• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권8호
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• pp.52-63
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• 2002

본 논문에서는 3차원 인터커넥트(3-D interconnect) 구조를 해석하기 위하여 ADI-유한차분시간영역(ADI-FDTD, Alternating Direction Implicit Finite Difference Time Domain)방법으로 맥스웰 회전방정식(Maxwell's curl equation)을 계산하는 수치 해석 모델을 개발하였다. 3차원 인터커렉트 모델내의 전자기파 문제를 해석하기 위하여 맥스웰 회전 방정식을 ADI-유한차분시간영역방법으로 이산화 하였으며, ADI-유한차분시간영역의 경계에서 발생하는 반사파를 해결하기 위하여 흡수 경계 조건인 완전 정합 층 방법(PML, Perfectly Matched Layer)을 도입하였다. 개발한 ADI-유한차분시간영역방법 및 완전 정합 층의 수치 모델을 검증하기 위하여 3차원 마이크로스트립 전송선(microstrip transmission line) 구조를 3차원 그리드(grid) 구조로 모델링한 후, 시간영역에서 전계 분포를 컴퓨터로 모의 실험하였다. 그리고 본 논문에서 제안한 ADI-유한차분시간영역방법과 종래의 스탠다드 유한차분시간영역방법의 수치적 성능을 정량적으로 비교, 분석하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.25-32
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• 2007

컴퓨터 그래픽스 기술은 모든 물체를 화면 안에 표현 가능하도록 발전되어 왔다. 여러 물체를 화면 안에 동시에 표현할 때 컴퓨터 디스플레이 해상도의 제한으로 인해 물체들의 크기의 차가 클 경우에는 정확한 크기의 차가 표현되지 않는다. 그리고, 현재의 그래픽스 기술에서는 실제 물체의 길이 단위와 같은 물리적 속성으로 물체를 정확하게 화면에 표현할 수가 없다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 물리적 속성 중 하나인 길이 표현을 위해 웹 가상환경에서의 3차원 물체 표현 기술인 X3D(Extensible 3D)를 기반으로 하여 물체를 실세계 길이 단위로 정의하고 구현하는 방법에 대해 기술한다. 이를 위해 서로 다른 도구로부터 생성된 서로 다른 크기의 물체를 실세계 길이 단위 명세에 따라 크기 변환을 하여 렌더링하는 K3D 기반의 3차원 뷰어를 개발하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권2호
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• pp.153-161
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• 1997

콘크리트가 외기에 노출되면 수분확산 현상으로 수분의 이동이 일어나고, 콘크리트 내부는 부등수분분포상태가 된다. 이러한 부등수분분포에 의하여 콘크리트 구조물에는 부등건조수축이 발생하며, 부등건조수축은 콘크리트 표면에 인장응력을 발생시키고, 표면균열의 원인이 되기도 한다. 또한 부등건조수축으로 인한 잔류응력은 현저한 크리이프의 영향을 받고, 이 때 각 위치에서 수분의 차이로 인하여 부등크리이프가 발생한다. 따라서 이 연구에서는 수분확산이론을 근거로 하여 콘크리트 내부의 수분분포를 합리적으로 예측할 수 있는 해석프로그램을 개발하였다. 그리고 콘크리트 내부의 각 위치에서 부등크리이프의 영향을 고려한 부등건조수축 해석방법을 제시하였다. 또한 콘크리트 내부의 각 위치에서의 부등건조수축 측정실험을 실시하여, 부등건조수축 해석방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.473-482
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• 1998

본 논문에서는 유한차분 시간영역법(FDTD)를 이용하여 단일 마이크로스트립 안테나와 기생소자를 갖는 광 대역 마이크로 스트립 안테나의 특성을 해석하고, 최대 대역폭을 갖는 안테나를 설계하였다. 유한차분 시간영역 법에 의한 수치 해석 결과뜰 Fourier 변환하므로 주파수 영역에서의 반사손실, 입력 임피던스, 복사 패턴 동의 특성을 계산하였다. 이 안테나의 구동소자의 폭, 구동소자와 기생 소자 사이의 간격, 기생소자의 폭과 넓이 변화 에 따라 안테나의 입력 임피던스 및 반사손실, 전압 정재파비 둥의 특성이 변하고, 광대역 특성을 가진다. 따라서 서로 다른 소자틀은 다른 주파수에서 공진되고, 이러한 공진이 대역폭올 향상시킨다. 계산 및 측정한 결과, 결합성을 갖는 마이크로스트립 안테나는 단일 마이크로스트립 안테나의 면적에 약 2배 증가한 반면, 대역폭은 단일 마이크로스트립 안테나에 비해 약 4배 이상 개선되었다. 이러한 계산 결과들은 본 실험의 측정치와 비교적 잘 일치하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제11권5호
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• pp.625-638
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• 2016

This paper presents field study and numerical modeling results for a single-cell low-fill concrete box culvert under a flexible pavement subjected to traffic loading. The culvert in the field test was instrumented with displacement transducers to capture the deformations resulting from different combinations of static and traffic loads. A low-boy truck with a known axle configuration and loads was used to apply seven static load combinations and traffic loads at different speeds. Deflections under the culvert roof were measured during loading. Soil and pavement samples were obtained by drilling operation on the test site. The properties of the soil and pavement layers were determined in the laboratory. A 3-D numerical model of the culvert was developed using a finite difference program FLAC3D. Linear elastic models were used for the pavement layers and soil. The numerical results with the material properties determined in the laboratory were compared with the field test results. The observed deflections in the field test were generally smaller under moving loads than static loads. The maximum deflections measured during the static and traffic loads were 0.6 mm and 0.41 mm respectively. The deflections computed by the numerical method were in good agreement with those observed in the field test. The deflection profiles obtained from the field test and the numerical simulation suggest that the traffic load acted more like a concentrated load distributed over a limited area on the culvert. Elastic models for culverts, pavement layers, and surrounding soil are appropriate for numerical modeling of box culverts under loading for load rating purposes.

• 대한전자공학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.71-82
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• 1984

2차원 n-p-n 바이폴라 트랜지스터의 수치해석을 위한 프로그램(BIPOLE)을 개발하였다. 이 프로그램은 SRH와 Auger 재결합 기구들과 불순물 농도와 전계강도에 대한 운송자 이동도의 의존성과 밴드 갭 축소 효과들을 포함하고 있다. Poisson 방정식에는 Newton법을 또 정공과 전자의 연속 방정식에는 발산이론을 이용하여 여러가지 물리적인 제한없이 기본 반도체 방정식들에 대한 유한차분 공식들을 만들었다. 선형화된 방정식들의 계수 행렬은 희소 대칭 M 행렬이었는데 그 해를 구하기 위해 ICCG법과 Gummel의 알고리즘을 적용하였다. 이 프로그램 BIPOLE를 n-p-n 트랜지스터의 여러가지 정상 상태 문제에 적용시켰다. 그 응용의 보기로서 공통 에미터 전류이득의 변화, 에미터 용량에 대한 확산용량이 미치는 영향과 입출력 특성곡선들을 계산해 보았다. 전위 분포와 전자와 정공 농도분포와 같은 계산 결과를 3차원 컴퓨터 그래픽으로 도시하였다. 이 프로그램은 장차 2차원 트랜지스터의 교류 및 왜곡 현상의 수치해석의 기초로 이용될 것이며, 이 프로그램에 관심있는 모든 분들께 공급될 것이다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.123-130
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• 2002

A general formulation for shape design sensitivity analysis over three dimensional beam structure is developed based on a variational formulation of the beam in linear elasticity. Sensitivity formula is derived based on variational equations in cartesian coordinates using the material derivative concept and adjoint variable method for the displacement and Von-Mises stress functionals. Shape variation is considered for the beam shape in general 3-dimensional direction as well as for the orientation angle of the beam cross section. In the sensitivity expression, the end points evaluation at each beam segment is added to the integral formula, which are summed over the entire structure. The sensitivity formula can be evaluated with generality and ease even by employing piecewise linear design velocity field despite the bending model is fourth order differential equation. For the numerical implementation, commercial software ANSYS is used as analysis tool for the primal and adjoint analysis. Once the design variable set is defined using ANSYS language, shape and orientation variation vector at each node is generated by making finite difference to the shape with respect to each design parameter, and is used for the computation of sensitivity formula. Several numerical examples are taken to show the advantage of the method, in which the accuracy of the sensitivity is evaluated. The results are found excellent even by employing a simple linear function for the design velocity evaluation. Shape optimization is carried out for the geometric design of an archgrid and tilted bridge, which is to minimize maximum stress over the structure while maintaining constant weight. In conclusion, the proposed formulation is a useful and easy tool in finding optimum shape in a variety of the spatial frame structures.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.165-170
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• 2003

파랑에너지를 차단하고 항내 정온을 확보하기 위해 설치된 외곽시설인 방파제는 불투과성이기 때문에 항만을 폐쇄성으로 만들 수 있으며, 외간의 해수교환은 급격히 감소될 수 있다. 항만개발의 최근 추세는 항내의 수질 보호와 친수성이 강조되어, 기존의 불투과성 방파제의 일부에 투과성으로 설계한 제체투과성 해수교환방파제를 설치하여 외해의 에너지가 항내로 전달되어 항내 오염물질의 희석률 증대와 함께 외해로 배출되도록 하고 있다. 오염이 심화된 항만에서 항내 수질을 개선하기 위한 방안은 육상오염원을 제거하는 것이 최선이나, 폐쇄성이 큰 항만의 경우, 외해와의 해수순환을 강화시켜야만 한다. 즉, 기존의 항만에서의 항내 수질개선을 위해서 외곽시설의 일부에 해수소통구를 두는 방법이 가장 최선이라 할 수 있다. 본 연구에서는 항내 오염이 심각한 항만을 대상으로 하여, 해수소통구를 통한 해수순환 양상을 검토하고 수반되는 해수교환을 검토하고자 한다. 이를 위해 해수유동 및 오염확산 수치모델을 구축하고 대안에 따른 항내의 해수순환 및 해수교환을 평가하였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제12권3호
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• pp.98-105
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• 2009

The objective of this study is to develop numerical simulation model for analysing the wind speed reduction effect by coastal forest belts. The horizontally homogeneous turbulent flow equations, which are derived from the Reynolds-averaged Navier-Stokes method, both above the tree canopy and within the canopy were first formulated, and a first-order closure scheme with the capability of accounting the bulk momentum transport term within the canopy was employed. The averaged equations were solved numerically by finite difference method, FTCS (forward time centered space) scheme. The proposed model was also used to numerically investigate the effects of structural characteristic of forest belt on the wind speed. The effects of maximum leaf area density were evaluated, with the leaf area density of $1.0m^2/m^3$, $2.0m^2/m^3$, $3.0m^2/m^3$, and $4.0m^2/m^3$. Vertical distributions of leaf area, both uniform and varied distribution with a height, were also considered. A comparison of wind profile indicated that there was in good agreements between simulated and measured wind speed. Also, the results showed horizontal wind speed decreased under a height of the tree with increasing maximum leaf area density. In conclusion, in applications where computational efficiency and simplicity are desirable, the proposed numerical model has of great capability to determine the vertical turbulent momentum transport and wind profile in the costal forest belt.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.817-821
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• 2011

We have proposed an optical thin film and micro lens to improve the luminance of organic light emitting device. The first method, optical thin film was calculated refractive index of dielectric layer material that was modulated refractive index of organic material, ITO (indium tin oxide)and glass. The second method, microlens was applied with lenses on the organic device. Optical thin films were designed with Macleod Simulator and Micro Lenses were calculated by FDTD (finite-difference time-domain) solution. The structure of thin film was designed in organic material/ITO/dielectric layer/glass. The lenses size, height and distance were 5 ${\mu}m$, 1 ${\mu}m$, 1 ${\mu}m$, respectively. The material of micro lenses used silicon dioxide. Result, The highest luminance of OLED which applied with microlens was 11,185 $cd/m^2$, when approval voltage was 14.5 V, applied thin film was 5,857 $cd/m^2$. The device efficiency applying microlens increased 3 times than the device which does not apply microlens.