• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.942-944
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• 2017

초고속 비행체는 발사 시 엔진에 의한 음향 압력과 비행 중 공력 가열 및 공기역학적 압력 등 복합적인 하중을 받는다. 이러한 외부환경으로부터 비행체의 연료 탱크 등 내부 시스템을 보호하기 위해 열방어 시스템 패널(Thermal Protection System Panel)이 필요하다. 본 논문에서는 온도 조건에 대해 유한차분법을 이용하여 열방어 시스템 패널의 열전달 모델을 정의하고, 구한 절점별 온도 데이터를 회귀분석을 통해 두께방향 온도 구배의 함수로 정리하였다. 도출한 온도 이력과 극한 압력 하에서 열방어 시스템 패널의 열구조 특성에 대한 해석적 모델을 정의하였다. 해석적 모델을 이용하여 열방어 시스템 패널의 열구조 특성에 대해 매개변수 분석을 수행하였다. 이를 통해 열방어 시스템 패널의 경량화 및 열구조적 설계 요구조건을 충족하는 설계변수를 도출하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.135-141
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• 2003

양의 열광학 계수를 갖는 실리카를 하부클래드 및 코아에 그리고 음의 열광학 계수를 갖는 폴리머를 상부클래드에 적용한 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 파장분할 다중화 소자에 대하여 이차원 스칼라 유한차분법(Scalar Finite Difference Method; SFDM)으로 온도의존 특성을 분석한 결과, 클래드의 굴절률을 변화시키거나 실리카 코어 상부에 실리카 박막이 존재하는 구조에서 박막의 두께를 변화시켜 온도의존 특성을 조절할 수 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과에 근거하여 폴리머 상부클래드가 적용된 AWG 소자를 제작하였으며 기존의 실리카 AWG 소자와 특성을 비교분석하였다. 폴리머 상부클래드의 도입에 의해 삽입손실 및 크로스톡은 큰 변화가 없었으나 중심파장의 온도의존성은 0.0130 nm/$^{\circ}C$에서 0.0028 nm/$^{\circ}C$ 수준으로 감소하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권3호
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• pp.191-202
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• 2011

역시간 구조보정은 양방향 파동방정식을 이용하여 지하 구조를 영상화하는 정확성이 높은 구조보정 기법으로, 최근까지 주로 지하 매질을 등방성 매질로 가정하고 실시되어 왔다. 그러나 실제 지하매질은 이방성을 띠는 경우가 많으므로 역시간 구조보정 시 이를 고려한다면 영상의 정확도가 향상될 것으로 기대된다. 이에 본 연구에서는 대표적인 이방성매질인 VTI 및 TTI 매질에서의 역시간 구조보정 기술을 개발하였다. 이를 위하여 탄성 파동방정식을 음향 파동방정식으로 근사시킨 유사음향 파동방정식을 고차근사 유한차분법에 기반하여 모델링하였다. 역시간 구조보정 알고리듬으로는 상호상관을 이용한 영상화 기법과 가상 송신원을 이용한 영상화 기법을 모두 사용하였다. 완성된 알고리듬을 벤치마킹 모델인 Hess VTI 및 BP TTI 모델에 적용해본 결과, 본 연구에서 개발한 역시간 구조보정 알고리듬을 통하여 매질의 이방성을 고려해주었을 때 결과단면의 정확도가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Railway
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• 제8권2호
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• pp.50-54
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• 2015

The primary function of the trackbed in a conventional railway track system is to decrease the stresses in the subgrade to be in an acceptable level. A properly designed trackbed layer performs this task adequately. Many design procedures have used assumed and/or are based on critical stiffness values of the layers obtained mostly in the field to calculate an appropriate thickness of the sublayers of the trackbed foundation. However, those stiffness values do not consider strain levels clearly and precisely in the layers. This study proposes a method of computation of stiffness that can handle with strain level in the layers of the trackbed foundation in order to provide properly selected design values of the stiffness of the layers. The shear modulus values are dependent on shear strain level so that the strain levels generated in the subgrade in the trackbed under wheel loading and below plate of Repeated Plate Bearing Test (RPBT) are investigated by finite element analysis program ABAQUS and PLAXIS programs. The strain levels generated in the subgrade from RPBT are compared to those values from RC (Resonant Column) test after some consideration of strain levels and stress consideration. For comparison of shear modulus G obtained from RC test and stiffness moduli $E_{v2}$ obtained from RPBT in the field, many numbers of mid-size RC tests in laboratory and RPBT in field were performed extensively. It was found in this study that there is a big difference in stiffness modulus when the converted $E_{v2}$ values were compared to those values of RC test. It is verified in this study that it is necessary to use precise and increased loading steps to construct nonlinear curves from RPBT in order to get correct $E_{v2}$ values in proper strain levels.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.117-123
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• 2016

철도차량용 직류 고속도 차단기(HSCB)는 주 회로에 흐르고 있는 전류를 정상 차단시 아크 슈트 내부에서 발생아크를 소호하여 접지사고를 방지하는 기능으로 사용되고 있다. 선로에 사용되는 접촉기의 개방시에 발생하는 아크를 연구하기 위하여 아크 구현, 외부자계 등에 의한 효과적인 아크 소호의 방식 정립 및 아크 자기 구동력의 해석이 필요하다. 본 논문은 전자접촉기의 정상 차단시 발생하는 아크를 자속밀도 차와 로렌츠력을 통하여 소호능력을 예측하였다. 아크 슈트 내부의 그리드 개수와 형상은 내부 자계 형성에 영향을 미치므로, 유한 요소법을 이용하여 그리드의 변화에 따른 아크 소호능력을 연구하였으며 정격전압에 따른 그리드의 소호능력 평가와 그리드 형상 특성을 해석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1095-1103
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• 1999

현재 helix와 monopole로 구성되는 안테나를 갖는 수납형 전화기(retractble phone)가 셀룰라 이동통신에서 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 안테나의 monopole의 길이가 약 $\lambda$/4이므로, 강한 복사 전기장이 전화기를 사용하는 인체 두부의 외이 주변에 주로 분포한다. 이러한 전기장 분포는 두부 내에 매우 높은 국부 SAR(specific abs$\alpha$ption rate)을 야기한다. 본 논문은 이동통신단말기의 안테나 배치가 반대인 전화기 형상에 대한 두부 내 전자파 흡수율을 기존의 단말기 형상의 것과 비교, 고찰한다. 이것은 단말기 옴체의 상부가 아닌 바닥 에 안테나를 배치하는 것이다. 인체와 단말기 모델을 포함하는 계산 공간의 시간-평균 전자기장 분포를 얻기 위해 시간영역 유한차분( FDTD) 기법을 사용하였다. 그리고 SAR 분포와 국부 SAR 값이 시간-명균 전기장 분포로부터 계산되었다. 실제 상황을 고려하기 위해 해부학적 인체 두부 모델과 근사된 사용자 손이 고려되었 다. 분석된 데이터는 안테나의 이 같은 배치가 인체 두부 내에 국부 SAR을 상당히 감소시킴을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.471-477
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• 2007

본 논문은 전자파 장해 및 복사 내성 측정의 대용 시험 시설로서 활용될 수 있는, 다중 유전체로 구성된 평탄형 QRD(Quadratic Residue Diffuser)를 사용한 전자파 잔향실에 대한 연구이다. 잔향실은 $2.5{\sim}3$ GHz 대역에서 사용 가능하도록 설계되었으며, 기존 QRD의 특성을, 다양한 유전체를 이용하여 낮은 평탄형 구조물로 구현하였고, 이를 적용한 전자파 잔향실 내부에서의 전자기장 특성 변화 및 시험 공간 확장에 관해서 비교 분석하였다. 잔향실 내부의 전자기장 분포 해석을 위해서 FDTD(Finite-Difference Time-Domain) 수치 해석 방식을 이용하였다. 잔향실 내에 새로 제안된 확산기를 사용하면, 기존 확산기에 비해 물리적인 크기가 줄어들 뿐만 아니라 전자기장 균일도, 편파 특성 및 공차 등의 성능이 비슷하거나 우수해짐을 확인하였다. 따라서 다중 유전체로 구성된 평탄형 확산기를 사용한 잔향실이 기존의 QRD를 사용한 잔향실에 비해 전자기적 성능 및 공간 활용면에서 우수한 시험시설임을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.5-13
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• 2008

충전물이 암 절리면의 전단강도를 감소시키는 것과 유사하게 콘크리트와 주변 암반근입부 사이의 연약한 물질은 암반에 근입된 현장타설말뚝의 주면저항력을 감소시킨다. 이러한 현상은 콘크리트 타설 후에 암반 근입부 측벽에서 천공잔류물이나 스미어 또는 재성형 암반을 생성시키는 시공과정에서도 형성되게 된다. 콘크리트 말뚝과 주변 암반 사이의 접촉면의 특성은 시공법에 따라서 크게 영향을 받는다. 콘크리트 타설과정 또는 그 이후 형성되는 연약한 물질이 존재하거나 거칠기와 같은 콘크리트-암 접촉면의 특성은 말뚝의 주면부 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 유한차분법 코드를 기반으로 하는 FLAC 2D를 이용하여 스미어현상이 발생한 암반에 근입된 현장타설말뚝의 거동특성을 조사하기 위하여 변수분석을 실시하였다. 본 연구의 결과로서, 정적연직하중을 받는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 극한주면저항력에 영향을 미치는 요소와 말뚝두부의 침하에 영향을 미치는 요소들을 확인할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.169-173
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• 2010

Because of power consumption increase, global warming, and limitation of installation, not only high reliability and interruption capability but also compact and light power apparatuses are needed. In this paper, E field calculation and experiment were processed to identify the influence of the shape of end shield and gap distance. It is expected that the results of FEM simulation and experiments could be the basic data to develop VI. the results of FEM simulation and experiments are as following. Firstly, maximum E fields were compared by means of finite element method as a function of the shape of end shield. 3 types of models were used to analyze maximum E field of each model and the influence of shape of shield could be identified. As a result, proposed L type shield could reduce the maximum E field by 20%. Secondly, the influence of the gap distance between end shields on E field was analyzed. As the gap distance become short the gap distance between inner walls of ceramic also become short. And the maximum E field concentrated on inner wall of ceramic finally increased. Thirdly, the experiment was conducted by fabricating each prototype. As a result, no creepage occurred in shieldless model. In other words, creepage occurred in the shield-installed models. And creepage inception voltages were different from each other because of the difference of maximum E field. Fourthly, The equation that shows relation between calculated E field and measured creepage inception voltage was proposed as a result of FEM analysis and experiment. It is concluded that when designing VI this equation could be important data to reduce time and cost by identifying indirectly the optimal gap distance and the shape of shield required to prevent creepage.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권2호
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• pp.10-21
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• 2015

The present study introduces a novel numerical approach for solving dispersion dominated problems with Cauchy boundary condition in an Eulerian-Lagrangian scheme. The study reveals the incapability of traditional Neuman approach to address the dispersion dominated problems with Cauchy boundary condition, even though it can produce reliable solution in the advection dominated regime. Also, the proposed numerical approach is applied to a real field problem of radioactive contaminant migration from radioactive waste repository which is a major current waste management issue. The performance of the proposed numerical approach is evaluated by comparing the results with numerical solutions of traditional FDM (Finite Difference Method), Neuman approach, and the analytical solution. The results show that the proposed numerical approach yields better and reliable solution for dispersion dominated regime, specifically for Peclet Numbers of less than 0.1. The proposed numerical approach is validated by applying to a real field problem of radioactive contaminant migration from radioactive waste repository of varying Peclet Number from 0.003 to 34.5. The numerical results of Neuman approach overestimates the concentration value with an order of 100 than the proposed approach during the assessment of radioactive contaminant transport from nuclear waste repository. The overestimation of concentration value could be due to the assumption that dispersion is negligible. Also our application problem confirms the existence of real field situation with advection dominated condition and dispersion dominated condition simultaneously as well as the significance or advantage of the proposed approach in the real field problem.