• 천문학논총
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• 제27권3호
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• pp.87-93
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• 2012

A low-dispersion fiber feed Littrow-mounted grating spectrometer for education was designed and fabricated. The dispersion element is a reflective type blazed grating Edmundoptics NT 46-075 (spatial frequency 600 lines/mm, dimension $30mm{\times}30mm$, blazed angle 8.6 degree). The optical fiber coupler module for optical guiding from telescope to spectrometer is composed of a multi-mode FC connector - FC connector optical fiber patch cord (core/cladding diameter $50{\mu}m/125{\mu}m$) and two 1.25" throw-tube couplers. The lens for collimating and imaging is a general purpose focal length 50 mm camera lens (f/1.8). The device for optical path control is a rectangular prism (size $25mm{\times}25mm$). The imaging camera sensor is a Meade DSI Pro 2 CCD sensor (black and white, $752{\times}582$ pixels and pixel size $8.3{\mu}m{\times}8.6{\mu}m$). Softwares for data logging and analysis consist of Meade Autostar Suite, NIH imagej and Vernier Logger Pro 3. The wavelength coverage range of the spectrometer is 205 nm at central wavelength 550 nm. The wavelength resolution is 1.7 nm.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.683-694
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• 2018

섭입은 지구의 물질 및 에너지 순환에서 중요한 역할을 담당할 뿐만 아니라 우리의 삶에 밀접한 지질 현상인 지진과 호화산을 발생시키므로 많은 연구가 이루어져 왔다. 그 중에서 맨틀 내부의 섭입해양판처럼 우리가 직접 관찰할 수 없는 곳에서 발생하는 지질 현상에 대한 정량적 연구에 컴퓨터 수치모델링이 널리 이용되어 왔다. 이 연구에서는 다양한 연구진들에 의해 사용되고 있는 섭입대 수치모델링의 벤치마크를 수행하였다. 섭입대 수치모델링을 위하여 유한요소법 기반 상용 소프트웨어인 콤솔 멀티피직스를 사용하였으며 계산된 결과는 과거 수행된 벤치마크 결과와 잘 일치하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권6호
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• pp.1846-1857
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• 2021

Ultrasonic nondestructive testing is important for monitoring the structural integrity of dissimilar metal welds (DMWs) in pressure vessels and piping in nuclear power plants. However, there is a low probability of crack detection via inspection of DMWs using ultrasonic waves because the grain structures (grain orientations) of the weld area cause distortion and splitting of ultrasonic beams propagating in anisotropic media. To overcome this issue, the grain orientation should be known, and a precise ultrasonic wave simulation technique in anisotropic media is required to model the distortion and splitting of the waves accurately. In this study, a method for nondestructive prediction of the DMW grain orientations is presented for accurate simulation of ultrasonic wave propagation behavior in the weld area. The ultrasonic wave propagation behavior in anisotropic media is simulated via finite-element analysis when ultrasonic waves propagate in a transversely isotropic material. In addition, a methodology to predict the DMW grain orientation is proposed that employs a simulation technique for ultrasonic wave propagation behavior calculation and an optimization technique. The simulated ultrasonic wave behaviors with the grain orientations predicted via the proposed method demonstrate its usefulness. Moreover, the method can be used to determine the focal law in DMWs.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권4호
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• pp.331-343
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• 2022

Masonry structures are the most common structural systems that have been used almost all over the world from the earliest ages of history to the present day. These structural systems are often unfavorably affected by natural disasters such as earthquakes. The main reason for this is that they are built without sufficient engineering knowledge. On January 24, 2020, a severe earthquake occurred near the Sivrice District of Elazığ in eastern Turkey. According to the Turkish Directorate of Disaster and Emergency Management (AFAD), the magnitude of the earthquake was 6.8 and the focal depth 8 km. This earthquake caused damage and destruction to the masonry structures used extensively in the region. The Hacı Yusuf Taş (new) mosque in the Malatya city center, located about 64 km from the epicenter of the earthquake, was among the buildings affected by the earthquake. The mosque has smooth-cut stone walls and domes made of brick units. The main dome of the structure was severely damaged during the earthquake. In this study, information about the earthquake is first provided, and the damage to the mosque is then interpreted via photographs. In addition, two separate finite element models were produced, where the current state of mosque and solution suggestions are presented, and response spectrum analyses were carried out. According to these analyses and field observations, a buttress system to the main walls of the structure should be constructed in the direction which has little lateral rigidity.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권3호
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• pp.315-337
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• 2023

The steel structure is an assembly of individual structural members joined together by connections. The connections are the focal point to transfer the forces which is susceptible to damage easily. It is challenging to replace the affected connection parts after an earthquake. Hence, steel plates are utilised as a structural fuse that absorbs connection forces and fails first. The objective of the present research is to develop a beam-column end plate connection with single and dual fuse and study the effect of single fuse, dual fuse and combined action of fuse and damper. In this research, seismic resilient beam-column end plate connection is developed in the form of structural fuse. The novel connection consists of one main fuse was placed horizontally and secondary fuse was placed vertically over main fuse. The specimens are fabricated with the variation in number of fuse (single and dual) and position of fuse (beam flange top and bottom). From the fabricated ten specimens five specimens were loaded monotonically and five cyclically. The experimental results are compared with Finite Element Analysis results of Arunkumar and Umamaheswari (2022). The results are critically assessed in the aspect of moment-rotation behaviour, strain in connection components, connection stiffness, energy dissipation characteristics and ductility. While comparing the performance of total five specimens, the connection with fuse exhibited superior performance than the conventional connection. An equation is proposed for the moment of resistance of end-plate connection without and with structural fuse.

• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.281-289
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• 2020

본 논문은 하이브리드 굴절/회절광학소자를 이용한 초슬림 모바일 카메라 렌즈를 보고한다. 먼저 앞서 보고된 23개의 광학 설계 사양 분석을 통해 전장길이(total track length) 최소화를 위하여, 광시야 렌즈 설계에서 일반적으로 적용되는 음(-)의 렌즈를 제1렌즈로 사용하는 리트로포커스(retrofocus) 타입이 아닌, 양(+)의 렌즈가 제일 먼저 선행하는 텔레포토(telephoto) 타입을 선택하였다. 이후 초기 최적 설계 및 제르니케 다항식 기반 수차 분석을 통한 보정 설계를 진행하였으며, 보정 설계 과정에서 잔여 구면색수차(chromatic spherical aberration)의 효과적 제거를 위하여 굴절 및 회절이 결합된 하이브리드 렌즈 1매를 적용하였다. 적용된 최종 설계는 하이브리드 렌즈 1매 포함 총 6매의 렌즈를 이용하여 F/2.0, 화각 90°, 유효초점길이 2.23 mm, 전장길이 3.7 mm를 달성하였고, 결과적으로 1.7의 낮은 전장길이 대 초점길이 비 즉, 텔레포토비(telephoto ratio)를 달성하였다. 동일 전장길이를 갖는 하이브리드 렌즈 미적용 비교 설계 대비, 공간주파수 180 cycles/mm에서 MTF 값이 중심 시야에서는 63%에서 71~73%로 약 8~10% 개선되었고, 0.5, 0.7, 0.9 시야에서도 2~3% 개선되었다. 또한, 가공성 및 회절 패턴에 의한 산란 등을 고려하였을 때 조리개에 위치한 렌즈가 하이브리드 렌즈로 적절함을 알 수 있었고, 이 경우 2개의 회절존으로도 성능 개선이 확인되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.503-510
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• 2006

Readout 회로는 검출기에서 발생되는 신호를 영상신호처리에 적합한 신호로 변환시키는 회로를 말한다. 일반적으로 감지소자와의 임피던스 매칭, 증폭기능, 잡음제거 기능, 및 셀 선택 둥의 기능을 갖추어야하며, 저 전력, 저 잡음, 선형성, 단일성(uniformity),큰 동적 범위(dynamic range), 우수한 주파수 응답 특성 등의 조건을 만족하여야 한다. Focal Plane array (FPA)용 자외선 영상 장비 개발을 위한 기술 요소는 첫째, 자외선 검출기(detector) 재료 및 미세 가공 기술 둘째, detector에서 출력되는 전기신호를 처리하기 위한 ReadOut IC (ROIC) 설계기술 그리고, detector 와 ROIC를 하이브리드 본딩하기 위한 패키지 기술 등으로 구분할 수 있다. ROIC는 영상장비 지능화 및 다기능화를 가능하게 하며, 궁극적으로 고부가가치 상품화를 위한 핵심부품이다. 특히, 고해상도 영상 장비용 ROIC의 개발을 위해서는 검출기 특성, 신호의 동적 범위, readout rate, 잡음 특성, 셀 피치(cell pitch), 전력 소모 등의 설계사양을 만족하는 고집적, 저 전력 회로설계 기술이 필요하다. 본 연구에서는 칩 제작 기간 단축 및 비용의 절감을 위하여 $8\times8$ FPA용 prototype ROIC를 설계 및 제작한다. 제작된 $8\times8$ FPA용 ROIC의 단위블럭 및 전체기능을 테스트하며, ROIC 제어보드 및 영상보드를 제작하여 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) 통신으로 PC의 모니터에서 검출된 영상을 확인함으로써, ROIC의 동작을 완전히 검증할 수 있다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제35권4호
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• pp.309-314
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• 2012

Digital Radiography(DR) 시스템은 임상현장에서 아날로그 시스템을 대체하고 널리 이용되고 있다. DR을 이용하여 얻어진 X선 영상의 해상력을 결정짓는 요소에는 이용되는 검출기의 고유 해상력, 피사체의 대조도 및 특성, X선 선질, X선원의 산란, DR 검출기의 성능, X선 변환효율 및 초점의 크기, 피사체의 움직임 등이 있다. DR 검출기를 구성하는 요소에는 X선 포획 요소, 커플링 요소, 정보수집 요소가 있는데 이들은 시스템의 성능에 영향을 미치며, 그 성능은 해상력으로 평가된다. 의료영상 시스템의 해상력은 촬영대상물의 조직 간의 해부학적 영상을 구분하는 능력을 나타낸다. 해상력 평가를 위해 Modulation Transfer Function(MTF)이 보편적으로 이용되고, MTF는 입력 공간주파수 성분에 대한 출력 공간주파수 성분의 비를 나타내는데, 수학적으로 MTF는 Point Spread Function(PSF) 입력에 대한 시스템의 주파수 응답이며 Edge Phantom을 이용한 결과 영상에서 추출된 Line Spread Function(LSF)을 Fourier Transform하면 얻을 수 있다. 일반적으로 임상현장에서 의료영상시스템의 이용 및 관리의 책임은 방사선사가 맡고 있지만, MTF를 측정하기 위해서는 공학적, 수학적 기초 및 C, Fortran, Matlab등의 프로그램 작성 능력이 필요하기 때문에 비 공학도는 정확한 측정이 불가능하다. 의료영상 시스템의 성능 관리 및 최상의 상태를 유지하기 위해 시스템의 성능평가가 이뤄져야 하는데, 이를 위해 본 연구에서는 비공학도가 해상력 성능평가를 할수 있도록 ImageJ 및 Excel을 이용하여 해상력 평가를 할 수 있도록 방법을 제시하고, 제안된 방법을 이용해 계산된 결과와 프로그래밍을 이용해 계산된 결과의 비교를 통해 본 논문에서 제시하는 방법의 유용성을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제39권6호
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• pp.576-584
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• 2020

폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)젤을 온도가시화용 생체모의매질로 사용하기 위한 기초적인 정보를 얻기 위하여, PVA의 농도를 바꾸어가며 집속초음파에 의한 온도변화 특성을 조사하였다. 기본적인 음향 특성을 조사하기 위하여 PVA농도에 따른 음속, 감쇠계수, 밀도 등이 측정되었고 열역학적 특성인 열전도도, 열용량이 측정되었다. 30 ℃ 이상에서 변색되는 시온필름을 사용하여 집속초음파에 의해 상승되는 초점부근의 온도 변화의 범위를 관찰하였으며 기록된 이미지의 화상처리를 통하여 변색범위의 면적을 도출하였다. PVA의 농도가 2 wt%~16 wt%의 범위에서 증가할수록 젤 내부에서 30 ℃ 이상으로 상승하는 영역은 선형적으로 증가함을 보였고 집속초음파 트랜스 듀서에 인가하는 파워가 증가할수록 변색영역이 증가함을 확인하였다. 이들 결과는 유한요소법을 사용한 시뮬레이션 결과와도 좋은 일치를 보였다.

• Earthquakes and Structures
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• 제11권3호
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• pp.517-538
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• 2016

This paper presents a probabilistic fragility analysis for two groups of bridges: simply supported and integral bridges. Comparisons are based on the seismic fragility of the bridges subjected to accelerograms of two seismic sources. Three-dimensional finite-element models of the bridges were created for each set of bridge samples, considering the nonlinear behaviour of critical bridge components. When the seismic hazard in the site is controlled by a few seismic sources, it is important to quantify separately the contribution of each fault to the structure vulnerability. In this study, seismic records come from earthquakes that originated in strike-slip and reverse faulting mechanisms. The influence of the earthquake mechanism on the seismic vulnerability of the bridges was analysed by considering the displacement ductility of the piers. An in-depth parametric study was conducted to evaluate the sensitivity of the bridges' seismic responses to variations of structural parameters. The analysis showed that uncertainties related to the presence of lap splices in columns and superstructure type in terms of integral or simply supported spans should be considered in the fragility analysis of the bridge system. Finally, the fragility curves determine the conditional probabilities that a specific structural demand will reach or exceed the structural capacity by considering peak ground acceleration (PGA) and acceleration spectrum intensity (ASI). The results also show that the simply supported bridges perform consistently better from a seismic perspective than integral bridges and focal mechanism of the earthquakes plays an important role in the seismic fragility analysis of highway bridges.