변환을 통하여 상미분방정식으로 변환되었으며 유한차분법을 이용하여 수치해를 구하였다. Richardson법과 차분식을 이용하여 미지초기수면구배(missing intial slope)를 구하는 새로운 방법이 제안되었다. 본 연구에서 제안된 방법으로 초기수면구배를 구하였으며 이 값들은 다른 연구결과와 비교한 바 아주 좋은 일치를 보여주었으며 또한 이 방법이 해를 구하는데 간편하고 쉬운 방법임을 보여주었다.

• 대한수학회보
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• 제47권6호
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• pp.1225-1234
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• 2010

Numerical solutions for the fractional differential dispersion equations with nonlinear forcing terms are considered. The backward Euler finite difference scheme is applied in order to obtain numerical solutions for the equation. Existence and stability of the approximate solutions are carried out by using the right shifted Grunwald formula for the fractional derivative term in the spatial direction. Error estimate of order $O({\Delta}x+{\Delta}t)$ is obtained in the discrete $L_2$ norm. The method is applied to a linear fractional dispersion equations in order to see the theoretical order of convergence. Numerical results for a nonlinear problem show that the numerical solution approach the solution of classical diffusion equation as fractional order approaches 2.

• 대한수학회보
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• 제51권4호
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• pp.1087-1100
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• 2014

We present an accurate and efficient numerical method for solving the Black-Scholes equation. The method uses an adaptive grid technique which is based on a far-field boundary position and the Peclet condition. We present the algorithm for the automatic adaptive grid generation: First, we determine a priori suitable far-field boundary location using the mathematical model parameters. Second, generate the uniform fine grid around the non-smooth point of the payoff and a non-uniform grid in the remaining regions. Numerical tests are presented to demonstrate the accuracy and efficiency of the proposed method. The results show that the computational time is reduced substantially with the accuracy being maintained.

• 한국해양공학회지
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• 제5권1호
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• pp.55-63
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• 1991

This study is to predict accurately the wave induced current accuring by the radiation stress which acts as the driving force around Nearshore structure. For the wave induced current, the depth integrated and time averaged governing equation of an unsteady nonlinear form is derived from the continuity and momentum equation of an incompressible fluid. Numerical solutions are obtained by a finite difference method for the governing equation. In the vicinity of a structure, computed flow patterns show good agreement with the hydraulic experimental data. The numerical results obtained by neglecting the convective term show a large change of alongshore and offshore current.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제30권1_2호
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• pp.235-244
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• 2012

In this paper, we solve the three-dimensional biharmonic equation with Dirichlet boundary conditions of second kind using the full multigrid (FMG) algorithm. We derive a finite difference approximations for the biharmonic equation on a 18 point compact stencil. The unknown solution and its second derivatives are carried as unknowns at grid points. In the multigrid methods, we use a fourth order interpolation to producing a new intermediate unknown functions values on a finer grid, and the full weighting restriction operators to calculating the residuals at coarse grid points. A set of test problems gives excellent results.