• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1847-1853
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• 2011

실내 전파 채널 해석은 고전적으로 경로추적법이 많이 이용되었으나, 이 논문에서는 3차원 전파해석법인 시간영역 유한차분법을 이용하여 3차원 실내 구조에 대하여 채널 모델링하였다. 시간영역 유한차분법의 여기신호로는 평면파를 이용했으며, 이 때의 평면파의 구성은 TF/SF법을 사용했다. 그리고 흡수경계조건으로는 7개의 흡수층을 사용한 완전정합층법을 이용했다. 실내 채널 모델링의 시뮬레이션을 위한 거실은 벽돌, 도체, 유리, 콘크리트로 이루어졌다. 거실에 가구가 있는 경우와 없을 때에 대하여 각각 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과로 실내 전파 환경에서의 다중경로에 의한 페이딩 현상을 확인할 수 있었으며, 수신기 설계에 도움이 되는 초과지연 평균과 실효 지연 확산을 계산할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5A호
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• pp.457-465
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• 2009

본 연구는 균열선단에서 응력특이성을 갖는 탄성균열문제를 해석하기 위한 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다. 응력특이성을 유발하는 균열선단 주변장을 모형화하기 위해 근사식에 선단주변함수를 내재적으로 도입하여 이동최소제곱 근사의 틀을 그대로 유지하면서 실제 미분계산을 거의 하지 않고 미분근사를 할 수 있는 이동최소제곱 Taylor 다항식 근사의 장점을 살렸다. 균열문제 정식화시 시간소모적인 적분과정이 필요한 약정식화 대신 해석영역에 배치된 절점에서 지배 미분방정식에 대한 차분식을 직접 구성하는 강정식화를 적용하여 계산 효율성을 향상시켰다. 균열문제 해석을 통해 내적확장된 이동최소제곱 유한차분법이 응력 특이성을 내포한 선단주변 변위장을 정확히 묘사할 수 있을 뿐만 아니라 응력확대계수를 정확히 계산 할 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.748-751
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• 2013

본 논문은 유한 차분 시간 영역(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법을 이용하여 간단한 건물 구조의 광대역 복사성 펄스 결합에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 건물을 콘크리트와 유리로 구성하였으며, 각 물질의 전기적 특성을 수치적으로 모델링하였다. 본 논문에서는 본 연구팀에서 개발한 분산 FDTD 알고리즘을 이용하여 건물의 전자파 특성 해석을 수행하고, 건물 구조에 따른 차폐 효과를 50 MHz~1 GHz 대역에서 분석하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.17-22
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• 1992

We have derived the general transfer equation for governing the continuity, energy transfer, mass and momentum transfer, and turbulent energy dissipation rate within the fire compartment which has the 800t fire source at the center of the floor. The governing transfer equations have been descretized using the finite volume approach and numerically experimented under the SIMPLE algorithm. In order for the SIMPLE algorithm approach to be physically reliable, the test results are compared with those of Morita's SOR Method using Conjugate Residual Method and found to be close to physical values though the computational convergence time still remains to be upgraded. The treatment of source terms in the system of finite difference equations has been critical in order to converge the governing equations within the appropriate time steps. The criteria of convergence allowance for the whole domain have been checked and the sudden change of the non-linear effects from the source term have been avoided. The criteria has been allowed to be for 5$\times$10$^{-5}$ .

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.158-164
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• 2006

본 논문에서는 시간 영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계 민감도법(design sensitivity analysis)을 이용하여 미지의 유전체 산란체(dielectric scatterer) 복원을 위한 역산란 문제(inverse scattering)의 새로운 해석 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 빠른 수렴을 위하여 목적 함수의 도함수를 이용한 설계 민감도법을 도입하였고, 시간 영역 유한차분법으로부터 직접 설계 민감도 수식을 도출하였다. 해석의 효율성을 위하여 보조 변수법(adjoint variable method)을 도입하여 보조 변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대 경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 미지의 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^z$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.165-170
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• 2006

본 논문에서는 시간 영역 유한 차분법에 있어 비등방성 분산 특성을 보이는, 기존의 Yee 기법을 개선하기 위해 2차원의 새로운 유한 차분식을 제안하였다. 이 기법은 6개 지점의 샘플링을 통해 공간에 대한 편미분식을 근사화하게 된다. 제안하는 기법의 분산 특성을 보기 위해 분산 관계식을 구하였고 그 관계식에서 수치적 전파 상수를 계산하여 제안하는 기법의 분산 특성이 등방성임을 확인하였다. 또한 기존 기법들에 비해 보다 큰 시간 증분의 모의 실험환경에서 안정함을 수학적으로 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.137-140
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• 2002

In this paper, a new algorithm for two-dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method is presented. By this new method, the maximum time step size can be increased over the Courant-Friedrich-Levy (CFL) condition restraint. This new algorithm is adapted from an Alternating-Direction Implicit FDTD (ADI-FDTD) method. However, unlike the ADI-FDTD algorithm. the alternation is performed with respect to the blocks of fields rather than with respect to each respective coordinate direction. Moreover. this method can be efficiently simulated with parallel computation. and it is more efficient than the conventional FDTD method in terms of CPU time. Numerical formulations are shown and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed method.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제35권3_4호
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• pp.277-302
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• 2017

In this paper, we have proposed a numerical method for Singularly Perturbed Boundary Value Problems (SPBVPs) of reaction-diffusion type of third order Ordinary Differential Equations (ODEs). The SPBVP is reduced into a weakly coupled system of one first order and one second order ODEs, one without the parameter and the other with the parameter ${\varepsilon}$ multiplying the highest derivative subject to suitable initial and boundary conditions, respectively. The numerical method combines boundary value technique, asymptotic expansion approximation, shooting method and finite difference scheme. The weakly coupled system is decoupled by replacing one of the unknowns by its zero-order asymptotic expansion. Finally the present numerical method is applied to the decoupled system. In order to get a numerical solution for the derivative of the solution, the domain is divided into three regions namely two inner regions and one outer region. The Shooting method is applied to two inner regions whereas for the outer region, standard finite difference (FD) scheme is applied. Necessary error estimates are derived for the method. Computational efficiency and accuracy are verified through numerical examples. The method is easy to implement and suitable for parallel computing. The main advantage of this method is that due to decoupling the system, the computation time is very much reduced.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.847-854
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• 1999

본 논문에서는 2차원 유한차분 시간영역 방법을 사용하여 균일 평변 전송선로의 고차 모드 주파수 분산 특성을 해석하였다. 전자계 스펙트럼의 크기만을 사용하는 기존 방볍과는 달리, 퓨리에 계수의 크기 및 위상 특성을 동시에 사용함으로써, 다른 공진모드에 비하여 스펙트럼의 크기가 상대적으로 착을 경우에도 모드 식 별이 용이하도록 하였다. 수치해석 결과, 20 GHz 이내에서 스트립 선로에서는 고차 모드가 몇 개 발생되지 않았지만, 접지된 coplanar waveguide에서는 상당히 많은 고차 모드가 발생되며, 특히, 첫 번째 고차 모드가 기본 모드에 매우 근접해 았었다 이와 같이, 기본 모드와 고차 모드가 매우 근접하여 있는 경우 또는 고차 모드가 매우 많이 발생되는 평변형 전송선로의 해석에 본 연구에서 해석 방볍이 효과적으로 적용될 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.620-628
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• 2005

Spatial control of sound is essential to deliver better sound to the listener's position in space. As it can be experienced in many listening environments, the quality of sound can not be manifested over every position in a hall. This motivates us to control sound in a region we select. The primary focus of the developed method has to do with the brightness and contrast of acoustic image in space. In particular, the acoustic brightness control seeks a way to increase loudness of sound over a chosen area, and the contrast control aims to enhance loudness difference between two neighboring regions. This enables us to make two different kinds of zone - the zone of quiet and the zone of loud sound - at the same time. The other perspective of this study is on the direction of sound. It is shown that we can control the direction of perceived sound source by focusing acoustic energy in wavenumber domain. To begin with, the proposed approaches are formulated for pure-tone case. Then the control methods are extended to a more general case, where the excitation signal has broadband spectrum. In order to control the broadband signal in time domain, an inverse filter design problem is defined and solved in frequency domain. Numerical and experimental results obtained in various conditions certainly validate that the acoustic brightness, acoustic contrast, direction of wave front can be manipulated for some finite region in space and time.